Текст
                    ЭЛЕКТРИКА

С QR-кодами для перехода
к необходимым ресурсам

Штерн М.И.

Издание 3-е, переработанное и дополненное

ОТ АЗОВ

практических
устройств

nit.com.ru

• Дзы электрики, основные инструменты, материалы и компоненты
• Создание безопасной электросети в новостройке своими руками
• Проектирование, расчеты электрики, интерактивные калькуляторы
• Монтаж и ремонт проводки, розеток, выключателей, светильников
• Выбор и установка в шиток автоматов зашиты, дифавтоматсв, УЗО
• Управление освещением, силовыми нагрузками, ТЭН и не только^
• 500 QR ссылок на онлайн видео и сайты, 450 иллюстраций

Штерн М.И. ЭЛЕКТРИКА ОТ АЗОВ ДО СОЗДАНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХУСТРОЙСТВ С QR-кодами для перехода к необходимым ресурсам Издание 5-е, переработанное и дополненное Издательство Наука и Техника Санкт-Петербург
УДК 621.514.621 311.6 ББК 32.816 Штерн М.И. ЭЛЕКТРИКА. От азов до создания практических устройств. С QR-кодами для пере- хода к необходимым ресурсам. - Изд. 3-е, перераб и доп. - СПб/ Издательств. Наука и Техника, 2025 - 544 с., илл. ISBN 978-5-9О7592-2С9 В интерактивном самоучителе рассмотрены азы электрики, инструменты, кабели, автоматы за щиты,УЗО, дифав'оматы,светодиодные ленты и лампы,контакторы,пускатели,термореле.ТЭНы Информация основана на базе актуалоных нормативных документов,таких как ПУЭ 7-го издания Читатель освоит на практике, используя десятки демонстративных схем, монтаж, ремонт проводки, розеток, выключателей, светильников, приборов защиты сети и человека, меры безопасности. Сегодня престижно и выгодно уметь самому починить розетку,повеситьлюстру,отремонтировать бойлер, и предел ить состав электрощитка, подключить счетчик, г роложить и отремонтировать элек- тропр юдку.Лишь некоторые сложные вопросы нужно поруча’ьдля решения профессионалам. По тексту книги соят QR-коды, предназначенные для мгнсвенногс перехода к необходимым ресурсам (видео, справочной информаиии калькуляторам). Книга предназначена для дсмашних мастеров, будущих специалистов-электриков и тех, кто создает или ремонтирует электросеть квартиры и дома своими руками За информационную поддержку издательство благодарит С. Сощенко (г. Астрахань) 9 785907 592209 Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и любыми средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Издательство не несет ответственности за доступность материалов, ссылки на которые вы можете найти в этой книге. На момент подготовки книги к изданию все ссылки на интернет-ресурсы были действующими. Контактный телефон издательства (812)412-70 26 Официальный сайт; www nit.com.ru © Штерн М.И., 2025 © Издательство Наука и Техника (оригинал макет), 2025 ООО «Издательство Наука и Техника». 192079 г Санкт-Петербург пр, Обуховской обэрочы, д. 107, лит Б, пом 1-Н Подписано е печать 06 04,2026. Формат 70*100 1/16 Бумага газетная. Печать офсетная. Объем 54 п.л. Тираж 1500 экз. Заказ № 17657. Отпечатано ООО Т|ринт-М» Т 42300, Московская область, г. Чехов, ул. Полиграфистов, дом I
СОДЕРЖАНИЕ Онлайн видео, информация и калькуляторы для электрика по QR-коду...................................... 12 Раздел! ИНСТРУМЕНТЫ ДОМАШНЕГО ЭЛЕКТРИКА....................... 13 Глава 1. Набор инструментов электрика......................... 14 Требования к инструменту... 14 Измерительный мультиметр............................... 15 Указатели напряжения................................. 17 Индикаторная отвертка............................ . 18 Двухполюсные указатели . ......... ... 21 Электроизмерительные клещи............................ 21 Ручной инструмент и расходные материалы. .............. 24 Глава 2. Индикаторы фазового провода своими руками............ 26 Индикатор с неоновой лампочкой........................ 26 Индикатор се светодиодом и релаксационным генератором импульсов . . .................... ... 27 Индикаторы со светодиодом и токоограничительными элементами 28 Индикатор фазы с токоограничительными резисторами 29 Индикатор фазы с токоо1раничительным конденсатором... 29 Глава 3. Знаки безопасности................................... 31 Когда используются знаки и плакаты безопасноси......... 51 Запрещающие плакаты.................................... 33 Предупреждающие плакаты.......... . ... 34 Глава 4. Техника безопасности при проведении электротехнических работ....................... 35 К электричеству необходимо относиться уважительна 35 Безопасность проведения мелких работ по замене розетки, выключателя или кабеля ..............36 Безопасность использования режущегно инструмента 36 По'оворим о технике безопасности при пайке............. 37 Раздел 2. ПРОБОДАЙ КАБЕЛИ..................................... 39 Глава 5.0 споре меди и алюминия в электропроводке............. 40 Виды электропроводки..... ........ 40 Об отмене запрета на использование алюминиевых проходов в квартирной электропроводке ... ...................... 41 Почему медный кабель предпочтительнее алюминиевого 43 Глава 6. Современные кабели и их особенности.................. 47 Методика выбора подходящего кабеля.......... . 47 Силовой кабель NYM: хороший выбор .. ... 49 Силсвой кабель ЗВГ; оптимальный выбор.................. 51 Установочный плоский пре вод ПУНП опасный вариант ..... 53
Провода с резиновой изоляцией' эластичное решение....... 56 Провода с полиэтиленовой и ПВХ-изоляцией: большое разнообразие 57 Монтажные установочные привода ПВ идеальны для соединений внутри электрощитов.... 58 Глава 7. Расчеты проводов и кабелей.............................. 60 Обозначение и цвета изоляции различных функциональных групп проводов . .... 60 Методика выбора сечения проводов и кабелей .... .62 Типовые сечения жил провод л и кабелей ... 64 Препода и кабели для ввода электроэнергии в деревянный дом . 65 Анкерные зажимы для самонесущих пооводое . . .68 Глава 8. Соединение проводов при создании и ремонте электросети........................................... 70 Повреждение проводки............................... . 70 Соединение пре годое ^прессовкой ... . 71 Соединение проходов сваркой.................... .. 73 Соединение пре одо? пайкой 74 Соединение пр< вод' в при гомощи винтовых клеммных соединений .. 76 Соединение проводов при помощи клеммных соединений с пастой. .. 77 Соединение преподов при пемоши многоразовых клеммных соединений.......................... 78 Соединение проводив при помощи колпачков СИЗ 80 Несколько слов в заключение.. .... 83 Раздел 3. ЭЛЕМЕНТЫ КВАРТИРНОГО ЭЛЕКТРОЩИТКА...................... 85 Глава 9-Автоматы защиты электропроводки от КЗ и перегрузки . 86 Количество теплоты и температура 86 Виды расцепителей и характеристики автоматов 88 Устройство автоматического выключателя.................... 90 Принцип действия автоматического выключателя ... 91 Количестве полюсов автоматического выключателя............ 93 Времятоковые характеристики срабатывания пс электромагнитному расцепителю .... .... 95 Времятоковые характеристики срабатывания по тепловому расцепителю..... ... 99 Рабочее напряжение автоматического выключателя. . 100 Предельный ток короткого замыкания автомата защиты 100 Расчеты автоматов при формировании квартирного щитка......101 Глава 10. Устройства защитного отключения и дифавтоматы..........104 Принцип действия защитного отключения . 104 Всегда ли целесообразна установка УЗО?................. . 106 О русскоязычной терминологии зашитнео отключения . .. .. 106 Разнообразие устройств защитного отключения ..............108 Электронные УЗО: дешева, но рискованно....................109 Электромеханические УЗО дорого, но надежно....... .. . 110 Выбираем оптимальные УЗО для св эего кг артирного щитка . .. 110 Быстродействие современных УЗО мгновенная реакция.........111 Классификация УЗО по виду тока и времени срабатывания.....112
Выбираем УЗО по номинальному напряжению и номинальному току нагрузки.................... . 113 Выбиоаем УЗО по величине отключающего тока 114 Выбираем УЗО по степени защиты от воздействия окружающей среды.......................... 117 Схемотехника и принцип действия УЗО ... ........... 117 Внутреннее устройство УЗО ................... 120 В каких случаях целесообразно использовать дифавтоматы?... 124 Готовимся подключать устройства защитного отключения ..... 126 Схемы включения УЗО............... .... .... . . 127 Различия внешнего вида УЗО и автоматического выключателя .. 130 Глава 11. Электросчетчики: индукционные, электронные и гибридные...........................................132 Назначение электросчетчиков................................ 132 Разновидности электросчетчиков достоинство и недостатки 133 Технические параметры электросчетчиков 136 Принцип действия однофазного индукционного счетчика........ 137 Принцип действия индукционного трехфазного электросчетчика. 140 Принцип действия гибридного электронно-механического счетчика . 141 Принцип действия электронного электросчетчика 142 Установка счетчика ....................................... 143 Использование трансформатора тока.......................... 145 Особенности включения счетчиков и измерительных трансформатор >г 146 Прямые схемы годключения электросчетчика 148 Схема подключения однофазного счетчика 150 Схема подключения трехфазного счетчика.................... 152 Практикум по подключению трехфазного счетчика прямого включения................... 153 Глава 12. Квартирные электрощитки.................................158 Почему появились собственные электрощитки в квартирах...... 158 Деление квартирной электросети на группы ................. 158 Электрическая схема квартирного щитка 159 Примеры состава квартирных щитков ........................ 160 Установка и монтаж квартирного электрощитка............... 167 О безграничных возможностях квартирного щита.............. 17и Раздел 4. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ОСВЕЩЕНИЯ......................173 Глава 13. варианты управления освещением..........................174 Простые клавишные выключатели. . . ..... 174 Проходные выключатели..................................... 175 Перекрестные выключатели ... 177 Импульсные реле......................................... 181 Радиоуправляемые проходные выключатели . 183 Светорегуляторы для вакуумных ламп накаливания ............186 Диммирснание светодиодных ламп от обычного светорегулятора 187 Диммеры для галогенных ламп 188 Диммеры для светодиодных ламп.......................... 190
Глава 14. Подключение простых клавишных выключателей................195 Разновидности и электрические параметры клавишных выключателей.. 195 Подключение одноклавишного выключателя................. 196 Подключение двухклавишного выключателя................. 19S П эдключение трехклавишного выключателя.................200 Подключение выключателя с псдсветкой .... .... . 205 Глава 15. Установка и подключение проходных выключателей ... 206 Выключатели для независимого друг от друга включения и включения освещения .... .. 2С6 Устройство проходного выключателя...................... 206 Электрическая схема системы двух проходных выключателей .... 207 Схема подключения двух проходных выключателей 208 Монтажная схема системы двух проходных выключателей... . 209 Глава 16.Установка и подключение перекрестных выключателей.211 Внешний вид и устройство перекрестного выключателя 211 Схема перекрестного выключателя .................... 212 Подключение перекрестного выключателя ................ 212 Работа схемы в разных положениях контакте з выключателей ... 213 Монтажная схема ... 215 Раздел 5. ПОДКЛЮЧЕНИЕ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРОРОЗЕТОК.......................217 Глава 17. Подключаем электророзетку............................218 Замена розетки в двухпроводной сети.................... 218 Подключение евророзетки в трехпроводную сеть.. .. 222 Ремонт розетки или способ соединения медного и алюминиевого провода......................... 224 Глава 18. Подключение розетки от выключателя освещения..............226 Возможно ли подключение розетки от выключателя освещения?... 226 Переделка схемы с одноклавишным выключателем.. . . 227 Переделка схемы с двухклавишным выключателем........... 228 Глава 19.0 повреждении нулевой жилы провода....................231 Странная неисправность............................. 231 Немного нужной теории об электрической цепи.......... . 231 Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры.......... 233 Обрыв нуля на входе или внутри распределительной коробки..... 234 Замыкание нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции ... . 236 Основные типы вилок и розеток в мире . . ... .. 237 Раздел 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ С ОСВЕЩЕНИЕМ..........................241 Глава 20 Светильники с резьб зыми патрснами....................242 Цоколи осветительных ламп.............................. 242 Ламповые патроны: резьбовые, байонетные, штырьковые . 243 Устройство потолочных светильников с резьб' выми патронами .... 246
Глава 21. Последовательное и параллельное соединение ламп ... 249 Как выглядят и обозначаются на схемах лампы освещения.... 249 Последовательное соединение ламп накаливания... ....... 249 Параллельное соединение ламп ......................... 252 Глава 22. Подключение люстры к двойному выключателю.............254 Варианты комплектации люстр ................ 254 Схема люстры с тремя проводами......................... 255 Схема люстры с четырьмя проводами...................... 256 Люстра, у которой от каждой лампы выходит своя пара проводов .. 257 Проверяем наличие фазы индикатором..................... 257 Проверяем наличие фазы мультиметром, . . ... .......... 258 Принципиальная и монтажная схема люстры на пять ламп с двойным выключателем................ .. 259 Полная монтажная схема подключения люстры на пять ламп с двойным выключателем ...... 260 Глава 23. Пошаговая инструкция включения люстры в двухпроводную сеть..................................262 Определяемся со схемой освещения в помещении ... 262 Определяемся с покупкой в магазине....................... 264 Разбираемся с количеством выводов под конкретный выключатель. . 265 Разбираемся с вариантами схем люстр 266 Переходим к подключению люстоы .. 269 Глава 24. Подключение люстры в сеть с защитным заземлением.. 273 Как определить заземление и ноле в потолочном выводе для люстры. 275 Разбираемся с потолочными проводами 274 Определяем заземляющий пооводник....................... 275 Глава 25.Типовые ошибки подключения потолочных светильников... 279 Стандартная монтажная схема педключенной люстры........ 279 Ошибки подключения двойного выключателя............... 280 Подключение выключателя при перепутанных в распределительной коробке фазы с нулем 284 Неправильное подключение нулевого провода люстры к потолочным пре зодам ........ 287 Глава 26. Подключение освещения в мебели.......................292 Схемы с одноклавишным выключателем... ................ 292 Схемы с двухклавишным выключателем . ...................294 Схемы с выключателем и точечным светильником . .. 294 Глава 27. Монтаж светодиодных лент.............................297 Аксессуары для установки светодиодных лент.. ...... 297 Правила монтажа свегодиодных лент...................... 299 Подключение светодиодных лент к бортевой сети автомобиля. 304 Глава 28. Подключение датчика движения для управления освещением......................................306 Готовые светильники с датчиками движения.............. 306 Принцип действия датчика движения. .................... 307 Потолочные датчики движения ........... . ..........308
Настенные датчики движения ... ... 309 Выбираем место установки даника движения........ . 310 Принципиальная схема системы освещения с датчиком движения. 312 Монтажная схема подключения датчика движения, светильника и выключателя ........ ... 313 Настройка датчи ка движения............................. 314 Настройка схемы освещения с датчиком движения........... 315 Умные датчики движения и датчики присутствия 316 Раздел 7. СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ................................321 Глава 29. Светодиодные лампы....................................322 Особенности светодиодного освещения . .... 322 Светодиодные лампы: достоинства и недостатки.... 324 Устройство светодиодной лампы ..... . . 326 Отвод тепла при работе светодиодной лампы............. 329 Оптика и свеюдиоды.................................. 332 Глава 30. Светодиодные ленты....................................335 Первое знакомство 335 Достоинства светодиодных лент........................... 337 Характеристики светодиодных лент ... ................... 338 Устройство и внутренняя схема светодиодной ленты....... 339 Основные категории светодиодных лент на рынке........... 342 Обозначение светодиодных лент. .. ... 344 Разновидности SMD светодиодоь для светодиодных лент... 345 Фронтальные светодиодные ленты.............. ... 349 Светодиодные ленты бокового свечения.................... 35и Выбираем светодиодную ленту по яркости свечения 351 Выбираем цветовую гамму светодиодных лент ... .. ... 353 Выбираем степень защиты светодиодной ленты от воздействия влаги и пыли. 356 Глава 31. Светодиоды SMD монтажа и ленты на их основе...........361 Ленты на основе светодиода SMD 3528..................... 361 Ленты на основе мощного свеюдиода SMD 5050 . . . 366 Ленты на основесветодиода SMD 2835 ..................... 369 Раздел 8. УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКАМИ: ОТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ДОТЭНОВ....................................371 Глава 32. Магнитные пускатели...................................372 Назначение магнитных пускателей......................... 372 Разновидности пускателей................................ 373 Пускатели переменного тока.. . 373 Глава 33. Электромагнитные контакторы...........................376 Контактер - главный элемент пускателя 376 Основные части контактоеа . 377 Принцип действия. . 379 Электрическая схема электромагнитного контактора 379 Параметры электромагнитных пускателей и контакторсв......38С
Глава 34. Кнопки управления.......................................383 Назначения и разновидности кнопок управления..... 383 Устройство кнопок управления.............................. 384 Кнопка «СТОП»............................................. 384 Глава 35. Нереверсивные пускатели.................................386 Принципиальная схема подключения нереверсивных пускателей . 386 Работа схемы самопэдхвата .. . . ......................... 387 Монтажная схема с реальными элементами....... . . 388 Глава 36. Реверсивные пускатели...................................389 Назначение реверсивных пускателей......................... 389 Узел механической блокировки... ...... ... 389 Контактные приставки . 390 Схема включения реверсивного пускателя ... 391 Исходное состояние схемы....... 391 Монтажная схема включения реверсивного пускателя с реальными элементами ... ................ 392 Работа цепей управления при вращении «ВЛЕВО».............. 393 Монтажная схема с реальными элементами, отвечающая за команду «ВЛЕВО»............................. 394 Работа цепей управления при вращении «ВПРАВО»............. 394 Работа силовой части. Реверс вращения ..................395 Монтажная схема сило- ой части Реверс вращения ........... 396 Глава 37. Электротепловые реле....................................398 Назначение и задачи электротеплового реле. ................398 Варианты тепловых реле по типу нагрева.................... 399 Режимы работы тепловых реле.............................. 399 Конструкция и принцип действия тепловсго реле .... .......... 40<. Тепловое реле серии ТРН. назначение, устройство, внешний вид . 401 Тепловсе реле серии ТРН: принцип действия и электрическая схема. . 402 Тепловые реле серии ТРП назначение и устройств.' .... .. 402 Тепловые реле серии Т₽П принцип действия и электрическая схема.................... 403 Элек1рогепловые реле типа РТИ: назначение.устройство и подключение к контактору...........403 Принципиальная схема подключения нереверсивного пускателя с электротепловым реле........... 406 Схема подключения реверсивного пускателя с электротепловым реле............................... 409 Выбор теплового реле .... ...410 Глава 38. Автоматический ввод резервного электропитания...............415 Структурная схема системы АВРЭ.. . 415 Схема АВРЭ н? одном контакторе . .................... .... 416 Работа схемы АВРЭ от основного ввода................. .... 416 Работа системы АВРЭ от резервного ввода .. 417 Схема АВРЭ ча одним контакторе с разрывающимися фазой и нулем .. 418 Работа АВРЭ от основного ввода на одном контакюре с разрывающимися фазой и нулем............................ 419
Работа АВРЭ на одном контакторе с разрывающимися фазой и нулем от резервного ввода .. 419 Ручное переключение с резервного ввода на основной АВРЭ на одном контакторе с разрывающимися фазой и нулем.......... 420 Схема АВРЭ с реле контроля фаз в трехфазной сети.........422 Области применения реле контроля фаз .. 423 Подключение реле контроля фаз а АВРЭ для трехфазной сети .. . 423 Реле контроля фаз. включение и работа на основном вводе . . . 424 Реле контроля фаз: включение резервного ввода и работа на нем 425 Реле контроля фаз переключение с основного ввода на резервный ... 425 Глава 39..Трубчатые электрические нагреватели...................428 Что такое ТЭН? ......................................... 428 Принцип действия ТЭНа.. ...................... ... 429 Схемы включения ТЭН в однофазную сеть ... 430 ВключениеТЭНа в оозетку............. . 430 Включение через автоматический выключатель 432 Работа ТЭН в схемах регулиро; ания температуры...........434 Особенности включения ТЭН в трехфазную сеть. 436 Схема соединения ТЭН звездой в трехфазной сети......... 437 Схема соединения ТЭН треугольником в трехфазной сети.....439 Трехфазная схема НАГРЕВаТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ-КОНТАКТОР.........440 Основные неисправности ТЭН . ....... .......................44 3 Раздел 9. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ..........................445 Глава 40. Путь электричества от электростанции к потребителю... 446 Три пре юдника - три фазы, а где четвертый провод?...... 446 Трансформаторная подстанция............................. 447 Глава 41. Основные системы заземления...........................450 Расшифровка условных обозначений систем заземления ..... 450 Находим различия систем заземления.. 451 Три типа систем заземления и их обозначение .............452 Особенности и состав системы заземления TN . 453 Многоликая система заземления TN три подсистемы..... . 454 Подсистема заземления TN-С. ’дна из первых систем заземления.. 454 Эффективно ли УЗО в двухпроводной линии TN С 459 Система заземления TN-S. европейский стандарт . 462 Распределение «фаз» и «нулей» в этажном квартирном щитке при системе TN S ........ 464 Подсистема заземления TN-C-S. идеальный компромисс.. . 466 Система с заземленной нежралью ТТ для частных домов и металлических палаток.................469 Оптимальная схема главного распределительного щита системы ТТ.... 472 Система с изолированной нейтралью IT, не допускающая перерыва питания . ...............4/6 Упрощенная схема системы IT 4?7
Глава 42. Безопасное осуществление систем защитного заземления.....................................478 Требования к сечению проводников PEN и РЕ .. 478 Меры безопасности при осуществлении защитного заземления .... 478 Как определить, какая система заземления в многоквартирном доме. .. .......................... 479 Как определить, какая система заземления в частном деме .. .. 481 Раздел 10. ЭЛЕКТРОПРОВОДКА СВОИМИ РУКАМИ В НОВОСТРОЙКЕ...................................................483 Глава 43. Разработка проекта электросети квартиры...............484 Задаем себе пять главных вопросов....................... 484 Пять основных этапов создания скрытой проводки в новостройке.. 485 Структурная схема электрической прикидки в помещении с распределительной кор збкой. 488 Структурная схема электросети в помещении, имеющем квартирный щиток.............................. 489 Структурная схема электросети с шиной заземления «РЕ»....491 Способы соединения проводов в распределительной коробке ... 492 Глава 44. Монтажные схемы квартирной электросети................494 Устройство и подключение распределительного щита с автоматами 494 Монтажная схема двухпроводной электросети комнаты....... 496 Монтажная схема трехпроводной электросети............... 497 Глава 45. Монтаж и проверка электросети.........................500 Два практических этапа создания электрической проводки . 500 Проверка работоспособности электрической схемы.......... 502 Правила прокладки элементез скрытой электропроводки .. 5 13 Раздел 11. ЭЛЕКТРОСЕТЬ ДЕРЕВЯННОГО ДОМА.........................505 Глава 46. Подключение деревянного дома к электросети............506 Ввод электроэнергии в деревянный дом . 506 Меры безопасности при вводе электроэнергии в дом .. . . 509 Варианты ввода электроэнергиив деревянный дом . . 510 Вводное распределительное устройство (щиток) ... .... . 512 Выбор и подключение устройства защитного отключения........ 514 Создаем контур заземления . 518 Подключение в электрощите дома при наличии контура заземления.... 523 Глава 47. Электропроводка внутри деревянного дома...............526 Проводка открытым кабелем внутри дома . .. 526 Скрытая проводка в доме из бревен..................... 531 Места соединений - слабое звено 533 Приложение. РАСЧЕТЫ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИКА..................535
ОНЛАЙН ВИДЕОИНФОРМАЦИЯ И КАЛЬКУЛЯТОРЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРИКА ПО QR-КОДУ Для работы с интерактивным материалом в книге широко исполь- зуется технология QR-кодов, которая превращает этот САМОУЧИ ТЕЛЬ для ЭЛЕКТРИКОВ в удобный ИНТЕРАКТИВНЫЙ ПРОДУКТ. QR-код (quick response code) — это двухмерный матричный штрих-код (или бар-код), предоставляющий информацию для ее быстрого распознавания с помощью камеры на мобильном устрой- стве. Аббревиатура QR происходит от английской фразы QUICK RESPONSE, что можно перевести как БЫСТРЫЙ ОТКЛИК. Стандартные программы-сканеры, входящие в исходный набор ПО смартфона, часто не очень удобны в работе по следующим причинам: работают недостаточно быстро, могут не распознать код при низком качестве изображения, обычно автоматически не переходят на изобра- жение в интернете, требуя дополнительного нажатия ссылки на экране. Для работы с QR-кодами Издательство рекомендует установить на смартфон (планшет) СПЕЦИАЛЬНОЕ более КАЧЕСТВЕННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ' «Сканер QR- и штрих-кодов (русский)» ТеаСарры отсканировав своим мобильным устройством под управлением ANDROID 6.0 и выше этот QR-код. Вы тоже можете установить это Приложение на смартфон и вруч- ную, найдя это приложение в GooglePlay или AppStore. Приложение «Сканер QR и штрих-кодов (русский)» представ- ляет собой современный сканер QR- и штрих-кодов со всеми необ- ходимыми пользователю функциями. Поддерживается чтение всех распространенных форматов штрих-кодов: QR-код, примененный в данной книге, а также Data Matrix, Aztec, UPC, EAN, Code 39 и многие другие, которые могут пригодиться в дальнейшем. После установки на смартфон, запустите Приложение и настройте его, перейдя в раздел «НАСТРОЙКИ» (иконка в верхнем правом углу экрана). Поставьте «птичку» напротив пункта «ОТКРЫВАТЬ ВЕБ- САЙТЫ АВТОМАТИЧЕСКИ». При такой настройке сайты при сканиро- вании QR-кодов в книге будут открываться немедленно после скани- рования. А теперь, уважаемые читатели, переходим к вопросам, знание ответов на которые полезно любому домашнему электрику, студентам ВУЗов и техникумов, осваивающих ЭЛЕКТРИКУ от азов и до создания практических уст ройств.
РАЗДЕЛ 1 ИНСТРУМЕНТЫ ДОМАШНЕГО ЭЛЕКТРИКА Для успешного проведения электромонтажных работ различной категории и уровня сложности современный электрик должен распо лагать набором инструментов и измерительных приборов. В разделе описывается как ручной инструмент, так и мультиметры, указатели напряжения, индикаторные отвертки, электроизмерительные клещи. Рассматривается техника безопасности при проведении работ, знаки и плакаты безопасности. Материал иллюстрируется большим количе- ством онлайн видео.
ГЛАВА 1 НАБОР 1 ИНСТРУМЕНТОВ ЭЛЕКТРИКА 1 Требования к инструменту Перед тем как приобрести инструмент, обязательно нужно подер- жать его в руке — он должен быть удобным в обращении. Иначе впо- следствии вам будет очень неудобно с ним работать, что может даже привести к травме. Рабочий инструмент всегда должен находиться в исправном состоя- нии. Благодаря этому можно гарантировать как личную безопасность мастера, так и высокое качество проделанных работ. Для успешного проведения электромонтажных и ремонтных работ различной категории и уровня сложности современный электрик дол- жен располагать так называемым набором инструментов электрика. ONLINE ВИДЕО Обзор инструмента электрика для монтажа Минимальный набор инструмента электрика
Измерительный мультиметр Мультиметр — цифровой комбинированный измерительный при- бор, являющийся основным рабочим прибором электрика. Он позво- ляет решать большинство задач по определению рабочих характери- стик исследуемой или монтируемой электрической цепи. Число имеющихся разновидностей настолько велико, что каждый электрик может найти прибор, в точности отвечающий его специфиче- ским требованиям как по виду и диапазону измеряемых величин, так и по набору сервисных функций. Назначение органов управления стан- дартного мультиметра приведено на рис. 1.1. Кроме стандартного набора величин (напряжения и силы посто- янного и переменного тока, а также сопротивления) современные мультиметры позволяют измерять емкость и индуктивность, тем- пературу (с помощью внутреннего датчика или внешней термопары), частоту (герц и об/мин.), а также длительность импульсов и интер- валы между импульсами в случае импульсного сигнала. переключатель 200 2000 m О панель для проверки транзисторов выключатель питания прибора вольтметр переменного тока вольтметр постоянного тока Л 200m NPN PNP FUKE | DT-830B 0 200 ц 2000 ц 20m О 20k о v 2000 200 JON ---10А 10А МАХ 500 200 О ACV 500 200 1 5V(4.0mA) 9V(25mA) DCA табло проверка элементов питания милиамперметр постоянного тока 2000 о к килоОмметр------ 200 Q к ° 10 DCA VfimA 500VAC 500VDC 200mAmax COM амперметр постоянного тока и его гнездо проверка транзисторов проверка диода гнездо для щупа положительной полярности гнездо для щупа отрицательной полярности Рис. 1.1. Назначение органов управления стандартного мультиметра
Почти все они могут осуществлять прозвонку, т. е. проверку целостности цепи с подачей звукового сигнала при ее сопротивлении ниже определенной величины. Очень часто в них реализованы дополнительные функции: ♦ проверка полупроводниковых приборов (падение напряжения на р-п-переходе, коэффициент усиления транзисторов); ♦ генерация простого тестового сигнала (обычно меандр определен- ной частоты). Многие современные модели обладают вычислительными возмож- ностями и графическим дисплеем для отображения формы сигнала, правда, с невысоким разрешением. Среди сервисных функций можно отметить: таймер выключения питания; подсветка дисплея (достаточно редко встречающаяся, но вре- менами незаменимая). Популярностью пользуется автоматический выбор предела измерения — у большинства последних моделей мультиметров пере- ключатель режима служит лишь для выбора измеряемой величины, а предел измерения прибор определяет сам. Весьма полезна фиксация (удержание) показаний. Чаще всего она производится при нажатии соответствующей клавиши, но некоторые при- боры позволяют автоматически фиксировать любое стабильное и отлич- ное от нуля измерение. Иногда фиксация возможна для кратковременных замыканий или размыканий цепи (триггер) в режиме прозвонки. Шкалы и индикация. Некоторые модели имеют одновременно и стрелочный, и цифровой индикаторы. Очень удобен индикатор с двумя цифровыми шкалами дня отображеия второй одновременно измеряемой или вычисляемой в ходе измерения величины. Но еще полезней индика- тор, где вместе с цифровой имеется аналоговая (столбиковая) шкала. Новые мультиметры с графическим дисплеем предусматривают возможность отображения формы сигнала, так что с небольшой натяж- кой их можно отнести к простейшим осциллографам. Аксессуары. Выбирая мультиметр, не стоит забывать и про аксес- суары к нему. Первое, на что требуется обратить внимание, — это щупы и провода, так как вряд ли вам доставит удовольствие работать с при- бором, у которого они все время выходят из строя. ПРИМЕЧАНИЕ. Для того чтобы этого не происходило, проводи должны быть максимально гибкими, а заделка в щупы и вилки вы- полнена с использованием защитных резиновых втулок.
Питание. Нужно поинтересоваться и тем, на какое время работы рассчитаны батареи, а также задуматься, не стоит ли выбрать прибор с питанием от аккумуляторов. ONLINE ВИДЕО Как пользоваться мультиме тром. Часть 2 Как пользоваться мультиме- тром. Часть 1 Как пользоваться тестером мультиметром (DT-830B) Как пользоваться иифровым мультимером DT-850B (полный обзор, что и как, для новичка)! Указатели напряжения ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Указатели напряжения - переносные приборы, предна- значенные для проверки наличия или отсутствия на- пряжения на токоведущих частях. Все указатели имеют световой сигнал, загорание которого свидетель- ствует о наличии напряжения на проверяемой части или между прове- ряемыми частями. Указатели бывают для электроустановок до 1000 В и выше. Указатели могут быть двухполюсными и однополюсными. Однополюсные указатели (рассмотрены в следующем разделе) требуют прикосновения лишь к одной — испытуемой токоведущей
части. Связь с землей обеспечивается через тело человека, который пальцем руки создает контакт с цепью указателя. При этом ток не пре- вышает 0,3 мА. I НИМАНИЕ. Правила техники безопасности запрещают применять вместо указателя напряжения так называемую кон- трольную лампу - лампу накаливания, ввернутую в па- трон, заряженный двумя короткими проводами. Это запрещение вызвано тем, что при случайном включении лампы на напряжение большее, чем она рассчитана, или при ударе о твердый предмет возможен взрыв ее колбы и, как следствие, ранение оператора. ONLINE ВИДЕО Кек пользоваться указателем напряжения Контакт 53 М Как пользоваться указателем напряжения? Простой самодельный индикатор напряжения Обзор на указатель напряже- ния до 1000В - ПИН-90-2 М Индикаторная отвертка Далее рассмотрим индикаторную отвертку и более функциональ- ный двухполюсный индикатор напряжения (ПИН-90, например). Оба эти прибора служат для оперативной проверки наличия (или отсут- ствия) фазного напряжения на отдельных участках электрической сети.
Рис 1.2. Внешний вид индикаторной отвертки Ответка-щуп или индикаторная отвертка служит для определе- ния, какой из проводов подключен к фазе (рис. 1.2). Его рекомендуется применять при проверке схем вторичной коммутации, определении фазного провода в электросчетчиках, ламповых патронах, выключате- лях, предохранителях и т. п. ВНИМАНИЕ. Однополюсный указатель может применяться толь ко в установках переменного тока, поскольку при по- стоянном токе его лампочка не горит и при наличии напряжения. Изготовляются однополюсные указатели обычно в виде автомати- ческой ручки. Ее корпус выполнен из изоляционного материала и имеет смотровое отверстие. В корпусе размещены два элемента: сигнальная лампочка и рези- стор. На нижнем конце корпуса укреплен металлический щуп, а на верхнем — плоский металлический контакт, которого пальцем касается электрик. Принцип определения наличия фазы заключается в следующем: жалом отвертки следует дотронуться до провода или контакта, которые предположительно находятся под напряжением (рис. 1.3). Указательным пальцем необходимо нажать на контактную головку. В рукоятке отвертки находится лампочка, которая загорается, как только жало щупа касается фазного провода или находящегося под напряжением контакта. Распределительная Рис 1.3. Индикаторная отвеатка или однополюсный индикатор
Если при контакте отвертки с проводом лампочка не загорелась, провод не подключен к сети. ПРИМЕЧАНИЕ. К сожалению, с помощью отвертки шупо нельзя опре- делить, нейтральный это провод или фазный, но имею- щий разрыв. С помощью индикаторной отвертки можно, если повезет, обна- ружить скрытую проводку. Для этого необходимо определить место предполагаемого расположения проводки и провести над ним жалом отвертки. Когда жало пройдет точно над проводкой, на отвертке заго- рится красная лампочка. Метод этот не совсем точный, зато инструмент доступен каждому мастеру благодаря своей низкой цене. ВНИМАНИЕ. ONLINE ВИДЕО Правила безопасности необходимо четко соблюдать, например, нельзя брать отвертку мокрыми руками. Как работать индикаторной отверткой? Где находятся фаза, ноль и место обрыва провода? Как пользоваться многофункциональной индикаторной отверткой? На что способна обь/чная индикаторная отвертка
Рис. 1.4. Двухполюсный указатель Двухполюсные указатели Двухполюсные указатели требуют прикосновения к двум частям электроустановки, между которыми необходимо опреде- лить наличие или отсутствие напряжения. Внешний вид двух- полюсного указателя приведен на рис. 1.4. Принцип их действия — свечение неоновой лампочки или лампы накаливания (мощностью не более 10 Вт) при протекании через нее тока, обусловленного разностью потенциалов между двумя частями электрической установки, к которым прикасается указатель. Потребляя малый ток — от долей до нескольких миллиампер, лампа обеспечивает устойчивый и четкий световой сигнал, излучая оранжево- красный свет. ONLINE ВИДЕО Двухполюсный указатель напряжения УНН-90 - двухполюсный указатель низкого напряжения времен СССР Электроизмерительные клещи Электроизмерительные клещи предназначены для измере- ния электрических величин — тока, напряжения, мощности, фазового угла и др. — без разрыва токовой цепи и без нарушения ее работы. Соответственно измеряемым величинам существуют клещевые ампер- метры, ампервольтметры, ваттметры и фазометры. Наибольшее распространение получили клещевые амперметры переменного тока, которые обычно называют токоизмерительными
Рис. 1.5. Принцип действия токовых клешей клещами. Они служат для быстрого измерения тока в проводнике без разрыва и без вывода его из работы. Электроизмерительные клещи приме- няются б установках до 10 кВ включительно. Принцип действия. Простейшие гокоизмери- тельные клеши переменного тока работают на прин- ципе одновиткового трансформатора тока (рис. 1.5), первичной обмоткой которого является шина или провод с измеряемым током, а вторичная много- витковая обмотка, к которой подключен амперметр, намотана на разъемный магнитопровод. Измерив ток, который протекает во вторич- ной обмотке, с учетом известного коэффициента трансформации измерительного трансформатора можно получить величину тока, измеряемую в проводнике. Для охвата шины мэгнитопровод раскрывается подобно обычным клешам при воздействии оператора на изолирующие рукоятки или рычаги клещей. Переменный ток, проходя по токоведущей части, охваченной маг- нитопроводом, создает в магнитопроводе переменный магнитный поток, индуктирующий электродвижущей силой (ЭДС) во вторичной обмотке клещей. В замкнутой вторичной обмотке ЭДС создает ток, который измеряется амперметром, укрепленным на клещах. В современных конструкциях токоизмерительных клещей применя- ется схема, сочетающая трансформатор тока с выпрямительным прибо- ром. В этом случае выводы вторичной обмотки присоединяются к элек- троизмерительному прибору не непосредственно, а через набор шунтов Измерение тока. Измерять ток (а по сути — нагрузку) с помощью токоизмерительных клещей в цепи совсем несложно и очень удобно. Сам процесс измерения заключается в следующем. С помошью рукоятки выставляется измеряемая величина. Клещи раз- мыкаются, в них пропускается проводник, рукоятка отпускается и клещи замыкаются. Дальнейший порядок использования электроизмерительных клещей точно такой же, как и при обращении с обычным тестером. ПРИМЕЧАНИЕ. Подсоединять клещи можно как к изолированному, так и неизолированному проводу. Самое главное - охваты- ваться должна только одна шина. На индикаторе при- бора отображается величина тока измеряемой цепи.
Чтобы обеспечить работу в труднодоступных местах, современные токовые клещи обычно оснащаются кнопкой, фиксирующей пока- зания. Таким образом, если охватить проводник и нажать кнопку, то после размыкания магнитопровода на экране прибора сохранится зафиксированное измеренное показание прибора. Современные токоизмерительные клещи выполняются по схеме, в которой сочетается трансформатор тока и выпрямительный при- бор. Она позволяет выводы вторичной обмотки присоединять Меры безопасности при пользовании клещами. Электро- измерительные клещи могут применяться в закрытых электроустанов- ках, а также в открытых в сухую погоду. Измерения клещами допускается производить как на частях, покрытых изоляцией (провод, кабель, трубча- тый патрон предохранителя и т. п.), так и на голых частях (шины и пр.). Человек, производящий измерение, должен пользоваться диэлек- трическими перчатками и стоять на изолирующем основании. Второй человек должен стоять сзади и несколько сбоку оператора и читать показания приборов электроизмерительных клещей. Рассмотрим, как определить нагрузку сети в квартире, используя электроизмерительные клещи. Переключатель диапазонов устанав- ливаем в положение АСА 200. Раскрываем токовые клещи. На вводе в квартиру охватываем ими изолированный провод, фиксируем пока- зания, которые появились на экране прибора. Полученная величина умножается на напряжение сети 220 В, коси- нус берется равным единице. Допустим, прибор показывает 10 А. Это значит, что нагрузка сети квартиры составляет: Р - 10 А х 220 В= 2200 Вт = 2, 2 кВт. По этим данным можно проверить правильность работы счетчика потребляемой электроэнергии, соответствие фактической нагрузке вводного кабеля и др. ONLINE ВИДЕО Как работают токо- измерительные клещи? Трансформатор тока VS датчик холла Токоизмерителоные клещи. Как измерить напряжение и ток клещами
ONLINE ВИДЕО Токовые клещи постоянного тока Как правильно пользоваться токовыми клещами Ручной инструмент и расходные материалы Непременные составляющие классического набора электрика (обя- зательно с изолированными ручками, где они предусматриваются): ♦ наборы отверток различного размера и назначения; ♦ бокорезы (рис. 1.6, а); ♦ пассатижи (рис. 1.6, б); ♦ кусачки, пинцеты, молоток, шлямбур, монтажное зубило, набор напильников, ножовка для работы по металлу, тиски и инструмент для снятия изоляции (типа КСТ-6, например), монтерские ножи для разделки кабелей и зачистки концов проводников, инструмент для обжима проводов с набором матриц под различные наконеч- ники (рис. 1.7). Несколько комплектов ключей должны включать, в том числе, тор- цевой и раздвижной ключ. Переносной электроинструмент (электродрель, перфоратор, штроборез) и надежный переносной удлинитель большой длины. В комплект для работы с электроинструментом обязательно должны Рис. 1.6. Ручной инструмент: а - бокорезы разных размеров б - пассатижи
войти сверла и буры различного размера, насадка типа «корона» (для изготовления отверстий в стене под монтажные коробки розеток и выключателей), а также насадки для штробореза. Расходные материалы: элек- трические кабели и провода раз- личных марок и сечений, набор изо- ляционных лент различных марок, соединительные клеммники и разъ- емы, шурупы, комплект дюбелей, лолихлорвиниловую и гермоусадоч рис ? Набор ручного инструмента ную трубку различного диаметра. для электрика При проведении ремонтных работ вам всегда смо1ут пригодиться аккумуляторный фонарик, рулетка, а также два комплекта перчаток — матерчатые и резиновые. Об этом пусть и вспомогательном, но крайне необходимом инструменте, также следует побеспокоиться при ком- плектовании набора электрика. ONLINE ВИДЕО Самый необходимый инструмент для электрика Ручной инструмент электрика Ручной инструмент электрика... Не совершай моих ошибок Лучший инструмент электрика. Мей инструмент для электромонтажа
ГЛАВА 2 ИНДИКАТОРЫ ФАЗОВОГО ПРОВОДА Т СВОИМИ РУКАМИ Индикатор с неоновой лампочкой Индикаторы фазы — это приборы, выполненные обычно в виде отвертки (см. ранее рис. 1.2). Внутри рукоятки отвертки расположена сигнальная лампочка. На одном конце прибора находится металли- ческое жало, а на другом — шунтовой кон- такт. В главе 1 был рассмотрен принцип действия такого прибора. Принципиальная схема индикатора на неоновой лампе пред- ставлена на рис. 2.1. -50 Гц И1_1М , Сенсор фаза * fl t Рис. 2.1. Принципиальная схема индикатора на неоновой лампе Обычно в состав индикатора входят включенные последовательно: ♦ щуп-жало отвертки; ♦ ограничитель тока (резистор R1 сопротивлением 0,47...1 МОм с ма- лой емкостью между подводящими электродами, например, типа ВС-0,5; МЛТ-1,0;МЛТ-2,0); * неоновая лампа HL1; ♦ сенсорная площадка. ВНИМАНИЕ. Напряжение, которое можно контролировать подобным индикатором, составляет 90 .380 В 50 Гц. Приведу теперь несколько вариантов его исполнения, расширяю- щие возможности стандартного индикатора фазового провода.
Индикатор со светодиодом и релаксационным генератором импульсов В качестве индикатора может быть использован светодиод, кото- рый является одним из самых привлекательных индикаторов сетевого напряжения: он малогабаритен и он потребляет небольшую мощность при достаточно ярком свечении. Релаксационные генераторы импульсов работают по принципу накопления энергии на конденсаторе (с малым током утечки и рабочим напряжение, превышающее напряжение пробоя порогового элемента) и кратковременного сброса энергии на светодиод. Частота вспышек светодиода при напряжении сети 220 В близка к 3 Гц. Требования к пороговому элементу: малые токи утечки при напря- жении ниже пробивного и малое сопротивление при пробое. ПРИМЕЧАНИЕ. Этим двум требованиям отвечают лавинные транзи- сторы, которые включены инверсно. Рис 2.2. Схема индикатора фазового провода с сенсором на плече выпрямительного моста На рис. 2.2 приведена схема индикатора фазы, выполненная на основе релаксационных генераторов на лавинных транзисторах типа KI01KT1 структуры п-р-п (либо К162КТ1 структуры р-п-р). Эти схемы были представлены М. Шустовым на страницах журнала «Радиолюбитель». Там же приводится подробное описание этих схем. Базовая схема индикатора содержит: ограничитель тока; выпрями- тель, выполненный по мостовой схеме; собственно релаксационный генератор импульсов. Схема индикатора фазового провода с сенсором на плече выпрями- тельного моста (рис. 2.2) выполнена на основе релаксационных генера- торов на лавинных транзисторах. При увеличении емкости конденсатора с малой утечкой яркость вспышек повышается и снижается частота вспышек.
ПРИМЕЧАНИЕ. Минимальное напряжение, которое позволяют обна- ружить подобные индикаторы, составляет всего 45 В В случае с неоновой лампочкой гораздо больше - не ме- нее 70 В, а чаще - 90 В. Чувствительность индикаторов при необходимости легко «затру- бить». включением высокоомных делителей напряжения; неинверс- ным включением лавинных транзисторов; подключением стабилитро- нов и их цепочек и другими методами. Индикаторы со светодиодом и токоограничительными элементами А для чего ограничивать ток? При использовании светодиода в качестве индикатора сетевого напряжения следует помнить, что рабо- тать он будет не с постоянным, а с переменным током при амплитуд- ном значении напряжения около 310 В. Поэтому необходимо: ограни- чить ток через светодиод до максимально допустимого; защитить све- тодиод от обратного напряжения. Схемы, приведенные далее на рис. 2.3 и рис. 2.4 могут использо- вать практически любые светодиоды, работающие в диапазоне види- мого света. Предпочтение лучше отдать ярким светодиодам с рассеян- ным излучением (в порядке возрастания силы света): АЛ307КМ (крас- ный); АЛ307ЖМ (желтый); АЛ307НМ (зеленый). Диод в обоих вариантах должен быть рассчитан на выпрямленный ток не менее 20 мА. Рис 2.3. Схема индикатора фазового провода с токоограничительными резисторами я-- -220 в и— Cl -L-/D1 C,lMKx4C06Zi КД105В R1 1к Рис. 2.4. Схема индикатора фазового провода с токоограничительным конденсатором
Индикатор фазы с токоограничительными резисторами Схема индикатора фазы с токоограничительными резисторами показана на рис. 2.3. Резисторы R1 и R2 — ограничители тока через све- тодиод HL1, который в данном случае выбран равным 10 мА. Вместо двух резисторов мощностью по 1 Вт можно установить один на 2 Вт, но сопротивлением 30 кОм. Диод VD1 ограничивает обратное напряжение, приложенное к све- тодиоду, на уровне около 1 В. Он может быть любым кремниевым, лишь бы был способен пропускать выпрямленный ток более 10 мА. СОВЕТ. Лучше использовать миниатюрные диоды серий КД102-КД104 либо другие малогабаритные серий КД105. КД106, КД520. КД522. Индикатор фазы с токоограничительным конденсатором Схема индикатора фазового провода с токоограничитель- ным конденсатором показана на рис. 2.4. Здесь токоограничиваю- щим элементом является конденсатор С1 Желательно использовать малогабаритный пленочный металлизированный конденсатор типа К73-17 либо бумажный, рассчитанный на работу при переменном токе и с номинальным напряжением не менее 400 В. При зарядке самого конденсатора ток через него ограничивает резистор R1. СОВЕТ. Если допустимый ток через светодиод превышает 20 мА, оба резистора (рис. 2 3) следует подобрать со- противлением по 10 кОм, а емкость конденсатора (рис. 2.4) увеличить до 0,15 мкФ.
Как сделать индикатор фазы своими руками? Индикатор фазы своими руками Самый простой указатель чередования фаз 580 В своими руками Фазоопределитель своими руками
ЗНАКИ БЕЗОПАСНОСТИ Когда используются знаки и плакаты безопасности Знаки и плакаты безопасности необходимы для обеспечения запрета включения автоматических выключателей, рубильников. Чтобы на участок сети, где ведутся работы, по ошибке никто не подал напряжение. Или же они о чем-то опасном предупреждают По назначению плакаты и знаки безопасности делятся на четыре категории: запрещающие (рис. 3.1, а, рассмотрены далее подробно); предупреждающие (рис. 3.1, б, рассмотрены далее подробно); предпи- сывающие; указывающие. По характеру применения плакаты и знаки электробезопасности выполняются либо переносными, либо стационарными (постоянными). ONLINE ВИДЕО Плакаты и знаки безопасности. Часть 1 Плакаты и знаки безопасности. Часть 2
РАБОТА ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ повторно не включать ОПАСНО! ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ! БЕЗ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ПРОХОД ЗАПРЕЩЕН НЕ ВКЛЮЧАТЬ работают люди НЕ ВКЛЮЧАТЬ работа на линии СТОЙ! НАПРЯЖЕНИЕ НЕ ВЛЕЗАЙ! УБЪЕТ Рис. 31. Знаки и плакать' безопасности а - запрещающие, б - предупреждающие
ONLINE ВИДЕО Плакаты и знаки электробезопасности Плакаты по электробезопасности Запрещающие плакаты Запрещающие плакаты представлены на рис. 3.1, я. Они использу- ются для запрета действий с коммутационными аппаратами (включе- ние/отключение), чтобы во время работы на электрооборудовании на него ошибочно не было подано напряжение. «Работа под напряжением. Повторно не включать» — этот знак запрещает повторное ручное включение автоматов без согла- сования с работающим электриком после того, как они были автома- тически отключены. Такие плакаты вывешиваются на автоматы или рубильники, когда выполняются ремонтные работы под напряжением. Размеры плаката — 80*50 мм, ширина красной каймы — 5 мм. Надпись выполнена буквами красного цвета на белом фоне. «Не включать. Работают люди» — плакат переносной, запреща- ющий подачу на линию напряжения. Должен вывешиваться на ключи, кнопки и привода управления коммутационных аппаратов, при вклю- чении которых напряжение может быть подано на линию. Плакат выполняется размерами 80*50 мм или 240*130 мм, ширина красной каймы составляет соответственно 5 и 13 мм. Надпись выполня- ется буквами красного цвета на белом фоне. «Не включать. Работа на линии» — плакат переносной, запреща- ющий подачу на линию напряжения. Вывешивается на ключах и при- водах управления коммутационных аппаратов, включение которых может подать на линию напряжение. Размеры плаката — 80*50 мм или 240*130 мм. Ширина красной каймы соответственно 5 и 13 мм. Надпись выполняется белыми буквами на красном фоне.
Предупреждающие плакаты Предупреждающие плакаты представлены на рис. 3.1, б. Они информируют о приближении на опасное расстояние к находящимся под напряжением токоведущим частям. «Стой! Напряжение» — предупреждает об опасности приближения к токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряже- нием. Размеры знака — 280*210 мм. Стрела красная. Ширина красной каймы — 21 мм. Надпись выполнена буквами черного цвета на белом фоне. «Не влезай! Убьет» — этот плакат предупреждает о возможном приближении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, при подъеме по конструкции. Размеры знака — 280*210 мм. Стрела красного цвета. Ширина крас- ной каймы - 21 мм. Надпись выполнена буквами черного цвета на белом фоне. «Испытание! Опасно для жизни» — плакат предупреждает об опасности поражения действием электрического тока при проведении высоковольтных испытаний. Такие знаки вывешиваются на огражде- ниях рабочих мест во время проведения высоковольтных испытаний. Размеры знака — 280*210 мм. Стрела красного цвета. Ширина крас- ной каймы — 21 мм. Надпись выполнена буквами черного цвета на белом фоне. «Осторожно! Электрическое напряжение» — знак, предупреж- дающий об опасности поражения действием электрического тока. Вывешивается в электроустановках любого класса и подкласса подстан- ций и электростанций. Знак выполняется в виде равностороннего треугольника со сторо- ной 80, 100, 160, ЗбО мм — для дверей помещений, 25, 40, 50 мм — для тары и оборудования. Стрела и кайма черного цвета, фон — желтого.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТ К электричеству необходимо относиться уважительно СОВЕТ. Никогда не работайте уставшим, ведь электрическое сопротивление организма в таком состоянии понижено, внимание ослаблено, реакция замедлена Сложность электротехнических работ и уровень своей подготовки надо оценивать очень критично. Самостоятельный ремонт домашней электросети и электротехники — дело весьма ответственное, а потому требует квалифицированного подхода и соблюдения действующих Правил устройства электроустановок (ПУЭ, издание 7-е, 2016). Поэтому без ясного понимания причины, вызвавшей неисправность, без знания принципа работы устройства весьма небезопасно вмеши- ваться в систему. Если нет опыта, но есть непонимание, «как это делается» — при- ступать к активным действиям нельзя. Лучше вызвать специалиста. Это не только самый простой путь решения проблемы, в данном случае, но иногда и единственно правильный. При этом есть возможность поду- читься, смотря за работой специалиста.
Безопасность проведения мелких работ по замене розетки, выключателя или кабеля Но мелкие работы по замене розетки, выключателя или кабеля можно выполнить самостоятельно. Особых знаний и навыков для этою не требуется. При этом следует помнить основное правило: прежде чем приступать к работам, следует проверить, снято ли с электросети напряжение. Кроме того, даже если вы сами отключили вводной автомат, необхо димо проверить отсутствие напряжения индикаторной отверткой или любым доступным вам способом. Ведь автоматический выключатель может быть отключен, но его контактные группы могли закоротиться, спечься, например, при аварии, и он неисправен. Или в щите есть дру- гие ггути прохождения потенциала на «вроде бы отключенный» участок. ПРИМЕЧАНИЕ. Индикаторная отвертка, а еще лучше двухполюсный указатель, должны быть всегда под рукой. И перед при- менением ВСЕГДА надо проверять их исправность Это очень просто - проверить наличие напряжение там, где оно есть точно и по светящемуся индикатору оце- нить исправность указателя напряжения. После проведения обесточивания квартирной сети жизненно необ- ходимо принять меры к невозможности несанкционированного вклю- чения напряжения. Для этого можно поставить дежурить человека; закрыть на замок дверь в электрощиток; написать красным фломасте- ром на бумажке — «НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ», и повесить ее на выключенном автоматическом выключателе. Это необходимо и для безопасности домашнего электрика. Есть и специально разработанные плакаты и таблички. Безопасность использования режущегно инструмента Безопасность и качество работы зависят в большой степени от состояния инструмента. Он должен быть исправным, удобным ь обра- щении, а режущий инструмент — острым и правильно заточенным. Инструменты в неумелых руках могут стать источником всевоз- можных травм. Чтобы избежать их, нужно помнить о правилах безопас-
ности и соблюдать их. К примеру, режущий инструмент должен быть постоянно остро заточен, поскольку' при работе тупым инструментом придется прикладывать к нему большее усилие, и он скорее соскольз- нет, сорвется и поранит. Это не означает, что острый инструмент безопасен: работая им, также нужно соблюдать осторожность. Пользуясь отверткой, помните, что ее лезвие должно соответствовать по размерам головке ьинта. Конец лезвия должен быть тупым. Прежде чем завинчивать отверткой шуруп в новую поверхность, нужно шилом или дрелью сделать гнездо для его посадки. Передавая отвертку (или шило, стамеску, долото) друг другу, дер- жите ее лезвием к себе. Не кладите ножницы, отвертки и другие подоб- ные инструменты лезвием к себе или так, чтобы они свешивались за край крышки стола. Не строгайте материал в руках, и тем более ножом, по направ- лению к себе. При опиливании металла следите за тем, чтобы пальцы левой руки не заходили за край напильника вниз. Не проверяйте пальцем качество опиливаемой поверхности. Поговорим о технике безопасности при пайке Работа с электрическим паяльником не безопасна — можно обжечься, так как медный стержень и кожух паяльника нагреваются до высокой температуры. Поэтому необходимо держать нагретый паяль- ник только за ручку и не касаться его нагретых частей. Кроме того, надо следить, чтобы нагретые части паяльника не касались изоляции пита- ющего провода или шнура, так как горячий кожух или стержень могут вызвать разрушение изоляции, короткое замыкание и пожар. При работе с паяльником необходимо знать и соблюдать следую- щие правила техники безопасности: ♦ периодически проверяйте целостность шнура паяльника; ♦ не работайте с влажными или мокрыми руками; ♦ удерживайте паяльник за ручку, избегайте прикосновения к ме- таллическим нагревающимся частям; ♦ если при включении паяльника идет дым, слышен треск или видны искры, немедленно выключите его. Повторно проверять не стоит — этот паяльник неисправен; ♦ если вас нет на рабочем месте, паяльник должен быть выключен; ♦ не паяйте вблизи легковоспламеняющихся или горючих материалов; ♦ недопустимо паять схему, находящуюся под напряжением !
При пайке и лужении проводов будьте внимательны: старайтесь не отгибать жалсм паяльника нагреваемую деталь, иначе после того как вы уберете жало, проводок может разогнуться, и горячее олово слетит с него в вашу сторону! СОВЕТ. При монтаже радиокомпонентов не наклоняйтесь бли- же, чем 50 см к точке пайки. Это поможет избежать по- падания в глаза брызг олова или паров флюса/канифоли. Эти несложные правила позволят вам избежать травм и сохранят здоровье. Поэтому необходимо знать и строго соблюдать их. ONLINE ВИДЕО Техника безопасности при проведении электротехнических работ Требования безопасности при проведении работ в действующих электроустановках Обеспечение безопасности: Электротехничес кие работы, учебный видеофильм 10 самых важных правил и рекомендаций пс электро- безопасности при выполнении ремонтных работ в быту
РАЗДЕЛ 2 ПРОВОДА и КАБЕЛИ В разделе приводятся характеристики современных проводов и кабе- лей, используемых для формирования электросети квартиры и заго- родного дома. Рассматриваются обозначение и цвета изоляции раз- личных функционолвных групп проводов, типовые сечения жил прово- дов и кабелей, необходимые расчеты. Описаны варианты соединения проводов при создании и ремонте электросети (СИЗы, многоразовые клеммники, пайка, сварка). Материал иллюстрируется большим количе- ством онлайн видео.
ГЛАВА 5 О СПОРЕ МЕДИ И АЛЮМИНИЯ В ЭЛЕКТРОПРОВОДКЕ Виды электропроводки Сначала давайте определимся, что есть что. Выбор вида и способа прокладки электрической проводки определяется проектом, учитыва- ющим, в первую очередь, требования безопасной эксплуатации созда- ваемой электросети. В ПУЭ (издание 7-е, 2016) написано, что электрическая проводка состоит из проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями. Внутренняя электрическая проводка может быть: ♦ открытой, проложенной по поверхности стен и потолков, ♦ скрытой, проложенной внутри строительных конструкций зданий и сооружений, а также под слоем штукатурки. СОВЕТ. При выборе проводов следует учитывать условия, для которых предназначены провода.
ONLINE ВИДЕО Типы современной электропроводки Какую электропроводку выбрать Все о кабелях, сечениях проводки и гофре Виды кабелей. Типы проводов. Маркировка кабельных линий и проводов Классификация кабелей в электрике Какой выбрать кабель для электропроводки? Какой лучше одножильный или многожиль- ный проеод? ВВГ ПВС 06 отмене запрета на использование алюминиевых проводов в квартирной электропроводке Всем известно, что до ноября 2017 года в России для монтажа домашней электропроводки ПУЭ (издание 7-е, 2016) разрешалось использовать провода и кабели исключительно с медными жилами. Провода и кабели с алюминиевыми жилами для внутренней электро- проводки использовать было нельзя. Согласно требованиям «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ, издание 7-е, 201ь), алюминиевые провода и кабели сечением менее 16 мм2 не допускаются к использованию при монтаже. ПРИМЕЧАНИЕ. Например, в ПУЭ (издание 7-е, 2016) пункт 7.1 54 указано: электропроводку в жилых домах необходимо выполнять только проводами и кабелями с медными жилами. При этом минимальное сечение жилы должно быть 1,5 мм2.
А теперь вступил в силу Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 16.10.2017 г. № 968 «Об утверждении требо- ваний к обеспечению надежности электроэнергетических систем, надеж- ности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимаю- щих установок. Правила безопасности энергопринимающих установок». Особенности выполнения электропроводки в зданиях с токопроводящими медными жилами или жилами из алюминиевых сплавов». А говорится в этом Приказе о том, что теперь всю проводку в квар- тире и доме, допускается делать как медными, так и алюминиевыми кабелями. Главное соблюсти минимальные сечения жил, приведенные в табл. 5.1. Минимальные сечения жил для различных линий Таблица 5.1. Наименование линии Наименьшее сечение кабелей и проводов, мм2 с медными жилами с жилами из алюминиевых сплавов Линии rpynroBeix сетей 1.5 2,5 Линии от этажных до квартирных щитов и к расчетному счетчику 2,5 4 Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир 4 6 Однако там же говорится, что непосредственно самого алюминия в составе такой жилы должно быть не менее 99% (табл. 5.2). Химический состав алюминиевых сплавов Таблица 5.2 Вариант алюмини- евого сплава Содержание элементов сплава, % не менее не более Прочие, не более А1 Fe Si Mg Си 2п Ga Сумма Ti, V, Сг, Мп Каждого Всего Сплав №1 99 0,45 од 0,02 0.01 0.04 0,01 0,015 0 03 015 Сплав №2 99 0,4 0,1 0,С2 0,17 0 04 0.01 0.015 003 0,1 Конечно, есть такое понятие как иерархия нормативно-правовых актов. И министерский приказ в сравнении с ПУЗ (издание 7-е, 2016) и СП стоит ниже в этой цепочке. Но «ящик Пандоры» уже открылся! Хотелось бы, что название у новых алюминиевых кабелей было совершенно иными, чтобы продукция со сплавами не называлась как старая алюминиевая АВВГ. А его состав указывался где-то отдельными сертификатами. Иначе это вызовет большие затруднения и двусмыс- ленности при выборе и покупке. По заявлению производителей новые сплавы имеют другую кри- сталлическую решетку и позволяют производить даже алюминиевую
проводку шестого класса гибкости, как у меди! Например, создадут алюминиевые гибкие кабели с многопроволочными жилами (типа мед- ного кабеля КГ). Раньше такое и представить себе было невозможно. Более того, такие обновленные алюминиевые жилы должны будут выдерживать 15-кратный перегиб под углом в 90 градусов. Однако, к сожалению, нужно учитывать наши реалии. Боюсь, что даже если разработчики и придумали идеальный чудо-алюминий, то никто не запретит реальным производителям кабельной продукции немного отклоняться от норм изобретателей и выпускать что-то свое. Экономя на всем, начиная от толщины изоляции и заканчивая сече нием самой жилы. В этом-то и проблема! Получается, раз в магазинах есть контра- фактная продукция медного провода, это повторится и с алюмини- евыми проводами. Полагаю, что многие электрики, как делали весь ремонт на меди, так на ней и останутся. А вот что касается застройщиков, то тут нас ждет много иннова- ций и изменений уже в самое ближайшее время. По закоггу, отныне все застройщики будут правы и полностью защищены вышеприведенным приказом. Так что не удивляйтесь, если при въезде в свою новую квар- тиру, вы обнаружите в ней алюминиевую проводку как в домах ваших бабушек и дедушек. ONLINE ВИДЕО Почему в СССР в домах проводили алюминиевую проводку, а не медную Алюминиевая проводка Почему ее запретили в 2000 году Почему медный кабель предпочтительнее алюминиевого Большинство электриков сходится во мнении, что для рядовых потре- бителей такие нововведения не приведут ни к чему хорошему. Давайте рассмотрим причины, почему их опасения могут быть обоснованы.
Во-первых, как проводник, по сравнению с медью, алюми- ний имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — 0,0271 Ом*мм2/м против 0,0175 Ом*мм2/м. Разница почти в два раза! Хотя алюминий легче меди, но для тою чтобы обеспечить одну и ту же проводимость, придется взять алюминиевый провод большего диа- метра, чем если бы мы использовали медь. Этим сводится к нулю весо- вое преимущество алюминия! Во-вторых — это увеличение сечения жил проводки. Там, где достаточно кабеля с медными жилами 2,5 мм2, необходимо укладывать алюминиевые жилы 4 мм2. ПРИМЕЧАНИЕ Сейчас очень популярной стала тенденция выполнять весь ремонт без распаечных коробок. При этом все ком- мутации и соединения производят непосредственно в подрозетниках. Представьте себе,, как вы это сдела- ете, если речь идет не о двух жилах 2,5 мм1, а о трех, четырех или пяти отпайках по 4 мм1 каждая. Так и есть. Наружный диаметр кабеля: алюминиевого АВВГ5*4 мм1 равен 14,8 мм; медного ВВГнг 5*2,5 мм7 ра вен 10.2 мм. То есть, уже на одном только кабеле будет увеличение занимаемого пространства ни 50%. В-третьих, алюминий быстро окисляется на воздухе. Это значит, что в месте электрического контакта с пленкой из окисла алюминия может образоваться повышенное переходное сопротивление. А это приводит к нагреву контакта, который, в свою очередь, приводит к еше большему увеличению электрического сопротивления. Итогом становится расплав- ление контактов, обрыв цепи или ненадежное электроснабжение. В-четвертых, алюминий течет при его затяжке. Поэтому контакты с такими проводами требуют периодической (раз в полгода) подтяжки. В-пятых, алюминиевый провод довольно хрупок при изгибах. Изоляция со временем трескается, что открывает доступ воздуха к металлу и ускоряет процесс окисления и коррозии. В-шестых, с остатками проводки старого алюминиевого провода нельзя напрямую соединять новый медный провод, т. к. из-за разных химических свойств этих двух материалов в месте контакта начина- ется процесс электролиза. Он разрушает этот контакт. Так же у этих двух металлов разное линейное расширение, поэтому при изменении температуры в помещении или величины тока, протекающего через скрутку мсдь-алюминий, контакт между ними со временем ослабевает.
Переходное сопротивление в скрутке «тормозило» электрический ток, а ослабление контакта еще более увеличивало величину переход- ного сопротивления. Это приводит к тому, что скрутка начинает греться, изоляция провода разрушается от нагрева и даже может загореться. С медью подобных неприятных историй не происходит, поэтому ПУЭ (издание 7-е, 2016) и рекомендует ее к использованию при мон- таже кабельных линий малых сечений. Что касается мощных проводников, сечением 16 мм2 и более, то здесь алюминий пока допущен к использованию только из соображе- ний экономии. Например, сегодня переходные медно-алюминиевые гильзы ГА.М, выпускают для алюминия только на сечение от 16 мм2, не меньше. Все-таки медь намного дороже, и перейти исключительно на мед- ные провода и кабели диаметром более 16 квадратов пока невозможно. В-седьмых — это контакты коммутационной аппаратуры. У выклю- чателей, контакторов, пускателей, реле напряжений, УЗО, тех же клемм- ных колодок, они изначально идут если не из меди, то, по крайней мере, из латуни. Если напрямую соединить такой контакт медь-алюминий или латунь-алюминий, то получится гальваническая пара, с образованием окислов и дальнейшим нагревом места соединения. ПРИМЕЧАНИЕ. Не зря для многих стал головной болью вопрос правиль- ного и надежного подключения провода СИП к автома- ту. Особенно, если автомат находится под пломбой и никакой возможности провести ревизионные работы на нем нет, Например, в ГОСТе Р 50345-2010 про автоматы (п. 8.1.5.2), прямо говорится, что их выводы должны быть предназначены для подклю- чения медных жил. А вот про алюминий, прямым текстом ничего не сказано. То же самое можно сказать и про контакты на большинстве электросчетчиков Теперь придется через пару лет регулярно подавать заявки на срыв пломбы электросчетчиков и перетяжку винтов. Иначе контакт будет ослабляться, и появится искрение. Если конечно пойдет массовое вне- дрение такой проводки, то вполне возможно ожидать появления нови- нок в коммутационной аппаратуре, соединительной арматуре и т. д.
ONLINE ВИДЕО Менять или не менять старую алюминиевую приводку нс медную? Медь или алюминиевый сплав - какая проводки лучше? Почему медная проводка лучше алюминиевой? Какой провод лучше' медный или алюминиевый?
ГЛАВА 6 WP^COBPEMEHHblE КАБЕЛИ Т И ИХ ОСОБЕННОСТИ Методика выбора подходящего кабеля До настоящего времени для монтажа домашней электропроводки использовались провода и кабели исключительно с медными жилами. Самыми популярными для использования в домашней электропро- водке являются кабели ВВГнг и NYM. ПРИМЕЧАНИЕ. Особых отличий ВВГнг и NYM нет. могут использовать- ся оба в одних и тех же целях. Кабель NYM лучше всего использовать: ♦ для подключения этажного щитка к квартирному щитку, а далее — к комнатным щиткам; ♦ для индивидуального подключения мощных потребителей к квар- тирному щитку (кондиционера, бойлера, стиральной машины и др.). Таким кабелем не целесообразно делать всю квартирую раз- водку, так как он стоит дороже кабеля ВВГнг и провода 1ТУНП. Кабель NYM обладает пониженной горючестью и газо- дымовыделе- нием. Использование в конструкции кабеля промежуточной оболочки позволяет легко разделывать кабель при монтаже, повышает его пожа- роустойчивость и увеличивает гибкость.
Кабель ВВГнг — небронированный защищенный кабель с мед- ными жилами, поливинилхлоридной изоляцией, в поливинилхлорид- ной оболочке. ПРИМЕЧАНИЕ. Обозначение «нг» в названии кабеля (ВВГнг) обознача- ет, что он не распространяет горение при прокладке в пучках (используется состав на основе огнеупорного пластиката). Кабель может применяться как в сухих, так и во влажных помеще- ниях. Изолированные жилы кабеля ВВГ скручены и имеют отличитель- ную окраску. Внутренняя оболочка не содержит заполнения в межжиль- ном пространстве. ПРИМЕЧАНИЕ. В заключение отмечу, что этот кабель не рассчитан на растяжение. Кроме рассмотренных выше двух проводов из-за дешевизны отча- янные электрики используют провод ПУНП. Использование провода НУНН нс рекомендуется руководящими документами! Но об этом рас- скажу далее. Рассмотрим эти провода и кабели подробнее. ONLINE ВИДЕО Как правильно выбрать кабель? Какой кабель выбрать и как прокладывать кабель на улице, по воздуху, по стенам зданий и в земле
Силовой кабель NYM: хороший выбор NYМ — кабель силовой с медными токопроводящими жилами с изо- ляцией и оболочкой из ПВХ-пластиката с дополнительным заполнением из эластичного материала между скрученными жилами и оболочкой. ПРИМЕЧАНИЕ. К обозначению кабеля, имеющего желто-зеленую жилу для заземления, добавляется через дефис буква «J», не имеющего жилу заземления - буква «О». Кабели NYM (рис. 6.1) могут иметь от ОДНОЙ до СЕМИ жил сече- нием от 1,5 мм2 до 35 мм2. Жилы сечением до 10 мм2 выполняются монолитными, сечением 16 мм2 и выше — скрученными из отд ель ных проволок. Все жилы в кабеле выполняются одного сечения. Одно- и двухжильные кабели выполняются только в исполнении «О» (без жилы заземления), остальные — как с жилой заземления, так и без нее. Изолированные жилы этого кабеля имеют отличительную расцветку. Да, она указана в табл. 6.1 . Отличительная расцветка мил кабеля NYM Таблица 6 1 Число жил С жплой заземления Без жилы заземления 2 Не бывает Черный, голубой 3 Желто-зеленый черный, голубой Коричневый, голубой, черный, 4 Желто-зеленый, черный, голубой, коричневый Черный, голубой, коричневый, черный 5 Желто-зеленый, черный, голубой, коричневый, черный Черный, голубой, коричневый, черный, черный
ONLINE ВИДЕО Кабель NYM НУМ Технические характеристики кабеля Кабель NYM. Технические характеристики и область применения Кабель NYM Кабель NYM Цвет оболочки кабеля NYM из ПВХ-пластиката — светло-серый. Изолированные жилы, промежуточный слой и оболочка должны легко отделяться при разделке. Конструктивные параметры отдельных сече- ний кабеля приведены в табл. 6.2. ПРИМЕЧАНИЕ. Для облегчения снятия оболочки путем надреза и от- ламывания в оболочечный ПВХ пластикст добавляют повышенное количество мела. Конструктивные параметры кабеля NYM Таблица Ь.2 Сечение кабеля, п*мм2 Номинальная толщина изоляции, мм Номинальная толщина промежуточного слоя, мм Номинальная толщина оболочки, мм Номинальное сечение, мм2 Мин. Макс 2x1,5 0,6 0.4 14 8,4 9,8 2*2 5 07 С.4 14 9,8 11 5x1,5 0,6 04 1,4 8,8 10,5 3x2,5 0.7 0,4 1,4 10 11,5 3x4 0.8 0.4 1,4 11,5 13 4*1,5 0,6 04 1,4 9,5 11 4x2,5 0.7 04 1,4 11 12,5 4 «4 0,8 0,4 1,6 12,5 14,5
Таблица 6.2 (окончание) Сечение кабеля, ПХММ“ Номинальная толщина изоляции, мм Номинальная толщина промежуточного слоя, мм Номинальная ’олщина оболочки, мм Номинальное сечение, мм1 Мин. Макс. 4«6 0.8 0.6 1,6 14,5 16,5 5«1 5 06 04 1,4 9,9 12 5*2.5 0,7 04 1,4 11,5 13,5 5x4 0,8 0,6 1,6 14 16,5 5хб 08 0,6 1,6 15.5 18 Прокладку кабеля NYM рекомендуется вести с радиусом изгиба не менее 4 наружных диаметров кабеля. Не распространяет горение при одиночной прокладке. Он не предназначен для эксплуатации под прямым воздействием солнечных лучей. Срок службы кабелей NYM не регламентируется, Силовой кабель ВВГ: оптимальный выбор Кабель ВВГ — силовой кабель с медными токопроводящими жилами, с изоляцией и оболочкой из ПВХ-пластиката без защитных покровов (брони). Предназначен для передачи и распределения электрической энер- гии в стационарных установках с номинальным переменным напряже- нием 0,6б или 1 кВ. Расшифровка обозначения силового кабеля ВВГ: ♦ В — изоляция из Винила (ПВХ-пластиката); ♦ В — оболочка из Винила (ПВХ-пластиката); ♦ Г — отсутствие брони (Голый); ♦ Т через дефис — Тропическое исполнение (пример: ВВГ-Т); ♦ П через дефис — кабель в Плоском исполнении (пример: ВВГ-П); ♦ отсутствие буквы «А» в начале — медные жилы. ПРИМЕР. ВВГ-Т З*25(ож)-О,66 - кабель ВВГ в тропическом испол- нении с тремя монолитными жилами сечением 25 мм2 на напряжение 0.66 кВ Кабели ВВГ могут иметь от одной до шести жил сечением оз 1,5 мм2 до 240 мм2. Диапазон сечений жил в зависимости от их числа и рабочего напряжения кабеля приведен в табл. 6.3,
Диапазон сечений жил кабеля ВВГ Таблица 6.5 Число жил Номиналвное сечение, мм2 кабель на 660 В кабель на 1000 В 1,2. 3.4 1,5. 50 1.5. 240 5.6 1,5 .25 1,5 ..25 Двухжильные кабели ВВГ имеют жилы одинакового сечения. Трех-, четырех- и пятижильные кабели имеют все жилы одинакового сече- ния или одну жилу меньшего сечения (жилу заземления или нулевую). Шестижильные кабели ВВГ имеют четыре жилы равного сечения и две жилы меньшего сечения. Сечения нулевых жил (в случае меньшего сечения, чем основные) и жил заземления в зависимости от сечения основных жил до 50 мм2 приведены в табл. 6.4. Наибольшее распространение среди кабелей ВВГ с жилами неоди- накового сечения имеют кабели с тремя основными и одной нулевой жилой (так называемые «три с плюсом*). Особенности сечения жил кабеля ВВГ Таблица 6.4 Наименование жилы Толщина жилы, мм2 Основные жилы 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 Нулевая жила 1,5 1,5 2,5 4 6 10 16 16 25 Жила заземления 1 1,5 2 5 2,5 4 6 10 16 16 Двух- и трехжильные кабели ВВГ сечением до 16 мм2 включительно могут иметь плоское исполнение. В круглых кабелях изолированные жилы должны быть скручены, причем допускается скрутка с попере- менным изменением направления. Жилы до 16 мм2 выполняются только монолитными, свыше 16 мм2 могут быть также скрученными из отдельных проволок. Число проволок: ♦ не менее 7 — для сечений 16,25 и 35 мм2; ♦ не менее 19 — для сечений 50, 70 и 95 мм2. Изолированные жилы имеют отличительную расцветку, при этом изоляция нулевых жил должна быть голубого цвета, а изоляция жил заземления должна быть желто-зеленой. Эксплуатация кабеля ВВГ при температуре окружающей среды от -50 до +50°С. Рекомендуется для прокладки на открытом воздухе, в сухих и влажных производственных помещениях. Кабель ВВГ, имею- щий заполнение между жилами, выполненное по ГОСТ, может прокла- дываться в земле при условии низкой коррозионной активности почвы и отсутствии значительных механических нагрузок. Может быть проложен без предварительного подогрева при тем- пературе не ниже минус 15°С. Минимальный радиус изгиба при про- кладке должен быть не менее 7,5 наружных диаметров кабеля.
Не распространяет горение при одиночной прокладке. Срок службы кабеля ВВГ — 30 лет. ONLINE ВИДЕО Кабель ВВГ Что такое кабель ВВГ Эксперт-кабель Обзор BBr- nHe(A)-LS 5*2,5 Кабель ВВГнг Конкорд ВВГ-Пнг(А)-1.5 5*2,5 Установочный плоский провод ПУНП: опасный вариант Это наиболее дешевый провод из всей кабельно-проводнико- вой продукции, применяемой для монтажа электропроводки в быту. Провод ПУНП выпускается с двумя или тремя медными однопрово- лочными жилами и поливинилхлоридной изоляции в оболочке из ПВХ-пластиката (рис. 6.2). Жилы могут быть окрашены в разные цвета. Провод ПУНП расшифровывается, следующим образом: ♦ Л — провод; ♦ УН —универсальный; ♦ П — плоский. Опасный, согласно отзывам специалистов и потребителей, элек- трический провод марки ПУНП предназначался для использования в следую- щих целях: Рис. 6.2. Структура провода ПУНП
♦ для подключения розеток в силовой линии домашней электропро- водки (размер 3*2,5 мм2); ♦ подключения стационарного освещения в домах и квартирах (3х 1,5 мм2). Проще говоря, данная марка кабеля может применяться для пол- ного монтажа электропроводки в доме, как открытым, так и внутрен- ним способом. Что касается уличного применения, здесь его лучше не использовать, т. к. согласно техническим характеристикам гибкий про- водник может функционировать на морозе не ниже -15°С. ВНИМАНИЕ. Однако на сегодняшний день применение ПУНП крайне не рекомендуется при электромонтажных работах, даже если они временные. Специалисты в области кабельной продукции рекомендуют исполь- зовать более надежный аналог — кабель ВВГ, который по цене не намного выше. В чем же опасность использования провода ПУНП? Все дело в том, что провод ПУНП имеет очень плохое качество и, как следствие, — не раз становился причиной пожара и поражения электрическим током. Как опытными специалистами, так и обычными покупателями было не раз наглядно доказано, что качество изоляции и жил провода оставляет желать лучшего. Разберемся в этом вопросе подробнее. ПРИМЕЧАНИЕ. Производство ПУНП соответствует нормам ТУ 16 К15-020-95, согласно которым сечение жил может быть с отклонением до 50% от того, которое указано на маркировке! В результате сечение токоведущих жил, в большинстве случаев, прак- тически на четверть меньше заявленного производителем. Как резуль- тат — вместо выбранного провода 3*2,5 мм получаем выход 3х 1,75 мм2. Вот в чем опасность: более тонкий проводник не сможет выдержать токовые нагрузки, которые на него возлагаются. Последствием заниженного сечения могут быть не только короткое замыкание, но и пожар в доме, т. к. ПВХ изоляция является горючей, в отличие от кабеля ВВГнг.
ВНИМАНИЕ. Вторая опасность касается высокой вероятности по- ражения электрическим током. Дело в том, что толщина изоляции провода ПУНП у большинства производителей не соответствует заявленной. Вместо требуемых стан- дартом ГОСТ 2328о-78 0,4...0,5 мм толщины ПВХ оболочки по факту выходит не более 0,3 мм. В экстремальной ситуации электробезоиас- ность данного проводника оставляет желать лучшего. ПУНП не прохо- дит сертификат соответствия по сечению жил и толщине изоляции. Данный проводник запрещен на рынке кабельной продукции и надеюсь, что после предоставленных фактов несоответствия тех- нических характеристик провода ПУНП его перестанут производить и использовать. Но, несмотря на запрет, большинство производителей выпускают проводник по сегодняшний день, игнорируя го, что он не разрешен для электромонтажных работ! Тут спора нет. Ведь в бытовых целях можно использовать любой провод под свою ответственность, на свой страх и риск. ONLINE ВИДЕО Провод ПУНП. Кабель ПУНП. Технические характеристики Не надо вам ПУНПа! Плохой это провод! Запрет на использование провода марок ПУНП и ПБПП Ксбель ВВГ, NYM, шнур ПВС. ШВВП. Провода ПУВ ПВ. ПУГВ, ПВ 3 ПУВ ПУНП, ПУГВ.КГ.РГКМ
Иногда встречаются провода марки АПУНП. Разница их заклю- чается только в материалах жил. В проводе ПУНП применяется медь. А в проводе АПУНП — алюминий. Оболочка и изоляция жил у такого провода выполняется из ПВХ- пластиката, что позволяет его использовать, по словам завода-изгото- вителя, в сетях для освещения напряжением до 250 В. Есть и третья про- блема: ПУНП рассчитан на напряжения 250 вольт, что совсем впритык. Но статистика пожаров говорит о том, что бытовой провод ПУНП категорически не рекомендуется применять в электропроводках зда- ний и сооружений. ВНИМАНИЕ. Изоляция этого провода выполнена из дешевых матери- алов и очень быстро теряет свои свойства при нагреве. А это пожароопасно! Поэтому при выборе кабеля для мон- тажа электропроводки собственной квартиры или дома надежнее будет использовать кабели ЗВГнг или NYM. Провода с резиновой изоляцией: эластичное решение Иногда в домашней электропроводке бывает целесообразно исполь- зовать провода с резиновой изоляцией: ♦ ПРТО — для прокладки в несгораемых трубах; ♦ ПРИ — для прокладки в сухих и сырых помещениях; ♦ ПРИ — для прокладки на открытом воздухе (защищенный провод); ♦ ПРВД — для осветительных сетей сухих помещений (двухжильный скрученный провод). ONLINE ВИДЕО Кабель КГ-хл 3*1,5. Силовой гибкий кабель Кабель из резиновой изоляции Кабель КГ Кабель КГТП. Применение Технические харак- теристики кабеля КГ и КГТП. Сходство и различия
Кабель в резиновой изоляции имеют преимущества и недостатки. Рассмотрим их. Достоинствами является повышенная эластичность, достигае- мая благодаря резиновому изоляционному слою. Провода устойчивы к влаге и агрессивным средам: маслу; шелочи, кислоте. Кабель в рези- новой изоляции способен выдерживать высокие температуры при воз- никновении коротких замыканий Есть и недостатки. Вместе с этим, он не может переносить прямые солнечные лучи, из-за округлых форм, проводящих ток жил, образуется избыточный наружный диметр, в сравнении с изделиями, обладаю- щими секторной формой. Выбирать кабель рекомендуется, исходя из условий эксплуатации, в процессе использования исключать воздействие на него разрушаю- щих факторов, в особенности ультрафиолета. Провода с полиэтиленовой и ПВХ-изоляцией: большое разнообразие Тем не менее, в наше время для домашней электропроводки, да и в промышленных электроустановках, применяют провода и кабеля с медными жилами и ПВХ-изоляцией, реже с изоляцией из полиэтилена. При этом изделие может быть плоского или круглого сечения, среди них: ♦ ППВ — в поливинилхлоридной изоляции с разделительным осно- ванием; ♦ ППП — в полиэтиленовой изоляции; ♦ ВВГ - два слоя виниловой изоляцией, наружная опоясывающая обо- лочка чаще черного цвета, а оболочка жил цветная, согласно ПУЭ (из- дание 7-е, 2016). Жилы медные цельные (однопроволочные), а у кабе- ля АВВГ — алюминиевые; ♦ ПВС — провод с двойной ПВХ- изоляцией соединительный. У пего круглое сечение и мед- ные многопроволочные жилы, которые хорошо гнутся. ♦ ШВВП — шнур с двойной ПВХ-изоляцией, гибкий, ис- пользуется для подключение маломощной нагрузки, удли- нителей и освещения. Внешний вид трех популяр- нейших изделий для проводки в доме см. на рис. 6.3. Рис. 6.3. Внешний вид проводов и кабелей ВВГп-НГ-Ls 2*2,5, ПВС 2*2,5, ШВВП 2*2,5 (слева направо)
ONLINE ВИДЕО Изоляция кабеля. Полиэтилен, ПВХ Тест кабелей для электропро- водки на горение Монтажные установочные провода ПВ: идеальны для соединений внутри электрощитов В заключение рассмотрим провода марки ПВ с медной жилой и поливинилхлоридной изоляцией (.рис. 6.4). Их используют для соеди- нений внутри электрощитов и разводки проводки в каких-либо закры- тых частях электроустановок. Рис. 6.4. Структура провода марки ПВ: а - провод ПВ-1; б - провод ПВ-З Они могут быть как однспроволочными, так и многопроволочными с разными цветами изоляции. СОВЕТ. Для системы уравнивания потенциалов (ДСУП) в бы- товой электропроводке рекомендуется использовать одножильный провод ПВ-1 с однопроволочной (монолит- ной) жилой (рис. 6.5) в желто зеленой изоляции. А провода ПВ-2, ПВ-З и ПВ-4 используются для внутреннего мон- тажа в электрических щитках. Причем провода ПВ-З и ПВ -4 имеют наи-
Рис. 6.5. Сравнение проводов ПВ 3*1.5, ПВ 3*2.5, ПВ 3*6, ПВ 1*6 при рассмотрении слева направо более гибкие жилы (рис. 6.5), они дороже варианта ПВ-2. Поэтому они применяются там, где необходимы изгибы проводов ONLINE ВИДЕО Провод ПВЗ, АПВ, ПВ. Гехнические характеристики провода Монтажные провода ПВ-5_ПуГВ, НВ. ПВАМ, МГТФ, МГШВ, МПО
ГЛАВА 7 РАСЧЕТЫ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ «' Обозначение и цвета изоляции различных функциональных групп проводов ПРИМЕЧАНИЕ. В ПУЭ (издание 7-е, 2016) отмечается, что цветовое обозначение нулевых защитных проводов производится чередующимися продольными или поперечными полоса- ми одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) жел- того и зеленого цветов. Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обознача- ются буквой N и голубым (синим) цветом. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение. ♦ голубой цвет по всей длине; ♦ желто-зеленые полосы на концах. Если выбрать, а затем и произвести монтаж электропроводки про- водом или кабелем без соблюдения требований к расцветке жил, то это приведет к существенным трудностям при обслуживании и ремонте такой электропроводки. При этом процесс монтажа электропроводки и подклю- чения электроустановочных изделий будет существенно осложнен.
ПРИМЕЧАНИЕ Если для монтажа все же вынуждены использовать бесцветные провода, например, марки ППВ плоский трехжильный с одинарной изоляцией, то у электриков правилом хорошего тона принято считать заземляю- щим проводником среднюю жилу. Следует помнить, что такое использование проводов и кабелей с изоляцией одного цвета является нарушением ПУЭ (издание 7-е, 2016). При выборе проводов и кабелей необходимо соблюдать требо- вания ПУЭ по окраске изоляции: ♦ нулевого рабочего проводника N — голубого цвета, ♦ нулевого защитного проводника РЕ — желто-зеленого цвета (чередование желтых и зеленых полос). Цвет изоляции фазных проводников L должен отличаться от цвета нулевых. Тут существует мною вариантов — красный, коричне- вый, серый, белый, черный. СОВЕТ. Удобно использовать для каждого участка электропро- водки свой цвет фазных проводников, а также розные цвета изоляции жил для силовой и осветительной элек- тропроводки. Ошибок в соединении участков электросети можно избежать, если соединять коричневый провод с коричневым, синий провод с синим и так далее. Именно по этой причине в подавляющем большинстве кабе- лей изоляция всех проводов отличается своим собственным цветом. ONLINE ВИДЕО Как понять цветовую маркировку проводов Маркировка для сети 220 В
Также замечу, что провод, который окрашен в зелено-желтый ивет, будет постоянно использоваться в качестве заземляющего, то есть его нужно подсоединять лишь на клемму заземления ONLINE ВИДЕО Методика выбора сечения проводов и кабелей Основные применяемые в быту провода и кабели мы рассмотрели. Теперь нужно освоить правильный выбор сечения проводов в зависи- мости от ожидаемой нагрузи на них. Если по квартире проложено несколько линий питания, то это соответствует современным требованиям. В этом случае от приборов защиты электрических цепей, расположенных в квартирном щитке, идут отдельные кабели к потребителям каждой линии: ♦ на освещение (одна или несколько линий); ♦ на розеточные группы (одна или несколько линий); ♦ несколько линий на силовые потребители (бойлер, кондиционеры, электроплиту, стиральную машину). Такие меры повышают надежность сети электропитания, делает линии независимыми, облегчает поиск неисправностей. Для современ- ной квартиры (дома), с разветвленной электрической системой элек- троснабжения, это очень важно. Рассмотрим методику выбора сечения проводов. Его выбирают по допустимой плотности тока ВНИМАНИЕ. Допустимая плотность тока для медного провода не должна превышать 8 А/мм2.
Например, если потребитель потребляет ток 10 А, то сечение про- вода должно быть не меньше 1,25 мм2. Существует стандартный ряд сечений провода: 0,75; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50 мм2. Провода нужно выбрать из стандартного ряда с округлением в большую сторону. Провод сечением до 1,5 мм2 не применяется по соображениям механической прочности. ВНИМАНИЕ. Сечение жил кобелей и проводов должно подбираться по максимальной загрузке жилы с учетом допустимой нор- мы максимального длительного тока. Причем норма эта не является величиной постоянной, она зависит от количества жил в кабеле, типа изоляции и способа прокладки кабеля. Рекомендованные предельно допустимые значения тока для наиболее ходовых сечений медных кабелей в поливинилхлоридной или резино- вой изоляции приведены в табл. 7.1. Предельно допустимые значения тока для медных кабелей Таблица 71 Условие прокладки, количество кабелей и жил Предельный ток, А Кабели сечением 1,5 мм2 Проложен скрыто один двухжильный 15 Проложен скрыто, четыре одножильных 16 Проложен скрыто,три одножильных 17 Проложен скрыто, один двухжильный 18 Проложен скрыто, два одножильных 19 Проложен открыто, вне зависимости от количесеа жил 23 Кабел ь сечением 2,5 мм2 Проложен скрыто, один двухжильный 21 Проложен скрыто три одножильных 25 Проложен скрыто, четыре одножильных 25 Проложен скрыто, один двух жильный 25 Проложен скрыто, два одножильных 27 Проложен открыто, вне зависимости от количества жил 30 Кабель сечением 4 мм2 Проложен скрыто, один двухжильный 27 Проложен скрыто, четыре одножильных 30 Проложен скрыто, один двухжильный 32 Проложен скрыто.три одножильных 35 Проложен скрыто, два одножильных 38 Проложен открыто вне зависимости от количества жил 11
Гоблина 7.1 (окончание) Условие прокладки, количество кабелей и жил Предельный ток, А Кабель сечением 6 мм2 Проложен скрыто, один двухжильный 54 Проложен скрыто, четыое одножильных 40 Проложен скрыто, один дьухжильный 40 Проложен скрыто, три одножильных 42 Преложен скрыто, два одножильных 46 Проложен открыто, вне зависимости от количества жил 50 ONLINE ВИДЕО Как выбрать сечение провода Как определить сечение кабеля? Как выбрать кабель по току, мощности и длине Расчет сечения жил кобеля по току, мощности и длине Как легко определить площаоь сечения провооа. Выбор проводи или кабеля в зависимости от нагрузки Типовые сечения жил проводов и кабелей Существуют типовые сечения жил проводов и кабелей для различ- ных групп потребителей? Чтобы их помнить, а не считать каждый раз. Сечение провода на освещение — не менее 1,5 мм2. Мощность приборов освещения — не более 3 кВт. Автомат ставиться на ток не более 16 А. Сечение провода на розеточные группы. Принято, что от одного автомата подключать не более 5 розеток. Суммарная мощность нагру-
зок этих розеток должна быть не более 5 кВт. Сечение провода для розе- ток — не менее 2,5 мм2. При этом автомат ставиться на ток не более 25 А. ПРИМЕР. При напряжении в сети 220 В, провод сечением 2,5 мм:' спо- собен выдержать ток до 27 А (мощность 5,9 кВт). Для за- щиты проводов и потребителей, в данном случае, в каче- стве защиты устанавливают автомат, максимальный ток срабатывания которого должен быть не более 25 А. Тогда он действительно защитит провод Сечение провода на силовые потребители. Если в квартире есть бойлер, кондиционеры, электроплита, стиральная машина, посудомо- ечная машина, то для каждого из них необходимо использовать трех- жильный кабель сечением не менее 4 мм2 и не содержащий скруток (т. е. цельный провод от щитка до мощного потребителя). СОВЕТ. При проектировании электропроводки необходимо учи- тывать длину магистрали, которая будет питать ко- нечного потребителя ONLINE ВИДЕО Выбор сечения кабеля Таблица сечения кабеля и провода Провода и кабели для ввода электроэнергии в деревянный дом В ПУЭ, 7-е издание, н.п. 2.4.12, табл. 2.4.2, говорится, что по совре- менным требованиям ответвление от воздушной линии должно быть выполнено изолированным проводом, сечением не менее 16 мм2.
совет. Лучше всего для этой цели подходит провод СИП-4 (са- монесущий изолированный провод, старое название - СИП-2А). СИП — самонесущие изолированные провода. Они предназначены для применения в воздушных силовых и осветительных сетях, для ответвлений к вводам в жилые дома, хозяйственные постройки в райо- нах с умеренным и холодным климатом. Преимущества проводов СИП по сравнению с неизолированными проводами: ♦ более низкая вероятность коротких замыканий; ♦ стойкость к обледенению; ♦ возможность прокладки над зелеными насаждениями; ♦ повышенная безопасность при случайных обрывах проводов; ♦ возможность присоединения потребителей без отключения напря- жения ; ♦ простота в обслуживании линии. Технические характеристики: ♦ СИП-4 — провод самонесущий с алюминиевыми токопроводящи- ми жилами (без несущей жилы), с изоляцией из светостабилизиро- ванного термопластичного полиэтилена; ♦ СИ П -4н — то же, с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава; ♦ СИП-5 — провод самонесущий с алюминиевыми токопроводящи- ми жилами (без несущей жилы), с изоляцией из светостабилизиро- ванного сшитого полиэтилена; ♦ СИП-5н — то же, с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава. Допустимая температура нагрева токопроводящих жил проводов при нормальном режиме эксплуатации составляет: СИП-4, СЙП-4н — 70°С; СИП-5. СИП-5н - 90°С. Срок службы — не менее 25 лет. Фактический срок службы опреде- ляется техническим состоянием провода. Прокладка и монтаж прово- дов должны проводиться при температуре окружающей среды не ниже минус 20°С. Повод СИП (рис. 7.1) одет в изолирующую оболочку из сшитого све- тостабилизированного полиэтилена. Такая изоляция устойчива к разру- шительному воздействию ультрафиолетового излучения. Подключение СИП к воздушной линии, а также переход на другой кабель на вводе в дом производится с помощью специальной арматуры,
Изоляция: полиэтилен иветостабилизирозанный. стойкий к ульграфиоле говому Токопроводящая жила: излучению устойчивый к скрученная из алюминиевых воздейст ьию озона прсвслок,упт отненная Рис. 7.1. Самонесуший изолированный провой СИП: конструкция Герметичные сжимы препятствуют проникновению влаги под изо- ляцию кабеля, обеспечивают качественный контакт и, соответственно, заявленный срок службы. Кабель силовой ВВГнг (.рис. 7.2) предназначен для стационарной проводки, в том числе и на открытом воздухе. Индекс «нг» обозначает, что применена не распространяющая горение изоляция. Рис. 7.2. Кабеле ВВ1нг: а - внешний вид. б - устройство Токонесущая жила Изоляция Гоясная изоляция Оболочка В состав кабеля силового ВВГнг 0,66 кВ входит медная токопрово- дящая жила диаметром 1,5...50 мм2: однопроволочная (класс 1) или многопроволочная (класс 2). Изоляция кабеля ВВГнг выполнена из ПВХ пластиката, маркировка жил кабеля цветовая: белая или желтая, синяя или зеленая, красная или малиновая, коричневая или черная, или желто-зеленая. Обмотка выполнена из нетканого полотна для многожильных кабелей сечением жил 16 мм2 и выше (допускается изготовление без обмотки). Оболочка ВВГнг кабеля выполнена из ПВХ пластиката пониженной горючести. Кабели ВВГнг изготавливаются для эксплуатации в районах с уме- ренным, холодным и тропическим климатом.
ONLINE ВИДЕО Электропроводка в деревян- ном доме своими руками Num или ВВГ. Какой кабель вы брать для проводки в деревян- ном доме Анкерные зажимы для самонесущих проводов Секрет работы анкерных зажимов прост. Анкерные (клиновые) зажимы (рис. 7.3) рассчитаны на определенную нагрузку При ее пре- вышении в результате нештатных ситуаций (падение деревьев, срыв больших масс снега с крыши и т. п.) они разрушаются. При этом сам кабель остается неповрежденным, энергоснабжение не нарушается, исключается возможность электротрэвм при случайном касании обо- рванного провода. Анкерные (клиновые) зажимы выпускаются различных марок. Они состоят из открытого конического корпуса усиленного стекловолокном, пары клиньев и гибкой петли. Например, зажимы ACADSS позволяют быстро закрепить самонесущий кабель диаметром от 8 до 20 мм при воздушной прокладке в пролетах до 100 м. Цифровая часть обозначе- ния определяет средний (± 2 мм) диаметр обслуживаемого кабеля по изоляции, в миллиметрах: ACADSS10, ACADSS12, ACADSS14, ACADSS16, ACADSS18.
Варианты крепления: ♦ либо ОДИН болт диаметром 14 или 16 мм (просверленная опора); ♦ либо ДВЕ обвязочных металлических ленты + 2 замка. ONLINE ВИДЕО Подключаем анкерный зажим для натяжки провода СИП 4-16 Зажим анкерный клиновой РА25-10С 2 4-16 35 мм: EKF PROxima Монтаж анкерного зажима для СИП проводов Зажим анкерный Н-15
ГЛАВА 8 СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДОВ ПРИ СОЗДАНИИ И РЕМОНТЕ ЭЛЕКТРОСЕТИ Повреждение проводки При любых работах с проводкой необходимо не только соблюдать правила электробезопасности, но быть просто предельно аккурат- ным. Старые алюминиевые провода бывают настолько не гибкими, что готовы сломаться при любой попытке прикоснуться к ним. Медные провода значительно надежнее, но все равно, сильные перегибы ни к чему хорошему не приводят. Если провод сломался, но оставшегося куска хватает для подключения розетки или выключателя, то проблем особо не возникает. Необходимо с большой осторожностью удалить изоляцию и закончить работу. СОВЕТ. 8 таких случаях изоляцию лучше снимать при помощи остро отточенного ножа, так как применение кусачек может только значительно ухудшить ситуацию. Отломить провод у самого выхода из стены — не самая прият- ная перспектива. Если же это произошло, то провод надо: ♦ либо заменить целиком, и это идеальный вариант в плане надеж- ности; ♦ либо нарастить до нужной длины. Способов соединения проводов много, но не все для такой ситуации подходят. Что лучше выбрать? Согласно ПУЭ 2016 года, соединения про-
водов должны выполнятся одним из четырех способов: опрессовкой; сваркой; пайкой; с использованием клеммников. ВНИМАНИЕ. Скрутка не входит в этот перечень - она под запре- том, и рекомендовать ее. это значит нарушать реко- мендации очень серьезных научных мужей. Хотя полностью этот метод соединения проводов исключить из практики получится еще очень не скоро Подробно рассмотрим досто- инства и недостатки всех способов с указанием области применения. ONLINE ВИДЕО Как найти и устранить об- рыв кабеля в стенё Как наити скрытую проводку в стене и обрыв провода Рис. 8.1. Соединительные гильзы Соединение проводов опрессовкой Опрессовка (рис. 8.1) представляет собой соединение нескольких проводов. Скрутка опрессовывается алюминиевой или медной гильзой с внутренним диаметром, соответ- ствующим диаметру скрутки. Гильза надева- ется на скрутку и при помощи специальных пресс-клещей напрессовывается. Выбор материала гильзы зависит только от материала соединяемых проводов. Для медных — медная, для алюминиевых — алюминиевая. ВНИМАНИЕ. Соединять провода таким способом из разных материа- лов - категорически запрещено Надежного соединения получить не удастся
Этот способ является одним из наиболее надежных и долговечных. Из дополнительных материалов еще понадобится сама гильза. Ее вну тренний диаметр должен максимально близко соответствовать диаме- тру скрутки проводов. Для опрессовки потребуются: клеши или специальные обжимные инструменты; изолирующий материал, изолента или более технологич- ная термоусаживаемая трубка. Вот пошаговая инструкция опрессовки проводов. Шаг 1. Удаляем изоляцию с проводов, которые нужно соединить. Шаг 2. Плотно скручиваем провода. Шаг 3. Надеваем на скрутку подобранную по диаметру и материалу гильзу. Шаг 4. При помощи обжимного инструмента опрессовываем гильзу с максимальным усилием. Шаг 5. С помощью термоусадки или изоленты изолируем поверх- ность гильзы. Даже если это нулевой или заземляющий проводник, это необходимо делать всегда. ONLINE ВИДЕО Показатепьный монтаж' соединение жил кабеля гильзами под опрессовку Ошибки электриков при обжатии проводов наконечниками НШВИ Коротко о соединении проводов опрессовкой гильзами Опрессовка проводов гильзами ГМЛ в распредели- тельном коробках
Соединение проводов сваркой Почему соединение сваркой раньше было распространено гораздо более широко, чем сейчас? Это связано с необходимостью иметь мощ- ный трансформатор дтя самой сварки и трудоемкостью процесса. Также большим неудобством можно считать искры и повышенную пожароопасность данного способа соединения проводов. Правда, есть у него и несомненные положительные свойства — провода посте сое- динения не имеют места соединения. Они становятся единым целым, и контакт между ними безупречный (рис. 8.2). ВНИМАНИЕ. | Соединять таким образом можно только медные проводи. Рис. 8.2. Алгоритм соединения проводов сваркой Для выполнения подобной работы уже необходимо применение средства индивидуальной защиты при сварке. Очки и перчатки — это минимум, который можно дополнить еще и защитной, негорючей спе- цовкой. Сварочный аппарат можно заменить просто мощным трансформа- тором от ЯТП (ящика с трансформтором понижающим) на напряжение 36 вольт. К такому трансформатору необходимо просто прикрепить угольный стержень, например, извлеченный из батарейки, можно при- ступать к работе.
Вот пошаговая инструкция сварки проводов. Шаг 1. Зачищаем провода от изоляции на 4...5 см. Шаг 2. Плотно скручиваем провода между собой. Если концы сое- диняемых проводов не заканчиваются на одном уровне, то можно отку- сить конец скрутки. Шаг 3. Если вы применяете профессиональное оборудование, то в углубление электрода насыпаем флюс и прижимаем конец скрутки к электроду. Если это просто трансформатор с угольным стержнем, го и без флюса, соединение получается вполне качественным и надежным. Шаг 4. Включаем сварку и после сваривания отводим электрод от полученного соединения. Шаг 5. «Шарик» на конце скрутки изолируем любым, удобным вам, методом. Изолента для этого подходит лучше всего. ONLINE ВИДЕО Надежное соединение про водое. Скрутка со сваркой + Добавление Кабеля Сворка медного провода. Сварка скруток приводов Соединение проводов пайкой Пайка — это способ соединения проводов, когда между собой они скрепляются припоем (рис. 8.3). При соединении проводов пайкой контакт так же получается большой площади и довольно надежный, но область применения соединения проводов пайкой значительно меньше. Полагаю, что это можно объяснить низкой устойчивостью дан- ного вида соединения к повышению темперазуры. А температура может не просто повыситься, но и может практи- чески мгновенно достичь очень высоких величин. Это случается при прохождении по соединенным проводам токов перегрузки или токов короткого замыкания. В этой ситуации именно место соединения под- вергается максимальному испытанию на надежность и худший вари- ант, это разрушение места пайки из-за расплавления припоя.
Материалы и инструменты для паяния известны, наверное, всем. Это паяльник, сам припой и флюс обязательно, если его нет в самом припое. Вот пошаговая инструкция по пайке проводов. Шаг 1. Освобождаем провода от изоляции и тщательно шку- рим каждый из соединяемых проводов до металлического блеска. Загрязненные провода надежно соединить не получится. Шаг 2. Каждый провод необходимо залудить, а потом скрутить (рис. 8.3). Но если провода хорошо зачищены, то можно и просто залу- дить всю скрутку сразу. Шаг 3. Хорошо пропаять припоем скрутку. Равномерное покрытие припоем показывает окончание процесса. Необходимо следить за поведе- нием изоляции на проводах. Не стоит допускать ее оплавления, но и пере- живать по этому поводу не стоит. Изолировать место пайки все равно при- дется, и заизолировать место повреждения изоляции труда не составляет. Ответвление бандажное Ответвление тростое Параллельная бандажная Последовательная бандажная Последовательная желобком Последовательная простая Рис. 8.3. Варианты скрутки проводов для последугошей пайки
ONLINE ВИДЕО Соединение проводов при помощи винтовых клеммных соединений Существует большое количество клеммников для соединения про- водов, Всем привычные винтовые клеммники (рис. 8.4) служат для соединения двух проводов. Они очень удобны в случаях соединения перебитого в стене провода. Ситуация знакома многим: решили пове- сить картину на стену, и надо просверлить одно отверстие. Если вы спе- циально будете целиться в замурованный в этой стене провод, то вряд ли попадете, а вот случайно — результат гарантирован. Рис. 8.4. Внешний вид винтовой клеммной колодки Перебитый провод невозможно подтя- нуть и скрутить, да и почти все остальные способы работают для этого случая плохо, кроме клеммника с винтами. Достаточно освободить место повреждения от штука- турки на несколько сантиметров, удалить изоляцию на концах перебитого провода и завести их в клеммник.
СОВЕТ При использовании клемм с алюминиевыми проводами, необходимо учитывать свойство текучести алюминия Со временем, даже у хорошо зажатого в клеммнике алюминиевого провода, контакт ухудшается. Это приводит к повышенному тепловыделе- нию в месте соединения. Поэтому при использовании таких клемм с алю- миниевыми проводами, необходимо время от времени дожимать винт. ONLINE ВИДЕО повесить светильник Строительно монтажные клеммы Waqo Wago клеммники Как пользоваться.. Как пользоваться клеммниками WAGO Соединение проводов при помощи клеммных соединений с пастой Прогресс на месте не стоит. Все большую популярность у монтаж- ников и электриков приобретают безвинтовые способы соединения. ПРИМЕЧАНИЕ. Кроме повышения скорости работы и повышения удоб- ства. подпружиненные клеммные соединения не требу- ют обслуживания.
Место контакта всегда поджато пружиной ине может ослабнуть, как это происходит с винтовыми соединениями. Клеммные соедине- ния позволяют соединять провода из разного материала — алюминий и медь. Выше описанными способами такую операцию выполнить было нельзя, или почти нельзя. ПРИМЕЧАНИЕ. Клеммниками с винтовыми зажимами соединять провода из разных материалов можно, но это соединение потре- бует обслуживания - периодического дополнительного зажима в месте подключения алюминиевого провода. Специально, для улучшения состояния кон- такта алюминиевого провода, строительно-мон- тажные клеммы (рис. 8.5) заполняются пастой. Задача этой пасты — препятствовать возмож- ности образования пленок окисления, которые могут значительно ухудшить контакт. Рис. 8.5. Строительно- монтажные клеммы с пастой ONLINE ВИДЕО Как обеспечить хороший контакт (токопроводящие пасты) Сравниваем пасты от IE К, КВТ, TDM Делаем выводы Соединение проводов при помощи многоразовых клеммных соединений Для временного соединения проводов наилучшим образом под- ходят строительно-монтажные клеммы многоразовые (рис. 8.6). Их устройство таково, что соединение проводов, причем не двуос, а до пяти штук сразу, происходит в одно движение. И соединение не просто надежное, а очень надежное.
Самое главное достоинство таких сое- динений в том, что можно переделать схему очень легко, тоже в одно движение место сое- динения можно разобрать, Никакого инстру- мента, никаких приспособлений и минимум . ремени. При этом место контакта сразу уже заизолировано и есть узкое технологическое отверстие для доступа к месту соединения проводов индикаторной отверткой, что значи- тельно упрощает процесс диагностирования Рис. 8.6. Строительно- монтажные клеммы многоразовые сети в случаях неполадок. Домашний электрик, которому придется выбирать способ соеди- нения проводов — сам выберет наиболее подходящий для него способ. И самым популярным становиться способ с применением строительно- монтажных клемм (сокращенно, СМК). И дело тут, в первую очередь, в реальном удобстве этих СМК при работе. Простой пример Надо подключить люстру, и нет помощников. Сложность возникает при подсоединении проводов — рука занята под- держиванием светильника, а второй очень неудобно что-либо закру- чивать и держать одновременно. Именно в этот момент и приходят на выручку многоразовые клеммники? Рычажки заранее взведены, остается только вставить зачищенный провод и легким движением пальца защелкнуть зажим. При этом если возникнет необходимость в переделке, или появится необходимость полностью демонтировать схему — все делается также быстро. Про надежность соединения можно не волноваться — устрой- ство таких клеммников позволяет соединять провода многократно с одним и тем же отличным контактом. ONLINE ВИДЕО Как соединить провода. Клеммы и зажимы Как соединять провода через клеммную колодку
Соединение проводов при помощи колпачков СИЗ Такое соединение с помощью СИЗ (соединительного изолирующего зажима) — одно из самых надежных, простых и доступных (рис. 8.7). Они обеспечивают хороший долговечный контакт и низкое сопротив- ление перехода зависит от качественно выполненного соединения. СИЗы — это выбор автора книги! ПРИМЕЧАНИЕ. В ПУЭ-2016 (п. 2.1.21) говорится, что соединение, ответвле- ние и оконцевание жил проводов и кабелей должны произ- водиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т. п.) СИЗ как раз и является изоля- ционным сжимом для соединения двух и более проводников. Рис. 8.7. Внешний вид стандартных соединительных изолирующих зажимов Рассмотрим конструкцию соеди- нителя СИЗ (соединительный изоли- рующий зажим) представляет собой пластиковый колпачок с металли- ческой пружиной внутри (рис. 8.7). Колпачок изготовлен из полимер- ного материала, не поддерживающего горение. Хотя он может плавиться при сильном нагреве. Выдерживает СИЗ до 600 В, поэтому может быть использован для соединения в сетях 380 В. Пружина обработана специальным электрохимическим составом для лучшей проводимости. На внутренней части пружины нанесены насечки, которые улучшают фиксацию проводов, не давая им раскручиваться. При установке СИЗ создает внутри себя плотную скружу из про- водов, а колпачок изолирует токовсдущую часть. Такое соединение не нуждается в дополнительной изоляции термоусадкой или изолентой. Само по себе соединение получается надежным, но при этом разборным, поэтому подойдет для распредкоробок, к которым есть доступ. При этом у соединения путем скручивания сжимом СИЗ получается довольно низкое сопротивление. Как выбрать правильный СИЗ? У СИЗов есть 10 типоразмеров, каждый из которых рассчитан на определенное сечение и количе- ство проводов. В табл. 8.1 приведены основ- ные сведения для правильного выбора СИЗа. Усиленные колпачки (рис. 8.8), представ- Рис. 8.8. Внешний вид усиленного СИЗ-К
ленные в нижней части таблицы, обозначаются СИЗ-К (крылатые) и имеют 5 типоразмеров, как и стандартные СИЗ. Основные сведения для правильного выбора СИЗа Таблица 8.1 Наименование Цвет корпуса Суммарное сечение соединяемых проводов, мм2 Рабочее напряжение В минимум максимум Стандартные соединительные изолирующие зажимы (СИЗы) СИЗ 1 серый 1.0 3,0 300 СИЗ 2 синий 1 0 4.5 СИЗ-З оранжевый 1.5 6.0 600 СИЗ-4 желтый 1,5 9.5 СИЗ-5 красный 4.0 13,5 Усиленные соединительные изолирующие зажимы (СИЗы) СИЗ-К-6 желтый 15 95 600 СИЗ К-7 бежевый 1.5 16.0 СИЗ К-8 красный 4.0 16,0 СИЗ К-9 серый 8.0 24.0 СИЗ К 10 синий 8.С 32.0 ПРИМЕЧАНИЕ. Каждый тип СИЗа предусматривает диапазон суммар- ного сечения проводов То есть, например, СИЗ-З (оран- жевый), который рассчитан максимально на 6 мм2, мо жет соединить четыре провода по 1,5 мм2. СОВЕТ. Для распредкоробок в квартире применяйте СИЗ-З и СИЗ-4, так как чаще всего приходится соединять про- вода сечением 2,5 мм2. Если нужно положить провод 4 мм2 или соединить более двух проводов, тогда берите усиленные колпачки с крылышками СИЗ К. Рассмотрим разновидности сжимов СИЗ, каждый из которых имеет свои особенности (табл. 8.2). Разновидность сжимов СИЗ и рекомендации по их использованию Таблица 82 Разновидность сжимов СИЗ Рекомендации по использованию Классические Обычные круглые колпачки, а также усиленные модели с крьлышками. Варианты с крылышками удобнее ь использовании, нс нужно смотреть по количеству соединений в распредкорооке. ведь крылышки могут занимать много места
Таблица 8.2 (окончание) Разновидность сжилои СИЗ Рекомендации по использованию С усиленным корпусом Более удобны в монтаже и имеют усиленный корпус, поэтому их лучше использовать для скрутки нескольких проводников С низким профилем и маленькими крылышками такими колпачками удобно делать соединения, где реально мало места: крылья занимают мало месга, но при этом позволяют увеличить усилие закрутки в сравнении с обычным круглым колпачком Для соединения алюминия и меди Внутренняя пружина таких изделий покрыта специальным антиоксидантом, который предотвращает (по заяалениям производителя) окисление меди и алюминия. Это довольно спорный вариант и найдется немало электриков, включая г втора книги, которые не согласны с эффективностью такого колпачка Влагозащищенные Внутри колпачок заполняется герметиком, а после скручивания проводов отверстие закрывается «крышкой». Герметик защищает от попадания влаги и образования коррозии Такие соединения можно делазь во влажных помещениях и даже в электрошитовых на улице Для заземления Колпачки имеют небольшое отверстие сверху для соединения с заземляющим проводником Как соединять провода с помощью СИЗ? Главное преимущество колпачков по сравнению с другими сжимами — это скорость монтажа По скорости они разве что уступают клеммникам WAGO, но разница во времени не существенна. Для соединения одножильных проводов нужно выполнить сле- дующие действия: Шаг 1. Зачистить два провода примерно по 2 см каждый. Шаг 2. Приложить их параллельно друг другу и ввести в колпачок до упора. Шаг 3. Крутить колпачок по часовой стрелке до плотного зажима. ПРИМЕЧАНИЕ. Ни качество соединения направление вращения никак не влияет, но для того, чтобы электрик, который будет е будущем производить ревизию соединений, смог бы- стро его разобрать, лучше вращать по часовой стрелке. С многожильными проводами процедура практически такая же, только перед закручиванием колпачка рекомендуется сначала скру- тить два провода в скрутку. Рис. 8.9. Правильная скрутка, сжатая СИЗ Не стоит срезать много изоляции, чтобы голый проводник скрутки не тор- чал из СИЗа после монтажа. Правильная скрутка проводов, сжатая СИЗ, представ- лена на рис. 8.9.
ВЫВОД. Колпачок СИЗ стоит примерно 20 рублей за штуку - это в два раза дешевле гильзы и почти в четыре раза дешевле WACO. Поэтому соединения СИЗ не только бы- стро, но и дешево. ONLINE ВИДЕО Соединительные изолирующие зсжимы и колпачки СИЗ от EKF Как скрутить провода в распределительной коробке Распредкоробка с мелкими скрутками медылюминь Колпачки СИЗ для скрутки проводов Несколько слов в заключение Ремонт электросети, скорее всего, вообще не понадобиться, если своевременно обратить внимание на отклонения от нормального ее состояния. Мелочей тут не бывает. Первые признаки — нагрев и запах — показывают, что само собой уже ничего не исправиться и все равно придется устранять неисправность. И чем быстрей вы приступите к действиям, хотя бы к вызову мастера, тем меньше работы предстоит. Статистика и опыт показывают, что большинство неисправностей связаны с плохим контактом и перегрузкой сети. И проблемы стали добавлять устройства защитного отключения. Иногда простая поклейка обоев приводит к обесточиванию квартиры.
ПРИМЕЧАНИЕ. Все дело в плохой изоляции проводов внутри штукатур- ки и возникновении тока утечки внутри стены. Такие случаи диагностируются трудней всего и, к сожалению, элек- трик в таких ситуациях особо не задумывается. Он просто исключают УЗО из схемы, и все начинает работать. Как временное решение, такой метод принять можно. Но только на время высыхания стен Через неделю необходимо вер1гуться к вопросу и попробовать собрать первоначальную схему. К сожалению, об этом, втором этапе часто просто забывают. Если идти по такому, на первый взгляд, самому прос тому пути, то через некоторое время можно вообще лишиться всех защит и прийти к рубильнику на вводе. Следует помнить, что при всей привычности и обыденности, электричество — это источник повышенной опасности для жизни человека и его имущества, и к нему надо относиться с ува- жением и осторожностью.
РАЗДЕЛ 3 ЭЛЕМЕНТЫ КВАРТИРНОГО ЭЛЕКТРОЩИТКА В разделе рассматриваются типовые варианты формирования элек- трощита квартиры и загородного дома. Описаны устройство, принцип действия, характеристики основных элементов электрощитка: авто- матов защиты электропроводки от перегрузки, устройств защит- ного отключения, дифавтоматов, электросчетчиков (индукционных, электронных и гибридных). Рассмотрены методики сборки и схемы реальных электрощитков. Материал иллюстрируется большим коли- чеством онлайн видео.
ГЛАВА9 АВТОМАТЫ ЗАЩИТЫ электропроводки У ОТ КЗ И ПЕРЕГРУЗКИ Количество теплоты и температура Количество теплоты, выделяющейся в проводнике при прохож- дении по нему тока, пропорционально квадрату силы тока, сопротив- лению проводника и времени прохождения тока. Значит, чем дольше включены лампы, приборы, провода, тем больше теплоты в них выде- ляется. При этих условиях, казалось бы, и температура должна непре- рывно возрастать Однако из повседневного опыта каждый знает, что это не так. Накал лампы не увеличивается с течением времени, плитка при включении в сеть действительно накаляется постепенно, но, достигнув определенного накала, больше не разогревается. В чем же здесь дело? Дело в том, что одновременно с нагреванием всегда происхо- дит охлаждение, причем, чем выше температура, тем охлаждение интенсивнее. Поэтому рост температуры постепенно замедляется и, наконец, при некоторой температуре, наступает равновесие: сколько теплоты выделяется, столько же и отводится. Как же поступить, если температура слишком высока, а нагрузку снизить нельзя? Здесь есть два пути: либо улучшить охлаждение, либо
уменьшить количество выделяющейся теплоты. Но так как устраивать вентиляцию для охлаждения проводов и приборов практически невоз- можно, то идут по второму пути. При этом уменьшать можно только сопротивление, но не ток (это значило бы ограничить величину потре- бления электроэнергии) и не время (это значило бы отключить потре- бителей раньше, чем нужно). А уменьшить сопротивление можно просто: ♦ либо вместо алюминиевых проводов использовать медные, так как медь лучше проводит электричество; ♦ либо увеличить поперечное сечение проводов. Так обычно и поступают, руководствуясь нормами, где указаны пре- дельные нагрузки для проводов каждого сечения. Эти меры хороши для повседневного неаварийного режима работы электросети. Чтобы предотвратить перегрев и разрушение проводов в результате резкого возрастания тока или даже короткого замыкания придумали автоматические выключатели. В них главная часть расцепитель — то, что разрывает цепь при экстренных ситуациях в сети. ВНИМАНИЕ. Автомат защищает не нагрузку (от замыканий или других проблем). Автомат защищает питающую линию (кабель)1 Автомат не влияет на то. что стоит после кабеля. Задача автоматического выключателя - спа- сти кабель от перегрузки, перегрева. КЗ и возгорания. Это необходимо запомнить! ONLINE ВИДЕО Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца Нагрев провода удлинителя
Виды расцепителей и характеристики автоматов ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Расцепитель - встроенное устройство в виде защит- ного реле для дистанционного отключения Именно расцепителями и различаются конструкции автоматиче- ских выключателей. Рассмотрим их основные виды Вид первый. Автоматы с тепловыми расцепителями предназна- чены для защиты от перегрузок. В качестве теплового расцепителя слу- жит биметаллическая пластинка. При прохождении по ней тока пере- грузки пластина изгибается и приводит в действие расцепляющий механизм, отключающий автомат. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Уставка автоматического выключателя - это ток, при превышении которого данный автоматический выключатель отключит цепь. С другой стороны - это максимальный ток, который может проходить через автоматический выключатель без отключения цепи. Тепловые расцепители отключают цепь в зависимости от длитель- ности и силы тока, превышающего уставку теплового расцепителя. СОВЕТ. Силу тока уставки теплового расцепителя выбирайте равной 125 ..150% от значения длительной силы тока максимально допустимой нагрузки. Вид второй. Автоматы с электромагнитным расцепителем слу- жат для защиты от коротких замыканий. Автомат с электромагнитным расцепителем в каждой фазе имеет электромагнитное реле максималь- ного тока. Реле состоит из катушки, сердечника и пружины. Ток короткого замыкания, проходя по катушке, содействует втя- гиванию внутрь ее сердечника, который сжимает пружину и приво- дит в действие расцепляющее устройство. Такое отключение называют
отсечкой Электромагнитные расцепители срабатывают практически мгновенно (за 0,02 с). СОВЕТ Силу тока уставки электромагнитного расцепите ля выбирают на 20...30% выше наибольшей силы тока кратковременной перегрузки, возможной, например, при пуске электрических двигателей. Вид третий. Автоматы с комбинированным расцепителем имеют как тепловой, так и электромагнитный расцепители. При нали- чии комбинированного расцепителя выключатель мгновенно срабаты- вает при сверхтоках и с выдержкой времени от перегрузок, определяе- мой тепловым расцепителем. Расцепитель минимальною напряжения срабатывает при сниже- ниях напряжения до 70...30% номинального. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Предельная коммутационная способность - это пре- дельный ток, который может отключить выключатель ONLINE ВИДЕО Как устроен автоматический выключатель Расшифровка маркировки, принцип работы. Правильная установка Автоматический выключатель. Устройство характеристики и принцип действия автомати- ческих выключателей Кроме того, автоматические выключатели разных серий и типов различают по следующим признакам: ♦ вид тока ^переменный, постоянный); ♦ напряжение и номинальная сила тока автомата;
♦ количество полюсов (1, 2 и 3); ♦ номинальная сила тока расцепителей. Сокращенные обозначения расцепителей: ♦ Т — только тепловой; ♦ М — только электромагнитный; ♦ МТ — комбинированный, т. е. тепловой и электромагнитный вместе Устройство автоматического выключателя ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Автоматический выключатель тока - это механиче- ский аппарат, который в нормальном состоянии спосо- бен включать, отключать и проводить токи, а при ано- мальных состояниях цепи (короткое замыкание, нагрев линии) автоматически отключать токи или проводить в течение заданного времени, в зависимости от харак- теристики тока мгновенного расцепления Рассмотрим устройство автоматического выключателя на при- мере модульного автомата (автоматического выключателя), как наибо- лее часто применяемого быту для управления и защиты от коротких замыканий и перегрузок электропроводки. Устройство автоматиче- ских выключателей, независимо от номиналов, практически одинаково (рис. 9.1). Поэтому рассмотрим его типовой вариант. Корпус винт Винтовые зажимы Рис. 9.1. Устройство автоматического выключателя автоматического выключателя Контактная пара Катушка электромагнитного расцепителя Дугогасящая камера Рычаг управления (клювик) Биметаллическая пластина
Корпус автоматического выключателя выполнен из пластика, не под- держивающего горение Под воздействием высокой температуры этот материал может оплавиться, может потерять свою форму, но он не горит. И даже при сильном нагреве не может стать источником возгорания. Контактная пара состоит из неподвижного и подвижного кон- такта. Форма и материал его тщательно подбираются, исходя из тре- буемого режима работы. Катушка электромагнитного расцепителя имеет: необходимое сечение провода; требуемое количество витков для расчетного тока срабатывания в режиме короткого замыкания. Рычаг управления позволяет включать и отключать автомати- ческий выключатель. Дугогасящая камера вступает в работу только в экстремальных ситуациях, когда при разрыве контактов возникла мощная электрическая дуга, и ее энергию необходимо погасить. Биметаллическая пластина служит, своего рода измерительным инструмен том, и определяет силу тока, текущего в линии. Регулировочный винт предназначен ТОЛЬКО для заводских настроек. Именно при его помощи возможна точная подстройка автоматического выключателя на заданные номиналы срабатывания. Для подсоединения линии к автомати- ческому выключателю предназначены винтовые зажимы ONLINE ВИДЕО Автомат. Принцип работы. Как устроен автоматический выключатель Автоматический выключатель. Устройство и принцип работы. Кок устроен автоматический выключатель? Принцип действия автоматического выключателя Принцип действия этого автоматического выключателя достаточно прост, хотя технология изготовления качественных автоматов сложна. При включении автомата напряжение, подаваемое на нижнюю винто- вую клемму (рис. 9.1), проходит через биметаллическую пластину (ТЕПЛОВОЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ) и через катушку ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЦЕПИТЕЛЯ, поступая на подвижный контакт.
Входная Контактная Тепловой Электромагнитный Выходная клемма пара расцепитель расцепитель клемма Рис. 9.2. Структурная схема однополюсного автоматического выключателя Далее, через неподвижный контакт, напряжение поступает на верхнюю винтовую клемму, к которой подключается «отходящий» про- вод — нагрузка. Защитное отключение автоматического выключателя происхо- дит при срабатывании механизма расцепления, приводя к размыканию подвижного контакта. Структурная схема однополюсного автоматического выключа- теля представлена на рис. 9.2. Механизм расцепления, в зависимости от силы проходящего тока или времени превышения допустимого уровня тока, может быть при- веден в действие двумя способами. Способ №1. Срабатывает ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ При КЗ (коротком замыкании) и значительном резком увеличении тока, проходящего через автомат, образуется электромагнитное поле, которое втягивает сердечник. Это приводит в действие механизм расцепления. Способ №2. Срабатывает ТЕПЛОВОЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ (биметалли- ческая пластина, нагреваемая протекающим током). При длительном прохождении через автоматический выключатель тока со значениями, превышающими допустимые, происходит постепенный нагрев биме- таллической пластины. При этом биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом. ПРИМЕЧАНИЕ. В отличие от плавкого предохранителя, автоматиче- ский выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины. Из- за больших токов в ряде случаев при расцеплении контактов обра- зуется дуга. Для ее нейтрализации в устройство автоматического выклю- чателя обязатетьно входит дугогасящая камера. Она представляет собой набор металлических пластин особой формы, закрепленных параллельно.
В качестве дополнительной защиты от прогорания корпуса автоматического выключателя применяется специальная металли- ческая пластина, расположенная под контактной парой. ONLINE ВИДЕО Устройство и принцип работы автоматического выключателя Конструкция и принцип работы автоматического выключателя Количество полюсов автоматического выключателя ВНИМАНИЕ. При замене автоматического выключателя запрещает- ся увеличивать номинал тока, который был указан на предыдущем автомате, прописан в проекте или схеме. Это очень важно, так как автоматический выключатель должен сра- ботать при аварийной ситуации, а не стать самим источником ее. Чтобы автоматический выключатель прослужил долго — его надо правильно установить. Обычно все проблемы возникают только от плохо затяну- тых контактов. ПРИМЕЧАНИЕ. Периодическая инспекция электрического щита, выяв- ление мест локального нагрева и протяжка контактов позволит избежать проблем с электроснабжением. Однополюсный автоматический выключатель характеризуется наличием двух клемм, к которым подключаются входящий и отходя- щий токонесущие провода. Обычно клеммы находятся на разных сто- ронах азтомата.
Это сделало для двух вещей: ♦ максимального удаления клемм друг от друга в связи с технологи- ей изготовления автоматического выключателя; ♦ облегчения монтажа автомата и его электрического подключения в схему электропитания. Однополюсные автоматы применяются для защиты фазного про вода, в основном, в однофазных двухпроводных линиях электропитания. Двухполюсный автоматический выключатель имеет две пары клемм для подключения питания и нагрузки, расположенных, обычно, на разных сторонах автомата по технологическим причинам или с целью облегчения монтажа схем электроавтоматики. Трехполюсный автоматический выключатель имеет три пары клемм: ♦ три клеммы для подключения питания; ♦ три для подключения нагрузки. Они также располагаются на разных сторонах автомата по технологи- ческим причинам и с целью облегчения монтажа схем электроавтоматики, Трехполюсные автоматы применяются для защиты трехфазных электроцепей и трехфазных нагрузок. Но могут применяться в каче- стве вводных автоматов, при котором трехфазная сеть (после трехпо- люсного автомата) преобразуется в три однофазных проводки. Так же возможны другие, но еще более экзотичные виды примене- ния трехфазных автоматов, когда один из полюсов автомата (например, первый) является выключателем для двух других, к которым подклю чены электроприборы, обязанные прекратить работу, в случае аварий- ной ситуации на первом полюсе. Четырехполюсный автоматический выключатель обладает максимальным в классе количеством клемм подключения питания и нагрузки, 4 на 4. Основное применение — защита трехфазных элек- тропроводок и нагрузок. Четырехполюсный автомат позволяет реали- зовать еще большее количество разных схем подключения, чем трехпо- люсный и двухполюсный автоматы. S ПРИМЕЧАНИЕ. _________________________________________________________ | Четырехполюсный автомат также может использо- ваться вместо трех- двух- и однополюсного автома- тического выключателя путем подключения только нужного количества полюсов, те подключая только не- обходимое количество пар проводов, что экономически не выгодно, однако дает некоторую свободу маневра.
ONLINE ВИДЕО Времятоковые характери- стики для автоматических выключателей. Таблица в Excel собственной разработки Времятоковые характеристики автоматических выключате- лей. Выбор, селективность, испытание SE EASY 9 времятоковые характеристики срабатывания по электромагнитному расцепителю Мы уже говорили, что электромагнитный расцепитель предназначен для защиты от короткого замыкания. Пошел огромный ток — электромаг- нит втянулся, отрубил линию. Однако практика показывает, что когда запу- скается пылесос или зажигается люстра с лампами накаливания, в линии происходит довольно большой бросок тока, превышающий в несколько раз номинальный ток автомата защиты. При этом автомат должен бы отключиться. Но этого не происходит. Это сделано специально. Кратность пусковых токов некоторых потребителей электроэнер- гии приводится в табл. 9.1 Кратность пусковых токов некоторых потребителей электроэнергии Таблице 9.1 Потребитель Кратность пускового тока, раз Длительность импульса пускового тока, с Бытовая электроника, офисная техника и другие триборы с трансформатором на входе блока питания до 3 0,25.. 0,5 Компьютеры, мониторы,телевизоры и другие приборы с выпрямитепем на входе блока питания 5.„10 0,25.„0,5 Лампы накаливания 5.„13 0,05.. 0,3 Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами 1,05.„1,1 0,1 О.5 Устройства с электродвигателями асинхронного типа, холодильники, насосы, кондиционеры и т. п. 3 „7 1...7 Электронагревательные приборы из сплавов нихром, фехраль, хромаль 1,05...1,1 0,5. .50 Именно для учета этого фактора разработчики автоматов приду- мали так называемую «времятоковую характеристику7 автомата». Цля простоты ее часто называют «характеристикой автомата» или просто «характеристикой», или «категорией отключения». Характеристика
Времятоковая Фирма Наименование характеристика производитель автомата срабатывания автомата Предельный Рычаг Рабочее Номинальный Схема ток короткого управления напряжение ток автомата замыкания Рис 9.5. Обозначения на корпусах автоматов защиты срабатывания размыкающих устройств автоматических выключателей выбирается в зависимости от типа подключаемой нагрузки. Обозначается тип характеристики на корпусе буквой (на рис. 9.3 — буква С) перед номиналом автомата: Л (только у европейских произ- водителей), В, С, D, К и Z. Эта характеристика определяет силу тока и время, при которых будет срабатывать электромагнитный расцепи- тель автомата. Чаще всего применяется три основных варианта. Характеристика срабатывания типа В -- самая чувствительная и показана к применению в квартирах и жилых зданиях, где нагрузки больше активные, а какие-нибудь мощные двигатели включаются редко. Рекомендуется использовать для осветительных сетей общего назначе- ния. Допускает кратковременное превышение номинала в 3-5 раз! Характеристика срабатывания типа С — самая распростра- ненная и годится для общих случаев: служат для размыкания освети- тельных цепей и установок с умеренными пусковыми токами (дви- гатели и трансформаторы). При этом у автоматов с характеристикой типа С перегрузочная способность магнитного размыкателя почти вдвое выше по сравнению с выключателями с характеристикой типа В Допускает кратковременное превышение номинала в 5-10 раз! ПРИМЕЧАНИЕ. Представленные на рис. 9.3 автоматы С16 имеют диа- пазон токов, при котором они отключаются мгновенно (~ 0,1 с), не 16 А, а 80...160 А Этот параметр задан бук- вой «С».
Характеристика срабатывания типа D — рекомендуется для сетей, предусматривающих питание станков, больших моторов и про- чих устройств, где могут быть большие перегрузки при их включении, также в цепях с активно-индуктивной нагрузкой. Допускает кратковре- менное превышение номинала в 10...20 раз! Автоматы с остальными характеристиками срабатывания используются редко: ♦ с характеристикой типа А предназначены для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полу- проводниковых устройств; ♦ с характеристикой типа К рекомендуется использовать для под- ключения индуктивной нагрузки; ♦ с характеристикой типа Z рекомендуется использовать, если в ка- честве нагрузки используются электронные устройства. ПРИМЕЧАНИЕ. Подселяющее большинство автоматов на российском рынке предлагается с характеристикой типа С, с харак- теристикой типа В продаются, как правило, автоматы на малые токи, остальные - поставляются в основном под заказ Параметры срабатывания линейных защитных автоматов согласно DIN VDE 0641 и IEC ЬО 898 приведены в табл. 9.2 Параметры срабатывания г,о КЗ линейных защитных автоматов Таблица 9 2 Характеристика срабатывания Электромагнитное реле Удерживание Срабатывание Время срабатывания Тип В 3*1 п >0,1с 5*1п <0,1с Тиг С 5«1п >0,1с 10*1п <0,1с Тип D 10*1п >0,1с 20хщ <0,1с Примечание к табл 9 2 In - номинальный ток автомата обозначенный на корпусе Из табл. 9.2 следует, что трехкратную перегрузку автоматический выключатель с характеристикой типа В должен как минимум выдержи- вать 0,1 с, а при пятикратной перегрузке встроенное электромагнит- ное реле должно отключить автоматический выключатель менее чем за 0,1 с. Можно идти дальше. И еще важная информация об использовании автомата в цепи постоянного тока.
ВНИМАНИЕ. Характеристики максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя при использовании ав- томата в цепи постоянного тока изменятся (рис. 9.4) Для наглядности эти характеристики для автоматов приводятся в виде графиков. Граничные значения испытательных токов элек- тромагнитного расцепителя при переменном (50 Гц) и постоянном токах представлены в табл. 9.3. Значения максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя Таблица 9.3 Ток Характеристика срабатывания тип В тип С тип D АС DC АС DC АС Минимальный испытательный ток 3,0*10 3.0*1п 5х|п 5х|п 10х|п Максимальный испытательный ток 5,0«1п 7,5«1п 10*1п 15х|п 20х|п Примечание к табл. 9.3. АС - переменный гпск частотой 50 Гц, DC - постоянный ток, In - номиналь- ный ток автомата, обозначенный на корпусе. ONLINE ВИДЕО Времятоковая характери- стика «В» автоматического выключателя Времятоковая характеристика «С» автома- тических выключателей Времятоковая характеристи- ка автоматов типа «К» и «Z». Подробный разбор Что означает буква рядом с цифрой тока на автоматиче- ском выключателе
времятоковые характеристики срабатывания по тепловому расцепителю Мы уже говорили, что тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пла- стина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока и определяется времятоковой характеристикой срабатывания (тоже типы В, С, D). Время может быть разным: от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен сра- батывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. ПРИМЕЧАНИЕ. Настройка тока срабатывания производится в процес- се изготовления регулировочным винтом. Параметры срабатывания по тепловому расцепителю автоматов защиты представлены в табл. 9.4. Параметры срабатывания по тепловому расцепителю автоматов защити! Таблица 9.4 Характеристика срабатывания Тепловое реле Малый испытательный ток Большой испытательный ток Время срабатывания, час Тип В 1,13х1п >1 1,45х|п <1 Тип С 1,13х|П >1 1,45х|п <1 Тип D 1,13х|п >1 1,45х|п <1 Примечание к табл 9.4 /л - номинальный ток автомата, обозначенный на корпусе Из табл. 9.4 следует, что при перегрузке до 13% номинального тока, автоматический выключатель должен отключиться не ранее, чем через час (т. е. выдерживать перегрузку 1396 минимум в течение часа). При перегрузке до 45%, тепловое реле должно отключить «автомат» в тече- ние часа.
ПРИМЕЧАНИЕ. При использовании в цепи постоянного тока характе- ристики срабатывания теплового расцепителя оста- ются теми же, что и в сетях переменного напряжения. Рабочее напряжение автоматического выключателя Применение автоматического выключателя, как любого электри- ческого прибора, обуславливается напряжением питающей его сети. Маркировка, обозначающая рабочее напряжение автомата, является обязательной и выносится на переднюю поверхность. Для модульных автоматов она может быть 220, 230, 250, 380, 400, обозначая соответствие 220 В и 380 В (см. ранее рис. 9.3). Кроме указания рабочего напряжения, в том же блоке маркировки указывается вид тока, для которого работы с которым данный автомат предназначен. Наиболее часто встречающимся обозначением, указан- ным на изображении, является обозначающим переменный ток Предельный ток короткого замыкания автомата защиты ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Предельный ток короткого замыкания автомата - максимальный ток, при протекании которого через ав- томат, автоматический выключатель сможет разом- кнуть цепь хотя бы один раз (см. ранее рис. 9.3, указан предельный ток 6000 А). Эта характеристика показывает максимальный ток, при котором подвижный контакт автомата не приварится (не пригорит) к непод- вижному контакту вследствие возникновения и гашении дуги при раз- мыкании контактов Предельный ток короткого замыкания может достигать 10000 А. При этом ширина модуля (полюса) такого мощного выключателя больше в 1,5 раза, по сравнению с обычным автоматом, и составляет 27 мм. Наиболее часто встречающиеся модульные автоматы имеют характе- ристику 4500 А. Этого достаточно, так как в бытовых электросетях токи короткого замыкания обычно не достигают более высоких значений.
Существуют так же автоматы и с другими предельными токами короткого замыкания автомата, например, 3000 А, которые широко применялись в конце 1990-х годов, а также устаревшие автоматы на 2000 А, которые уже не производящиеся. ПРИМЕЧАНИЕ. Если защищаемая линия проводки находится близко от подстанции (что часто бывает на производственных площадках), то ток КЗ может быть высок. Там часто применяют автомат на 10000 А Если автомат защищает электропроводку в «свежепостроенном» доме с повой (своя подстанция) и достаточной мощности электриче- ской инфраструктурой, предпочтительно использовать автомат на 6000 А. В других случаях вполне достаточно автомата на 4000 А для реали- зации экономически эффективной электрозащиты. СОВЕТ. С повышением предельного тока короткого замыкания от 4500 А до 10000 А стоимость автомата увеличива- ется, а возможность его купить - уменьшается, в связи с меньшим применением таких автоматов. Выбирайте автомат на 6000 А, не ошибетесь! Расчеты автоматов при формировании квартирного щитка Рассмотрим алгоритм расчета автоматов защиты квартирного щитка. Во-первых, определяемся с нагрузками каждой линии, кото- рые нам надо питать. Сколько они потребляют по мощности, и, следо- вательно, ток какой величины будет течь через их питающую линию. Для пересчета тока в мощность можно использовать самую обыч- ную формулу: Р = UI, где Р — мощность, U — напряжение сети (220 В), I — ток. Для тока будет так: 1 = P/U.
Данная формула справедлива только для резистивных нагрузок типа ламп накаливания, нагревателей и пр. Но на этот факт закроем глаза, т. к. мы делаем прикидочный расчет. Во-вторых, определяемся с видом и сечением кабеля. Смотрим на общий суммарный ток, который нам требуется, и выбираем необхо- димый кабель по сечению- ♦ для открытой прокладки кабеля считаем, что необходим J мм2 ка- беля на каждые 10 А; ♦ для скрытой прокладки кабеля считаем, что необходим 1 мм2 кабе- ля на каждые 8 А. ПРИМЕЧАНИЕ. Рассчитываем сечение и округляем его в сторону бли- жайшего из стандартного ряда: 1,5; 2,5; 4; 6; 10. Автомат выбираем на меньший ток срабатывания, чтобы он отключился раньше, чем выйдет из строя наш кабель. В-третьих, при расчете и выборе автомата защиты учитываем рассмотренные в этой книге на несколько страниц ранее времятоко- вые характеристики срабатывания как по электромагнитному, так и тепловому расцепителю (рис. 9.4). В-четвертых, следует помнить, что для безопасной эксплуатации электропроводки нужно выбирать: ♦ для кабеля на 1,5 мм2 — автомат не более 10 А; ♦ для кабеля на 2,5 мм2 — автомат не более 16 А; ♦ для кабеля на 4 мм2 — автомат не более 25 А; ♦ для кабеля на 6 мм2 — автомат не более 32 А. ONLINE ВИДЕО Как рассчитать электрический щит для квартиры Калькулятор УЗО и автоматов. Шаблоны расчета схемы щита. Видео руководстве MyFuseBox
Рис. 9.4. Характеристики срабатывания автоматических выключателей для постоянного и переменного тока Глава 9.Азтоматы защиты электропроводки от КЗ и перегрузки 103
ГЛАВА 10 УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ Ъ И ДИФАВТОМАТЫ Принцип действия защитного отключения ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Устройство защитного отключения (УЗО) - это бы- стродействующий защитный выключатель, реагирую- щий на дифференциальный ток в проводниках, подводя- щих электроэнергию к защищаемой электросети. Устройства защитного отключения, реагирующие на дифференци- альный ток, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания. При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника зануление недостаточно эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным сред- ством защиты человека от электропоражения. В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения продолжительности протекания тока через тело человека (за счет быстрого отключения) при непредна- меренном прикосновении его к элементам электроустановки, находя- щимся под напряжением.
Из всех известных электро.защитных средств УЗО является единствен- ным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из гоковедущих частей. Вспомогательным, но не менее важным свойством УЗО, является его способность осуществлять защиту от возгорания и пожара, воз- никающих вследствие возможных повреждений изоляции, неисправ- ностей электропроводки и электрооборудования. Ведь более трети всех пожаров происходят по причине возго- рания электропроводки в результате нагрева проводников по всей длине, искрения, горения электрической дуги на каком-либо элементе, вызванных токами короткого замыкания. Короткие замыкания, как правило, образуются из-за дефектов изо- ляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития КЗ, отключает электроустановку от источника питания, пре- дотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание. ВНИМАНИЕ. Ничто не может защитить неадекватного человека. Если такой специалист возьмется одной рукой за фаз- ный провод, а другой - за нейтраль, то никакие обыч- ные, т. е реально доступные автоматические устрой- ства защиты не смогут отличить ситуацию от под- ключения дополнительной нагрузки. Они не увидят угрозы человеку, приняв его за очередной включенный в сеть электроприбор. И человек, скорее всего, к сожале- нию, погибнет'!! ONLINE ВИДЕО Устройство защитного отключения. Конструкция принцип работы. Как проверить УЗО? Принцип работы устройства защитного отключения
Всегда ли целесообразна установка УЗО? УЗО нецелесообразно устанавливать при наличии старой ветхой проводки в помещении, поскольку в этом случае свойство УЗО обна- руживать утечку тока может вызвать ряд проблем. Например, при ста- рой электропроводке устройство электрозащиты может срабатывать непредсказуемым образом. СОВЕТ Поэтому в данном случае рекомендуется установка в местах с повышенной опасностью розеток со встро- енным УЗО. ONLINE ВИДЕО О русскоязычной терминологии защитного отключения Термин устройство защитного отключения — УЗО, принятый в отечественной специальной литературе, наиболее точно определяет назначение данного устройства и его отличие от других коммутаци- онных электрических аппаратов — автоматических выключателей, выключателей нагрузки, магнитных пускателей и т. д. Но иногда встречается неточность, даже вкравшаяся в стандарты. Это определение УЗО, как «устройства, управляемого остаточным током». Здесь нарушена элементарная причинно-следственная связь.
ВНИМАНИЕ. устройство не управляется остаточным током, с реа- гирует на него! В последних отечественных стандартах (серии ГОСТ Р 51326,51327) запутана терминология: в отличие от принятого в основном стандарте (ГОСТ Р 50807-95) определения, УЗО называется то «выключатель дифференциального тока — ВДТ», то «автоматический выключа- тель дифференциального тока — АВДТ. Часто применяется другое, не соответствующее стандартам назва ние УЗО, — «дифференциальный выключатель». Это название рас- пространилось из переведенных не специалистами электриками про- спектов зарубежных фирм. Соотношение понятий «УЗО, автомат защиты и дифавтомат» приведены для наглядности в табл. 10.1 ПРИМЕЧАНИЕ. Дифавтомат универсален, но из-за большой стоимости и избыточной функциональности не вытесняет УЗО и автоматы защиты. Таблица 10.1 Соотношение понятий УЗО, автомат защиты и дифавтомат УЗО УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ АВТОМАТ ЗАЩИТЫ еерсии названия' ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ЛИНЕЙНЫЙ АВТОМАТ ЗАЩИТЫ АВ”СМАТ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПРОЬКА АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Назначение. Защищает имущество от пожара, а человека - от удара током Отключается если ток входящий отличается от тока выходящего более Зчем на установленную величину. То есть, если превышение предельного тока утечки обнаружено, УЗО сработает и отключит напряжение Назначение Защищает проводку от перегрузки, а имущество - от пожара при возгорании электропроводки. Человека от удара током НЕ защищает! Отключается при коротком замыкании или перегрузке защищаемой сети ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМ версии н УЗО СО ВСТРОЕННОЙ За ДИФАВ АТ = УЗО + АВТОМАТ ЗАЩИТЫ азвания' ЩИТОЙ СТ СВЕРУ ТОКОВ ТОМАТ Назначение. Защищает имущество от пожаоа. человека - от удара током а пооьодку - ит перегрузки Отключение (срабатывание) дшраьтомата свидетельствует только о том что «что-то случилось/, а, в зависимости от того, сработал автомат защиты или УЗО, уже много можно понять про то. что именно случилась
Разнообразие устройств защитного отключения ОПРЕДЕЛЕНИЕ Электромеханические УЗО - это устройства защит- ного отключения, работающие независимо от наличия напряжения питания. Приводятся в действие дифференциальным током (током утечки), на который оно и реагирует. Имеют наибольшую цену, но и набольшую надежность. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Электронные УЗО с функцией отключения от сети при исчезновении напряжения питания - это устройства защитного отключения, которые срабатывают на по- явление заданного тока утечки лишь при наличии на- пряжения питания и автоматически срабатывают при исчезновении напряжения питания. Электромагнитное реле удерживает силовые контакты во включен- ном состоянии только при наличии напряжения питания и отсутствии тока утечки. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Электронные УЗО без функции отключения от сети при исчезновении напряжения питания - это устрой- ство защитного отключения, которые срабатывают на появление заданного тока утечки при наличии на- пряжения питания, но не отключаются паи исчезнове- нии напряжения питания. ВНИМАНИЕ. С этим видом УЗО - проблема при обрыве питающе- го нейтрального провода УЗО останется включенным, а опасный потенциал на электрооборудование подается!
Электронное УЗО для принятия решения об уровне тока утечки и необходимости отключения поврежденной линии использует схему, собранную на электронных компонентах. ПРИМЕЧАНИЕ. Естественно, все эти элементы требуют собствен- ного питания, и именно это является слабым местом электронные УЗО или дифференциальных автоматиче- ских выключателей, укомплектованных ими же. ONLINE ВИДЕО Как узнать где электронное, а где электромеханическое УЗО При неправильной эксплуатации может возникнуть ситуация, когда нулевой проводник будет поврежден (оборван). Тогда через защитное устройство проходит только фазовый провод. Если в этот момент кто-то случайно касается оголенного провода, то создаст новый путь для элек- трического тока. Его уровень может быть любым... Защитное устройство все равно не может оценить уровень угрозы, так как нарушена схема подачи питания на само устройство. Это похоже на электрический фонарик с вытащенными батарейками — пока нет питания, не будет и света. Многие п раны Европы запретили электронные УЗО к при- менению. У нас тоже к этому, несомненно, придут, но сначала необходимо пройти путь насыщения ЛЮБЫХ защитных устройств.
У электронных УЗО есть не только минусы, но должны быть и плюсы. Во-первых, низкая цена. Электронные компоненты посто- янно дешевеют, и защитное устройство, собранное на них, тоже. Также, немалым плюсом, является многофункциональность. Электронное устройство очень просто наделять дополнительными функциями. Ну и самое главное — отказ в работе возможен только при отсоеди- нении питающего провода, а это очень легко диагностируемый случай и быстро устранимый. Электромеханические УЗО: дорого, но надежно Электромеханические устройства защитного отключения не имеют и не требуют собственного питания. В качестве исполнительного элемента используется обычный постоянный магнит. В случае появления тока утечки на этот магнит оказывается воздей- ствие по его размагничиванию. А как только он оказывается не в силах удерживать металлическую зашелку, — происходит отключение. Описание принципа работы простое, но в реализации данные устройства довольно сложны и высокотехнологичны. Этим объясняется достаточно высокая стоимость подобных устройств. ONLINE ВИДЕО Устройство и принцип работы электромеханического УЗО Электромеханическое УЗО Выбираем оптимальные УЗО для своего квартирного щитка Споры о целесообразности применения электронных и электроме- ханических УЗО шли ранее и будут идти. Статистика поражения чело- века электрическим током, как таковая, не ведется. С точки зрения здра-
вого смысла, преимущества электромеханических защитных устройств не столь очевидны. Если не нарушать элементарных правил электробезопасности при работе в электрощите, то разницы нет, электроника или механика вхо- дят в состав УЗО. Следует отметить, что основной причиной мень- шего распространения электронных УЗО является их неработоспо- собность в ряде случаев. Например, при частой неисправности, когда происходит обрыв нулевого проводника в цепи до УЗО. В этом случае «электронное» УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроприбор по фазному проводнику поступает опасный для жизни человека потенциал. ПРИМЕЧАНИЕ В развитых европейских странах электротехнические нормы допускают применение только УЗО, не зависящих от напряжения питания. УЗО второго типа разрешено применять в цепях, защищаемых электромеханически- ми УЗО, только в качестве дополнительной защиты для конечных потребителей, например, для электроинстру- мента, нестационарных электроприемников ONLINE ВИДЕО Как выбрать номинал УЗО правильно? Как защитить УЗО? Как выбрать УЗО? Устройство и работа УЗО Быстродействие современных УЗО: мгновенная реакция Современные качественные УЗО имеют быстродействие Тп = 20...30 мс (0,02...0,03 с). Это означает, что УЗО — «быстрый» выклю чатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабаты-
вает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки. Но разработаны и УЗО, срабатывающие с некоторой задержкой для обеспечения «каскадности» отключения. Классификация УЗО по виду тока и времени срабатывания Обозначения УЗО представлены в табл. 10.2. А типов УЗО могу назвать ONLINE ВИДЕО Лучшие УЗО тип А. Рейтинг ТОП- 5 устройств защитного отключения в 2024 году пять. УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникаю щий внезапно либо медленно возрастающий. Бюджетный вариант. Не реагирует на пульсирующий постоянный ток утечки, возникающий в схемах, где используются импульсные источники питания. УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно либо мед- ленно возрастающие. Рекомендуется использовать практически во всех обычных случаях, но такие УЗО значительно дороже варианта АС. Обозначение основных типов УЗО Таблииа 10 2 Тип АС АС-тип устройства защитного отключения - размыкание последует в случае, если разностный синусоидальный ток внезапно возникает или медленно увеличивается Тип А A-тип устройства защитного отключения - размыкание гарантировано в случае, если синусоидальный или пульсирующий разностный ток внезапно возникает или медленно увеличивается УЗО типа В — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. Реагирует на утечку’даже постоянного тока! УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). Задержка на срабатывание УЗО типа S составляет 200...300 мс (0,2...0,3 с). Применяется в сетях, где предусматривается каскадное включение устройств, при котором головное УЗО должно срабатывать в последнюю очередь, а также в сель-
ской местности, в районах с высокой грозовой активностью (у такого УЗО намного ниже вероятность ложных срабатываний). УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой вре- мени, составляющей 60...80 мс (0,06...0,08 с). Используется в случаях последовательного каскадного включения устройств вместе с УЗО S, чтобы головное УЗО (типа S) срабатывало в последнюю очередь. Выбираем УЗО по номинальному напряжению и номинальному току нагрузки Рассмотрим теперь разновидности УЗО по номинальному напряжению и номинальному току нагрузки. Если коротко, то номинальное напряже- ние Un составляет: ♦ 380 В — для четырехполюсных УЗО (трехфазная сеть); ♦ 220 В — для двухполюсных УЗО (однофазная сеть). ПРИМЕЧАНИЕ. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режи- ме двухполюсных, т. е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функцио- нирование тестовой цепи при этом напряжении. Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное зна- чение лишь для «электронных» УЗО, функционально зависимых от напряжения питания (табл. 10.3). Подбор УЗО в зависимости от номинала защитного автомата Таблица 1О.З Разновидности УЗО по току нагрузки In Разновидности защитного автомата по току нагрузки, рекомендованный/ допустимый 6 -/6 10 6/10 16 10/16 25 16/25 40 25/40 63 40/63 SO 63/80 100 80/100 125 100/125
ПРИМЕЧАНИЕ. Теоретически разрешено иметь номинальный ток на- грузки УЗО равным или на ступень выше номинально- го тока последовательного зашитного устройства. Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например, на 45 %, т. е. тока перегрузки, этот ток будет отключен авто- матическим выключателем за время до одного часа. Это означает, что этот период времени УЗО будет перегружено. Выбираем УЗО по величине отключающего тока Рассмотрим разновидности УЗО по номинальному отключающему дифференциальному току IDn (по уставке) и номинальному неотключа- ющему дифференциальному току IDnO. S ОПРЕДЕЛЕНИЕ. ------------------------------------------\ Уставка УЗО - это ток, при превышении которого дан- ное УЗО отключит цепы С другой стороны - это макси- мальный ток, который может проходить через УЗО без отключения цепи. Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn (ток уставки; выбирается из следующего ряда: 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА. Реальное значение тока отключения определяется еше и номи- нальным неотключающим током утечки IDnO и находится ниже уровня уставки, поскольку номинальный неотключающий дифферен- циальный ток IDnU УЗО, обычно, равен половине значения тока уставки: ^DnO ” 13п. Каждое конкретное УЗО имеет, как правило, определенное ста- бильное значение отключающего тока, находящееся в указанном диа- пазоне. Чтобы избежать ложных отключений, следует учитывать данное обстоятельство и сопоставлять реальное значение отключающего тока с нормальным «фоновым* током утечки в защищаемой электросети.
Уставку УЗО для каждого конкретного случая применения, теорети- чески. выбирают с учетом следующих факторов: ♦ значения существующего в данной электросети суммарного тока утечки на землю, так называемого «фонового тока утечки»; ♦ значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности; ♦ реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-94 находится в диапазоне 0,5IDn...IDn. ПРИМЕЧАНИЕ. Согласно требованиям ПУЭ (7 е изд., п. 7.1.85) номиналь- ный дифференциальный отключающий ток УЗО дол- жен быть не менее чем в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки - I? То есть: lDn> = 5 1? При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утески в электроустановке ПУЭ (издание 7-е, 2016, п. 7.1.85) предписывает принимать ток утечки электроприемников из расчета 0.4 мА на 1А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчете 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Рекомендуемые значения IDn (уставки) УЗО для диапазона номи- нальных токов 16...80 А представлены в табл. 10.4. Рекомендуемые значения Юп (уставки) УЗО для диапазона номинальных токов 1Ь 80 А Таблица 10-4 Номинальный ток нагрузки в зоне защиты, А Рекомендуемые значений Юп (уставки), мА при работе в зоне защиты одиночного потребителя при работе о зоне защиты группы потребителей УЗО противопожарного назначения на ВРУ 16 30 50 300 25 50 50 300 40 30 30 (100) 30U 63 30 100 300 80 100 300 300 В некоторых случаях для определенных потреб!ггелей значение уставки задается нормативными документами. В ГОСТ Р 50669-94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА. Временные указания предписывают: ♦ для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания: 10 мА, если на них выделена отдельная
линия; в остальных случаях, (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА (п. 4.15); * в индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питаю- щих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встро- енные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питаю щих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА; ♦ для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток УЗО с уставкой 30 мА (п. 6.5). Б ПУЭ (7-е изд. п. 7.1.84) рекомендуется для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру или индивидуальный дом установка ПОЖАРНЫХ УЗО с током срабатывания до 300 мА. ВНИМАНИЕ. (^УЗО с уставкой свыше 30 мА людей не защищает. ВНИМАНИЕ. Нейтральный провод не должен быть заземлен после УЗО (в контуре «под защитой УЗО»), он может быть за- землен до УЗО, но не после! Существуют нагрузки, т. е. электрические устройства, которые не будут работать в схеме с УЗО Так, если за (после) УЗО установлен насто- ящий (неполупроводниковый, не «авто»= гальванически развязанный) трансформатор, то никакое УЗО на утечки из вторичного контура трансформатора работать не будет СОВЕТ. Если УЗО с уставкой 10 мА срабатывает, то мож:но по- пробовать УЗО с уставкой 30 мА (но не выше, иначе оно не будет защищать человека).
Выбираем УЗО по степени защиты от воздействия окружающей среды Чем выше номер в кодировке IP (Ingress Protection, защита от про- никновения), тем выше класс зашиты (табл. 10.5). Расшифровка кодировки IP Таблица 10.5 Первая цифра: Защита аг твердых объектов или частиц Вторая цифра; Защита от нежелательного проникновения воды 0 - Зашиты нет 0 - Защиты нет 1 - Защита от частиц диаметром от 50 мм 1 - Защита от вертикальных капель 2 - Защита от частиц диаметром от 12,5 мм 2 - Защита от капель, падающих под углом 15° к вертикали । 3 - Защита от частиц диаметром от 2 5 мм 3 - Защита от мелких брызг 4 - Защита от частиц диаметром от 1,С мм 4 - Защита от крупных брызг 5 - Пылезащита 5 - Защита от струи водь, без напора 6 - Пыленепроницаемая оболочка 6 - Защита от струи воды под напором 7 - Допускает непродолжительное погружение в воду 8 - Может работать под водой По степени защиты от воздействия окружающей среды обычное исполнение УЗО — IP 20. Встречаются также УЗО специального испол- нения — 1Р 40.11ри более высоких требованиях по степени защиты УЗО должны устанавливаться в защитный кожух. УЗО обычного исполнения имеют диапазон рабочих температур от -5 до 40 °C. В специальном исполнении — для диапазона температур от -25 до 40 °C на УЗО наносится знак «снежинка». Схемотехника и принцип действия УЗО Принципиальная электрическая схема электромеханического однофазного УЗО представлена на рис. 10.1. УЗО включает в себя ТРИ функциональные группы ♦ дифференциальный трансформатор тока; ♦ исполнительный механизм; ♦ кнопка «Тест». Дифференциальный трансформатор тока используется в боль- шинстве УЗО. Он измеряет баланс токов между входящими в него про- водниками (рис. 10.1): ♦ 1 и 2 — это его первичные обмотки; ♦ 3 — вторичная обмотка; пусковой элемент (это, как правило, элек- тромагнитное реле), который служит для управления (воздействия) исполнительным механизмом.
Рис. 10.1. Принципиальная электрическая схема однофазного УЗО Исполнительный механизм предназначен для аварийного отклю- чения защищаемой пели. Кнопка ТЕСТ предназначена для контроля исправности УЗО путем создания имитации тока утечки. Рассмотрим работу принципиальной схемы УЗО. Пусть контроли- руемая линия исправна. В ней нет тока утечки. При этом дифферен- циальный трансформатор находится в состоянии покоя (равновесия), потому что токи во встречно включенных первичных обмотках транс- форматора равны. Равные магнитные потоки, идущие навстречу друг другу, взаимо- вычитаются и равны нулю. Поэтому во вторичной обмотке не возни- кает электромагнитное поле, а, значит, нет напряжения. Поэтому не возникает ЭДС, способная воздействовать на реле, на основе которого собран пусковой механизм. А как только происходит утечка на защищаемой (контролируе- мой) линии, превышающая значение срабатывания УЗО (как правило, от 10 до 30 мА), то нарушатся равенство в первичных обмотках транс- форматора. Вследствие этого, в первичных и вторичных катушках воз- никает электромагнитное поле, которое образует связь по напряжению. В итоге, во вторичной обмотке возникает напряжение срабатывания реле (пусковой элемент), которое воздействует на исполнительный механизм и отключает контактную группу, обесточивая, таким образом, защищаемую линию. Следует помнить, что УЗО требует ежемесячной проверки, кото- рая осуществляется нажатием кнопки «Тест» При этом происходит замыкание цепи, имитирующей искусственную утечку тока и сраба-
Вход Рис. 10.2. Принципиальная электрическая схема трехфазного УЗО тывание устройства защитного отключения. Отсутствие срабатывания укажет на полную неисправность устройства. Схема трехфазного УЗО аналогична схеме однофазного. Она отли- чается лишь количеством первичных обмоток (рис. 10.2). Принцип действия тот же. ONLINE ВИДЕО УЗО - Устройство защитно- го отключения. Принцип ра- боты и схема подключения УЗО Схема и принцип действия устройство защитного отключения
Внутреннее устройство УЗО На рис. 10.3 показано внутреннее устройство УЗО со вспомога- тельным источником питания. Данное УЗО имеет номинальный ток 13 А, отключающий дифференциальный ток 30 мА. Данное устройство содержит вспомогательный источник питания, выполняющий авто- матическое отключение при отказе или обесточивании вспомогатель- ного источника. Это означает, чго УЗО может быть включено только при наличии питающего напряжения, при пропадании напряжения оно автоматически отключается (такое поведение повышает безопасность устройства). Фазный и нулевой проводники от источника питания подклю- чаются к контактам 1, нагрузка УЗО подключается к контактам 2. Проводник защитного заземления (PE-проводник) к УЗО никак не под- ключается. При нажатии кнопки 3 контакты 4 (а также еще один контакт, скры- тый за узлом 5) замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид 5 удержи- вает контакты в замкнутом состоянии после того, как кнопка отпущена. Катушка 6 на тороидальном сердечнике является вторичной обмот- кой дифференциального трансформатора тока, который окружает фаз- ный и нулевой проводники. Проводники проходят сквозь тор, но не имеют электрического контакта с катушкой. В нормальном состоянии ток, текущий по фазному проводнику, точно равен току, текущему по нулевому проводнику, однако, эти токи противоположны по направлению. Токи взаимно компенсируют друг друга, и в катушке дифференци- ального трансформатора тока ЭДС отсутствует. Любая утечка тока из защищаемой цепи на заземленные проводники (например, прикосно- Рис. 10 3. Внутреннее устройство УЗО со вспомогательным источником питания, выполняющим автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника
вение человека, стоящего на мокром полу, к фазному проводнику) при- водит к нарушению баланса в трансформаторе тока. В итоге через фазный проводник «втекает больше тока*, чем возвращается по нуле- вому (часть тока утекает через тело человека, то есть помимо трансфор- матора). Несбалансированный ток в первичной обмотке трансформатора тока приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством 7, которое отключает пита- ние соленоида 5. Отключенный соленоид больше не удерживает кон- такты 4 в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины, обесточивая неисправную нагрузку.» ПРИМЕЧАНИЕ. Устройство спроектировано таким образом, что от- ключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электри- ческим током. Кнопка 8 ТЕСТ позволяет проверить работоспособность устрой- ства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод 9. Тестовый провод проходит через сердечник трансформатора тока, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УЗО должно отключиться при нажа- тии на кнопку проверки. ВНИМАНИЕ. Если УЗО при нажатии кнопки ТЕСТ не отключилось, значит, оно неисправно и должно быть заменено. Условное графическое изображение УЗО на чертежах и схемах при- ведено на рис. 10.4 (однофазное), а на рис. 10.5 (трехфазное). Число полюсов при однолинейном представлении можно изображать и чис- лом (вверху) и чистом черточек. При включении УЗО по неполнофазному варианту необходимо обратить внимание на правильность подключения проводников к клеммам устройства — должна быть подключена цепь тестирующего резистора. Схема подключения приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО.
Рис. 10.4. Однофазное (2-х полюсное/ УЗО с током уставки (срабатывания) 30 мА: а - развернутое изображение 6 -1 однолинейное изображение Рис. 10.5. Трехфазное (4-х полюсное) УЗО с током уставки (срабатывания) 100 мА а - развернутое изображение б - однолинейное изображение Схемы включения современного УЗО и дифавтомата представлены на рис. 10.6 и рис. 10.7. Схема подключения УЗО приводится на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО. На рис. 10 8 при- ведены демонстративные принципиальные схемы подключения УЗО для однофазной (а) и трехфазной сетей (б). Освещение Розеточная группа кВтч УЗО 40/0,03/2 B10a\ В16а Ы6А \ Трехпроводная сеть Освещение Розеточная тоуппа Двухгриводная сеть Рис. 10.6. Схемы включения УЗО
Освещение Розеточная группа Трехпроводная сеть вводной С40А Освещение Розеточная группа Двухпроводная сеть Рис. 10.7. Схемы подключения дифавтомата L N РЕ L N L1 L2 L3 N РЕ L1 L2 L3 N РЕ б Рис. 10.8. Демонстративные схемы подключения вводного (пожарного) УЗО а - в однофазном варианте ввода- б - в трехфазчом варианте вводе
В каких случаях целесообразно использовать дифавтоматы? Прогресс не стоит на месте, появились комплексные аппараты защиты, сочетающие в себе и УЗО, и автоматический выключа- тель (рис, 10.9). Его называют дифавтомат или Автоматический Выключатель Дифференциального Тока (АВДТ). Это устройство частично вытесняет УЗО. Так как, полностью обла- дая его свойствами, оно также выполняет все функции по ограничению сверхтоков Практически все фирмы-производители УЗО имеют в своей производственной программе дифавтоматы Устройство такого при- бора представлено на рис. 10.9 Силовые Нагрузка б Клемма на отводе до 16А Шильдик Выключатель Механизм контакта Дугогасительная камера Электромагнитный расцепитель Фиксатор-скоба надин-рейку Рис. 10.9. Дифавтомст или Автоматический Выключатель Дифференциального Тока, а - функциональная схема; б - фото с открыто/м корпусом
Конструктивной особенностью дифавтоматов является то, что механизм размыкания силовых контактов запускается при воздей- ствии на него любого из трех элементов: ♦ катушки с сердечником токовой отсечки, реагирующей на ток ко- роткого замыкания: ♦ биметаллической пластины, реагирующей на токи перегрузки; ♦ магнитоэлектрического расцепителя, реагирующего на дифферен- циальный ток. Также существенен процесс подбора номиналов для связки ВА+УЗО. Некоторые используют проектную документацию, а другие берут то, что есть под рукой. Дифавтомат собирается в заводских усло- виях, с применением контактной сварки, и устройство проверяется на стенде уже целиком. Со всех сторон дифавтомат выигрывает при срав- нении, к сожалению, но при сравнении цен — проигрывает, оказываясь дороже. Особенно если в распределительном щитке реализована схема, когда после одного УЗО установлено сразу несколько автоматических выключателей на расходящиеся линии. Эю не всегда удобно для обслуживания, но значительна > снижает затраты на электромонтажные работы. Рассмотрим реализацию всех функций, выполняемых дифавтоматом. Защита от токов перегрузки. Биметаллическая пластина реагирует на ток, превышающий номинальный, нагревается и отключает линию. Защита оттоков короткого замыкания. Катушка магнитного рас- цепителя мгновенно срабатывает при сверхтоках и отключает линию. Защита от токов утечки. Встроенный блок УЗО анализирует про- текающие токи и при превышении порогового значения утекающих «на сторону» токов — происходит отключение линии. Защита от повышенного напряжения. В случае превышении входного напряжения выше 270 В срабатывает расцепитель макси- мального напряжения, интегрированный в корпус дифавтомата. Это необходимо для защиты его электронной начинки. Высокое напряже- ние может вывести из строя элементы электронного УЗО. Происходит отключение линии и вместе с защитой начинки дифавтомата происхо- дит защита и всего оборудования, которое питалось по ней. Защита от высоковольтных импульсных помех. Для нормаль- ной работы блока защиты в нем установлен ВАРИСТОР. Его назначе- ние — улучшение качества питающего напряжения. Варистор погло- тает высоковольтные импульсные помехи, техногенного или природ- ного характера. При этом отключение линии не происходит. В фильтрах сети, например, для подключения ПК, установлены точно такие же варисторы. Как итог — качество питающего напряжения по защищае- мой линии значительно улучшается.
ONLINE ВИДЕО Для чего нужен дифавтомат Отличия дифавтомата и УЗО УЗО автомат или дифавтомат Дифавтомат или УЗО. Отличия и принцип роботы Готовимся подключать устройства защитного отключения На сегодняшний день включение устройство защитного отключения в домашнюю электрическую сеть стало нормой. Но еще не все понимают для чего нужно это устройство и как правильно его подключить. Рис. 10.10. Внешний вид устройства защитного отключения на ток срабатывания 50 мА Как отмечалось в теоретической части главы, устройство защитного отключения (рис. 10.10) делятся на ДВЕ большие группы, отличающиеся токами срабатывания (устав- кой) и назначением. Основной задачей УЗО первой группы (срабатывают на ток утечки 100 мА, 300 мА) является повышение уровня защиты от воз- гораний, вызванных токами утечки или замы- каниями на землю, когда величина тока не достаточна для срабатывания автоматического выключателя. Задача УЗО второй группы (срабаты- вают на ток утечки 10 мА, 50 мА) — защитить человека от поражения электрическим током,
под который он может попасть при слу- чайном касании оголенных проводов, находящихся под напряжением, или при касании корпуса электрооборудования с поврежденной изоляцией. По своим конструктивным параме- трам и внешнему виду УЗО практически ничем не отличаются от автоматических выключателей. Они так же, как и выклю- чатели, выпускаются для работы в схемах однофазной и трехфазной сети. В случае возникновения аварийной ситуации УЗО автоматически отключают напря- жение питания с поврежденного участка электрической цепи. Но если автоматический выключатель срабатывает оттока короткого замыкания Рис. 10.11. Типовая схема включения УЗС и автоматического выключателя или тока перегрузки, превышающего рабочий ток самого выключателя, то УЗО срабатывает только от тока утечки, на который оно рассчитано. Поэтому УЗО рекомендуется устанавливать совместно с автомати- ческим выключателем, который ставится перед УЗО, чтобы защитить устройство от действия больших сверхтонок на нагрузке в момент ава- рийной ситуации (рис. 10.11). Промышленностью выпускаются устройства защитного отключе- ния, рассчитанные на ток утечки 10 .мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА. Схемы включения УЗО Рассмотрим простейшую схему электросети с одним УЗО. На рис. 10.12 показана такая схема с одним УЗО. Фаза L и ноль N заходят на вход устройства QF1. С выхода QF1 фаза распределяется по автома- тическим выключателям SF1, SF2 и SF3, каждый из которых подает фаз- ный проводник (фазу) для своего потребителя. Ноль N поступает на вход УЗО, а с выхода устройства уходит уже как N1 и подключается на нулевую шину N1, от которой потребители берут нулевой рабочий проводник (ноль). С шины заземления нулевой защитный проводник РЕ подводится к каждой группе потребителей. Если реализовать на нескольких УЗО реальный квартирный щиток, то как такая схема будет выглядеть? В качестве образца такой конструк- ции предлагаю один из вариантов схемы домашнего шитка. реализо- ванный на трех УЗО (рис. 10.13).
Г руппа пс требит еляй Рис. 1012. Схема электросети с одним УЗО ВНИМАНИЕ. При установке нескольких УЗО, расположенных последо- вательно. ближнее к источнику питания должно иметь уставку и время срабатывания в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю. Ну и в завершении еще один момент. В двухпроводной электросети УЗО также сможет работать, но только если создать ему третий прово- дник и путь для прохождения тока на заземленные элементы здания. ONLINE ВИДЕО Подключение УЗО и дифавтоматов Схема и тестирование УЗО Как правильно подключить УЗС Схемы подключения
№1 №2 №3 ИЛИ дом Рис. 10.13. Схема электросети квартиры с тремя УЗО ONLINE ВИДЕО
Различия внешнего вида УЗО и автоматического выключателя Как по внешнему виду различить УЗО и автоматический выклю- чатель? По маркировке на корпусе, прежде всего. На корпусе автома- тического выключателя (рис. 10.14) указывается номинальное рабочее напряжение, рабочий ток и структурная схема устройства. В данном примере рабочий ток выключателя составляет 25 ампер и номинальное рабочее напряжение 400 В. На клеммы 1 и 3 подается входящее напряжение, а с клемм 2 и 4 напряжение снимается. На корпусе УЗО (рис. 10.15) указывается номинальное рабочее напряжение, рабочий ток, номинальный отключающий дифференци- альный ток (ток утечки), структурная схема устройства и установлена кнопка ТЕСТ. ПРИМЕЧАНИЕ. В отличие от автоматических выключателей в устрой- ствах защитного отключения дополнительно предус- мотрена специальная цепь, создающая ток утечки. Эта цепь предназначена для проверки исправности устрой- ства. При нажатии на кнопку ТЕСТ (рис.10.15, слева внизу и на рис. 10.16) цепь замыкается и искусственно создается утечка тока. И если устройство исправно, то сработает исполнительный механизм и отключит нагрузку. В данном примере УЗО рассчитано на рабочее напряжение 230 В. рабочий ток 32 А и ток утечки 30 мА. Иа верхнюю пару клемм 1 и N Схема выключателя Рис. 10.14. Маркировка на корпусе автоматического выключателя Рис. 10.15. Маркировка на коопусе УЗО
«ТЕСТ» Рис 10.16. Тест робе ты УЗО подается входящее напряжение, а с нижней пары 2 и N напряжение снимается. На клемму N подается ноль. Есть еще одно главное отличие в работе этих устройств, которое надо знать. ВНИМАНИЕ. Если для работы автоматического выключателя до- статочно двухпроводной электрической цепи: «фаза и ноль», то для корректной работы УЗО обязательно наличие третьего проводника - заземления. То есть в здании должна быть проложена трехпроводная элек- тросеть: «фаза, ноль и заземление». Заземление играет роль защитного проводника, по которому «сте- кает» напряжение в случае аварийной ситуации. Например, при замыка- нии фазы на корпус электрооборудования, фаза, используя наименьшее сопротивление, пойдет по защитному проводнику РЕ и создаст ток утечки. И если этот ток превысит уставку, а в нашем случае это 30 мА, то механизм устройства сработает и отключит питание этого электроприбора. Есть еше один важный отличительный нюанс в работе этих устройств. Через УЗО так же, как и через автомат, проходят «фаза» и «ноль» Но для правильной работы устройство должно иметь свои «фазу» и «ноль», относительно которых оно осуществляет контроль токов утечки. Эти «фазу» и «ноль» получают с выхода УЗО. Правильно. Фазу, если потребителей несколько, размножают через автоматические выключатели. Для нуля используют отдельную шину (колодку), относящуюся только к этому УЗО. И если в сети будет использоваться два УЗО, то нулевых шин будет три: ♦ одна общая N, от которой на вход обоих устройств поступает ос- новной нулевой проводник; ♦ две дополнительные N1 и N2, которые образуются с выходов этих УЗО.
ГЛАВА И ЭЛЕКТРОСЧЕТЧИКИ: ИНДУКЦИОННЫЕ, ЭЛЕКТРОННЫЕ И ГИБРИДНЫЕ Назначение электросчетчиков Пора перейти к рассмотрению электросчетчиков. Они применя- ются там, где осуществляется легальное потребление электроэнергии и есть возможность экономить деньги, отслеживая ее потребление за определенный промежуток времени. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Электрический счетчик - электроизмерительный при- бор, предназначенный для учета расхода электрической энергии переменного или постоянного тока, которая измеряется в кВт-ч или А ч. Разнообразие большое: электросчетчики выпускаются однофаз- ные и трехфазные, однотарифные и многотарифные, прямого включения (на ток от 30 А до 100 А) и через трансформаторы тока (при больших токах). Изначально выпускались только индукционные счетчики. Первый же электронный счетчик был выпущен в Западной Европе в 1480 году, а в России — в 1996 г. Тогда же вступил в силу’ ГОСТ 6570-96, сделавший в России счетчики с классом точности 2,5 и током менее 30 А вне закона. В наших квартирах появилось множество техники с большим током потребления (кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины,тепло- вентиляторы, водонагреватели и т. д.). А как с надежностью счетчиков?
На Западе столкнулись с проблемой замены старого парка счет- чиков раньше нас. Сначала они тоже с энтузиазмом бросились заме- нять индукционные счетчики электронными, которых стало 95%, но столкнувшись с проблемой более низкой надежности, необходимо- стью быстрого сервиса, несколько изменили свои взгляды. Теперь соотношение индукционных и электронных счетчиков, например, в Великобритании составляет примерно 40/60. У нас в магазинах тоже присутствуют оба типа счетчиков. Как орга- низации, так и частные лица покупают и те, и другие. По поводу надеж- ности можно сказать следующее: в паспорте на электронный счетчик нередко дается ресурс в 15 лет непрерывной работы. ПРИМЕЧАНИЕ. Ресурс индукционного счетчика таков, что даже через 50 лет многие образца! укладываются в заданный класс точности! ONLINE ВИДЕО Приборы учета. Электросчетчики. Какие они бывают? ТОП-7. Лучшие счетчики элек- троэнергии (однофазные, трех- фазные) Разновидности электросчетчиков: достоинство и недостатки Конструктивно все электросчетчики можно разделить на группы: индукционные (механические), электронные (цифровые) и гибридные (комбинированные). В индукционных счетчиках (рис. 11.1) имеются две катушки: катушка тока и катушка напряжения. Магнитное поле этих катушек заставляет вращаться диск, приводящий в движение механизм счета потребляемой энергии. Чем больше ток и выше напряжение в электро- сети, тем быстрее вращается диск, и растут показания счетчика.
Рис. 11.1. Так выглядит современный индукционный счетчик Проблема такого типа счетчиков в том, что очень трудно и дорого обеспечить с их помощью класс точности выше 2,0. Их основное достоин- ство — высочайшая надежность и срок службы более 15 лет. На сегодняшний день только в РФ работает около 50 миллионов индукционных счетчиков. Итак, достоинства индукционных счет- чиков: * надежны в эксплуатации; ♦ приспособлены к плохому качеству наших электросетей; ♦ срок «жизни» индукционного счетчика бо- лее долгий, чем у электронного; ♦ более низкая цена. Недостатки индукционных счетчиков: ♦ низкий класс точности (2,0); ♦ рост погрешности при снижении нагрузки; ♦ нарушение метрологических характеристик при быстроперемен- ной нагрузке; ♦ слабая защита от хищения электроэнергии; ♦ повышенное собственное потребление по цепям тока и напряжения; ♦ невозможность работать при температуре ниже нуля градусов; ♦ необходимость использования в точке учета нескольких счетчиков по различным видам энергии. Электронные счетчики (рис. 11.2) работают за счет прямого измерения тока и напряжения и передачи данных в цифровом виде на индикатор и в намять счетчика Достоинства электронных счетчиков. ♦ высокий класс точности (до 0,2); ♦ высокий класс точности сохраняется в усло- виях низких и быстропеременных нагрузок; ♦ возможность работать по разным тарифам; ♦ возможность учета разных видов энергии одним прибором; ♦ возможность измерений показателей ко- личества и качества энергии и мощности, ♦ возможность длительного хранения дан- ных учета и доступа к ним; ♦ возможность фиксации несанкциониро- ванного доступа и случаев хищения элек- троэнергии; Рис. 11.2. Так выглядит электронный однофазный счетчик
♦ возможность дистанционного съема показателей нс цифровым ин- терфейсам; ♦ возможность расчета потерь; ♦ возможность создания современных АСКУЭ (автоматических си- стем учета электроэнергии); ♦ возможность учета одним прибором разных видов энергии в двух направлениях; ♦ возможность работать при температуре ниже нуля градусов. Недостатки электронных счетчиков: ♦ практически беззащитны от коммутационных и грозовых перепа- дов напряжения; ♦ имеют более высокую цену; ♦ менее ремонтопригодны. Гибридные электронно-механические электросчетчики, объ- единяющие в себе элементы двух указанных выше групп, используются достаточно редко. Все электросчетчики различаются по количеству фаз. одно- фазные и трехфазные. Для выбора нужно исходить от характера сети в конкретном помещении. Чаще всего трехфазные счетчики рекомен- дуют устанавливать в коттеджах, больших загородных домах и в боль- ших квартирах, где заведены три фазы. В квартирах с однофазным вводом, разумеется, вполне подойдет и одно- фазный электросчетчик. Чаще всего из-за простоты и дешевизны выбира- ются индукционные (механические) счетчики. При этом они отлича- ются высоким качеством и надежностью. Это опробованная десятилетиями схема, которая от.нгчно работает. Однако есть и минусы. Механические (индукционные) счетчики не обладают системой дистанционного авто- матического снятия показаний, то есть они являются только однотариф- ными. Кроме того, у них высока вероятность возникновения существенной погрешности учета, именно поэтому они подлежат частой поверке. ONLINE ВИДЕО Выбираем счетчик электроэнергии. Видеоурок Сравнение индуктивного и статического счетчиков
Технические параметры электросчетчиков Основными техническими характеристиками электросчетчи- ков являются: ♦ класс точности; ♦ величина номинального напряжения; ♦ величина номинального тока; ♦ чувствительность электросчетчика; ♦ интервал рабочих температур как правило от-40 до+ 55 С; ♦ средний срок службы современных электросчетчиков составляет: 15 лет у электронных и 30 лет у индукционных; ♦ средняя наработка на отказ: у индукционных — 71000 часов, у элек- тронных — 90000 часов; ♦ межповерочный интервал: у индукционных — 6 лет, у электрон- ных — 10 лет; ♦ габаритные размеры; ♦ вес. 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ. _______________________________________________ = | Класс точности - это процентное выражение наи- большей допустимой относительной погрешности: 0.5,1,0 и 2.0%. Это один из основных параметров электросчетчика. Класс точности определен для нормальных условий работы: ♦ правильное подключение; ♦ равномерное распределение нагрузок по фазам; ♦ синусоидальная характеристика напряжения и тока (величина ко- эффициента линейных искажений не должна превышать 5%); ♦ номинальная величина промышленной частоты (50 Гц ±0,5%); ♦ величина отклонения значения номинального напряжения не бо- лее 1%; ♦ величина нагрузки в номинальных пределах; ♦ отсутствие влияния внешних магнитных полей; ♦ вертикальное положение электросчетчика. Величина номинального напряжения счетчиков прямого и с использованием трансформаторов тока должна соответствовать номинальному напряжению сети, а счетчиков, включенных с приме- нением трансформаторов напряжения, — вторичному номинальному напряжению трансформаторов напряжения.
ONLINE ВИДЕО Индукционный электросчетчик Номинальное напряжение указыва- ются: ♦ у трехфазных счетчиков в виде про- изведения чиста фаз на номинальные значения напряжения; ♦ у четырех про водных счетчиков указы- ваются линейные и фазные нанряжс ния: 3*380/220 В Величина номинального тока так же указывается в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока — 3/5 А. Значение чувствительности счетчика выражается в процентах, а определяется как наименьшее значение тока (в нормальных усло- виях), который определяет нормальный отсчет. Величина порога чув- ствительности не должна быть больше; ♦ 0,4% — для счетчиков класса точности 0,5; ♦ 0,5% — для счетчиков классов точности 1,0; 1,5; 2,0. Передаточное число указывается на лицевой панели счетчика: ♦ дтя индукционного — это чисто оборотов диска; ♦ для цифрового — количество импульсов, соответствующее едини- це измеряемой энергии. ПРИМЕР. 450 оборотов диска определяют расход в 1 кВт-ч или 500 импульсов так же определяют расход в 1 кВт-ч. Габаритные размеры и вес отражены в паспорте на изделие и имеют значение в момент определения места расположения, способа крепле- ния изделия. Как правило, под каждый типоразмер предлагаются уже готовые контейнеры, где все продумано и предусмотрено. Принцип действия однофазного индукционного счетчика Принцип действия индукционных приборов основан на взаимо- действии переменных магнитных потоков с токами, индуктирован- ными ими в подвижной части прибора (в диске). Блок-схема однофаз- ного индукционного счетчика приведена на рис. 11.3.
Сеть -220 В Нагрузка Рис. 11.3. Блок-схема однофазного индукционного счетчика Рис. 11.4. Устройство однофазного индукционного счетчика Однофазный индукционный счетчик представляет собой измери- тельную ваттметровую систему Он является интегрирующим (сумми- рующим) электроизмерительным прибором. Электромеханические силы взаимодействия вызывают движе- ние подвижной части. Алюминиевый диск может вращаться на оси 0, с которой через червячную и зубчатую передачи связан счетный меха- низм с цифрами, указывающими расход электроэнергии (рис. 11.4). Так как счетчик должен учитывать расход электроэнергии, а он про- порционален произведению тока нагрузки I напряжения U, подведен- ного к нагрузке, и времени t, в течение которого нагрузка включена, то конструкция счетчика должна иметь элементы, автоматически пере- множающие I, U и t.
ПРИМЕЧАНИЕ. В общих чертах это достигается за счет того, что диск счетчика вращается за счет электромагнитных сил, которые создаются катушками. Первая катушка включается в сеть последовательно и создает силу, пропорциональную току I Вторая — включается параллельно и создает силу, пропорциональную напряжению U. Поэтому частота вращения алюминиевого диска, расположенного между катушками, пропорцио- нальна произведению U х I. При нулевой нагрузке диск неподвижен. Но с появлением нагрузки диск начинает вращаться, причем тем быстрее, чем больше нагрузка. Время вращения автоматически учитывается: чем дольше вращается диск, тем больший путь совершается обоймами счетного механизма, а на них написаны цифры, которые видны в окошечке на крышке счет- чика. На обоймах написаны цифры 0,1, 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9 ONLINE ВИДЕО Индукционный электросчетчик Однофазный индукционный счетчик Принцип роботы однофазного индукционного счетчика. Из каких элементов он состоит Индукционный счетчик электрической энергии. Устройство, схеме включения
Допустим, что алюминиевый диск счетчика начинает вращаться по стрелке, когда во всех окошечках видны нули. Наблюдая за счетчиком, ты увидишь, как самый правый нуль поднимется и исчезнет, уступая место единице. Ее сменит двойка и т. д. А когда вместо девятки в окошечке снова появится нуль, то в соседнем окошечке слева окажется единица. ПРИМЕЧАНИЕ. Таким образом, полному обороту первого диака, считая справа, соответствует 1/10 оборота второго диска, пол- ному обороту второго -1/10 оборота третьего и т. д. Число зубьев червячной и зубчатой передач подобрано таким образом, что счетчик отсчитывает, как правило, киловатт-часы (цифры в черных окошечках) и их доли (цифры в красном окошечке). Принцип действия индукционного трехфазного электросчетчика Б индукционной системе подвижная часть (диск) вращается во время потребления электроэнергии. Диск вращается за счет вихре вых токов, наводимых в нем магнитным полем катушек счетчика. Магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитными полями катушек счетчика. Один из трех элементов счетчика содержит два электромагнита: ♦ токовая обмотка включена в сеть последовательно; ♦ обмотка напряжения включена в сеть параллельно. Между этими электромагнитами расположен вращающийся алю- миниевый диск. Его ось соединена: ♦ со счетным механизмом счетчика; ♦ со вторым диском, на котором установлено еще два (на две фазы) элемента. Третий диск отсутствует, ради экономии. Протекающие по обмот- кам электромагнитов токи создают магнитные потоки, под действием которых у диска появляется вращающий момент. Чем больше расходуется электроэнергии, тем больший ток в кон- тролируемой цепи и в токовой обмотке счетчика и тем больше момент и скорость вращения диска. Трехфазные электросчетчики на напряжение 380 В применяются в основном для учета электроэнергии как на подстанциях, предприятиях, так и в индивидуальных домах и больших квартирах с трехфа ;ным вводом.
ONLINE ВИДЕО Разбираем индукционный трехфазный счетчик Что внутри Обзор электросчетчика Матрица NP-75E1-11-1 Принцип действия гибридного электронно-механического счетчика Гибридные электронно-механические счетчики являются «помесью» механических и электрических счетчиков: цифровой интер- фейс, измерительная часть электронного или индукционного типа. Они включают в себя несколько узлов: ♦ схема счетчика; • блок питания; ♦ корректирующие цепи и т д. Блок питания преобразует переменное входное напряжение в низкое постоянное и обеспечивает питание электронных цепей счет- чика. Схема счетчика измеряет ток, который потребляется нагрузкой, с помощью трансформатора тока (датчика), через который и проте- кает измеряемый ток. Другие блоки счетчика электроэнергии выпол- няют ряд различных функций: вывод показаний и управление через Ethernet, WiMax, Wi-Fi, ZeegBee сети, управление дисплеем, термоком- пенсаиия счетчика, коррекция точности и т. п. Счетчик состоит из микросхемы обработки, трех трансформато- ров тока, цепи питания, электромеханического счетного устройства и дополнительных цепей. В качестве регистра электроэнергии используется простое электро- механическое отсчетное устройство, в котором применен двухфазный шаговый двигатель. Электропитание счетчика обеспечивает источ- ник, построенный на токовом трансформаторе и двухполупериодном выпрямителе.
Принцип действия электронного электросчетчика Электросчетчик может быть построен на базе простейшего микро- контроллера. От такого счетчика требуется лишь измерение импульсов, вывод информации на дисплей и защита при аварийных сбоях. Блок-схема простого электронного счетчика электроэнергии пред- ставлена на рис. 11.5. Сигналы поступают через соответствующие трансформаторные датчики на входы микросхемы-преобразователя. С ее выхода сни- мается частотный сигнал, поступающий на вход микроконтроллера. Микроконтроллер складывает количество пришедших импульсов, пре- образовывая его для получения количества энергии в Вт*ч. Do мере накопления каждой единицы, значение накопленной энер- гии выводится на монитор и записывается во FLASH-память. Если про- исходит сбой, исчезновение напряжения сети, информация о накоплен- ной энергии сохраняется в памяти. После восстановления напряжения эта информация считывается микроконтроллером и выводится на индикатор, счет продолжается с этой величины. Этот алгоритм потребовал менее 1 Кб памяти микро- контроллера. В качестве дисплея может использоваться простейший 6-...8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый контроллером. В случае реализации многотарифного электросчетчика, устрой- ство должно обеспечивать обмен информацией с внешним миром по последовательному интерфейсу. Интерфейс может использоваться для задания тарифов, включения и установки таймера времени, получения Сеть -220 В Нагрузка Рис. 11.5. Блок-схема простого электронного однофазного счетчика электроэнергии
Сеть -220 В Нагрузка Внешний интерфейсный канат Рис. 11.6. Блок-схема многотарифногс электронного однофазного электросчетчика информации о накопленных значениях электроэнергии и так далее. Блок-схема мною тарифного электронного электросчетчика, реа- лизованного на микроконтроллере фирмы MOTOROLA, представлена на рис. 11.6. ONLINE ВИДЕО Индукционные и электронные счетчики Умный счетчик электроэнер- гии ПУЛЬСАР 1ТСПОДЭС Установка счетчика По способу установки счетчики можно разделить на две группы: классические, крепящиеся с помощью грех винтов; предназначенные для крепления на DIN-рейку (рис. 11.7). Посте/]нее сейчас получает большее признание из-за удобства мон- тажа счетчиков и меньших габаритов. Место для размещения электро- счетчика следует выбирать с особой тщательностью, ведь условия окру- жающей среды могут повлиять на точность показаний.
Рис. 11.7. Варианты крепления электросчетчиков: а — крепление на три шурупа; б - крепление на DIN рейку ПРИМЕЧАНИЕ. В самом общем виде требования к месту для размеще- ния электросчетчика таковы: помещение должно быть отапливаемое, но температура не выше 40 °C. сухое, без агрессивных примесей в воздухе. Крепление электросчетчика должно быть выполнено таким образом, чтобы его можно было демонтировать с лицевой стороны панели (помним принцип максимального удобства для проведения различных работ). ONLINE ВИДЕО Как подключить электро- счетчик? Установка электро- счетчика Меркурий Установка электросчетчика в квартире своими руками, подробно
ONLINE ВИДЕО Схема подключения однофазного счетчика Установка однофазного электросчетчики на даче своими руками Использование трансформатора тока Если ожидаемая сила тока, проходящего через счетчик, выше мак- симально допустимого значения для данного электросчетчика, го нужно использовать трансформатор тока. Обратите внимание, что если производится установка трансформа- торов тока, то показания счетчика должны умножаться на коэффици- ент трансформации (к примеру, установка трансформатора тока 100/5 А означает, что коэффициент трансформации равен 20 и показания счет- чика нужно будет умножать на 20). Трансформатор тока ТОП предназначен для понижения изначаль- ного тока до величины, используемой в цепях измерения, охраны, управ- ления и сигнализации. Такое номинальное значение тока вторичной обмотки 2 А, 5 А. Изначальные обмотки трансформатора тока и напряже- ния включаются в цепь с измеряемым переменным и постоянным током, а во вторичную цепь включаются не измерительные приборы. Ток, протекающий сообразно вторичной обмотке трансформатора тока, равен определенному току первичной обмотки, деленному на другой коэффициент модификации. Вторичная такая обмотка токо- вого трансформатора должна быть солидно замкнута на низкоомную нагрузку измерительного устройства либо накоротко. ВНИМАНИЕ. При случайном либо умышленном разрыве цепи появля- ется прыжок напряжения, страшный для изоляции, на ходящихся вокруг электроприборов и жизни персонала1
Электромонтаж при установке трансформаторов тока осущест- вляется медным проводом или кабелем с минимальным сечением (не более 10 мм2). Марки могул быть различными. Следует только соблюдать условия, касающиеся механической прочности провода или кабеля. ВНИМАНИЕ. При электромонтажных работах не допускается ис- пользовать такие соединения проводов и кабелей, кото- рые невозможно осмотреть (к примеру, болтовое сведи нение, скрутка). После того как проведены все электромонтажные работы счетчик, клеммную колодку, испытательную колодку, трансформаторы тока и напряжения (если они имеются) следует опломбировать. ONLINE ВИДЕО Устройство и принцип действия трансформаторов тока Устройство и приниип действия трансформатора тока Особенности включения счетчиков и измерительных трансформаторов ПРИМЕЧАНИЕ. Схемы включения индукционных и электронных электро- счетчиков (рис.11.8) абсолютно идентичны. Посадочные отверстия для крепления обоих видов электросчетчи- ков тоже должны быть абсолютно одинаковы. Однако некоторые производители не всегда придерживаются этого требования, поэтому иногда могут возникнуть проблемы с установкой
Рис. 11-8 Принципиальнь1е схемы включения счетчиков в системе TN-C: а - однофазного, б - трехфазного электронного электросчетчика вместо индукционного именно в плане крепления на панели. Зажимы токовых обмоток электросчетчиков обозначаются бук- вами Г (генератор) и Н (нагрузка). При этом генераторный зажим соот- ветствует началу’ обмотки, а нагрузочный — ее концу. СОВЕТ. При подключении счетчика необходимо следить за тем, чтобы ток через токовые обмотки проходил от их на- чал к концам Для этого провода со стороны источника питания должны подклю- чаться к генераторным зажимам (зажимам Г) обмоток, а провода, отходящие от счетчика в сторону нагрузки, должны быть подключены к нагру зочным зажимам (зажимам Н). Для счетчиков, включаемых с измерительными трансформато- рами, должна учитываться полярность как трансформаторов тока (ТТ), так и трансформаторов напряжения (TH). Это особенно важно для трехфазных счетчиков, имеющих сложные схемы включения, когда неправильная полярность измерительных транс- форматоров не всегда сразу обнаруживается на работающем счетчике. Если счетчик включается через трансформатор тока, то к началу токовой обмотки подключается провод от того зажима вторичной обмотки трансформаторов тока, который однополярен с выводом пер- вичной обмотки, подключенным со стороны источника питания. При этом включении направление тока в токовой обмотке будет таким же, как и при непосредственном включении. Для трехфазных счетчиков входные зажимы цепей напряжения, однополярные с генераторными зажимами токовых обмоток, обознача- ются цифрами 1, 2, 3. Тем самым определяется заданный порядок сле- дования фаз 1-2-3 при подключении счетчиков.
ONLINE ВИДЕО Как подключить трехфазный счетчик через трансформаторы тока Подключение счетчика через трансформаторы тока своими руками Прямые схемы подключения электросчетчика Прямая схема является наиболее простой и довольно распростра- ненной. Схемы представлены на рис. 11.9 и рис. 11.10. ПРИМЕЧАНИЕ. Если ток счетчика лежит в нормальных приделах ре- ально потребляемого тока, то подключают в этом случае счетчики прямым способом (без дополнительных трансформаторов тока). Несмотря на огромное разнообразие выпускаемых электросчет- чиков, расположение клемм подключения у них у всех одинаковое. На самой крышке закрытия клемм (с внутренней стороны) имеется нари- сованная схема подключения (на всякий случай, если забыли, как под- ключать электросчетчик). После одобрения правильности и соответствия всем нормам, на электросчетчике производится опломбировка. Она исключает возмож- ность самопроизвольной доделки или переделки как самого подключе- ния, так и изменения общей работы устройства учета. ПРИМЕЧАНИЕ. Те электросчетчики, что устанавливаются самими хо- зяевами для своих нужд и определенных целей (к примеру, в одной квартире живут несколько семей и есть необ- ходимость учитывать потребленную электроэнергию каждой из них) не подвергаются контролю организаций.
Рис. 11.9. Прямая схема включения однофазного электросчетчика при двухпроводной линии TN-C: а - демонстративная схема включения; б - принципиальная схема Они расцениваются как обычные электротехнические устройства, которые установлены в электрический щиток и работают на стороне самого потребителя. В многоэтажных жилых домах через кабель (провод) соответству- ющего сечения идет подсоединение фазы (фаз) к входным клеммам электросчетчика. Между основной магистралью и счетчиком устанав- ливается рубильник или автомат. Он позволяет производить замену устаревших либо не исправных электросчетчиков без напряжения на вводе. С выходных клемм электросчетчика электропитание ввода пода- ется на защитные и распределительные устройства. Фаза идет на УЗО, автоматы, предохранители, а ноль обычно садится на общий клеммник. Однофазный счетчик устроен таким образом, что все потребители электроэнергии в квартире питаются от одного провода (фазы). В трех-
Вх. ноль Вых. ноль РЕ 0--------— Вх. защитный Вых. защитный Рис. 11.10. Прямая схема включения трехфазного электросчетчика при пятипроводной линии TN-S: а - демонстративная схема включения б - принципиальная схеме фазных схемах потребители электричества разведены на группы, что более безопасно. Для примера разберемся, как подключить электро- счетчик однофазный и трехфазный. Схема подключения однофазного счетчика Переходим сначала к подключению электрического однофаз- ного счетчика. Под защитной крышкой, в нижней части прибора рас- положены четыре клеммы (рис. 11.11): ♦ к крайней левой клемме, присоединяется приходящий фазный провод;
♦ к клемме, следующей по порядку слева направо, присоединяется отходящий фазный провод; ♦ к третьей слева клемме присоединяется приходящий нулевой провод; ♦ к последней, оставшейся клемме — отходящий нулевой провод. На однофазном аппарате имеются четыре клеммы (на рисунке отмечены номерами). Через эти четыре клеммы осуществляется подача электроэнергии в дом и связь общей электросетью. Для замены прибора обесточьте квартиру и снимите старый счетчик. Закрепите в подготовленное место новый прибор. К клемме 1 присоедините фазный провод (чаще всего он красного цвета, однако если есть сомнения, проверьте его индикаторной отверт- кой — индикатор должен загореться на фазном проводе). К клемме 2 подключите фазный провод от сети помещения, первая цепь готова. Аналогично подключаем к клеммам 3 и 4 нулевой провод от общей и квартирной сети. Чтобы не ошибиться в монтаже сверяйтесь со схе- мой подключения электросчетчика (рис. 11.11). L N Pt Однофазный счетчик Рис. 11.11. Схема подключения однофазного счетчика
Схема подключения трехфазного счетчика Переходим теперь к подключению электрического трехфазного счетчика Для питания квартир и индивидуальных домов с потреблением электроэнергии свыше 12 кВт, целесообразней использовать трехфаз- ную сеть вместо однофазной. Для учета электроэнергии в трехфазной цепи используются, соот- ветственно, трехфазные счетчики. Под защитной крышкой снизу у трехфазного счетчика находятся четыре пары клемм. В каждой паре левая клемма является входной, а правая — выходной. Три фазных провода и рабочий нулевой под- ключаются к входным клеммам счетчика. С выходных клемм фазные и нулевой провода отводятся на распределительный щит. Трехфазный электросчетчик подключить немного сложнее, хотя принцип тот же. Действуя по аналогии с подключением однофазного счетчика, подключаем провода. К клеммам 1,3,5,7 присоединяем про- вода одного цвета из внешней сети, а к следующим клеммам, т. е. к 2,4, 6, 8 провода одного цвета из домашней сети (рис. 11.12). Таким образом, получится, что если к контакту 1 подсоединен крас- ный провод (фаза) из внешней цепи, то к контакту 2 нужно будет под- ключить фазный провод из домашних коммуникаций. СОВЕТ. ONLINE ВИДЕО Для безопасности входные проводи лучше подключить че- рез 4-полюсный вводной автомат, о также поставить од- нополюсные автоматы для каждой группы потребителей. Подключение 5-фазного счетчика Меркурий 250 АМ 02 и АМ 05 через трансформа торы тока Установка и схема подключения трехфозного счетчика через трансформаторы тока на базе Меркурий 250
А В С N Трехфазный счетчик Вх. Фаза А желтый Вводной авюмат Вых. Фаза А желтый Фа з а В зеленый В« Фаз а С красный Вых Фаза Г зеле> Вы- Фаза С > расныи Вх. Ноль синий Вых ноль ’ иний инИР красный зеленый желтый Lfc L* i f Грезфазная Освещение нагрузка (камин) Розетки Стиральная машина иний жеттыи >ьленыи красный wl IW s Освещение Розетки PE Розе’ ки на кухне Рис. 11.12. Схема подключения трехфазного счетчика Практикум по подключению трехфазного счетчика прямого включения На примере трехфазного счетчика непосредственного включения «Энергомера» расскажу, как его включить в трехфазную сеть. В принципе, схема подключения дается в руководстве по эксплуатации и дополни- тельно изображена на корпусе счетчика, поэтому проблем с подклю- чением возникнуть не должно. Однако эти схемы имеют один минус — на них не показано включение коммутационной аппаратуры.
Рис. 11.13. Готовые для подключения: счетчик, два автоматических выключателя и нулевая шина Для подключения нам понадобится' счетчик, два автоматических выключателя и нулевая шина (рис. 11.13). Автомат, который будет сто- ять на вводе (перед счетчиком), желательно установить четырехполюс- ный, чтобы при необходимости или возникновении аварийной ситуа- ции можно было полностью отключить себя от линии. Чтобы добраться до клеммной колодки необходимо откру- тить винт (рис. 11.14, а) и снять нижнюю крышку (рис. 11.14, б). На рис. 11.14, а винт обозначен кружком. Теперь подключим вводной автомат (рис. 11.15). С выходных клемм автомата фазы А. В, С (белый провод) подключают на входные клеммы счетчика 1 -3-5, а ноль N (синий провод) — на клемму 7. Рис. 11.14. Снятие нижней крышки со счетчика: а - вини крепления • б - крышка снята, открыта клеммная колодка
Рис. 11.15. Подключение вводного автомата В процессе монтажа провод от изоляции очищают следующим образом (рис. 11.16): ♦ конец провода, подключаемый к выходной клемме автоматиче- ского выключателя, очищают от изоляции на длину 8...10 мм; ♦ конец, подключаемый к клемме счетчика, очищают на длину 27...50 мм. При подключении провода к счетчику (рис. 11.17) откручивают оба винта контактного зажима. Провод вставляют до упора, первым закручивают верхний винт. Легким подергиванием провода убежда- ются, что он плотно зажат. И если зажат хорошо, то затягивают ниж- ний винт Если счетчик предполагается использовать в частном доме или квартире, то монтаж внутренних соединений выполняется медным проводом сечением 4 мм2. Использовать провод сечением свыше 4 мм2 нет смысла, так как для домашнего потребителя Россеть более 15 кВт не дает. Кроме того, по техническим условиям, вводной автомат раз- решают устанавливать на нагрузку не более 25 ампер. К клемме счетчика К выходной клемме автоматического выключателя Рис. 11.16. Подготовка монтажных проводов Верхний винт Нижний винт Рис 11.17. Подключение проводов к счетчику
ПРИМЕЧАНИЕ. Логично, ведь рабочий ток медной жилы сечением 4 мм2 составляет приблизительно 32 ампера. Этого вполне достаточно С выходных клемм счетчика 2-4-6 провода фаз А, В, С подключа- ются на входные клеммы автоматического выключателя (рис. 11.18), с выхода которого трехфазное напряжение поступает в домашнюю электрическую сеть. С клеммы 8 нулевой провод N подключается к нулевой шинке (рис. 11.19). Рис. 11.18. Подключение выхода трех физ счетчика на трехфазный входной автомат Рис 11.19. Подключение нулевого поовода N к нулевой шине
А вот как выглядит полная монтажная схема включения трехфаз- ного счетчика фис. 11.20). Если подать напряжение на счетчик, то на его лицевой панели дол- жен зажечься световой индикатор СЕТЬ. А при подключении нагрузки световой индикатор 600 imp/kW-h (или 400 imp/kW-h — в зависимости от исполнения) должен мигать (рис. 11.21). Рис. 11.20. Полная монтажная схема включения трехфазного счетчика Рис. 11.21. Светящиеся индикаторы на работающем счетчике ONLINE ВИДЕО Подключение трехфазного счетчика прямого включения Как ус тановить 3-фазный счетчик примере Меркурий 230 АМ-01
ГЛАВА 12 КВАРТИРНЫЕ ЭЛЕКТРОЩИТКИ Почему появились собственные электрощитки в квартирах В многоэтажных домах прошлого века постройки на лестничных клетках изначально установлен электрощит (этажный шит ок). В нем расположены электросчетчики и автоматические выключатели для всех квартир, расположенных на данной лестничной площадке. Однако сейчас приходится обустраивать электрощитки и в квартирах по сле- дующим причинам; ♦ нехватка места в этажном щитке для размещения электросчетчи- ков, УЗО, автоматов защиты и дифавтоматов; ♦ сохранность достаточно дорогого оборудования от воровства и вандализма. Квартирный щиток предназначен для индивидуального отключе- ния питающих напряжений для отдельных групп квартиры, индикации наличия фаз, учета электроэнергии и пр. Существуют электрощитки как для наружной установки, так и для скрытой. Деление квартирной электросети на группы Очевидно, большое количество энергоемких электрических прибо- ров заставляет пересмотреть электрическую схему квартиры, разделив потребителей на группы. Наибольшее распространение получили три способа деления квартирной электросети на группы:
♦ по видам потребителей — чаше всего удобно применять для малогабаритных квартир (на освещение, на розетки кух- ни, на кондиционеры, розетка на сти- ральную машину, на бойлер, на осталь- ные розетки в квартире); ♦ по помещениям — целесообразно ис- пользовать в энергонасыщенных круп- ногабаритных квартирах, образуя груп- пы (зал, комнаты, кухня, коридор, тех- нические помещения); ♦ комбинированный вариант первого и второго способа. ONLINE ВИДЕО Как разделить электро проводку на группы. ПОШАГОВАЯ инструкция Электрическая схема квартирного щитка На рис. 12.1 приведена наглядная принципиальная схема квар- тирного шитка (с комментариями). Схема щитка выполнена для грех- проводной электрической сети при однофазном электрическом вводе (система заземления TN-C-S). Отдельная разветвленная Элек гросчетчик ОАт N OF1 Общее УЗО Обозначение шин пс ^соединения грзвсдлв группа с одним дифференциальным автома-ом и дьумя одаюполюсными автоматами Вводной однополюсной автомат защиты □Да QA5 QA2 OF5 QF2 QF3 QA3 QF6 OF8 QFS Рис. 12.1. Принципиальная схема квсотирного щитка с комментариями (система заземления TN-C-Sj
В трехпроводной сети один провод выполняет функцию фазы L (Line), второй — функцию рабочего нулевого проводника N (Neutral), третий — провод защитного заземления — РЕ Вводной автомат защиты. Устройство, предназначенное для защиты всей электросети от токов, короткого замыкания, а также для общего принудительного отключения помещения от электропитания. Дифавтомат. Это электромеханическое устройство, объединяю- щее в себе автомат защиты от короткого замыкания и УЗО (устройство защитного отключения) для защиты человека от поражения электриче- ским током, реагирует на ток утечки. Электрический счетчик. Устройство для контроля расхода элек- троэнергии. Значение расхода показывает в кВт-час. По показаниям электрического счетчика производится оплата за электричество. Электросчетчики могут быть электромеханические (непрограммируе- мые) и электронные, которые могут, в ряде случаев, программироваться. Шины подсоединения проводов. Каждый электрический щит комплектуется как минимум двумя шинами. Одна — для нулевых про - водов, вторая — для проводов заземления. В щитке предусмотрены две отдельные функциональные группы (справа на схеме, рис. 12.1). Одна группа — на два ответвле- ния, вторая — на три. Например, этот вариант подойдет для отдельных функциональных групп ванной и кухни. ONLINE ВИДЕО Правильная схема сборки электрического щита в трехкомнатной квартире Электрическая схема квартирного щитка Примеры состава квартирных щитков Электромонтаж квартирного щитка производится на основе электрической схемы. Если приобретать щиток в сборе, то должна прилагаться электри- ческая схема этого щитка. При наличии технического образования
и некоторого опыта, можно сделать схему электрощита самостоятельно Приведу несколько типовых вариантов схем и рассажу об их работе. Пример №1. Простейший квартирный шиток с однофазным вводом, наличием электросчетчика и с применением УЗО. Система заземления TN-C-S. Три линии: две идут на освещение (кабель 1,5 квадрата) и одна линия идет на розеточные группы (кабель 4 квадрата). Система зазем- ления TN-C-S. Для наглядности показаны марки кабелей и сечения проводов, которые можно применить для отдельных кабельных линий (рис. 12.2) Пример №2. Простейший квартирный щиток с однофазным вводом, без электросчетчика, с применением дифавтомата. Система заземления TN-C-S. Комплектация щитка стандартной квартиры представлена на рис. 12.3. На вводе в квартиру устанавливается УЗО ВД63 с дифферен- циальным током 30 мА последовательно с автоматическим выключа- Рис. 12.2. Схема простейшего квартирного щитка с однофазным вводом и наличием электросчетчика, с применением УЗО
телем ВА63, которые могут быть заменены на дифавтомат АД63. Всего запитывается четыре группы потребителей. В данном случае это группы освещения и розеток, защищенных тремя автоматическими выключателями ВАбЗ с номинальным током 16 А, и электрическая плита, которою защищает автоматический выключатель с номинальным током 25 А. Иногда в отдельную группу выделяются стиральная машина или кондиционер. В этом случае устанавливается автоматический выклю- чатель ВА63 с номинальным током 16 А. Пример №3. Небольшой квартирный щиток с трехфазным вводом, без электросчетчика, с применением дифавтомата. Система заземления TN-C-S. Предназначен для многокомнатной квартиры. Схема представ- лена на рис. 12.4.
Пинии групповых цепей Рис. 12.4. Схема квартирного щитка с трехфазнь/М вводом, без электросчетчика, с применением дифавтомата В да! и {Ой схеме дифференциальный автоматический выключатель АД63 устанавливается для защиты розеток кухни, где используется большое коли- чество бытовой техники, и гидромассажной ванны. Дифференциальный выключатель нагрузки ВДбЗ защищает друтие объекты: розетки и выклю- чатели комнат, бытовую технику, освещение санузлов. Пример №4. Большой квартирный щиток с трехфазным вводом, с электросчетчиком, с применением дифавтоматов и УЗО. Система заземления TN-C-S. Более сложная схема группового распределительного щита для многокомнатной квартиры представлена на рис. 12.5. В этом случае на вводе установлено УЗО ВД63 с дифференциальным током 300 мА, так как естественный (фоновый) ток утечки электрооборудова- ния может быть достаточно высоким (вследствие большой протяжен-
зеленый : зеленый желто-зеленый синии синии зеленый СИНИЙ ! синий желтый ! желтый зеленый Рис. 12.5. Схема квартирного щитка с трехфазным вводом, зеленый синий зеленый СИНИИ желтый желтый синий желтый синий синии Автоматический выключатель дифференциального тока Выключатель дифференциального тока желтый
Соединительный элемент зажимов нулевых рабочих проводников а также проводника уравнивания потенциалов 164 ЭЛЕКТРИКА. От азов до создания практических устройств
Пластиковый корпус щита Соединительный элемент входных выводов защитных аппаратов групповых цепей > синий - желтый - зеленый - красный :.'3 синий N желтый Т ВА47-63 УЗО 32 А 30 мА ВА47-63 С32А Соединительные элементы нулевых рабочих проводников РЕ Линии групповых цепей УЗО 32 А ЗОмА ВА47 63 С16 А Соединительный элемент зажимов нулевых защитных проводников, а также проводника уравнивания потенциалов с электросчетчиком, с применением дифавтоматов и УЗО
ности электропроводки при установке УЗО с меньшим током утечки возможны ложные срабатывания). Первые три автоматических выключателя предназначены для защиты осветительных цепей. Дифференциальный автоматический выключатель АДбЗ с дифференциальным током 10 мА используется для защиты электрооборудования ванной комнаты, так как во влажном помещении особенно опасен контакт с токоведущими частями электро- установки. Группа из УЗО ВД63 и трех автоматических выключателей ВА63 предназначена для защиты розеток. Трехфазный автоматический выключатель ВАбЗ и УЗО ВД63 защищают мощных потребителей, например, электроплиту или сауну. Последняя линия из одного УЗО ВД63 и двух автоматических выключателей ВА63 предназначена для защиты цепей, например, подсобного помещения. ONLINE ВИДЕО Стандарт трехфазного элек троили то для квартиры. Из чего состоит электрощит. Компоненты электрощита Сборка электрощита частного дома: подключение автоматов и дифавтоматов - 3 фазы, 220 В Сборка простого трехфаз- ного щитка для квартиры. Мастер-класс Полный обзор сборки электрощита для частного дома'
Установка и монтаж квартирного электрощитка Монтаж электрощитка — процесс ответственный, и важную роль в нем играет выбор места его установки. Давайте рассмотрим основные этапы установки квартирного электрощитка. Шаг 1. Выбирается место установки щитка. С точки зрения удоб- ства пользования квартирный электрощит стараются размещать ближе к входу в помещение. Обычно его размешают возле входной двери, что позволяет смонтировать щиток вблизи электроввода в квартиру. По правилам электромонтажа щиток устанавливается на высоте 1,5...1,6 метра. После расстановки мебели к щитку должен быть свобод- ный доступ. И хоть хочется его спрятать куда-нибудь в шкаф, следует помнить о пожарной безопасности. Хотя с экономической точки зрения идеальным местом является ( редина помещения. При таком расположении квартирного электро- щитка расходуется минимальное количество кабеля для электропро- водки. Шаг 2. Выбор размеров щитка в соответствии с количеством автоматов, которые планируется разместить в щитке. Решается, будет ли стоять в данном щитке электросчетчик и другое необходимое обору- дование. Чем больше «начинки» планируется, тем больше должен быть размер щитка. Шаг 3. Выбирается вид щитка: для скрытой или наружной уста- новки. При скрытой установке выбивают в стене нишу и вмуровывают щит в стену. При наружной установке закрепляют щит на поверхности стены. Шаг 4. Выбирается материал щитка: пластмасса или металл. Шаг 5. Приобретается щиток, качественные автоматы (в свой щиток я поставил Moeller), монтажный провод, шины. Шаг 6 Производится монтаж корпуса. Так, в корпусе нужно открыть перфорированные отверстия (рис. 12.6, а) для ввода электрических кабелей (рис. 12.6, б). Если вы монтируете открытый электрощиток можно его полностью собрать. Далее следует установить D1N- рейки для монтажа автоматов защиты, контактные шины для рабочих проводов. Если нужно, установить электросчетчик. Полностью сделать электро- монтаж в<ех соединений в щитке. Шаг 7. Сборка электрощита начинается с разделки кабелей. С помощью ножа аккуратно снимаем наружную изоляцию с кабеля и маркируем отдельные его жилы. Шаг 8 Электощиток для скрытой установки помещается в заранее подготовленную нишу. Затем щиток закрепляется в выбранном месте.
Его электромонтаж связан со штукатурными работами, а эго доста- точно грязные работы. Поэтому скрытый элетрошиток лучше собирать по месту'. Подключаем «нулевые» и «заземляющие» проводники к соот- ветствующим шинам. Шаг 9. Производим установку автоматов на DIN-рейку (рис. 12.6, в, г). Если в квартирном электрощите будут установлены дифреле либо дифавтоматы, нулевые и фазные проводники защищае- мых непей подводим к этим приборам. К автоматам подключаем только фазные проводники соответ- ствующих потребителей. Рис. 12.6. Сборка миниатюрного щитка- а - перфорированные или отлитые отверстия для ввода кабелей; б - ввод кабелей в щит; в - защелка автомата отводится вниз, верхняя часть надевается на рейку: г - нижняя защелка фиксируется на рейке
СОВЕТ. При монтаже квартирного электрощита рекомендую использовать 10 А автоматы для защиты цепей осве- щения и 16 А для розеточных групп. СОВЕТ Желательно установить устройство защиты от пере- напряжений. Этот прибор проверяет качество элек- тропитания вашей квартиры или дома и отключает егс в случае сильного отклонения его от заданных па- раметров. Шаг 10. В завершении процесса сборки электрощитка устанав- ливаем внутреннюю крышу, производим на ней маркировку автома- тов и рисуем схему электрощита. Данную информацию размещаем на внутренней стороне двери щитка. ONLINE ВИДЕО Кик подключить автоматы, правильное подключение Монтаж электрощита в квартире Сборка электрощита для квартиры и дома своими руками. Как самому собрать электрощит Подключение однофазного электросчетчика и автоматов стандартные схемы и правила подключения
О безграничных возможностях квартирного щита В завершении хотел бы рассказать о супер щитке, который установ- лен в современной квартире моего товарища Владимира Максименко Вместе со своим тестем и мастером на все руки Андреем Григоренко они создали этот шедевр современной электросети. Квартирный щит на 144 элемента в настоящее время находится в эксплуатации и будет дорабатываться для обеспечения электропитанием Умного дома Щит (рис. 12.7) выполнен по классическому принципу. В квартиру с группового щита в коридоре заведен 5-жильный кабель; ♦ три фазы (LI, L2, L3); ♦ нейтраль(N); ♦ заземление (РЕ). Три фазы и нейтраль подаются на входной трехфазный четырех- полюсный дифавтомат (рис. 12.7, середина верхнего ряда), с выхода которого каждая фаза напряжения подается на реле напряжения и тока VA-32 (правая часть верхнего ряда, рис. 12.7). Эти устройства совместно защищают внутриквартирные потребители электроэнергии: ♦ от утечек «на землю» свыше 300 мА; ♦ от выхода линейного напряжения по каждой фазе за предвари- тельно установленные допустимые пределы; ♦ от ограничения потребляемого тока величиной 32 А по каждой фазе. Далее линейные напряжения подаются на индивидуальные защит- ные автоматы потребителей. ПРИМЕЧАНИЕ. Разводка линейных напряжений выполнялась с учетом обеспечения равномерной нагрузки по фазам при наибо- лее типовом энергопотреблении. Для коммутации однофазных потребителей использованы двух- полюсные защитные автоматы (часть верхнего ряда и два последу- ющих. рис. 12.7), отключающие фазу и нейтраль. При работе с отклю- ченным и включенным «в розетку (при наличии)» оборудованием это: ♦ защищает от поражения током при аварийной ситуации вне поме- щения, вызывающей появление напряжения на нейтрали; ♦ исключает ложное срабатывание УЗО при непреднамеренном од- новременном касании нейтрали (N) и оборудования или ею части, связанной с непью защитного заземления (РЕ).
Щит Hager Univers FWB62S (144 мод, 2x72) Входной 3-х фазный 4 х полюсный дифавгомат Hager AFM490C (40 А 300 мА) Автоматические выключатели Hager, однофазные двухполюсные, Hager МВ516Аили Hager МВ525А Импульсные реле Hager EPN520 (2 НО контакт а, 230 В 16 А) Клеммник на рейку Hager (P/N 53 5x8x48) Блоки клемм Hager (входят в сосав щита) N РЕ Однофазные реле напряжения и тока DrgiTOPVA-32 (на изображении видны текущие величины линейных напряжений и потребляемых токов по каждой из фаз) Трехполюсный автоматический выключатель Hager МВ325А (/тля двухфазной варочной поверхносги) Временные стикеры для идентификации потребителей энергии Рис. 12.7. Квартирный щит, созданный на базе Hager Univeis FWBb2S (144 мод. 2*72) Глава 12. Квартирные электрощитки 171
Управление ОСВЕЩЕНИЕМ выполнено на импульсных реле (чет- вертый сверху ряд щита, рис. 12.7). ПРИМЕЧАНИЕ. Такой выбор обусловлен потребностью включать/от- ключать освещение и некоторые другие потребители из нескольких, разнесенных в пространстве, мест На импульсных реле такое решение технически проще, чем на проходных переключателях, особенно если число мест включения/выключения больше двух. В связи с применением импульсных реле, потребители электро- энергии, подключенные к ним, управляются механическими выклю- чателями без фиксации (кнопочными выключателями). Для полноценной реализации этого замысла, в щите установлены импульсные реле Hager EPN52O с двумя нормально разомкнутыми контактами (НО), рис. 12.7, нижний ряд: ♦ первый контакт используется по прямому назначению, например, для подачи напряжения на осветительные приборы; ♦ второй контакт используется для считывания контроллером инфор- мации о состоянии этого реле, т. е для определения, включен или отключен этот конкретный потребитель в данный момент времени. Это позволит исключить непредвиденные ошибки и повысить надежность дистанционного управления и контроля за системой элек- троснабжения.
РАЗДЕЛ ПОДКЛЮЧЕНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ОСВЕЩЕНИЯ Е разделе рассматриваются варианты устройств управления освеще- нием. простые клавишные, проходные и перекрестные выключатели, импульсные реле, радиоуправляемые выключатели, светорегуляторы и диммеры. Приводятся фотографии, демонстрационные и принципиаль- ные схемы управления освещением. Описана их работа, есть пошаговые инструкции по установке. Материал иллюстрируется большим коли- чеством онлайн видео.
ГЛАВА 13 ВАРИАНТЫ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ Простые клавишные выключатели Существует большое разнообразие выключателей. Линейка выклю- чателей не избыточна. Каждый нужен для решения какой-либо постав- ленной задачи. Выбор конкретного типа (или типов) выключателя зави- сит от того, со скольких мест ты хочешь включать освещение и сколько этих каналов (групп) освещения нужно включать. По внешнему виду, спереди, такие выключатели (переключатели) могут быть абсолютно одинаковыми, ведь все они клавишные. Отличие будет только в их внутренней схеме и в значке, который может присут- ствовать (рис. 13.1): ♦ на клавише проходного выключателя — значок из вертикальных треугольников; ♦ на клавише перекрестного выключателя — значок из горизонталь- ных треугольников; • на клавише простого кнопочного выключателя никакого значка нет. На этом же рисунке принципиальные схемы каждого выключателя приведены для сравнения принципа их действия (рис. 13.1). Если имеем одноканальный светильник (включаются сразу все лампы одновременно или в нем только одна лампа), и планиру- ется его включение только из одной точки, — то подойдет ПРОСТОЙ ОДНОКЛАВИШНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ. Если имеем многоканальный светильник (включаются отдельно группы ламп или отдельные лампы), и планируется включение освещения только из одной точки, — го подойдет ПРОСТОЙ МНОГОКЛАВИШНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ. Он может быть двух-, трех- и даже четырехклавишным.
Рис. 13.1. Маркировка на корпусах выключателей (переключателей) и их принципиальные схемы ONLINE ВИДЕО Одноклавишный выключатель. Схема подключения Выключатель двухклавишный «Пролеска» BYLECTRlCA Проходные выключатели Если появляется необходимость включать свет из одной точки, а выключать — из другой, то уже нужно два ПРОХОДНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ (ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ). Они тоже могут быть как одноклавишным, так и двухклавишным. Поясню ситуацию так. Два ОДНОКЛАВИШНЫХ ПРОХОДНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ (ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ) необходимы для управления одним контуром или линией освещения из двух точек, расположенных в разных частях ком- наты или дома. То есть одним выключателем ты включаешь освещение при входе в комнату или в длинный коридор, а другим, но уже в некой удаленной точке, ты это же самое освещение выключаешь (рис. 13.2). Например, в двухэтажных квартирах или домах — включил лам- почку на первом этаже перед лестницей, поднялся по освещенной лест- нице на второй этаж и там свет на лестнице отключил перед заходом в комнату. Ведь на лестнице больше свет не нужен.
Рис 13.2. Использование одноклавишных проходных выключателей (переключателей) для управления освешением в длинном коридоре: а - наглядное представление; б - принципиалоная схема ONLINE ВИДЕО Двухклавишный проходной выключатель принцип работы, схема подключения Как работает схема подключения проходного выключателя б Проходные выключатели разумно применять, например, в спаль- ных комнатах. Зашел в спальню, включил потолочное освешение возле двери. Лег на кровать и у изголовья или возле тумбочки свет отключил.
Датчик движения в этом случае совершенно не подойдет, так как будет включать свет при каждой твоей попытке повернуться в постели. Для управления двумя линиями применяются уже ДВУХКЛАВИШНЫЕ ПРОХОДНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ). Их предназначение аналогично рассмотренному выше. Перекрестные выключатели А что делать, если необходимо управлять одной линией осве- щения из трех точек и более. Здесь на помощь двум проходным выключателям придет ПЕРЕКИДНОЙ, или как его еще называют КРЕСТОВОЙ, ПЕРЕКРЕСТНЫЙ, ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ). Его ключевое отличие состоит в том, что он имеет четыре выхода — два снизу и два сверху. Такой выключатель уста- навливается в промежутке между двумя проходными выключателями. Т. е. данный тип коммутационных устройств не используется отдельно, а только с как минимум двумя проходными выключателями (рис. 13.3). Выглядят перекрестные переключатели внешне как обычные про- ходные выключатели и не имеют четкого положения ВКЛЮЧЕНО или же ОТКЛЮЧЕНО. ПРИМЕЧАНИЕ. Самое главное преимущество этой схемы в том, что ее можно изменять до бесконечности и добавлять любое количество перекидных выключателей- То есть проход- ных выключателей будет всегда два (в начале и конце), о в промежутке между ними - ПЯТЬ, или хоть ДЕСЯТЬ, перекидных выключателей. Сравним схемы включения из двух мест (рис. 13.4, а) и из трех мест (рис. 13.4, б). В правой схеме питание с автомата сначала приходит в распределительную коробку, далее от нее идет на проходные и пере- крестные переключатели, и с нее же идет на лампу. Схема включения из трех мест достаточно сложная, и при ее сборке зачастую возникают ошибки. А это управление только с трех мест. Подробно, как правильно такую схему реализовать на практике, см. в главе 16. Весь монтаж ведется кабелями одного сечения, т. к. ток нагрузки ламп проходит через всю цепочку выключателей. А вот как выглядит
Перекрестный переключатель Рис. 13.3. Использование перекрестного и двух проходных выключателей (переключателей) для управления одной линией освещения из трех точек, а - наглядное представление; б - принципиальная схема распредкоробка, обеспечивающая схему управления освещением из трех мест (рис. 13.5). Очень плотное наполнение, ведь соединений много. Представьте себе, какой перегруженной будет выглядеть распред- коробка обеспечивающая управления освещением из пяти мест, схема которой представлена на рис. 13.6.
Рис. 13.4. Управление освещением из нескольких мест: а - принципиальная схема управления освещением из двух мест; б - принципиальная схема управления освещением из трех мест в - поясняющая схема управления освещением из трех мест Правда, есть и достоинство: схема с проходными и перекрестными переключателями достаточно надежна, т. к. не содержит элементов авто- матики. Но автоматика обеспечивает vflo6cTBO и функциональность, что значительно расширяет стандартные границы и возможности.
Рис. 13.5. Внешний вид распредкоробки, обеспечивающий схему управления освещением из трех мест Рис. 13.6. Принципиальная схема системы управления освещением из пяти мест ONLINE ВИДЕО Схема подключения перекрестного выключателя Перекрестный переключатель для нсвичков
Импульсные реле ПРИМЕЧАНИЕ В случае управления освещением с четырех или пяти мест - лучший вариант, применение ИМПУЛЬСНЫХ РЕЛЬ Ведь стоимость проходных переключателей в не- сколько раз выше, нежели кнопочных, которые работа- ют с импульсными реле. О ней расскажу ниже. Поговорим сначала о применении ИМПУЛЬСНЫХ РЕЛЕ. Для реа- лизации управления одним каналом светильника с помощью импульс- ного реле нам необходимы: * им<гульсное реле; ♦ два и более кнопочных выключателя. Итак, такой комплект обеспечивает управление одной группой све- тильника. Рассмотрим схему, приведенную на рис. 13.7. У кнопочного выключателя, работающего в паре с импульс- ным реле, имеется один нормально-открытый контакт (замыкающий) без фиксации своего положения. По конструкции такие выключа- тели выполнены, как обычные одноклавишные выключатели, только у них установлена возвратная пружина, которая возвращает контакт в начальное (исходное) положение после нажатия. В ряде случаев такие Рис. 13.7. Схема управления одним каналом светильника с трех мест при помощи импульсного реле
Рис. 13.8. Внешний вид кнопочного выключателя с подсветкой выключатели могут содержать внутреннюю под- светку фис. 13.8). ПРИМЕЧАНИЕ Помимо одноклавишных кнопочных выключателей, имеются двухкла- вишные кнопочные выключатели Ведь часто потолочные светильни- ки имеют две группы освещения. В ДВУХКЛ АВИШ НОМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕ размещено два нормально- открытых контакта (замыкающих) без фиксации, которые можно подклю- чить на разные импульсные реле для управления двумя группами ламп. Как такая система работает? Предположим, что освещение было выключено. Нажмем на клавишу любого кнопочного выключателя, соединенного с данной группой освещения. Таким образом, фаза через кнопочный выключатель кратковременно придет на клемму импульс- ного реле, реле замкнет свой силовой контакт, — освещение включится. Нажмем на клавишу другого кнопочного выключателя, соединен- ного с данной группой освещения (или этого же — разницы нет ника- кой). фаза придет на ту же клемму импульсного реле, и оно разомкнет свой силовой контакт, — освещение выключится. При каждом нажатии на кнопочный выключатель реле будет менять состояние своих силовых контактов на противоположное ONLINE ВИДЕО Импульсное реле для управ- ления освещением Схема под- ключения и принцип работы реле 0RM-02-ACDC12-240V Хочу Все Знать Импульсное реле. Схема подключения. Управление освещением из не- скольких мест
ONLINE ВИДЕО Импульсные реле с мастер-выключателем Импульсное реле. Устройство, принцип работы, схемы подключения Радиоуправляемые проходные выключатели А если вообще не хочется прокладывать провода и штробить стены, можно ли в этом случае обеспечить выключение и выключение осве- щения из разных мест? Можно смонтировать РАДИОУПРАВЛЯЕМЫЕ ПРОХОДНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ. При этом все затраты будут около 1000 рублей на одну группу освещения. Пример внешнего вида такого выключателя представлен на рис. 13.9. У разных фирм-производителей может быть и другой дизайн радиоуправляемого проходного выклю- чателя. Радиовыключатели бывают как одноклавишными, так и двух-, трехклавишными. Сами выключатели можно установить на стену двумя способами: ♦ на двухсторонний скотч, который идет в комплекте, прямо поверх обо- ев или плитки; ♦ на шурупы-саморезы в уже существу- ющий подрозетник. Все они работают путем передачи сигнала управления по радиоканалу на частоте 315 МГц или 433,92 МГц. Каждое нажатие меняет состояние лампы: вклю- чено/выключен о. Рис. 13.9. Внешний вид радиоуправляемого проходного выключателя
ПРИМЕЧАНИЕ В принципе можно запрограммировать исполнительный блок устройства на стандартный брелок и управлять освещением с него. Веда на частоте 435 МГц работает большинство брелков для открывания гаражных ворот, шлагбаумов, сигнализации автомобилей. Если к устройству привязать пульт дистанционного управления, брелок, то для управления освещением в доме не нужно будет даже под- ходить к выключателям и нажимать на них. Самый главный компонент дистанционного выключателя — сило- вой радиомодуль Размером он не больше спичечного коробка. Благодаря этому, поместить его можно где угодно: ♦ в распределительных коробках; ♦ за колпаком люстры, где подключаются провода; ♦ за натяжным потолком и т д. Функциональная схема такой системы приведена на рис. 13.10, а внешний вид одного из вариантов силового блока — на рис. 13.11. Внутри беспроводного выключателя света (рис. 13.12), который приклеивается на стену, содержатся: ♦ электронная плата; ♦ центральная кнопка включения/выключения; ♦ светодиод для визуализации привязки выключателя и радиомодуля; ♦ батарейка типа 27А на 12 В. В любом положении, после внезапного исчезновения напряжения и его подачи заново, лампочки освещения останутся в выключенном состоянии. Даже если до этого были включены. ONLINE ВИДЕО Радиовыключатель. Проходной выключателе без штробления стен Комплект беспроводного управ- ления «Умный выключатель», подключение, программирова- ние, тестирование
Рис. 13.10. функциональная схема радиоуправляемого проходного выключателя Рис. 13.11. Схема включения и внешний вид силового блока Рис. 13.12. Устройство беспроводного выключателя света
Светорегуляторы для вакуумных ламп накаливания О традиционных РЕГУЛЯТОРАХ ЯРКОСТИ СВЕЧЕНИЯ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ С ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ, знакомых нам с советского про- шлого, говорить не будем (рис. 13.13). Ведь практически не осталось в быту ламп накаливания. А вот галогенные лампы накаливания, свето- диодные лампы, с такими регуляторами советского периода работать не будут. Их нужно менять при переходе на новый вид ламп. .. синий N Рис. 15.13 Схема включения светорегулятора с положением «Выключено» Латинская буква «R» означает, что устройство рассчитано на работу с лампами накаливания, с так называемой «ОМНОЙ», либо «РЕЗИСТИВНОЙ» нагрузкой. К таким лампам относятся как обычные лампы накаливания с рабочим напряжением -23(1 В, так и галогенные лампы '230 В. Латинская буква «L» означает, что устройство допускает работу с обыч- ными (обмоточными) трансформаторами, так называемая «Индуктивная» нагрузка. Обычный трансформатор, как известно, представляет собой метал- лический сердечник, обмотанный медной проволокой. Трансформатор нагружен на низковольтные галогенные лампы (12 или 24 В). Латинская буква «С» на диммере означает, что устройство допу- скает работу с электронными трансформаторами, так называемая «ЕМКОСТНАЯ» нагрузка. Это, например, низковольтные галогенные лампы (12 или 24 В), работающие от электронного трансформатора. Значки и обозначения на диммерах представлены на рис. 1.3.14. R реактивной R,L реактивной и индуктивной R,C реактивной и емкостной реактивной, индуктивной и емкостной Обмоточный трансформатор Электронный трансформатор Рис. 13.14. Маркировка диммеров по видом нагрузки
ONLINE ВИДЕО Хочу Все Знать. Диммер. Как подключить Тиристорный диммер для лампочки по очень простой схеме Диммирозание светодиодных ламп от обычного светорегулятора Еще в 2012 году компания MAXUS, производитель осветительной техники, анонсировала, а затем выпустила в продажу светодиодные лампы серии SACURA, которые предусматривали возможность дим- мирования от обычного светорегулятора. Новые лампы отлично диммировались, но отказывались работать спустя месяц эксплуатации. И, как итог, вся партия была отозвана про- изводителем! Чаще всего светодиодные лампы с такими регуляторами либо мигают посте включения, либо вообще не управляются. В диммере для регулирования мощности используется метод обре- зания части полупериода напряжения. Поэтому он предназначен для работы с лампами накаливания, а энергосберегающие лампы представ- ляют собой индуктивно-емкостную нагрузку, что приводит: к непра- вильной работе диммера; к перегрузке элементов диммера; к пере- грузке электроники лампы... Все это, в конце концов, приводит к преждевременному выходу лампы или светорегулятора из строя. ПРИМЕЧАНИЕ. И, вообще, диммер не лучшее устройство для регулиро- вания мощности освещения. При малых мощностях - очень маленький КПД!
ONLINE ВИДЕО Диммеры для различных типов ламп Диммирование светодиодных светильников Диммеры для галогенных ламп Галогенные лампы рассчитаны на два вида напряжения: 12 или 220 вольт. Чаще всего, потребители предпочитают второй вариант, для которого нужно приобретать диммер для галогенных ламп 220 вольт. ПРИМЕЧАНИЕ. Но практика показывает, что 12-вольтовые лампы гораз- до мощнее, у них более высокий срок эксплуатации (почти в 2 раза больше). Свечение 12-вольтовых ламп в 5-4 рази выше. При этом стоимость каждой модели незначительно различается между собой. Такое большое различие показате- лей происходит из-за спиралей, отличающихся размерами. При использовании низковольтных ламп требуется специальный диммер для галогенных ламп на 12 вольт, а ламп на сетевое напряже- ние — диммер на 220 В. В обоих случаях может использоваться диммер Рис. 13.15 Внешний вид диммера с пультом дистанционного управления для галогенных ламп с пультом управ- ления (рис. 13.15). Диммеры используются совместно с приборами освещения и подключаются через фазный питающий провод. Диммеры для 12-вольтных источни- ков начинают пользоваться все большим спросом. И если возникает необходи- мость регулирования яркости свече- ния 12 вольтовых галогенных ламп, то применяют специальный регулятор.
Большинство применяемых галогеновых лампочек питается напряже- нием 12 В посредством трансформаторов. Регулятор включается между вторичной обмоткой трансформатора (12 В переменное напряжение) и галогенными лампами. ПРИМЕЧАНИЕ. К положительным качествам такого решения отно- сится большая отдача питающего трансформатора и меньший уровень помех, вносимых в сеть схемой. При использовании низковольтных гало- генных ламп, которые могут быть рассчи- таны на уровень напряжения от 12 В до 24 В, к электрической сети необходимо подклю- чить специальный электронный трансформа- тор. Такое устройство позволяет обеспечить поступление к осветительному источнику ровное напряжение, а также плавно изменять интенсивность освещения, управляя источ- ником тока. Лампы, которые рассчитаны на 12 вольт, потребляют меньше энергии. Их ставят с целью экономии, а также они имеют более продолжительный срок эксплуатации. ONLINE ВИДЕО Встраиваемый радио- выключатель с диммером для галогенных ламп СоСо АСМ-250 СОВЕТ. Следует отметить, что при необходимости установ- ки светильников в натяжные потолки, предпочтение отдавать лучше лампам на 220 вольт, не требующим каких-либо дополнительных приборов при подклю- чении диммеров для галогенных ламп на 220 вольт Регулировка освещенности таких ламп намного проще, чем 12-вольтового варианта, который требует опти- мального сочетания трансформатора и диммера для галогенных ламп на 12 вольт В этом случае, затраты но электрооборудование несколько увеличиваются.
Диммеры для светодиодных ламп После появления в широкой продаже светодиодных ламп возник вопрос их диммирования (регулировки яркости лампы). Дело в том, что в этом случае неприемлемо регулировать яркость света, меняя напряжение или ток. Поэтому большинство диммеров, как отмечалось выше, некорректно работают со светодиодными приборами освещения. Если нужно контролировать интенсивность LED-освешения, необхо- димы специальные диммируемые светодиодные лампы и специальные диммеры к ним. В целом, диммирование LED ламп — это вопрос сни- жения приложенного напряжения. Соответствующая маркировка наносится как на сами лампы, так и на их упаковку. Следует обращать на это внимание при покупке. Знаки могут быть разными: от рисунка с подписью ДИММЕР (рис. 13.16, а) до пиктограмм и надписей (рис.13.16, б). Обозначение возможности диммирования lED лампы б Рис 13.16. Варианта! маркировки на упаковке и корпусе светодиодных ламп, поддерживающих диммирование ПРИМЕЧАНИЕ. Драйвеоы не всех светодиодных ламп поддерживают функцию диммирования. Произвольно менять интенсив- ность свечения с помощью обычного светорегулятора можно только у приборов с пометкой dimmable йдимми- руемая) либо специальным логотипом на упаковке. В качественных светодиодных лампах, яокостью которых можно управлять, установлены драйверы с функцией ШИМ (широтно- импульсной модуляции). Они поддерживают регулировку яркости в пределах от 0...5 % до 95...100 %. Принцип работы таких драйверов состоит в изменении ширины импульса сигнала при постоянной его частоте и амплитуде.
Внешний вид светорегулятора для светодиодных ламп приведен на рис. 13.17, Реально он не отлича- ется по виду' от их собратьев, но принцип ею действия совершенно другой. Рассмотрим его подробнее. На сегодняшний день ди.ммирование свето- диодов в подавляющем большинстве применяют диммеры контроля фаз, которые подразделяют на две группы: ♦ диммеры переднего края, которые срезают пе- редний фронт (Leading edge); Рис. 13.17 Внешний вид светорегулятора для светодиодных ламп ♦ диммеры заднего края, срезающие тыл (Trailing edge). Диммеры контроля фаз в своей конструкции в качестве пере- ключателя имеют тиристор, который при изменении полярности тока выключается. Ток через тиристор будет многократно проходить нулевое значение, а в таких условиях тиристор не в состоянии обе- спечить проводимость. Ежесекундно проходит 100 циклов включе- ния/выключения. ПРИМЕЧАНИЕ. Столь быстрое нарастание напряжения каждые пол цикла приводят к быстрому нарастанию тока в элек- тронных компонентах светодиодов. Диммеры переднего края доступны, миниатюрны, экономичны, традиционно используются для ламп накаливания и являются самыми распространенными. Тем не менее, имеют недостаток, а именно могут издавать жужжащие звуки в процессе диммирования. Диммеры заднего края имеет усложненную схему. Для их кор- ректной работы необходимо отслеживать момент пересечения напря- жения через нуль при помощи детектора. Только тогда устройство можно отладить таким образом, чтобы включение происходило в нуж- ный момент. Выключение же происходит посте окончания заданного цикла устройством времени. Зачастую диммеры заднего края оснащают транзисторами металл- оксид-полу проводник, поскольку они надежны и недорого стоят. Как вариант, возможно применение биполярного транзистора с изолиро- ванным затвором, однако это сильно удорожает конструкцию. Эти диммеры, в отличие от диммеров переднего края, не создают скачков напряжения, а, следовательно, и резкого нарастания тока тоже не происходит.
На рис. 13.18 диаграмма отображает работу без диммирования (левая часть синусоиды) и диммированная на 50% (права часть синусо- иды) с точками, где происходит переключение. Диммеры заднего края бесшумны в работе. Применяют их для электронных драйверов и низковольтных трансформаторов. СОВЕТ. Несмотря но высокую стоимость - это наиболее удач- ное решение для диммирования светодиодных ламп. Нормальная Диммирование 50% 20 30 40 50 Время, мс 60 70 80 90 100 110 а Время, мс Рис. 13.18 Принцип действия диммеров: а - кривая работы диммера, отсекающего фронт импульса; б - кривея роботь1 диммера отсекающего тыл импульса
Тем не менее, зачастую LED лампа попросту заменяет лампу нака- ливания, а диммер остается прежним. Поэтому производители стре- мятся проектировать светодиодные лампы, совместимые с более деше- выми диммерами, срезаюшими передний фронт. Но тут, как повезет! Ведь LED лампа, в отличие от традиционной лампы накаливания, имеет встроенный драйвер, призванный преобразовывать перемен- ное напряжение в постоянное для питания светодиодов лампы. Это вступает в противоречие с системой диммера регулирования фаз, так как драйвер стремится компенсировать подаваемое частями входное напряжение, стараясь как бы залатать недостающие части. Однако, это лишь вопрос соответствия диммера и драйвера. ВНИМАНИЕ. Для их совместной корректной работы электроника драйвера должна быть совместима с диммером Чтобы ответить на вопрос - как подобрать диммер для све- тодиодных ламп, в первую очередь, нужно подобрать со- вместимые светодиодный диммер и драйвер лампы. Нужно знать еще несколько нюансов: ♦ диммеры переднего края, в основном, имеют высокое значение минимальной нагрузки, в результате чего может потребоваться не- сколько светодиодных ламп для того, чтоб диммер в принципе мог сработать. Есть нюансы и по поводу максимальной нагрузки. Так, чтобы рассчитать максимальную нагрузку светодиода, надо разде- лить максимальную нагрузку'диммера на 10. ♦ диммеры заднего края более корректно работают с емкостной на- грузкой светодиодного драйвера. ВЫВОД Лучшим решением будет диммер заднего края, хотя из- за своей сложной конструкции он значительно дороже, но зачастую обеспечивают плавную регулировку и ми- нимальное мерцание ламп. Мерцание, зудящие и жужжащие звуки при диммировании — результат несовместимости драйвера LED лампы и установленного диммера. При правильном подборе диммера и драйвера светодиод- ная лампочка может регулироваться в довольно широком диапазоне. Конечно, у классической лампы накаливания заметно более плавная
регулировка в режиме минимальной яркости. Но зачастую для полно- ценного использования правильно подобранный светодиодный дим- мер и диммируемые лампы работают вместе стабильно! С различными видами выключателей.и регуляторов заочно мы познакомились. Теперь последовательно давайте рассмотрим меха- низм работы и методику подключения каждого из них. Начнем с самого простого — простых одноклавишных выключателей. ONLINE ONLINE ВИДЕО Светорегулятор для светодиодных ламп Три типа диммеров для светодиодных ламп Е27
ГЛАВА 14 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРОСТЫХ КЛАВИШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ Разновидности и электрические параметры клавишных выключателей Клавишные выключатели осветительных приборов могут иметь одну, две, три и более клавиши коммутации. Такие выключатели явля- ются наиболее простыми по конструкции и подключению, а также широко распространенны в быту. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Клавишные выключатели света - это коммутацион- ные устройства управления освещением, конструктив- но рассчитанные на выполнение только двух операций: замыкания и размыкания электрической иепи (цепей). Клавишные выключатели имеют ручной привод управления. Они не обладают функциями защиты от перегрузок и токов короткого замы- кания, не оборудованы дугогасительными камерами. Поэтому клавиш- ные выключатели не предназначены для больших токовых нагрузок (более 10 А.), и применяются только для работы в цепях освещения (до 250 В). Маркировка с указанием этих параметров нанесена на обратной стороне корпуса каждого выключателя (рис. 14.1).
Рис 14.1. Внешний вид обратной стороны клавишного выключателя с маркировкой предельных электри- ческих параметров 10 А 250 В Простейшие клавишные выключа - тели выпускаются в следующем конструк- тивном исполнении: ♦ внутренние, которые используются при скрытом варианте исполнения электропроводки, под штукатуркой или внутри каркасных стен. Монтаж механизма выключателя произво- дится в подрозетник, предваритель- но установленный в стену. Различа- ются подрозетники по бетону и по гипсокартону; ♦ наружные, которые применяются при наружной электропроводке (от- крыто по стенам или с применением дополнительной зашиты кабель-каналов, металлических или пла- стиковых труб, а также гибких гофрированных трубок); ♦ модульные для монтажа в кабель-канал, которые применяются в офисных, промышленных и коммерческих помещениях; ♦ влагозащищенные, которые применяются в помещениях с повы- шенной влажностью (ванная комната, подвал), а также на улица. Могут быть как внутреннего, так и наружного исполнения. Среди всех коммутационных устройств, применяемых для управ- ления светом, самым простым является одноклавишный выключатель С него и начнем рассмотрение. ВНИМАНИЕ. Все работы по замене выключателей производятся при отключенном на щите напряжении 220 В. Подключение одноклавишного выключателя Рассмотрим схему включения (рис. 14.2). Фаза (коричневый цвет) проводом 1 заходит в коробку и, соединяясь с жилой провода 2, под- ключается к нижнему (входному) контакту выключателя. С верхнего (выходного) контакта пунктирной линией фаза проводом 2 заходит в коробку и, соединяясь в коробке с жилой провода 3, приходит на лам- почку. Ноль (синий цвет) проводом 1 заходит в коробку и, соединяясь с жилой провода 3, приходит на лампочку.
Рис. 14.2. Схеме включения одноклавишного выключателя ВНИМАНИЕ Нулевая жила (ноль) от распределительной коробки идет сразу на потолок к лампочке К выключателю и от выключателя на лампочку идет только фазная жила. Так предусмотрено правилами и сделано в целях безопасной экс- плуатации осветительных приборов. Предусмотрено, чтобы при отклю ченном выключателе разрывалась именно фаза, а не ноль. Ведь при отсоединении от нагрузки выключателем нулевого провода, освети- тельный прибор остается под напряжением фазы, а это опасно и не удобно. ВНИМАНИЕ При отключении выключателем нулевого, а не фазного провода существенно увеличивается вероятность не- правильной работы и преждевременный выход из строя некоторых видов ламп. Речь идет о компактных люминесцентных и светодиодных лам- пах. При их подключении фаза должна обязательно обрываться выклю- чателем. Ведь данные лампы имеют пусковые элементы, распознающие фазу, даже без нуля, как сигнал к зажиганию лампы. При отсутствии нуля, лампа конечно должным образом светиться не будет, так как не хватит напряжения, но мигать будет точно.
Чтобы определить фазный провод достаточно воспользоваться индикаторной отверткой. Засветившийся индикатор указывает на наличие фазы. ВНИМАНИЕ. Перед работой индикаторная отвертка всегда должна проверяться на исправность в месте, которое заведомо находится под напряжением, например, в розетке. ONLINE ВИДЕО Подключение двухклавишного выключателя В схеме включения двухклавишного выключателя (рис. 14.3) доба- вилась одна фаза и одна лампочка Здесь фаза (коричневый цвет) проводом 1 заходит в коробку, и, соединяясь с жилой провода 2, под- ключается к нижним (входным) контактам выключателя. С верхних (выходных) контактов фаза (на рис. 14.3 обозначен путь пунктирной линией), размножаясь на две, проводом 2 заходит в коробку, соединяется с жилами провода 3 и приходит на лампочки. В зависимости оттого, какой контакт выключателя замкнут’, такая лам- почка и загорается. Ноль (синий цвет) проводом 1 заходит в коробку и, соединяясь с жилой провода 3. приходит на лампочки. ВНИМАНИЕ. Если необходимо сделать 2 зоны освещения и одинар- ный выключатель заменить на двойной, то придется тянуть еще одну ФАЗНУЮ жилу от выключателя - на потолок к лампочкам.
Рис. 14.3. Схема включения двухклавишного во/ключателя Чтобы определить входной и выходные контакты выключателя, достаточно взглянуть на его обратную сторону (рис. 14.4). У двойного выключателя, как правило, имеются три вывода; ♦ два на одной стороне (например, L1 и L2) — выходные; ♦ один на противоположной стороне (например, L3) — входной. Иногда входной контакт обозначают просто буквой L без цифр, а выходные — стрелками, направленными наружу, как на рис. 14.1, А если нет маркировки? Предлагаю для определения назначения кон- тактов, если нет маркировки, воспользоваться измерительным прибором, например, мультиметром. Делается этот так. Переводим мультиметр в режим ПРОЗВОНКА, и измерительными щупами касаемся на предпола- гаемый входной и один выходной контакты (рис. 14.5). Включая и выклю- чая клавишу выключателя, следим за показаниями прибора. Если контакт замкнется, то мультиметр издаст звуковой сигнал, а на индикаторе поя- вится величина сопротивления короткого замыкания, то есть нули. Теперь один щуп мультиметра оставляем на предполагаемом вход- ном контакте, а другим садимся на второй выходной контакт. И также Рис. 14.5. Определение входа и выходом выключателя при помощи мультиметра Рис. 14.4. Маркировка фаз на обратной стороне выключателя
пробуем нажимать следующую клавишу выключателя. Если прибор покажет нули и издаст звуковой сигнал, значит, мы все сделали пра- вильно, и входной контакт найден. ONLINE ВИДЕО как легко подключить двойной выключатель Двухклавишный выключатель. Как подключить Подключение трехклавишного выключателя Очевидно, что подключение трехклавишного выключателя мало чем отличается от подключения двухклавишного. Отличие состоит лишь в том, что для работы трехклавишного выключателя в схему добавляется четвертая жила, по которой фаза с его третьего контакта будет поступать к лампам третьей группы. Вот в принципе и все. Если посмотреть на подключение выключателя с обратной сто- роны, то на рис. 14.6 видно, что к нему подходит четыре жилы. По одной жиле (в данном примере синего цвета) фаза L приходит на выключатель, а по трем другим (коричневым) LI, L2 и L3 фаза уходит на нагрузку. Рис. 14.6. Подключенный в сеть тройной выключатель с обратной стороны С боковых сторон блока контактов выключателя расположены клеммы для подключения фазных жил Входной фазный L подключается со стороны одиночной клеммы, а выходные фаз- ные LI, L2, L3 с противоположной сто- роны, где таких клемм три (рис. 14.6). Давайте разберем монтажную схему подключения тройного выклю- чателя. Смотрим на монтажную схему включения трехклавишного выключа теля (рис. 14.8). Фаза L заходит в распре- делительную коробку и в точке 1 соеди-
Рис. 14.7. Входная клемма для фазного проесда L (а) и выходные клеммы для фазных проводов LI. L2, L3 (б) няется с жилой провода, уходящей на выключатель. Приходя к выключа- телю, фаза заходит на его нижний входной контакт и на этом контакте находится постоянно. С трех верхних выходных контактов выключателя фазные жилы L1, L2, L3 этим же кабелем уходят в распределительную коробку, где в точ- ках 2, 3, 4 соединяются с жилами провода, уходяшего на потолок. На потолке фазные провода LI, L2, L3 подключаются к коричневым выво- дам ламп HL1, HL2, HL3. Ноль N заходит в распределительную коробку и в точке 5 соединя- ется с жилой провода, уходящей на потолок. На потолке ноль подклю- чается к «синим» выводам цоколей, соединенным в одну точку, образуя общий вывод. Рис. 14.8. Схема включения трехклавишного выключателя
Рис. 14.9. Рабата схемы при замыкании правого контакта
А как работает схема люстры с трехклавишным выключателем? Рассмотрим схему (рис. 14.9). При нажатии, например, правой кла- виши — правый контакт замыкается. Фаза проводом L1 поступает в распределительную коробку, где через точку' 2 и потолочный провод попадает на коричневый вывод лампы HL1. И лампа загорается. Ноль N (синяя жила) для всех ламп является общим. На верхние контакты выключателя фаза попадает только при замы- кании контакта соответствующей клавиши. Теперь при нажатии средней клавиши средний контакт замыка- ется (рис. 14.10). При этом фаза проводом L2 поступает в распредели- тельную коробку, где через точку 3 и потолочный провод попадает на коричневый вывод лампы HL2. При этом лампа загорается. Таким же образом работает и левый контакт выключателя. А при одновременно нажатых трех клавишах будут гореть все лампы люстры. ONLINE ВИДЕО Схема подключения трех кла- вишного выключателя Подключение трехклавишного выключателя. Как подключить тройной выключатель Подключение выключателя с подсветкой В отличие от обычного выключателя, добавлен дополнительный элемент — это лампочка подсветки (рис. 14.11). Если снять клавиши выключателя, то в нижней части можно уви- деть небольшую неоновую, лампу — это и есть подсветка (рис. 14.12). Цепь подсветки, состоящая из токоограничивающего резистора и неоновой лампочки (светодиода), устанавливается на обычные выключатели между контактами. На рис. 14.13 подсветка установлена в двойной выключатель и припаяна к контактам L и L1. Рассмотрим, как работает схема подсветки. Пока свет выключен (рис. 14.14, а), контакты выключателя L и L1 разомкнуты, неоновая лампа горит, так как на нее через нить накала лампы приходит напряжение.
Рис. 1411. Внешний вид выключателя с подсветкой Лампа подсветки Рис. 14.12. Неоновая лампочка на выключателе При включении света (.рис. 14.14, б), подвижный контакт выключа- теля замыкает между собой контакты L и L1, тем самым, исключая цепь подсветки из схемы. Лампа освещения загорается, а подсветка гаснет. Токоограничивающий резистор Выходящая фаза(L2) Входящая фаза (L) Выходящая фаза (L1) Подвижные контакты выключателя Рис. 14.13. Выключатель с подсветкой в разобранном виде А почему через подсветку не загорается лампа освещения? Чтобы зажечь неоновую лампу, достаточно небольшого напря- жения и силы тока. В схеме под- светки за это отвечает токоогра- ничивающий резистор, который гасит лишнее напряжение. А вот для лампы освещения этого напряжения и силы тока недо- статочно, поэтому она и не заго- рается. Когда же выключатель включен, то через его контакты L и L1 фаза напрямую приходит на лампу, минуя цепочку подсветки. Рис. 14.14. Принцип действия схемы подсветки: а - свет выключен - неоновая лампа подсвечивается; б - свет включается - неоновая лампа гаснет
Рис. 14.15. Снятие клавиш выключателя Такой выключатель устанавливается так же, как и обычный выключатель. Сначала сни- маем клавишу или обе клавиши, если выклю- чатель двойной. Пальцем поддеваем выступа- ющий край клавиши, на рис. 14.15 стрелка 1, и тянем на себя. Приходящая фаза в коробку Рис. 14.16. Монтажная схема выключателя Если пальцем не получается, то можно вначале поддеть отверткой, пока не почувствуешь, что клавиша тронулась с места. Сама клавиша, своими штырями 2, входит в отверстия подвижной площадки 3. Когда обе клавиши будут сняты, подключаем провода к выключа- телю, как показано на фрагменте монтажной схемы (рис. 14.16). Теперь остается вставить выключатель в коробку (ее еще называют подрозетник; и закрепить винтами. Затем на клавиши надеваются накладки, и все готово. ONLINE ВИДЕО Как установить или заменить выключатель с подсветкой Как подключить выключатель с подсветкой
УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРОХОДНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ Выключатели для независимого друг от друга включения и отключения освещения В помещениях, таких как спортзалы, коридоры, склады, а также на лестничных маршах, пролетах часто возникает необходимость в уста- новке выключателей, имеющих независимое друг от друга включе- ние и отключение освещения. Необходимо, чтобы можно было войти через одну дверь, и, допу- стим, включить свет, а выйти через другую и за собой свет погасить, или же наоборот. Для решения этого вопроса были разработаны проходные выключатели, работающие в паре и позволяющие управлять освеще- ние. 15.1. Внешний вид пары проходных выключателей нием из двух мест. Внешний вид пары проходных выключателей пред- ставлен на рис. 15.1. О маркировке на клавише проходного выключа- теля говорилось в главе 13 (рис. 13.1). Устройство проходного выключателя Механизм переключения контактов проходного одноклавишного выключателя практически такой же, как и у обычного двухклавишного. Отличие состоит лишь в расположении и переключении контактов.
Рис. 15.2. Расположение контактов двухклавишного выключателя (а) и проходного выключателя (6) У двухклавишного выключателя (рис. 15.2, а) переключение контактов независимое и осуществляется двумя клавишами, поэтому контакты могут переключаться либо двумя клавишами одновременно, либо отдельно каждой клавишей. У проходного одноклавишного выключателя фис. 15.2, б) пере- ключение контактов зависимое и осуществляется одной клавишей, поэтому контакты переключаются одновременно. Электрическая схема системы двух проходных выключателей Проходной выключатель имеет два контакта, включенных после- довательно и образующих обшую точку. Один контакт выключателя всегда замкнут, а второй — всегда разомкнут (рис. 15.3). При нажатии клавиши выключателя контакты переключаются: • контакт, который был замкнут, размыкается; ♦ контакт, который был разомкнут, замыкается Такая работа контактов позволяет выключателю всегда быть гото- вым к включению или отключению освещения из любых двух мест (рис. 15.4). Рис 15.3. Электрическая схема проходного выключателя ВНИМАНИЕ. Токая работа контактов требует особого включения в схему освещения, поэто- му проходные выключатели подключаются строго по определенной схеме.
Контакты в Контакты в положение 1 положение 2 Рис. 15.4. Контакты в проходном выключателе: а - основ non две положения при переключении; б - нумерация контактов на проходном выключателе Схема подключения двух проходных выключателей На корпусе некоторых моделей выклю- чателей обозначают выводы, чтобы в про- цессе монтажа не прозванивать контакты. В моделе выключателя, рассматриваемой в этой главе, выводы указаны стрелками (рис. 15.5). Это удобно. А теперь рассмотрим основные этапы Рис. 15 5 Стрелочное обозначение контактов проходного выключателя работы схемы подключения двух проход- ных выключателей SA1 и SA2, изображен- ные на рис. 15.6 — рис. 15.10. Фаза L подключена к клемме 2 выключателя SA 1, а к клемме 2 выклю- чателя SA2 подключен центральный вывод лампы ELI. Одноименные клеммы выключателей 1-1 и 3-3 соединены между7 собой перемычками красного и зеленого цвета. Ноль N соединен с цоколем лампы. Давайте разберем работу схемы. В исходном состоянии выключа- телей лампа не горит. Фаза L проходит через контакт 2-3 выключателя SA1 и через перемычку зеленого цвета попадает на клемму 3 выклю- чателя SA2 и дальше никуда не идет, так как контакт 2-3 разомкнут (рис. 15.6). При нажатии клавиши выключателя SA2 его кон- такты 1-2 и 2-3 переключа- ются, и контакт 1-2 размыка- ется, а контакт 2-3 — замы- кается. Тогда фаза L через замкнутый контакт 2-3 выклю- чателя SA1 и перемычку зеле- ного цвета проходит замкну- тый контакт 2-3 выключателя Рис. 15.6. Схема подключения двух проходных выключателей: исходное состояние, лампа не горит
SA2 и с клеммы 2 поступает на лампу. Лампа светится (рис. 15.7). Теперь нажимаем клавишу выключателя SA1, и его кон- такты 1-2 и 2-3 переключа- ются. а лампа гаснет (рис. 15.8). Здесь фаза L через замкнутый контакт 1 -2 выключателя SA1 и перемычку красного цвета попадает на клемму 1 кон- такта 1-2 выключателя SA2 и дальше не идет, так как кон- такт 1-2 разомкнут. Теперь если нажать кла- вишу выключателя SA2, лампа опять включится. Фаза L через замкнутый контакт 1-2 выключателя SA1, перемычку красного цвета и замкнутый контакт 1-2 выключателя SA2 попадает на лампу (рис. 15.9). И независимо от того, каким из выключателей будет включена или выключена лампа ее всегда можно вклю- чить или выключить любым выключателем. Вот таким образом работают проходные выключатели. Рис. 15.7 Схема подключения двух проходных выключателей: нажата клавиша SA2, лампа светится Рис. 15-8. Схема подключения двух проходных выключателей нажита клавиша SA1, лампа гаснет Рис. 15.9. Схема подключения двух проходных выключателей: нажата клавиша SA2. лампе светится Монтажная схема системы двух проходных выключателей Теперь рассмотрим монтажную схему подключения с использова- нием распределительной коробки (рис. 15.10) Фаза L заходит в рас- пределительную коробку и в точке 1 соединяется с жилой провода, при- ходящей от клеммы 2 выключателя SA1. Одноименные клеммы 1-1 и 3-3 выключателей между собой соединены в точках 2 и 3. С клеммы 2 выключателя SA2 жила провода уходит в коробку и в точке 4 соединя - ется с жилой провода, приходящей от вывода лампы. Второй вывод лампы соединяется с нулем N в точке 5.
Рис. 15.10. Монтажная схема системы двух проходных выключателей И теперь самое основное, что ты должен запомнить при монтаже проходных выключателей. Если после сборки системы двух проходных выключателей освещение работает не так, как требуется, значит, неправильно подключена клемма 2 выключателя. Проверяй правильность подключения этой клеммы! ONLINE ВИДЕО Как подключить проходной выключатель. Схема подключения Схема подключения двухклавишного проходного выключателя Двухклавишный проходной выключатель света Простая схема подключения с двух мест Проходной выключатель. Схема подключения проходного выключателя
УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПЕРЕКРЕСТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ Рис. 16.1. Внешний вид перекрест- ного выключателя в сборе: с - с установленной клавишей; б - со снятой клавишей Внешний вид и устройство перекрестного выключателя В главе 15 мы рассмотрели устройство и схему подключения проходных выклю- чателей, предназначенную для управле- ния освещением из двух разных мест. В этой главе мы познакомимся с устройством и схемой подключения перекрестного выключателя, предна- значенного для совместной работы с про- ходными выключателями для управле- ния освещением из трех и более мест. Внешний вид перекрестного выключателя представлен на рис. 16.1. Устройство перекрестною выключа- теля практически такое же, как и устрой- ство обычного двухклавишного выклю- чателя, сразу и не отличить по внешнему виду. Он также имеет два контакта, такой же механизм переключения контактов, но отличается способом их переключения (рис. 16.2). Рис. 16.2. Схема и устройство перекрестного выключателя У двухклавишного выклю- чателя переключение контак- тов независимое и оба кон- такта могут быть замкнуты или разомкнуты одновременно, или же один контакт может быть замкнутым, а второй — разомкнутым. У перекрестного выключателя переключение обоих контактов зависимое и происходит одновременно.
Схема перекрестного выключателя Электрическая схема перекрестного выключателя изображается на его корпусе с обратной стороны (рис. 16.3). Выключатель работает в двух положениях и имеет два кон- такта, которые замыкаются и размыкаются одновременно. Первый контакт обозначен выводами L1 1, а второй выводами L2-2. Рис. 16.3. Изображение схемы но корпусе автомитического выключателя Схема выключателя выполнена таким образом, что в одном его положении замкнуты выводы L1-1 и L2-2, а в другом положении — вывод L1 замкнут с выводом 2, а вывод L2 замкнут с выводом 1. Т. е. происходит перекрестное переключение контактов На рис. 16.4 показано состояние контактов перекрестного выклю- чателя в первом положении, при котором фаза с вывода L1 проходит на вывод 1, а с вывода L2 — на вывод 2. Стрелками указывается направле- ние движения фазы. Рис. 16.4. Состояние контактов перекрестного выключателя в первом положении Рис 16.5. Состояние контактов перекрестного выключателя во втором положении На рис. 16.5 контакты выключателя показаны во втором положе- нии, когда происходит перекрестное переключение Сигнал с вывода L1 первого контакта попадает на вывод 2 второго контакта, а с вывода L2 второго контакта — на вывод 1 первого контакта. Вот так происходит переброс контактов и таким образом работает перекрестный выключатель. Подключение перекрестного выключателя ВНИМАНИЕ. Перекрестный выключатель работает только в ком- плекте с проходными выключателями и в схемах осве- щения включается между ними.
Рис 16.6. Схема включения двух проходных и одного перекрестного выключателя (лампа не светится) Рассмотрим схему, изображенную на рис. 16.6. Лампа не светится. Фаза L подключается на клемму 2 проходного выключателя SA1. С клемм 1 и 3 выключателя SA1 фазные жилы уходят на перекрестный выключатель SA2 и подключаются на его клеммы L1 и L2. С клемм 1 и 2 выключателя SA2 фазные жилы уходят на второй проходной выключатель SA3 и подключаются на его клеммы 1 и 3. Ноль N соединен с цоколем лампы ELI, центральный контакт лампы соединен с клеммой 2 проходного выключателя SA3. Работа схемы в разных положениях контактов выключателей В исходном состоянии контактов, изображенных на схеме (рис. 16.7), лампа светится. Фаза L через замкнутый контакт 2-3 про- ходного выключателя SA1 зеленым проводом уходит на перекрестный выключатель SA2 и через его замкнутый контакт L2-2 зеленым прово- дом попадает на клемму 3 проходного выключателя SA3. С клеммы 3 Рис. 16.7. Схема, в которой контакты находятся в исходном состоянии
Рис. 16.8. Схема, в которой нажата клавиша выключателя SA1 через замкнутый контакт 2-3 фаза поступает на центральный контакт лампы ELI, лампа светится. Теперь, если нажать клавишу выключателя, например, SA1, его контакт 2-1 замкнется, а контакт 2-3 — разомкнется, и лампа погаснет (рис. 16.8). В этом случае фаза L пойдет через замкнутый контакт 2-1 выключателя SA1, замкнутый контакт L1-1 выключателя SA2 и остано- вится на клемме 1 выключателя SA3, так как дальше ей движения нет из-за разомкнутого контакта 2-1. При нажатии клавиши, например, выключателя SA3, его контакт 1-2 замыкается, а 2-3 размыкается, и лампа загорается (третья схема, рис. 16.9). Здесь Фаза L попадает на центральный контакт лампы через замкнутые контакты 2-1 выключателей SA1 и SA3, и замкнутый кон- такт L1-1 выключателя SA2. Если нужно опять выключить лампу, можно нажать клавишу выклю- чателя SA2. В этом случае произойдет перекрестное переключение его контактов, и вывод L1 первого контакта замкнется с выводом 2 второго контакта, а вывод L2 второго контакта замкнется с выводом 1 первого контакта (четвертая схема, рис. 16.10). Рис. 16.9- Схема, в которой нажата клавиша выключателя SA3
Рис. 16.10. Схема, в которой нажата клавиша выключателя SA2 Тогда фаза L пойдет через замкнутый контакт 2-1 выключателя SA1, замкнутый контакт L1-2 перекрестного выключателя SA2 и остановится на клемме 3 выключателя SA3, так как его контакт 2-3 разомкнут. Как видите, при любой комбинации положения контактов выклю- чателей мы всегда сможем включить и выключить свет с любого из них. Вот таким образом работают в связке два проходных и перекрестный выключатели. Монтажная схема На рис. 16.11 показан вариант монтажной схемы. Для подключе- ния проходных выключателей используется трехжильный провод, а для подключения перекрестного можно применить два двухжильных про- вода, либо один трехжильный и один двухжильный провода. Все соединения производятся в распределительной коробке, и в нашем случае получилось семь соединений (скруток). Клеммы 1 и 3 выключателя SA 1 соединены с клеммами L1 и L2 выключателя SA2 в точках 2 и 3, а клеммы 1 и 3 выключателя SA3 соединены с клем- мами 1 и 2 выключателя SA2 в точках 4 и 5. Фаза L в точке 1 соединяется с клеммой 2 выключателя SA1. Цоколь лампы ELI соединяется в точке 6 с клеммой 2 выключателя SA3. Ноль N в точке 7 соединяется центральным контактом лампы. Вот и весь монтаж. Во г и все, что хотел сказать о схеме, работе и подключении пере- крестного выключателя.
Рис. 16 11 Монтажная схема ONLINE ВИДЕО Схема подключения перекрестного выключателя Проходной одноклавишный выключатель Схема подключения двухклавишного проходного и перекрестного переключателя Схема подключения проходного выключателя с трех мест
РАЗДЕЛ 5 ПОДКЛЮЧЕНИЕ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРОРОЗЕТОК Любая розетка состоит из декоративной крышки и рабочей части, которые соединяются между собой винтовым соединением. При всей простоте розетки есть много интересных нюансов, связанных в ней. В разделе рассматривается подключение розетки как в двухпрово- дную. так и трехпроводную электросеть, а также ремонт розеток. Описываются варианты подключения розетки от выключателя осве- щения. Материал иллюстрируется большим количеством онлайн видео.
ГЛАВА 17 ПОДКЛЮЧАЕМ ЭЛЕКТРОРОЗЕТКУ Замена розетки в двухпроводной сети Подключение и установка одинарной розетки ничем не отлича- ется от подключения и установки двойной. В зависимости от трех или двухпроводной электрической сеги (с защитным заземлением или без) розетка подключается трех или двухжильным проводом. Рабочая часть Декоративная крышка крышка Рис. 17.1 Состав двойной розетки а - вид со стороны рабочей части: б - крепежные винты в декоративной крышке и рабочая часть Рассмотрим вариант, когда у нас двухпроводная электрическая сеть (без заземления) и установлена неисправная розетка, которую предстоит заменить. Любая розетка состоит из декора- тивной крышки и рабочей части, кото- рые соединяются между собой винто- вым соединением (рис. 17,1, а). Перед установкой розетки обе эти части отде- ляют друг от друга. Если же этого не сде- лать, то установить и подключить рабо- чую часть не получится. Декоративная крышка сделана из пластмассы. В зависимости от конструкции розетки крепится к рабочей части одним или двумя винтами. Винты откручиваются отверткой и обе части свободно отделятся друг от друга <рис. 17.2, б]. Теперь необхо- димо демонтировать старую розетку.
ВНИМАНИЕ. Перед демонтажем розетку необходимо обесточить. Если нет возможности отключить напряжение с этой розетки, значит, обесточиваем все помещение, квартиру или дом. Приступаем к ее демонтажу только после про- верки отсутствия напряжения на контактах розетки. В первую очередь, откручиваем винты, крепя- щие декоративную крышку. После снятия крышки рабочая часть розетки остается в стене, и чтобы: ее вытащить, необходимо ослабить крепление, с помощью которого розетка жестко удерживается в подрозетнике (рис. 17.2). Для этого выкручиваем два боковых винта, расположенных с левой и пра- вой стороны рабочей части. Боковые винты (рис. 17.3, а) являются частью крепления и служат для фиксации розетки в под- розетнике. При закручивании они давят на рас- порные лапки (рис. 17.3, б), которые раздвигаются в стороны и упираются в боковые стенки подро- Выкручиваем боковые аингы Рис 17.2. Ослабление боковых крепежных винтов зетника, жестко удерживая розетку. И чтобы ослабить давление на рас- порные лапки эти винты выкручивают Боковые винты выкручиваются поочередно. Сначала на несколько оборотов выкручивается один винт, затем — второй. При этом рабочая часть придерживается пальцами. Когда крепление ослабнет, рабочую часть можно свободно вытащить из подрозетника. Теперь осталось только отсоединить провода с клеммных зажимов старой розетки и приступать к подключению новой. В зависимости от конструкции розетки клеммные зажимы (рис. 17.4, а) могут располагаться сбоку, спереди или сзади основания рабочей части. В них заводятся и крепятся провода (рис 17.4, б). На фото а б Рис. 17.3. Боковой винт (а) и распорная лапка (6) рабочий части розетки
Отверстия для подключения провода а Зажимной винт Рис. 174. Клеммные зажимы (а) и подведенные к ним провода (б) отверстия для ввода жил провода расположены сзади основания, а винт (рис. 17.4, а), который зажимает их. расположен сбоку. СОВЕТ. Перед установкой розетки рекомендую разделать кон- цы провода заново. Откусим концы, которые заходили в клеммные соединения, а затем опять очистим их от изоляции приблизительно на 1 см. Таким образом, мы получаем свободные от всех окислов концы и, естественно, чистое и надежное контактное соединение. Если же провод многожильный, то жилки скручиваются плоскогубцами в плотную скрутку (рис. 17.5). Итак, все работы по подключению новой розетки выполняются в обратной последовательности. подключаются силовые провода, рабо- чая часть закрепляется в подрозетнике и в завершении устанавливается декоративная крышка. Однако тут есть несколько нюансов, о которых ты можешь и не знать. Нюанс №1. Расположение фазного и нулевого провода в розетке. Значения не имеет, на какую клемму (правую или левую) подавать фазу или ноль. Рис. 17.5. Повторная разделка концов провода
СОВЕТ. Желательно, чтобы расположение фазного и нулевого проводника во всех розетках дома совпадало. Одинаковое расположение удобно для обслуживания домашней элек- трической сети и поиска возможных неисправностей. Нюанс №2. Установка рабочей части розетки. Когда рабочая часть утоплена в подрозетнике, то сначала ее выравнивают по гори- зонтали. Затем ее плотно прижимают к стене и закручивают боковые винты, пока распорные лапки плотно не упрутся в боковые стенки под- розетника и не зафиксируют рабочую часть. СОВЕТ. Боковые винты закручивают поочередно сначала на не- сколько оборотов закручивается, например, левый, а за- тем - правый винт. В процессе закручивания боковых винтов рабочую часть придерживают с боковых сто- рон, чтобы ее не выдавило из подрозетника. Нюанс №3. Длина провода. Если розетка устанавливается на новую точку, то перед подключением нужно проверить длину провода, которая должна быть не более 15...20 см. Если провод оставить длиннее, то есть вариант, что розетка в под- розетник не поместится. Нюанс №4. Расположение провода в подрозетнике. При уста- новке розетки в подрозетник первым укладывается провод (его свора- чивают кольцом или слаживают гармошкой), а затем вставляется рабо- чая часть, которая прижимает провод ко дну подрозетника. ВНИМАНИЕ. Обращайте особое внимание, чтобы провод не попал в область распорных лапок! Если это допустить, то лапки либо передавят провод, либо нарушат изоляцию. В обоих случаях мы получаем короткое замыкание и не- работающую розетку или линию
ONLINE ВИДЕО Узнайте, как быстро заме- нить одинарную розетку на Рвойную с помощью простых шагое Как подключить двойную ро- зетку самостоятельно. Как пра- вильно установить электриче- скую розетку7 Подключение евророзетки в трех про водную сеть А в чем особенность подключения евророзетки в трехпроводную электрическую сеть? Отличие заключается лишь в наличии дополни- тельного третьего провода, называемого защитным проводником или защитным заземлением, который подключают к заземляющему контакту розетки. Соответственно, и розетка с заземлением имеет небольшое кон- структивное отличие от розетки без заземления. У розетки с заземле- нием видны заземляющие контакты (.рис. 17.6, а), выполненные в виде подпружиненной латунной пластины и выступающие в месте подклю- чения штепсельной вилки. Все остальное без изменений. Клеммы для подключения силового провода в розетке, изобра- женной на рис. 17.6, б, расположены в нижней области рабочей части. Расположение фазного и нулевого провода показано в качестве при- Рис. 17.6. Розетка с заземляющими контактами в сборе (а) и ее рабочая часть (б)
Заземляющий контакт Нолевой ПрОЬСД(СИНИЙ) Заземляющий провод (заземление) (желто-зеленый) Фазный провод (коричневый) Рис. 17.7. Расположение фазного, заземляющего и нулевого проводников Перемычку делать нельзя! Рис 17.8. Запрещенное соединение заземляющего и нулевого контактов, ток делать нельзя мера. В общем случае фазный провод может располагаться с правой стороны, а нулевой провод с левой (рис. 17.7). ВНИМАНИЕ. Никогда не ставьте перемычку в розетке между зазем- ляющим и нулевым контактом. Перемычка (рис. 17.8) не защитит, а только создаст проблемы. Если в доме двухпроводная сеть, то подключайте только фазу и ноль! ONLINE ВИДЕО Как нельзя устанавливать розетки своими руками Подключение розеток нераз- рывным шлейфом. Самая надеж- ная схема своими руками
Ремонт розетки или способ соединения медного и алюминиевого провода На днях ко мне обратился сосед с прось- бой посмотреть его розетку. Спустя год после ремонта из розетки стало пахнуть горелым, а со временем она стала еще и греться. Ну и когда розетка заискрила, он стал бить тревогу. Как вопрос решить? Все оказалось просто. Проводка по квартире выполнена алюминиевым проводом, а вновь Медь Скрутка Алюминий Рис. 17.9. Последствия скрутки меди и алюминия в розетке вводимая и дополнительная велась уже медным проводом. Соединялись медь с алюминием обычной скруткой без всяких переходников и при- способлений (рис. 17.9). ВНИМАНИЕ. Никогда не соединяйте вместе алюминий и медь. Не ис- ключен пожар. Необходимо было отделить медь от алюминия, но при этом оставить соединение. Под рукой ничего подходящего не оказалось, и первое, что пришло в голову — это сделать болтовое соединение: дешево и сердито. В первую очередь, разрываем соединение. И если есть возможность, то откусываем поврежденные части меди и алюминия. Но, в нашем случае провода оказались короткими, и мы отрезали только самые-самые поврежденные части, а остальное зачистили. Чтобы восстановить соединение, а заодно отделить медь от алюми- ния, нам понадобилось: ♦ два болта диаметром 4 или 5 мм; ♦ четыре гайки диаметром 4 или 5 мм; ♦ восемь шайб подходящего внутреннего диаметра; ♦ изолента; ♦ медный двухжильный провод сечением 2,5 квадрата и длиной око- ло 40 см. Снимаем изоляцию с алюминиевого провода и делаем полукольцо такого диаметра, чтобы вошел болт. На болт надеваем шайбу, и вместе с шайбой вставляем в полукольцо алюминиевого провода. Сверху полу- кольцо закрываем шайбой и хорошо зажимаем гайкой. Теперь алюминиевый провод надо нарастить куском медного про- вода, чтобы уже дальнейшее соединение производить медь с медью.
Берем отрезок медного провода длиной 15...20 см, делаем полукольцо, надеваем на этот же болт, и между двумя шайбами хорошо зажи- маем гайкой. У нас получился вот такой «бутер- брод» (рис. 17.10;. Затем этот «бутерброд» изолируем и пря- чем в глубине коробки. Таким же образом делаем второе болтовое соединение. Медо Алюминий Рис. 17,10. Ьолтовое соединение алюминия и медного удлинителя ВЫВОД. Теперь к получившимся двум концам можно свободно прикрутить любую медь' Восстанавливаем схему. Сделанные скрутки можно облудить, а можно и не облуживать. Далее, скрутки изолируем, убираем внутрь коробки и разводим так, чтобы они не мешали розетке. Осталось под- ключить и закрепить розетку на стене. Вот таким простым, но в тоже время эффективным, способом мы соединили медь с алюминием, а заодно, устранили неисправность, которая могла бы привести к неизвестным последствиям. ONLINE ВИДЕО Ремонт двойной розетки своими руками Как соединить медь и алюминий Что делать, если выпала розетка Как безопасно соединить алю миниевый и медный провода
ГЛАВА 18 ПОДКЛЮЧЕНИЕ РОЗЕТКИ ОТ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ ‘ Возможно ли подключение розетки от выключателя освещения? Очень часто читатели задают вопрос о возможности подключения розетки от выключателя освещения. Как правило, ситуация житей- ская: был сделан ремонт, а про розетку забыли, или же выключатель не нужен, а нужна розетка. И таких ситуаций достаточное количество. ВНИМАНИЕ. Если исходить из норм и правил, то так делать нельзя, так как схема освещения будет использоваться не по назначению и такое ее использование может вызвать отрицательные последствия Но если деваться некуда, а вы себе отдаете отчет о возможных последствиях, не будете перегружать розетку, то такая переделка имеет право на жизнь. Данная переделка имеет свои определенные подводные камни ♦ если розетка устанавливается на место одноклавишного выключа- теля, то получаем только розетку, а освещение теряем; ♦ если монтаж схемы освещения был выполнен трехжильным кабе- лем, все три жилы доходят до потолка, то в этом случае освещение тоже остается. Поэтому без каких либо проблем предпочтительней переделывать схему с двухклавишным выключателем, так как она уже включает в себя три жилы, которые остается лишь только вызвонить и правильно подключить.
ВНИМАНИЕ. Обязательно! Все монтажные соединения производим с отключенным напряжением ONLINE ВИДЕО Зачем знать, как подключить розетку от выключателя Практика. Нестандартная схема подключения проходного выключателя. Подключение ро~ ветки к выключателю Переделка схемы с одноклавишным выключателем На рис. 18.1 приведена стандартная схема освещения с однокла- вишным выключателем. Ее подробная работа рассказана в следующем разделе. Рис. 18.1. Схема подключения одноклавишного выключателя
Рис 18.2. Установке розетки вместо выключателя Переделка производится очень просто: отсоединяем люстру и замыкаем между собой две потолочные жилы (рис. 18.2). Вместо выключателя устанавливаем розетку. Все. Переделка закончена. Еще один важный момент. Некоторые пользователи, чтобы оста- вить освещение, параллельно выключателю подключают розетку и, используя нить лампы как проводник, пытаются получить напряжение в розетке. Это бесполезно делать, так как нить лампы имеет достаточное сопротивление и желаемые 220 В с необходимой силой тока полу- чить не получится. А если стоят энергосберегающие или светодиодные лампы, то напряжения в розетке вообще не будет, так как этим лампам самим надо напряжение для работы. Нс повторяйте ошибок других. Переделка схемы с двухклавишным выключателем На рис. 18.3 приведена стандартная схема освещения с двухкла- вишным выключателем, на примере которой будет рассказан процесс переделки. Сам процесс будет производиться в два этапа. На первом этапе определяемся с потолочными проводами, и гут нам придется поработать под напряжением. На втором этапе произ- ведем монтаж схемы. Естественно, места под выключатель и розетку должны быть подготовлены заранее.
Рис. 18 2. Схема подключения двойного выключателя ПРИМЕЧАНИЕ. Если есть доступ к распаянной коробке, то и люстру снимать не придется. Производим замену выключателя на розетку, выполняя шаг за шагом. Шаг 1. Отключаем подачу напряжения в данное помещение и отсо- единяем люстру от проводов. Выключатель вынимаем из подрозетника и оставляем висеть на проводах. Шаг 2. Потолочные провода разводим в стороны, чтобы оголенные концы не касались друг друга и снова подаем напряжение. Шаг 3. Нажимаем, например, левую клавишу выключателя и индика- торной отверткой на потолке находим первый фазный провод коричне- вого цвета. Отмечаем один его конец на потолке, а второй на выключа- теле (цвета жил указываю гея согласно приведенной на рис. 18.3 схемы). Шаг 4. Нажимаем правую клавишу и отверткой находим второй фазный провод красного цвета. Также отмечаем оба конца: один на потолке, а второй напротив правой клавиши. Оставшийся третий про- вод синего цвета будет являться нулем. Шаг 5. На выключателе отверткой находим приходящий фазный провод и отмечаем его. Как правило, он подключается с противополож- ной стороны от двух выходящих.
Рис. 18.4. Подключение выключателя и розетки от выключателя Шаг 6. Отключаем подачу напряжения в данное помещение и отсо- единяем выключатель. Провода, которыми он был подключен, остав- ляем на своих местах или запоминаем, как были (рис. 18.4). Шаг 7. Подключаем люстру, предназначенную для работы с одно- клавишным выключателем. Один ее вывод соединяем с первым фаз- ным проводом, а второй вывод с нулевым. Шаг 8. Подключаем одноклавишный выключатель, но в подро- зетник его пока не устанавливаем, а оставляем на весу: приходящий фазный провод соединяем с нижним его контактом, а верхний контакт соединяем с выводом, который ранее стоял напротив левой клавиши. Подаем напряжение и проверяем работу схемы освещения. Если все нормально,™ напряжение отключаем опять. Шаг 9. Соединяем перемычкой второй фазный провод с нулевым, как показано на рис. 18.4. Если провод позволяет, то соединяем напрямую. Шаг J0. Подсоединяем розетку, но в подрозетник пока не устанав- ливаем. На правый контакт розетки подключаем оставшийся провод красного цвета, и он будет являться нулевым. На левый контакт розетки кидаем перемычку от нижнего контакта выключателя. Подаем напря- жение и радуемся проделанной работе.
ГЛАВА 19 О ПОВРЕЖДЕНИИ НУЛЕВОЙ ЖИЛЫ ПРОВОДА Странная неисправность У товарища в электрической проводке возникла интересная неис- правность Появилась вторая фаза в розетке, которая там оказалась на месте нуля. На самом же деле на обоих гнездах розетки присутствует одна и та же фаза, так как в однофазной электрической сети переменное напря- жение 220 В формируется одним фазным и одним нулевым проводни- ками, и второй фазы там быть не может Но именно понимание этого и вызывает некоторое недоумение, когда на месте штатного нуля обна- руживается фаза. Если бы в розетке действительно оказалась вторая фаза, то напря- жение между обеими фазами составило бы 380 В. и все включенные бытовые приборы пришлось бы нести в ремонтную мастерскую. Немного нужной теории об электрической цепи Не вдаваясь в технические подробности, можно сказать так, что однофазная электрическая сеть — это такой способ передачи электри- ческого тока, когда к потребителю (нагрузке) переменный ток течет по одному проводу, а от потребителя возвращается по другому проводу. Возьмем, к примеру, замкнутую электрическую цепь, состоящую из источника переменного напряжения, двух проводов и лампы нака-
ливания (рис. 19.1, а). От источника напряжения к лампе ток течет по одному проводу и, пройдя через нить накала лампы, раскалив ее, ток возвращается к источнику напряжения по другому проводу. Так вот, провод, по которому ток течет к лампе, называют фазным или просто фазой L, а провод, по которому ток возвращается от лампы, называют нулевым или просто нулем N. При разрыве фазного провода (рис. 19.1, б) ♦ цепь размыкается; ♦ движение тока прекращается; ♦ лампа гаснет. —- движение юка —- движение тока Рис. 19.1. Цепь питания электролампы о - нормальная робота, б - разрыв Фазного провода, в - разрыв нулевого провода г - напряжения на участках цепи
При этом участок фазного провода от источника напряжения и до места разрыва будет находиться под током или фазным напряжением (фазой). Остальная же часть фазного и нулевого проводоь будут обе- сточены. При разрыве нулевого провода (рис. 19.1, в) движение тока также прекратится, но теперь под фазным напряжением окажутся фазный провод, оба вывода лампы и часть нулевого провода, отходящего от цоколя лампы к месту разрыва. Убедиться в наличии фазы на обоих выводах лампы и на нулевом проводе, отходящем от лампы, можно индикаторной отверткой. Но если на этих же выводах и проводе измерить напряжение вольтметром (рис. 19.1, г), то он ничего не покажет, так как в этой части цепи присут- ствует одна и та же фаза, которую относительно себя измерить нельзя. ВЫВОД. Между одной и той же Фазой никакого напряжения нет. Напряжение есть только между нулевым и фазным про- водом. СОВЕТ. Для определения наличия напряжения в электрической сети необходимо совместное использование индика- торной отвертки и вольтметра. В качестве вольтме- тра можно использовать мультиметр. Давайте теперь перейдем к практике и рассмотрим некоторые ситуации с нулем, которые можно самостоятельно определить и по воз- можности устранить без привлечения службы Коммунэнерго. Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры Во входном щитке дома или квартиры нулевой провод может обо- рваться на вводном автоматическом выключателе или на нулевой шине. Почему такое может произойти, если в щиток никто не лазил? Как правило, ослабляется винтовое соединение, из-за чего теряется контакт между проводом и зажимом, или, в редких случаях, нулевой провод обламывается на зажиме и повисает в воздухе.
Также из-за плохого контакта между зажимом и проводом проис- ходит нагрев и обгорание провода и, как следствие, между ними образу- ется большое переходное сопротивление в виде нагара, которое посте- пенно переходит в обрыв. При отсутствии нуля все электрические приборы в доме работать не будут. Но если останется включенный в розетку хотя бы один бытовой прибор или останется включенный выключатель света: ♦ фаза через радиокомпоненты блока питания бытовой техники или нить накала лампы беспрепятственно пройдет на нулевую шину; ♦ с шины фаза пойдет на все нулевые провода электрической проводки; ♦ на обоих гнездах розеток и контактах выключателей будет присут- ствовать фаза. Это объясняется тем, что все нулевые провода электрической про- водки соединяются вместе на нулевой шине (.рис. 19.2). Для определения такой неисправности достаточно отключить из розеток все бытовые приборы и отключить все выключатели света или выкрутить лампочки. После этих действий вторая фаза из розеток и контактов выключателей пропадет. Лечится неисправность восстановлением контактов на зажимах вводного автомата или на нулевой шине. ONLINE ВИДЕО Обрыв нуля Как импульсные БП могут поломать электросеть Обрыв нуля. Как в розетке 220 В появляется 380 В? Обрыв нуля на входе или внутри распределительной коробки При обрыве нулевой жилы перед распределительной коробкой или в самой коробке проблема с нулем и работой электрооборудова- ния будет именно в том помещении дома или квартиры, в которое рас- пределяет напряжение данная коробка (рис. 19.3). При этом в соседних помещениях все будет работать в штатном режиме,
Рис. 19.2. Ситуация при обрыве нуля вс входном шитке На рис. 19.3 видно, что перед левой распределительной коробкой произошел разрыв нулевой жилы провода, и фаза через нить накала лампы (нагрузку) попадает на розеточный ноль. При поиске такой неисправности вскрывается проблемная коробка и находится скрутка обшего нуля (она самая толстая в коробке). Жилы скрутки отрезаются, заново разделываются и опять скручиваются вместе. СОВЕТ. Если провод медный, то скрутку желательно пропаять или поставить СИЗ (см. главу 8). Когда ноль обрывается перед распределительной коробкой, как показано на рис. 19.3, для поиска обрыва часто приходится вскрывать в стене штробу с этим проводом, чтобы найти место повреждения.
Рис. 19.3. Ситуация при обрыве нуля на входе или внутри распределительной коробки При поиске такой неисправности сначала в коробке находят скрутку с общим нулем и раскручивают на отдельные жилы. Затем каждая нуле- вая жила вызванивается до розеток и до потолка. Жила, которая не про- звонится, и будет являться входящим проводом в коробку. Далее этот провод продергивается и вскрывается штукатурка в стене для поиска места повреждения провода. Замыкание нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции Может возникнуть ситуация, когда при сверлении отверстия, вкру- чивании самореза или забивании гвоздя в стену нарушается электри- ческая проводка. В довесок к этому, повреждение проводки сопрово- ждается коротким замыканием, из-за которого провод повреждается полностью или частично. Лечится такая неисправность вскрытием места повреждения и восстановлением поврежденного участка провода (рис. 19.4).
Рис. 19.4. Ситуация при замыкании нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции ПРИМЕЧАНИЕ, Иногда при такой неисправности можно также наблю- дать «две (базы» в розетке. В момент замыкания происходит сварка фазной и нулевой жилы вместе, и поэтому фаза беспрепятственно попадает на нулевую жилу. Причем даже при выключенном из розеток электрооборудовании и отключенных выключателей освещения фаза будет присутствовать на тех розетках и выключателях, на которые подается напряжение от этого провода. Предстоит восстановление поврежденного участка проводки. Мы рассмотрели самые распространенные неисправности, возникающие в однофазной электрической сети при повреждении нулевой жилы про- вода. Теперь если у читателя в розетке появятся две фазы, он сможет легко определить и устранить подобную неисправность. Основные типы вилок и розеток в мире В завершении раздела о розетках рассмотрим их многообразие в мире, с которым постоянно сталкивается современный путешественник (рис. 19.5). Ведь в каждой стране существуют свои стандарты электрических вилок и розеток, а также разные стандарты частоты (50 Гц или оО Гц) и напряжения (110 В, 220 В).
Рис 19 5. Внешний вид розеток разных стран мира При этом большинство блоков питания для перемещаемых электронных устройств, таких как ноутбуки, зарядные устройства мобильных телефонов, видеокамер и фотоаппаратов имеют универсальное питание. Поэтому они способны работать или заряжаться при напряжении питания от 100 до 240 В при частоте 50 или 60 Гц. Но при этом розетки и вилки в каждой стране (группе стран) свои. Для подключения путешественнику нужно иметь переходник! Пример универсальных переходников представлен на рис. 19.6. Рис. 19.6 Внешний вид универсальных переходников
Существуют страны, в которых в зависимости от региона ити области существуют разные стандарты на электросети, например, Бразилия или Мальдивы. В этом случае перед поездкой следует более точно проверить, какой стандарт действует в нужной вам области страны. Если в стране действует несколько стандартов, то это будет указано в приведенной таблице, на которую вы перешли по QR-коду. В противном случае в таблице будет одна запись для страны. Для наглядности в табл. 19.1 представлены все имеющиеся в мире стандарты электрических вилок и розеток (американская розетка, европейская, японская, австралийская и т. д j, их внешний вид и краткое описание. Типы электрических розеток и вилок со всего мира Таблица 191 Тил розетки Наглядное представление Краткое списание Тип А LL.U Американская электрическая розетка и вилка Она имеет два плоских параллельных между собой контакта. Используется в большинстве .трак Северной и Центральной Америки н частности в Соединенных Штатах Канаде, Мексике, Венесуэле и Гватемале а также в Японии А :акже везде, где напряжение составляет 110 В 60 Гц Тип В * Та же розетка типа А. но с дополнительным круглым контактом заземления. Используется обычно в тех же странах, что и рэзетка типа А Тип С ^1^ Европейская розетка. Имеет два крутых параллельных между собой контакта Она не имее’ третьего контакта заземления. Самая популярная в Евроге розетка кроме Соединенного Королевства. Ирландии, Мальты и Кипра. Используется там, где напряжение составляет 220 В 50 Гц Тип D Старый британский стандарт с тремя круглыми контактами, установленными в форме треугольника при этом один из контактов толще двух других. Этот стандарт розеток используется е Индии Непале, Намибии и на Шри-Ланке Тип Е о * Вилка с двумя крутыми контактами и отверстием под контакт заземления, который находится в гнезде розетки Этот тип розеток используется в настоящее время в Польше, во Франции и в Бельгии Тип F • • * Этот стандарт похож на тип Е, но вместо круглого контакта заземления здесь используются два металлических зажима с двух сторон разьема. Этот тип розеток используется, например в Германии Австрии, Голландии. Норвегии и Швеции
Таблица 19.1 (окончание) Тип розетки Наглядное представление Краткое описание Тип G Британская розетка с тремя плоскими контактами. Используется в настоящее время в Великобритании, Ирландии, на Мальте, на Кипре, в Малайзии. Сингапуре и Гонконге. Примечание: этот тип розетки часто выпускается с встроенным внутренним предохранителем. Поэтому,если после подключения устройства оно не работает, то первое что нужно сделать, проверить состояние предохранителя в розетке, возможно дело именно в нем Тип Н s а Эта эозе’ка исполозуется только в Израиле и в секторе Газа Имеет три плоских контакта, или в более ранней версии круглые контакты организованы в ферме буквы В Несовместима ни с какой другой вилкой! Рассчитана на напряжение 220 В и ток до 16 А Тип 1 Австралийская розетка, сна имеет два плоских контакта, как в розетке американского типа А но они расположены псд углом друг к другу в форме буквы В Есть также в версии с контактом заземления Этот тип розетки используется в Австралии. Новой Зеландии, Папуа Новой Гвинеи и Аргентине Тип J Швейцарская вилка и розетка. Похожа она на вилку типа С, но имеет дополнительный контакт заземления посередине и два круглых контакта питания. Используется в Швейцарии и за ее пределами в Лихтенштейне. Эфиопии. Руанде и на Мальдивах Тип К Датская розетка и вилка она аналогична популярной европейской розетке типа С. но дополнительно имеет контакт заземления расположенный в нижней части розетки Является базовым стандартом в основном в Дании и Гренландии, а также в Бангладеш, Сенегале Тип L Итальянская вилка и розетка,она аналогична популярной европейской розетке типа С, но имеет дополни гельный круглый контакт заземления, расположенный в центре два круглых контакта питания расположены необычно р линию Используется такая розетке в Италии, а также Чили Эфиопии, Тунисе и на Кубе Тип М /' ~ t / •’ '' £J Африканская розе’ка и вилка с тремя круглыми контактами.эаспэложенными в форме треугольника, г ри этом контакт заземления явно толще двух других. Похожа он на розетку типа D, но у нее толще контакты. Предназначена розетка для питания устройств током до 15 А. Используется в ЮАР бывшем Свазиленде и Лесото
РАЗДЕЛ ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ С ОСВЕЩЕНИЕМ В практическом разделе рассматриваются элементы светильников с резьбовыми патронами. Приводятся опыты параллельного и последо- вательного соединения ламп, методики определения фазных проводов индикаторной отверткой. Рассмотрено подключение люстры к выклю- чателю в двухпроводной и трехпроводной сети, типовые ошибки под- ключения потолочных светильников Описаны монтаж светодиодных лент и подключение датчиков движения.
ГЛАВА 20 СВЕТИЛЬНИКИ " IdF С РЕЗЬБОВЫМИ ПАТРОНАМИ » Цоколи осветительных ламп Цоколь — это стандартный элемент любой лампы, который пред- назначен: или для вкручивания в патрон светильника (как резьбовые цоколи — Ехх); или для вставки в штырьковую систему быстрого соеди- нения ламп (как штырьковые цоколи — Gxx). Резьбовые цоколи — Ехх входят в резьбовую систему быстрого соединения ламп, разработанную Томасом Эдисоном в 1909 году: ♦ цоколь Е14 — обозначение Е14 соответствуе т диаметру резьбы в 14 мм; ♦ цоколь Е27 — обозначение Е27 соответствует диаметру резьбы в 27 мм; ♦ цокочь ЕдО — обозначение Е40 соответствует диаметру резьбы в 40 мм. Штырьковые цоколи — Gxx входят в штырьковую систему быстрого соединения ламп. Цифра указывает на расстояние между центрами штырьков лампы. Цоколь G4 - распространенный тип цоколя для миниатюрных галогенных ламп декоративного назначения. Расстояние между кон- тактами равно 4 мм. Применяется в настольных лампах, люстрах, деко- ративных светильниках. ПРИМЕЧАНИЕ. Распространены также цоколи GU4 и GY4, являющиеся модификациями цоколя G4 для разных стран и имеющие незначительные отклонения в диаметре штырьков, расстоянии между ними. Данный тип цоколя рассчитан на напряжение 12 В.
Цоколь GU5,3 — широко применяемый тип цоколя для галоген- ных мультифацетных рефлекторов (MR) и их светодиодных аналогов. Расстояние между контактами равно 5,33 мм. Данный тип цоколя рас- считан на напряжение 12 В, но в России также широко получили рас- пространение лампы на 220 В. Цоколь G9 — распространенный тип цоколя для галогенных ламп под декоративные светильники. Имеет две скобы контакта, расстояние между центрами которых составляет 9 мм. Данный тип цоколя рассчи- тан на напряжение 12 В. Цоколь GU10— представляет собой двухштырьковый разъем с утолщениями на конце контактов для поворотного соедине- ния с патроном согласно стандарту IEC (англ. сокр. от International Electrotechnical Commission — международная электротехническая комиссия, МЭК). Расстояние между центрами контактов равно 10 мм. Данный тип цоколя рассчитан на напряжение 220 В. Цоколь G13 — тип цоколя, применяемый для люминесцентных и светодиодных линейных ламп Т8. Расстояние между контактами составляет 13 мм. Цоколь G53 — тип цоколя, распространенный для подклю- чения ламп-рефлекторов большого диаметра, например, AR111. Соединительными контактами являются две Г-образные скобы. Расстояние между контактами равно 53 мм. Данный тип соединения также относится к группе штырьковых. Рассчитан на напряжение 12 В. Цоколь GX53— представляет собой двухштырьковый разъем с утолщениями на конце контактов для поворотного соединения с патроном. Расстояние между центрами контактов равно 53 мм. Данный тип цоколя применяется для плоских круглых ламп под встра- иваемые светильники. Ламповые патроны: резьбовые, байонетные, штырьковые Все лампы обязательно имеют цоколь, о котором я рассказал выше. А на светильнике все стоит ответная часть — патрон. При этом патрон должен соответствовать типу цоколя крепящейся в нем лампы. Поэтому лампы присоединяют к сети не наглухо, а ввинчивают (или, в некоторых случаях, вставляют) в патроны. Если коротко, то лам- повые патроны предназначены для крепления и безопасной смены осветительных ламп. Любые лампы время от времени нужно менять. Качественные све- тодиодные лампы — очень редко, компактные люминесцентные —
Рис. 201 Устройство резьбового патрона ВНИМАНИЕ. редко, а лампы накаливания (если они у вас еще остались) — достаточно часто. Устройство резьбового патрона пред- ставлено на рис. 20.1 Провод с помощью винта присоединен к детали, а провод вин- том — к центральному контакту. Гильза, деталь и центральный контакт закреплены на изоляторе. Когда лампу ввинчивают в гильзу патрона, гильза цоколя соприкаса- ется с деталью и, таким образом, оказыва- ется соединенной с проводом. Контактная пластина лампы через центральный кон- такт патрона присоединяется к проводу. До тех пор, пока лампа полностью не ввернута, гильза ее ио коля не соединяется с токоведущими пастями па- трона. А когда соединение уже произошло, к цоколю не- возможно прикоснуться, так как он полностью закрыт изолирующим корпусом патрона Так обеспечивается злектробезопасность. Рассмотрим, какие существуют разновидности резьбовых патро- нов. Их названия соответствуют названиям цоколей, которые мы рас- смотрели выше. Резьбовой патрон с диаметром резьбы 27 мм предназначен для установки ламп с резьбовым цоколем Е27, наиболее широко применя- ющимся для освещения в квартирах. Примеры различного исполнения патронов для ламп с цоколем Е27 приведены на рис. 20.2. Резьбовой патрон с диаметром резьбы 14 мм предназначен для ламп накаливания с цоколями Е14. Старое название МИНЬОН. Эти Рис. 20.2. Примерь! исполнения патронов для ламп с цоколем Е27
патроны (рис. 20.3) используются с лам- пами относительно небольшой мощности, по форме напоминающими свечи. Резьбовой патрон с диаметром резьбы 40 мм предназначен для ламп, мощность которых более 500 Вт. Старое название — ГОЛИАФ. Он находит приме- нение при организации наружного осве- щения. Байонетный патрон предназначен в основном для автомобильных, желез- нодорожных и других ламп специального назначения, так как предназначен для работы при вибрации и тряске. В подобных условиях резьбовые патроны не годятся, так как лампы из них могут вывинчи- ваться. Старое название СВАН. Цоколь специальной лампы имеет два диаметрально расположенных штифта, которые вводятся в прорези патрона до отказа. Затем лампу немного поворачи- вают и отпускают. Штифты входят в пазы патрона, а контакты лампы прижимаются контактными пружинами (.рис. 20.4). По конструктивному исполнению различают патроны: подвесные с нип- пелем для сырых помещений; с ушком для подвешивания; прямые потолочные; наклонные настенные. Наиболее распространены патроны в пластмассовом и фарфоровом корпу- сах. Контакты и контактные зажимы для присоединения проводов смонтированы на фарфоровых вкладышах. Фарфоровые патроны более стойки к высоким темпера- турам, хотя для современных светодиодных или компактных люминесцентных ламп Рис. 20.5 Патрон для ламп накаливания с цоколем Е14 Рис. 20.4. Байонетные патроны (с одним и с двумя контактами) Рис. 20.5. Патрон после зарядки это уже не актуально. К контактным зажимам патронов можно присоединять медные провода сечением до 1,5 мм2. При зарядке патрона при двух прово- дной электросети нулевой провод прикрепляют к винтовой гильзе патрона, а фазный — к центральному контакту патрона (рис. 20.5).
Устройство потолочных светильников с резьбовыми патронами Прежде чем приступить к непосредственному присоединению шнура к патрону, надо соответственно заделать концы проводов. ♦ на расстоянии 25 мм от конца каждого провода острым ножом об- резать оплетку и снять ее; ♦ на расстоянии 20 мм от конца провода обрезать и снять внутрен- нюю изоляцию (если она есть). ВНИМАНИЕ. При этой операции нельзя сильно нажимать ножом на провод, иначе можно перерезать его металлические жилы. Оголенный пучок жил нужно хорошенько зачистить ножом или шкуркой (стеклянной бумагой), скрутить и согнуть в кольцо диаметром 6 мм. Оставшуюся часть оголенного конца провода при помощи пло- скогубцев согнуть вокруг основания кольца. Отрезать полоску изоляционной ленты длиной 55...60 мм и шири- ной 5...6 мм и обмотать ею провод, начиная от оплетки и до кольца. Обмотка укладывается в два слоя: ♦ один слой — слева направо; ♦ второй слой — справа налево. На этом заделка заканчивается. Затем оба провода нужно пропустить поодиночке в верхнее отверстие патрона и зажать между шайбами кон- тактных винтов. Контактные винты патрона находятся на фарфоровом основании. Для освобождения патрона надо, придерживая левой рукой корпус, отвернуть, врашая против часовой стрелки, верхнюю его часть. Крепление деталей и основные соединения в люстре иллюстрирует рис. 20.6, а. Схема внутренних соединений показана на рис. 20.6, б. Люстра подвешивается на изолированном крюке. Ушко держится отбортовкой полого стержня. ПРИМЕЧАНИЕ. Изоляция крюка или ушка обязательна. Они могут быть изолированы от светильника с помощью поливинилх- лоридной трубки или изоленты. Но в случае крепления крюков к деревянным перекрытиям изолирование крюка не требуется.
Колпак Зажимы Сеть Колодка с зажимами Рис. 20.6. Комнатная люстра с резьбовыми патронами: а - крепление деталей и основные соединения; б - схема внутренних соединений и подключения к электросети Кольцо Соединение проводов Полая Кольцо Абажур трубка Стержень Крышка Нижний колпак Внутри стержня проходят провода Они заканчиваются колодкой с зажимами для присоединения проводов от сети. Крюк, ушко, колодка закрыты колпаком. Он не соскальзывает вниз по стержню, так как закреплен кольцом. Кольцо металлическое (тогда оно имеет прижим- ной винт) либо из какого-нибудь упругого материала. Если винт вывинтить из скобы, то снимется нижний колпак, и будут видны крепления полых трубок к крышке и соединения проводов. Провода скручены, пропаяны и изолированы изоляционной лентой либо упругими пластмассовыми колпачками. Деталь надета на трубку, а затем навинчен патрон. Абажур, имеющий закраинки, которые входят в деталь, закреплен кольцом, которое навинчивается на патрон. Как правильно подготовить и закрепить потолочный крюк? Начать нужно с изоляции крюка. ВНИМАНИЕ. Изоляция крюка необходима для предотвращения появ- ления опасного потенциала в металлической арматуре бетонHbix плит или стальных труб электропроводки при нарушении изоляции в светильнике. Для установки крюка в пустотелой плите перекрытия проделы- вают отверстие, а затем фиксируют крюк. В сплошных железобетонных перекрытиях светильник подвешивают к шпильке, пропускаемой насквозь через все перекрытие. Все приспособления для подвеса све- тильников испытывают на прочность пятикратной массой светиль-
ника. Детали крепления подвеса при этом не должны иметь поврежде- ний и остаточных деформаций. ВНИМАНИЕ. Допускается подвешивать светильник непосредствен- но на питающих его проводах только при условии, что эти провода специально предназначены для этой цели. Подвесы подвешивают на крюках. Люстру также подвешивают на заранее заготовленный крюк, пред- варительно испытанный на прочность. Крюк изолируют внахлестку двумя слоями изоляционной ленты. Провода проложены в трубках люстры заводом-изготовителем и выведены на клеммную колодку. Через нее люстра присоединяется к электропроводке. Выключатели установлены на стене. Зарядку светильников выпол- няют гибкими проводами с медными жилами. Для подключения люстры необходима индикаторная отвертка. Индикатор перед рабо- той обязательно проверяется на работоспособность. На потолке висят три конца, один ноль и два фазных. Провода «фаза» (ПУСТЬ ИХ ДВА) идут на выключатель, а «ноль» сразу идет в монтажную коробку. Шаг 1. Выключаем автомат в квартирном щитке. Индикатором проверяем отсутствие напряжения. Снимаем с трех потолочных концов изоляцию, затем разводим эти концы в сторону друт от друта так, чтобы они не замыкались. Включаем напряжение. Шаг 2. Индикатором по очереди дотрагиваемся до каждого из кон- цов. При этом выключатель должен быть включен. При касании про- Рис. 20.7. Схема включения люстры вода индикатор загорается, значит это «фаза», не горит — «ноль». Запомните или пометьте изоляцией «ноль». Шаг 3. Из люстры выходят три про- вода, нам надо найти из них «ноль». Шаг. 4. Соединяем нулевой провод люстры с нулевым проводом на потолке. Два фазных провода — с любым из двух на потолке. Если вас не устраивает, что выключатель включает сначала большой свет, а затем маленький, то надо про- сто поменять местами фазные концы на люстре или на выключателе. Схема подключения люстры к элек- тропроводке показана на рис. 20.7.
ГЛАВА 21 ^^ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЛАМП Как выглядят и обозначаются на схемах лампы освещения Давайте рассмотрим практичные схемы последовательного и параллельного соединения ламп накаливания. Они в быту уже почти не применяются, но в учебных целях это рассмотрение будет полез- ным. Обыкновенная лампа накаливания на принципиальных схемах обозначается кружочком с косым крестом (рис. 21.1). Последовательное соединение ламп накаливания В свое время приходилось подключать две лампы последовательно у себя в подъезде, но это был единичный случай. Тут ситуация была Рис. 21.1. Лампы освещения (светобиосная, накаливания, компактная люминесцентная, галогенная накаливания) и обозначение на схеме лампы накаливания
Рис. 21.2. Схема включения двух ламп такая, что подъездная лампа пере- горала с периодичностью в один месяц и надо было что-то делать. Последовательное соединение ламп накаливания в домашнем быту используется редко. Обычно, в таких случаях лампу включают через диод, чтобы она питалась понижен- ным напряжением 110 В и долго служила. Вариант проверенный, но при этом сама лампа мерцает, да и светит в полнакала. Когда же включены две лампы последовательно, то они также питаются пониженным напряжением ПО В, но уже не мерцают, также долго служат и потребляют энергии как одна. Причем их можно разве- сти по разным углам помещения, что тоже плюс. Посмотрите на рис. 21.2. Здесь изображены две схемы последова- тельного соединения ламп накаливания. В верхней части рисунка пока- зана принципиальная схема, а в нижней части — монтажная. Причем для лучшего восприятия, монтажная схема показана с реальным изо- бражением ламп и двужильного провода. Здесь в линии коричневого цвета, лампы HL1 и HL2 соединены последовательно — одна за другой. Поэтому такое соединение назы- вают последовательным. Если подать напряжение питания 220 В на концы L и N, то загорятся обе лампы. Но гореть они будут не в полную силу, а в половину накала. Так как сопротивление нитей ламп рассчитано на питающее напряже- ние 220 В. А когда они стоят в цепи последовательно, одна за другой, то за счет добавления сопротивления нити накала следующей лампы, общее сопротивление цепи будет увеличиваться, а значит, для следую- щей лампы напряжение всегда будет меньше согласно закону Ома. ПРИМЕЧАНИЕ. При последовательном соединении двух ламп напряже ние 220 В будет делиться пополам и составит 110 В для каждой. На рис. 21.3 показаны три лампы, соединенные последовательно. При последовательном соединении трех ламп напряжение на каждой лампе составит около 73 вольт, так как будет делиться уже между тремя лампами. Ярким примером последовательного соединения могут служить новогодние гирлянды. Здесь из миниатюрных лампочек с низким питанием создается как бы одна лампа на напряжение 220 В.
Например, берем лам- почки, рассчитанные на 6,3 В Определяем, сколько нужно ламп для сеги 220 В: п = 220/6,3 = 55. Получается 35 штук. То есть, чтобы сформировать одну «лампу» на напряжение 220 В, нам нужно соединить последо- HL1 HI 2 Hl.3 HL1 HL2 HL3 Рис. 21.3. Схема включения трех ламп последовательно ьательно 35 штук с напряжением питания 6,3 Е. На рис. 21.4 изобра- жена электрическая схема гирлянды. Последовательное включение ламп (гирлян да) Рис. 21.4 Схема включения тридцати пяти ламп последовательна СОВЕТ. сети 250 В Так как напряжение в сети не постоянно, то расчет лучше производить исходя из ожидаемого напряжения Как известно, у гирлянд есть один недостаток. Перегорает одна из ламп, например, канала зеленого цвета, значит, не горит весь канал зеленого цвета. Тогда мы идем на базар, покупаем лампочки зеленого цвета, а потом дома по одной вынимаем, вставляем новую, и пока не заработает канал, перебираем его весь. А вторым недостатком является слабое свечение. Поэтому после- довательное соединение ламп накаливания на напряжение 220 В в домашних условиях практически не применяется.
Параллельное соединение ламп Из школьного курса физики известно, что параллельным соедине- нием называют такое соединение, где все элементы электрической цепи, в данном случае лампы, находятся под одним и тем же напряжением. То есть получается, что каждая лампа своими контактами подклю- чена и к фазе, и к нулю (рис. 21.5, а). И если перегорит любая из ламп, то остальные будут гореть. Именно такое соединение ламп, рассчитан- ных на напряжение питания 220 В, используется в домашнем быту, и не только. На рис. 21.5, б так же изображено параллельное соединение. Здесь все три лампы соединены в одном месте. Еще такое соединение назы- вают ЗВЕЗДА. Бывают моменты, что когда именно из одной точки нужно развести проводку7 в разные направления. Рис. 21.5. Параллельное соединение ламп: а - стандартный вариант; б - соединение «звездой»
ПРИМЕЧАНИЕ. Кстати, именно ЗВЕЗДОЙ делают разводку по квартире при монтаже розеток. ONLINE ВИДЕО Последовательное и парал Параллельное и последователь- лельное соединение ламп на- ное подключения ламп каливания
ГЛАВА 22 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЛЮСТРЫ К ДВОЙНОМУ ВЫКЛЮЧАТЕЛЮ Варианты комплектации люстр Собрать и подвесить люстру к потолку, это не такая сложная задача. А вот как правильно подключить провода, чтобы лампочки загорались именно так, как хотелось бы? Итак, у нас есть люстра, допустим на пять ламп, стоит двойной выключатель, а с потолка свисают три провода. В современных домах их может быть и четыре, но, как правило, четвер- тый провод в изоляции желто-зеленого цвета является заземляющим. И если в люстре будет провод такого цвета, то их просто скручиваем между собой. И не забываем скрутку заизолировать или поставить СИЗ (см. главу 8)! Теперь наша задача: чтобы при включении первой клавиши выклю- чателя загорались две лампы, при включении второй клавиши выклю- чателя загорались три лампы, а при нажатии обеих клавиш — все пять Разбираемся с проводами люстр. ПРИМЕЧАНИЕ. Для начала нам нужно разобраться с проводами, вы- ходящими из основания люстры. Обычно их бывает три-четыре, или в зависимости от количества ламп - по два от каждой лампы.
Рассмотрим вариант с тремя проводами. В таких моделях люстр обычно все соединения производитель делает внутри основания, в которое заходят трубки с проводами от ламп. На поверхность выво- дятся только основные провода, причем они уже идут разного цвета, т. е. нулевой провод по цвету будет отличаться от фазных. Это сделано для удобства, чтобы человек, не сильно разбирающийся в электрике, смог самостоятельно подключить люстру. Но если в про- цессе эксплуатации нужно изменить комбинацию включаемых ламп, например, не «три + две», а «четыре+одна», тогда придется разбирать основание и там производить перемонтаж. Сложного тут ничего нет. Схема люстры стремя проводами На 22.1, а схематично изображена люстра, у которой на выходе три провода. На всякий случай, привожу' принципиальную схему люстры на пять лампочек (рис. 22.1, б). Возможно, она будет некоторым понятнее, чем схематичное изображение. На рис. 22.1, а видно, что от каждой лампочки в основание люстры заходит по два провода, где они соединяются согласно выбранной схеме. Рис. 22.1. Схема трехпроводной люстры: а - наглядная схема, б - принципиальная схема
ПРИМЕЧАНИЕ. Напомню, что соединительные провода на схемах по- казываются линиями, а места соединения двух и более проводов показываются точками, и если провооа пере- секаются без соединения, то в месте их пересечения точка не ставится. Так вот, лампы HL1 и HL2 центральной частью цоколя соединяются в точке 1, гем самым образуя фазный провод L1, который, выходя из люстры, подключается к первому контакту двойного выключателя. Лампы HL3 и HL5 также центральной частью цоколя соединяются между собой и в точке 2 образуют фазный провод L2, который под- ключается ко второму контакту выключателя. Внешней же стороной цоколя все пять ламп соединяются между собой синим проводом, образуя точку 3. которая становится нулевым проводом N. Как видите, схема довольно простая Схема люстры с четырьмя проводами Теперь рассмотрим схему на четыре провода (рис. 22.2). Она практически ничем не отличается от предыдущей (рис. 22.1). Здесь добавился еще один нулевой проводник за счет того, что от основания люстры приходят два дву- жильных провода, т. е. четыре провода. Получается, выходит пара проводов от каждой группы ламп. Тут думать вообще не надо. Просто берется от каждого двужильного про- вода по одной любой жиле и скручива- ются вместе — это у нас будет нулевой провод, а два оставшихся используются как фазные. L фаза N - ноль Рис. 22.2. Схема люстры, у которой выходит пора проводов от каждой группы ламп
Люстра, у которой от каждой лампы выходит своя пара проводов Потолок Рис. 22.3. Шестирожковая люстра' создаем большую скрутку из шести нейтральных провода Следующий тип люстр, который можно встретить: от каждой лампы приходит своя пара проводов. Этот вариант, по моему мнению, самый оптимальный, так как уже по своему желанию можно выбрать любую комбинацию включаемых ламп. Однако многих пугает такой пучок проводов. В этом случае поступаем следующим образом. Берем, например, весь синий цвет и скручиваем в одну боль- шую скрутку (рис. 22.3). Это у нас будет нулевой или общий провод. Оставшиеся коричневые провода по своему усмотре- нию распределяем для буду- щих линий L1 и L2, т. е. коричневыми проводами мы задаем то количе- ство ламп, которые будут в каждой линии. Как видишь все очень просто. Проверяем наличие фазы индикатором Чтобы правильно подключить люстру нам надо разобраться с про- водами, выходящими с потолка, а именно, найти два фазных и один нулевой. Сделать это можно двумя способами (индикаторной отверт- кой и тестером). ВНИМАНИЕ. Смотрите, чтобы оголенные концы провода не касались друг друга. Поэтому их сразу аккуратно разводим в стороны. Помним, что в определенных случаях придется рабо- тать под напряжением 220 В Поэтому соблюдайте технику безопасности, будьте предельно вниматель- ным и аккуратным Старайтесь, по возможности, где необходимо, отключать напряжение 220 В автоматом питания.
Рис. 22.4 Определение фазных проведав индикаторной отверткой Итак, первый способ — используем индикаторную отвертку (рис. 22.4). Переводим обе клавиши выключателя в положение ВКЛ и индикаторной отверткой прикасаемся к каждому оголенному концу. Не забываем предварительно проверить индикатор на исправность в месте, где точно есть напряжение. При наличии фазы внутри индикаторной отвертки загорится ого- нек, где огонька нет, значит это «ноль». Если коммутация проводки выполнена правильно, то на двух концах индикатор должен показать фазу, а на третьем — нет. Теперь переводим клавиши выключателя в положение ВЫКЛ, и еше раз индикатором проверяем наличие фазы на концах проводов. И если ее нет, а ее там быть не должно, значит, от выключателя на потолок при- ходят именно два фазных провода. ВНИМАНИЕ. Нулевая жила (ноль) от распределительной коробки всегда идет только на потолок к лампочке, а к выклю- чателю и от выключателя на лампочку идет только фазная жила. Проверяем наличие фазы мультиметром Лучше всего проверять наличие или отсутствие напряжения измери- тельным прибором, например, мультиметром. Измерительный прибор, он и в Африке — измерительный прибор. Наша основная задача — найти нулевой провод. Допустим, нулевым проводом у нас является жила под номером 1, но мы этого не знаем, поэтому будем искать фис. 22.5).
Потолок Потолок Потолок Рис 22. S. Определение фазных проводов мультиметром Ставим переключатель мультиметра в положение измерения переменного напряжения на максимальный предел 750 В. Нажимаем обе клавиши выключателя в положение ВКЛ. и одним концом измерительного щупа касаемся жилы под номером 3, а вторым щупом касаемся жилы под номером 2. Индикатор мультиметра показы- вает нули. Не все еще потеряно, идем дальше. Щуп на жиле 3 оставляем, а с жилы 2 переходим на жилу 1. На инди- каторе появилось значение 220 В, то есть получается, что между номе- рами 1-3 присутствует напряжение, а жила под номером 1 является нулем. Но выводы делать рановато, поэтому для перестраховки щуп на жиле 1 оставляем, а с номера 3 переходим на номер 2. Индикатор опять показывает наличие напряжения 220 В между номерами жил 2-1. Теперь можно со стопроцентной уверенностью говорить, что ноль — это жила 1. приходящие фазы от выключателя — это жилы 2 и 3 Вот теперь можно смело крепить и подключать люстру к прово- дам на потолке. Но этот рассказ будет не совсем законченным, если не привести полную монтажную и принципиальную схемы подключения люстры, и не рассказать, как все работает в сборе. Начнем с принципи- альной схемы. Принципиальная и монтажная схема люстры на пять ламп с двойным выключателем Здесь все просто. Люстра состоит из пяти ламп включенных парал- лельно и разделенных на линии L1 и L2 (рис. 22.6). В линии L1 стоят две лампы HL1 и HL2, а в линии L2 три лампы HL3—HL5. При включении, например, левой клавиши выключателя, фаза L с верх- него контакта выключателя по линии L1 приходит на лампы HI.1 и HI.2. Аналогично происходит и при включении правой клавиши выключателя.
L2 N L1 Рис. 22.6. Люстра на пять ламп с двойным выключателем: а - монтажная схема б - принципиальная схема Полная монтажная схема подключения люстры на пять ламп с двойным выключателем Осталось показать и объяснить работу монтажной схемы подключе- ния люстры со всеми элементами проводки в сборе. Приходящая фаза L заходит в распределительную коробку и в точке 1, соединяясь с одной из жил тройного провода, уходящего на двойной выключатель, подключается к входному контакту этого выключателя и все время дежурит на нем (рис. 22.7). При нажатии, например, левой клавиши, фаза, уже как L1, с верх- него левого контакта второй жилой этого же провода уходит в коробку, где в точке 2 соединяется с одной из жил другого провода, уходящего на потолок к месту' установки люстры. В точке 5 она соединяется с фазным проводом люстры L1, и лампы HL1 и HL2 зажигаются. То же самое происходит при нажатии правого выключателя. С верх- него контакта, фаза, уже как L2, третьей жилой заходит в коробку и, сое- диняясь в точке 3, уходит на потолок, где в точке 6 соединяется с фаз- ным проводом люстры L2. Лампы HL3...HL5 зажигаются.
Рис. 22.7. Полная монтажная схема подключенной люстры на пять ламп с двойным выключателем Остался нулевой провод N, который заходя в коробку, в т очке 4 сое- диняется с третьей жилой провода уходящего на потолок, и в точке 7 сое- диняется с нулевым проводом люстры. Соединительную коробку следует искать в той комнате, где будет производиться подключение. Найти ее можно по выступающему бугорку обоев или путем простукивания стены. Где будет находиться коробка, ты услышишь пустоту Как правило, соединительные коробки устанавливают возле входа в помещение ближе к потолку. ONLINE ВИДЕО Как подключить люстру? Монтаж люстры на натяжной потолок Как подключить светодиодную люстру
ГЛАВА 23 ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ЛЮСТРЫ В ДВУХПРОВОДНУЮ СЕТЬ Определяемся со схемой освещения в помещении Прежде чем приобретать люстру на желаемое количество ламп, необходимо определиться, подходит ли она к схеме освещения данного помещения. Эго нужно сделать перед покупкой, чтобы зря не пот ратить свои ДЕНЬГИ. Далее мы рассмотрим основные моменты, которые помо- гут вам при выборе люстры. Рассмотрим два случая. СЛУЧАЙ №1: в помещении есть люстра, и вы хотите ее заменить на новую. Люстра работает совместно с одноклавишным выключа- телем, и все лампы включаются и выключается одновременно. В этом случае делать ничего не требуется. Идем и покупаем люстру для работы с одноклавишным выключателем и вешаем ее на место старой. СЛУЧАЙ №2: в помещении есть люстра, работающая совместно с одноклавишным выключателем, а вы хотите установить двой- ной или тройной выключатель, чтобы сделать раздельное включение и выключение ламп (на рис. 23.1 изображена монтажная схема осве- щения с одинарным выключателем). В этом случае раздельное управление лампами возможно только посте доработки существующей схемы: ♦ для подключения двухклавишного выключателя добавляется одна жила провода; ♦ для подключения трехклавишного выключателя — две жилы провода. Дополнительные жилы ведутся от выключателя в распределитель- ную коробку, а из коробки на потолок. Если же монтаж проводки выпол- нен без распределительных коробок, то провода от выключателя сразу
Рис, 23.1 Монтажная схема освещения с одноклавишным выключателем ведутся на потолок. Все соединения выполняются в выключателе и на потолке. Далее приведены варианты доработки схемы освещения. На рис. 23.2 изображена монтажная схема с двухклавишным выключателем. Дополнительная жила обозначена красным цветом и от клеммы L2 выключателя через распределительную коробку ведется на потолок. Монтажная схема с трехклавишным выключателем изображена на рис. 23.3. Дополнительные две жилы красного цвета от клемм L2 и L3 выключателя через распределительную коробку ведутся на потолок. Рис 23.2. Монтажная схема освещения с двухклавишным выключателем
Рис. 25 3. Монтажная схема освещения с трехклавишным выключателем ВНИМАНИЕ. Ноль N проводом синего цвета приходит в распредели- тельную коробку от электрощитка и с коробки сразу уходит на потолок. К выключателю ноль не подводится! Определяемся с покупкой в магазине Когда определились со схемой освещения, покупаем люстру. Однако при покупке есть момент, который надо выяснять сразу же у прилавка. Необходимо УБЕДИТЬСЯ, что выбранная люстра ПРЕДНАЗНАЧЕНА для подключения к одинарному, двойному или тройному' выключателю. Если дома установлен, например, двойной выключатель, то и люстру надо брать именно для работы с двойным выключателем. Иначе будут вопросы с включением и отключением ламп по группам. ПРИМЕЧАНИЕ. Люстры выпускаются любо уже с собранной схемой под конкретный выключатель, либо же предлагается само- стоятельно собирать схему и лампы разбивать по груп- пам на свое усмотрение. В этом случае выводы ламп от- ставляют свободными (см. главу 22)
Разбираемся с количеством выводов под конкретный выключатель Сначала рассмотрим варианты. При выборе люстры с собранной схемой под конкретный выключатель обращайте внимание на количе- ство выводов (рис. 23.4): ♦ для подключения к одноклавишному выключателю используются два вывода; ♦ для подключения к двухклавишному — три вывода; ♦ для подключения к трехклавишному — четыре вывода. (коричневый) КД (синий) (красный) (коричневый) L1 L2 L3 N (синий) 3 2 Рис. 23.4 Количество выводов люстр под конкиетный выключатель Однако здесь есть один нюанс, который надо учитывать при опре- делении количества выводов. Во всех современных люстрах присут- ствует заземляющий проводник РЕ желто-зеленого цвета (рис. 23.5), который в схеме освещения не используется, но служит для защиты человека от действия электрического тока. Рис. 23.5. Цвет изоляции защитного заземляющего проводника РЕ - желто-зеленый
(СИНИЙ) (коричневый) (красный) (коричневый) (желто- зеленый) L1 L2 N РЕ Ж а е о S L1 L2 L3 N РЕ (красный) (синий) (коричневый) (желто- зеленый) (синий) 2 (желто- зеленый) Рис. 23.6. Выведи люстры с защитным заземляющим проводником ПРИМЕЧАНИЕ. Одним концом проводник крепится к металлическому корпусу люстры, а вторым - к заземляющему выводу, приходящему на потолок от щитка. Поэтому при под- счете выводов для подключения к выключателю зазем ляющий проводник не учитывается (рис. 23.6). Разбираемся с вариантами схем люстр СЛУЧАЙ №1. Для подключения к одноклавишному выключателю все лампы люстры соединяются параллельно. От каждой лампы берут по одному выводу и соединяют вместе. Оставшиеся выводы также сое- диняют вместе. В итоге должно получиться две скрутки. Если провода цветные, то каждый цвет соединяется вместе. Например. Из патронов выходят выводы коричневого и синего цвета. Тогда все синие выводы соединяются в одну скрутку, а все коричне- вые — в другую рис. 23.7. Если же все провода одного цвета, то от каждого патрона также берется по одному выводу и соединяются в одну скрутку, а оставшиеся выводы в другую. СЛУЧАЙ №2. Для подключения к двухклавишному выключателю лампы соединяют группами. Для пятирожковой люстры лампы груп- пируют по схеме 2+3 и реже — по схеме 4+1. Т. е. при нажатии одной клавиши загорается две лампы, при нажатии второй клавиши загора- ются три лампы, а при нажатии обеих клавиш — горят все пять ламп. Схема подключения 2*3 очень простая (рис. 23.8). От каж- дой лампы берем по одному выводу и соединяем вместе. Получается скрутка из пяти выводов, которую подключают к 1гулю N Оставшиеся выводы пяти ламп соединяют в две скрутки, составлен- ные из двух и трех ламп. Скрутку с двумя лампами подключают, например,
Рис. 23.7. Параллельное соединение ламп для подключения к одноклавишному выключателю Рис. 23.8 Подключение ламп пятирожкоьой люстры к двухклавишному выключателю по схеме 2+3 к потолочному выводу L1, а скрутку с тремя лампами — к выводу L2. Таким же образом собира- ется схема 4*1, изображенная на рис. 23.9. Выводы пяти ламп соеди- няют вместе и подключают к нулю N. Оставшиеся выводы также раз- деляют на одну и четыре лампы, где группа из четырех ламп под- ключается, НАПРИМЕР, к фазному Рис. 23.9. Подключение ламп пятирожковой люстры к двухклавишному выключателю по схеме 4+1 выводу L2, а оставшаяся — лампа к фазному выводу L1. Для шестирожковой люстры лампы группируют по схемам 4+2, 3+3 и реже 5+1. Все схемы собираются и подключаются по аналогич- ному принципу, описанному выше. Ниже приводятся три варианта монтажных схем (рис. 23.10). В домашнем быту подключение к трехклавишному выключателю встречается редко, поэтому варианты схем таких люстр покажу только в качестве примера (рис. 23.11). Первая схема составлена..из трех пар ламп 2+2+2, где каждая пара управляется своей клавишей выключателя. От выходных клемм LI, L2 и L3 выключателя трехжильный провод подводится к соответствую- щим выводам люстры. Ноль N подводится на потолок от электрощитка. Следующая схема осуществляет раздельное управление одной, двумя и тремя лампами 1+2+3.
а б Рис. 23.10. Подключение ламп шестирожковой люстры к двухкловишному выключателю: я - по схеме 3+3; б - по схеме 2+4 в - по схеме 1+5
LI L2 N L1 l_2 N L3 (красный) —► (-•— (синий) г«—(красный) (красный)—» Рис. 23.11 Подключение ламп шестирожковсй люстры к трехклавишному выключателю а - по схеме 2+2+2: б - по схеме 1+2+3 Переходим к подключению люстры Перед подключением люстры желательно определиться с потолоч- ными выводами и найти фазу и ноль. Для поиска выводов воспользу- емся индикаторной отверткой, определяющей наличие фазы на про- водах (рис. 23.12). Подробно этот процесс был рассмотрен в главе 22. ПРИМЕЧАНИЕ. подключении к одноклавишному выключателю зна- ние фазного и нулевого выводов необязательно. Рассмотрим подключение люстры к двухклавишному выключа- телю и предположим, что старая люстра уже снята, а нам нужно просто повесить новую.
б к отвертке Рис. 23.12 Индикаторная отвертка, а - варианты внешнего вида: б - принципиальная схема .СНИМАНИЕ. Описанное следует выполнять строго по пунктам и с полной осторожностью. Помните, что некоторые пункты придется выполнять под напряжением. Шаг 1. Проверяем исправность индикаторной отвертки, а заодно смотрим степень яркости свечения индикатора при касании к фазе. Для этого касаемся рабочей частью отвертки места, где вы точно знаете, что там есть фаза. Шаг 2. Отключаем обе клавиши выключателя и индикаторной отверткой проверяем отсутствие фазы на всех потолочных выводах. Шаг 3. Включаем первую клавишу выключателя и индикаторной отверткой проверяем наличие фазы на первом потолочном выводе. Затем выключаем клавишу и отверткой проверяем отсутствие фазы на этом же выводе. Если фаза исчезла, то отмечаем или запоминаем, что это фазный вывод. Шаг 4. Включаем вторую клавишу и отверткой проверяем наличие фазы на друтом выводе. Затем выключаем клавишу и проверяем отсут- ствие фазы на этом выводе. Если фаза исчезла, то отмечаем или запо- минаем этот фазный вывод. Шаг 5. Затем включаем обе клавиши и проверяем отсут ствие фазы на оставшемся трельем выводе, являющемся нулем. Шаг 6. Теперь отключаем подачу напряжения в это помещение, дом, квартиру и приступаем к подключению люстры к потолочным проводам: фазные выводы люстры соединяем с фазными потолочными проводами, а нулевой (общий) вывод люстры — с потолочным нулем.
Шаг 7. Подаем напряжение и проверяем работу освещения. При несовпадении по одному из пунктов разбираемся с монтажом схемы освещения или правильностью подключения выключателя. Об этих неисправностях будет рассказано в следующих частях инструкции. Ну, и в завершении предлагаю две монтажные схемы освещения, изображенные на рис. 23.13 и рис. 23.14. Провод в изоляции 1 N0^ 220 В Распределительная коробка (СИНИЙ) (коричневый) (красный) Потолок WWWWWWWWWI । коричневый) L - фаза N - ноль Потолок \\\\\\\\\\\ Рис 23,13. Подключение трехрожковой люстры к двухклавишному выключателю Рис. 23.14 Подключение трехрсжкоеой люстры к трехклавишному выключателю
ONLINE ВИДЕО Как подключить люстру с 2 проводами Как подключить люстру своими руками. Схема подключения Как подключить люстру своими руками? Установка люстры Как подключить люстру на двухклавишный выключатель? Как правильно соединить провода? Это просто! Схема подключения розетки от выключателя Как подключить двухклавишный выключатель + розетка Подробная схема соединения розетки, выключателя и светильника в распределительной коробке Розетка с выключателем в одном корпусе Подключение блока выключатель-розетка
ГЛАВА 24 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЛЮСТРЫ В СЕТЬ С ЗАЩИТНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ Как определить заземление и ноль в потолочном выводе для люстры В этой главе рассмотрим особенности схемы освещения с примене- нием защитного заземления ВНИМАНИЕ. Важно гонять, как определить заземление и ноль на по- толочных выводах. Вариант кабеля для подключения одноканального потолочного све- тильника представлен на рис. 24.1. Рис. 24.1. Трехжильный кабель с цветной изоляцией жил
ПРИМЕЧАНИЕ. Хочу сразу предупредить, что существенной разницы между схемами с заземлением и без заземления вы не за- метите. так как они абсолютно одинаковы. Они разли- чаются лишь наличием или отсутствием заземляюще- го проводника. Но и здесь есть некоторые нюансы, без знания которых у новичков могут возникнуть трудно- сти при подключении люстры ONLINE ВИДЕО Как определить фазу, ноль и заземление мультиметром Способы определения фазного нулевого провода как подключить патрон с лампочкой, найти фазу, ноль, землю Как найти фазу, ноль, заземление и провода на лампочки под розетку с выключателем Как подключить люстру на двойной выключатель, если вы не знаете, где в ней фаза и ноль без разборки На выключатель идет фаза или ноль? Почему люстра бьет то- ком? Подключение выключателя Разбираемся с потолочными проводами Рассмотрим ситуацию, когда на потолке три вывода (часто одного цвета), а какие из них фаза, ноль и заземление вы не знаете Для опре- деления этих выводов воспользуемся индикаторной отверткой и контрольной лампой, представляющей собой обычную лампу нака- ливания и патрон с двумя выводами (рис. 24.2).
Из всех трех выводов наибольшую трудность предоставляет определе- ние нуля и заземляющего проводника, поэтому остановимся на поиске этих двух выводов. А чтобы исключить все возможные совпадения будем искать заземляющий проводник, так как по отношению к нулю его поиск не требует внесения изменений в схему освещения. Рис. 24.2. Внешний вид контрольной лампы Определяем заземляющий проводник ВНИМАНИЕ. Следующие действия следует выполнять строго по пунктам и с полной осторожностью. Помните, что не- которые пункты придется выполнять под действую- щим напряжением. Шаг 1. В доме или квартире отключаем из розеток все бытовые приборы. Шаг 2. В квартирном или домовом щитке находим вводной авто- мат, а на его входных (верхних) клеммах индикаторной отверткой нахо- дим фазу и ноль. Как правило, фаза подключается на левую клемму. Шаг 3. Выключаем вводной автомат, с его нижней (выходной) клеммы отключаем нулевой провод. Шаг 4. Включаем вводной автомат. Включаем выключатель и инди- каторной отверткой находим фазный вывод на одном из потолочных выводах. Запоминаем его. Шаг 5. Выключаем выключатель и отверткой проверяем отсутствие фазы на фазном выводе. Если фаза исчезла, значит, берем вывод кон- трольной лампы и соединяем с найденным фазным выводом. ВНИМАНИЕ. Шаг 6 следует выполнять очень осторожно, так как при касании к выводу заземления возможно небольшое ис- крение
Шаг 6. Включаем выключатель и вторым выводом контрольной лампы поочередно касаемся оставшихся двух выводов. При касании к которому лампа загорится, тот и будет являться выводом защитного заземления. Запомните его. Шаг 7. Выключаем выключатель и вводной автомат. К нижней (выходной) клемме автомата подключаем ранее отсоединенный нуле- вой провод. Шаг 8. Подключаем выводы люстры к потолочным выводам Включаем вводной автомат и проверяем работу7 люстры. ПРИМЕЧАНИЕ. Как видите, процесс определения заземляющего прово- дника не очень труден. Гпавное понимать, что делаешь, и в процессе поиска быть очень осторожным, так как некоторые измерения приходится делать под действу- ющим напряжением. Теперь приведу монтажную схему подключения одноклавиш- ного выключателя (рис. 24.3). На схеме (рис. 24.3) защитный заземляющий проводник РЕ обо- значен жилой желто-зеленого цвета и так же, как и ноль, из распреде- лительной коробки сразу поступает на потолок. С потолка он выходит третьим выводом и соединяется с металлическим корпусом люстры. Рис. 24.3. Монтажная схема подключения одноклавишного выключателя с применением заземления
Для соединения выводов в люстре предусмотрена клемм- ная колодка. Как правило, для удобства и простоты подключе- ния каждая клемма колодки обо- значена, и поэтому подключение не составляет большого труда (рис. 24.4). Главное определиться Фаза Земля Ноль Рис. 24.4. Клеммная колодка для крепления люстры к проводам с потолочными выводами. Таким же образом заземляющий проводник соединяют и при под- ключении люстры к двойному и тройному выключателям. ВНИМАНИЕ. Заземление в работе схемы освещения не участвует. Оно служит! только для защиты от поражения элек- трическим током. Также бывают случаи, когда в связи с конструктивными особенностями корпус люстры на 40% выполнен из диэлектрического материала, и для этой модели подключение заземления не предусмотрено производителем. В этом случае потолочный заземляющий вывод не подключается. Его конец изолируется, например, изолентой и оставляется не подключенным. И в заключении предлагаю вниманию читателей полную мон- тажную схему освещения для одного помещения с применением одноклавишного выключателя. На схеме, изображенной на рис. 24.5, показан фрагмент местного щита, включающий в себя УЗО и автомати- ческий выключатель. ПРИМЕЧАНИЕ. Одно УЗО можно использовать как общее на всю квартиру или дом, или же разделить, например, на два, чтобы одно контролировало все освещение, а втооое все розетки. Фаза L поступает на вход УЗО и с его выхода на автоматический выключатель. С выхода выключателя фаза трехжильным кабелем ухо- дит в распределительную коробку' и в точке 1 соединяется с жилой про вода, приходящего от выключателя. С выходной клеммы L1 выключателя фаза двухжильным кабелем поступает в коробку' и в точке 2 соединяется с жилой трехжильного
Рис. 24.5. Полная монтажная схема освещения для одного помещения с одноклавишным выключателем кабеля, приходящего с потолка. Этим кабелем фаза уходит на потолок и поступает на левый вывод лампы. Ноль N заводится на вход УЗО и с его выхода трехжильным кабе- лем заходит в распределительную коробку, где в точке 3 соединяется с жилой потолочного кабеля. По кабелю ноль попадает на потолок и соединяется с правым выводом лампы. Защитный заземляющий РЕ проводник заходит в щит и подключа- ется на шинку заземления. От шинки он попадает в распределитель- ную коробку, где в точке 4 соединяется с жилой потолочного кабеля. По кабелю проводник попадает на потолок и соединяется с металличе- ским корпусом лампы (люстры). ONLINE ВИДЕО Соединение проводов в люстре - подключение провода заземления Собираем, подключаем светодиодную люстру на 3 цвета свечения с диммером
ГЛАВА 25 ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПОТОЛОЧНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ Стандартная монтажная схема подключенной люстры Сначала разберем еще раз стандартное подключение люстры (повторение — мать учения), а затем, используя эту схему, рассмотрим основные ошибочные ситуации, возникающие при монтаже люстр. В схему (.рис. 25.1) входят: двойной выключатель; трехрожковая люстра; распределительная коробка; три отрезка монтажного кабеля, которыми коммутируются элементы схемы. ПРИМЕЧАНИЕ. Точка на схеме указывает на соединение между двумя и более проводами. Соединение проводов, как правило, производится скруткой, спайкой, сваркой, болтовым или клеммным соединением. Рассмотрим схему Фаза L заходит в распределительную коробку и в точке 1 соединяется с проводом, который приходит от нижнего (вход- ного) контакта выключателя. На верхних (выходных) контактах выклю- чателя фаза размножается на L1 и L2. заходит в распределительную коробку и в точках 2Ч3 соединяется с проводами, уходящими к месту раз-
Провод в изоляции Распределит ельная коробка чек. (синий) 220 В 7 ~ Пото лок \\\\\\\\\\\\\\\\\\ I L - фаза г N - ноли Потолок \\\\\\\\\\ Т рехрожковая люстра Рис. 25.1. Стандартная монтажная схема подключенной люстры мещения люстры. В точках 5,6 люстра подключается своими фазными проводами к проводам, пришедшим от распределительной коробки. Ноль N заходит в коробку и в точке 4 соединяется с проводом, уходя- щим на потолок. В точке 7 ноль соединяется с нулевым (общим) проводом люстры, к которому подключены по одному выводу от каждой лампы. При нажатии правой клавиши выключателя фаза L2 с верхнего кон- такта уходит в соединительную коробку, проходит точки 3, 5 и через фазный вывод люстры попадает на левый вывод лампы HL1 — лампа загорается. Аналогично работает и левая клавиша. При нажатии клавиши фаза L1 уходит в коробку, проходит точки 2, 6 и через второй фазный вывод люстры попадает на левые выводы ламп HL2 и HL3 — лампы загораются. Ошибки подключения двойного выключателя Самой простой и, в тоже время, распространенной ошибкой явля- ется неправильное подключение двойного выключателя (рис. 25.2). Как правило, входящий фазный провод L подключают к левому или правому выходному контакту7 выключателя. От этого нарушается нор- мальная работа люстры: включение одной группы ламп возможно при условии, что на другую группу7 напряжение подано заранее.
Провод в изоляции Потолок \\\\\\\\\\\\\\\\\\ Потолок \\\\\\\\\\\ Трехрожковая л юг i ра трвхрожковая люстра Рис. 25.2. Неправильное подключение двойного выключателя (начало) а - включена левая клавиша, б - включены обе клавиши
Провод в изоляции — (коасный) Распределительная коробка N0-. (синий) 320 [_ L 0^ 'коричневый) I L - фаза IN ноль Потолок WWWWWWWWWI Трехрожковая люстра Рис. 25.2. Неправильное подключение двойного во1ключателя (продолжение): в - включена поавая клавиша Например. При ошибочном подключении входящей фазы L к левому контакту выключателя L1 левая клавиша будет работать в обычном режиме: при нажатии клавиши фаза через нижний (вход- ной) контакт заходит в распределительную коробку, затем через точки 2, 6 попадает на люстру и зажигает пару HL2 и HL3. При размыкании левой клавиши лампы гаснут. Работа правой клавиши выключателя целиком зависит от положе- ния левой клавиши. Если левая клавиша включена, то и правая рабо- тает, как положено: при нажатии правой клавиши фаза через верхний контакт L2 и точки 3, 5 попадает на люстру и включает лампу HL1. При отключении правой клавиши лампа гаснет. А если мы захотим оставить включенной только лампу HL1 и разом- кнем левую клавишу, то погаснут все три лампы. Это объясняется тем, что левой клавишей мы отключаем не только пару ламп HL2 и HL3, но и разрываем входящую фазу L, которая через эту клавишу питает схему освещения. Если же левая клавиша будет выключена, то мы вообще не сможем включить лампу HLJ. Аналогичным образом будет работать и левая клавиша выключа- теля, если входящую фазу подключить на выходной контакт L2 правой клавиши. В этом случае левая клавиша сможет зажигать лампы HL2 и HL3 только при включенной правой клавише.
^ЫВОД При подключении входящей фазы L на верхние контакты вы- ключателя L1 или L2 вся работа выключателя будет зави- сеть от той клавиши, к выходу' которой подключена фаза L Чтобы устранить подобные неисправности достаточно на выключа- теле поменять местами входящую и выходящую фазы. СОВЕТ. Перед тем как вешать люстру желательно сразу про- верить правильность подключения выключателя. Проверяем правильность подключения выключателя следующим образом. Шаг 1. При отключенной люстре индикаторной отверткой прове- ряем наличие фазы L на входном контакте выключателя. Если она под- ключена на один из выходных контактов, то меняем е₽ местами с про- водом, подключенным на входной контакт выключателя. Перед тем, как менять местами провода, не забываем отключать напряжение 220 В. Шаг 2. Включаем обе клавиши и индикаторной отверткой прове- ряем наличие фазы на потолочных проводах в точках 5 и 6. В точке 7 индикаторная отвертка ничего не должна показать, так как это нулевой провод (рис. 25.3). Рис 25.5 Проверка наличия (разы г потолочных проводах при включенных клавишах выключателя
Рис. 25.4. Проверка отсутствия фазы в потолочных проводах при выключенных клавишах выключателя Шаг 3. Выключаем обе клавиши и индикаторной отверткой прове- ряем отсутствие фазы на потолочных проводах в точках (5,6,7). На всех грех проводах ничего не должно быть (рис. 25.4). Шаг 4. Подключаем люстру к потолочным проводам. Шаг 5. При наличии в люстре желто-зеленого провода скручиваем его с заземляющим проводом, выходящим из потолка, и изолируем изолентой. ПРИМЕЧАНИЕ. Как правило, заземляющие проводники имеют изоля- цию желто-зеленого цвета Если заземляющего провода на потолке нет, то провод в люстре просто изолиру- ем и убираем. А если заземляющий провод в люстре не предусмотрен, значит, изолируем защитный проводник на потолке и убираем в сторону. Подключение выключателя при перепутанных в распределительной коробке фазы с нулем До сих пор можно встретить квартиры, в которых фаза и ноль пере- путаны в распределительной коробке. Влияет это на работу освещения? На работе освещения это не сказывается, но и правильным не является. Поэтому в технической литературе такой вариант подключения про- водки не рассматривается.
ВНИМАНИЕ. Мы разберем такую схему, но имейте в виду что так де- лать нежелательно! И если читатель стал «счастливым» обладателем такой проводки, то пугаться не надо, так как страшного в этом ничего нет. Но если появится воз- можность исправить, то это обязательно нужно сделать. Итак, см. рис. 25.5. Ноль N заходит в распределительную коробку и в точке 1 соединяется с проводом, который приходит от нижнего (входного) контакта выключателя. Фаза L заходит в коробку и в точке 4 соединяется с проводом, ухо- дящим на потОлок. В точке 7 фаза соединяется с нулевым (общим) про- водом люстры, к которому подключены по одному выводу от каждой лампы. Затем через нити накала ламп HL1, HL2 и HL3, летые выводы ламп и фазные выводы люстры фаза уходит в распределительную коробку и через точки 2 и 3 попадает на верхние контакты LI, L2 выключателя Это легко увидеть, если при выключенных клавишах выключателя измерить фазу на его верхних контактах. Работает схема (рис. 25.5) так: при нажатии левой клавиши контакт замыкается и лампы HL2, HL3 включаются. При нажатии правой кла- виши включается лампа HL1. I 11ровод в изоляции Потолок wwwwwwwwwI (красный). I Рис. 2S.5. Подключение выключателя при перепутанных в распределительной коробке фазы с нулем Потолок \\\\\\\\\\\ , (коричневый) Трехрсжковая люс-ра
Рис. 25.6. Опоеделение фазы и нуля индикаторной отверткой (ошибка подключения) Перепутанные в коробке фазу и ноль (рис. 25.6) можно легко опре- делить еще до подключения люстры. Индикаторной отверткой прове- ряется наличие фазы на потолочных проводах: при любом положении клавиш выключателя фаза всегда будет находиться в точке 7. Также при подключенной люстре можно выкрутить лампочки (рис. 25.7), и на выходных контактах L1 и L2 выключателя фаза про- Трехрожковая люстра Рис. 25.7. Наличие фазы на одном контакте каждого пустого патрона люстры (ошибка подключения;
падет. При любом положении клавиш выключателя фаза всегда будет находиться в точке 7 и на одном контакте каждого патрона люстры. Неправильное подключение нулевого провода люстры к потолочным проводам Давайте теперь разберемся с ошибочным подключением люстры к потолочным проводам. Рассмотрим основную ошибку подключения люстры, которую допускают при неправильном подключении нулевого провода люстры к потолочным проводам. ВНИМАНИЕ. Именно из-за неправильного подключения нуля одна по- ловина ламп люстры светит нормально, а в другой по- ловине лампы светят в половину накала или вообще не включаются. Рассмотрим вариант подключения нулевого провода люстры (точка 7) к выходному контакту L1 выключателя (рис. 25.8). При нажатии левой клавиши выключателя (рис. 25.9) фаза L через точки 2 и 7 попадает на нулевой провод люстры, и лампы HL2, HL3 зажигаются. При выключении клавиши лампы гаснут. Стрелки показы- вают направление движения фазы. Если при включенных лампах HL2 и HL5 нажать правую клавишу (рис. 25.10), то лампа HL1 не включится. Это объясняется тем, что на оба вывода лампы HL1 подходит фаза; ♦ с одной стороны фаза приходит через выходной контакт L1 выклю- чателя, точку 7 и нулевой провод люстры (синего цвета); ♦ с другой стороны фаза приходит через выходной контакт L2 вы- ключателя, точку 5 и фазный провод люстры. А для того, чтобы лампа зажглась, на ее выводы надо обязательно подавать и фазу и ноль Теперь, если при включенных обеих клавишах отключить левую (рис. 25.11): ♦ лампы HL2 и HL5 будут еле-еле тлеть; ♦ лампа HL1 светить в неполную яркость. Это объясняется тем, что при отключенной фазе в точке 7 лампы HL2, HL5 становятся в качестве нулевого провода, обладающего неко- торым сопротивлением, величину которого образуют нити накала этих ламп. То есть второй вывод лампы HL1 соединяется с нулем N через нити накала ламп HL2 и HL3.
Провод в изоляции-- (синий) N (красный) Распределительная коробка Потолок wwwww\www\ (красный) L- фаза N - ноль Потолок WWWWW4 (коричневый) 7 Ошибка I рехрожкевая люстра Рис. 25.8. Схема подключения нулевого провода люстры к выходному контакту L1 выключателя Провод В ИЗОЛЯЦИИ — (синий) (красный) । L - фаза । N - ноль Рис. 25.9 Движение фазы при включении левой клавиши выключателя Потолок XWWWWW .WWW I (красный) х [ Распредели тельная коробка Потолок WWWWW4 (коричневый) 7 Трехрожковая люстра Следующий ошибочный вариант (рис. 25.12), это когда ноль подключен к фазному выводу люстры в точке 5. При таком подключе- нии основной становится правая клавиша и именно от ее положения зависит, в какой комбинации, и с какой яркостью будут светить лампы. В данном случае лампа HL1 будет нормально работать при включении и отключении правой клавиши.
Рис. 25.10. На оба вывода лампы HL1 подходит фаза Трехрожковая люстра Рис.25.11. Лампы HL2 и HL3 горят в треть накала Если при включенной правой клавише включить левую (рис. 25.13), то лампа HL1 останется гореть. А вот пара ламп HL2, HL3 не включится, так как на оба вывода каждой лампы будет приходить фаза: ♦ на левые выводы фаза приходит через выходной контакт L1 вы- ключателя и точку 6; ♦ на правые выводы фаза приходит через выходной контакт L2 вы- ключателя и точку 7.
Трехрожковая люстра Рис. 25.12. Ноль подключен к фазному выводу люстры в точке 5 трехрожковая люстра Рис. 25.13. Фаза подана на оиа вывода Ну и еще остался момент, когда при обеих отключенных клавишах (рис. 25.14) включить левую, то лампа HL1 будет светить чуть тускло, а лампы HL2 и HL3 еле-еле тлеть. Вот мы и разобрали варианты с ошибочным подключением нуля. Теперь если при подключении люстры у читателя возникнут про- блемы такого характера, то он без труда найдет ошибку в подключении люстры, а заодно разберется в подключении двойного выключателя.
Провод в изоляции Потолок \\\\\\\\\\\\\\\\\\ | 1 I Потолок \\\\\\\\\\\ Трехрожковая пюстра Рис. 25.14. Левая клавиша включена, при этом лампы горят в треть накала ONLINE ВИДЕО Как подключить люстру. Ошибки подключения. Часть 1 Как подключить люстру. Ошибки подключения. Часть 2
ГЛАВА 26 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ В МЕБЕЛИ 1 Схемы с одноклавишным выключателем Предположим, что у тебя на кухне или в прихожей есть розетка, от которой можно взять питающее напряжение 220 В Сделать это можно двумя способами. Первый самый простой, это когда вся схема подключается к розетке через обычную вилку. Здесь все просто, вилку вставили и про нее забыли, а включаешь и выключаешь свет обычным выключателем. Второй способ отличается лишь тем, что тебе надо вскрыть розетку, и провода посадить непосредственно на ее клеммы. Все работы производи только при отключенном напряжении питания 220 В. На рис. 26.1 показана монтажная схема параллельного соединения трех ламп с одинарным выключателем. В нее могут подключаться све- тодиодные и энергосберегающие лампы, рассчитанные на напряжение питания 220 В ПРИМЕЧАНИЕ. Для более удобного восприятия все элементы схемы я постарался изобразить так, кик бы это выглядело в реальности. Здесь от розетки к выключателю уходит двужильный провод, где фаза L подключается на нижний контакт выключателя и постоянно находится на нем, а нулевая жила N минуя выключатель, соединяется в точке 1 с проводом, уходящим на лампы.
Рис. 26.1 Монтажная схема параллельного соединения трех ламп накаливания с одинарным выключателем При включении клавиши выключателя фаза L с верхнего контакта, уже как L1, уходит на лампочки и они зажигаются. Недостаток такого способа ведения проводки заключается в том, что она получается наружной. Здесь тебе придется думать, как ее спря- тать или замаскировать, соответственно и выключатель придется использовать накладной, можно и обычный установить, но тогда потре- буется делать под него отверстие. На рис. 26.2 показана эта же схема, но здесь все лампы соединяются уже в одной точке. Это такое же параллельное соединение, просто ино- гда бывает удобно собрать схему именно таким способом, как раз так соединяют лампы в люстрах. Рис. 26.2. Монтажная схема параллельного соединения «звездой» трех ламп накаливания с одинарным выключателем
Схемы с двухклавишным выключателем Теперь рассмотрим схему, где используется двухклавишный выклю- чатель. Здесь до выключателя идет обычный двужильный провод, а вот уже после него выходит провод с тремя жилами (рис. 26.3). Тут видно, что в середине расположена нулевая жила N, являющаяся обшей для всех ламп, а по краям идут фазные L1 и L2. Схема работает следующим образом. При нажатии, например, левой клавиши выключателя, фаза L приходит на нижний контакт выключателя. С его верхнего контакта фаза уже как L1 уходит на лампы HL1 и HL4, и они зажигается. Почему именно HL1 и HL4, потому что только они подключены к фазе L1. Думаю понятно. Если включить правую клавишу, то фаза L, уже как L2, с другого верхнего контакта приходит на лампы HL2 и HL3, и теперь зажигаются они. Как видите все просто. Соединение нс4 Рис 26 3. Монтажная схема четырех ламп накаливания с двойном выключателем Схемы с выключателем и точечным светильником Сейчас в моду вошли точечные светильники, в которых использу- ются лампы, как с обычным напряжением 220 В, так и с пониженным 12 В напряжением питания. Как правило, к точечному светильнику идет специальный преоб- разователь, питающий лампы. Помимо того, что он выдает стабили- зированное напряжение для ламп, в нем еще предусмотрена задержка подачи питания на 1...2 секунды. Т. е. при включении, напряжение
Рис. 26.4 Схемы с выключателем и точечными светильниками не сразу, а постепенно, с нарастающей подается на лампы, тем самым защищая спираль от быстрого износа, а значит, и лампочки будут слу- жить дольше. Теперь рассмотрим такую схему, представленную на рис. 26.4. Конструкцию преобразователя, а также его входную и выходную части я показал условно, так как они будут отличаться в зависимости от произ- водителя, но принцип работы таких преобразователей остается тог же. Питание 220 В на него подается через выключатель, а с выхода берется стабилизированное напряжение 220 В или 12 В. Рис. 26.4. Схемы с выключателем и точечными светильниками
ПРИМЕЧАНИЕ. Если ты хочешь установить двойной выключатель, то в схему нужно будет добавить еше один преобразова- тель, который надо запитать от второй клавиши, ноль N у них остается общим. Можно вообще обойтись только одним преобразователем, но тут есть существенный недостаток, из-за которого этот вариант, возможно, не всем будет приемлемым. Здесь двойной выключатель подсоединя- ется к выходному напряжению преобразователя, а сам преобразователь остается постоянно включенным, что не очень хорошо. Не забывай, что каждый преобразователь рассчитан на определен- ную мощность, поэтому не сильно увлекайтесь с количеством ламп. Теперь у читателя не должно возникнуть проблем при подключе- нии трех и более ламп. ONLINE ВИДЕО Установка светодиодной подсветки на петлю в шкафу Как устроена подсветка е мебели Подключение блоков питания для точечной подсветки Светодиодная подсветка в мебели. Общие принципы устройства и подключения Установка светильников в шкаф купе. Школа мебельщиков ХАСС Соединители для мебельного освещения. Как соединить ленту. Подключение
ГЛАВА 27 МОНТАЖ СВЕТОДИОДНЫХ ЛЕНТ Аксессуары для установки светодиодных лент Светодиодная лента — это вещь комплексная. Для ее установки необходимы коннекторы, контроллеры, усилители .мощности, блоки питания, а также всевозможные клипсы, заглушки и иные аксессуары. Коннекторы (рис. 27.1) — разъемы, необходимые для соединения отре- занной ленты. Контроллер (для RGB ленты) с пультом дистанционного управ ления — устройство, которое позволяет менять цвета, запрограммиро- вать частоту смены цветов (можно достичь плавной смены цветов либо, напротив, резкой, импульсивной), добавлять мерцание и другие инте- ресные эффекты (рис. 27.2). Пульт. Для светодиодных лент сегодня существует большое количе- ство разнообразных по устройству пультов управления: инфракрасные, радиочастотные, сенсорные, кнопочные. Рис. 27.1. Коннекторы для светодиодной ленты: для соединения двух отоезков to), для подключения к источнику питания (б), для соединения двух отрезков встык (в)
Рис. 27.2. RCB-контроллер для светодиодной ленты с ИК пультом Инфракрасный пульт — работает по тому же принципу, что и теле- визионный. С его помощью можно управлять сразу несколькими кон троллерами на расстоянии 10 м. Радиопулът — позволяет управлять контроллером, если он скрыт за каким-либо препятствием. Радиус его действия — 50 м. Соответственно, если светодиодные ленты установлены в разных комнатах, команды с пульта будут передаваться на них одновременно. Кнопочный мини-контроллер — позволит выбрать из 19 динами- ческих и 20 статистических режимов, а потом «запомнить* настройки для дальнейшего использования. Усилитель мощности для RGB ленты — нужен для подклю- чения большей нагрузки, а также для увеличения длины ленты до 20 м. Усилитель используется только с одним контроллером. Для того чтобы правильно подобрать усилитель необходимо: суммарную мощность светодиодной ленты раз- делить на потребляемую мощность усилителя. Блоки питания предназначены для энергоснабжения светодиодных систем. Они могут быть рассчитаны на напряжение 12 (рис. 27.3) или 24 В. Блоки питания могут быть герметич- ными или не герметичными, с защитой от перенапряжения, с корректировкой мощности. Использование качествен- Рис. 27.3. Блок питания для светодиодной ленты с выходным напряжением 12 В ного и правильно подобранного блока питания значительно увеличивает срок службы светодиодных изделий.
ONLINE ВИДЕО Про&иль для светодиод- ной ленты Обзор и осо- бенное ти монтажа Коннектор STANDART для подключения светодиод- ной ленты IP20 8 и 10 мм к блоку питания Коннектор STANDART для соединения отрезков све- тодиодной ленты /Р20 8 и 10 мм стык в стык Коннектор STANDART для соединения отрезков све- тодиодной ленты 8 мм со 120 диодами стык в стык Коннектор BUTTON для соединения отрезков светодиодной ленты между собой Коннектор для RGB светодиодной ленты Apeyron 12/24V 09-77 Правила монтажа светодиодных лент Для правильного монтажа ленты следует соблюдать несколько правил безопасности: ♦ запрещено механическое воздействие на ленту и все ее составляющие; ♦ установка светодиодных модулей должна производиться квалифи- цированным персоналом с соблюдением всех правил безопасности; ♦ при установке необходимо строго соблюдать полярность, т. к. пере- путанная полярность может (в ряде случаев) привести к выходу из- делия из строя; ♦ не рекомендуется последовательное подключение, ведь неравно- мерное снижение напряжения может вызвать перегрузку элек- тронных компонентов и повредить ленту; ♦ источник питания не должен быть меньшей мощности, нежели об- щая нагрузка ленты. Советы по установке светодиодных лент:
♦ ленты на основе светодиодов SMD 5050 и SMD 5020 желательно устанавливать на хорошо теплоотводящую поверхность, во избе- жание перегрева светодиодной ленты; ♦ учитывайте, что существуют потери на проводах ленты, поэтому при подключении слишком длинного участка ленты на один про- вод есть вероятность того, что конец ленты будет светиться ту- склее, чем начало; ♦ старайтесь подключать ленту небольшими участками по 5 м, па- раллельно отводя провода к клеммам блока питания. ВНИМАНИЕ. Поверхность монтажа ленты должно быть ровной и хорошо обезжиренной, а не просто протертой влаж- ной тряпкой. После этой процедуры нужно удалить защитный слой со светодиод- ной ленты и клеящееся основание прижать к поверхности монтажа. Часто в процессе монтажа LED ленты нужно ее изгибать, при этом следует учи- тывать, что минимальный радзгус изгиба составляет 2 см. Разрезка ленты делается только в специально обозначенных для резки местах. ВНИМАНИЕ. Если необходимо спаять куски, не перегревайте свето- диодную ленту, так как и дорожки, и светодиоды очень боятся перегрева. Не монтируйте ленту вблизи открытых источников огня и радиато- ров отопления, это приведет к сокращению срока ее службы и выходу из строя. ВНИМАНИЕ. Хотя е светодиодной ленте и используется безопасное для жизни напряжение до 24 В, все-таки стоит тща- тельно заизолировать контакты. Из-за большого тока питания, при случайном замыкании питающих проводов образуется сильная искра, что может привести к пожару. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.
Рис. 27.4. Контакт между коннектором и площадкой светодмоной ленть: смещен в сторону - это плохой признак СОВЕТ. Но лучший способ подключения проводов к светодиод- ной ленте - это пойка Если не боитесь получить пло- хой контакт - используйте коннекторы (рис. 27.4) Участки светодиодной ленты могут быть так же спаяны между собой. Время пайки, как уже отмечалось, должно быть не более 3 с. Максимальная температура пайки — 260 °C. При соединении отрезков ленты, как отмечалось выше, должна соблюдаться полярность («+»,«-»). ВНИМАНИЕ. Лента прямого включения на 220 В режется кратно од- ному метру. На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того чтобы ленту закрепить на поверх- ности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой сто- роной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 м является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Светодиодная лента режется ножницами или острым ножом точно по специальным меткам. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодио-
дов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные пло- щадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощ- ным паяльником. ПРИМЕЧАНИЕ. Однорядная лента режется кратно трем светодиодам, двухрядная - кратно шести. Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярно- сти подключения и величина напряжения питания. К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. ПРИМЕЧАНИЕ. Для подключения монохромных лент требуется два про- вода, для RCB лент - четыре провода, черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра. Если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины. Светодиодный профиль (рис. 27.5) обеспечивает возможность реа- лизации различных проектов высокого уровня сложности, осуществить которые до сих пор не представлялось возможным. Благодаря светодиодному профилю, проектировщик может создать систему освещения различной конфигурации и сложности. Ведь суще- ствующее разнообразие профилей включает множество модификаций. Используя профиль, можно локализовать световой поток, обеспечить максимальную теплоотдачу7 и увеличить эксплуатационные возможно- сти светодиодной ленты. В светодиодный профиль могут быть встроены ленты любой мощности и цвета (в том числе и RGB). Обеспечивая эффективный теплоотвод, профиль из алюминия позволяет избежать использова- ния подложек при монтаже светодиодов мощностью до 3 Вт. Профиль компактен и прост в монтаже. Чтобы соорудить систему освещения на его основе, нет нужды приобретать дорогостоящие инструменты. Для этого достаточно привычного инструментального минимума. Будучи небольшим по размеру и эстетичным внешне, светодиодный
Рис 27.5. Профиль для светодиодной ленты а - внешний вид 6 - геометрические размеры' е - варианты закрепления профиль отлично впишется даже в ювелирную витрину с эксклюзив- ным содержимым. Область использования приборов освещения, изготовленных с при- менением специального алюминиевого профиля, практически не огра- ничена, как и бесконечно велико количество возможных конструктив- ных решений. Такие системы часто используются в торювых залах, ориентированных на реализацию эксклюзивного товара, нуждающе- гося в эффективном акцентном освещении. На данный момент светодиодный профиль особенно востребован: ♦ при световой разбивке жилого и офисного пространства на зоны; ♦ при декоративной подсветке интерьерных объектов и бытовой техники. Чаще всего, именно светодиодные ленты, вмонтированные в алю- миниевый профиль, становятся лучшим решением при реализации наружных рекламных проектов и локальной визуализации отдельных элементов фасада, лестничных пролетов и балконов. Светодиодные ленты в сочетании с профилем и различными допол- нительными функционалами представляют собой автономное устрой- ство, свет которого полностью соответствует нормативам освещения рабочих зон в ювелирных мастерских, СИ и т. д. Подобная система, дополненная линейными линзами, идущими в комплекте, способна обеспечивать постоянное равномерно распре-
деленное освещение. Это позволяет избежать проблем со зрением, сохранив здоровье непосредственного пользователя. Обладая миниа- тюрными параметрами, светодиодный профиль органично смотрится в витрине, не занимая полезное пространство и, в то же время, акцен- тируя внимание потребителя на представленном объекте. ONLINE ВИДЕО Монтаж и установка светодиодной ленты. Как согнуть ленту Сам себе мастер Как подключить свето- диодную ленту (схема). Монтаж светодиодной ленты своими руками (видео) Как паять светодиодную ленту. Главные правила монтажа светодиодной ленты Как установить свето- диодную ленту на кухню Простой монтаж свето- диодной ленты Как установить и под- ключить светодиодную ленту для подсветки штор и гардин Как подключить светодиодную ленту к сети 220 В Подключение светодиодных лент к бортовой сети автомобиля Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соот- ветствовала по напряжению питания напряжению данной бортовой сети. Нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напря- жение питания 12 В для легковых автомобилей; 24 В для грузовых автомобилей.
СОВЕТ. На какое напряжение установлен в автомобиле аккуму- лятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомо- биля необходимо соблюдать полярность, для помощи на ленте нанесено обозначение «+» и «-». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться. ONLINE ВИДЕО Как подключить светодиодную ленту в машине? Как подключить светодиодную ленту к бортовой сети автомобиля
ГЛАВА 28 ПОДКЛЮЧЕНИЕ W ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ I ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ Готовые светильники с датчиками движения Существуют готовые светильники с датчиками движения (рис. 28.1), но организовать использование датчика движения можно с любым стационарным светильником. Принцип работы датчиков движения простой — при появлении в охраняемой зоне движущегося объекта, датчик переходит в режим тревоги, и своим контактом реле замыкает электрическую цепь, в кото- рую включена нагрузка, например, лампа накаливания. Как только дви- жение прекратится, то по истечении заданного времени выдержки кон- такт реле разомкнется, электрическая цепь обесточится, а лампа погас- нет. Датчик опять перейдет в режим ожидания. Рис 281. Светильники со встроенными датчиками движения: а - уличный вариант исполнения; б - комнатный светодиодный
ПРИМЕЧАНИЕ Из личного опыта скажу, что связку «датчик-светиль- ник» лучше всего использовать отдельно от действу- ющего освещения. Для этого проводится отдельная линия, в которой будут задействованы только датчик, светильник и выключатель. Так всегда можно отклю- чить датчик движения, когда в нем нет необходимости. ONLINE ВИДЕО Светодиодный светильник с датчиком движения и датчиком света и простая подсветка бардачка Топ 10 автономных LED светильников с датчиком движения с сайта Ализкспресс Принцип действ ия датчика движения Изначально датчики движения были предназначены только для работы в системах охранной сигнализации. Они реагировали на появ- ление в охраняемой зоне движущегося объекта и передавали сиг- нал тревоги на специальный контрольный пульт. Но производители пошли дальше и разработали модели, способные включат ь прожектора, сирены, уличное освещение, дополнительное сигнальное и силовое оборудование. Есть и готовые светильники с датчиком движения. На сегодняшний день датчики Рис 28.2 Датчики движения настенный (а/, потолочный (б; движения для включения освещения выпускаются двух видов: потолоч- ные и настенные (рис. 28.2). Хотя принцип работы у них одинаковый, но подбираются они индивидуально, в зависимости от места установки. При выборе необходимых датчи- ков движения самое главное пони- мать, как они работают.
Принцип работы датчиков движения простой — при появлении в охраняемой зоне движущегося объекта, датчик переходит в режим тревоги, и своим контактом реле собирает электрическую цепь, в кото- рую включена нагрузка, например, лампа накаливания. Как только движение прекратится, то по истечении выдержки времени контакт реле разомкнется, электрическая цепь обесточится, а лампа погаснет. Датчик (>пять перейдет в режим ожидания. ONLINE ВИДЕО Принцип работы датчика движения Датчик движения, принцип работы Как работает датчик движения и для чего ему мухи глаз? Принцип работы инфракрасного датчика движения Потолочные датчики движения У моделей потолочных датчиков охраняемая зона составляет 360 градусов и сформирована в виде конуса с утлом расхождения лучей до 120 градусов (рис. 28.3). Таким образом, создается многолучевой барьер при пересечении которого, например, человеком или живот- ным, датчик фиксирует нарушение и переходит в режим тревоги. Как правило, потолочные датчики, в зависимости от модели, уста- навливают на высоту 2,5...3 метра от пола. При этом охраняемая зона в нижней части составляет в диаметре от 10 до 20 метров. Их лучше устанавливать в небольших помещениях, где нужно контролировать одновременно все четыре стороны, и где установка настенного датчика будет не эффективна.
Селение охраняемой зоны Вид с боку Вид с верху Потолок Рис. 28.3. Охраняемая зона потолочного датчика движения ONLINE ВИДЕО Датчик движения инфракрас- ный потолочный ДДП-К (компакт): описание, подключение, тестирование Обзор новинки 4' датчик движения потолочный ДДП 06 (присутствия) Настенные датчики движения У настенных датчиков область применения шире. Их устанавли- вают и в помещениях, и на открытом воздухе (рис. 28.4). Они так же, как и потолочные, создают многолучевой барьер, при пересечении которого датчик переходит в режим тревоги и своим контактом реле замыкает электрическую цепь. Высоту установки необходимо выбирать в пределах 2...2,.5 м.
Рис. 28.4. Охраняемая зона настенного датчика движения ONLINE ВИДЕО Датчик движения уличный ДДС-02 - распаковка Датчик движения инфракрас- ный настенный ДДС-02. обзор новинки, разбор частых вопросов Выбираем место установки датчика движения Вариантов размещения настенных датчиков много, но самый опти- мальный вариант — в углу помещения. Об этом говорит и диаграмма направленности лучей на рис. 28.4 (вид сверху')- Вот посмотри на моем примере. У меня датчик установлен в углу, а справа от него, над дверью, висит светильник (рис. 28.5).
Рис. 28.5 Связка «датчик-светильник» в жилой комнате ПРИМЕЧАНИЕ Из личного опыта скажу, что связку «датчик-светиль- ник» лучше всего использовать отдельно от действу ющего освещения. Для этого проводится отдельная линия, в которой будут задействованы только датчик, светильник и выключатель Так всегда можно отклю- чить датчик движения, когда в нем нет необходимости. Рис. 28 6. Клавиша отключения датчика движения Кстати, можно использовать и действую- щий выключатель. Например, если в квартире стоит одинарный, то его меняем на двойной, а свободный контакт выключателя используем для подачи питания 220 В на датчик. Если стоит двойной выключатель, то соответственно его меняем на тройной (рис. 28.6). Рассмотрим вариант установки настенного датчика в прихожей квартиры. Как правило, в наших квартирах двери из всех комнат ведут в прихожую. Зная диаграмму работы лучей настенного датчика, выбираем опти- мальное место для установки. На рис. 28.7 желтым цветом обозначена контролируемая зона, при пересечении которой датчик сработает и включится свет. Но также есть и мертвые зоны, где он тебя не видит. Но этими зонами можно пренебречь, так как при выходе из любой ком- наты, все равно попадаешь в контролируемую зону. Конечно, физику луча трудно предугадать, поэтому контролируемая зона показана ориентировочно. Но именно таким образом она будет распределяться в прихожей с отклонением, плюс-минус несколько сан- тиметров. В любом случае экспериментируй.
Контролируемая зона настенного датчика движения Возможна даже комбинированная установка настенного и потолоч- ного датчиков одновременно, где работа только одного вида будет не эффективна. ONLINE ВИДЕО Установка и подключение датчика движения для вклю чения освещения Лучшие датчики движения ТОП 8 датчиков цена-качество в 2024 году Принципиальная схема системы освещения с датчиком движения ВНИМАНИЕ. Все работы по установке датчика движения для включе- ния освещения производятся при отключенном напря- жении 220 В.
Датчик . „ Фаза L 0- —- 3 220 В хж Ноль 2 N 0------"--- контакт роле л । датчика я I © ♦ Лампа Рис. 28.8. Принципиальная схема подключения датчика дьижения Здесь тоже все просто. Как правило, вме- сте с датчиком идет стандартная инструкция по его установке, подключению и настройке. Сначала рассмотрим принципиальную схему подключения потолочного и настенного дат- чиков движения (рис. 28.8). Фаза L проводом 1 и ноль N проводом 2 подают питание 220 В на датчик движения. Проводом 3 фаза выходит из датчика и прихо- дит на один конец лампы. Второй конец лампы подключен к нулевому проводу. ПРИМЕЧАНИЕ. Контакт реле показан условно, чтобы легче было по- нять принцип работы датчика. При появлении движения в контролируемой зоне датчик срабаты- вает, контакт реле замыкается, и фаза проводом 3 приходит на лампу. Лампа включается. СОВЕТ. Фазный провод желательно подключать именно так, как показано на принципиальной схеме, идущей с ин- струкцией. Монтажная схема подключения датчика движения, светильника и выключателя Когда открываешь заднюю крышку, то видишь клеммную колодку и три цветных провода, выходящих из1гутри корпуса и подключенных к колодке. На рис. 28.9 с левой стороны колодки обозначено, как дол- жен подключаться датчик движения. ПРИМЕЧАНИЕ. Также к левой стороне колодки подходят мои провода, не обращайте на них ВНИМАНИЕ. Просто я не стал их отключать.
Рис 28.9. Датчик со снятой крышкой и поясняющей схемой включения Все три жилы, выходящие изнутри корпуса, имеют стандартные цвета, кото- рые используются в бытовой аппаратуре: 1 — коричневый или сиреневый про- вод — входящая фаза (L); 2 — синий провод — нулевая жила (N); 3 — красный провод — выходящая фаза. На рис. 28.10 привожу полную мон- тажную схему подключения датчика дви- жения, светильника и выключателя. Фаза L (коричневый цвет) заходит в соединительную коробку и в точке 1, соединяясь с жилой провода А, подключается к нижнему контакту выключателя. С верхнего контакта выключателя, этим же проводом А, фаза в точке 2 соединяется с жилой провода В и уходит на контакт 1 клеммы датчика. С контакта клеммы 3 датчика, фаза (красный цвет) трехжильным проводом В уходит в соединительную коробку, где в точке 3 соединя- ется с жилой провода С, и уходит на контакт лампы накаливания. Нулевая жила N (синий цвет) заходит в коробку, где из точки 4 ухо- дит на лампу и на контакт 2 клеммы датчика. Рис. 28.10. Монтажная схема подключения датчика движения, светильника и выключателя Настройка датчика движения Нам осталось рассмотреть последний штрих — настройку7 самого датчика движения. Практически у всех датчиков, предназначенных для
включения освещения, есть дополнительные настройки в виде специ- альных регулировочных потенциометров: TIME и LUX. Этими двумя настройками добиваются корректной работы датчика. TIME — установка времени задержки отключения. Задает время, в течение которого освещение остается включенным с момента послед- него обнаружения движения. В зависимости от модели, значение уста- навливается от 1 секунды до 10 минут. LUX — регулировка порога освещенности для срабатывания дат- чика. Служит для корректной работы датчика в светлое время суток. Если уровень окружающей освещенности ниже заданного порогового значения, то при обнаружении движения датчик сработает. Ести уровень освещенности выше установленного порогового зна- чения, то датчик не сработает. В этом случае датчик движение человека проигнорирует. Настройка схемы освещения с датчиком движения Переходим к настройке. Устанавливаем время TIME приблизи- тельно на 5 с, а порог освещенности LUX выводим на минимум. Подаем питание 220 В на датчик. При первом включении датчик сработает и тут же уйдет в ждущий режим секунд на пятнадцать. По истечении этого времени он начнет срабатывать на движение. Теперь только осталось отрегулировать оптимальное положение наклона головы датчика движения, чтобы он хорошо «видел» входя- щего, то есть нужно максимально настроить контролируемую зону. Здесь достаточно будет проверить реакцию датчика на движение в дальней точке. ONLINE ВИДЕО Датчик движения с выключателем, выводящим датчик из работы. Простая схема подключения Датчик движения для включения освещения. Схема подключения датчика движения для управления светом
Умные датчики движения и датчики присутствия Умные датчики движения и датчики присутствия являются «орга- нами чувств» автоматики Умного дома и, следя за происходящим вокруг, помогают создать действительно интеллектуальное жилище. В чем же различие между датчиками движения и присутствия? Принципиально — это аналогичные устройства. Разница состоит только в чувствительности: ♦ датчик движения срабатывает на явное перемещение человека в зоне его действия; ♦ датчики присутствия реагирует на мельчайшие движения челове- ка, например, перемещение руки, лежащей на мышке компьютера, едва различимое покачивание головой и даже дыхание. Важным моментом для датчиков присутствия является ситуация, в которой вошедший в комнату человек какое-то время полностью остается без движений, которые возможно зафиксировать. Чтобы избе- жать ошибок включсния/выключения, устройство имеет настройку задержки срабатывания. Благодаря этому достигается 100%-ное соот- ветствие момента включения или отключения приборов. Аналогичная ситуация с датчиком движения, установленного в проходных зонах. Принцип действия обоих датчиков основан на эффекте тепло- вого излучения человека, которое находится в инфракрасной невиди- мой для глаз зоне спектра. С помощью специального элемента датчик определяет пассивное инфракрасное излучение (P1R) и его изме- нение. На основании этого формируется электрический сигнал, вклю- чающий или выключающий приборы (чаше всего освещение), а также изменяющий параметры их работы любым исполнительным радио- устройством переключателя или диммера. С помощью настроек чувствительности добиваются того, чтобы, например, датчик не реагировал только на животных с массой менее 15 кг В таком случае ваша собака или кошка, пробегающие в зоне покры- тия не будут вызывать срабатывание. ВНИМАНИЕ. Тепловое излучение присуще не только живым суще- ствам, но также и светильникам, обогревателям, Солнцу. Поэтому чтобы избежать помех и ложных срабатыва- ний, необходимо при размещении датчиков учитывать расположение греющихся устройств и не допускать по- падания на линзу прямого солнечного света.
Простые версии датчиков могут только включать/выключать осве- щение при фиксации движения или изменении естественной освещен- ности. В качестве хорошего автоматического «выключателя» они рабо- тают неплохо. Но для решения многих задач, поставленных перед «умным домом», нужны приборы совершенно иного класса. По-настоящему «умные» датчики движения имеют массу настроек, которые позволяют создать на самом деле интеллектуальное жилище, учитывающее бесконечное разнообразие ситуаций и соответствующих реакций автоматики. Они являются своего рода мультисенсорами, могут не только регистриро- вать движение и измерять поток естественной освещенности, но также: ♦ измерять температуру в помещении; ♦ вибрации; ♦ фиксировать время нахождения человека в помещении; ♦ распознавать поведение людей в комнате; ♦ самообучаться для изменения порога срабатывания при измене- нии освещенности; ♦ гибко изменять при необходимости зону обнаружения; ♦ издавать акустическое предупреждение за 15 секунд до отключения. ПРИМЕЧАНИЕ. Примерами таких устройств могут послужить датчи- ки «8 в 1» и «12 в 1» от компании HDL Многофункциональный датчик «8 в 1» от компании HDL представ- лен на рис. 28.11 Функционал: определение движения, освещенности, температуры, прием и передача ИК, 2 пары сухих контактов и логика использования внешних условий (событий). Обеспечивается быстрое подключение к шине HDL buspro. Рис. 28.11. Многофункциональный датчик «8 в 1» от компании HDL. а - внешний вид. лицо, б - внешний вид, оборот - в - внутренне устройство
Возможности датчика: ♦ 2 входа сухих контактов (для внешних датчиков); ♦ встроенная логика на 32 логических блока; ♦ максимум 5 входов для логического ре- шения; ♦ максимум 10 контрольных целей для каждого логического блока ИК прием- ник ИК трансмиттер; Рис. 28.12. Потолочный датчик движения Айго от Basaite ♦ память на 240 ИК команд и 3 адресные зоны безопасности. Одним из самых изящных решений является встраиваемый пото- лочный датчик движения Auro от Basaite, который едва различим в интерьере. Аш о - это практически невидимый датчик движения, кот о- рый автоматически включает свет в коридорах, гардеробных, туалетах и других помещениях. Auro вписывается в любой интерьер благодаря своим размерам и большому разнообразию отделки. Характеристики потолочною датчика движения Auro от Basaite сле- дующие: ♦ плоский дизайн; ♦ видимый диаметр 52 мм, ♦ видимая толщина 1 мм; ♦ горизонтальный угол обнаружения 560°; ♦ вертикальный угол обнаружения 90°; ♦ встроенный светодиодный индикатор состояния; ♦ встроенный датчик уровня освещенности (только в белом исполнении); ♦ встроенный температурный датчик. Датчик работает только в системах автоматизации KNX, настраива- ется с помощью ПО ETS. Подбор параметров датчиков движения и присутствия должен осу- ществляться с учетом местных условий. Так, в зависимости от высоты установки один и тот же сенсор будет иметь различную площадь покры- тия. Дальность обнаружения человека датчиком движения SPHINX 104- ЗьО АР (рис. 28.13) представлена в табл. 28.1. Поэтому важно правильно рассчитать количество устройств, чув- ствительность и зону’ охвата, необходимость в дополнительных опциях К Рис. 28.13. Потолочный датчик движения SPHINX 104-360 АР Дальность обнаружения человека датчиком движения SPHINX 104-36С АР Таблица 28.1 Высота установки, м Дальность обнаружения чет с века, м сидящего идущего 2 4 9 4 5 12
(экономически целесообразно использовать простые сенсоры, там, где «умные» опции не требуются). Эти параметры зависят от особенностей пространства размещения; формы, высоты потолков, наличия преград в виде мебели и перегородок; возможностей для монтажа устройства (мате- риала стен или потолков, требований дизайна); ситуаций использования; наличия всевозможных помех и нестандартных условий. Классификаиия датчиков движения от компании HDL представлена в табл. 28.2. классификация датчиков движения Таблица 28.2 Вид датчика движения Варианты исполнения По способу закрепления Накладные Врезные или скрытые, межпотолочные, извне заметна только линза и дизайнерское кольцо По геометрии зоны обнаружения Круглая; полукруглая прямоугольная; квадратная; с отключаемыми секторами (настраиваемая) По месту установки Потолочные (с углом обзора до 360 градусов) Настенные (угол обзора до 180 градусов) По рабочему напряжению 24 В (в т.ч. от шины НЭЦ 30 В (от шины KNX) 230 В Геометрия датчиков движения обычно сопоставима с формой зоны покрытия. Если зона квадратная, сам датчик имеет квадратную (прямоугольную) форму. Благодаря этому его оптическая часть, акку- ратно выступая из плоскости потолка, «смотрит» на четыре стороны в виде пирамиды с четырьмя гранями. Настенные датчики обычно имеют такую же форму, за исключением оптической части, которая выполнена в виде полусферы. Рассмотрим примеры датчиков при- сутствия и схемы их включения. Потолочный датчик присутствия на 230 вольт ECO-1R DUAL-C NT ВК (рис. 28.14) имеет квадратную зону обнаружения. Это означает, что в помещении равном по площади зоне покрытия прибора будут отсутствовать «слепые» зоны. Одним датчиком могут управляться две группы света. Для каждой группы он имеет отделыгую зону измерения освещенности. Таким образом, эти группы не обязательно будут включаться синхронно. Имеет возможность параллельного подключения с другими датчиками (до 10 шт.). На практике это означает, что каждый из датчиков будет, как и раньше, коммутировать две группы световых приборов, но зона покрытия для включения этих двух групп увеличится пропорционально коли- 14 По ю честву установленных датчиков минус площадь дотч^ '230 зон, которые будут перекрываться соседними вольт eco-ir dual-сытвк
Рис. 28.15. Настенный датчик присутствия ECO-IR 180-24VBK приборами. Настройка датчика может выполняться потенциометром на самом сенсоре или дистанци- онно через пульт. Схема включения датчика пред- ставлена на рис. 28.16, а. Настенный датчик присутствия ECO-IR 180-24V ВК (рис. 28.15) также выполнен в ква- дратном форм-факторе, но его оптика в виде полу- сферы «смотрит» на 180 градусов покрываемой площади. Схема включения датчика представлена на рис. 28.16, б. В цветовой гамме датчиков преобладает белый и черный цвет. Поставляются с дополнительными аксессуарами. К ним относятся коробки для монтажа, а также ударопрочные решетки, защищающие оптику от механического повреждения. Функционирование устройств также обеспечивается пультами дистанционной настройки, позволяю- щей изменять параметры датчиков без их демонтажа. ПРИМЕЧАНИЕ. Умные датчики движения имеют некоторые ограниче- ния. Например, на собаку весом более 40 килограмм даже самые большие сенсоры будут срабатывать. Датчик не сможет отличить одного человека от другого. Поэтому на передвижение обслуживающего персонала и домочад- цев он будет реагировать одинаково. Учтя эти особенности и грамотно спланировав расположение ком- плекса датчиков движения и присутствия, можно добиться наилучшего эффекта. а б Рис, 28.16. Схемы включения. а - потолочного датчика присутствия ECO-IK DUAl-C NTBK; б - настенного датчика присутствия ECO-IP 18O-24VBK
РАЗДЕЛ 7 СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Экономичность в потреблении электроэнергии, широкие возможности по использованию сделали светодиодное освещение самым популярным и востребованным, применяемым повсеместно. В разделе рассматри- вается устройство и принцип действия светодиодных ламп. Описаны светодиодные ленты как монохромные, так и RGB, правила их выбора для оптимального выполнения поставленных задач. Материал иллю- стрируется большим количеством онлайн видео.
ГЛАВА 29 СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ i Особенности светодиодного освещения Одним из главных преимуществ, которым обладают LED лампы, является экономичность в потреблении электрического гока. Светодиодные лампочки потребляют в 10 раз меньше электричества, чем лампы накаливания и на 30% меньше, чем газоразрядные лампы. Это говорит о том, что при использовании светодиодных ламп умень- шаются материальные затраты на оплату электроэнергии. На сегод- няшний день — это немаловажный факт. Одним из самых выгодных преимуществ является долгий срок службы светодиодов. Работают такие лампы от 50 000 до 100 000 часов. Беспрерывное использование светодиодных ламп может осущест- вляться на протяжении 11 лет. Или 27 лет при ежедневном использова- нии в течение 5 часов. При истечении этого времени лампы будут продолжать работать, но давать на 50% меньше света по сравнению с изначальным уровнем. Такие источники света (которые станут работать в полсилы) можно использовать как ночники или в тех помещениях, где не сильно важна яркость света. Светодиодные лампы выделяют гораздо меньше тепла, чем лампы накаливания (в гом числе и галогенки), но для них важно соблюдать тепловой режим. Например, их нельзя ставить в закрытые плафоны светильников вместо ламп накаливания.
ВНИМАНИЕ. При перегреве срок службы светодиодных ламп, осо- бенно дешевых серий от неизвестных производите- лей, с плохими радиаторами или вообще без них, будет в сотни раз снижен! Светодиодным лампам характерна точная передача цветов. Светодиодные лампы не излучают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Светодиоды используются не только для освещения помещений, но и для декора. Многие дизайнеры пользуются такими способами, чтобы придать у ют помещению или создать современный и стильный дизайн. Современные светодиоды имеют разнообразный спектр. Начиная от теплого белого (2700 К) заканчивая холодным белым (6500 К). У светодиодных ламп небольшая инерционность, они включаются сразу и на максимальную яркость. В то время как у друтих видов ламп время включения составляет от 1 секунды до 1 минуты, а увеличение яркости от 30% до 100% занимает 3...10 минут. ПРИМЕЧАНИЕ Срок службы этих ламп не сокращается от количества включений и выключений, в отличие от других видов ис точников света. Лишь бы соблюдался тепловой режим в светильнике. Угол излучения светодиодных ламп варьируется от 15° до 180°. Светодиодные лампы не чувст вительны к колебаниям температур окру- жающей среды и в помещении. У светодиодных ламп высокая устойчи- вость к вибрациям. Светодиоды имеют устойчивость к шумам, что является немало- важным фактором. Светодиодные лампы являются безопасными, так как не требуют высокого напряжения и не нагреваются выше 60 °C. Еще одним преимуществом является их экологичность. В них отсутствует ртуть и фосфор в отличие от люминесцентных ламп. Светодиодные лампы и осветители легко подключаются. Свет све- тодиодных ламп, даже не самый яркий, виден на большом расстоянии. Системы из светодиодных линеек настолько просты и удобны, что если из строя выходит один или несколько светодиодов, тс прибор про- должает работать.
ONLINE ВИДЕО О светодиодных лампах 220В Ремонтируем своими руками Светодиодная лампа для освещения: как рассчитать количество, как подобрать по характеристикам Светодиодные лампы: достоинства и недостатки ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Светодиодная лампа - осветительный прибор, уста- навливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных свето- диодных ламп, так и для установки ламп другого типа (люминесцентных, накаливания, галогенных), возможно, с некоторой доработкой. Производители указывают напряжение питания, потребляемую мощность и цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую темпера - туру), срок службы лампы и мощность аналогичной лампы накаливания. Достоинства светодиодных ламп: . ♦ светодиодная пампа безопасна в работе, т. к. она не требует высо- кого напряжения. При этом наибольшая температура светодиода и ограждающей арматуры не превысит 6О°С; ♦ наименьшее, по сравнению с любыми другими типами бытовых ламп, потребление электроэнергии (табл. 29.1); ♦ высокая световая отдача, порядка 120 лм/Вт (светоотдача ламп на- каливания составляет 10...24 лм/Вт, а люминесцентных ламп — от 60 до 100 лм/Вт); ♦ наивысший, по сравнению с любыми другими лампами освещения, срок службы (40000...50000 часов и более), при условии качествен- ного построения самой светодиодной лампы, применении в ее из- готовлении высококачественных материалов, а также соблюдении заданного теплового режима;
♦ получение различных характеристик спектра без использования светофильтров, т. е. по аналогии с лампами накаливания; ♦ прочность и безопасность для пользователей. Светодиодная лам- па при случайном падении не разобьется и не будет повреждена, т. е. осколков стекла, характерных для подобной ситуации с любой другой осветительной лампой, не будет. Ее элементы не содержат сколько-нибудь опасных компонентов химического происхожде- ния, присутствующих, к примеру, в люминесцентных лампах; ♦ в спектре излучения светодиодов отсутствует значительные ин- фракрасное и ультрафиолетовое излучения; ♦ срок службы не зависит от количества включений и отключений. У других ламп количество включений-отключений серьезно влия- ет на продолжительность их службы; ♦ светодиодные лампы могут работать при изменении напряжения от 80 до 230 В. ПРИМЕЧАНИЕ. Конечно, при снижении напряжения интенсивность све- чения измениться, но лампа гореть будет. Потребляемая мощность различными лампами для достижения определенного светового потока Таблииа 291 Световой моток, лм Мощность (Вт) Свеюдиодная лампа Люминесцентная лампа Лампа накаливания 250 2 5 5...7 20 400 4 5 10..13 40 700 8 10 15.. 10 60 900 10 12 18 .20 75 1200 12. .15 25.. 50 100 1800 18...20 40...50 150 2500 25 50 60 80 200 Недостатки светодиодных ламп: ♦ наивысшая цена среди аналогичных осветительных ламп; ♦ потребность в отводящем тепло радиаторе, ♦ при отсутствии конденсатора, выравнивающего световой поток светодиодов, наблюдается заметная пульсация света;
♦ световой спектр, генерируемый светодиодами, монохромен и су- щественно отличается от естественного солнечного освещения. Для смягчения монохромного светового излучения требуется лю- минофоры специального состава; ♦ генерируемый световой поток узко направлен и требует установки нескольких разнонаправленных ламп или рассеивателя света, од- нако применение последнего существенно снижает интенсивность освещения. ONLINE ВИДЕО Светодиодная филаментная лампа. Чем лучше обычной? Тест и эксплуатация Сравнение ламп накаливания, галогеновых, энергосберегаю- щих и светодиодных Устройство светодиодной лампы Рассмотрим устройство светодиод- ной лампы. Основные элементы совре- менной светодиодной лампы представ- лены на рис. 29.1. Светодиодная лампа состоит из рассеивателя, собственно светодиодов, платы, на которую они монтируются, радиатора для охлажде- ния светодиодов, драйвера, вентиля- ционных отверстий для циркуляции воздуха, цоколя. Рассмотрим основные элементы современной светодиодной лампы подробнее. Пускатель-балласт (драйвер) — это первый и главный компонент светодиодной лампы. Он заключен в пластиковый корпус с вентиляци- онными отверстиями. Представляет Рассеиватель Светс диодная матрица Радиатор Драйвер Цоколь Е27 Рис. 29.1. Устройство светодиодной лампы с цоколем Е27
Рис. 29.2. Типовая схема включения драйвера светодиодной лампы собой электронную схему, служащую для преобразования входного напряжения к напряжению, пригодному для использования в светоди- одной лампе. Типовая схема включения драйвера светодиодной лампы пред- ставлена на рис. 29.2. Дроссели и трансформаторы в этом устройстве использовать прак- тически не представляется возможным из-за их больших размеров, несоизмеримых с размерами корпуса лампы. Хотя бывают исключения. Поэтому драйвер содержит мост, мощные конденсаторы, причем, более мощные, чем в схеме балласта люминесцентных ламп. Драйвер задает определенную частоту для питающего напряжения и тока светодиода. Эта частота питания важна по двум причинам: ♦ во-первых, для того чтобы задать определенную яркость свече- ния, т. к. яркость свечения для светодиода задается «правильно» именно не изменением напряжения, а определенной частотой питания; ♦ во-вторых, это ограничение частоты через драйвер позволят мощ- ному светодиоду дольше «деградировать» (терять выходной свето- вой поток), то есть светодиод проработает дольше. Типовая принципиальная схема драйвера светодиодной лампы представлена на рис. 29.3. Долговечность светодиодной лампы во мно- гом определяется наличием и качеством драйвера. Рис. 29.3. Типовая принципиалоная схема драйвера светодиодной лампы Следует отмстить, что требуются вентиляционные отверстия в корпусе балласта. Ведь тепло, вырабатываемое диодами в светодиод- ных лампах, направлено не наружу, а внутрь корпуса лампы.
ВНИМАНИЕ. Срок службы любой светодиодной лампы зависит с ко- личеством вентиляционных отверстий в корпусе, на- дежности конденсаторов и стабилитронов, выравнива ющих напряжение в случае его перепадов. Внешний вид драйвера светодиодной лампы представлен на рис. 29.4. Алюминиевый радиатор (рис. 29.5) в лампе необходим. Ведь в отличие от обычных ламп накаливания, светодиоды не излучают тепло в окружающие пространство. Они проводят его в направлении от р-n перехода к теплоотводу в корпусе светодиода (или вывод свето- диода, или специальная металлическая пластинка). Рис. 294. Внешний вид драйвера светодиодной лампы Рис. 29.5 Внешний вид радиатора светодиодной лампы ONLINE ВИДЕО Устройство светодиодной лампы. Как работает лампа? Схема светодиодной лампы Устройство светодиодной лампы
Отвод тепла при работе светодиодной лампы Путь отвода тепла состоит из множества тепловых сопротивле- ний: «р-n переход —г теплоотвод корпуса»; «теплоотвод корпуса —> печат- ная плата», «печатная плата радиатор»; «радиатор —> окружающая среда». ПРИМЕЧАНИЕ. Использование мощных светодиодов связано с высокой вероятностью чрезмерного увеличения температуры перехода, от которой напрямую зависят срок службы, надежность и световые характеристики светодиода. Данные исследований говорят, что примерно 65-85% электроэнер- гии при работе светодиода преобразуется в тепло. Однако, при условии соблюдения рекомендованных производителем светодиодов тепловых режимов, срок службы светодиода может достигать 10 лет. ВНИМАНИЕ. бели нарушить тепловой режим (обычно это работа с температурой перехода более 12О...125°С), срок служ- бы светодиода может упасть в 10 раз! А при грубом несоблюдении рекомендованных тепловых режимов, на- пример, при включении светодиодов типа emitter без ра- диатора в течение более 5... 7 с, светодиод может вы- йти из строя уже во время первого включения. Повышение температуры перехода, кроме того, приводит к сниже- нию яркости свечения и смещению рабочей длины волны. Так же поли- мер, из которого изготовлен корпус светодиода, нельзя нагревать выше определенного предела, т. к. из-за разности коэффициентов линейного расширения деталей светодиода (контактов, рамки, кристалла, матери- ала линзы), возможен отрыв контактного соединения. Поэтому очень важно максимально рассеять выделяемое светодиодом тепло. Обычно радиатор изготовлен из алюминия и имеет сложную форму. Его выступающие ребра могут быть расположены вдоль и по спирали, что улучшает отвод тепла. Радиаторы видны и на фото ламп, представ- ленных на рис. 29.6. Размеры светодиодов слишком малы и не достаточны для самосто- ятельного отвода тепла, выделяемого ими при работе — чем мощнее
б Рис. 29.6. Светодиодные лампы первых серий. а - примеры исполнения (видно: радиаторы): б - конструктивные элементы светодиодная лампа, тем большего размера и площади ей необходим радиатор. Соответственно, В1гушительный размер алюминиевого ради- атора влияет на себестоимость лампы, к тому же мощную светодиодную лампу будет трудно или невозможно установить в обычные светиль- ники — она в них не поместится. Плата, на которой установлены светодиоды, выполнена из алюми- ния. На сторону, обращенную к радиатору, нанесена термопаста, отво- дящая тепло. ПРИМЕЧАНИЕ. Почти 90% излучения тепла от светодиодов приходит- ся на алюминиевую плату, в которой они установлены. Примеры плат приведены на рис. 29.7. Платы под сверхяркие све- тодиоды обычно покрываются черной или белой паяльной маской, чтобы дополнительно увеличить светопоглощение или светоотраже- ние соответственно, что благоприятно сказывается и на температурных режимах и на дизайне светильников. Медная фольга используется стандартная, предназначенная для производства печатных плат, толщиной от 35...350 мкм.
Рис. 29.7. Плате, для установки светодиодов а - типа «Звезда»; б - круглая, для установки семи светодиодов Диэлектрик-препрег — стеклоткань, пропитанная эпоксидными смолами толщиной 50 .. 150 мкм. Б качестве препрега может использо- ваться как обычная эпоксидная стеклоткань FR-4, так и специальный теплопроводящий состав (T-preg), который обладает лучшими тепло- проводными и электроизоляционными свойствами. Он представляет собой специальную химически стойкую структуру с высокой теплопро- водностью толщиной 75...200 мкм, изготовленного из особого диэлек- трика — смеси полимера со специальной керамикой. Полимер выбирается исходя из его диэлектрических свойств, тогда как керамический наполнитель предназначен для улучшения тепло- проводности, благодаря чему материал имеет и отличные диэлектри- ческие свойства, и очень низкое тепловое сопротивление. В платах с металлическим основанием слой диэлектрика — клю- чевой, поскольку соединяет медь с нижним, металлическим (алюми- ниевым или медным) базовым, который служит радиатором для всей печатной платы и выполняет функцию проводника тепла от верхнего к нижнему слою — к металлическому основанию. В конструкции плат с металлическим основанием важную роль играет коэффициент температурного расширения (КТР) материа- лов подложки. Использование материалов с большим КТР при высоких температурах приводит к возникновению внутренних механических напряжений в структуре. ПРИМЕЧАНИЕ. Поэтому для высокотемпературных применений, где данный параметр критичен, используют материалы с подложкой из низкоуглеродистой стали (толщиной 1 и 2,3 мм) с малым КТР.
Хотя медь обладает лучшими теплопроводными свойствами, алю- миний все-таки является самым распространенным материалом для плат с металлическим основанием, так как он более дешевый и, что немаловажно, легкий материал. ONLINE ВИДЕО Охлаждение светодиодных ламп Светодиодные лампы теряют яркость при нагреве? Вся правда в этом видео! Оптика и светодиоды Значение силы 'света при применении одного светодиода недо- статочно, разумно применить системы с пятью и более светодиодами. Поэтому светодиоды в лампе устанавливаются в большом количестве: от пяти до многих десятков. Эти полупроводниковые приборы пре- образуют электрический ток в световое излучение. Любой светодиод состоит из не проводящей ток подложки, на которую уложен полупро- водниковый кристалл. Оба этих элемента заключены в корпус с выво- дами контактов с одной и линзой из пластика с другой стороны. Свободное пространство между линзой и кристаллом заполнено бесцветным силиконом. Конструкция светодиода закреплена на алю- миниевом основании, отводящем тепло и придающем светодиоду боль- шую жесткость. От качества светодиодов зависит световой поток, генерируемый ими. ВНИМАНИЕ. _____________ При построении лампы на дешевых светодиодах ее светоотдача понижается намного ниже 100 лм/Вт, т. е. утрачивается важное преимущество светодиод- ной лампы, до полного уравнивания с потоком люминес- центной лампы.
Рассеивающая свет оптика (линзы, рассеиватели) служит для дости- жения нужного результата: получить или точечный источник, или лампу, которая светит во все стороны. Оптика закреплена на внутрен- нем кольце из алюминия. Производится из матового пластика, слу- жит для равномерного рассеивания светового пучка от светодиодов. Практически не греется. ПРИМЕЧАНИЕ. Задача оптической системы, используемой в паре со светодиодом - как можно более рационально распреде- лить световой поток в пространстве Правильно подобранная оптика позволяет существенно увеличить плотность светового потока диода и более точно приспособить его работу для решаемой технической задачи. На сегодняшний день представленные на рынке оптические системы охватывают достаточно широкий спектр применения свето- диода: от точечной индикации до приборов основного освещения. Оптика позволяет выстроить не только круговой, но и протяжен- ный эллиптический фронт излучения. Оптические системы делятся на два основных типа, линзовые и отражательные. Все они создают различные диаграммы направлен- ности излучения в пространстве. Получается, что при использовании оптических систем с более широкой диаграммой направленности сила света будет ниже, снизится и освещенность. Происходит это из-за рассредоточения светового потока на сравнительно большой площади. Следовательно, при выборе следует учитывать зависимость между площадью освещаемой поверх- ности и значением силы света системы. Важным параметром также является собирательная способность систем. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Собирательная способность системы - это отноше- ние светового потока внутри угла эффективного из- лучения ко всему световому потоку, прошедшему через систему. Выраженная в процентах, эта величина часто обозначается как оптическая эффективность. Хорошим значением эффективности следует считать величины от 75% и выше.
У линзовых систем, как правило, они меньше. Это связано с тем, что свет, проходя через линзу, дважды пересекает границу раздела двух оптических сред. Поэтому, выбирая систему с узкой или средней направленностью, следует помнить о том, что отражатель может быть эффективнее линзы. ONLINE ВИДЕО 5 способов заменить светодиод в LED лампочке. Пайка SMD светодиодов Как легко узнать параметры светодиода е LED-лампе
ГЛАВА 30 СВЕТОДИОДНЫЕ ЛЕНТЫ Первое знакомство Светодиодные (LED) ленты — один из видов светодиодной про- дукции, приобретающий все большую популярность в декоративной и рекламной подсветке, а также в функциональном освещении. Они представляют собой тонкую подложку (0,2...0,25 мм), на которую уста- новлены светодиоды поверхностного монтажа (называются также SDM LED. SMD светодиоды). Внешний вид светодиодной ленты представлен на рис. 30.1. Сейчас в лентах преимущественно применяются светодиоды 3528 — 3,5 мм на 2.8 мм (в дюймах размер 1210), 5050 — 5 мм на 5 мм (см. рис. 30.2), а также светодиоды 5060 и 5055. Рис. 30.1. Внешний вид светодиодной ленто/ в бобине
Рис. 30.2. Светодиодные ленты, подключенные с помощью коннекторов: а - со светодиодами 5050 60 штУм RGB-версия (слева) б ~ со светодиодами 5528 60 сытс/м белого свечения (справа! Менее распространены светодиоды 1206 и 0805 (в дюймах), боковые серии 335 и более мощные светодиоды 3014. Кроме 5050, все они содержат по одному светоизлучающему кристаллу. В 5050 их три одинаковых или разноцветных В этих кристаллах и заключается самое глав- ное отличие. Они сильно различаются по яркости, качеству и стоимости. Вся лента делится на модули, которые соединены параллельно. Схема подключения светодиодов в ленте — параллельная. Это дает возмож- ность разрезать ленту на отрезки по линии разреза, указанной на ленте, и каждый модуль будет работать отдельно. Для подключения проводов с обеих сторон модуля есть контактные площадки. Для удобного монтажа светодиодной ленты, как правило, применяется два способа. Способ №1. На обратную сторону ленты нанесен двусторонний скотч, с помощью которого можно ее приклеить практически к любой поверхности (гипсокартон, металл, стекло, дерево или любой другой, обязательно гладкий, материал). Способ №2. С помощью специальных клипс, подобранных по раз- меру ленты. В общем случае, светодиодные ленты представляют собой печат- ные платы (достаточно тонкие на гибкой основе) с напаянными на них светодиодами под определенным углом рассеивания для обеспечения равномерного освещения. Подложка изготавливается в двух вариантах: белой и коричневой, для того чтобы больше соответствовать поверхности, на которую уста- навливается лента. ПРИМЕЧАНИЕ. В основе светодиодной ленты лежат светодиоды по- верхностного монтажа SMD 3528 и SMD 5050, где циф- ры - размеры светодиодного модуля 35 мм х 28 мм и 50 мм х 50 мм, соответственно. Гибкие светодиодные ленты имеют и негибкую альтернативу све- тодиодные полосы, линейки.
ONLINE ВИДЕО Достоинства светодиодных лент Можно назвать десяток достоинств светодиодных лент: ♦ безопасность использования; ♦ низкое напряжение питания 12 или 24 В; ♦ возможность выбора цвета свечения ленты или, при использова- нии RGB ленты, смена цветов свечения, многоцветная светодиод- ная LED лента при соответствующем управлении контроллером способна, кроме основных цветов, воспроизвести любые оттенки спектра; ♦ возможность использования некоторых лент даже в самых небла- гоприятных условиях (светодиодные ленты с высокой пыле- и вла- гозащищенностью); ♦ дешевая и технически более совершенная альтернатива неоновым лампам; ♦ все положительные стороны использования светодиодов, как ис- точников света (отсутствие мерцания, отсутствие ИК составляю- щей в световом спектре, высокая яркость и угол свечения); ♦ гибкость и простота монтажа (установка ленты не подразумевает под собой сверление отверстий, для установки необходимо мини- мальное пространство); ♦ длительный срок службы (до 50 000 часов работы) при правильной установке и питании; ♦ срок службы во много раз увеличивает интервалы обслуживания системы освещения на базе светодиодной ленты; ♦ низкое энергопотребление. Сейчас светодиодная лента с успехом заменила неоновые лампы в наружной рекламе и подсветке автомобилей.
ONLINE ВИДЕО Плюсы и недостатки светодиодной ленты на 220 вольт Почему стоит выбрать светодиодную ленту 24 В Рекомендации профессионалов 12 или 24 вольта - какая светодиодная лента лучше? В чем отличия? Характеристики светодиодных лент Основные характеристики важны, т. к. они описывают ленту в целом, позволяют сделать расчеты и выбрать необходимую светоди- одную ленту. Давайте рассмотрим. Цветность: светодиоды одноцветные либо многоцветные (RGB) Степень влагозащищенности: без защиты от влаги (IP20) и с раз- ной степенью защиты от попадания пыли и влаги (1Рб5, IP68). Количество светодиодов на I метр: от 30 до 240 и больше Размер светодиодов: наиболее распространены 3,5*2,8 мм и 5,0*5,0 мм. Расположение диодов на основе: однорядное или двухрядное. Световой поток, лм/диод: зависит от количества светодиодов и их световых характеристик. Яркость указывается именно для белого света, так как у других цветов яркость колеблется из-за разной длины волны. ONLINE ВИДЕО Светодиодная ленто : выбор, подключение, подсветка кухни Лучшие умные светодиодные ленты. Топ-5 светодиодных лент с умными функциями в 2024 году
Рабочее напряжение ленты: 5, 12 или 24 В. Также лента может быть прямого включения на 220 В. Существует также ряд дополнительных характеристик, которые также важно учитывать при выборе светодиодной ленты. Например: цвет основания ленты, качество, влагозащитные и термостойкие каче- ства клеевого скотча. Устройство и внутренняя схема светодиодной ленты Абсолютное большинство лент запитываются от 12 В. Дома это — блок питания. В машине можно подключать напрямую от бортовой сети. Ленту можно резать обычными ножницами по линиям разреза. Шаг линий разреза в зависимости от типа ленты бывает, например, 2,5, 5, 10 см. По обоим краям от этой линии остаются клеммы, к которым подключаются провода. Рассмотрим устройство и внутреннюю схему светодиодной ленты. На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находиться тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам при- паиваются светодиоды типа SMD 3528 или SMD 5050 и токоограничива- ющие SMD резисторы типа Р1-12 мощностью 0,125 Вт (рис. 30.3). ПРИМЕЧАНИЕ. Обратите внимание, что в обозначении светодиода за ложен его размер, например, SMD 5050 имеет размер 5,0 мм*5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последова- тельно соединенных светодиода и один или несколько токоограничива- Рис.30.3. Структура светодиодной ленты
ющих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины мощности, рассеиваемой на них. ПРИМЕЧАНИЕ. Резистор может стоять в любом месте схемы: и со стороны подвода плюса, и со стороны минуса и между любыми светодиодами. Маркировка резисторов. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным чистом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит, нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 0м. Если на резисторе нанесена маркировка в виде числа 151 (.рис. 30.4), то это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Рис. 30.4. Секция светодиодной ленты Рассмотрим устройство и внутреннюю схему ленты на примере гибкой светодиодной ленты серии ID (ID-R, ID-G, ID-В, ID-Y, ID-W, ID-WW, ID-RGB). Одноцветная светодиодная лента (рис. 30.5, а) состоит из моду- лей на гибкой печатной плате, покрытой с обратной стороны липким скотчем ЗМ. Модуль имеет размеры 8*50 мм, содержит три последовательно включенных диода. Питание 12 вольт постоянного тока. Модуль можно отделить от целого куска при помощи ножниц или ножа. Лента ID-RGB (рис. 30.5, б) состоит из модулей размером 10*100 мм из трех светодиодов, имеющих в своем корпусе 3 кристалла (красного, синего и зеленого свечения). Используя с RGB лентой специ- альный контроллер, можно получить дополнительные цвета. Характеристики этих лент представлены в табл. 30.1.
Рис. 50 5 Устройство и внутренняя схема светодиодных лент, а - одноцветной, б - многоцветной, RGB Глава 30. Светодиодные ленты 341
Характер истики светодиодных лент серии ID Таблица 30.1 Код Цвет Длина, м Яркость, лм Угол свечения Пита ние, В Ток, А Мощность, Вт ID-R красный 5 450 120 12 1,7...2 24 ID-G зеленый 50С ID-Б синий 300 ID-Y желтый 450 ID-W 6500К 600 ID-VVW 3500К 450 ID RGB RGB 625 2,6 . 3 36 ONLINE ВИДЕО Устройство светодиодной ленты RGB Светодиодная лента. Устройство Подключение и пайка Основные категории светодиодных лент на рынке «Стандартная» белая светодиодная лента сделана на надежных чипах «epistar» с яркостью 4...5 люмен. Яркость одного метра 3528 (60), соответственно, составляет 240...300 лм. Деградация не превышает 2% за 1000 часов. «Бюджетная» лента сделана на «китайских» чипах с яркостью 3... 3,5 люмена (бывает и 2,5). Яркость одного метра 180. ..210 лм. Деградация: 10.30% за 1000 часов. Кроме того, светодиоды с такими кристаллами, как правило, не проходят должный выходной контроль и довольно часто выходят из строя из-за обрыва внутренних связей. Хотя стоит отметить, что брака у хороших китайских производителей стало заметно меньше. «Качественная» светодиодная лента сделана на чипах уровня «epistar» с яркостью 5...6 люмен. Эти чипы используются при произ- водстве большинства качественной китайской осветительной тех- ники. Яркость 3528 (60) до 360 люмен с одного метра. Деградация не превышает 1% за 1000 часов. Стоимость таких чипов на 30% выше, чем у «стандартных».
Лента класса «Premium». Делается только но заказу. Используются лучшие чипы с яркостью 7...8 люмен. До 480 люмен с одного метра! Дороже «стандартных» на 50...100%. ПРИМЕЧАНИЕ. При наличии одинаковой гибкой печатной плоты по- требление энергии у всех этих лент будет одинаковое. Поэтому, чтобы осветить определенный участок с оди- наковой яркостью потребуется либо одна качествен- ная лента, либо как минимум две «бюджетных» ленты с блоком питания двойной мощности, стоимость кото- рого сопоставима со стоимость ленты. Однако качество печатной платы бывает тоже разным и определя- ется не цветом маски (белой, желтой или черной), а толщиной и спосо- бом нанесения медных проводников. В качественной печатной плате используется прокатная медь, как на стандартных печатных платах толщиной 35 мкм. Она имеет относительно низкое удельное сопротивление, поэ- тому: ♦ падение напряжения по длине ленты невелико; ♦ все светодиоды светят почти одинаково, особенно, если ленту7 под- ключить с двух сторон. В бюджетных лентах (не всех) медь наносится методом диффузного напыления. Она имеет маленькую толщину и неоднородную структуру и, как следствие, высокое удельное сопротивление. Падение напряже- ния по длине такой ленты очень значительно, и уменьшение яркости светодиодов может достигать 70%. Потребление энергии у такой ленты, подключенной с одной сто- роны, может вдвое отличаться от расчетной. ПРИМЕЧАНИЕ. Лента 5050(60) потребляет при подключении с одной сто- роны всего 35.. 33 Вт (расчетная 72 Вт), лента 3528 (60) потребляет 15.18 Вт (расчетная 24 Вт). Такую ленту обязательно следует подключать с двух сторон. Но если производитель поставит резисторы меньшего номинала (например, 100 Ом вместо 150 Ом), то потребление возрастет вдвое. У такой ленты разница в яркости свечения по длине будет еще больше.
Лента с большим количеством светодиодов на метр обладает про- порционально большей яркостью (при подключении с двух сторон). ПРИМЕЧАНИЕ. Один светодиод 5050 можно считать как три свето- диода 5528 в одном корпусе, Только не стоит забивать о качестве кристалла Чем выше потребляемая мощ- ность ленты, тем больше потери по ее длине. ONLINE ВИДЕО Виды слаботочных светодиодных лент. Какие модели есть на рынке и их возможности! Как выбрать Светодиодную Ленту RGB (цветную). Какие отличия RGB, RGBW, RGBW+W, RGBCCT? Обозначение светодиодных лент Тип ленты и ее элементов: ♦ S — в основе ленты используется тип светодиодов SMD; ♦ К — тип светодиода SMD 3528; ♦ Н — тип светодиода SMD 5050; ♦ 30—30 шт. светодиодов на метр; ♦ 60 — 60 шт. светодиодов на метр; ♦ G - не влагозащищенная лента (1Р 41); ♦ F — влагозащищенная лента (IP 65). Цвета: ♦ R — красный цвет; ♦ G — зеленый цвет; ♦ В — синий цвет; ♦ Y — желтый цвет; ♦ W — белый цвет; ♦ WW — теплый белый цвет; ♦ RGB — полноцветные
ПРИМЕЧАНИЕ. SK50G-5B - это светодиодная лента 5528 SMD. 8 мм, 5 м в катушке, 50 светодиодов на метр, 2,4 Вт на метр, DC 12 В. синий, серия 5. ONLINE ВИДЕО Обозначения на светодиодных лентах Параметры светодиодных лент Разновидности SMD светодиодов । для светодиодных лент | Рассмотрим разновидности популярных SMD светодиодов для све- тодиодных лент. В основе большинства лент используются светодиоды SMD 3528, SMD 5050 или SMD 2835. Они надежные, не греются, светят очень ярко и дают очень насыщенный цвет. Светодиоды 3528 состоят из одного кристалла и существенно уступают в яркости диодам марки 5050, в каждом из которых стоит 3 кристалла. Срок службы SMD светодиодов по заявлению производителей состав,гяет не менее 80000 часов Воспользовавшись справочными дан- ными из табл. 30.2 можно рассчитать и оценить их светотехнические возможности. Параметры популярных SMD светодиодов для светодиодных лент и ламп Таблица 30.2 Тип светодиода Цвет свечения Размер, мм Световой поток, лм Ток, мА Напряжение, В LCD3500AmlW-A120 белый еплый 5,0*5,0 40 60 350 3,2 4,0 LED470Am1W-Al2U СИНИЙ 5,0*5,0 15. .20 350 3,2..4,0 LED515AmlW-A120 зеленый 5,0*5,0 40 .50 350 3,2 ..4,0 LED6000AmlW-A120 белый 5,0*5.0 ьО 80 350 3,2 4.0 LED625AmlW-A12C красный 5,0*5,0 30 40 350 2,0.. 2,8 LED-B-SMD3528 синий 3,5’2,8 0,6. 0,85 20 3,3. 3,6 LED-B-SMD5C5O синий 5.0* 5.0 20 2.5 3*20 3.3 ..3.6 LED-CW-SMD3528 белый 3,5*2,8 5,0. 5,5 20 3,4. .3,6
Таблица 50.2 (окончание) Тип светодиода Цвет свечения Размер, мм Световой поток, л м Ток, мА Напряжение, В LED-CW-SMD5050 белый 5,05,0 11,0...14,0 3'20 3 4 3,6 LED-G-SMD3528 зеленый 5 5«2 8 .2,8. .3.5 20 3,2...3,6 LED-G-SMD5O5O зеленый 5,05,0 8,0...8,5 3'20 5,2...3,6 LED-RGB-SMD3528 RGB 3,5«2,8 0,6 20 2.0...2.5 3,5'2,8 1.6 20 3,2...3,6 3,5'2,8 0,3 20 3,3...3,6 LED RGB -SMD5050 RGB 5,0>5.0 1,6 20 2.0 . 2,5 5.0' 5.0 2,5 20 3,2...3,6 5,0«5,0 0,6 20 3,3. .3,6 LED R-SMD3523 красный 3,5'2,8 1,2 1,6 20 2.0 2,5 LED-R-SMD5C5O красный 5,0'5 0 4.5 5 0 3'20 2,0 .2,5 LED-WW-SMD3528 белый теплый 5 5»2,8 3,2. .3,5 20 3 4. 3,6 LED-WW-SMD5O5O белый теплый 5,О«5,0 10,0 12 0 3'20 3,4. 3,6 LED-Y -SMD3S28 Желтый 35'2 8 1.2 1,6 20 2,0...2,5 LED-Y-SMD5O5O желтый 5,0'5.0 4.5 5,0 3'20 2.0...2.5 Примечание. Угол свечения всех этих светодиодов составляет 120...140 град. По количеству цветов Ленты выпускаются как одноцветные (белого, теплого белого, красного, зеленого, синего, желтого свечения), так и многоцветные RGB (три цвета, для которых понадобится контрол- лер). Основная разница очевидна из названия. Если в первом случае лента будет светить всегда одним и тем же цветом, то во втором у вас будет возможность переключать цвета нажатием кнопки на пульте. Также многоцветная лента может иметь различные световые аффекты (например, работать как светомузыка). Количество и тип эффектов зависит от того, к какому контроллеру она подключена. По плотности размещения SMD светодиодов. Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодио- дов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать коли- чество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем све- тодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет тоже больше. Этот параметр позволяет подобрать необходимый тип ленты для раз- ных задач. В целом на метре бывает от 30 до 240 SMD светодиодов. Примеры структуры основных светодиодных лент представлены на рис. 30.6. Количество светодиодов на метр длины ленты составляет: ♦ для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 12 В — от 30 до 120 шт.; ♦ для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В — до 240 шт. на метр (в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда).
SMD 3528 - 60 светодиодов на 1 метр SMD 3528 - 120 светодиодов на 1 мето 5^11) 3:2г - 4 Г светодиод? г 1 метр SMD 5050 - 30 светодиодов на 1 метр SMD 5050 - 60 светодиодов на 1 метр Рис. 30.6. Примеры структуры основных светодиодных лент Конечно же, плотность размещения диодов — главный критерий цены ленты. На что влияет количество диодов на метр? Во-первых, — на яркость, во-вторых. — на потребляемую мощ- ность, в-третьих, — на стоимость. СНИМАНИЕ. Существует один небольшой нюанс, на который следу- ет обратить внимание: если на метре ленты сосредо- точено более 60 диодов, то такая лента будет нагре- баться. Это нужно учесть Для того чтобы такая све- тодиодная лента служила долго и надежно, необходимо при монтаже крепить ленту к алюминиевому профилю, стеклу, керамике, то есть к поверхностям, хорошо про- водящим тепло, чтобы не произошло перегрева ленты.
К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно*. Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, сле- довательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляю- щем числе случаев вполне достаточно. ПРИМЕЧАНИЕ. Чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и доро- же обойдется покупка. Светодиодные ленты можно разделить на две группы по направ- ленности свечения светодиодов, установленных на полосу: ♦ бокового излучения; ♦ фронтального излучения. В светодиодных лентах фронтального излучения используются SMD светодиоды, устанавливаемые на подложку, направление свече- ния — перпендикулярно плоскости самой подложки. ONLINE ВИДЕО Светодиодная лента, светодиоды, мощность, цве- товая температура, контроллеры и диммеры Определение параметров неизвестного SMD светодиода Хорошие светодиоды SMD LED 2835 1 W, 150 mA. Обзор тест и сравнение Светодиодная лента. Типы светодиодов, их характе- ристики и кратность резания
Фронтальные светодиодные ленты Фронтальные светодиодные ленты получили широкое примене- ние: ♦ в дизайне интерьера и экстерьера; ♦ в автомобильной подсветке (подсветка днищ, салона, панели при- боров); ♦ в рекламном освещении (подсветке рекламных конструкций); при изготовлении линейных светильников. На современном рынке фронтальные светодиодные ленты пред- ставлены в основном на основе двух серий светодиодов. 3528, 5050. Ленты на SMD 5050 более яркие за счет того, что светодиоды в них трехкристальные Оба вида лент можно разделить по количеству светоди- одов на метр ленты: SMD 3528 60,120,240 LED/м, SMD 5050:30,60 LED/м. ПРИМЕЧАНИЕ. Существуют также полосы на светодиодах 5060 и 5020. Они встречаются реже, но имеют лучшие харак- теристики, например, более сильный световой поток. Яркие ленты на светодиодах SMD 3020. При плотности 120 све- тодиодов/метр, такая лента дает световой поток в 1020 лм на 1 м. При этом свечение ленты — равномерное, без видимых пучков света от отдельных светодиодов. Ленты бокового свечения построены на светодиодах как 5МО,так и выводные, которые направлены вдоль плоскости ленты. Представленная на рис. 30.7 лента DIP LED IP 65 — очень гибкая в поперечном направлении, идеально подходит для создания надписей и рисунков. Размер — 96ОХ6,8><12 мм. Рабочее напряжение 12 В DC. Ток — 0,64 А'м. Потребление — 7,7 Вт/м. 1Р65. Конструктивно лента выполнена в виде шлейфа, защищенного полума- товым силиконовым слоем, создаю- щим равномерное распределение света. Электрическая схема позволяет произ- водить порезку ленты кратно трем све- тодиодам. Крепление к поверхности осу- ществляется при помощи специальных Рис. 30.7. Внешний вид светодиодной ленты DIP LED IP 65
Т-образных элементов, в которые устанавливается светодиодная лента или с помощью двустороннего скотча. Доступные цвета: холодный белый, теплый белый, красный, зеленый, синий, желтый. Количество светодиодов в ленте 96 штук. ONLINE ВИДЕО Какую ленту можно использовать для световых линий Многоцветные светодиодные ленты RGB, RGBW, СОВ, Неон, Термолента Что выбрать? Светодиодные ленты бокового свечения Светодиодные ленты бокового свечения представлены в основ- ном на выводных (DIP) светодиодах диаметром 5 и 4,8 мм, а также на SMD светодиодах: ЗОЮ, 335, 300,600. Использование лент бокового свечения актуально: ♦ при необходимости направить свет параллельно поверхности, к которой крепится лента; ♦ в случаях установки ленты в небольших отверстиях, к примеру, при подсветке рекламных конструкций, когда необходимо выделить изделие по контуру. DWF (рис. 30.8) применяется внутри и снаружи помещений. Используется для подсветки, обозначения контуров, букв и прочих эле- ментов. Рис. 30.8. Вид и размеры ленту бокового свечения типе DWF
Характеристики. Количество диодов в ленте — 96, длина ленты — 1 м. Угол свечения — 80 град. Питание — 12В. Потребляемый ток — 0,6 А. Потребляемая .мощность — 7,8 Вт. Степень защиты: 1Р67. Остальная информация приведена в табл. 30.3 и на рис. 30.8, Разновидности лент бокового свечения типа DWF Таблица 30 3 Наименование Цвет Яркость, лм DWF-R красный 200 DWF-G зеленый 200 DWF-B синий 120 Наименование Цве1 Яркость, лм DWF-Y желтый 200 DWF-W 6500К 200 DWF-WW 3500К 150 Гибкая в поперечном направлении, лента бокового свечения типа DWF идеально подходит для создания надписей и рисунков. Эта модель ленты приглянулась автолюбителям, с помощью которой они произво- дят переделку' фар и фонарей автомобилей. Устанавливают реснички, кольца, дуги и прочие криволинейные элементы. Подключение ленты и расчет мощности блока питания произво- дится, так же как и в лентах фронтального свечения. ONLINE ВИДЕО Светодиодная PVC-лента бокового свечения Светодиодная лента боково- го свечения 555 SMD 99100 Выбираем светодиодную ленту по яркости свечения Светодиодные ленты серии 3 (менее яркие). Это светодиодные ленты со световым потоком до 240 лм/м для SMD 3528 и до 760 лм/м для SMD 5050. Применяются в областях, где нет необходимости в высоком свето- вом потоке или замене на альтернативные источники освещения: под- светка мебели, открытых ниш и т. д.
Светодиодные ленты серии 5 (более яркие). Это светодиодные ленты со световым потоком до 360 лм/м для SMD 3528 и до 1080 лм/м для SMD 5050. Применяются в областях, где есть необходимость в высоком све- товом потоке или замене на альтернативные источники освещения: основная подсветка помещения, закарнизная подсветка, декоративная подсветка зданий, наружная автомобильная подсветка, поде ветка лайт- боксов и т. д. Лучшие светодиоды идут для производства качественной осве- тительной техники, слабые — для индикации, подсветки ЖК-панелей и других приложений, не требующих высокой эффективности и, в том числе, на светодиодные ленты. При производстве светодиоды тестируются и сортируются по яркости. Кроме того, светодиоды с низкоэффективными кристаллами имеют более высокую деградацию светового потока (падение яркости со временем), так как выделяют больше тепла. По если это кристаллы известных производителей CREE, EPISTAR и т. д., то эта разница незна- чительна. Такая стандартная лента с хорошими чипами прослужит долго, хоть и светит и не очень ярко. Стандартная яркость одного чипа составляет 4...5 люмен при номинальном токе. Высокая яркость — 5...6 люмен, а самая низкая - 3...4 люмена на чип. При одинаковом потреблении энергии. Яркость легко проверяется люксметром. Но на глаз трудно заме- тить различие в яркости менее 30%. При этом эта разница не кажется столь значительной. Однако в готовом изделии или на потолке разница в освещенности заметна сильно. Главное, чтобы было с чем сравнить. Диапазон потребляемых мощностей составляет: ♦ для светодиода SMD 3528 2,4 Вт/м (30 светодиодов на метр); 4,8Вт/м (60 светодиодов на метр); 9,6Вт/м (120 светодиодов на метр); 19,6 Вт/м (240 светодиодов на метр); ♦ для светодиода SMD 5050:7,2 Вт/м (30 светодиодов на метр); 14,4 Вт/м (60 светодиодов на метр); 28,8 Вт/м (120 светодиодов на метр). Есть возможность выбора светодиодной ленты с разными классами защиты от влаги: ♦ IP33 — для обыкновенных помещений; ♦ IP65 — для помещений с повышенной влажностью; ♦ IP67 — д.ля установки на улице, в бассейне. Окончательным параметром является описанная выше яркость: ♦ серия 3 — яркая светодиодная лента; ♦ серия 5 — светодиодная лента повышенной яркости.
ONLINE ВИДЕО Как выбрать светодиодную LED ленту Какую светодиодную лен- ту выбрать для потолка, для кухни, подсветки Сравниваем RGB ленту. Какая светодиодная лента лучше? Выбираем цветовую гамму светодиодных лент Цветовая гамма светодиодных лент представлена основными цве- тами (белый, красный, синий, желтый, зеленый) и RGB лентами. Монохромные белые ленты. Белый цвет разделяют по цветовой температуре: ♦ холодный белый (2670...3800 К); ♦ нейтральный белый (3800...5000 К); ♦ теплый белый (5000... 10000 К). Универсальные RGB ленты с установленными трехкристальными светодиодами разных цветов (R+G+B), могут менять цвет свечения. Для управления цветами RGB устройств используются RGB контроллеры и DMX контроллеры По организации излучения света RGB светодиодные ленты бывают двух типов Тип №1. У данной ленты используются светодиоды LED-R SMD3528 или LED-R SMD5O5O (красный), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5O5O (зеленый) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5O5O (синий), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым измене- нием интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие све- тодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будуг видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным. R, G и В светодиоды серии SMD 3528 имеют размер 3,5у2,8 мм и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD 5050 по размеру больше, их
размер 5*5 мм и, соответственно, светят ярче, световой поток состав- ляет в зависимости от цвета свечения ст 2 до S люменов. ПРИМЕЧАНИЕ. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко опреде лить, какая из них будет светить ярче. Тип №2. В этом типе лент применяются RGB светодиоды серии LED-RCB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5O5O. Отличительная особен- ность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода — красный, зеленый и синий. Поэтому световой поток у таких светодиодов намного меньше Он составляет: ♦ у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3... 1,6 люменов; ♦ у LED-RGB-SMD5O5O всего 0,6...2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практиче- ски в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов. Подключение светодиодного RGB источника света Индикатор яркости красного канала Индикатор яркости зеленого канала Индикатор яркости синего канала R+ G+ R- Включени/выключение режима автоматического перебора всех цветов Добавление выбранного цвета в память Три трехзарядных индикатора яркости отдельных аналов В+ В- G- Выбор ячейки памяти и просмотр ее содержимого / Очистка памяти Рис 30 9- Внешний вид и назначение кнопок управления RGB тестера фирмы lED Design
Это позволяет светодиодные ленты такого типа использовать в созда- нии светового дизайна без ограничений. RGB тестеры. Для настройки и запоминания цвета свечения используются RGB тестеры. На данный момент на рынке представлен обширный выбор RGB и DMX контроллеров: ♦ простые с несколькими программами смены цветов; ♦ сложные, с пультом управления (либо по ИК каналу, либо радио пультом), с возможностью настройки яркости свечения каждого канала RGB в отдельности. RGB тестер (рис. 30.9) — разработка компании LED Design. Небольшое устройство (119*60*28 мм) позволяет настроить яркость свечения каждого канала в отдельности либо отсканировать эти значе- ния и запомнить. Технические характеристики RGB тестера: напряжение пита- ния — 12 В; число каналов — 3; подключение светодиодных RGB источ- ников света по схеме с общим анодом; максимальный ток нагрузки на канал — 3 А; количество цветов, которое может быть получено при помощи данного устройства — 16*106; цифровая индикация яркости каждого цвета по трем каналам; число ячеек памяти — макс 30. Основные функции тестера: ♦ точная ручная настройка цвета при помощи соответствующих кно- пок по трем отдельным каналам (красный, зеленый, синий); ♦ автоматическое сканирование цвета в диапазоне 16 миллионов цветов; ♦ запоминание любого цвета в отдельной ячейке памяти (до 30 яче- ек) для последующего просмотра; ♦ визуальный контроль RGB со- ставляющих выбранного цвета при помощи трех трехразрядных индикаторов (по числу каналов); ♦ функция очистки запомненных цветов; ♦ возможность выбирать и редак- тировать любой цвет из памяти с последующим запоминанием изменений; ♦ долговременная память цветов после выключения питания. К разъему подключить RGB ленту или светодиод в соответствии со схе- мой (рис. 30.10). Рис. 30.10. Схема подключения RGB ленты к тестеру
Таким образом, RGB тестер позволяет увидеть ожидаемый резуль- тат после проектирования и окончательного выполнения работ по декоративной подсветке интерьера или фасада. ONLINE ВИДЕО Выбираем степень защиты светодиодной ленты от воздействия влаги и пыли Светодиодные ленты выпускаются: ♦ или не защищенными от влаги (для сухих помещений); ♦ или влагозащищенными (для влажных помещений и улицы); ♦ или водостойкими (для использования под слоем воды). Лента без защиты от влаги имеет категорию 1Р20. Влаго- незащищенные светодиодные ленты можно применять только в сухих помещениях! При необходимости сделать освещение или подсветку во влажных помещениях или вне помещения, применяют ленты влагозащитного и водостойкого исполнения. Влагозащищенные светодиодные ленты предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные ком- наты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту). Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. Водостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например, в аквариуме, их можно разместить для под- светки на дне бассейна. В них светодиодная лента полностью гермети- зирована силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защи- щены от воздействия воды.
СОВЕТ При выборе влагозащищенной ленты следует учиты- вать, что часть светового потока при прохождении че- рез слой силикона теряется. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защи- щенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для экс- плуатации в помещениях. ВНИМАНИЕ. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные лен ты, без последующей герметизации, разрезать недопу- стимо. Для устранения этого недостатка созданы водостойкие светодиод- ные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и свето- вую рекламу легко быстро и надежно. Область применения светодиод- ных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить, или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наруж- ной его стороны. Конструкция водостойких светодиодных модулей (.рис. 30.11) представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте. На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Puc.30.il. Внешний вид водостойкого сеетодиодчого модуля белого свечения на SMD 3528
Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты для светодиодной ленты справедливы и для светодиодных модулей. Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков. Модули легко отделяются от блока по одномуили группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них, и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно. В продаже существуют комплекты ленты основных разновидностей зашиты от воды или влаги. Степень защиты IP65. Представляет собой полую прямоуголь- ную оболочку из силикона, в котором находится лента. Для крепления к поверхности может применяться как двухсторонний скотч, так и спе- циальные клипсы. В комплект входит набор клипс, торцевых заглушек и тюбик с силиконом для герметизации отрезанных участков. Степень защиты 1Р67. Представляет собой прозрачный материал, который наносится на верхний слой ленты, заливая светодиоды, и токо- проводящие дорожки, и защищая тем самым от внешних воздействий. Степень защиты IP68. Представляет собой п-образную подложку, в которую помещена лента, а верхний лицевой слой залит прозрачным силиконом. Ленты с любым типом влагозащиты могут применяться как внутри, так и с наружи помещений. Такие ленты могут использоваться непосредственно в водной среде, подсветках фонтанов и бассейнов. S ПРИМЕЧАНИЕ. _________________________________________________________ | Каждый тип незащищенной ленты соответствует та- кой же ленте, но защищенной. Это соответствие мож- но увидеть е табл. 50.4 Таблица 50.4 Таблица соответствий простого и влагозащитного типое лент Цвет Яркость лм/м Простая Влагозащитная Светодиодная лента фронтального свечения на светодиодах SMD 3528 (1210) 60 светодиодов в метре белый 240 ID W TWF2-W белый теплый 200 ID-WW TWF2-WW красный 162 ID-R TWT2-R зеленый 114 ID-G TWF2-G СИНИЙ 240 ID-B TWF2-5 желтый 220 ID-Y TWF2 Y
Таблица 50.4 (продолжение) Цвет Яркость лм/м Простая Влагозащитная 78 светодиодов в метре белый 546 HID-W HID-WF-W белый теплый 436 HID-WW HID-WF-WW красный 310 HID-R HID-WF-R 96 светодиодов £ метре белый 384 HID2-W HID2 WF W белый теплый 320 HID2-WW HID2-WF-WW красный 260 HID2-R HID2-WF-R зеленый 182 HID2-G HID2-WF G синий 384 HID2-B HID2-WF-B желтый 352 HID2-Y HID2-WF Y 120 светодиодов в метре белый 1020 HID3-W HiD3-WF-vV белый теплый 816 HID3-WW HID3-WF-VVVY Светодиодная лента фронтального свечения на светодиодах SMC ЗС^О (3 кристалла) 30 светодиодов в метре белый 720 ID2-W ID2 WF W белый теплый оОО ID2-WW ID2-WF-WW красный 486 ID2-R ID2-WF-R зеленый 342 ID2-G ID2-WFG синий 720 Ю2-В ID2-WF-B желтый 660 ID2 V ID2-WF-Y 60 светодиодов в метре белый 1440 ID3 W TWF3 W белый теплый 1200 ID3WW TWF3-WW красный 972 ЮЗ R TWF3-R зеленый 684 ID3-G TWF3-G синий 1440 ЮЗ-В TWF3-6 желтый 132G ID3-Y TWF3-Y Светодиодная лента < >роитального свечения на светодиодах SMD 505С RGB (3 кристалла в 1) 30 светодиодов в метре R 240 ID RGB 7WF2 RGB С В 60 светодиодов в метре R 480 ID3-RGB TWF3-RGB G В Светодиодная лента бокового свечения на светодиодах SMD 3010 60 светодиодов в метре белый 108 SID-W SID-WF-W белый теплый 88 SID-WW SID WF WW
Таблица 30 4 (окончание) Цвет Яркость лм/м Прост.» Влагозащитная красный 56 SID-R SID-WbR зеленый 98 SJD-G SID-WF-G синий 58 SiD-B SID-WF В желтый 54 SfD-Y SID-WF Y ПРИМЕЧАНИЕ. Типом влагозащищенной ленты, у которой нет аналога без защиты, является 0508WF. Вид защиты у нее соот- ветствует типу В Особенностью является примене ние в данной модели светодиодов 0508. а также сплош- ной черной или белой основы. Эта лента имеет очень эстетичный внешний вид. Поэтому может применять- ся но открытых участках в оформлении интерьера или рекламы. Благодаря широкому углу свечения диода и про- зрачной заливке, испускаемый лентой свет мягкий, рас- сеянный и приятный для глаз. ONLINE ВИДЕО Классы защиты светодиодной ленты Светодиодная лента. Особенности монтажа, защита ст пыли и елоги, профиль
ГЛАВА 31 СВЕТОДИОДЫ SMD МОНТАЖА И ЛЕНТЫ НА ИХ ОСНОВЕ Ленты на основе светодиода SMD 3528 Теперь давайте опишем светодиоды, применяемые в лентах. Рассмотрим наиболее популярные светодиодные ленты на основе све- тодиода SMD 3528. Светодиод SMD 3528— это небольшой источник света, внутри которого расположен один светоизлучающий кристалл, световой поток такого диода варьируется в пределах от 3 до 6 люмен, в зависимости от качества конкретного светодиода. Номинальный ток всех разновидно- стей составляет 0,02 А, а угол рассеивания — 120 град. Остальные харак- теристики представлены в табл. 31.1. Характеристики светодиода SMD 3528 Таблица 31.1 Длина волны, Нм Цвет свечения Падение напряжения, В Сила света, мКд 465 470 СИНИЙ 2.8 3.5 250. 350 515...520 зеленый 900...1200 586 590 желтый 1,8 .2,3 450...560 620..625 красный 2800...3200 К белый теплый 2,8 .3,5 2800 .3300 (7.. 8 лм) 4800...5500 К белый чистый 6000. 7500 К белый лслодный
SMD (Surface-mount device) — устройства поверхностною мон- тажа, т. е. это описание того, как крепятся светодиоды на подложку. На рис. 31.1 представлены геометрические размеры светодиода SMD 3528. На рис. 31.2 — внешний вид светодиода. На рис. 31.3 — светодиод, установленный на ленте. Светодиодная лента с SMD 3528: 30 светодиодов на метр. Яркость каждого такого светодиода — 5 лм для белого цвета. В метре такой ленты располагается 30 светодиодов. Они расположены через каждые 33 мм. Яркость метра такой ленты — 150 лм (30 светодиодов « 5 лм). Эта лента не влагозащищенная, она не залита силиконом Плюс при этом только один — меньшая цена. Сама лента состоит из металлической подложки. В ней проходит три провода: общий плюс, общий минус и перемычка между светоди- одами в блоке. Каждый блок состоит из трех светодиодов. Связано это, в первую очередь, с напряжением питания при питании в 12 В и трех светодиодах, последовательно соединенных, на каждый светодиод подается 4 В, что является нормальным напряжением. Рис 31.1. Геометрические размеры и схемное обозначение светодиода SMD 3528 Рис. 31.2. Внешние виды светодиода SMD 3528 сверху и снизу Рис. 31.3. Светодиод SMD 3528 и токоограничительный резистор установленные на ленте
Именно поэтому светодиодную ленту можно резать только по 3 све- тодиода. Ведь если разорвать блок, цепь из трех светодиодов порвется (и в том месте нет специальной площадки для подключения 12 В). На рис. 31.3 можно заметить резистор, обозначенный R6. Он обя- зательно расположен в каждом блоке и служит для защиты светодиодов от сгорания (ограничение по току). Стоить отметить, что данная лента обладает наименьшим энергопотреблением: 2,4 Вт на 1 м. Все ленты поставляются в бобинах по 5 м. Ширина такой ленты — 8 мм. С задней стороны к ленте приклеен двухсторонний скотч, кото- рый позволяет быстро и легко закрепить ленту в необходимом месте. Светодиодная лента с поддержкой RGB режима на светодио- дах SMD 3528: 60 светодиодов на метр. Светодиоды располагаются каждые 17 мм. Яркость ленты — 300 лм на метр. Потребляемая мощ- ность — 4,8 Вт (в два раза больше предыдущей). При этом данная лента исполнена с поддержкой RGB режима работы (Red — красный, Green — зеленый, Blue — голубой). JMl ПРИМЕЧАНИЕ. Особенностью является то, что резать такую ленту можно каждые 9 диодов (3 цвета по 3 светодиода). В каждом таком блоке будет находиться по три резистора (по одному на каждый цвет). При плавном переключении цвета будет заметна «зернистость» ленты. Но при этом мы получаем наименьшую цену RGB ленты В месте отреза у RGB ленты: все цвета подписаны. 8 ВНИМАНИЕ. _________________________________________________________ Не следует забывать, что у светодиодных лент плюс «+» является общим, а минус «-» подается на каждый цвет свой (а не наоборот!). Ширина ленты также 10 мм. Каждая лента поставляется с припаян- ными проводами с каждого конца (если ее не разрезали на метры). У светодиодов SMD 5050 все три цвета расположены в одном све- тодиоде, поэтому там лучше обеспечена плавность перехода от одного цвета к другому. О них речь пойдет чуть дальше. Светодиодная лента с SMD 3528:120 светодиодами на метр. Яркость такой ленты — 600 лм на метр Мощность, еще больше в 2 раза, равна 9,6 Вт на метр. Остальные характеристики ленты представлены в табл. 31.2.
Лента влагозащищенная. Включенной, выглядит она очень эффек- тно. Света достаточно для подсветки кухонного стола или подсветки комнаты. Характеристики SMD светодиода? 5528 Табпииа 51.2 Маркировка и тип светодиода Цвет К-во диодов Мощность, Вт Световой поток, лм Размеры, мм Цена ($) Разработаны специально для мини и узких букв SMD 3528 2 0.24 12 26*7*4 0.54 Для подсветки объемных букв или лайт-боксов. длительный срок службы с низким энергопотреблением для наружного использования SMD 3523 R 3 0,3 6.9 80*11*4,/ 0,6 SMD 3528 G 12 0.6 SMD 3528 В 4.2 06 SMD 3528 Y 5.2 0 6 SMD 3528 W 15 0.6 Для подсветки объемных букв или лайт-боксов. длительный срок службы с низким энергопотреблением для наружного использования SMD 3528 R 4 0,48 8 56*36*6 0 95 SMD 3528 W 28 0.95 В табл. 31.3 приведены сравнительные характеристики светодиод- ных лент на диодах 3528. Сравнительная таблица характеристик светодиодов серии SMD 5528 Таблица 51.5 кол-во кристаллов, шт./м Цвет Яркость, лм Угол сведения, град Мощность 1 м, Вт Влагозащита, IP Лента самоклеющаяся 60 кристаллов 3528 на метр, класс защиты IP33 60 Белый 1500 140 6 чет, IP33 6С Холодный белый 1500 140 6 нет |с>33 60 Теплый белый 1500 140 6 нет, IP3 3 60 Зеленый 900 140 6 нет. 1₽33 60 Красный 330 140 6 нет, IP33 60 Желтый 300 140 6 нет. 1 р33 60 Синий 270 140 6 нет, IP33 Лент? самоклеющаяся 60 кристаллов 3528 на метр, класс защиты IP64 (водостойкая) 60 Белый 1500 140 6 да, IP64 60 Холодный белый 1500 140 6 да. IP64 60 Теплый белый 1500 140 6 да IP64 60 Зеленый 900 140 6 да, IP64 60 Красный 330 140 6 да, IP64
Таблица 51.5 (окончание) Кол-во кристаллов, шт./м Цвет Яркость, лм Угол свечения, град Мощность 1 м, Вт Влаюзэщи1a, IP 60 Желтый 300 140 6 да, IP64 60 Синий 270 140 6 да, IP64 Лента самоклеющаяся 120 кристаллов 3528 на метр,класс защиты IP33 120 Белый 2250 140 8 нет, IP33 120 Холодный белый 2250 140 8 нет, IP33 120 Теплый белый 2250 140 8 нет, IP33 120 Зеленый 1350 140 8 нет, IP33 120 Красный 495 140 9,6 нет, IP33 120 Желтый 450 140 9,6 нет. IP33 120 Синий 405 140 8 нет IP33 Лента самоклеющаяся 120 кристаллов 3528 на метр, класс защиты IP64/68 i водостойкая) 120 Белый 2250 140 8 да, IP64 120 Холодный белый 2250 140 8 да. iP64 120 Холодный белый 2250 140 8 да, IP68 120 Теплый белый 2250 140 8 да, 'Р64 120 Зеленый 1350 140 8 да, IP64 120 Красный 495 140 9.6 да. 'Р64 120 Красный 495 140 9,6 да. 'Р68 120 Желтый 450 140 9.6 да, 'Р64 120 Синий 405 140 8 да 'Р64 120 Синий 405 140 8 да, IP68 Из табл. 31.3 видно, что различная плотность установки светодио- дов на ленте дает разную яркость свечения погонного метра. Такое раз- нообразие позволяет подобрать необходимый тип ленты для различ- ных задач. От равномерного распределения света на большой длине, либо более яркого сосредоточения на малых участках. СОВЕТ. Ленты с плотностью более 60 диодов в одном ме- тре при работе имеют свойство сильно нагреваться. Поэтому для надежной и продолжительной работы ре- комендуется крепить их на теплоотводящих поверх- ностях. В качестве таких поверхностей может быть алюминиевый профиль, керамика, стекло. Не рекоменду- ется ограничивать свободный ооступ воздуха к поверх- ности ленты. например, заливая ее клеем или силиконом.
ONLINE ВИДЕО Светодиодная лента IP22 SMD 3528 (60 LED) 12VDC Красный + 2Синий Обзор SMD LED RGB ленты на светодиодах 3528 Ленты на основе мощного светодиода SMD 5050 Рассмотрим наиболее популярные светодиодные лепты на основе мощного светодиода SMD 5050. SMD 5050 — мощный светодиод. По яркости эквивалентен трем светодиодам SMD 3528 (рис. 31.4). Светодиоды SMD 5050 отличаются продолжительным сроком службы, стабильностью характеристик, качественным исполнением. Они устойчивы к вибрации, перепадам температуры, повышенной влажности окружающей среды и предназначены для автоматического монтажа. Люминофор: желтый YAG: Се 530 .580 нм Цвет линзы: прозрач- ная (Water Clear) Чип: InGaN. Материал линзы: силиконовый компа- унд. Материал корпуса: термоустойчивый пластик. В одном корпусе SMD 5050 помещено три светодиода, напряжение каждого от 3,1 до 3,3 В. Рис. 31.4. Сравнение яркости свечения светодиодов SMD 5528 и SMD 5050 ПРИМЕЧАНИЕ. Практика показала, что светодиод на- сыщается до тока в 20 мА при напряже нии 5,1...3,3 В, затем нагревает себя и тот же ток уже течет при напряжении 2,8...2,9 В.
1,6-0-15 S--->-Ъ > 3»-------5 4 5S--->---5 6 Рекомендуемые размеры печатных проводников Рис. 31.5. Геометрические размерь! и схемное обозначение светодиода SMD 5050 SMD 5050 пригоден для применения в автомобильных сигналь- ных огнях, рекламе, фонарях, прожекторах, в осветительных целях. Применяя RGB или DMX контроллеры можно получать различные цвета свечения ленты. На рис. 31.5 представлены геометрические размеры светодиода SMD 5050. На рис. 31.6 — внешний вид светодиода. На рис. 31.7 — све- тодиоды, установленные на ленте. Низкая деградация светового потока — менее 4% за 3000 часов экс- плуатации. Корпус PLCC-2 из термостойкого полимера, выдерживаю- щего температуру до 250 °C. Компактный размер: 5,0*5,4* 1,5 мм; при- годен для всех видов SMD-монтажа. Рис. 31.7. Светодиоды SMD 5050 установленные на ленте Рис. 31.6 Внешний вид светодиода SMD 5050
Низкое тепловое сопротивление кристалл/подложка 6 сС/Вт. Пригоден для пайки оплавлением (стандарт ]EDEC J-STD-020C). Максимальный рабочий ток: 60 мА. Рекомендуемый продолжительный ток эксплуатации: 50 мА. Максимальная температура кристалла: 110 °C. Угол рассеивания — 120 град. Меры предосторожности. Избегайте прикосновения к линзе све- тодиода острыми предметами. Избегайте появления отпечатков паль- цев и других загрязнений на линзе светодиода. При хранении защи- щайте от пыли. При вскрытии упаковки рекомендуется использовать светодиоды в течение 24 часов. Посте пайки не рекомендуется подвергать свето- диоды механическим воздействиям и вибрации до полного остыва- ния корпуса. Длительное воздействие прямых солнечных лучей может вызвать обесцвечивание люминофора. Рекомендуемые условия хране- ния: +5...+30 °C; влажность 70% или менее. Особенности пайки светодиода SMD 5050 Пайка светодиода не может производиться более одного раза. Необходимо избегать сильного давления на корпус светодиода. Не переворачивайте печатную плату после пайки до ее полного остывания. Желательно пользоваться низко- температурными паяльными пастами. При ручной пайке температура жала паяльника не должна превышать 300 °C. Время пайки — не более 3 с. Теперь рассмотрим примеры лент, созданные с использова- нием светодиода SMD 5050. SMD 5050 RGB — многоцветная лента, в каждом светодиоде используется 3 кристалла: красного, синего и зеленого ивета. RGB све- тодиодная лента управляется RGB- контроллером, что дает возмож ность выбора любого цветового спектра и задания всевозможных программ смены цвета. Сравнительная характеристика одноцветных лент на светодиодах 5050 (3 чипа в корпусе) представлена в табл. 31.4. Сравнительная характеристика одноцветных лент на светодиодах 5050 Таблица 51.4 Код Краткое описание ленты Яркость лм/м Цвет Трехкристальные одноцветные ленты на SMD5O5O,30 диодов в метре ID2-W Плотнось 30 диодов/метр В метре ленты 10 мод\оей 10С мм по 3 дисда 720 белый ID2 WW 600 белый теплый ID2 R 486 красный ID2-G 342 зеленый ID2-B 720 синий ID2-Y 660 желтый
Таблица 31.3 (окончание) Код Краткое описание ленты Яркость лм/м Цвет Ленты RGB на SMD5050 RGB, 30 диодов в метре ID-RGB Плотность 30 диодов/мет? В ме-ре ленты 10 модулей: 100 мм по 3 диода 240 R G В Трехкрнлальные одноцветные ленты на SMD5O5O,60 диодов в метре ID3-W Плотность 60 диодов/метр В метре ленты 20 модулей: 50 мм по 3 диода 1440 белый IDS WVv 1200 белый теплый ID3-R 972 красный ЮЗ-G Плот ноль 60 диодов/метр В метре ленты 20 модулей 0 мм по 3 диода 684 зеленый ID3-B 1440 синий ID3-Y 1320 желтый Ленты RGB на SMD5O5O RGB, 60 диодов в метре ID3-RGB Плотноль 60 диодов/метп В метре ленты 20 модулей: 50 мм по 3 диода 480 R G В Примечание Питание всех лент 12 В, 5 м/упоковка, размер ленты - 5000 «10 мм. ONLINE ВИДЕО Светодиодная ленте SMD 5050 RGB LED 5 м IP65 с пультом и блоком питания Светодиодная лента SMD 5050 RGB Ленты на основе светодиода SMD 2835 Светодиодная лента 2835 зачастую применяется в качестве основ- ного освещения. Эта лента появилась достаточно недавно, но уже пре- тендует на звание лучшей и универсальной светодиодной ленты. Обладая всеми преимуществами ленты SMD 5050, эта лента имеет: ♦ лучший индекс цветопередачи; ♦ более низкую цену' (примерно на 25% меньше).
По прогнозам специалистов LED лента SMD 2835 в ближайшем буду- щем вытеснит своих старших конкурентов со светодиодного рынка. Светодиодная лента на светодиодах SMD 2835 содержит 120 свето- диодов на метр, имеет белую подложка. Это премиум серия. Отличается от эконом серии большей на 40% яркостью; гарантией 3 года, а также повышенным сроком службы светодиодов — 50 тыс. часов! Однако класс защиты ленты всею лишь IP20, который не предус- матривает защиту от влаги. Поэтому данная лента подходит только для установки внутри помещений с низкой влажностью. На обратную сто- рону ленты нанесен двухсторонний скотч, который позволяет прикре- пить ленту практически к любой поверхности. ВНИМАНИЕ При монтаже данная лента устанавливается в алюми- ниевый профиль для светодиодной ленты или на любую другую поверхность, которая обеспечит дополнитель- ный отвод тепла Технические характеристики аенты следующие: ♦ размеры — 1000 х 10 х 2,5 мм; ♦ рабочее напряжение — 12 В; ♦ рабочий ток — 2,4 Л'м; ♦ потребляемая мощность— 28,8 Вт/м; ♦ световой поток — 27ь0 Лм/м (белый цвет); ♦ класс защиты — IP20; ♦ угол свечения — 120°; ♦ количество светодиодов — 120 шт./м; ♦ цвета свечения — белый теплый (ЗОООК), белый (4100К), белый (5500К). ONLINE ВИДЕО Светодиодная лента SMD 2855 60 LED IP20 1еплый Stanaart Светодиодная лента SMD 2855 распаковка, обзор, подключение
РАЗДЕЛ 8 УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКАМИ: ОТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ДО ТЭНов Для приведения в движение различных механизмов широко использу- ются трехфазные асинхронные электродвигатели переменного тока, для управления которыми служат магнитные пускатели. Кроме них в разделе рассматриваются контакторы, кнопки управления, электро- тепловые реле, ТЭНы. Приводятся схемы, описывается работа как реверсивных, так и нереверсивных пускателей. Рассмотрен автомати- ческий ввод резервного электропитания. Материал иллюстрируется большим количеством онлайн видео.
ГЛАВА 32 МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ Назначение магнитных пускателей Из названия «пускатель» понятно, что он обеспечивает запуск чего- либо. Дело в том, что для приведения в движение различных механиз- мов широко используются трехфазные асинхронные электродвигатели переменного тока мощностью 0,27.. 100 кВт, а для управления асин- хронными электродвигателями служат магнитные пускатели (в даль- нейшем «пускатели»). Промышленностью выпускаются пускатели постоянного и пере- менного тока. Но наибольшее применение получили пускатели пере- менного тока, так как в основной своей массе на производствах и в быту используется оборудование, работающее от переменного тока Пускатели переменного тока предназначены: ♦ для пуска и разгона двигателя до номинальной скорости; ♦ для обеспечения непрерывной работы двигателя; ♦ для отключения питания и защиты двигателя и подключенных це- пей от рабочих перегрузок. Однако из-за своей простоты в обслуживании и надежности в экс- плуатации пускатели стали применять широко и в других случаях: ♦ в схемах дистанционного управления освещением; ♦ в схемах управления компрессорами, насосами, кран -балками, тепло- выми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т. д.
Разновидности пускателей Реально следует отметили три разновидности пускателей: ♦ нереверсивные пускатели осуществляют только пуск и остановку электродвигателей; ♦ реверсивные пускатели осуществляют пуск, остановку и реверс электродвигателей; ♦ пускатели с тепловым реле осуществляют защиту управляемых элек- тродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности. ВНИМАНИЕ Сами по себе простые пускатели в большинстве случаев не предназначены для отключения токов короткого за мыкания. Поэтому соответствующая защита от корот- ких замыканий должна осуществляться частью установ- ки, в которой они работают Но бывают и исключения Согласно ГОСТ Р 50030.4.1-2002 пускатели разделяются на две группы: ♦ пускатели с отдельными аппаратами защиты от коротких замыка- ний и встроенными аппаратами защиты от перегрузок; ♦ пускатели комбинируемые, с собственными аппаратами защиты от коротких замыканий. Пускатели переменного тока Пускатель является комплексным аппаратом и состоит из коммута- ционных устройств, необходимых для пуска и остановки электродвига- теля, с защитой от перегрузок. Основными элементами пускателя чаще всего являются электро- магнитный контактор и тепловое реле, внешний вид которых пред- ставлен на рис. 32.1. ПРИМЕЧАНИЕ Здесь же надо отметить, что тепловые реле могут ис- пользоваться не во всех исполнениях пускателей.
Рис. 32.1. Внешний вид тепловых реле (слева) и контактора (справа) Разнообразие пускателей очень велико. Пускатели выпускаются: открытого, защищенного, пылевлагозащищенного исполнения; ревер- сивные и нереверсивные; с тепловой защитой и без нее. Различают реверсивный и нереверсивный пускатели с контакт- ными системами и электромагнитным приводом типа ПМ12, ПМЕ, ПМЛ, ПМА, КМИ. Из импортных контакторов, используемых в нашей стране, можно выделить (рис. 32.2): Siemens, ABB, Schneider electric производства Германии; Legrand производства Франции. Пускатели открытого исполнения не имеют защитной оболочки. Они устанавливаются внутри помещений электроустановок, в закры- тых шкафах, нишах станков и других местах, защищенных от попада- ния пыли, влаги и посторонних предметов Пускатели защищенного исполнения имеют защггпгую оболочку без уплотнения разъемных стыков. Оболочка защищает от случайного прикосновения к токоведущим частям и от проникновения посторон- них предметов вовнутрь пускателя. Пускатели устанавливаются вну- три помещений электроустановок, в которых имеются незначительное содержание пыли. пмл SIEMENS ПМ12 Рис. 32.2. Внешний вид отечественных и импортных контакторов
У пылевлагозащищенного пускателя тщательно уплотнены места сочленения кожуха с крыш- кой и сальниковые ввода, служа- щие для ввода проводов Такие пускатели используются в усло- виях повышенной запыленно- сти и влажности, например, при наружной установке, угольных шахтах. На рис. 32.3 приведен при- мер нереверсивного пускателя типа НМЛ в защитной оболочке, Защитная оболочка ввод Крышка Рис. 32.3. Нереверсивный пускатель типа ПМЛ в защитной оболочке Контактор Тепловое реле выполненного с использованием контактора, теплового реле, кнопками «ПУСК - СТОП» и одним вспомогательным замыкающим контактом. ONLINE ВИДЕО Устройство и подключение магнитного пускателя Магнитный пускатель. Устройство принцип работы Устройство и принцип рабо- ты магнитного пускателя (контактора) Магнитные пуски тел и (кон- такторы) ПМЛ, КМЗ в корпусе. Схема подключения электро- двигателя
ГЛАВА 33 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ “ ЩЙ? КОНТАКТОРЫ Т Контактор - главный элемент пускателя Нереверсивный пускатель открытого исполнения без тепловой защиты представляет собой электромагнитный контактор, предназна- ченный для работы в электрической сети переменного тока напряже- нием до 660 В и частотой 50 и 60 Гц, способный коммутировать токи нагрузки от 9 до 95 А. Основной областью применения контакторов является: ♦ пуск, останов и реверсирование асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором; ♦ дистанционное управление цепями освещения, нагревательными цепями и различными малоиндуктивными нагрузками. ПРИМЕЧАНИЕ. Для защиты трехфазных асинхронных двигателей от перегрева, перегрузок недопустимой продолжительно- сти или аварийного режима роботы (заклинивание ро- тора, обрыв одной фазы и др) контакторы могут рабо- тать совместно с тепловыми реле Наиболее используемые серии контакторов ПМ12, ПМЕ, ПМЛ, ПМА, КМИ являются «прямоходовыми» малогабаритными изделиями.
Основные части контактора Электромагнитные контакторы состоят в основном из трех эле- ментов: главных контактов; системы дугогашения электромагнитной системы; блока контактов. Корпус контактора состоит из верхней (подвижной) и нижней (неподвижной) частей, изготовленных из литьевой термостойкой пластмассы (рис. 33.1). В верхней части контактора (рис. 33.2) находится подвижная половинка магнитопровода (якорь) с жестко прикрепленной к ней тра- версой с подпружиненными подвижными «мостиковыми» контактами. Эта конструкция свободно перемещается по внутренним направляю- щим верхней части. Здесь же в верхней части расположены три силовых и один вспомогательный неподвиж- ные контакты, размещенные в отдельных ячей- ках (рис. 33.3). С помощью винтовых зажимов к контактам подключаются внешние цепи элек- трической схемы. Нижняя часть контактора (рис. 33.4) состоит из трех элементов. ♦ катушки управления; ♦ возвратной спиральной пружины; ♦ неподвижного магнитопровода с коротко- Рис- 35.1. Верхняя и нижняя части электромагнитного контактора замкнутыми витками. Контактная пружина мостиковые контакты Рис. 33.2. Подвижная половина магнитопровода контактора
Неподвижный Винтовой силовой контакт зажим Рис. 33.3. Расположение силовых и вспомогательных контактов в верхней части Рис. 33.4 Нижняя половинка могнитопровода ПРИМЕЧАНИЕ. Короткозамкнутые витки необходимы для устранения вибрации подвижной части магнитопровода, когда он притянут к неподвижному. Катушка управления (рис. 33.5) намотана медным проводом и имеет определенное количество витков, рассчитанное на подключение управляю- щего напряжения, равного 24,36,42,110,127,220,380,440,660 вольт. Возвратная пружина (рис. 33.5) устанавливается между верхней и нижней частями контактора и служит для удержания подвижной части магнитной системы в верхнем положении, а силовые и вспомогательные контакты — в разомкнутом состоянии. ПРИМЕЧАНИЕ. Эти перечисленные основные части имеются у всех ти- пов контакторов, хотя конструктивно могут отли- чаться от показанных на рисунках
Принцип действия При подаче напряжения питания в катушке возникает магнитное поле, под воздействием которого якорь преодолевает сопротивление возвратной пружины и притягивается к неподвижному магнитопро- воду. Силовые контакты замыкаются (рис. 33.6) и подключают обмотку электродвигателя к сети. А если снять питание с катушки контактора? При отключении пита- ющего напряжения катушка обесточится, и якорь под действием воз- вратной пружины возвратится в исходное положение. Силовые кон- такты разомкнутся (рис. 33.7) и отключат нагрузку. Таким образом, пуск, остановка или изменение направления вра- щения электродвигателя осуществляется подачей или прекращением подачи питающего напряжения на катушку контактора. Рис. 33.6 Силовые контакты замкнуты Рис 33.7 Силовые контакты разомкнуты Электрическая схема электромагнитного контактора Схематично контактор состоит из трех элементов: катушки управ- ления; силовых контактов; вспомогательных контактов. Различают три основные электрические схемы, используемые при производстве контакторов (рис. 33.8). Рассмотрим эти схемы на при- мере серии КМИ (контактор малогабаритный переменного тока обще- промышленного применения) производства Российской фирмы )ЕК. Напряжение питания подается на выводы А1 и А2 катушки. Пунктирная линия, проходящая через все контакты, указывает, что они замыкаются и размыкаются одновременно. Силовыми контактами являются три пары нормально-разомкнутых (замыкающих) контактов: ♦ 1/L1-2/T1; * 3/L2-4/T2; ♦ 5/L3-6/T3.
КМИ-Т0910. 2321 КМИ-10911. 23211 КМИ-34012 49512 А2 г 1 А1 А2 р А1 А2 [ А1 2/Т1 1/L1 2/Т1 у. 1/L1 2/Т1 1/L1 4/Т2 ° и 3/L2 4/Т2 ф 3/L2 . 4/Т2 ф. 3/l2 6/ТЗ 5/L3 6,ТЗ 5/L3. 6ДЗ 5, L3 14/1НО 13/1 НО 22,1НЗ | 21/1НЗ 14,1 НО ф 13/1 НО 22/1 НЗ । 21/1НЗ Рис. 33.8. Электрические схемы электромагнитных контакторов Входное напряжение подается на зажимы 1/L1,3/L2,5/L3, а выход- ное напряжение снимается с зажимов 2/Т1,4/Т2,6/ТЗ. Контакты 13/1НО-14/1НО и 21/1НЗ-22/1НЗ являются вспомо- гательными и в схемах используются для реализации определенной функции работы контактора. ПРИМЕР. Пара нормально-разомкнутых контактов 13/1 НО-14/1 НО задействуется в схеме самоподхвата контактора. Пара 13/1НО-14/1НО является нормально-разомкнутым кон- тактом. В исходном состоянии контакт разомкнут, а при подаче на катушку питающего напряжения контакт замыкается. Пара 21/1НЗ-22/1НЗ является нормально-замкнутым контактом. В исходном состоянии контакт замкнут, а при подаче на катушку пита- ющего напряжения контакт размыкается. Параметры электромагнитных пускателей и контакторов Теперь осталось разобраться с параметрами электромагнитных контакторов. На боковой стенке контактора, как и у блока контактов, нанесена информация об его электрических параметрах. Для удоб- ства представленная информация условно разделена па гри сектора (рис. 33.9). Сектор №1. В первом секторе (рис. 33.10) дана общая информация о контак- торе и его область применения.
50 Гц — номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа контактора. Категория применения АС 3 — дви- гатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки. Категория применения АС -1 — неиндук- тивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления (например, лампы накалива- ния, ТЭНы). ПРИМЕР. Пускатель категории приме нения АС-5 можно использо- вать для запуска и останова асинхронных двигателей с ко- роткозамкнутым ротором, используемых е лифтах, эска- латорах, ленточных конвейе- рах. элеваторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и m д. Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей пере Рис. 53.9. Параметры контактора, указанные на его корпусе < контактср IEIV малогабаритный КМИ-10910 53 Гц АС-3 I- 9 А АС In 25 А Рис. 33.10. Общие параметры контактора малогабаритного менного тока установлены четыре категории применения, являющи- еся стандартными: АС1, АС2, АСЗ, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощ- ности или постоянных времени, условиями испытаний и других пара- метров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002. Ie 9А — номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который в нормальном режиме работы может проходить через силовые кон- такты. В нашем примере этот сила тока составляет 9 А. Ijb 25А — условный тепловой ток (t° 40°). ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Условный тепловой ток - это максимальный ток, кото- рый контактор или пускатель может проводить в 8-ча- совом режиме так, чтобы превышение температуры его различных частей не выходило за пределы 40 °C.
Сектор №2. В этом секторе (рис. 33.11) указана номи- нальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать силовые контакты, и которая характеризуется категорией применения АСЗ и измеряется в киловаттах. Например, через силовые контакты можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питающуюся переменным напряжением не более 230 В. Ue. В- АС-3 кВ’ 230 2 2 400 4 600 5.5 Рис. 33.11. Параметры нагрузки через силовые контакты Рис. 33.12. Электрическая схема контактора Сектор №3. В третьем секторе показана электрическая схема пускателя- катушка и четыре пары нор- мально разомкнутых контактов, из которых три рабочих и один вспомогательный (рис. 33.12). От катушки через все контакты проходит пун- ктирная линия, которая указывает, что все четыре контакта замыкаются и размыкаются одновременно. ONLINE ВИДЕО Устройство электромагнит- ного контактора, пускателя Устройство и принцип работы магнитного пускателя Устройство контактора Электромагнитный контак- тор. Назначение устройство, принцип работы
ГЛАВАМ кнопки УПРАВЛЕНИЯ Назначения и разновидности кнопок управления Управление катушкой контактора производится с помощью кно- пок управления (.рис. 34.1) или других аналогичных устройств, осу- ществляющих мгновенную подачу или прекращение подачи напряже- ния на катушку'. ПРИМЕЧАНИЕ. Однако следует отметить, что в комплексных устрой- ствах автоматики управление катушкой контактора может производиться при помощи контактов электро- магнитных реле или бесконтактных выходных элементов. Кнопочный мост Рис. 34.1. Внешний вид кнопок управления и кнопочного поста Кнопки управления различают по назначению, наличию замы- кающихся или размыкающихся контактов, форме и цвету толкателя. Наибольшую популярность получили кнопки типа КЕОН, КЕ021, КЕ081, пред- назначенные для работы в цепях пере- менного тока напряжением До 6б0 В, постоянно! о тока напряжением до 440 В и токами до 4 А. Установленные на общей панели или в одном корпусе, две, три и более кнопки образуют кнопочный пост или стан- цию (рис. 34.1).
Устройство кнопок управления Конструктивно кнопки управления серии КЕ состоят из таких частей: ♦ толкателя с возвратной пружиной, неподвижны- ми и подвижными кон- тактами, перемещаемыми с помощью толкателя; ♦ винтовых зажимов, слу- Рис. 34.2. Кнопка типа КЕ в разобранном состоянии жащих для подключения внешних устройств. На рис. 34.2 показана кнопка типа КЕ в разобранном состоянии Кнопка «СТОП» Кнопку «СТОП» легко отличить по толкателю красного цвета. Через контакты кнопки осуществляется подача или прекращение подачи напряжения питания в схему управления контактором или пускателем. В кнопке используется нормально-замкнутый (размыкающий) контакт. В начальном положении, когда кнопка не нажата, подвижный контакт снизу поддавливается пружиной и собой замыкает два крайних неподвиж- ных контакта, соединяя их между собой. И если кнопка установлена в элек- зрической цепи, то в этот момент через нее протекает ток. Когда же необ- ходимо разомкнуть цепь, то нажимают толкатель. При этом подвижный контакт отходит от крайних неподвижных, и цепь размыкается (рис. 34.3). При отпускании кнопка возвраща- Кнопка не нажата - контакты контакты разомкнуты Рис. 34.3. Положение контактов кнопки в не нажатом и нажатом состоянии ется в исходное положение, и ее под- вижный контакт опять замыкает собой крайние неподвижные контакты, вос- станавливая электрическую цепь. При этом толкатель и подвижный контакт возвращаются в исходное положение под действием своих возвратных пру- жин, действующих снизу. Чтобы идти дальше, давайте сразу разберемся: что представляют собой нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты.
1 -2 - нормально разомкнутый контакт (NO) 3-4 - нормально замкнутый контакт (NC) Рис. 34.4. Положение контактов кнопки в исходном состоянии 1-2 - нормально разомкнутый контакт (NO) 3-4 - нормально замкнутый контакт (NC) Рис. 34.5. Положение контактов кнопки в нажатом состоянии На рис. 34.4 схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В пра вой части рисунка показано графическое изображение этих контак- тов, используемое на электрических принципиальных схемах. Нормальна разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рис. 34.4 он обозначен парой 1-2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть Нормально замкнутый (NC) контакт б нерабочем состоянии всегда замкнут, и через него может проходить ток. На рис. 34.4 такой контакт обозначен парой 3-4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть. Теперь, если нажать кнопку (рис. 34.5), то: ♦ нормально разомкнутый контакт 1 -2 — замкнется; ♦ нормально замкнутый 3-4 — разомкнется. ONLINE ВИДЕО Кнопки управления Принцип действия, устройство Разборка, сборка и ремонт кнопочного поста Кнопки пускателя, пульт управления контактором
НЕРЕВЕРСИВНЫЕ ПУСКАТЕЛИ Принципиальная схема подключения нереверсивных пускателей На рис. 35.1 приведена типовая схема подключения нереверсив- ного открытого пускателя. Такая схема предназначена для включения и отключения асинхронного электродвигателя, работающего от трех- фазного переменного напряжения 380 В. Для удобства понимания схема разделена на две части: силовую часть и цепи управления. В СИЛОВУЮ ЧАСТЬ входят: ♦ трехполюсный автоматический выключатель QF1; ♦ три пары силовых контактов 1/L1-2/T1, 3/L2-4^2, 5/L3-6/T3 кон- тактора КМ1; ♦ трехфазный асинхронный электродвигатель М. ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ получает питание от фазы А. В схему цепи управления входят кнопка SB1 «СТОП», кнопка SB2 «ПУСК», катушка Рис. 35.1. Принципиальная схема подключения нереверсивного пускателя
контактора КМ1 и его вспомогательный контакт 13НО-14НО, вклю- ченный параллельно кнопке «ПУСК». При включении автомата QF1 фазы А, В и С поступают на зажимы силовых контактов 1L1. 3L2,5L3 контактора КМ1 и там остаются «дежу- рить». Фаза А через кнопку «СТОП» приходит на контакт №3 кнопки «ПУСК» и на зажим 13НО вспомогательного контакта КМ1.1 и также остается «дежурить» на этих контактах. Схема готова к работе. При нажатии на кнопку «ПУСК» фаза А попадает на катушку кон- тактора КМ1, контактор срабатывает, и все его контакты замыкаются. Трехфазное напряжение через выходные силовые контакты 2/Т1,4/Т2, 6/ТЗ поступает на электродвигатель, и двигатель начинает вращаться. Теперь можно отпустить кнопку «ПУСК». Двигатель продолжит работать, так как на вспомогательном контакте 13НО-14Н0. включен- ном параллельно кнопке «ПУСК», реализована схема самоподхвата Работа схемы самоподхвата Схема самоподхвата (.рис. 35.2) выполнена так, что после отпуска- ния кнопки «ПУСК» фаза А продолжает поступать на катушку контактора, но уже через пэру 13НО-14ПО контактора, которая в данный момент замкнута вместе с силовыми контактами. На рис. 35.2 стрелкой показано движение фазы А при отпущенной кнопке «ПУСК». Если же не использовать самоподхват, д „Стоп„ лПуск„ N то на время работы электродвигателя или Т sbi эвг КМ1 любой другой нагрузки, кнопку «ПУСК» _=_'' з;' д — П придется держать нажатой? Конечно, при- 1 2 ai |_Га2 дется держать... к—1 . .. 13НО I4HO А чтобы остановить электродвига- тель достаточно нажать кнопку «СТОП»: ♦ цепь разорвется; Рис. 3S.2. Движение фезы А при отпущенной кнопке «ПУСК» ♦ фаза А перестанет поступать на катушку контактора; ♦ возвратная пружина вернет подвижный магнитопровод в исход- ное положение; ♦ силовые контакты разомкнутся и отключат двигатель от питающе- го напряжения. Пускатель опять готов к пуску7.
Монтажная схема с реальными элементами В качестве примера рассмотрим монтажную схему с реальными элементами (рис. 35.3). Она будет немного отличаться от принципи альной схемы реализацией самоподхвата контактора. Рис. 35.3, Монтажная схема подключения с реальными элементами Рис. 35.4. Расположение перемычки между контактами А2 и 14НС Чтобы не использовать лиш- ний проводник, для кнопки «ПУСК» устанавливают перемычку между выводом катушки и одним из ближ- них вспомогательных контактов. В данном примере перемычка рас- положена между контактами А2 и 14Н0 (рис. 35.4). Рис. 35.5. Расположение перемычки и подключение второго вспомогательного контакта 13Н0 С противоположного вспомогательного контакта 13НО, как и на принципиальной схеме, провод ведется непосредственно на контакт №3 кнопки «ПУСК» (рис. 35.5). ONLINE ВИДЕО Нереверсивная схема магнит- ного пускателя Пускатель бесконтактный нереверсивный ПБН40-122-44
РЕВЕРСИВНЫЕ ПУСКАТЕЛИ Назначение реверсивных пускателей Реверсивные пускатели наряду с пуском, остановом и тепловой защитой электродвигателя изменяют его направление вращения (реверс). Для этой цели в пускателях устанавливают два контактора, укрепленных на общем основании (рис. Зь.1), которые по очереди включают электродвигатель: ♦ один — при одном направлении вращения; ♦ второй — при противоположном направлении. Узел механической блокировки Реверсивные пускатели имеют узел механической блокировки (рис. 36.2), который запирает в отключенном положении подвижную систему одного из контакторов, пока включен другой контактор. Таким Рис. 36.1. Внешний вид реверсивного пускателя Рис. 36.2. Механическая блокировка
образом, не допускается одновременное включение обоих контакторов, даже если одновременно будут нажаты обе кнопки «ВПЕРЕД» и «НАЗАД». При отсутствии такой блокировки произошло бы межфазное замыкание. Контактные приставки Иногда механическая блокировка реверсивных пускателей допол- няется электрической блокировкой. С этой целью нормально-зам- кнутый контакт одного контактора включается в цепь питания катушки другого контактора, и наоборот. Таким образом, при включении кон- тактора, обеспечивающим направление вращения электродвигателя в одном направлении, его нормально-замкнутый контакт размыка- ется, и цепь катушки другого контактора остается разомкнутой даже при включении пусковой кнопки. Для обеспечения электрической блоки- ровки совместно с контакторами исполь- зуют контактные приставки типа ПКИ, ПКБ, ПКЛ. ПВЛ, которые устанавливаются па каждый контактор (рис. 36.3). Приставка является механическим устройством без собственного потребле- ния электроэнергии, коммутирующая сво- ими контактами электрические цепи. Она предназначена для увеличения количества Рис36,3 контактная вспомогательных контактов. Контактные приставка и ее расположение приставки выпускают на 2 и 4 группы кон- на ,<°нтакт°1:'е тактов, рассчитанные на коммутацию рабочего напряжения до 660 В переменного тока с частотой 50 Гц и 60 Гц и до 440 В постоянного тока. ПРИМЕЧАНИЕ. Б приставке встроено подвижная контактная система, которая при установке жестко связывается с контакт- ной системой контактора и становится с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части контактора, где для этого пред- усмотрены специальные полозья с зацепами. При подаче напряжения питания па катушку контактора якорь втягивается и за собой тянет кон- тактную систему приставки, где одни ее контакты замыкаются, а дру- гие — размыкаются.
Рис. 36.4. Электрическая схема контактной приставки ПКИ-22 ПКИ 22 53 61 71 83 54 62 72 84 На рис. 36.4 показано располо- жение контактов приставки ПКИ-22. При срабатывании приставки нор- мально -разомкнутые контакты (53-54) и (83-84) замыкаются, а нормально-замкнутые (61-62) и (71-72) — размыкаются. Схема включения реверсивного пускателя На рис. 36.5 изображена схема включения двух контакторов, обе- спечивающих реверс вращения электродвигателя. Для изменения направления вращения в схему добавлена вторая цепь управления, состоящая из кнопки SB3 и контактора КМ2. ПРИМЕЧАНИЕ. За счет использования силовых контактов контактора КМ2 изменилась подача питания на электродвигатель. Для обеспечения электрической блокировки и защиты от межфаз- ного замыкания в силовой цепи перед катушками контакторов доба- вились два нормально-замкнутых контакта КМ1.2 и КМ2.2, взятые от контактных приставок, установленных на контакторах КМ1 и КМ2. Исходное состояние схемы При включении автоматического выключателя QF1 фазы А, В и С поступают на входные силовые зажимы контакторов КМ1 и КМ2 и там остаются дежурить. Фаза А через автомат защиты цепей управления SF1 и кнопку SB1 «СТОП» поступает на контакт №3 кнопок SB2 и SB3, зажимы 13НО вспо- могательных контактов КМ1.1 и КМ2.1 контакторов КМ1 и КМ2, и оста- ется дежурить на этих контактах (рис. 36.6). Схема готова к работе.
Рис. 36.5. Принципиальная электрическая схема реверсивного пускателя Силовая часть Цепь управления Рис. 36.6. Исходное состояние схемы реверсивного пускателя Монтажная схема включения реверсивного пускателя с реальными элементами На рис. 36.7 изображена монтажная схема включения реверсивного пускателя с реальными элементами. На рис. 36.8 показан монтаж со стороны подключения нулевого провода. Ноль заводится на второй вывод катушки контактора КМ1 и перемычкой уходит на вывод катушки контактора КМ2.
Питание катушки контактора КМ1 через контактную приставку контактора КМ2 показано стрелками Рис. 36 7. Монтажная схема реверсивного пускателя с реальными элементами Рис. 36.8. Вид на монтаж со стороны подключения нулевого провода Работа цепей управления при вращении «ВЛЕВО» При нажатии кнопки SB2 фаза А через нормально-замкнутый кон- такт КМ2.2 поступает на катушку контактора КМ1. Контактор срабаты- вает (рис 36.9): ♦ его нормально-разомкнутые контакты — замыкаются; ♦ нормально-замкнутые — размыкаются. При замыкании вспомогательного контакта КМ 1.1 контактор встает на САМОПОДХВАТ. А при замыкании силовых контактов КМ1 фазы А, В и С поступают на соответствующие обмотки электродвига- теля, и двигатель начинает вращение в ЛЕВУЮ сторону. Рис. 36 9. Движение фазы при нажатии кнопки «ВЛЕВО»
Одновременно с этим вспомогательный контакт КМ1.2, располо- женный в цепи питания катушки контактора КМ2, размыкается и не дает последнему включиться, пока в работе контактор КМ1 Таким образом, работает электрическая блокировка Монтажная схема с реальными элементами, отвечающая за команду «ВЛЕВО» На рис. 36.10 показана часть монтажной схемы с реальными эле- ментами, отвечающая за команду «B.TFBO». Рис. 36.10. Часть монтажной схемы, отвечающая за команду «ВЛЕВО» Работа цепей управления при вращении «ВПРАВО» Чтобы задать вращение двигателю в противоположную сторону, меняют местами фазы В и С. Для этой цели в схеме используется кон- тактор КМ2. Предварительно останавливают электродвигатель нажатием кнопки «СТОП». При этом цепь разрывается, и фаза А перестает посту- пать на катушку контактора КМ1. Возвратная пружина возвращает якорь контактора в исходное положение, и силовые контакты размы- каются. Двигатель останавливается, а схема возвращается в исходное состояние или ждущий режим. При нажатии кнопки SB3 фаза А через нормально-замкнутый кон- такт КМ1.2 поступает на катушку контактора КМ2, контактор срабаты- вает и используя свой вспомогательный контакт КМ2.1. встает на само- подхват (рис. 36.11).
Рис. 56.11. Движение фазы при нажатии кнопки «ВЛЕВО» Своими силовыми контактами КМ2 контактор перебрасывает местами фазы В и С, при этом электродвигатель получает вращение в правую сторону. Одновременно с этим контакт КМ2.2, расположен- ный в цепи питания контактора КМ 1, размыкается и не дает контактору КМ1 включиться пока в работе контактор КМ2. Работа силовой части. Реверс вращения При направлении вращения электродвигателя влево (.рис. 36.12) обвязка силовых контактов КМ1 выполнена таким образом, что при их замыкании: ♦ фаза А поступает на обмотку (1); ♦ фаза В — на обмотку (2); ♦ фаза С на обмотку (3). Электродвигатель получает вращение влево, но при этом переброс фаз не осуществляется. При направлении вращения вправо (рис. 36.12) обвязка силовых контактов КМ2 выполнена так, что при их срабатывании фазы В и С меняются местами: ♦ фаза В через средний контакт попадает на обмотку (3); ♦ фаза С через крайний левый попадает на обмотку (2); ♦ фаза А остается на своем месте.
Рис 36 12. Работа схемы реверса вращения электродвигателя Монтажная схема силовой части. Реверс вращения На рис. 36.13 показан один из вариантов монтажной схемы с двумя контакторами, обеспечивающими реверс вращения электродвигателя. Фаза А белым проводом заходит на вход 1/11 контактора КМ1 и перемычкой заводится на вход 1/L1 контактора КМ2. Выходы 2/Т1 обоих контакторов также соединены перемычкой, и от выхода 2/Т1 контактора КМ1 фаза А поступает на обмотку (1) электродвигателя. Фаза В красным проводом заходит на вход 3/L2 контактора КМ1 и перемычкой заводится на вход 5/L3 контактора КМ2 С выхода 6/ТЗ контактора КМ2 фаза перемычкой заводится на выход 6/ТЗ кон- Рис 36.13. Вариант монтажной схемы с двумя контакторами, обеспечивающими реверс вращения электродвигателя
тактора КМ 1 и встает на место фазы С. При включении контактора КМ2 фаза В с выхода 6/ТЗ поступает на обмотку (3) электродвигателя. Фаза С синим проводом заходит на вход 5/L3 контактора КМ1 и перемычкой заводится на вход 3/L2 контактора КМ2. С выхода 4/Т2 контактора КМ2 фаза перемычкой заводится на выход 4/Т2 контактора КМ1 и встает на место фазы В. При включении кон- тактора КМ2 фаза С с выхода 4/Т2 поступает на обмотку' (2) электро- двигателя. ONLINE ВИДЕО Реверсивная схема подключе- ния магнитного пускателя Реверсивная схема пускателей ПИА, ПмЕ. Пошаговая инструк- ция подключения двигателя, лайфхаки Реверсивная схема пуска- теля электродвигателя. Пошаговая инструкция соеди нения и лайфхаки Реверсивный пускатель. Принцип действия и схема ре- версивного подключения асин- хронного двигателя
ГЛАВА 37 ЭЛЕКТРОТЕПЛОВЫЕ РЕЛЕ Назначение и задачи электротеплового реле ОПРЕДЕЛЕНИЕ Тепловое (электротепловое) реле представляет собой устройство, срабатывающее под воздействием тепла и предназначенное для защиты электродвигателя от перегрузки, асимметрии фаз, затянутого пуска и закли- нивания ротора. Основной задачей тепло- вых реле является не допущение работы электродвигателя в ава- рийных режимах работы — не давать его обмоткам нагреваться до температуры, способной раз- рушить изоляцию обмоточного провода. Перегрев укорачивает срок службы электродвигателей. Отечественной промышленно- стью выпускается достаточное количество типов тепловых реле, некоторые из них можно видеть на рис. 37.1. Рис. 37.1. Внешний вид тепловых реле
1 - Металл с высоким тепловым расширением 2 - Металл с низким тепловым расширением Рис. 37.2. Изгибание биметаллической пластины Срабатывание реле (замыкание или размыкание его контактов) происходит в результате изменения положения специальных элемен- тов, с которыми связаны подвиж- ные контакты реле. Как правило, указанные элементы изготавлива ются из биметаллических пластин, каждая из которых сварена из двух металлов, имеющих различный коэффициент линейного (тепло- вого) расширения (рис. 37.2). При нагреве такого элемента каждый из двух металлов удлиняется на определенную величину, пропорциональную температуре и коэф- фициенту линейного расширения. Атак как эти коэффициенты неоди- наковы, а металлы жестко связаны друг с другом, то биметаллический элемент будет изгибаться в сторону металла имеющего меньший коэф- фициент теплового расширения. И чем больше нагреется пластина, гем сильнее она прогнется. Варианты тепловых реле по типу нагрева В тепловых реле, устанавливаемых на магнитные пускатели, нагре- вание биметаллического элемента происходит в результате прохожде- ния электрическою тока обмотки электродвигателя: ♦ либо через биметаллический элемент (реле с непосредственным нагревом); ♦ либо по расположенному рядом с элементом нихромовому нагре- вателю (реле с косвенным нагревом); ♦ либо сразу по обоим элементам (реле со смешанным нагревом). Режимы работы тепловых реле При увеличении тока через обмотку электродвигателя нагрев биме- таллического элемента усиливается. И чем быстрее растет ток, тем быстрее и сильнее нагревается пластина. Когда ток поднимется выше номинального значения, температура пластины станет такой, что она начнет изгибаться. Движение пластин через систему рычагов исполни- тельного механизма будет передаваться на подвижные контакты реле. Это вызовет их размыкание или замыкание.
Размыкание контакта, установленного в цепи питания катушки контактора, приведет к отключению контактора и прекращению подачи питания па обмотки электродвигателя. Если реле стоит в режиме АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ, то после остывания биметаллического элемента вернутся в исходное положение: ♦ исполнительный механизм; ♦ подвижные контакты реле. При этом электрическая цепь восстановится, и контактор будет готов к пуску. Если же установлен РУЧНОЙ РЕЖИМ ВКЛЮЧЕНИЯ, то после каж дого срабатывания перевод реле в исходное положение должен осу- ществляться ручным воздействием. СОВЕТ. Для правильной работы тепловой защиты реле реко- мендуется размещать в том же помещении, что и за- щищаемый электродвигатель. Не рекомендуется распо- лагать реле вблизи мощных источников тепла - печей, систем отопления и т. д Конструкция и принцип действия теплового реле В качестве примера рассмотрим конструкцию одной фазы тепло- вого реле типа РТ (рис. 37.3). Ток обмотки электродвигателя проходит через нагреватель (1). Биметаллическая пластина (2) упирается в винт (3) защелки (4), препят- Рис. 37.3. Конструкция одной фазы теплового реле типа РТ (слева) и его внешний вид (справа;
ствующей повороту рычага (5) под действием пружины (6). С рычагом связан подвижный нормально-замкнутый контакт (7). Размыкание контактов происходит тогда, когда изгиб биметалли- ческой пластины выводит защелку из зацепления с рычагом. После остывания биметаллической пластины рычаг и защелку возвращают в исходное положение нажатием на кнопку (8). Тепловое реле серии ТРН: назначение, устройство, внешний вид Тепловые токовые двухполюсные реле серии ТРН открытого исполнения общепромышленного применения предназначены для защиты трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности. Реле выпу- скаются с номинальными токами тепловых элементов от 0,32 до 40 А на напряжение до 500 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц и до 440 В постоянного тока. Реле монтируются вне электродвигателей и при срабатывании воз- действуют на цепь управления катушки контактора, вызывая отключе- ние электродвигателя. Реле предназначены для встраивания в магнитные пускатели серии ПМЕ и ПА-300, а также для установки в различных комплектных устрой- ствах станций управления электроприводами. Все типы реле ТРН имеют одинаковую конструкцию и отличаются только нагревателями, размерами силовых зажимов и корпусов. Кнопка Регулятор ручного возврата тока уставки Зажимы нормального замкнутого контакта Рис. 37.4. Внешний вид и основные элементы теплового реле ТРН Реле состоит из заключенных в пластмассовый корпус и связан- ных между собой: ♦ теплового элемента; ♦ эксцентрикового регулятора тока уставки; ♦ температурного компенсатора; ♦ защелочного механизма сраба- тывания; ♦ кнопки ручного возврата; ♦ одного подвижного нормально- замкнутого контакта мостико- вого типа. На рис. 37.4 рассмотрены основные узлы теплового реле типа ТРН-40.
Тепловое реле серии ТРН: принцип действия и электрическая схема На рис. 37.5 иоказана электрическая схема реле Напряжение питания на обмотки двигателя подается через два биметалличе- ских элемента, обозначенные парами кон- тактов 1-2, 3-4 (третья фаза на двигатель подается напрямую). Входное напряжение подается на зажимы 1 и 3, а выходное — сни- мается с зажимов 2 и 4. Рис. 37.5. Электрическая схема реле ТРН ПРИМЕЧАНИЕ. Пунктирная линия указывает на связь блока с подвиж- ным нормально замкнутым контактом. После срабатывания реле нажатие кнопки «ВОЗВРАТ» приводит в исходное состояние исполнительный механизм и подвижный кон- такт реле. Тепловые реле серии ТРП: назначение и устройство Тепловые реле серии ТРП предназначены для встраивания в магнитные пускатели серии ПА, а также для установки в различных комплектных устройствах станций, управления электроприводами. Тепловые токовые однопо- люсные реле серии ТРП открытою исполнения (рис. 37.6) с номиналь- ными токами тепловых элементов от 1 до 600 А работают с теми же напряжения, что и реле ТРН. Они также монтируются вне электро- двигателей и при срабатывании воздействуют на цепь управле- ния катушки контактора, вызывая отключение электродвигателя. Винты для крепления Поводок регулятора сменного наг ревателя тока уставки Винты Д1я подключения Сменный нагреватель внешних силовых цепей замкнутого контакта Рис.37.6. Внешний вид теплового реле серии ТРП
Реле состоит из заключенных в пластмассовый корпус и связанных между собой: * теплового элемента; ♦ эксцентрикового регулятора тока уставки; ♦ кнопки ручного возврата; ♦ одного подвижного нормально-замкнутого контакта. Тепловые реле серии ТРП: принцип действия и электрическая схема Рис. 37.7. Электрическая схема реле ТРП На рис. 37.7 изображена электрическая схема реле ТРП. Фаза пода- ется на обмотку электродвигателя через биметаллический элемент, обозначенный парой контактов 1-2 (две другие фазы подаются на дви- гатель напрямую). Входное напряжение подается на зажим 1, а выходное снимается с зажима 2. Пунктирная линия указывает на связь блока с парой под- вижных нормально замкнутых контактов. При срабатывании реле нажатие кнопки «ВОЗВРАТ» приводит исполнительный механизм и подвиж- ный контакт реле в исходное состояние. Электротепловые реле типа РТИ: назначение, устройство и подключение к контактору Электротепловые реле серии РТИ открытого исполнения (рис. 37.8) являются электрическими устройствами общепромышленного приме- нения, имеющие собственное потребление энергии и выпускаются на токи от 0,1 до 93 А. Реле серии РТИ предназначены для защиты электродвигателей от: ♦ перегрузки; ♦ асимметрии фаз; ♦ затянутого пуска; ♦ заклинивания ротора. Реле серии РТИ устанавливаются непосредственно на контактор. Своими медными штыревыми контактами реле подключается к выходным контактам контактора, а электродвигатель, соответ- ственно, подключается к выходным контактам реле (рис. 37.9). Внутри реле расположены исполнительный механизм и три незави- симых друг от друга биметаллических элемента, которые через систему
Рис. 378. Внешний вид электротеплового реле РТИ Рис. 37.9 Подключение реле РТИ к контактору рычагов исполнительного механизма воздействуют на подвижные кон- такты реле. В реле этой серии применен смешанный нагрев биметалличе- ского элемента, при котором ток проходит через нагревательный эле- мент, а затем через пластину. Биметаллический элемент состоит из нагревательного элемента и биметаллической пластины. Нагревательный элемент выполнен из нихромовой проволоки, которая через изоляционный материал намо- тана поверх пластины. Количество витков и сечение провода соответ- ствует номинальному току электродвигателя. Нижней частью пластина жестко закреплена с выходным контактом реле, а верхней подвижной частью связана с системой рычагов испол- нительного механизма. При прохождении тока выше номинального значения нихромовая проволока раскаляется и нагревает пластину, которая под действием тепла изгибается и своим движением приводит в действие исполнительный механизм, который переключает подвиж- ные контакты. На рис. 37.10 показано внутреннее устройство теплового реле серии РТИ. В зависимости от величины протекающего тока в реле предусмо- трена уставка срабатывания по току, влияющая на силу изгиба пла- стины и регулирующаяся поворотным регулятором, расположенным на панели управления реле. Необходимый ток уставки срабатывания уста- навливается вращением диска регулятора, совмещая значение тока (в амперах) на шкале с отметкой на корпусе (рис. 37.11). Помимо поворотного регулятора, на панели управления располо- жена кнопка «TEST», предназначенная для имитации срабатывания реле при перегрузке. Нажатие этой кнопки включает индикатор сраба- тывания и изменяет положение подвижных контактов: ♦ нормально-замкнутый (95 -96) — размыкается; ♦ нормально-разомкнутый (97-98) — замыкается.
Нихромовая проволока Нагревательный элемент (витки нихромовой проволоки) Биметаллическая пластина часть) Выходной контакт Изоляционный материал (неподвижная часть) Рис. 3710. Внутреннее устройство реле РТИ Система исполнительного механизма Прозрачная крышка Отметка Регулятор уставки по току Кнопка «TEST» Подвижный контакт 98^97 Индикатор Кнопка «STOP» Переключатель работы «ручной-автомат» Подвижный контакт Рис. 37.11. Передняя панель электротеплового репе РТИ «Индикатор» информирует о текущем состоянии реле. При нажа- тии кнопки «STOP>> контакты (95-96) — размыкаются, а контакты (97-98) — остаютс я в разомкнутом состоянии.
СОВЕТ. При использовании в схемах сигнализации пары (97-98) этот момент необходимо учитывать. Электротепловое реле может работать в ручном или автоматическом режиме (по умолчанию стоит автоматический режим). При повороте влево переключа- тель синею цвета «RESET» выводится из зацепления и переходит в режим кнопки (рис. 37.12), при нажатии которой осу- ществляется ручное включение реле. Рис. 37.12. Переключатель режимов реле (ручной и автоматический) При нажатии на переключатель и его повороте вправо реле пере- водится в автоматический режим. При этом переключатель входит в зацепление и остается в нажатом положении. Для предотвращения несанкционированного изменения уставки реле используется прозрачная крышка, которая закрывает диск регу- лятора. При желании крышку можно опломбировать. Рис. 37.13. Электрическая схема реле РТИ На электрической схеме (рис. 37.13) показано взаимо- действие элементов реле между собой. Напряжение питания на электродвигатель подается через биметаллические эле- менты, обозначенные парами контактов 1-2, 3-4. 5-6. Входное напряжение подается на зажимы 1,3,5, а выходное напря- жение снимается с зажимов 2, 4, 6. Пунктирная линия указывает на связь блока с парами подвижных размыкающих (95-96) и замыкающих (97-98)контактов. Кнопками «TEST» и «RESET» изменяется положение подвижных контактов реле, а кнопкой «STOP/' изменяется положение только раз- мыкающего (95-96) контакта. Принципиальная схема подключения нереверсивного пускателя с электротепловым реле На рис. 37.14 приведена типовая схема подключения нереверсив- ного открытого магнитного пускателя. Данная схема предназначена для пуска, останова и тепловой зашиты асинхронных электродвигателей.
Рис. 37.14. Принципиальная электрическая схема подключения нереверсивного пускателя ПРИМЕЧАНИЕ. От схемы подключения нереверсивного контактора она отличается наличием электротеплового реле, что по- зволило дополнительно защитить двигатель от те- пловых и токовых перегрузок. Цепь управления получает питание от фазы А и нуля N В схему цепи управления входят: ♦ кнопка SB1 «СТОП»; ♦ кнопка SB2 «ПУСК»; ♦ нормально-замкнутый контакт теплового реле КК1.1 с номерами (95-96); ♦ катушка контактора КМ 1; ♦ вспомогательный контакт 13НО-14НО, включенный параллельно кнопке ' ПУСК». В силовую часть входят: ♦ трехполюсный автоматический выключатель QF1; ♦ три пары силовых контактов (1/L1-2/T1), (3/L2-4/T2), (5/L3-6/T3) контактора КМ1; ♦ тепловое реле КК1, подключенное к выходу контактора КМ1. К выходным контактам реле 2,Tl, 4/Т2, 6/ТЗ подключен трехфаз- ный асинхронный электродвигатель М. При включении автомата QF1 фазы А, В и С поступают на вход- ные силовые контакты 1/L1, 3L/2, 5/L3 контактора КМ1 и там оста- ются «дежурить». Фаза А через кнопку «СТОП» приходит на контакт №3 кнопки «ПУСК» и зажим 13НО вспомогательного контакта КМ 1,1 и также остается «дежурить» на этих контактах. Схема готова к работе.
Рис, 37.15. Монтажная схема подключения нереверсивного контактора и реле РТИ Рис. 37.16. Вид сверху на монтажную схему подключения нереверсивного контактора и реле РТИ При нажатии на кнопку «ПУСК» фаза А понадает на катушку кон- тактора КМ1, контактор срабатывает, и его контакты замыкаются Напряжение через выходные силовые контакты теплового реле 2/Т1, 4/Т2,6/ТЗ поступает на электродвигатель, и он начинает вращаться. При возникновении перегрузки электродвигателя срабатывает тепловое реле и своим нормально-замкнутым контактом 95-96 раз- рывает цепь питания катушки контактора КМ1. Контактор обесточива- ется, и двигатель останавливается. На рис. 37.15 показана монтажная схема подключения магнитного пускателя с реальными элементами. С кнопки «ПУСК» фаза подается на зажим 95 контакта реле КК1, а затем с зажима контакта 96 фаза попа- дает на выводА! катушки контактора КМ1. На рис. 37.16 представлен вид сверху на монтажную схему подклю- чения нереверсивного контактора и реле РТИ с реальными элементами. Рис. 57.17. Схема подключения нереверсивного пускателя с разрывным нулем
Рис. 37.18. Вид на монтаж со стороны подключения нулевого провода Однако наибольшее распространение получила схема, в которой контакт теплового реле разрывает ноль (рис. 37.17). Это связано с удобством и экономичностью монтажа, так как ноль сразу заводят на вход контакта теплового реле, а с выхода контакта реле бросают пере- мычку на катушку контактора (рис. 37.18). При таком включении эко- номится одна жила кабеля. Схема подключения реверсивного пускателя с электротепловым реле На рис. 37.19 приведена схема включения реверсивного пуска- теля с электротепловым реле типа РТИ. А в чем ее отличие от типовой схемы включения реверсивного контактора? Отличия небольшие. От типовой схемы включения реверсивного контактора она отличается лишь наличием нормально-замкнутого контакта реле КК 1.1 в цепи управления ка гушкой, а также тремя биме- Рис. 37.19. Электрическая схема подключения пускателя с тепловым реле
таллическими элементами КК1, через которые проходит напряжение питания на обмотки электродвигателя. При срабатывания теплового реле КК1 от тока перегрузки элек- тродвигателя контакт реле КК1.1 разрывает цепь питания катушки. Работающий в данный момент контактор обесточивается, и двигатель останавливается. Выбор теплового реле Как известно, к тепловому реле пускателя предъявляется требова- ние обеспечения защиты электродвигателя от опасных перегрузок. В то же время, по возможности, реле не должно отключать электродвигатель при перегрузках, носящих кратковременный характер и не вызываю- щих нагрева электродвигателя, опасного для его обмоток. В первую очередь, перегрев обмоток сказывается на сроке службы изоляции проводов. Изоляция становится хрупкой, а ее электрическая прочность резко снижается. При этом на поверхности изоляции возни- кают микротрещины, в которые проникает пыль и влага, из-за которых может произойти пробой и выгорание части обмоток. См. табл. 37.1. Сроки службы витковой изоляции статорных обмоток Таблица 571 Марка провода Тип пропиточного лака Средний срок службы часов при температуре, "С 125 150 170 190 210 ПЭВ-2 МЛ-92 3724 1526 892 - - ПЭМ-2 МЛ-92 2800 1529 S91 - - пэтв МГМ-8 - - 6852 2060 1535 псд МГМ-8 - - 19824 12586 4064 ВНИМАНИЕ. Экспериментально установлено, что увеличение тем- пературы на каждые 8 ..10° приводит к снижению срока службы изоляции проводов в 2 раза, а в случае очень вы- сокой температуры изоляция вообще может загореться. Допустимая температура, при которой изоляция обмоток двига- теля может длительно эксплуатироваться, зависит от класса изоляции и исполнения электродвигателя. См. табл. 37.2.
Значения допустимой температура! классов изоляции Таблица 372 Класс изоляции Допустимая температура А 105 В 120 Е 130 F 155 Н 180 Тепловое реле и номинальный ток биметаллического элемента выбирают, исходя из пяти основных критериев КРИТЕРИЙ №1 — номинальный ток нагревательного элемента должен быть не меньше номинального тока защищаемого электродви- гателя. КРИТЕРИЙ №2 — для оптимального использования перегрузоч- ной способности электродвигателя ток срабатывания реле выбирают на 15...20% выше номинального тока двигателя. А почему такие ограничения? Это связано с тем, что когда номиналь- ный ток двигателя 1ном и ток, соответствующий границе срабатывания реле, одинаковы (рис. 37.20), появляется значительная зона перегру- зок (Б), где двигатель сильно перезащищен: реле срабатывает раньше, чем температура двигателя достигнет предельно допустимого значения. 10ССС1 1000- 100- 5 6 7 8 Ток срабатывания.кратность тока установки 1 - перегрузочная характеристика электродвигателя 2 - защитная характеристика теплового реле «границей срабатывания равной номинального току электродвигателя 1н 3 - защитная характеристика теплового реле с границей срабатывания 1,2 ih А - зона недозащищенности двигателя Б - зона перезащищенности двигателя
В то же время при больших перегрузках, соответствующих режиму заторможенного электродвигателя, реле не обеспечивает своевремен- ного его отключения, образуя 30iry недозащищенности (А). СОВЕТ Ток уставки тепловых реле следует устанавливать выше номинального тока электродвигателя на 15...20% с целью лучшего согласования защитных характери- стик реле и электродвигателя. В этом случае защитная характеристика реле будет соответствовать кривой (3), и наряду с уменьшением зоны перезащищенности возник- нут две зоны недозащищенности: ♦ одна, как и раньше, — в области больших перегрузок; ♦ другая — в области малых длительных перегрузок. Появление зоны недозащищенности при малых длительных пере- грузках не представляет большой опасности для двигателя, так как двига- тель сам обладает некоторым запасом нагревостойкост и, и превышение тока на несколько процентов выше номинального для него не опасно. СОВЕТ. Но если такие перегрузки будут часто повторяться, то правильным будет считать, что двигатель с данным режимом работы не справляется и должен быть заме- нен более мощным, потому как надежность его работы будет обеспечиваться лишь за счет теплового запаса. Недозащишенность в области больших перегрузок может быть ском- пенсирована работой автоматического выключателя, в котором совме- щены: выключатель; защита оз перегрузок и коротких замыканий. ПРИМЕЧАНИЕ. Защита от перегрузок осуществляется тепловым рас- цепителем, который при коротком замыкании отклю- чает двигатель без выдержки времени. КРИТЕРИЙ №3. По защитной характеристике реле следует убе- диться: что при заданной кратности пускового тока электродвигателя время срабатывания реле:
♦ не меньше, чем это необходимо для пуска электродвигателя: ♦ не превышает времени допустимой работы двигателя с пусковым током. Здесь же следует учитывать, что при разгоне двигателя пусковой ток уменьшается. КРИТЕРИЙ №4. Запас по регулировке тока (как в сторону увели- чения, так и в сторону уменьшения) должен быть, по возможности, большим. Дтя этого на шкале уставки следует оставлять одно-два сво бодных деления по обе стороны от положения регулятора, соответству- ющего выбранному току уставки. Для реле серий ТРН, РТИ, РТЛ, РТТ влияние температуры окру- жающего воздуха не учитывается, так как в них присутствует темпе- ратурная компенсация. Дтя реле серий ТРП учитывают температуру окружающего воздуха из-за отсутствия в них температурной компен- сации. Здесь же следует брать в расчет, что дополнительный нагрев реле внутри оболочки пускателя защищенного или пылевлагозащищенного исполнения также влияет на ток уставки. КРИТЕРИЙ №5. При пусковых токах электродвигателя допуска- ется превышение температуры нагрева обмоток вдвое больше, чем при номинальном режиме. ПРИМЕР Допустим, что нагрев обмоток электоодвигателя в но- минальном режиме работы составляет 60° С, а темпе ратура окружающего воздуха 40° С. Тогда допустимая температура нагрева обмоток в номинальном режи- ме будет равна 40 + 60 = 100° С, а при пуске составит 40 + (2 * 60) = 160° С. Однако тепловые реле не только защищают двигатель от коротких замыканий, но и сами нуждаются в такой защите! Ведь при коротких замыканиях в электрической цепи нагревательные элементы реле могут сгореть раньше, чем отключится магнитный пускатель. А почему так происходит? Это объясняется тем, что для нагрева биметаллической пластины реле требуется определенное время, поэ- тому тепловые реле срабатывают с запозданием при токах в несколько раз превышающих номинальное значение тока уставки. Можно сделать такие выводы: ♦ если для защиты электродвигателя используется тепловое реле, то в схеме питания двигателя должен быть предусмотрен автоматиче- ский выключатель с электромагнитным расцепителем, который при коротком замыкании отключит двигатель без выдержки времени;
♦ если же установка автоматического выключателя не предусмотре- на, то нужно использовать предохранители с плавкими вставками, превышающими номинальный ток теплового элемента в 4- 5 раз. ONLINE ВИДЕО Принцип работы теплового реле Конструкция теплового реле Устройство и схема теплового реле перегрузки Тепловое реле перегрузки в реверсивной схеме электоодвигателя Старее двухполюсное тепловое реле для асин хронного электродвига теля. Устройство и схема подключения Как подключить тепловое реле к магнитному пускателю, контактору
ГЛАВА 38 АВТОМАТИЧЕСКИМ ВВОД РЕЗЕРВНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Структурная схема системы АВРЭ ОднИхМ из способов бесперебойной подачи напряжения является раздельное питание потребителя двумя независимыми источниками электроэнергии, один из которых является основным (рабочим), а второй — резервным. В качестве основного источника используется рабочая линия подстанции, а в качестве резервного источника может использоваться: ♦ вторая (резервная) линия подстанции; ♦ автономный генератор тока; ♦ устройство бесперебойного питания. ВНИМАНИЕ В аварийной ситуации при исчезновении напряжения со стороны основного источника электроэнергии важно обеспечить быстрое включение резервного источника. Для этих целей служит система автоматического ввода резервного электропитания (система АВРЭ), которая автоматически переключает подачу напряжения между рабочим и резервным источниками, обеспечи- вая непрерывную подачу электричества потребителю (рис. 38 1). На самом деле процесс переключения между рабочим и резервным источниками очень ответственный и включает в себя целый комплекс функций и параметров, обеспечивающих надежную работу автоматики системы автоматического ввода резерва.
Рис. 581. Структурная схема системы автоматического вводе резервного электропитания ПРИМЕЧАНИЕ. Поэтому ни подстанциях и распределительных пунктах электрических сетей используют сложные многоуров- невые схемы автоматического ввода резерва, включаю- щие в себя логическую, измерительную и силовую части. Схема АВРЭ на одном контакторе Простую схему автоматического ввода резервного электропитания можно применить для однофазной сети собственного дома, небольшого производственного или административного здания. Схема (рис. 38.2) выполнена на одном контакторе КМ1, двух однополюсных автоматиче- ских выключателей SF1 и SF2 и одном двухполюсном автоматическом выключателе QF1. Работа схемы АВРЭ от основного ввода При первом включении системы автоматического ввода резерва в работу поочередно включают автоматы SF1, SF2, QF1. В рабочем режиме напряжение питания от основного ввода поступает на катушку контактора КМ1. Контактор срабатывает, и его нормально разомкну тый контакт КМ1.1 — замыкается, а нормально-замкнутый KML2 — размыкается (рис. 38.3). Фаза А1 через однополюсный выключатель SF1 и силовой контакт КМ1.1 приходит на вход двухполюсного выключателя QF1. Ноль N нигде не разрывается, а сразу подключается на второй вход выключа- теля QF1. При включении QF1 его контакты замыкаются, и напряжение основного ввода поступает в сеть к потребителю.
К истребителю Рис. 38.2. Простая схема автоматического ввода резервного электропитания на одном контакторе Рис. 38.3. Работа системы автоматического ввода резервного электропитания от основного ввода Работа системы АВРЭ от резервного ввода -220 В 220 В Основной ввод Резервный ввод Рис. 38.4. Работа схемы автоматического ввооа резервного электропитания ст резервного ввода В аварийном режиме, когда напряжение на основном вводе про- падает, катушка контактора обесто- чивается, контакт КМ1.1 размыка- ется, а КМ1.2 становится замкнутым. Теперь от резервного ввода фаза А2 через выключатели SF2, QF1 и кон- такт КМ 1.2 поступает к потребителю в сеть (рис. 38.4). При восстановлении питания на основном вводе на катушку контак- тора КМ1 вновь поступает напряже- ние, и контактор срабатывает. При этом контакт КМ1.1 замыкается, а КМ1.2 размыкается, и к потреби- телю опять поступает напряжение от основного ввода. В ситуации, когда при нормальном режиме работы возникает необходимость перевести
питание нагрузки с основного ввода на резервный, достаточно отклю- чить автоматический выключатель SF1. ВНИМАНИЕ. Данная схема автоматического ввода резервного элек- тропитания является классической, но при ее исполь- зовании необходимо учитывать коммутирующую мощ- ность силовых контактов: если контакты рассчитаны на рабочий ток, например, 12 ампер, то и нагрузку к си- стеме автоматического ввода резервного электропи- тания следует подключать не более 12 ампер. В случае же, когда общая потребляемая мощность, например, дома, будет более 12 ампер, то от резервного ввода можно запитать только самое необходимое электрооборудование, которое будет обеспечивать нормальную жизнедеятельность до восстановления напряжения на основном вводе. ВНИМАНИЕ. В таком варианте схема пригодна только для объектов, где есть возможность получить от подстанции две не зависимые линии питающего напряжения. Схема АВРЭ на одном контакторе с разрывающимися фазой и нулем В отличие от предыдущей схемы (рис. 38.4) здесь коммутируются как фазный провод, так и нулевой. Это позволяет использовать авто- номный источник электроэнергии, а в случае аварии можно полностью исключать из домашней сети неработающий ввод. Важно, чтобы ввод был подключен после счетчика. Почему? Чтобы счетчик не учитывал выработанную энергию резервным вводом, ввод подключен именно посте счетчика (рис. 38.5). В качестве резервного питания для этой системы автоматического ввода резервного электропитания можно использовать: ♦ свою мини-электростанцию; ♦ дизельный или бензиновый генератор тока; ♦ бесперебойный источник питания; ♦ какой-нибудь другой автономный источник напряжения.
220 В -220 В Рис. 38.5. Электрическая схема автоматического ввода резервного электропитания с разрывающимися фазой и нулем Работа АВРЭ от основного ввода на одном контакторе с разрывающимися фазой и нулем При первом включении системы автоматического ввода резервного электропитания в работу поочередно включают автоматы SF1, SF2, QF1 (рис. 38.6). В рабочем режиме напряжение питания от основною ввода посту- пает на катушку контактора КМ1. Контактор срабатывает, при этом сво- ими нормально-разомкнутыми контактами КМ1.1 и КМ1.2 подклю- чает домашнюю сеть к основному вводу. В результате нормально-зам- кнутые контакты КМ1,3 и КМ1.4 размыкаются и полностью отключают резервный ввод от домашней сети. К потребителю напряжение питания основного ьвода поступает через силовые контакты КМ1.1 и КМ1.2. Работа АВРЭ на одном контакторе с разрывающимися фазой и нулем от резервного ввода При исчезновении напряжения на основном вводе катушка КМ1 обесточивается, контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются и отключают
-220 В -220 В Рис 38.6. Pabomc системы автоматического ввода резервного электропитания от основного ввода фазный и нулевой провода основного ввода. Одновременно с этим кон- такты КМ1.3 и КМ1.4 становятся замкнутыми, и через них напряжение от резервного ввода поступает в домашнюю сеть (рис. 38.7). В данной схеме автоматического ввода резерва можно применить модульные контакторы типа VS465-22 230V, ESB-63-22 230V, МК-103, КМ -63, Z-SCH230/63-22, что позволяет питать нагрузку с токами до 63 ампер. Ручное переключение с резервного ввода на основной АВРЭ на одном контакторе с разрывающимися фазой и нулем Иногда возникает ситуация, когда при возобновлении питания на основном вводе не всегда требуется переходить на него автоматиче- ски, а, например, при нажатии кнопки «ПУСК». Такой вариант схемы системы автоматического ввода резервного электропитания (без счет- чика электроэнергии) используется в некоторых электроустановках для питания оборудования КИПиА (рис. 38.8). Здесь кнопка SB1 подключена параллельно контакту КМ1.1, кото- рый стоит в цепи питания катушки контактора. Такое включение не
-220 В -220 В Основной ввод Резеэвный ввод Рис. 38.7. Работа схемы автоматического ввода резервного электропитания от резервного ввода Рис. 38.8 Электрическая схема ручного переключения системы ввода резервного электропитания с резервного ввода на основной
позволит контактору автоматически включиться при появлении напря- жения на основном вводе. Чтобы запитать контактор вручную необходимо кратковременно нажать кнопку SB1. Напряжение попадет на катушку, контактор срабо- тает, замкнет контакты КМ1.1 и KML2, тем самым подключит основ- ной ввод к домашней сети. При этом контакты КМ 1.3 и КМ1.4- разом- кнутся и отключат резервное питание. ПРИМЕЧАНИЕ. Чтобы такая схема могла подключить источник ре- зервного питания, в схему добавляется промежуточное реле, контакты которого будут запускать пусковую электронику аппаратуры резервного питания. Но это нужно делать исходя из каждого конкретного случая. Схема АВРЭ с реле контроля фаз в трехфазной сети В схемах автоматического ввода резервного электропитания трех- фазной сети реле контроля фаз обеспечивает постоянный контроль питающего напряжением основного ввода. В случае снижения или повышения напряжения на основном вводе, неисправности или обрыва любой из фаз реле производит переключение потребителя на резерв- ный ввод. Этим самым, обеспечивается зашита электрооборудования от аварийных режимов электрической сети. Реле также контролирует порядок чередования фаз (фазировку), что позволяет определить корректность питающего напряжения, при- ходящего к потребителю, Если чередование фаз питающего ввода дома будет нарушена, например, А-С-Б вместо А-В-С, то реле не перейдет в рабочий режим, пока ошибка не будет устранена. Нужно помнить, что эти реле работают в комплекте с электрооборудованием, для кото- рого неправильное чередование фаз может привести к поломке или неправильной работе. Отечественной промышленностью выпу- скается достаточное количество различных типов реле для трехфазной и однофазной сети, однако наибольшее распространение получили Рис. 38.9 Внешний вид реле контроля (раз ЕЛ-НЕ реле серии ЕЛ (ЕЛ11Е, ЕЛ-12Е, ЕЛ-13Е), кото- рые были разработаны для работы в наших
электрических сетях (рис. 38.9). Каждый тип реле серии имеет свою область применения. Области применения реле контроля фаз Реле ЕЛ-НЕ предназначено для контроля уровня напряжения и используется для защиты источников питания, генераторов, а также в качестве приборов контроля в системах автоматического ввода резервного электропитания. Реле ЕЛ -12Е служит для контроля порядка чередования фаз и асим- метрии напряжения (перекоса фаз) и применяется для защиты мощных асинхронных электродвигателей мощностью до 100 кВт, работающих в нереверсивном режиме. Реле ЕЛ-1 ЗЕ контролирует только асимметрию напряжения (пере- кос фаз) и используется для зашиты трехфазных крановых асинхрон- ных электродвигателей мощностью до 75 кВт, работающих в реверсив- ном режиме. Реле серии ЕЛ выпускаются с разным ьременем срабатывания — 0,1; 0,15; 0,5 с, а также с регулировкой задержки от 0,1 до 10 с. Это позволяет избежать ложных срабатываний при наличии кратковремен- ных возмущений в электрической сети. Все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: ♦ индикация нормального и аварийного состояния сети; ♦ измерительная и силовая часть. Измерительная часть, как правило, имеет регулируемую уставку нижнего и верхнего порогов напряжения, регулировку задержки сраба- тывания реле. Силовая часть представляет собой обычное электромагнитное реле, контакты которого задействуют в схемах управления систем авто- матического ввода резервного электропитания. Подключение реле контроля фаз в АВРЭ для трехфазной сети Подключение реле серии ЕЛ простое: к клеммам LI, L2. L3 подключа- ются фазы А, В, С, соответственно. Через контакты 15-16 и 25-28 напря- жение подается в цепь управления катушек контакторов, где (в зависи- мости от состояния электрической сети) реле управляет работой контак- торов замыканием или размыканием этих контактов (рис. 38.10).
Рис 38.10. Подключение внешних устройств к реле серии ЕЛ -380 В 380 В К потребителю, -380 В Рис. 3811. Электрическая схема подключения системы автома тического ввода резервного электропитания к трехфазной сети На рис. 38.11 изображена стандартная схема системы автомати- ческого ввода резервного электропитания, обеспечивающая беспере бойное снабжение трехфазным питающим напряжением потребителей. Схема собрана на двух контакторах КМ1 и КМ2, реле контроля фаз К VI, трехполюсных автоматических выключателей QF1, QF2, SF1, однопо- люсного автоматического выключателя SF2 и двух ламп накаливания HL1 и HL2, обеспечивающих индикацию работы системы автоматиче- ского ввода резервного электропитания. Реле контроля фаз: включение и работа на основном вводе Первым в работу запускается основной ввод включением автома- тических выключателей QF1 и SF1. После этого трехфазное напряже- ние основного ввода попадает на входные клеммы реле LI, L2, L3. Если напряжение основного ввода в норме, то контакт реле KV1.1 замыка- ется, и через него фаза А поступает на левый по схеме вывод катушки контактора КМ1 При этом контактор срабатывает, его силовые кон- такты КМ1 замыкаются, и через них трехфазное сетевое напряжение АЗ, ВЗ, СЗ поступает к потребителю (рис. 38.12). Одновременно с этим нормально-замкнутые контакты реле KV1.2 и контактора КМ 1.1 размыкаются и разрывают цепь питания катушки КМ2, а нормально-разомкнутый контакт КМ1.2 замыкается и включает лампу HL1, сигнализирующую о работе основного ввода
380 В -380 В Рис. 38.12. Работа системы автоматического ввода резервного электропитания но основном вводе Реле контроля флз: включение резервного ввода и работа на нем Включением автоматов QF2 и SF2 запускается резервный ввод. Напряжение резервного ввода А2, В2. С2 поступает на верхние клеммы силовых контактов контактора КМ2 и остается там дежурить. Фаза А2 через автомат SF2 поступает на левые по схеме клеммы контактов КМ 1.1 и КМ2.2 и также остается на них дежурить (рис. 38.13). При этом никаких изменений в работе системы автоматического ввода резервного электропитания не происходит, так как в данный момент работает основной ввод. Реле контроля фаз: переключение с основного ввода на резервный При возникновении аварийной ситуации на основном вводе реле KV1 переключает потребителя на резервный ввод: контакт реле KV1.1 (25-28) размыкается и прекращает подачу питания на катушку контактора КМ1. В результате контактор обесточивается, его силовые контакты КМ1 размыкаются, а напряжение основного ввода перестает поступать к потребителю (рис. 38.14). Об этом также сигнализирует лампа HL1, которая гаснет при размыкании контакта КМ1.2.
-380 В -380 В К потребителю, -380 В Рис. 38.13. Работа схемы системы автоматического ввода резервного электропитание на резервном вводе -38СВ -38С В К истребителю -380 В Рис. 38.14. Работа системы автоматического ввода резервного электропитания при переключении с основного евсдс на резервный Одновременно с этим нормально-замкнутые контакты реле KV1.2 (15-16) и контактора КМ1.1 становятся замкнутыми. Через них фаза А2 поступает на катушку контактора КМ2, контактор срабатывает. И теперь уже через его силовые контакты КМ2 трехфазное сетевое напряжение АЗ, ВЗ, СЗ поступает к потребителю. Также нормально-замкнутый контакт КМ2.1 размыкается и разры- вает цепь питания катушки контактора КМ1, а контакт КМ2.2 замыка-
ется и включает лампу HL2, которая сигнализирует о работе резервного ввода. При восстановлении параметров сетевого напряжения на основном вводе реле контроля фаз автоматически переключит потре- бителя с резервного ввода на основной. ONLINE ВИДЕО Автоматический ввод ре- зерва. АБР Простая схема и устройство АВР на реле контроля срез и контакторах Однофазный АВР Автоматический ввод резерва для однофазной цепи, принцип работы Как сделать автоматическое переключение с 220V на ре- зервное питание от аккуму- лятора 12V через реле Распаковка устройства авто- матического ввода резерва се- рий АВР-ПНД и АВР-ПНУ
ГЛАВА 39 ТРУБЧАТЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРЕВАТЕЛИ Что такое ТЭН? Трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы) предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую. Опи применя- ются в качестве основы в нагревательных устройствах (приборах) про- мышленного и бытового назначения, осуществляющих нагрев различ- ных сред путем конвекции, теплопроводности или излучения. Трубчатые нагреватели (рис. 39.1) можно размещать непосред- ственно в нагреваемой среде, поэтому сфера их применения доста- точно разнообразна: от утюгов и чайников до печей и реакторов.А как устроены трубчатые элек- трические нагреватели? ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонко- стенной металлической трубки (оболочки), мате- риалом для которой слу- жит медь, латунь, нержа- Рис 391. Внешний вид ТЭНов
Рис 39.2. Устройство ТЭНа Гайка для Металлический Гайки и шайбы для вывод с резьбой присоединения провода Рис. 39 3 Устройство выводной части ТЭНа веющая и углеродистая сталь (рис. 39.2). Внутри трубки рас- положена спираль из нихро- мовой проволоки, обладающая большим удельным электриче- ским сопротивлением. Концы спирали соединены с металли- ческими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению. От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным напол- нителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фикси- рует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для зашиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком. Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафикси- рованы керамическими изоляторами (рис. 39.3). Питающие провода под- ключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб. Принцип действия ТЭНа Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электриче- ского тока по спирали, она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду. При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. ПРИМЕЧАНИЕ, Как правило, для оребрения используют стальную гоф- рированную ленту, навитую по спирали но внешнюю оболочку ТЭНа.
Применение такого конструктивного решения способствует умень- шению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя. ONLINE ВИДЕО Устройство и схемы подключения ТЭН Кек устроен ТЭН, принцип работы ТЭНа Схемы включения ТЭН в однофазную сеть ONLINE ВИДЕО Подключение и работа с ТЭН 5 кВт Трубчатые электронагреватели рассчи- таны на конкретное значение мощности и напряжения, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подклю- чают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 132ь8-88 нагреватели изготавливаются на номиналь- ные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220,380 В. Однако наибольшее применение нашли ТЭНы, рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В. Включение ТЭНа в розетку Вариант №1. ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду. Схема представлена на рис. 39..4. Вариант №2. Через обычную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощ- ность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно вклю-
Рис. 39.4. Схема включения тэна через штепсельную вилку в розетку чить несколько нагревателей (рис. 39.5), но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку. Вариант №3. Включение ТЭНов последовательно. Бывает ситу- ация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В. Выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть 220 В не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно (рис. 39.6), что дает возможность пода- вать на них повышенное напряжение. При последовательном соеди- нении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощ- ность составит 1000 Вт. Рис. 39 5. Схема параллельного включения двух ТЭНов через штепсельную вилку в розетку Рис 39.6. Схема последсвателоноги включения двух ТЭНа через штепсельную вилку в розетку
Однако в этой схеме есть одни недоста- ток: если выйдет из строя любой из ТЭН, рабо- тать не будут оба, так как разорвется электри- ческая цепь и прекратится подача питания. Совершенно верно. Вспомни последов вательное соединение ламп. Также надо помнить, что при последовательном соеди- нении двух нагревателей с рабочим напря- жением 220 В их общая мощность умень- шается в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо поло- женных 220 В. ONLINE ВИДЕО Как подключить тэн Подключаем тэн к регулятору и сети Включение через автоматический выключатель Вариант №1. Будет удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя (рис. 39.7). Для этого необ- ходимо в домовом (квартирном) щитке предусмотреть автомат. Или же можно автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя. Вариант №2. Следующий вариант включения нагревателей осу- ществляется двухполюсным выключателем (рис. 39.8). Это является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разры- ваются одновременно, и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним — подключается нагреватель. Рис. 39 7. Схема включения ТЭНа через однополюсный автоматический выключатель
-220 В L- Фаза N Ноль Рис. 39 8. Схема включения ТЭНа через двухполюсный автоматический выключатель Вариант №3. Если электрический нагреватель используется для нагрева воды, а в доме проведено защитное заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагре- вателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат (УЗО + автоматиче- ский выключатель в одном корпусе). В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емко- сти. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом (рис. 39.9). Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при про- бое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая, используя наименьшее сопротивление, «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи Рис. 39.9. Схема включения ТЭНа через дидив/помат
ONLINE ВИДЕО Подключение ТЭНа к термореле через пускатель Рис. 39.10 Схема включения ТЭНа через УЗО и автоматический выключатель произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифав- томат и обесточит ТЭН. Вариант №4. При использовании УЗО (рис. 39.10) между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюс- ный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыка- ния. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов или термореле. Ты, как всегда, на высоте. В совокупности связка НАГРЕВаТЕЛЬ- ТЕРМОРЕЛЕ или НАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ-КОНТАКТОР представляет собой самый простой регулятор температуры, который может исполь- зоваться для поддержания температурного режима в помещениях или жидких средах. Контактор применяют в схеме для размножения кон- тактов и для коммутации мощной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле. Термореле может работать в режимах НАГРЕВ или ОХЛАЖДЕНИЕ, которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой сто- роне реле. Работу ТЭН рассмотрим в режиме НАГРЕВ, так как именно этот режим используется наиболее часто.
Вариант №1. Рассмотрим схему НАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ. Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухпо- люсного автоматического выключателя (рис. 39.11). С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль сое- диняется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя. Рис. 59.11. Схема системы НАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебра- сывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2. В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как только температура опустится ниже заданного зна- чения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель. Вариант №2. Рассмотрим схему НАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ- КОНТАКТОР Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухпо- люсного автоматического выключателя (рис. 39.12). С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя. Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебра- сывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора и нижним силовым контактом контактора. Верхний силовой вывод
Рис. 39.12. Схема системы НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕРМОРЕЛЕ-КОНТАКТОР контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подклю- чается к клеммам Т1 и Т2. В исходном состоянии, когда темпера- тура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опуска- нии температуры ниже заданного значения отдатчика приходит сигнал, и реле замыкает контакт К1. Фаза через замкнутый контакт К1 поступает на нижний вывод силового контакта и на вывод А1 катушки контактора. ONLINE ВИДЕО Регулятор мощности для тэна своими рунами При появлении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает нагреваться. При достижении заданной тем- пературы от датчика опять придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель. Особенности включения ТЭН в трехфазную сеть Для включения в трехфазную электрическую сеть применяют ТЭНы с рабочим напряжением 220 и 380 В: ♦ на1реватели с рабочим напряжением 220 В включают по схеме ЗВЕЗДА; ♦ нагреватели с напряжением 380 В включают по схеме ЗВЕЗДА и ТРЕУГОЛЬНИК.
ONLINE ВИДЕО Подключение ТЭН в трехфазную сеть Подключение ТЭНа к 3 фазной автоматике Схема соединения ТЭН звездой в трехфазной сети Рассмотрим схему соединения звездой, составленную из трех нагревателей (рис. 39.13). На вывод 2 каждого нагревателя подается соответствующая фаза. Выводы 1 соединены вместе и образуют общую точку, называемую нулевой или нейтральной, и такая схема соединения нагрузки называется трехпроводной. ПРИМЕЧАНИЕ. Включение по трехпроводной схеме используется, когда нагреватели или любая другая нагрузка рассчитаны на рабочее напряжение 380 В Вариант № 1. На рис. 39.14 показана монтажная схема трехпрово- дного включения нагревателей в трехфазную электрическую сеть, где Рис. 39.13 Схема соединения ТЭН звездой в трехфазной сети
Рис. 39.14 Монтажная схема трехпроводного включения ТЭНов в трехфазную сеть подача и отключение напряжения осуществляется трехполюсным авто- матическим выключателем В этой схеме на правые выводы нагревателей подаются соответ- ствующие фазы А, В и С, а левые выводы соединены в нулевую точку. Между нулевой точкой и правыми выводами нагревателей напряжение составляет 220 В. Вариант № 2. Помимо трехпроводной схемы существует четырех- проводная, которая предполагает включение в трехфазную сеть нагрузки с рабочим напряжением 220 В (рис. 39.15). При таком включении нуле- вую точку нагрузки соединяют с нулевой точкой источника напряжения. В этой схеме на правые выводы нагре- вателей подается соответствующая фаза, а левые выводы соединены в одну точку, которая подключена к iгулевой шине источ- ника напряжения. Между нулевой точкой и выводами нагревателей напряжение составляет 220 В. Вариант № 3. Если необходимо, чтобы нагрузка полностью отключалась от элек- трической сети, то применяют автоматы «З+N» или «ЗР+N», у которых включаются и отключаются все четыре силовых кон- ONLINE ВИДЕО Подключение блок тэн на 220 и 380 вольт (звезда, треугольник) такта (рис. 39.16).
Рис. 5915. Монтажная схема четырехпроводного включения ТЭНов в трехфазную сеть -геэз Рис. 59.16. Схема включения, предусматривающая полное отключение ТЭНов от сети Схема соединения ТЭН треугольником в трехфазной сети ONLINE ВИДЕО Подключение ТЭН котла на 5 фазы При соединении треугольником выводы нагревателей соединяют последовательно друг с другом. Рассмотрим схему включе- ния грех нагревателей (рис. 39.17). Вывод 1 нагревателя №1 соединяется с выводом 1 нагревателя №2; вывод 2 нагревателя №2 соединяется с выводом 2 нагревателя №3; вывод 2 нагревателя №1 соединяется с выводом 1 нагревателя №3- В итоге полу- чилось три плеча — «а», «б», «с». Теперь на каждое плечо подаем фазу: на плечо «а» фазу А, на плечо «в» фазу В, а на плечо «с» фазу С (рис. 39.] 8).
Рис. 39.17. Схема включения трех нагревателей треугольником -380 В Рис. 39.18. Схема подачи питания с трехфазного автомата защиты Трехфазная схема НАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ-КОНТАКТОР Вариант №1. Данная схема (рис. 39.19) составлена из трехпо- люсного автоматического выключателя, контактора, термореле и трех нагревателей, включенных звездой. Фазы А, В и С от выходных клемм автомата поступают на вход сило- вых контактов контактора и постоянно дежурят на них. К выходным сило- вым контактам контактора подключены левые выводы ТЭНов, а правые выводы соединены вместе и образуют нулевую точку, подключенную К1гулевой шине. С выходной клеммы автомата фаза А поступает на клемму питания термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно дежурит на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с выво- дом А1 катушки контактора. Ноль N с нулевой шины поступает на вывод А2 катушки контактора и перемычкой перебрасывается на питающую клемму А2 термореле. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2 термореле. В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут, контактор обесточен и его силовые контакты разомкнуты. При опускании температуры
ниже заданного значения от датчика приходит сигнал, и реле замыкает контакт К1. Через замкнутый кон- такт К1 фаза А поступает на вывод А1 катушки контак- тора, контактор срабаты- вает и его силовые контакты замыкаются. Фазы А, В и С поступают на соответству- ющие выводы нагревателей и нагреватели начинают греться. При достижении задан- ной температуры от дат- чика опять приходит сиг- нал, и реле дает команду на размыкание контакта К1. Контакт К1 размыкается, и подача фазы А на вывод А1 катушки контактора прекращается. Силовые контакты размыкаются, и подача напряжения на нагреватели прекращается. Вариант №2. Следующий вариант схемы включения нагревателей -380 В Рис. 39.19. Трехфозная схема НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕРМОРЕЛЕ-КОНТАКТОР с трехполюсным автоматом отличается лишь применением трехполюсного автомата с отключаю- щимися тремя фазными и нулевым силовыми контактами (рис. 39.20). ВНИМАНИЕ. Чтобы не нагружать силовую клемму автомата необхо- димо предусмотреть нулевую шинку, на которой будут собираться все нули. Шинку устанавливают рядом с элементами схемы, и уже от нее тянут нулевой проводник к четвертой клемме автоматического выключателя. При подключении ТЭН в трехфазную сеть, для равномерного рас- пределения нагрузки по фазам, необходимо учитывать общую мощ- ность нагрузки по каждой фазе, которая должна быть одинаковой.
'380 В Рис. 39.20 Трехразноя схема НАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕРМОРЕЛЕ-КОНТАКТОР с четырехполюсным автоматом (три фазы и нулевой контакт) Какое из соединений использовать, выбирать читателю, так как между схемами есть небольшие различия: ♦ при соединении звездой между нулем и любой фазой напряжение равно 220 В, тогда как при соединении треугольником между дву- мя фазами напряжение равно 580 В; ♦ при большой мощности нагрузки рекомендуется использовать со- единение треугольником, так как при таком соединении уменьша- ется мощность; ♦ соединение звездой более щадящее к нагрузке.
Основные неисправности ТЭН Причины неисправностей ТЭНа могут быть связаны как с услови- ями внешней среды, так и с неисправностями сопряженных с ним эле- ментов. Для того чтобы продлить срок службы ТЭНа необходимо пред- принимать профилактические меры и проводить периодическую диа- гностик}' оборудования. Трубчатый нагреватель является электрическим прибором, а потому основные его неисправности связаны с перегревом и разрывом нити нагрева, а также утечкой тока Изилятир Наполнитель Обрыв Стенка трубки Нихромовая Металлический спирало вывод с резьбой из-за разрушения внешнего стоя ТЭНа. Рассмотрим сначала обрыв спирали (рис. 39.21), которая является наиболее частой неис- Рис 39.21 Обрыв спирали тэна правностью электрических нагревателей. Спираль располагается внутри элемента, и ее обрыв приводит к тому, что цепь, по которой проходит электрический ток, размыкается. Следствием этого является выход из строя нагревателя. В большинстве случаев обрыв спирали происходит из-за ее пере- грева. Перегрев может произойти при подаче повышенного питающего напряжения на нагреватель. Еще причины обрыва спирали: ♦ заниженное сопротивление; ♦ повышенное напряжение; ♦ спираль из проволоки плохого качества; * по истечению срока службы; ♦ при механическом воздействии на нагреватель. ВНИМАНИЕ. Если ТЭН, предназначенный для нагревания жидкости, ис- пользуют для нагрева воздуха. Точно спираль перегорит! Теперь о второй неисправности — утечки электрического тока. Это возможно в том случае, когда разрушается внешний слой ТЭНа, обеспечивающий изолирующие свойства.
ВНИМАНИЕ. Если оборудование, в котором используется ТЭН не за- землено, то ток может перейти на его корпус, что мо жет повлечь за собой удар током. Теперь давайте поговорим о возможной проблеме — образованию накипи. ТЭН с разрывом нити нагрева и разрушением его верхнего слоя не подлежат ремонту, и подлежит полной замене. Исключительным видом выхода из строя ТЭНа, который можно исправить, является образование накипи. Появление накипи может происходить в случае работы нагревательного элемента в условиях жидкой среды Накипь приводит к более длительному нагреванию, что может повлечь за собой перегрев ТЭНа, его вздутие и дальнейшую утечку тока. Причиной возникновения накипи, безусловно, является жесткая вода. Чтобы предотвратить неисправность такого рода, рекомендуются: ♦ установка специальных фильтров, которые смягчают жесткость и, как следствие, продлевают срок службы нагревателя; ♦ периодическая чистка трубчатого электронагревателя. ONLINE ВИДЕО Типичные неисправности тэнов дпя стиральных машин Как проверить ТЭНы электродуховки Как проверить ТЭН мультиметром но пробой изоляции Конструкция нагревателя. Руководство по диагностике Как проверить и прозвонить ТЭН мультиметром Как проверить ТЭН сти- ральной машины LG, Samsung
РАЗДЕЛ 9 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Международная электротехническая комиссия и Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ) 7-й редакции определяют три основных типа системы заземления и несколько подсистем: TN (подсистемы TN-C, TN-S, TN-C S), ТТ, IT Все они рассматриваются в данном разделе. Заземление TN-C-S считается более безопасным, но рекомендуется для домов, подключенных к новым электросетям, в которых риск обрыва нулевого проводнике исключен. Материал иллюстрируется большим количеством онлайн видео.
путь ЭЛЕКТРИЧЕСТВА V ОТ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ К ПОТРЕБИТЕЛЮ Три проводника - три фазы, а где четвертый провод? От электростанции но линиям элекгролередач к ближайшей к нам трансформаторной подстанции идут ТРИ провода — ТРИ фазы. А где ЧЕТВЕРТЯМИ земельный провод? В качестве ЧЕТВЕРТОГО провода (рис. 40.1, а) участвует в передаче электроэнергии Земля, по которой мы холим. Напряжение на проводах ЛЭП, а затем и силовых кабелях, входящих в ваш дом, существует не само по себе, а измеряется относительно Земли. Конечные потребители электроэнергии в городах и селах запиты- ваются от трансформаторных подстанций через ВРУ (вводно-распре- делительное устройство). Расположенный в подстанции трансформатор понижает напряжение до 38(У220 В для подачи конечным потребите- лям (рис. 40.1, б). Первый провод называется — «фаза». Это та же самая фаза, что вышла с электростанции, только прошедшая через множество переклю- чений и трансформаций. На подстанции специально создают земельный проводник, кото- рый, грубо говоря, соединен с Землей. ПРИМЕЧАНИЕ. Его и называют «землей», хотя правильно - нейтраль «N» или рабочий ноль.
Электростанция Трансформаторная нодсанция L1 о- •о L1 L2 L3 PEN 0- -° l3 OPEN Государственная Воздушная линия Распредиг ительное трансформа!Ор центра питания Питающая кабельная линия |рансформагор Вводно- при ГРЭС распредели- тельное Понижающий О 4 кВ Рис. 40.1. Путь электроэнергии от электростанции до трансформаторной подстанции: а - принцип подачи электроэнергии; б - путь от электростанции до модно распределительного устройства Распредели тельный пункт Распредели- тельная кабельная линия Трансформаторная подстанция Трансформаторные подстанции служат для приема, преобразова- ния и распределения электрической энергии. Любая подстанция имеет силовой трансформатор, служащий для преобразования напряжения, распределительные устройства и устройства автоматического управле- ния и защиты. Принимая высоковольтное напряжение сети 6...10 кВ, подстанция преобразует его и передает потребителю — то есть нам (рис. 40.2). Прием и преобразование напряжения обеспечивает силовой трансформатор, с выхода которого к потребителю уходит трехфазное переменное напря- жение 0,4 кВ или 400 вольт. Для питания домашнего однофазного обору- дования (телевизор, холодильник, утюг, пылесос, компьютер и т. д.) исполь- зуется одна из трех фаз LI; L2; L3 и нулевой рабочий проводник <N».
Рис 40.2. Принцип действия трансформаторной подстанции Это стандартная схема обеспечения потребителей электрической энергией, на базе которой были разработаны дополнительные схемы, различающиеся по способу подключения защитного заземления, под- ключения и защиты электрооборудования, а также принятых мер для защиты людей от поражения электрическим током. Трансформаторная подстанция имеет свой контур заземления, к которому подключены все металлические корпуса оборудования подстанции. Контур заземления представляет собой вбитые в землю металлические стержни, связанные между собой металлической шиной при помощи сварки. Эту шину называют шиной заземления Шина заземления заводится в здание подстанции и прокладыва- ется по периметру здания. К ней привариваются болты, к которым уже через заземляющие проводники подключается все оборудование подстанции (рис. 40.3). Рис. 40.3. Упрошенная структура контура заземления трансформаторной подстанции
ПРИМЕЧАНИЕ. Согласно ПУЭ (Правиле Устройства Электроустановок) заземляющий проводник (нулевой защитный) на элек- трических схемах имеет буквенное обозначение «РЕ» и цветовую маркировку с чередующимися поперечными или продольными полосами желтого и зеленого цветов. ONLINE ВИДЕО Как электричество от ТЭЦ попадает в энергосистему. Работа распределительных устройств Как устроена система электроснабжения
ОСНОВНЫЕ 1 СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ Расшифровка условных обозначений систем заземления В книге уже появились термины РЕ, TN-C-S... Как расшифровы- ваются эти буквенные обозначения? Международная классификация систем заземлений обозначается ЗАГЛАВНЫМИ БУКВАМИ. ПЕРВАЯ БУКВА указывает на характер заземления источника питания, определяет состояние нейтрали источника питания относи- тельно земли: ♦ Т — заземленная нейтраль, непосредственная связь нейтрали ис- точника электропитания с землей (лаги, terra); ♦ 1 — изолированная нейтраль (англ, isolation). ВТОРАЯ БУКВА указывает на характер заземления открытых частей электроустановки, определяет состояние открытых проводящих частей относительно земли: ♦ Т — открытые проводящие части заземлены, г. е. существует раз- дельное (местное) заземление источника электропитания и элек- трооборудования ; ♦ N — источник электропитания заземлен, а заземление потребите- лей производится только через PEN-проводник (ит. Neutre — ней- траль). ПОСЛЕДУЮЩИЕ (после N и дефиса) БУКВЫ — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников: ♦ С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего прово- дников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник, англ. Combined);
♦ S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены (англ. Separated). Не фазные (на которые не подается фаза) проводники называ- ются так: ♦ N — нулевой рабочий (нейтральный) проводник (англ, neutral); ♦ РЕ — защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой за- щитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов, от англ. Protective Earth); ♦ PEN — совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий прово дники (англ. Protective Earth and Neutral). ПРИМЕЧАНИЕ. PFN и его элементы - стандарты Международной Электротехнической Комиссии (МЭК). О буквенных обозначениях мы поговорили. Теперь найдем разли- чия систем заземления. ONLINE ВИДЕО Типы систем заземления. Правильное обозначение проводников Системы заземления TN-S, TN-C,TNGS.TT,IT, тип систем заземления Находим различия систем заземления ПРИМЕЧАНИЕ. Системы заземления различаются по способу заземле- ния именно нулевого рабочего «Ы» проводника.
L1 L2 L3 Трехфазный роо потребитель ---------энергии(380 В) Вторичная обмотка силового трансформатора 380 Б 380 В ?80 В 0(N) Однофазный потребитель энергии (220 В) Рис. 41.1. Глухозаземленная нейтраль о о L N Как заземление создается? Рассмотрим на примере транс- форматорной подстанции (рис. 40.3). Вторичная обмотка силового трансформатора под- станции (рис. 41.1) имеет три катушки, соединенные «звездой». Начала этих катушек соединяются в общую точку, называемую ней- тралью «Ы», которая непосредственно соединена с заземляющим устройством. Свободные концы катушек подключаются к проводам трехфазной сети, уходящей к потребителям трехфазной или однофазной электриче- ской энергии. Такое соединение нейтрали называется глухозаземлен- ной и используется в системах заземления типа TN. Здесь нейтраль «Ы», или еше ее называют рабочий ноль, выпол- няет две функции: ♦ совместно с одной из трех фаз образует напряжения 220 вольт; ♦ выполняет защитную функцию, так как имеет прямой контакт с землей. ONLINE ВИДЕО Заземление - такое не покажут в вузах. Рассказываю, как работает и чем отличается. TN, ТТ, IT Зачем нужны системы заземления. TN-C, TN-C-S, TN-S, ТТ, IT Изучаем. Три типа систем заземления и их обозначение Как уже отмечалось, существует ТРИ типа систем заземления: ♦ TN- система, в которой нейтраль трансформатора заземлена, а открытые проводящие части присоединены к нейтрали; ♦ ТТ— система, в которой нейтраль трансформатора заземлена, а открытые проводящие части заземлены при помощи заземляе-
мого устройства, электрически независимого от заземленной ней- трали трансформатора; ♦ IT — система, в которой нейтраль трансформатора изолирована от земли или заземлена через устройства, имеющие большое сопро- тивление, а открытые проводящие части заземлены. ПРИМЕЧАНИЕ. Все три системы заземления разработаны для защиты людей и электрооборудования от действия электри- ческого тока Данные системы заземления считаются равноценными для защиты людей, но они не равноцен- ны по способу обеспечения надежности (безотказности, ремонтопригодности) электроснабжения потребите- лей электрической энергией. ONLINE ВИДЕО Системы заземления TN-CTN-STN-C-STT IT Системы заземления Особенности и состав системы заземления TN «TN» — это система, в которой нейтраль трансформатора зазем- лена, а открытые проводящие части присоединены к нейтрали посред- ством нулевых защитных проводников Открытая проводящая часть — доступные прикосновению кор- пуса бытовых электроприборов, которые в нормальном режиме работы электроустановки не находятся под напряжением, но могут ока- заться под напряжением в случае повреждения изоляции. Почему может повреждаться изоляция, если нет механического воз- действия? Как правило, повреждение изоляции может быть вызвано такими факторами как: ♦ старение оборудования и его механические повреждения; ♦ длительная эксплуатация при максимальных нагрузках;
♦ скопление пыли между корпусом и токоведущими частями; ♦ образование влаги на пыльной поверхности, находящейся рядом с токоведушими частями; ♦ климатическое воздействие; ♦ заводской брак и т. д. ONLINE ВИДЕО Система TN-C-S, TN-S, 7Т Как правильно выполнить защитный проводник Для чего PEN проводчик разделяют на РЕ и N. Почему после разделения нельзя соединять РЕ и N? Многоликая система заземления TN: три подсистемы Напомню, что система TN разделяется на три подсистемы: ♦ TN-C — подсистема, в которой нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «N» проводники совмещены в одном проводнике «PEN» на всем протяжении системы; ♦ TN-S — подсистема, в которой нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «N» проводники разделены на всем протяжении системы; ♦ TN-C-S — подсистема, в которой функции нулевого защитного «РЕ» и нулевого рабочего «N» проводников совмещены в одном прово- днике в какой-то ее части, начиная от силового трансформа гора. Подсистема заземления TN-C: одна из первых систем заземления TN-C — это одна из первых систем заземления, которая еще встре- чается в старом жилищном фонде, построенном до середины 90-х годов. Но, не смотря на это, она еще существует и действует. В нашей стране все линии электропередачи от трансформаторной подстанции до ВРУ (вводно-распределительного устройства) зданий — четырехпроводные. Идут три фазных провода LI, L2, L3 и совме-
щенный нулевой проводник PEN. Эта схема от подстанции до ВРУ условно называется TN-C. ПРИМЕЧАНИЕ. В старых сетях PEN проводник так и шел до потреби- теля в таком объединенном виде PEN. В итоге в таких сетях к конечному потребителю подходит: ♦ при однофазном включении — ДВА проводника (L, PEN); ♦ при трехфазном включении - ЧЕТЫРЕ проводника (LI, L2,1.3, PEN). ПРИМЕЧАНИЕ. Уточняющая буква С в конце названия TN-С означает, что функции нулевого защитного и нулевого рабоче- го проводников совмещены в одном проводнике (PEN- проводник, англ Сот Pi пей, объединенный). Схема системы защитного заземления TN-С представлена на рис. 41.2. А в чем состоят достоинства и недостатки системы TN-C? Это экономная и простая система Вот и все достоинства Недостатки подсистемы TN-С очень существенные. Так, у такой системы нет отдельного проводника РЕ (защитное заземление). Это означает, что в жилом доме в розетках отсутствует заземление. Система заземления TN-С используется в старом жилом фонде и не используется для новых домов. Но во многих домах она работает. Поэтому давайте рассмотрим особенности ее безаварийной эксплу- атации. Рис. 41.2. Функциональная схема системы защитного заземления TN-C
Итак, как уже отмечалось, система TN-С прокладывается четырехпро- водным кабелем, в котором идут ТРИ фазных провода и ОДИН нулевой (рис. 41.3). Здесь нулевой защитный «РЕ» и нуле- вой рабочий «N» проводники совмещены в одном проводнике на всем протяжении системы. То есть, для питания электро- оборудования и его заземления исполь- зуется один «PEN» проводник, и это на сегодняшний день является главным недостатком системы TN-C. Это и понятно, ведь в то время прак- тически не было электрооборудования, требующего грехпроводного подключе- Т рансформаторная Рис. 41.3. Электроснабжение квартиры в подсистеме TN-C ния. Поэтому к защитному заземлению не придавалось особых требо- ваний, и такая система считалась надежной. Но с появлением в нашем быту современного грехироводного обо рудования, где предусмотрен заземляющий проводник «РЕ», подсистема TN-С перестала обеспечивать нужный уровень электробезопасности. ВНИМАНИЕ. На сегодняшний день, практически вся современная тех- ника питается через импульсные блоки питания. Они не имеют гальванической развязки с сетью 220 В. Это свя- зано с тем, что в импульсных источниках питания есть помехоподавляющие фильтры, которые предназначе- ны для подавления высокочастотных помех питающей сети 220 В, и которые через развязывающие конденса- торы соединены с корпусом оборудования. Высокочастотные помехи, возникающие в питающей сети, через раз- вязывающие конденсаторы, провод защитного заземления «РЕ», трехпо- люсную вилку и розетку стекают на «землю». Вот поэтому в TN-С (не име- ющей отдельного проводника защитного заземления «РЕ») возникает опасность в появления фазного напряжения на корпусе оборудования: ♦ при пробое изоляции между фазой и корпусом; ♦ при пропадании рабочего нуля «N» Так что же будет, если оторвется или отгорит рабочий ноль «N» между этажным и квартирным щитами? Тогда возникает опасность
Соединение фильтра с корпу< ом Рис 41.4. Отгорание (обрыв) нуля между этажным и квартирным щитом появления фазового напряжения на корпусе, работающего в данный момент бытового оборудования (рис. 41.4) И если оно не будет зазем- лено. то при прикосновении к металлическому неокрашенному корпусу голой рукой через человека потечет ток, и он получит удар током. Хотя, благодаря импульсным источникам питания, современная техника стала меньше, дешевле и легче, но и, естественно, требования в отношении уровня электробезопасности стали уже выше. Но, как говорится, «спасение утопаюших дело рук самих утопа- ющих». Поэтому некоторые умельцы, чтобы обезопасить себя, тянут заземление самостоятельно: ♦ одни садятся на батареи центрального отопления; ♦ другие подключаются к корпусу этажного щита, ставят перемычку в розетке, устанавливают УЗО; ♦ некот орые даже делают свой контур заземления. А если подключиться третьим проводником к корпусу этажного щита, это будет заземление? Это большое заблуждение. Это будет зануление — и не более того! Защитное зануление — это преднаме- ренное электрическое соединение открытых проводящих частей элек- троустановки (например, корпус оборудования) с глухозаземленной (присоединенной непосредственно к заземляющему устройству) ней- тралью генератора или силового трансформатора, выполняемое в целях электробезопасности.
ВНИМАНИЕ. Зануление на корпус этажного щита опасно тем, что в случае обрыва вашего рабочего нуля «Ы» питание бы- товых приборов, включенных в данный момент в ро- зетку, будет проходить уже через защитный проводник «РЕ» (рис. 41.5). А это уже неправильная схема питания для бытовых приборов, которая приведет к короткому замыканию и поломке всей техники. Автомат защиты сработает, но только от тока короткого замыкания, который создаст ваша уже сгоревшая техника. А если в этот момент взяться за металлический неокрашенный корпус, то вдобавок, на мгно- вение, получишь «заряд бодрости». ПРИМЕЧАНИЕ. Соединение филотра с корпусом Рис 41.5. Отгорсние (обрыв) нуля между этажным и квартирным щитом, произведено зануление прибора
Например, ты подключился к батарее центрального отопления, пытаясь таким образом обмануть счетчик или заземлиться. На твоем стояке сосед снизу, делая ремонт, заменил старые ржавые грубы на пласти- ковые. Как итог — твоя квартира оказались отрезанной oi вашей мнимой земли. Теперь и вы, и соседи сверху будут находиться в постоянной опасности. ONLINE ВИДЕО Система заземления TN С и опасное зануление в двухпроводке ВОПРОС. А если в подвале дома или возле дома вырыть яму, вбить штыри, сделать по всем правилам контур заземления, а заземляющий проводник «РЕ» провести к себе в квар тиру Теперь можно спать спокойно? А вот и нет! Вдруг твой сосед задумал подшутить над тобой из вред- ности или просто из зависти, что у тебя есть заземление, а у него его нет. Возьмет и отрежет заземляющий проводник. Или ответственный по дому увидит неположенный по проекту провод и уберет его, а ты живешь, и знать не знаешь, что остался без заземления. К тому же еще заземление должно периодически проверятся специ- альными приборами. Ты это будешь делать? У тебя есть такие приборы? Рис. 41.6. Внешний вид УЗО Эффективно ли УЗО в двухпроводной линии TN-C Как вариант защиты можно установить в двух- проводную линию УЗО. В принципе, это не такой уж плохой вариант, но тоже имеет свои нюансы. ПРИМЕЧАНИЕ. Подробно УЗО (устройства защитно- го отключения) рассмотрены в от- дельной главе книги (см. главу 10). Дам здесь небольшую справку о нем и пока- жу его внешний вид (рис. 41.6)
КОРОТКАЯ СПРАВКА. Устройство защитного отключения (УЗО) устанавли- вается в электрощите и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током, а поме- щение - от пожара Задача УЗО постоянно сравнивать ток, протекающий к электроприбору с током, протека- ющим ст электроприбора (по нейтрали). УЗО распознает утечку из электросети по появле- нию розницы между входящим и выходящим токами. Когда разность токов достигает опасного для жизни человека значения (обычно он задается на уровне 10 или 50 мА), то УЗО отключает напряжение. Таким образом, ток утечки, текущий через поврежденную изоляцию и через тело человека, не успевает причинить ему вреда, т. к. время срабатывания УЗО очень мало. Еще есть противопожарные УЗО. работающие по такому же принципу и срабатывающие на ток 500 мА. УЗО бывает рассчитано на токи утечки 10 мА, 30 мА (защита чело- века от удара током) и 300 мА (противопожарное). Но для уверенного срабатывания ему нужен защитный проводник «РЕ», относительно которого УЗО видит эти токи. В системе TN-С защитного проводника «РЕ» нет, зато он есть в системе TN-S (о ней будет написано далее), для которой и было разработано УЗО. ВНИМАНИЕ. На двухпроводной линии УЗО тоже сработает, но через ток утечки, который ты создашь своим телом. Возьмем, к примеру, все тот же пробой изоляции на корпус, и при этом, одновременное прикосновение к оголенной батарее центрального отопления. В системе TN-S ток утечки, возникший на корпусе, сразу пой- дет по защитному проводнику «РЕ», и если его порог превысит уставку (ток срабатывания) УЗО, то оно сработает и отключит питание. И даже, когда для УЗО порог будет маленький и оно не сработает — ты ничего не почувствуешь, или тебя будет просто немного пощипывать. В системе TN-С другие условия. При одновременном касании к корпусу и оголенной батарее центрального отопления через тебя на батарею потечет ток. Если будет стоять обыкновенный автомат, то ты,
в зависимости от силы тока, человек так и останеться висеть между двух огней, так как проходящий через него ток не будет являться током короткого замыкания. Если же будет стоять УЗО, то по достижению порога уставки оно сработает и отключит питание. ВНИМАНИЕ И вот здесь наступает момент истины: УЗО в системе TN-С от поражения электрическим током тебя не спа- сет. Свой «заряд бодрости» ты получишь. Вопрос толь ко во времени нахождения под действием электрическо- го тока. КОРОТКАЯ СПРАВКА. В ПУ В (издание 7-е. 2016) по поводу установки УЗО в си- стему TN-С сказано в п. 1.780 так. Не допускается при- менять УЗО. реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN- С). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-С, защитный PE-проводник электропри- емника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутаци- онного аппарата. Опять возникает вопрос: откуда тянуть защитный проводник? Здесь опять решать читателю самому. Поэтому, если ты живешь в доме старой постройки и у тебя двухпроводная сеть, то обезопасив свою квартиру заземлением, как тебе кажется, проблема не решиться, а только ухуд- шится для тебя или соседей. СОВЕТ. Проблему двухпроводной (четырехпроводной трехфаз- ной) сети надо решать коллективно - всем домом: ♦ или переделкой и изменением системы питания дома с трехфазной четырехпроводной (TN-С) на трехфаз- ную пятипроводную (TN-S) линию; ♦ или заменой старых этажных щитов на новые, рас- считанные для пятипроводной линии (TN-S).
ONLINE ВИДЕО Система заземления TN-S: европейский стандарт ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Система заземления TN-S - это системе TN, в которой нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «Ы» прово- дники разделены на всем ее протяжении, уточняющая буква 5 в конце названия TN-S означает, что нулевой ра- бочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделе- ны (англ. Separated, разделенный). Система заземления TN-S была разработана на смену устаревшей системе TN-С. Ведь устаревшая система перестала обеспечивать необ- ходимый уровень электробсзонасности в связи с появлением совре- менной техники и тех недостатков, которые были выявлены при экс- плуатации системы TN-С. В нашей стране при постройке нового жилья, согласно ПУЭ (издание 7-е, 2016), разрешено использовать только систему заземления TN-S (рис. 41.7). Система TN-S больше распространена в Европе. На сегодняшний день она считается более продвинутой в качестве защиты людей и обо- рудования от действия электрического тока. Она явно лишена недостат- ков, которые имеются в системе TN-C! Система TN-S имеет недостаток (о нем ниже скажу), как впрочем, и все в нашем мире. Но достоинств больше. Именно для системы зазем- ления TN-S были разработаны дифференциальные автоматы типа УЗО, способные реагировать на токи утечки. Способствует хорошей защите человека, оборудования, а также защиты зданий. Это достоинства. Недостатком подсистемы TN-S является лишь ее высокая сто- имость, Поэтому она менее распространена. Эта подсистема требует
прокладки от трансформаторной подстанции пятижильного в трехфаз- ной сети или трехжильного кабеля однофазной сети, что ведет к удоро- жанию проекта. ПРИМЕЧАНИЕ. Уважаемый читатель! Если вы живете в новом жилищ- ном фонде, то все современные прибамбасы, разрабо- танные для защиты от поражения электрическим то- ком - для вас. Рассмотрим их подробнее Как видно из рис. 41.8, система TN-S прокладывается пятипровод- ным кабелем, в котором идут: ♦ три фазных провода; ♦ один нулевой защитный «РЕ>>; ♦ один нулевой рабочий «N». Здесь, нулевой защитный «РЕ», как и нулевой рабочий «N» форми- руются в трансформаторной под- станции и выходят из нее как два «независимых» проводника, и вме- сте с фазными проводами заходят в главный распределительный щит (ГРЩ) дома. От ГРЩ они прокладываются по этажным щитам и заходят в квар- T рачиформатурная Рис. 41.8. Упоощенная схема системы TN-S
тиру независимо друг от друга, причем защитный «РЕ» подключается на корпус [’FLU и всех этажных щитов. Таким образом, в квартирах мы получаем защитное заземление. ONLINE ВИДЕО Распределение «фаз» и «нулей» в этажном квартирном щитке при системе TN-S Рассмотрим распределения «фаз» и «нулей» в этажном квартирном щите на две квартиры (рис. 41.9). От главного распределительного щита дома (ГРЩ) питающие фазы LI, L2, L3, рабочий ноль N и проводник защитного заземления РЕ проходят через все этажные щиты (стояки). Пжание от ГРЩ L1 L2 L3 N РЕ этажному щиту Рис. 41.9. Схема распределения «фаз» и «нулей» в этажном квартирном щитке при системе TN-S
Фаза L1 подключается к фазному зажиму и уходит на зажимы к следующим этажным щитам Фазы L2 и L3 в этом шите не использу- ются и поэтому проходят сквозь него, никуда не подключаясь, Таким образом, сделано равномерное распределение фаз по всему дому, чтобы не перегружать их. ПРИМЕР. На первом этаже от фазы L1 запитываются первые две квартиры. На втором этаже следующие дее кварти- ры будут запитываться уже от фазы L2, а фазы L1 и L3 не используется. На третьем этиже квартиры будут запитываться от фазы L3, а фазы L1 и L2 не использу ются. На четеертом этаже квартиры будут запиты- ваться от фазы L1 и ток далее по всем этажам Нулевой рабочий N проводник подключается к нулевому зажиму и далее распределяется по всем этажным щитам. Защитный проводник РЕ имеет свой зажим и полосатую изо- ляцию зелено-желтого цвета. С нулевым проводником он никак не связан. Рядом с зажимом расположен знак заземления, указываю- щий, что сюда подключается провод защитного заземления РЕ. Во всех этажных щитах от заземляющего зажима стоит перемычка, связанная с корпусом этажного щита. ВНИМАНИЕ У системы заземления TN-S есть один нюанс, который надо знать. Нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ между со- бой электрически связаны в трансформаторной подстан- ции. Поэтому если между ними измерить сопротивление, то измерительный прибор покажет некоторую величину (измерять не рекомендую, просто поверьте на слово). И если между фазой L и рабочим нулем N или защитным заземле- нием РЕ измерить напряжение - оно будет. Но все же, надо понимать — это разные проводники, у них раз- ные функции. Поэтому, когда будешь проводить к себе в квартиру питание от щитка, визуально лишний раз убедись, что заземление — это заземление, а ноль — это ноль
ВЫВОД. Если вы счастливый обладатель нового жилья, то в ва- шем доме используется система заземления TN-S. Значит, все современное оборудование,-придуманное для зашиты человека от действия электрического тока, например, УЗО и ему подобное - можете смело устанавливать. Подсистема заземления TN-C-S: идеальный компромисс Дорого в масштабах страны использовать подсистему TN-S! Нужно придумать что-то более экономичное, но не теряющее достоинств. И придумали! TN-C-S — комбинированная подсистема из двух рас- смотренных ранее подсистем. В ней нулевой рабочий и нулевой защит- ный проводники объединены в одном проводнике, начиная от транс- форматорной подстанции до ввода в здание (образуя TN-C). При вводе в здание производят расщепление «нефазного» прово- дника PEN на проводник N и проводник РЕ. ВНИМАНИЕ. Следует помнить, что после расщепления такая систе- ма требует повторного заземления при вводе в здание! Получается, что эта система заземления является серединой между системами TN-С и TN-S. Будем говорить, что это: ♦ или усовершенствованная система TN-C; ♦ или упрошенный вариант системы заземления TN-S. Достоинства подсистемы TN-C-S очевидны. Она рекомендована для широкого применения. Технически достаточно легко выполнима. При переходе с подсистемы TN-С требует не сложной модернизации. Недостатки присущи и системе TN-C-S. При обрыве PEN про- водника электроприборы могут оказаться под опасным потенциа- лом! Рассмотрим, почему. От трансформаторной подстанции выходит четырехпроводный кабель (рис. 41.10), в котором идут ТРИ фазных проводника и ОДИН нулевой PEN проводник. Заходя в главный распределительный щит дома (ГРЩ), нулевой PEN проводник разделяется на два: нулевой рабо- чий N и нулевой защитный РЕ. Таким образом, мы получаем что-то похожее на систему TN-S. Как говорится дешево и сердито.
Многоэтажка Рис. 41.10 Упрошенная схема подсистемы TN-C-S Но вот мы и подошли к недостатку. ВНИМАНИЕ. Если на участке до входа в дом отгорит или оборвется общий PEN проводник, то произойдет общее межфазное короткое замыкание. При этом бытовая техника, вклю- ченная в этот момент в розетку, может выйти из строя. А теперь разберем рис. 41.11. При пропадании рабочего нуля N, нужного для получения 220 вольт, фаза L1 (580 вольт), питающая квар- тиру на 1-ом этаже, устремится через включенные лампы освещения и бытовую технику к нулевой клемме, расположенной в этажном щите 1-го этажа То же самое происходит и с фазой L2 (380 вольт), которая также попадет на нулевую клемму этажного щита на 2-м этаже. ВНИМАНИЕ. У нас получилось, что обе фазы встретились на нулевой клемме между первым и вторым этажом. Произойдет межфазное короткое замыкание. А это возможность возникновения пожара! Повезет, если в главном тите дома стоят нормальные предохранители Но в большинстве случаев, в домах старой постройки, в щитах уста- новлены либо «жучки», либо предохранители с завышенными пара- метрами. Ведь современной бытовой техники в квартирах появилось много, а устаревшее защитное оборудование, не рассчитанное на такую нагрузку, просто не выдерживает.
Рис. 41.11. Обрыв (отгорание) проводника PEN на входе в дом У кого в этажных и квартирных шитках стоят современные авто- маты и УЗО. тот еще может отделаться легким испугом. А ведь есть и такие жильцы, у которых до сих пор функционируют пробки или старые автоматы еше с момента сдачи дома. Одним холодильником и телевизором здесь не отделаешься. Чтобы сработать от тока короткого замыкания, или увидеть утечку на землю и отключить питание, любому автоматическому выключа- телю нужно время — он механический. А так как ток по проводам бежит очень быстро, поэтому за эти доли секунды он успеет сделать свое чер- ное дело. ВНИМАНИЕ. Так что система заземления TN-C S хоть и похожа на систему TN-S, но имеет свой недостаток, от которого нужно оберегаться путем установки современного за- щитного оборудования. Хотя общий нулевой PEN про- водник и не так часто отгорает или отрывается, но вы должны знать, что такое возможно и от этого надо предохраняться. Еще есть две системы заземления ТТ и IT, но их применяют редко и только в конкретных случаях
ONLINE ВИДЕО Повторное заземление в си стеме TN-C 5. Разбираемся в основных противоречиях 7N-C-S и повторное заземление - для чего нужно и как работает Система с заземленной нейтралью ТТ для частных домов и металлических палаток ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Система заземления ТТ - система, в которой нейтраль силового трансформатора глухо заземлена, а откры- тые проводящие части злектроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали силового трансформатора. Эта система разработана для мобильных сооружений, сделанных из металла или с металлическим каркасом, предназначенных для уличной торговли и бытового обслуживания населения (торговые павильоны, киоски, палатки, летние кафе, будки, фургоны и т. д.). Большую попу- лярность система ТТ стала набирать и в домах в частном секторе. ПРИМЕЧАНИЕ. Система ТТ очень популярно в сельской местности на- шей страны в связи с низким качеством большинства сельских воздушных линий. Расшифровка такая: ♦ Т — заземленная нейтраль, непосредственная связь нейтрали ис- точника электропитания с землей (лат. terra, земля);
♦ Т — открытые проводящие части заземлены, т. е. существует раз- дельное (местное) заземление источника электропитания и элек- трооборудования. В системе с заземленной нейтралью ТТ (рис. 41.12): ♦ трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землей; ♦ все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землей через заземлитель, электрически не зависимой от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции. Достоинством такой системы является высокая устойчивость к разрушению N по пути от трансформаторной подстанции к потреби- телю. Это разрушение никак не влияет на РЕ. Есть и недостатки. Так, требуется более сложная молниезащита, ведь возможно появления пика между N и РЕ. Еще в этой системе нереально для обычного автоматического выключателя отследить КЗ фазы на корпус прибора (и далее на РЕ). Это происходит из-за большого сопротивления местного заземления, име- ющего величину 30...40 Ом. ПРИМЕЧАНИЕ. ПУЭ (издание 7-е, 2016) рекомендует систему ТТ топько как «дополнительную» систему. При условии, что подводящая линия не удовлетворяет требования TN-C-S по повтор- ному заземлению и механической защите PEN. Еще она ре- комендуется в установках на открытом воздухе, где есть риск одновременного соприкосновения с установкой и с фи зической землей (или же физически заземленными металли- ческими элементами). Рис. 41.12. Система с заземленной нейтралью ТТ
Рассмотрим особенности работы системы ТТ. Как видно из рис. 41.13, в системе ТТ фазный L и нулевой рабочий N проводники электрически не связаны с нулевым защитным РЕ. Здесь делается свой контур заземления, который заводят в дом и подключают в мест- ный внутренний щит. От щита защитный проводник РЕ разводится по всем розеткам, а также подводится к месту' крепления ламп освещения, чтобы зазем- лить металлические корпуса люстр. Как видите, система проста, но также имеет свои недостатки. А если произошло короткое замыкание фазы на «землю»? Автоматический выключатель здесь вряд ли поможет. Ведь сопротивле- ние между фазным проводником и собственным контуром заземления очень велико. ВНИМАНИЕ. Следует помнить, что система ТТ требует обязатель ного применения УЗО. Ток, который возникнет между фазным проводником и собствен- ным контуром заземления, будет очень мал, поэтому автоматический выключатель его не почувствует, так как такой ток не будет являться током короткого замыкания. Если же будет стоять устройство защит- ного отключения типа УЗО, реагирующее на токи утечки, то оно сра- ботает и отключит питание.
ПРИМЕЧАНИЕ. При коротком замыкании фазы и рабочего нуля выручит автоматический выключатель, а УЗО не среагирует. Поэтому в системе ТТ применяется комбинированная защита от действия электрического тока. А это полу- чается немного дороговато - но жизнь дороже При построении схемы питания дома обязательное условие исполь- зования не менее двух устройств защитного отключения типа УЗО: ♦ одно общее на входе; ♦ одно после счетчика. ПРИМЕЧАНИЕ. Второе УЗО будет дублировать первое, на тот случай, если первое выйдет из строя. Обычно устанавливают вводное УЗО уставкой 300 или 100 мА. которое отслеживает КЗ между фазой и РЕ, а за ним — персональные УЗО для кон- кретных цепей на 30 или 10 мА для защиты людей от поражения током. ONLINE ВИДЕО Системы TN-C-S или ТТ - опасное соседство Как подключить заземление к щитку в частном доме Система заземления TN С S и система заземления ТТ Оптимальная схема главного распределительного щита системы ТТ На рис. 41.14 приведена оптимальная схема, в которой дом делят на группы потребителей, и уже для каждой группы устанавливают
(к) - красный провод (с) - синии провод (жз) - желто-зеленый поовод Рис. 41.14. Схема главного распределительного щита и подключенных потребителей свое дополнительное УЗО. Например' санузел — группа № J, подсобное помещение — группа №2, комнаты — группа №3, кухня и прихожая — группа №4. Отлипни 0,4 кВ «фаза» и «ноль» заходят в главный распределитель- ный щит дома (ГРЩ) и подключаются на вход автоматического выклю- чателя QF1. С выхода автомата QF1 «фаза» и «ноль» заходят в счетчик SW1, а с выхода счетчика подключаются на вход QF2 — устройство защитного отключения типа УЗО. Далее с выхода QF2 «фаза» и «ноль» попадают на входы автоматов QF3 и ОГ4типа УЗО.
С выходов автоматов QF3 л QF4 каждая нулевая жила подключается на свою нулевую колодку N1 или N2, а фазные жилы от этих автоматов распределяются следующим образом: QF3 — фаза подключается на входы автоматических выключателей SF1 и SF2, подающих питание на группу потребителей №1; QF4 — фаза подключается на входы автоматических выключателей SF4 и SF5. подающих питание на группу потребителей №3. С выхода QF2 фазная жила перемычкой подключается на вход авто- матическою выключателя SF3, подающего питание на группу потреби- телей №2. Силовую часть схемы мы разобрали. Сечение жил фазы и нуля при монтаже в силовой части используется не менее ЧЕТЫРЕХ квадратов. Как запитываются группы потребителей на примере группы № 1? Допустим, мы распределили: автомат SF1 подает питание на розетки; автомат SF2 подает питание на освещение. Начнем с розеток. От главного щита к соединительной коробке про- кладывается трехжильный провод сечением 2,5 квадрата, Первая жила подключается на выходы автомата SF1, вторая жила подключается на нуле- вую колодку N1, а третья жила защитного заземления РЕ подключается на колодку заземления, на которую выведен свой контур заземления. ПРИМЕЧАНИЕ. Таким же образам сделано и освещение, но только сече- ние жил для освещения берется 1,5 квадрата И теперь, если произойдет утечка тока в группе потребителей №1, то сработает QF3 и отключит питание от этой группы. При этом, к потребителям №2 и №5 напряжение поступать будет. От соединительной коробки к каждой розетке и к каждой люстре прокладывается свои трехжильный провод. Теперь разберем группу №2. На вход автоматического выключа- теля SF3 подается фазная жила, которая берется с выхода общего авто- мата QF2, а нулевая жила приходит с нулевой колодки N. Как правило, так запитывается группа оборудования, к которому не предъявляются усиленные меры защиты по электробезопасности. И если произойдет утечка тока, то сработает QF2, но в этом случае, он отключит обшее питание 220 вольт, то есть всех потребителей. И еще немного о защитном оборудовании: ♦ QF2 — устройство защитного отключения с током утечки на 300 мили а мп ер;
♦ QF3, QF4— устройства защитного отключения с током утечки на 50 милиампер; ♦ SF1, SF4 — автоматические выключатели на розетки — 16 ампер: ♦ SF2, SF5 — автоматические выключатели на освещение — 10 ам- пер; ♦ SF3 — например, для мощного потребителя — 25 ампер. ПРИМЕЧАНИЕ. Только с появлением ГОСТ 30339-95/ГОСТ Р 50669-94 и ПУЭ (издание 7-е, 2016) появилась возможность ис- пользования системы ТТ, а до этого момента она была запрещена. Но и в ПУЭ (издание 7-е, 2016) есть ограничения на использования системы заземления ТТ: 1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосно- вении в таких электроустановках должно быть выполнено авто- матическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие: Raia <50 В, где 1а — ток срабатывания защитного устройства; Ra — суммар- ное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника. ONLINE ВИДЕО Заземление ТТ - как работает защитное заземление Системы заземления TN, IT, ТТ Развеем миф про ТТ!
Система с изолированной нейтралью IT, не допускающая перерыва питания ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Система IT «Изолированная нейтраль» (рис. 41.15) - си- стема, в которой нейтраль источника питания изолиро- вана от земли или заземлена через приборы или устрой- ства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки - заземлены. Однофазный потребитель Открытые । проводящие' части] Трехфазный । потребитель L3 N Заземляющее I устройство Т" электроустановки — Сопротивление заземления нейтрали источника питания (если имеется) Заземлитель Рис. 41.15. Система с изолированной нейтралью П Система IT используется редко и применяется только в электро- установках, где не допускается перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части, связанные с системой уравнивания потенциалов. Кроме того она применяется в электроустановках зданий и сооружений специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования надежности и безопасности, например, в больницах для аварийного электроснаб- жения и освещения. ONLINE ВИДЕО Система заземления IT Общие понятия Система заземления IT, реле утечки
Напомню, что расшифровка названия системы такая: ♦ I — изолированная нейтраль {англ, isolation); ♦ Т — открытые проводящие части заземлены, т. е. существует раз- дельное (местное) заземление источника электропитания и элек- трооборудования. Упрощенная схема системы IT Нужно помнить, что в таких электроустановках для зашиты при косвенном прикосновении и при первом замыкании на землю должно быть выполнено защитное заземление в сочетании с контролем изоля- ции сети, или применены УЗО с номинальным отключающим диффе- ренциальным током не более 30 мА. При двойном замыкании на землю должно быть выполнено автоматическое отключение питания. Вот мы и рассмотрели все типы систем заземления, их преимуще- ства и недостатки. И теперь, зная устройство и принцип работы любой из систем, читатель без труда сможешь подключить заземление. Трансформа <ирная подстанция(ТП) |~о о д Заземление ----- L1 <380 В) -----L2(380 8) ----- L3(380 В) Электроустановка Сопротивление заземления "Ч нейтрали трансформатора Заземлитель Рис. 41.16. Упрощенная схема системы IT
ГЛАВА 42 БЕЗОПАСНОЕ " ^11- осуществление систем Чр ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ Требования к сечению проводников PEN и РЕ Требование №1. Сечение PEN про- водников (независимо от сечения фазных проводников) должно быть: ♦ не менее сечения N проводников; ♦ не менее 10 мм2-по меди; ♦ не менее 16 мм2 — по алюминию Требование №2. Сечение РЕ прово- дников должно равняться: ♦ сечению фазных при сечении послед- ONLINE ВИДЕО Правильный PEN в Зф. ШУ Часть 2. Обзор схем под- ключения PEN них до 16 мм2; ♦ 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2; ♦ 50% сечения фазных проводников при больших сечениях. Требование №3. Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть: ♦ не менее 2,5 мм2 — при наличии механической защиты; ♦ не менее 4 мм2 — при ее отсутствии. Меры безопасности при осуществлении защитного заземления Есть ли специальные требования по мерам безопасности при осу- ществлении защитного заземления? Конечно, есть. Я бы советовал запомнить четыре основных правила. Приведу их ниже.
Правил* №1. Не допускается нулевой рабочий N и нулевой защит- ный РЕ проводники подключать под один контактный зажим, в целях сохранения соединения защитного проводника с заземлением б случае выгорания (разрушения) контактов зажима. Правило №2. Запрещается объединять нулевой защитный и нулевой рабочий проводники после разделения PEN-проводника на вводе в здание. Правило №3. Запрещается устанавливать коммутирующие кон- тактные и бесконтактные элементы в цепях РЕ и PEN проводников. Допускаются только специально предназначенные для этих целей соединители и соединения, которые могут разбираться при помощи инструмента. Правило №4. По международным стандартам фаза и «нейтраль» считаются силовыми проводами, поэтому необходимо соблюдать сле- дующие требования ♦ во-первых, в конструкции прибора необходимо обеспечить изо- ляцию всех проводов от корпуса; ♦ во-вторых, в схеме прибора «нейтраль» и фаза считаются фазны- ми, поэтому нельзя использовать нулевой N-провод в качестве за- щитного РЕ-проводника. Требования Правила №4 обусловлены тем, что даже в исправной системе на нейтрали может появляться «напряжение смещения ней- трали». В отдельных случаях его величина может достигать 50 В, и из защитного он превращается в смертельно опасный! Как определить, какая система заземления в многоквартирном доме Вариант №1: дом постройки до середины 1990 -х годов. Имеются: ♦ четырехпроводный стояк на этажном щитке; ♦ двухпроводный ввод в квартиру. Ранее отмечалось, что в ста- рых домах подключение квар- тир сделано по системе TN-C. Характерным признаком такой системы является четырехпровод- ный стояк на этажном шитке (LI, L2, L3, PEN). При таком типе про- водки при однофазном подключе- нии от этажного щитка в квартиру приходит только два провода (L, PEN). Условно такое подключение показано на рис. 42.1 Щит этажный L1 L2 L3 PEN Рис. 42.1. Наглядно представление системы защитного заземления TN-C
Повторное заземление на этажном щитке отсутствует, хотя иногда PEN-проводник соединяется с корпусом щитка. ВНИМАНИЕ. При ремонте делать на таком щитке расщепление совмещенного нулевого проводника (PEN) не рекомен- дуется. ВЫВОД. Переход на современную систему TN-C-S в таких домах придется отложить до тех времен, пока расщепление совмещенного нулевого проводника (PEN) не будет сде- лано организацией, обслуживающей дом, на ВРУ Вариант №2: дом постройки до середины 1990-х годов. Имеются: ♦ стояк в подъезде четырехпроводный (LI, L2, L3, PEN); ♦ в квартиру приходит три провода и один из них защитный нуль (РЕ). В этажном щитке сделано локальное расщепление нуля. Это, скорее всего, незаконно сделал предыдущий владелец квартиры. ВЫВОД. Четырехпроводный стояк на этажном щитке и трех- жильный ввод в квартиру являются признаком локаль- ного расщепления нуля на этажном щитке (рис. 42.2). Вариант №3: дом новый или в до.ме проведен капитальный ремонт электросети. Имеются: ♦ повторное заземление, кото- рое подводится к ВРУ; ♦ там же выполнено расщепле- ние совмещенного нулевого проводника PEN; ♦ пятипроводный стояк на этаж- ном щитке (LI, L2, L3, N, РЕ), что является признаком такого расщепления проводника PEN. Щит этажный Риа422. Наглядное представление системы защитного заземления TN-С с незаконным локальным расщеплением PEN но этажном щитке
Щит этажный Это значит, что в доме современная система TN-C-S. При таком типе проводки при однофазном подключении от этажного щитка в квартиру приходит три проводника (L, N, РЕ). Может быть и трехфазное подклю- чение квартир (LI, L2, L3, N, РЕ), если дом современной постройки. Это удобно для жителей квартир фис. 42.3). ВЫВОД Признаком системы TN-C-S в квартире является пяти- проводный стояк на этажном щитке и трехпроводный (или пятипроводный при трехфазном варианте) ввод в квартиру. Как определить, какая система заземления в частном доме Следует напомнить, что все линии электропередачи между транс- форматорными подстанциями и зданиями — зрехфазные четырехпро- водные (LI, L2, L3, PEN). Вариант №1. Если на вводе в дом на ВУ совмещенный нулевой про- водник PEN не расщеплен, то во всем здании получится система TN-C. ВЫВОД При таком типе проводки при однофазном подклю- чении от щитка по дому (даче) осуществляется про- водка только двумя проводами (L, PEN). Трехфазные потребители запитываются четырьмя проводами (LI, L2, LJ, PEN).
Вариант №2, Если во входном устрой- стве дома (или ранее — в ВУ на опоре) нуле- вой проводник PEN расщеплен на нуле- вой и защитный, то в доме осуществлена система TN-C-S. Система TN-C-S может реализовываться только после точки рас- щепления, считая со стороны от трансфор- маторной подстанции. После расщепления при однофазном подключении из ВУ выходят три прово- дника (L, N, РЕ), а при трехфазном — пять (LJ, L2, L3, N, РЕ). Таким образом, призна- ONLINE ВИДЕО Как отличить землю от нуля. Мультиметр +на грузка ком системы TN-C-S в коттедже является выходящий из ВУ при трех- фазном подключении пятипроводный, а при однофазном подклю- чении трехпроводный входной кабель. Переход на систему TN-C-S на вводе в коттедж на ВУ можно реко- мендовать делать во всех случаях, как при однофазном, так и при трех- фазном подключении, прямо на вводе в здание или ближайшей опоре, подведя туда шину от вашего повторного заземления, которое в кот- тедже в принципе не сложно организовать.
РАЗДЕЛ 10 ЭЛЕКТРОПРОВОДКА СВОИМИ РУКАМИ В НОВОСТРОЙКЕ В разделе рассматриваются все этапы формирования электросети в новостройке, когда квартира еще не имеет отделки: разработка проекта электросети квартиры, основные этапы создания скрытой проводки. Приводятся структурные схемы различных вариантов сети, ее монтажные схемы, алгоритмы работы, монтаж и проверка электро- сети. Материал иллюстрируется большим количеством онлайн видео.
ГЛАВА 43 РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ЭЛЕКТРОСЕТИ КВАРТИРЫ Задаем себе пять главных вопросов Самому провести проводку в квартире реально при наличии опре- деленных знаний и опыта. Как минимум, прочитав эту книгу целиком. Но отмечу сразу, что к этому вопросу надо отнестись серьезно, так как будешь делать для себя В первую очередь, нужно определиться пятью вопросами: 1. сколько будет розеток, какие (двойные, одинарные, с «землей» или без нее), в каком месте будут стоять; 2. сколько будет люстр, бра, светильников, на какое количество ламп и где будут расположены; 3. какое дополнительное электрооборудование, например, сплит- система, нагреватель, стиральная машина, электроплита будет уста- новлено и где; 4. начерти план расположения розеток, выключателей, люстр, бра и возможного дополнительного электрооборудования в каждой комнате; 5. обязательно предусмотри телевизионные розетки, коаксиальный провод для телевидения и провод Ethernet для интернета Как пра- вило, про этот пункт мы забываем, а потом уже поздно что-либо исправить. Для начала давайте рассмотрим основные этапы работы, а затем структурную схему проводки и электропитания квартиры.
Пять основных этапов создания скрытой проводки в новостройке Шаг 1. Создание схемы размещения потребителей электро- энергии. Обдумываем и отмечаем размещение на схеме мебели, быто- вой аппаратуры. Можно вычертить план квартиры в масштабе 1:10, вырезать из бумаги прямоугольники вашей мебели и поиграть в расста- новку. После выбора оптимальной схемы «мебель» приклеить к схеме. Теперь можно будет нанести на схему розетки, светильники, места выхода телевизионных кабелей, витых пар, а также указать их ВЫСОТУ установки. СОВЕТ. Монтаж электропроводки нужно начинать тогда, ког- да создан план размещения электропотребителей и за- кончены все работы по штукатурке стен и потолка, сделана стяжка пола. На этом этапе можно пригашать установщиков кондиционеров, специалистов спутникового, кабельного, эфирного телевидения, спе- циалистов сети Интернет. Кроме квартирного электрощитка реко- мендуется создать отдельный низковольтный щиток, на который в квартиру будут заведены несколько витых пар (для Интернета, домо- фона, телефона), несколько антенных кабелей и кабель питания 220 В (для питания возможных устройств в этом щитке (радиотелефона, хаба, домофона, камеры наблюдения, блока сигнализации и много другого, что может вам понадобится). А от этого низковольтного щитка предстоит сделать разводку в отдельных от электропроводки штробах антенных кабелей, витых пар, других сигнальных кабелей. Их количество будет определяться вашими потребностями, но советую к каждой комнате подвести не менее двух антенных кабелей и трех витых пар. В век Интернета и технического прогресса они пригодятся. Итоги работы посте этого можно переносить на стены без отделки. Предстоит пыльный этап создания штроб. Шаг 2. Проведение разметочных работ для электропроводки. Этан начинается с прокладки пути основного пучка проводов, ответ- влений от него, указания поворотов и проходов сквозь стены При этом обязательно учитывается правило, что провода на стене располагаются либо строго горизонтально, либо строго вертикально. Горизонтальные участки электропроводки желательно проложить на 20 см от потолка, параллельно линии стыка потолка и стен (это сни-
жает вероятность механического повреждения электропроводки). При повороте трассы электропроводки угол поворота должен быть 90°. Размечать места креплений проводников можно с крайних точек крепления. При нанесении разметки скрытой электропроводок можно использовать разметочный шнур. Для этого окрашиваем его мелом, углем, синькой. После этого закрепляем один из его концов, а другой конец натягиваем одной рукой параллельно стене или потолку. Второй рукой оттягиваем шнур от разметочной поверхности и резко бросаем его Ударяясь о поверхность, шнур оставляет на ней четкий прямой след. Таким образом, размечаем места прохождения штроб по стене или потолку. После окончания разметки советую начертить план трассы на бумаге и сохранить его для возможного ремонта электропроводки в будущем. Нужно перенести все точки выключателей и розеток на поверхно- сти стен. Разметить, как пойдут штробы для прокладки кабеля исходя из вашей схемы подключения Шаг 3. Переходим к штроблению стен и выбиванию углубле- ний для электроустановочных изделий. Можете взять специальный штроборез в аренду или болгарку’ и специальный диск по бетону для нее, работа пойдет быстрее, но будет много пыли. Так же не лишним будет купить защитные очки и хороший респиратор. Если повезет, можете взять штроборез со специальным пылесосом. Респиратор будет не нужен. Также пригодиться перфоратор (достаточно мощный), набор спе- циальных буров и специальные коронки для монтажа подрозетников и соединительных коробок. Вот несколько основных правил при подготовке штроб. Правило №1. Делая электропроводку квартиры своими руками, вы должны четко понимать весь процесс. Если вы не уверены в своих силах, лучше доверьте это дело профессионалу, ведь бы риску- ете своим здоровьем и здоровьем окружающих. Ограничьтесь кон- трольными функциями. Правило №2. Если нужно повернуть штробу на 90 градусов, не делайте резкий поворот, сделайте поворот равный шести диаметрам кабеля. Если тянете провод под потолком, обязательно закрепите его или уложите в специальный кабель-канал. Правило №3. Если нужно провести параллельно несколько прово- дов (кроме интернета, TV и телефона), можно сделать одну широкую штробу. Правило №4 Если есть необходимость проложить провод в полу, нужно быть осторожными, т. к. ь полу под стяжкой проходят в совре- менных домах пластиковые грубы отопления.
Правило №5. Если шгроборез не достали и используете болгарку, делайте штробу следующим образом. Создайте два параллельных над- пила по стене на расстоянии 25 мм, в месте где нужна штроба, а сере- дину выбираете перфоратором с лопаткой. Шаг 4. Укладка провода в каналы. Работа начинается с дальней комнаты. Не создавайте путаницы и делайте все поэтапно. СОВЕТ. Весь провод, который вы будете использовать, нужно предварительно прозвонить Помечайте название группы и номер группы черным маркером для дисков прямо на проводе, тогда при монтаже электрического щитка не возникнет трудностей. Можно использовать и малярный скотч для пометки проводов, делая на нем соответствующую пометку. СОВЕТ. Важно помнить, что любое кабельное соединение должно быть доступно для ремонта и обслуживания. Поэтому всяческие клеммные колодки в шт робе, скрут- ки и распределительные коробки под штукатуркой ис- ключаются. Скрутки сами по себе допустимы только с применением сертифи- цированных современных зажимов. Провода в штробе крепите («при- мораживайте») точечно алебастром через каждые 30...40 см. СОВЕТ. При прокладке кабеля, оставляйте запас провода 50 см, торчащий из монтажных коробок. Для проводов в квартирном электрощитке оставляйте запас около 1 метра. Когда закончите прокладку' провода, еще раз тщательно все про- верьте. После этого можете зашпаклевать штробы и приступать к следу- ющему помещению. Когда все провода проведены, и концы всех групп будут висеть пучком в прихожей, самое время заняться монтажом элек- трического щитка.
Шаг 5. Установка электрошитка. Электрошиток следует поставить внутри квартиры, тогда количество и иеновую категорию, производи- теля автоматов и УЗО вы можете выбрать сами и легко расширить их количество. Не экономьте на начинке щитка! Автоматов в электрощитке должно быть столько, сколько у вас отдельных линий с освещением и розетками. Для влажных помеще- ний желательно использовать У 30 или дифференциальные автоматы. Эти устройства защищают людей от электротравм, в случае их каса- ния за оголенные провода и части оборудования, находящегося под напряжением. Структурная схема электрической проводки в помещении с распределительной коробкой В любом жилом здании есть распределительный щит, в котором находятся счетчики и автоматы. Этот распределительный щит является как бы посредником между поставщиком электроэнергии и нами — потребителями электроэнергии (рис. 43.1). К распределительному щиту подходит силовой кабель, с которого берется питающее напряже- ние «фаза» и «ноль», и напрямую подключается на вход твоего счетчика электроэнергии. С выхода электросчетчика питающее напряжение подается на вход общего автоматического выключателя. А уже с выхода одного из них напряжение поступает в квартиру или жилое помещение. ПРИМЕЧАНИЕ. Далее предлагаю поговорить именно про квартиру, так как схема распределения напряжения стандартна для всех помещений. Расскажу сначала, как делалось это в прежние годы, до прихода УЗО и дифавтоматов. Как правило, рядом с входной дверью раньше ставили центральную соединительную коробку, в которую заходили питающий кабель от общего автомата. На рис. 43.1 центральная распределительная коробка расположена в прихожей. Так вот, монтаж всей электрической проводки по квартире начинался от этой распределительной коробки. Затем от центральной коробки в каждое помещение проклады- вались линии к распределительным коробкам помещения. И уже от распределительных коробок провода пробрасывались по комнате к местам, где будут расположены выключатель, розетки, люстра или светильники. Это была стандартная схема электрической проводки.
Рис. 43.1. Упрощенная схема электроснабжения квартиры при двухпроводном подключении Структурная схема электросети в помещении, имеющем квартирный щиток Такая схема не совсем удобна. Ведь если надо будет заменить розетку, тогда придется выключать общий автомат питания, располо- женный в распределительном щите на лестничной площадке и пода- ющий напряжение в квартиру. И здесь получается, что на время замены розетки вся квартира остается без напряжения? Но эту схему немного усовершенствовали и вместо центральной распределительной коробки сейчас устанавливают небольшой распределительный шит с автома- тами, который монтируют прямо в квартире (рис. 43.2). Очень удобно. Надо заменить розетку, люстру или вдруг произошло короткое замыкание — отключается только конкрет- ный автомат, а все остальное работает. Принципиально нового ты здесь ничего не увидишь. В схему добавляется квартирный распределительный щиток с автоматами, и уже от него прокладыва- ются линии к распределительным короб- кам каждого помещения. Как видишь, тут все просто. Питающий кабель от общего автомата приходит на щит, а от щита напряжение двумя линиями Рис. 43.2. Распределительный щит с автоматами, установленный прямо в квартире
Рис. 43.3. Схема электроснабжения квартиры с установленным квартирным щитом и двухпроводном подключении (на рис. 43.3 линии показаны стрелками) уходит к распределительным коробкам в каждую комнату, где: ♦ первая линия — освещение: ♦ вторая линия — розетки. ПРИМЕЧАНИЕ Ни эта структурная схема проводки будет справедлива только для жилых помещений старого фонда, то есть по- строенных еще при Советском Союзе и в начале 90 х годов. Это так называемая двухпроводная система заземления TN-C В то время для жилых помещений к заземлению не придавалось особых требований, да и бытовой техники, для которой необходимо было вести отдельную шину заземления, практически не было. Устройствами защитного отключения были только автоматические выключатели, и поэтому такой вид зашиты считался нормой. Но тех- ника не стоит на месте, и уже на рынке появились усовершенствован- ные и улучшенные устройства такого типа. Поэтому сейчас для защиты человека от поражения электрическим током, с учетом имеющегося оборудования, нормы дополнены и переработаны, и в новостройках разрешено использовать только систему заземления TN-S.
Структурная схема электросети с шиной заземления «РЕ» Теперь в современных домах обязательными являются дифферен- циальные автоматы (дифавтоматы) или устройства защитного отклю- чения типа УЗО, а также шина заземления «РЕ», к которой через евро розетки подключаются корпуса бытовой аппаратуры (рис. 43.4). Шина заземления «РЕ» формируется в трансформаторной подстан- ции и тянется по всем общим распределительным щитам дома вместе с силовым кабелем. И уже от общего щита она заходит в каждое жилое помещение и подключается третьим проводом на розетки и к корпусам светильников ПРИМЕЧАНИЕ. Защитный - эта провод с изоляцией желтого цвета с зелеными полосами. Имейте в виду, что теперь после счетчика обязательно устанавли- вается дифавтомат или устройство защитного отключения (УЗО). Если обычный автоматический выключатель отключит напряжение только при больших токах нагрузки или токах короткого замыкания, то дифав- Рис. 4'5.4. Усовершенствованная схема электроснабжения квартиры при трехпроводном подключении
томат сработает и при больших токах нагрузки и токах короткого замы- кания, а также и при появлении тока утечки, который может составлять несколько миллиампер. УЗО в этом случае сработает лишь при возник- новении тока утечки. В зависимости от заданных условий при разработке электрической схемы дифавтоматы и УЗО выбирают на конкретный ток утечки, кото- рый может составлять 10 мА, 30 мА или 100 мА. Рассмотрим ПРИМЕР. ПРИМЕР. У стиральной машины или холодильника на корпусе по неиз- вестным причинам появился потенциал. Когда человек при- коснется к их корпусу, то через него на «землю» пойдет ток и его «ударит». Но автомат не сработает, так как утечка на корпус и прикосновение человека, по силе, не являются током короткого замыкания или большим током нагрузки. Если же стоит УЗО или дифавтомат с уставкой на ток утечки, напри- мер 30 мА, то когда проходящий через человека ток превысит порог 30 мА, сработает автоматика и отключит напряжение и человек ничего не успеет почувствовать. Способы соединения проводов в распределительной коробке Пришла пора поговорит о способе соединения проводов в распре- делительной коробке. В первой части ролика показываются определенные моменты, возникающие при разводке электрической проводки в распределитель- ных (соединительных) коробках (рис. 43.5). Рис 43.5. Соединение проводов е распределительной коробке
Во второй части ролика производится полный разбор монтаж- ной схемы с однокнопочным выключателем, и рассказывается, в какой последовательности удобно собират ь такую схему освещения. Также читатель узнает, как в распределительной коробке с помо- щью мультиметра можно определить принадлежность проводов к эле- ментам электрической проводки. ONLINE ВИДЕО Схема разводки электрики на кухне, монтаж электро проводки в новостройке Электропроводка в квартире Проводка в квартире своими руками. Схемы ТЗ системы электроснабжения. План электрики Как сделать разводку электропроводки в квартире
ГЛАВА44 МОНТАЖНЫЕ СХЕМЫ КВАРТИРНОЙ ЭЛЕКТРОСЕТИ Устройство и подключение распределительного щита с автоматами Конечно, новичка напугает большое количество проводов, когда открываешь переднюю крышку щитка. Давайте разберем все по порядку, а в конце нарисуем общую монтажную схему. Начнем сверху вниз. Шаг №1 — нулевая колодка. «Нулевой» она называется потому, что к ней подключается нулевая жила, приходящая от вводного автомата. Как правило, нулевая жила большего сечения и подключается под пер- вый винт (рис. 44.1). "НИМАННЕ. На «нулевой колодке» собираются все нули от проводов, которые прокладываются по квартире. Заземление си- дит здесь же, но на отдельной колодке, и физически с ну- лем никак не связано! Шаг №2 — разбираемся с фазными жилами. Фазная жила (рис. 44.2), приходящая от общего автомата, подключается на вход пер- вого автомата и перемычками размножается по входам всех автоматов распределительного щита.
«Нулевая» колодка «Нулевая жила», приходящая от основного автомата Рис. 44.1. Нулевая колодка в щитке Фазная жила ог Рис. 44.2. Фазная жила в распределительном щитке С выходов уходит на дополнительные коробки Рис 44.3. Выходы фаз автоматов в шитке А вот уже с выходов всех автоматов фаза распределяется по распре- делительным коробкам каждого помещения (рис. 44.3 ). Для примера показываю, как сделано у меня: ♦ первые четыре автомата идут на освещение; ♦ вторые четыре автомата идут1 на розетки; ♦ последние три автомата идут на две сплит-системы и бойлер. В данный момент они не используются и поэтому выключены. Видите, как все удобно. ONLINE ВИДЕО Вводной автомат Как выбрать вводной автомат и подключить Как подключить реле напряжения. Три основных схемы Как правильно подключить УЗО Подключение однофазно- го электросчетчика и автоматов Как подключить автоматы в щитке квартиры Как подключить автоматы для электрики и собрать электрощит
ONLINE ВИДЕО Как собрать простой электрический щит с автоматами Правильное подключение дифавтомата в щите Полный обзор сборки электрощита для частного дома Монтажная схема двухпроводной электросети комнаты Предлагаю рассмотреть работу и монтажную схему электрической про- водки на примере одной комнаты. Здесь все просто (рис. 44.4). От основ- ного автомата «фаза» и «ноль» приходят в распределительный шит. Фаза подключается на вход первого автомата, а ноль — к «нулевой колодке». красный Рис. 44.4. Упрощенная монтажная схема двухпроводной электросети жилой комнаты
Освещение. Автомат №1 рассчитан на освещение. С выхода автомата фазная жила заходит в распределительную коробку, где в точке 1 соединяется с одним концом провода, приходящего с ниж него контакта выключателя. С верхнего контакта выключателя фаза в точке 2 соединяется с другим концом провода, приходящим от лампы. От «нулевой колодки» нулевая жила заходит в распределительную коробку, где в точке 3 соединяется со второй жилой провода, приходя- щим от лампочки. И теперь если замкнуть контакт выключателя — лам- почка загорится. Розетки. С розетками вообще легко. Автомат №5 рассчитан на подключение розеток. С выхода пятого автомата фазная жила заходит в коробку, и в точке 4 соединяется с двумя другими жилами, приходя- щими от розеток. От «нулевой колодки» нулевая жила заходит в распределительную коробку, и в точке 3 соединяется с двумя другими жилами, приходя- щими от розеток От каждой розетки тянется свой провод в распреде- лительную коробку. В итоге получилось, что в распределительную коробку зашло ШЕСТЬ проводов, и получилось ЧЕТЫРЕ скрутки. Таким образом, про- водка делается в каждом помещении. Давайте теперь разберем монтажную схему электрической про- водки с заземлением. Хотелось бы знать, на каком этапе прокладыва- ется проводка, как проверять работоспособность схемы и используемое оборудование. Монтажная схема трехпроводной электросети В трехпроводной электросети (рис. 44.5) вместо обыкновенного автомата ставится дифавтомат или к обыкновенному автомату добав- ляется "УЗО, а также прибавляется проводник заземления «РЕ». Отдифавтомата или УЗО фаза и ноль приходят в наш распределитель- ный щит. Фаза подключается на вход первого автомата, а ноль к «нулевой» колодке. Заземляющий провод, приходящий от общего распределитель- ного щита, подключается на отдельную «нулевую» колодку, которая назы- вается заземляющей и которая физически не связана с нулем. ВНИМАНИЕ. Нулевая колодка и шина заземления между собой никак не связаны.
Рис. 44.5 Упрощенная монтажная схема трехпроводной электросети жилой комнаты От колодки заземления в каждую соединительную коробку тянется провод заземления и из точки 5 разводится на розетки и светильники, а в соединительной коробке добавляется еще одна скрутка. СОВЕТ При прокладке новых линий электрической проводки обязательно вешай бирки на начало и конец провода. ПРИМЕР Ведем линию для освещения от распределительного щита в спальню Значит, на обоих концах провода веша- ем бирку: «Спальня. Освещение». Или тянем линию от выключателя. Конец, который будет находиться в соединительной коробке, маркируем: «Спальня. Выключатель*.
СОВЕТ. Если проводку будешь тянуть медным проводом, то скрутки обязательно паяй. Но прежде чем паять скрут- ки, проверь работу собранной схемы. Теперь еще один момент. Для силового электрооборудования, например, сплит-системы, нагревателя — электрическая линию от сво- его распределительного щита прокладывается сразу к розетке, в кото- рую будет включаться данное оборудование Даже можно розетку не ставить, а сразу подключаться к шнуру. То есть, откусываем вилку и на ее место припаиваем протянутый провод. В соединительную коробку заводить смысла нет, так как провод идет целым. ONLINE ВИДЕО Электромонтаж. Часть 1. Схемы проводки для «Чайников» Электромонтаж. Часто 2. Способы соединения проводников Схема подключения выключателя и розетки. Как подключить. Монтаж проводки в квартире Электропроводка в доме своими руками пошаговая. Проводка в частном доме
ГЛАВА 45 МОНТАЖ И ПРОВЕРКА" W ЭЛЕКТРОСЕТИ < Два практических этапа создания электрической проводки Первый практический этап. Подготовительный. 1. Определяемся с местом расположения своего распределительного щита и основных соединительных коробок. 2. Измеряем длину кабеля, который будет приходить от общего щита к твоему квартирному. 3. Определяемся, сколько, какие и где будут расположены розетки и выключатели. 4. Решаем, какое будет освещение. 5 Выбираем места расположения и количество соединительных коробок. 6. Определяем трассы, по которым будет тянуться проводка, 7. Измеряем общую длину провода, выбираем марку провода и при- обретаем его. 8. Устанавливаем основные соединительные коробки и коробки, в которых будут расположены розетки и выключатели. 9. Пробрасываем маркированный провод по соединительным короб- кам. Где надо, в стенах делаем штробы, а в них укладываем провод. 10. Не забываем про телевидение и интернет Определяемся с дли- ной, а затем прокладываем линии и ставим коробки под розетки. Первый этап закончен. Теперь уже можно шпаклевать стены, выравнивать полы, красить. Одним словом — заниматься ремонтом. Но для выполнения ремонта нужно электричество. Поэтому делаем временную переноску, от которой будем брать электричество, и под- ключаем к вводному автомату. Подключиться можно самостоятельно, а лучше попросить электрика из ЖЭКа.
Второй этап. Заключительный. Он простой и в тоже время ответственный. 1. Вешаем на место свой распределительный щит. 2. Подключаемся к общему распределительному щиту. 3. Собираем схему и проверяем на правильность работы. 4. Заканчиваем с ремонтом (внутренняя отделка). 5. Устанавливаем на место розетки, выключатели, вешаем светильники. 6. Завозим мебель и живем. Подключаемся к общему распределительному щиту (рис. 45.1). ВНИМАНИЕ. Никогда самостоятельно не подключайтесь и ничего не делайте в общем распределительном щите. Этим пусть занимается электрик из ЖЭКа. Лучше отдать небольшие деньги, чем остаться без глаз или повиснуть на проводах. Наша задача сделать и собрать в единую схему внутреннюю про- водку квартиры и довести кабель от своего щита к общему. ВНИМАНИЕ. Обязательно электрику указываем цвет жил, которые под- ключили к (разе и нулю в своем распределительном щите. Если перепутать провода на входе, то в домашней проводке поменяются местами фаза и ноль, что не очень правильно! Рис. 45.1. Фрагмент общего этажного распределительного щита
Здесь страшного ничего нет. Все будет работать. Но лучше фаза пусть бежит по своим жилам, а ноль остается на своих. ONLINE ВИДЕО Энергоаудит: Проверяем качество электросети. Есть ли реактивная мощность? Качество электрической энергии в электрической сети Проверка работоспособности электрической схемы Проверять схему рекомендуется по узлам. Собрал схему освеще- ния в одной из комнат, внимательно проверь монтаж, затем подклю- чай выключатель и вешай лампочку. Если двойной выключатель, то две лампочки. Затем в своем распределительном щите включай нужный автомат и пробуй включать свет выключателем. Если все нормально работает, тогда следующим этапом проверяем схему подключения розеток в этой же комнате. Когда все полностью закончено с распределительной коробкой одной комнаты, только тогда пропаиваем и хорошо изолируем все скрутки этой коробки. Затем можно приступать к следующей комнате. СОВЕТ. Сразу определись с цветом жил. Фаза должна быть од- ним цветом везде, а ноль - другим (желательно синим). Исключением тут будет только схема освещения, так как на выклю- чатель и от него придется тянуть фазу разными цветами, так как цвет жил у двух- трехжильных проводов разный.
Правил? прокладки элементов скрытой электропроводки Любой провод прокладывается либо вертикально, либо горизон- тально. Никаких диагоналей быть не должно! Ориентирами поворо- тов и ответвлений служат щитки, коробки, розетки, выключатели, све- тильники и т. п. Проводка между ними должна идти по прямым линиям, параллельным или перпендикулярным полу. Вертикально проложенные участки проводки должны быть удалены: ♦ от углов помещения, окопных и дверных проемов — не менее чем на 100 мм; ♦ от пола — на 300 мм; ♦ от потолка - на 150...400 мм в зависимости от высоты потолка в помещении; ♦ от трубопроводов с горючими веществами (газом) — не менее че.м 400 мм. Необходимо проследить, чтобы электропроводка не соприкасалась с металлическими конструкциями здания. Запрещается провода про- кладывать пучками, а также с расстоянием между ними менее 3 мм. Прокладка электропроводки по потолку и под полом подчиняется примерно тем же правилам, только коробки в полу и на потолке стара- ются без крайней нужды не устанавливать. Штробы для кабелей интернета, телефона и телевизора должны быть на расстоянии 15...20 см от силовых проводов, допускается их перехлест под углом 90 градусов. Теперь о рекомендованной высоте расположения розеток и выключателей. В ломах старой постройки было общепринято уста- навливать: ♦ розетки на высоте 80...90 см от пола; ♦ выключатели на высоте 150... 160 см от пола. Теперь выключатели принято устанавливать на высоте опущенной руки — 70 ..80 см, розетки — на высоте 30 см. Исключение составляют розетки на кухне, там они ставятся на высоте 10 см от уровня столеш- ницы. Не экономьте на розетках, лучше ставить их на расстоянии не более 3 м друг от друга. Создайте и храните схему прокладки кабелей для исключения повреждения электропроводки в дальнейшем. Для дополнения инфор- мации можно сфотографировать все стены после завершения этапа установки скрытой электропроводки до начала малярных работ.
ONLINE ВИДЕО Монтаж в распределительной коробке для двухклавиш- ного выключателя Монтаж ретро-проводки Основные правила Ретро проводка в деревянном доме, ретроэлектрика, ретропроводка Подробная схема соединения розетки, выключателя и светиль - ника е распределитель ной коробке Монтаж распределитель- ной коробки, подрозетни ка + схема расключения двухклавишного выключателя Электрика в доме ст А до Я. Прокладка электромонтаж провод ки по стенам и потолку в деревянном доме
РАЗДЕЛ 11 ЭЛЕКТРОСЕТЬ ДЕРЕВЯННОГО ДОМА В разделе рассматриваются варианты однофазного ввода электро- энергии в деревянный дом. Описаны особенности электросети дере- вянного дома и дачи, меры безопасности. Рекомендуются наиболее подходящие для электросети деревянного дома провода и кабели. Приводятся структурные схемы различных вариантов сети, ее мон- тажные схемы, алгоритмы работы, монтаж и проверка электросети. Материал иллюстрируется большим количеством онлайн видео.
ГЛАВА46 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДЕРЕВЯННОГО ДОМА К ЭЛЕКТРОСЕТИ Ввод электроэнергии в деревянный дом Иногда хозяева-любители или электрики проводку в деревянных домах делают так же, как в квартире многоэтажного дома. Это непра- вильно, т. к. конструкции стен, потолков в наших квартирах выполнены из огнестойких материалов. Поговорим об однофазной проводке, как наиболее распространенной в дачных домах. Начнем с ввода электро- проводки в деревянный дом. Ответвление от воздушной линии электропередач производится, как правило, по воздуху (рис. 46.1). Вводы в здание выполняют только изолированными проводами. Каждый провод ранее заключали в отделыгую резиновую изоляцион- ную трубку, как показано на рис. 46.2, а сейчас используют кабель СИП, о котором пойдет речь далее. На концы трубок с наружной стороны зда ния устанавливают фарфоровые воронки таким образом, чтобы они: находились на одной оси; были разнесены одна от другой в деревян- ных стенах на 100 мм (в кирпичных стенах на 50 мм). Внутри здания на трубки надевают втулки. Отверстия в стене заделывают. ПРИМЕЧАНИЕ. Проходы через стены в трубках должны выполняться с уклоном наружу, таким образом, чтобы вода не могла скапливаться в проходе или попадать внутрь дома.
Рис, 46,1 Ответвление от воздушной линии 580 В и ввод в деревянный дом Рис. 46.2. Конструкция для прохода стены при вводе в дом После прокладки проводов входные отверстия воронок и втулок заливают изоляционной массой, битумом. Вводы через трубостойки выполняют в тех случаях, когда высота здания не позволяет обеспечить установленные ПУЭ (издание 7-е, 2016) вертикальные габаритные размеры. Для изготовления трубостоек используют водогазопроводные трубы, внутренний диаметр которых из условий механической прочности должен быть: не менее 20 мм при вводе двух проводов; не менее 32 мм — четырех. Верхний конец трубостойки загибают на 180°, чтобы в нее не могла попасть влага. К трубе под изгибом приваривают траверсу с двумя шты- рями для установки вводных изоляторов. Для траверс к трубостойкам диаметром 20 мм используют стальной уголок длиной 500 мм, сече- нием 45x45x5 мм. На трубостойке приваривают болт для соединения нулевой жилы с металлической трубой, который для предохранения от коррозии сма- зывают техническим вазелином.
ПРИМЕЧАНИЕ Острые края трубы обрабатывают напильником, чтобы не повредить о них изоляцию проводов при затягивании. Ближе к изгибу приваривают кольцо (гайку), в котором закрепляют проволочную оттяжку, для компенсации усилия натяжения проводов ответвления от воздушной линии. Внешнюю поверхность трубы окра- шивают. Ввод трубостойкой через стену представлен на рис. 46.3. ВНИМАНИЕ. Пои монтаже трубостоек нужно следить за тем, что- бы нижний горизонтальный коней трубы был установ- лен с уклоном 5° наружу, в нижней точке изгиба просвер- ливают отверстие диаметром 5 мм для выхода влаги. Особое внимание следует уделить качеству монтажа прохода через кровлю и его гидроизоляиии. Рис. 463. Ввод в дом с использованием 'прубостойки
Ввод трубостойкой через крышу применяют в том случае, если расстояние от поверхности земли до низа трубостойки, устанавливае- мой на стене, оказывается меньше 2 м. Перед установкой в трубостойку затягивают стальную проволоку для последующего протягивания проводов или кабеля. Верхний конец трубостойки двумя оттяжками из круглой стали диаметром 5 мм кре- пят к стене или к стропилам крыши. Все болтовые крепления вводов должны выполняться с применением пружинящих шайб, предохраня- ющих гайки от самооткручивания при раскачивании трубостоек и про- водов ветром. Болтовые соединения смазывают защитной смазкой или техническим вазелином. ВНИМАНИЕ. Запрещается прокладывать как «голые», так и изолиро- ванные провода по крышам жилых домов «Расстояние от проводов перед вводом и проводов ввода до поверх- ности земли должно быть не менее 2,75м» (ПУЭ, 7-е издание, 2016, п. 2.1.79). Также регламентировано расстояние до окон, балконов и т. п. Меры безопасности при вводе электроэнергии в дом ВНИМАНИЕ. Вводить СИП непосредственно в деревянный дом нель- зя. Согласно действующим ПУЭ (издание 7-е, 2016) не до- пускается проводка кабелем с алюминиевыми жилами гю сгораемым конструкциям. Поэтому следует перейти на кабель с медными жилами. Дополнительная защита кабеля. Для дополнительной защиты кабель желательно заключить в пластиковую гофрированную трубку (на языке элекгриков — «гофру»). Убедитесь, что на гофру имеется сер- тификат пожарной безопасности по НПБ 246-97. В том месте, где кабель пройдет через стены и перекрытия, рекомендуется устанавить метал- лические втулки, изготовленные из толстостенной стальной трубы.
Толщина стенки трубы регламентирована СП 31-1102003. Согласно этому документу она должна быть: ♦ для кабеля сечением 4 мм2 - не менее 2,8 мм; ♦ для кабелей сечением 6...10 мм2 — не менее 3,2 мм. ПРИМЕЧАНИЕ Трубы нужны для того, чтобы защитить кабель от воз- можных механических повреждений, которые могут произойти из-за осадки дома. Также изоляцией кабеля могут «заинтересоваться» мыши. Но, в первую очередь, стальная труба сможет на время локализовать огонь и не дать ему перекинуться на деревянные конструкции, если все-таки, по какой-либо причине, произойдет возгорание кабеля. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Согласно СП 31-110-2003 «Локализационная способ- ность - это способность стальной трубы выдержи- вать короткое замыкание в электропроводке, проло женной в ней, без прогорания ее стенок». Защита участка от наружной стены дома до распределитель- ного щитка. Этот участок — самый опасный. Он обычно не защищен никакой автоматикой, но проходит через сгораемые конструкции. Защита на трансформаторной подст анции не в счет. Она рассчитана на слишком большие токи и может не «почувствовать» даже короткого замыкания. Поэтому следует подумать о дополнительных мерах без- опасности. Возможны следующие варианты. Варианты ввода электроэнергии в деревянный дом Вариант №1 — ввод в стальной, толстостенной трубе. На всем протяжении от наружной поверхности стены дома до щитка кабель уби- рается в соответствующую стальную трубу (см. выше). Такой способ подойдет там, где расстояние от ввода через наруж- ную стену до щитка не слишком велико, не более трех метров. При этом путь кабеля должен пролегать с минимальным количеством поворотов, т. к. протащить жесткий провод большого сечения через изгибы трубы очень сложно.
Вариант №2 — установка на вводе дополнительной зашиты. На наружной стене дома, в разрыв кабеля, устанавливается двухполюс- ный автомат защиты (АЗ) в специальном боксе в пыле- и влагозащи- щенном исполнении не ниже IP-55. ПРИМЕЧАНИЕ. Номинал автомата подбирается на одну ступень боль- ше, чем вводной автомат защиты в щитовой дома. Это нужно для того, чтобы, в случае возникновения пере- грузки, первым сработала защита в щитовой, и не при- шлось лезть по приставной лестнице под крышу. Еще можно подобрать автомат защиты по скорости срабатывания. Допусгим, в щиток ставим вводной автомат защиты с характеристикой «В», а во вводной бокс того же номинала — «С». Естественно, номинал автомата подбирается и по сечению кабеля, который он призван защищать. ПРИМЕР. Возможно следующее сочетание. Кабель (медь) - 6 мм2, автомат защиты на наружной стене дома - 40 А. Автомат зашиты в щитовой - 52 А. При таком соче- тании в доме можно подключить одновременно элек- троприборы суммарной мощностью в 7 кВт, что более чем достаточно Такой способ удобен тем, что позволяет установить щиток на боль- шем расстоянии от ввода, протянуть вводной кабель по наиболее логич- ному пути, избавиться от громоздкой стальной трубы. ПРИМЕЧАНИЕ. Однако следует не забывать, что все ровно проходы че- рез стены и перекрытия следует выполнять в сталь- ной оболочке. Вариант №3 — установка защиты на столб, от которого произ- водится ответвление. Это разновидность варианта 2. Обычно при- меняется во вновь подключаемых и реконструируемых дачных посел- ках. На столб выносятся ограничивающие автоматы защиты и приборы учета (счетчики). Такой способ подключения, пожалуй, удобен, в пер-
вую очередь, энергоснабжающей организации, инспектора которой могут контролировать расход электроэнергии, не заходя в дома. Опять же, установка ограничивающего автомата защиты позволяет умерить аппетиты абонентов и расходовать электроэнергию в соответ- ствии с выделенной мощностью. ПРИМЕЧАНИЕ В этом случае обеспечивается защита всего участка ответвления: от магистрали до щитовой дома Однако при срабатывании аппарата защиты придется вызы- вать местного электрика или представителя ЭСО, т. к. самостоятельно залезть на столб и открыть ящик, в котором эта защита будет установ- лена, вы, скорее всего, не сможете. Вызов этот бесплатным не бывает, а размер стоимости услуги зависит от аппетитов исполнителя. Вводное распределительное устройство (щиток) Шит большого дома с разветвленной проводкой может насчитывать десятки элементов. Это автоматические выключатели и устройства защит- ного отключения, а также разрядники, ограничители перенапряжений, переключатели фаз, системы включения резервного питания и т. п. Часто, для того чтобы разгрузить главный щит и уменьшить расход кабеля, в коттеджах устанавливают дополнительные, этажные щитки. Это позволяет также уменьшить расход кабеля и облегчает управление энергосистемой дома СОВЕТ. Не стоит забывать, что основным методом защиты от поражения электрическим током является защит- ное заземление Поэтому в обязательном порядке на участке должен быть выполнен контур повторного за- земления, а вся распределительная сеть выполняется трехпроводной. Выбор системы заземления определяется в каждом конкретном случае и зависит от состояния внешней сети.
Стандартный щиток частного дома обычно включает в себя: ♦ вводной двухполюсный автомат защиты; ♦ счетчик; ♦ автоматы защитного отключения по группам потребителей; ♦ устройства защитного отключения (УЗО). Кроме того, для сборки щитка понадобятся. ♦ DIN-рейка для установки автомата защиты и УЗО; ♦ нулевая и заземляющая (если есть контур защитного заземления) шины; ♦ пломбировочный бокс для вводного автомата защиты; ♦ соединительные провода соответствующего нагрузке сечения; ♦ кембрик для обеспечения двойной изоляции проводов; ♦ соединительная шина. Количество однополюсных автомат защиты подбирается зависимо- сти от количества групп потребителей электроэнергии В стандартных щитках наших скромных квартир таких автоматов обычно два: ♦ один защищает линию освещения; ♦ другой защищает розеточную линию. СОВЕТ. В загородном доме логичнее распределить нагрузку по помещениям. Это позволит сэкономить на кабеле и об- легчит поиск неисправности в случае ее возникновения Например, в стандартном домике 6*6 м планируются следующие зоны: кухня - терраса, спальни 1 этажа, мансарда. Кухня — наиболее энерговооруженная зона. Защищаем ее наиболее мощным из возмож- ных в наших условиях АЗ — 16 А. На линии спален и мансарды можно установить АЗ по 10 А. Но можно и 16 А, если планируется установка обогревательных приборов Почему нельзя установить более мощные автоматы защиты? Да потому что защита выбирается по наименее слабому звену в цепи. И если кабель сечением 2,5 мм2 может спокойно «пропустить» ток 25 А, то стандартные розетки рассчитаны на ток не более 16 А. Поэтому, чем меньше номинал автомата защиты, тем надежнее защита и спо- койнее сон. Уже вряд ли удастся в одном помещении «воткнуть» сразу несколько мощных электроприборов и таким образом перегрузить сеть.
Выбор и подключение устройства защитного отключения Рассмотрим подключение УЗО в распределительном щитке дома. В описаниях на УЗО пишут, что оно должно быть защищено от сверхтоков Имеем две схемы распределения входного электричества (рис. 46.4). Оба варианты схемы включения правильные, Расположение устройств защитного отключения (УЗО) относительно автоматических выключате- лей (АВ) может быть, как на левом рисунке, так и как на правом. ПРИМЕЧАНИЕ. Оба варианты правильные, если соблюдается защита от сверхтоков, т. е. от перегрева, от превышения рас- четной нагрузки УЗО выбирается по двум параметрам: номинальный, отключаю- щий дифференциальный ток или ток утечки (в быту применяются УЗО с уставкой 10, 30,100 и 300 мА); номинальный ток. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn - это значение отключающего дифференциально- го тока, указанное изготовителем, при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях. В отечественной электротехнической практике и, в частности, в релейной защите применяется термин «уставка». Для УЗО это номи- нальный отключающий дифференциальный ток. Рис. 46.4. Схемы включения УЗО
Для защиты человека от поражения током нужно применять УЗО с уставкой не более 30 мА. УЗО с уставкой более 100 мА предназначены для защиты проводки от возгорания при повреждении или старении изоляции («противопожарные УЗО»). УЗО с уставкой 10...30 мА выполняют одновременно обе задачи — защищают и человека, и проводку. ПРИМЕЧАНИЕ. При разветвленной внутренней сети и большой сум- марной нагрузке, что характерно для современного дома, недостаточно применить одно УЗО с уставкой, допустим в 50 мА, т. к. возможны ложные срабатывания из за суммирования незначительных допустимых уте- чек при работе приборов в штатном режиме. Поэтому всю проводку защищают: одним противопожарным УЗО, устанавливаемом сразу после счетчика; несколькими УЗО по 30 мА на групповые линии; УЗО с уставкой 10 мА применяют для защиты чело- века в наиболее опасных помещениях, например, в ванной комнате. ВНИМАНИЕ. Номинал автоматических выключателей, установлен- ных в одной цепи с УЗО. должен быть ровен или но сту- пень меньше номинального тока УЗО, т. е. тока, кото- рый может «выдержать» УЗО, Например, или автома- тический выключатель на 16 А + УЗО на 16 А или (лучше) 25 А 50 мА; или два автоматических выключателя по 16 А + УЗО на 52 А или (лучше) 40 А 50 мА. В любом случае правильнее выбирать УЗО с номинальным током 1П на одну ступень выше, чем у автоматического выключателя, т. к. любой автоматический выключатель при превышении нагрузки срабатывает не сразу. Значит, в течение достаточно длительного времени УЗО будет работать с перегрузкой. Например, при комнатной температуре воз- духа АВ на 16 А выключается притоке 24 А через 10...20 мин. Помимо упомянутых критериев выбора УЗО, следует учитывать то, что УЗО выпускаются электронные и электромеханические, а также с характеристиками А, АС и S. Электронные УЗО зависимы от внешнего питания, но значительно дешевле электромеханических.
ВНИМАНИЕ. Электронные УЗО (например, УЗО-вилки) допустимо ис- пользовать только для защиты отдельных приборов, если в цепи уже есть электромеханическое УЗО Наиболее распространенными у нас являются УЗО типа АС. Подобные устройства защищают от утечек переменного тока и под- ходят для большинства случаев защиты. Однако в быту все больше появляется приборов, при неисправности которых возможны утечки выпрямленных и пульсирующих токо- Это стиральные машины, ком- пьютеры, зарядные устройства и т. п. УЗО типа АС не способны «отследить» утечку при ряде неисправно- стей подобных приборов. В этом случае на помощь придут УЗО типа А. Однако они дороже и реже встречаются в продаже. УЗО типа S — селективные, применяются, если необходимо обеспечить селективность, т. е последовательность срабатывания устройств защиты. Например, если вводной щит расположен на опоре воздушной линии. СОВЕТ. При утечке с какого-либо прибора первым должно соабо- тать УЗО, расположенное в щитовой дома, а УЗО, установ- ленное в щитке на опоре, срабатывает с некоторой задерж- кой. Таким образом, не придется после выявления неисправ- ности каждый раз подниматься на опору и включать УЗО. Имеются ли какие-либо особенности использования УЗО именно в деревянном доме? УЗО реагирует на возможный ток утечки и защищает нас от поражения электрическим током. Бытует мнение, что в отсутствии защитного заземления УЗО неэффективно, однако это не так. Оно срабо- тает и в этих условиях, но только в момент непосредственного прикос- новения к неисправному прибору и, возможно, защитит чью-то жизнь. СОВЕТ. В условиях дачи весьма желательно поставить УЗО на линию уличных розеток, в которые включается техни- ка для обслуживания сада, насос и электроинструмент Также уместно УЗО но линии бани. Там предполагается контакт с водой, значит, повышена опасность пораже ния электрическим током.
УЗО — устройство не из дешевых. Поэтому понятно желание потре- бителя сэкономить. В небольшом хозяйстве можно ограничиться уста- новкой УЗО только на вышеупомянутые линии или установить одно общее УЗО. Но в последнем случае усложнится поиск возможной неис- правности. К тому же при длинной, разветвленной электропроводке вероятность ложных срабатываний возрастает. Как осуществить подбор и установку УЗО? Это не такая уж простая задача. Важны две характеристики: ток утечки; максимальный ток, который способен пропустить через себя прибор. По току утечки на даче чаще всего ставят УЗО номиналом в 30 мА. Исключение — особо опасные помещения. А вот максимальный ток выбирается на ступень выше тока АЗ, защищающего эту линию: автомат защиты на 10 А, значит, УЗО — на 16 А; автомат защиты на 16 А, значит, УЗО — на 20 или 25 А. Если УЗО ставится сразу на все линии, то его номинал подбирается по вводному автомату защиты. ПРИМЕР. В приведенном ранее примере водной автомат защи- ты - 32 А. Значит. УЗО должно быть рассчитано на ток 40 4. Существуют еще дифференциальные автоматы защиты (дифавто- маты). Это УЗО и АЗ в «одном флаконе^, совмещают в себе функции авто- мата защиты и устройства защитного отключения. Приборы эти весьма дороги, и их установка не всегда оправдана. Распространенный случай — недостаток места в щитке. Отчасти и поэтому на размерах щитка эконо- мить не стоит. Размер следует подбирать с учетом возможности дальней- шего развития, т. к. дачное строительство — процесс бесконечный. СОВЕТ Автоматику, наполняющую щиток, следует покупать только проверенных производителей. Эти приборы от- вечают за нашу безопасность, экономить не стоит.
Создаем контур заземления ВНИМАНИЕ. Контур повторного заземления, согласно последнему изданию Правил устройства электроустановок (ПУЭ, издание 7-е, 2016), обязателен на вводе в любое здание. Для того чтобы создать все условия электробезопасности в частном доме необходимо при монтаже новой электропроводки или рекон- струкции старой в общий план работ включить такие работы как мон- таж контура заземления. Искусственные заземлители. В практике индивидуального стро- ительства обычно выполняют именно искусственные заземлители, потому что естественных заземлителей (металлические и железобе- тонные конструкции зданий и сооружений, металлические трубы водо- провода, проложенные в земле и пр.) просто нет или их использование в этом качестве невозможно по каким-либо причинам. Контур заземления в частном доме включает в себя ♦ вбитые в почву вертикальные заземлители (стальной уголок раз- мерами 50*50*5 мм), соединяющиеся между собой горизонталь- ными заземлителями (полосовая сталь 40*4 мм); ♦ заземляющий проводник (круглая сталь сечением 8... 10 мм2), кото- рый соединяет контур заземления с электрощитом. ПРИМЕЧАНИЕ. Более точные размеры и материал для заземлите- лей и заземляющих проводников можно найти в ПУЭ (издание 7-е, 2016), раздел 1.7.4. 7ехнический циркуляр №11/2006 от 1610.2006 «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках», вышедший позднее, уже- сточает требования к минимальным сечениям элек- тродов из черной стали и расширяет номенклатуру электродов. В документе приводятся сечения электродов из меди, нержавею- щей стали, а также с различными покрытиями.
ВНИМАНИЕ. Запрещено в качестве заземлителей и заземляющих проводников использовать арматуру. Объясняется это тем, что наружный слой арматуры каленый. Из-за этого распределение тока по сечению нарушается, а также по-другому проходят процессы окисления (быстрее ржавеет). Контур заземления должен обеспечивать сопротивление растеканию тока не выше установленного нормативной документацией значения. Следует помнить, что основным фактором является сопротивле- ние грунта: ♦ на влажной глине или на торфе контур получится относительно небольшим; ♦ на песке придется столкнуться с серьезной проблемой. ВНИМАНИЕ. Контур заземления рекомендуется расположить на участ- ке в малопосещаемых местах, желательно с северной сто- роны дома, там, где влажность грунта выше. Расстояние от цоколя фундамента должно быть не менее 1 м. Формирование контура заземления. После разметки следует выкопать траншею по периметру размеченного нами треугольника глу- биной примерно 0,8.. 1 м и шириной, достаточной для удобною обва- ривания, примерно 0,5...0,7 м. В этой траншее будет прокладываться горизонтальные заземлители. Теперь по вершинам треугольника следует вбить вертикальные заземлители на глубину 2...3 м. Забивать в землю уголки длиной 2...3 м можно обычной кувалдой или мошным перфоратором (вибромолотом) со специальной насадкой, если он есть. Для облегчения этой работы уголок на конце заостряют, чтобы он лучше входил в землю. Также можно выкопать или пробурить небольшие колодцы по вер- шинам треугольника глубиной до 1,5 м, это даст возможность забить уголок в меньший слой земли. Контур в виде треугольника делать необязательно. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное чтобы их
количество было достаточным для обеспечения минимального сопро- тивления заземления. Все соединения (полосы со стержнями и участков полос между собой) выполняют сваркой, если контур выполняется из черной стали — наиболее доступного материала для этой цели. К качеству сварных сое- динений предъявляются повышенные требования, шов должен быть достаточной (нормируемой) длины, прочность проверяется ударами молотка весом 2 кг. В итоге получается конструкция, представленная на рис. 46.5. Как вариант, рассмотрена схема треугольника. СОВЕТ. После окончания сварочных работ все швы желательно обмазать битумной мастикой для защиты от коррозии. Конечный участок полосы выводится на поверхность земли. Идеально, если есть возможность довести полосу непосредственно до вводного шита и закрепить на главной заземляющей шине. Полоса с точки зрения эффективности подойдет лучше, чем проволока, так как площадь прикосновения ее с землей будет больше. Однако стальную полосу сложнее прокладывать в местах перегиба траншеи, потому что согнуть ее труднее, чем стальную проволоку. Но в реальных условиях это сделать бывает не всегда возможно, ввиду удаленности щита от выхода контура заземления. Поэтому к полосе крепят медный провод минимальным сечением 10 мм2. Рис. 46.5. Система заземления, подведенная к дому
В конце полосы сверлятся два отверстия, в которые ввариваются болты. Провод надежно прикручивается к полосе в этих точках гайками через шайбы. Место соединения также защищается от коррозии водо- стойкой, консистентной смазкой. Если соединение выполнено вне поме- щения, то оно помещается в герметичный бокс (распаечную коробку). СОВЕТ. Видимый участок полосы желательно окрасить водо- стойкой краской. Далее траншея закапывается, грунт трамбуется и уплотняется. Желательно грунт сортировать. Непосредственно полосу лучше засы- пать грунтом, имеющим меньшее удельное сопротивление. Традиционный контур не лишен ряда недостатков. Верхний слой грунта, где он размещается, подвержен сезонным колебаниям удель- ного сопротивления. Поэтому, например, в сильные морозы зимой или после долгого засушливого периода летом его параметры могут ухуд- шиться до недопустимых значений. Кроме того, выполненный из черной стали, он быстро коррозирует, его срок службы относительно невелик. ПРИМЕЧАНИЕ. Чем лучше параметры грунта для устройства контура (ниже сопротивление), тем быстрее будет разрушать- ся традиционный контур. Глубинный заземлитель. Для устройства традиционного кон- тура требуется много места на участке, велик объем земляных работ. Большинства перечисленных недостатков лишен глубинный заземли- тель (модульно-штыревая система заземления). Глубинные зазем- лители изготавливаются в примышленных условиях из омедненной стали и представляют собой комплект элементов. Срок службы подобно заземлителя достигает 30 лет. Он обеспечивает стабильные значения сопротивления растеканию тока в любое время года из-за забивания вертикальных электродов на большую глубину — до 30 м. Однако стоимость материалов и работ по устройству подобного заземлителя выше, чем традиционного.
Наконечник Оголовок Муфта Стержень Муфта Стержень Рис. 46.6. Конструкция стержня модульно- штыревого глубинного заземлителя Но если сравнивать срок службы, высокую надежность, отсутствие необходимости проводить регулярный контроль, то окажется, что затраты вполне себя окупают. Конструкция заземлителя, состоящего из отдельных стержней диаметром 16 мм, соединен- ных посредством резьбовых муфт представлена на рис. 46.6. Специальная упрочненная сталь позволяют использовать их как глубинные, с возможностью погружения на глубину 20 м, задействуя при этом глубинные слои грунтов с низким удельным сопро- тивлением. Это способствует быстрому достиже- нию нормированных значений сопротивления заземляющих устройств. Заземлитель в сборе представляет собой сово- купность отдельных стержней, соединенных между собой посредством муфт, погружаемых на глубину от 1,5 м до 20 м в зависимости от требуемого зна- чения сопротивления заземления. Коррозионная стойкость обеспечи- вается защитой стержней цинковым покрытием, получаемым методом горячего оцинкования толщиной не менее 80 мкм. Для погружения стержней в грунт используется виброударный инструмент с энергией удара в пределах 25...50 Дж. После окончания работ по устройству контура необходимо про- вести замеры. Требуется с помощью приборов убедиться, что контур укладывается в параметры, установленные нормативной докумен- тацией. Такие измерения, если требуется официальное заключение, выполняются лицензированной электролабораторией. На контур выда- ются паспорт; протокол испытаний; акт скрытых работ; акт приемки в эксплуатацию. ПРИМЕЧАНИЕ. Следует понимать, что контур заземления является лишь одной из составных частей безопасности элек- троустановки в целом, которая, согласно ПУЭ (издание 7-е. 2016), применительно к жилым помещениям выпол- няются по системам TN-C-S или ТТ.
Подключение в электрощите дома при наличии контура заземления Как правило, электропитание в частных домах осуществляется воз- душными линиями с системой заземления TN-С. Б такой системе ней- траль источника питания заземлена, а к дому подходят (рис. 46,7): фазный провод L; совмещенный нулевой защитный и рабочий провод PEN. После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления, необходимо произвести его подключение к электроуста- новкам дома. Сделать это можно двумя способами: ♦ или переделать систему TN-С на систему заземления TN-C-S; ♦ или произвести подключение дома к контуру заземления по систе- ме ТТ. Давайте сначала рассмотрим подключение дома к кон- туру заземления по системе TN-C-S. Как отмечалось ранее (гл. 40), в системе заземления TN-С не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN С на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нуле- вого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабо- чий N и защитный РЕ (рис. 46.8). Для этого устанавливаем в щите шину, которая металлически связана со щитом. Это будет шина заземления РЕ. К ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания. Далее от шины РЕ идет пере- мычка на шину нулевого рабочего проводника N. Рис. 46.7. Упрощенная схема подключения дома
Рис. 46.8. Расщепление PEN проводника и преобразование системы TN-С на 1N-C-S ВНИМАНИЕ. Шина нулевого рабочего про- водника N должна быть изо- лирована от щита. А фазный провод подключается на от- дельную шину, которая тоже изолирована от щита После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяем с электрощитом, другой конец крепится к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, кото- рый для этой цели и был специально приварен. Рис. 46.9 Подключение дома к контуру заземления по системе ТТ А теперь рассмотрим подключение дома к контуру заземления по системе ТТ. Для такого подключения не нужно про- водить никаких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолирован- ной от щита шине (рис. 46.9). Совмещенный PEN проводник источника питания подклю- чаем к шине, которая изолирована от щита. А в дальнейшем считаем PEN просто нулевым проводом. Затем подключаем корпус щита к контуру заземления дома. Как видно из схемы, контур заземления дома не имеет никакой электрической связи с PEN проводником. ПРИМЕЧАНИЕ. Подключение заземления по системе ТГ имеет несколь ко преимуществ по сравнению с подключением по си- стеме TN-C-S. Случай №1. В системе TN-C-S при отгорании PEN проводника со стороны источника питания все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными послед- ствиями. А в системе ТТ заземление не будет иметь связи с PEN прово- дником. Это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электро- приборов.
Случай №2. Случается, когда на нулевом проводнике из-за нерав- номерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей тех- ники также может возникать небольшой потенциал. Конечно, при воз- никновении такой ситуации должно сработать УЗО. Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома делаем вывод, что система ТТ в частном доме более безо- пасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения. ВНИМАНИЕ. Выполнение только контура заземления не является исчерпывающей мерой. В электроустановке важна каж- дая деталь. Только комплексное соблюдение нормативов обеспечивает высокий уровень безопасности.
ГЛАВА 47 ЭЛЕКТРОПРОВОДКА’ «₽ ВНУТРИ ДЕРЕВЯННОГО ДОМА IP Проводка открытым кабелем внутри дома Вариант №1. Открытая проводка Проводку в деревянных домах, как правило, выполняютоткрытой, Хотя возможна и скрытая проводка, но для того, чтобы выполнить ее с учетом всех норм безопасности потребуются немалые средства, что не всегда оправданно. Для стационарной проводки лучше всего использовать жесткие (однопроволочные) кабели в двойной или даже тройной изоляции. ВНИМАНИЕ. Изоляция должно быть изготовлена из материалов, не распространяющих гоаение. Такими кабелями являются ВВГнг или NYM. Кабели силовые для стационарной прокладки NYM-O, NYM-J на 300/500 В созданы с медными токопроводящими жилами, с ПВХ изо- ляцией, с заполнением из мелонаполненной резиновой смеси, в обо- лочке из ПВХ пластиката. Если применить кабель в обычной изоляции, то необходимо: ♦ или устанавливать под кабель прокладку из негорючего материала (металла или асбеста) таким образом, чтобы она выступала не ме- нее чем на 10 мм с каждой стороны;
♦ или обеспечить соблюдение воздушного зазора не менее 10 мм от горючего основания. Последний вариант похож на «древний» способ устройства электро- проводки витым проводом на керамических роликах. К сожалению, ни ролики, ни витой провод сейчас достать практически невозможно Тем не менее, берусь утверждать, что проводка, выполненная и каче- ственным кабелем в негорючей изоляции без всякой подкладки, будет вполне надежна. Этот способ самый дешевый. Существенным недостатком следует считать только весьма спорный внешний вид, особенно в тех местах, где приходится параллельно прокладывать сразу несколько кабелей. Вариант №2. Проводка в электротехнической гофрированной трубе внутри дома Способ похож на рассмотренный выше Вариант №1. Разница состоит в том, что кабель затягивают в пластиковую гофрированную гибкую трубку. ВНИМАНИЕ. Такие трубы должны быть изготовлены из материалов, не распространяющих горение и иметь соответствую- щий сертификат. Монтаж в обычных (горючих) трубах ПХВ по деревянным основаниям категорически запрещен! Трубы крепят специальными клипсами. В одну зрубку можно затя- нуть сразу два и больше кабелей. Проводка выглядит аккуратнее, по до идеала и здесь далеко, т. к. все это напоминает некоторое производ- ственное помещение. Если потребуется перетяжка, то придется сни- мать проводку целыми кусками и заменять, что не всегда удобно. С точки зрения безопасности такой способ предпочтительнее, т. к. обеспечивается повышенная защита от механических повреждений. К тому же обеспечивается некоторые воздушный зазор от горючей поверхности. Разновидностью данной проводки является проводка в жестких пластиковых трубах. Вариант №3. Проводка в кабель-каналах или электротехниче- ских коробах внутри дома Кабели укладываются в пластиковые короба (кабель-каналы) и закрываются защелкивающимися крышками. Кабель каналы выпу- скаются любых размеров и разных цветов.
ВНИМАНИЕ Кабель-каналы должны быто изготовлены из пластика, не распространяющего горение, и иметь соответству- ющий сертификат. Аккуратно установить короба не гак уж просто. Требуется навык и хороший инструмент. К тому же прямые линии коробов подчерки- вают такую обычную в наших постройках кривизну стен и потолков. Поэтому требуется еще и «продвинутое» пространственное виде- ние, чтобы электропроводка выглядела эстетично и даже украшала помещение. Важным преимуществом является то, то в будущем доста- точно легко можно произвести изменения, добавить кабели, измелить конфигурацию, установить дополнительные розетки и выключатели. ПРИМЕЧАНИЕ. Дачный домик - он как живой организм Всегда хочется что-то изменить, пристроить, перестроить. Удобно, если можно также быстро нарастить проводку,"не влезая в се- рьезные траты и не производя коренных переделок Сейчас в продаже есть короба самых разных размеров. Можно подо- брать их и по цвету. Выпускаются дополнительные элементы: углы внутренние и наружные, стыки, отводы, заглушки. Наличие такой фур нитуры заметно облегчает монтаж, позволяет скрадывать возможную кривизну стен. Однако и здесь не обходится без «подводных камней». Дело в том, что короба плохо «живут» на стенах, обшитых непросох- шей вагонкой. В результате коробления дерева они могут искривляться, стыки расширяются. СОВЕТ. Проводку с использованием кабель-каналов следует ве- сти после того, как дерево хорошо высохнет Этот способ прокладки кабеля является наименее бюджетным из уже рассмотренных, но, по совокупности качеств, наиболее предпочти- тельным. Несколько слов о цвете и фактуре. Велико желание владельца дачи, чтобы было «все красиво». И начинается подбор кабель-кана-
лов по цвету. Не всем нравится белый цвет. Гем более, и производи- тели идут навстречу покупателям. Но кабель-каналы — это еше не все. Будет нужно подобрать электроустановочные изделия — выключатели, розетки, распаечные коробки. И вот тут начинаются проблемы. Выбор оказывается небольшим. Предлагаемые элементы могут не соответствовать суровым требованиям, предъявляемым к монтажу по сгораемым конструкциям. Допустим, уси- лия принесли успех. Все удалось подобрать так, как хотелось. Но прошло время... Захотелось изменить обстановку, что-то перестроить, устано- вить отопительные приборы... Да просто, передвигая мебель, зацепили выключатель и сломали его. Возникла необходимость частично переде- лать или отремонтировать проводку. И вот она — незадача. Никак не уда- ется подобрать в цвет. Производители тоже внесли изменения в линейки выпускаемой продукции. Что же, переделывать все? СОВЕТ. Подумайте об этом заранее Не гонитесь за оригиналь- ностью. Поставьте на первое место функциональность и практичность. Белый цвет не так уж плох. Всегда бу дут производиться короба и электроустановочные из- делия белого цвета, выбор их будет велик. Вариант №4. Скрытая проводка в деревянном доме В подавляющем большинстве источников на данную тему скры- тая проводка по сгораемым конструкциям не рекомендуется. Но, тем не менее, сделать ее можно, при этом соблюдая все требования по без- опасности. И, если «красота требует подобных жертв», а средства позволяют, то нет ничего невозможного (рис. 47.1). ВНИМАНИЕ. Основным требованием нор- мативных документов явля- ется необходимость обеспе чения пожарной безопасно- сти. Т. е. кабель должен быть заключен в оболочку, локализу- ющую горение. Рис. 471 Принцип создания скрытой проводки в доме из бревен
Во первых, этой оболочкой может являться стальная труба. В случае возможного возгорания такая труба обеспечит нераспростра- нение огня на ограждающие конструкции. Внутри труба должна быть оцинкована или окрашена. Это нужно для того, чтобы стенки ее не ржа- вели. Все повороты выполняются на резьбе или сваркой. Все выходы из труб оформляются пластиковыми вставками, предохраняющими изо- ляцию кабеля от контакта с острой кромкой. СОВЕТ. Трубы нужно укладывать с незначительным накло- ном, обеспечивающим вытекание возможного конден- сата (ГОСТ Р 50571.15-97 (МЭК 564-5-52-93): п. 522.5.2 «Следует предусматривать возможность удаления воды или конденсата в местах, где они могут скапли- ваться». ПУЭ 7-е издание, 2016, п п. 2.1.65). Естественно, что распаечные коробки, выключатели, розетки уста- навливаются в металлические установочные коробки. Во-вторых, существует другой способ скрытой прокладки кабетя -- по намету штукатурки. Причем толщина ее должна быть не менее 10 мм со всех сторон. В этом случае проводка немногим отличается от скрытой про- водки в каменных домах. Правда есть проблема, как соблюсти рекоменда- ции ПУЭ (издание 7-е, 2016) о сменяемости электропроводки. Если проложить кабели в гофре, а уже их потом «замонолитить» в шту- катурку, формально требование будет выполнено. Но перетянуть впо- следствии жесткий провод не получится. Этот второй способ прокладки кажется более простым. Но это не так. Что будет со штукатуркой через некоторое время? Как она будет держаться? Не появятся ли трещины ? ВНИМАНИЕ. На некоторых сайтах электротехнических компаний можно встретить фотографии работ по монтажу скрытой электропроводки в деревянных зданиях, где провода уложены в жесткие пластиковые электротех нические трубы или гофру, а затем скрыты под обшив- кой. Значит можно и так? Нет! Категорически нельзя! Монтажники идут на явное нарушение установленных правил, соблазнившись легкостью выполняемых работ. Заказчику и невдомек, что в доме заложена «мина замедленного действия» и когда «рва-
нет» никому не известно. А может быть и не рванет?.. Вот что сказано в табл. 14.2 СП 31-110-2003 о способе выполнения групповых сетей для зданий из деревянных и других конструкций, из горючих материа- лов не ниже группы горючести ГЗ по СНИП 21-01: «Открыто допускается проводить в коробах, специальных коробах, удовлетворяющим требованиям НПБ-24ь. Допускается прокладка оди- ночным кабелем с медными жилами, сечением не более Ьмм2, не распро- страняющим горение, без подкладки. Скрыто допускается проводить: в металлических трубах — кабелями и изолированными проводами; под слоем штукатурки — кабелем, не распространяющим горение, по намету штукатурки». Скрытая проводка в доме из бревен К скрытой проводке по сгораемым конструкциям российская нор- мативная документация предъявляет еще более жесткие требования, которые порой кажутся невыполнимыми. Вариантов здесь, как отме- чалось выше, всего два: ♦ прокладка кабелей в глухих металлических коробах или металли- ческих трубах; ♦ прокладка кабелей в негорючей штукатурке, которая должна окружать кабель со всех сторон слоем не менее 10 мм (табл. 14.2 СП 31-110-2003, ПУЭ (издание 7-е, 2016), табл. 2.1.3). Такое жесткое требование ПУЭ (издание 7-е, 2016) кажется невыпол- нимым, т. к. с точки зрения неспециалиста превращает дом в «водопро- вод», по которому должны идти провода. Опять же, никому не придет в голову укрыть красивую вагонку стоем цементного или гипсового рас- твора. Отсюда возникают домыслы по поводу завышенных требований. Что может произойти с кабелем в не поддерживающей горение изо- ляции, защищенным современной автоматикой, проложенным нераз- рывно от щитка до розетки? Некоторые несознательные электрики протягивают кабели по перекрытиям в гофре, запихивают провод под плинтуса, прячут их под «обналичку» окон и дверных коробок, втолко- вывая несведущему клиенту; что именно так и следует поступать. Однако следует рассмотреть, по крайней мере, два неблагоприят- ных развития сценария, которыми, видимо, руководствовались разра- ботчики нормативной документации, устанавливая столь жесткие тре- бования. Сценарий №1. Грызуны В перекрытиях и в стенах деревянных домов возможно появление мышей и крыс. Эти весьма неприятные
«спутники» человека почему-то любят грызть пластиковую изоляцию проводов. Доводилось извлекать из стен провода, изоляция которых на нескольких метрах была изъедена. Она несла на себе отчетливые следы зубов. Местами изоляция отсутствовала совсем, и короткое замыка- ние могло произойти в любой момент. Даже, если защитная автома- тика отработала бы безупречно, в месте короткого замыкания на доли секунды произошла бы мощная вспышка, способная поджечь древес- ную пыль, труху, паклю — да мало ли быстро воспламеняемого матери - ала накапливается со временем в стенах и перекрытиях. Сценарий №2. Дерево, как известно,«дышит». На это влияет изме- нение влажности воздуха. Все мы сталкивались с заклинившими дверьми и окнами зимой и весной, когда влажность воздуха увеличивается. Кроме того, дома подвержены некоторой осадке. В кабеле могут возникнуть опас- ные напряжения, способные привести к его повреждению или обрыву. Дальнейшее развитие событий уже рассмотрено в сценарии №1. ПРИМЕЧАНИЕ. Если кабель помещен в негорючую среду, то дальнейше- го распространения огня не произойдет. Максимум, чем мы рискуем, - не будет свети в отдельных помещениях или перестанут работать одна или несколько розеток. Некоторые монтажники используют для скрытой прокладки кабе- лей металлорукав, считая его гибкой металлической трубой. Однако в нормативной документации нигде не встречается допущение исполь- зования металлорукава в качестве металлической трубы. Думаю, объ- ясняется это тем, что он не является «глухим». Уплотнение обеспечивается хлопчатобумажной нитью, прекрасно поддерживающей горение (тип РН-Х). Желающие могут произвести эксперимент — вытащить уплотняющий шнур и поджечь зажигалкой. Результат развеет все сомнения. Выпускается еще металлорукав с асбе- стовым уплотнением (тип РЦ-А). Но он распространен крайне незначи- тельно. В продаже трудно обнаружить металлорукав с асбестовой нитью только большого диаметра. ПРИМЕЧАНИЕ. Таким образом, использовать металлорукав для скрытой прокладки кабелей в горючих конструкциях согласно дей- ствующей нормативной документации недопустимо.
Места соединений - слабое звено «Слабое» звено любой электропроводки — места соединений, пре- словутые контакты. Допускается пайка, сварка, винтовое соединение (рис. 47.2, б), соединение специальными сжимами, пружинные клемм- ники (рис. 47.2, а) ВНИМАНИЕ. Скрутки (обычно встречающиеся в наших домах), КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНЫ! Выполнить качественно пайку и сварку под силу только профессио- налу, да и то не всегда, т. к. бывает просто неудобно паять, стоя под потолком, да и еще в ограниченном пространстве. Для сварки, к тому же, требуется специальное оборудование. Винтовые соединения требуют периодического контроля и под- тяжки. Сейчас большое распространение получили пружинные клемм- ники (фирмы WAGO и им подобные). Их использование требует незна- чительных дополнительных затрат, но качество контакта при пра- вильном выборе высокое и не требует последующего обслуживания. Удобство применения многократно уменьшает вероятность ошибки в процессе выполнения работ. ВНИМАНИЕ. Зажимать в винтовых клеммниках провода с многопро- волочными токопроводящими жилами нельзя. Рис.47.2. Внешний вид клеммников: а - пружинные или зажимные фирмы WAGO. б - винтовой
Рис. 47.3. Использование винтовых клеммников с многопроволочными проводами: а - без наконечников, жилы закручены и порваны; б - с наконечником НШВМ А если возникла такая необходимость, обязательно пользуйтесь наконечниками типа НШВИ. Без них при зажиме винтом жилки провода начинаются накручиваться на винт и рваться, что приводит к потере контакта (рис. 47.3, а). Жила, обжатая наконечником, зажима- ется еще сильнее, поэтому контакт получается надежным (рис. 47.3, б).
ПРИЛОЖЕНИЕ РАСЧЕТЫ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИКА 1. Выбор автоматов и кабеля, расчеты токовой нагрузки квартирной электросети ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО Цветовая маркировка проводов трехфазной сети Какого цвета провода фаза, ноль и заземление. Цветовая маркировка проводов Выбор сечения кабеля ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Всем электрикам! Допустимый длительный ток для проводов. Полный разбор Таблицы 1.3.4 ПУЭ1 Выбор сечения кабеля или провода. Ошибки Определение нагрузочной способности электропро- водки 220 В, выполненной из алюминиевого провода ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО Выбор автоматического выключателя - расчет тока Подбор автоматов и сечения кабеля по мощности Как быстро и правильно оассчитать электрические нагрузки жилого дома
2. Расчеты проводов и кабелей для домашней электросети ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Простейший расчет сечения проводов Расчет кабеля по току и мощности с учетом длины и способа прокладки линии Расчет сечения кабеля по мощности для переменно- го и для постоянного тока ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчет падения напряже- ния в кабеле или проводе Простой калькулятор для расчета сечения кабеля Расчет и подбор сечения кабельной продукции Ъ. Расчеты провода обогрева водопровода, водостоков и кровли дома ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчет греющего провода для водопровода Обогрев водостоков монтаж системы Расчет обогрева водостоков и кровли 4. Расчеты греющего кабеля теплого пола ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Монтаж теплого пола на основе нагревательного кабеля своими руками Расчет греющего кабеля
5. Расчеты греющего провода для прогрева бетона ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Прогрее бетона зимой ПНСВ кабелем. Заливка ормопояса Прогрев бетона, кабель ПНСВ, трансформатор ГСДЗ-80 Расчет греющего провода ПНСВ для прогрева бетона 6. Расчеты и выбор комплектации квартирного щитка ONLINE ЗИДЕО ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО Выбор автомата - расчет тока Как выбрать УЗО. Часть 1 Как выбрать УЗО. Часть 2 7. Расчеты для использования светодиодных лент ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО Как рассчитать мощность светодиодной ленты Подключение и расчет мощности светодиодной ленты Расчет и подключение блока питания для светодиодной ленты ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Мастер подбора светодиодной ленты и блока питания Расчет освещения при использовании светодиодной ленты Расчет мощности блока питания для светодиодной ленты
8. Расчеты номинального тока автоматов ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Упрошенный расчет автоматического выключателя по мощности Расчет тока нагрузки для выбора автоматического выключателя 9. Расчеты элементов заземления дома ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Как сделать контур заземления Расчет заземлителя Расчет контура заземления 10. Интерактивные расчеты молниезащиты дома ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Громоотвод своими руками, бюджетный вариант Расчеты молниезащиты 11. Расчеты освещения помещения ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчет освещенности помещения по площади Расчет освещенности помещения Расчет количества ламп
12. Интерактивные расчеты для электродвигателей ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE ВИДЕО Правильный подбор конденсаторов для электродвигателя Расчет емкости пускового и рабочего конденсаторов расчет пускового конден- сатора. Переключение дви- гателя с 580 В на 220 В ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчет мощности и мо- мента асинхронного электродвигателя Мощность и крутящий момент двигателя ONLINE ВИДЕО ONLINE ВИДЕО Расчет мощности электродвигателя ONLINE ВИДЕО Мощность электродвигателя. Расчет мощности двига- теля по установочным и габаритным размерам Коэффициент мощности косинус фи (cos <р). Обьяснение сути важного электротехни- ческого параметра Самодельный электровелосипед с двигателем из автомобильного генератора Bl DC ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчет технических характеристик для элек- тровелосипеда
13. Расчеты мощности и производительности бытовых электроприборов ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчеты производительности кухонной вытяжки Как подобрать тепловую пушку для обогрева помещения Расчет производительности вытяжки ONLINE ВИДЕО ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Расчет мощности ТЭНа Как проверить мощность 7ЭНо Расчет тепловой пушки 14. Конвертеры физических величин, используемых электриками ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Конвертер единии измерения электрического тока Конвертер единиц измерения мощности Конвертер единиц измерения энергии и работы ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР ONLINE КАЛЬКУЛЯТОР Конвертер единиц изме- рения емкости Конвертер единиц изме- рения индуктивности Конвертер единиц изме рения сопротивления
Список литературы 1. Алиев И. И. Электротехнический справочник. — М.: Радиософт. — 2002. — 384 с. 2. Алисе И. И., Казанский С. Б. Кабельные изделия. — М.: Радиософт. — 2002. — 224 с. 3. Беркович М. А. и др. Основы техники релейной защиты. М.: Энергоатомиздат. — 1$84. — 376 с. 4. Бредихин А. Н., Хачатрян С. С. Справочник молодого электромонтажника распределительных устройств и подстанций. — М.: Высшая школа. — 1989. — 160 с. 5, Ветка форума Домодел.ги — «Заземление в квартире, как его сделать» 6. ГОСТ 30339-95/ТОСТ Р 50669-94. Межгосударственный стандарт. Электро- снабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Технические требования. 7. ГОСТ Р 51628 2000. Государственный стандарт Российской Федерации. Щитки распределительные для жилых зданий. Общие технические условия. 8. Гурин Н. А., Янукович Г. И. Электрооборудование промышленных предпри- ятий и установок. Дипломное проектирование. Учеб, пособие. — Мн.: Высшая школа. — 1990. — 238 с. 9. Гусев В. И., Ставрупов Г. М. Электромонтажные работы. — М.: Просвещение. — 1986. — 208 с. 10. Заграничный С. Ф., Маньков В. Д. Защитное заземление и защитное зану- ление электроустановок. — М: Политехника. — 2005. - 400 с. 11. Зевин М. Б. Соколов В. Г. Справочное пособие молодого рабочего по надеж- ности электроустановок. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.. Высшая школа. — 1987. - 160 с. 12. Касаткин А. С. Основы электротехники. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.. Высшая школа. - 1982. —288 с. 13. Кисаримов Р. А. Практическая автоматика. — М.: Ралиософт. — 2004. — 192 с. 14. Кисаримов Р. А. Справочник электрика. — М.: Радиософт. — 2007. — 512 с. 15. Китаев Ф. М., Китаев Я. А. Справочная книга сварщика. М.: Машиностроение. — 1985. — 256 с. 16. Коротков Г. С., Членов М. Я. Ремонт электрообрудования и аппаратуры распределительных устройств. - М.: Высшая школа. — 1984. — 288 с. 17. Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и устано- вок, 4-е изд., перераб. и доп — М.; Высшая школа. — 1990. — 366 с. 18. Лихачев В. Л. Электротехника. Справочник. Том 1, — М.: Солон-Пресс. — 2003.— 560 с. 19. Лихачев В. Л. Электротехника. Справочник. Том 2. — М.: Солон-Пресс. — 2003. - 5о0 с. 20. Михайлов В.Е. Современная электросеть. — СПб.: Наука и Техника. — 2013. — 256 с. 21. Михайлов О. П., Стоколов В. Е. Электрические аппараты и средства авто- матизации. Учебник для вузов. — М.: Машиностроение. — 1982. — 184 с. 22. МонаковВ. К. АстроУЗО. Теория и практика. — М.: Энергосервис. — 2007. — 368 с. 23. Монаков В. К. УЗО. Теория и практика. — М.: Энергосервис. — 2007. — Зб8 с.
24. Монахов В. К. Устройства защитного отключения (УЗО):Учеб.-справ. посо бие. — М.: Энергосервис. — 2005. — Зь8 с. 25. Монаков В. К. Учебно-справочное пособие «УЗО» — М.: Энергосервис.— 2003.-232 с. 26. Новодворец Л. А. Проверка, регулировка, настройка контакторов перемен- ного тока. — М: Энергия. — 1979. — 96 с., ил. — (Б-ка электромонтера; Выл. 489). 27. Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ) — 7-е изд. - 2016 28. Рекомендации по применению, монтажу и эксплуатации электроустано- вок зданий при применении устройств защитного отключения. — М.: НМЦ ПЭУ МЭИ. -2000.-160 с. 29. Родштейн Л. А. Электрические аппараты: Учебник для техникумов. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение. — 1989. — 304 с. 30. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций, 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат. — 1987. — 648 с. 31. Сидоров И. Н. Электроника дома и в саду. — М.: ИП Радиософт. — 2001. — 144 с. 32. Системы заземления в электроустановках низкого напряжения. Выпуск №20. «Шнейдер Электрик». 33. Славинская А. Г. Электромагниты и постоянные магниты. Учебное посо- бие по курсу Электрические аппараты. М.: — Энергия. — 1972. — 248 с. 34. Таев И. С. Электрические аппараты управления. — М.: Высшая школа. — 1984 г.- 256 с. 35. Таев И. С. Электрические аппараты. Общая теория. М.: Энергия. — 1977. - 272 с. 36. Тарнижевский М. В., Афанасьева Е. И. Экономия энергии в электроуста- новках предприятий жилищно-коммунального хозяйства. — М.: Стройиздат. — 198У.-276С 37. Фишер Э., Гетланд X. Б. Электроника — от теории к практике.— М.: Энергия. — 1980. — 400 с. 38. Харечко В. Н., Харсчко Ю. В. Автоматические выключатели модульного испол- нения. Справочник. М.; ООО Сименс. — 2002. — 112 с. 39. Харечко В. Н., Харечко Ю. В. Устройства защитного отключения. — М: МИЭЭ. - 200b. - 240 с. 40. Чунихин А. А. Электрические аппараты. — 3-е изд. перераб. и доп. — М.. Энергоатомиздат. — 1988. — 720 с. 41. Шмаков С.Б. Профессиональные советы домашнему электрику. — СПб.: Наука и Техника, 2014. — 400 с. + цв. вкл. 8 с. 42. Шопен Л. В. Бесконтактные электрические аппараты автоматики. — М.: Энергия. — 197ь. — 586 с. 43. Электромеханические аппараты автоматики: Учеб, для вузов по спец. Электрические аппараты/Б. К. Буль, О. Б. Буль, В. А. Азанов, Б. Н. Шоффа. — М.: Высшая школа. — 1988. — 304 с. 44. Электронный электротехнический журнал «Я электрик!» — http://electrolibrary.info/electrik.htm.
Список ресурсов сети Интернет 1. http://lel.ru/ 2. http://alrnih.narod.ru/ 3. http:7dialux.ru/forum/ 4. http://ectusow.ru 5. http://eiecrrik.info о. http://electrik.org/ 7. http://electro.5bb.ru/ 8. http://eiectro.narod.ru 9.1 ittp V/e.ectrolibrary.narod, ru 10. http://electromaster.ru/ 11 .http://electromaster.ru/modi:les/'newbb plus/ 12. http://electroniost.by 13. bttp://elemo.ru/ 14, http://elpon.msk.ru/ 15. http://elremont.nni.ru/ 16. http://energo-argo.naroG.ru/ 17. htrp://iedot61 narod.ru/books.htm'. 18 http ://foruin .vashdom.ru-'forum 17. htm 19. http://go.elec.ru/ 20. hltiU/'/hoiiiemasters.ru/modules/articles/ article 53.html 21 http:/Aazus.ru/ 22. http://kipia.su/ 23. http://lalls.narod.ru/ 24 http://leudesign.com.ua 25. http://lib.mexmat.ru/ 2b. http://netelectro.ru/ 27. http://newenergetika.naiod.ru/ 28. http://news.elteh.ru/forum/ 29. http://povny.blogspot.com 30. http ://novny .info/main/ elshem/5 - podborkanormativnykh dokumentov.html 31 http://proekt.by/ 32. http://pruelectro.ru/ 33. http://publ.lib.ru/ 34. http://rushim.ru/ 35. http://sermir.narod.ru/train.htm 3b. http://specialbook.narod.ru NTD/sp.html 37 http://stavatvnarod.ru/ 38. http://tecn.lih kharkov.ua/elektroteh.htin 39 http://umup.narod.ru 40. http://umup.narod.ru/ 41. http://valvolodin.narod.ru/books.html 42. http:/,'www.0-l.ru,daw 43. http:/,'www.abok.ru 'ibforum/index php 44 http://www.compensation.ru/forum 45. http://www.complar.ru 4o. http:/, www.dpva.into 47. hitp://www.elec.ru/ 48. http:/ www.elec.ru 'forum/ 49. http://www.elecab.ru,'forum/index.php 50. http:/'www.elecab.ru/ 51. http ://www.electric-find com/ 52. http://www.electric-msk.ru/index. _ php?id=28 53. http://www.electricpilot.com/ 54 http://www.electricsmarts.com/ 55. http:/'www.electrik.org/forum/ 56. http://www.energo.net.ua/ 57. http:,/www.energoargo.narod.ru/ 58. http://www.energywell.narod.ru, pblcatl. html 59. http://www.eprussia.ru/ 60. http://www.iqelectio.ru/ 61 http://www.kipiasoft.com/index. php?set=forum 62 http://www.know-house.ru/gost/gost.html o3. http://www.LEDbox.com.ua 64. http://www.lighting.com' 65. http://www.hghtingiesouice.com' 6b. http://www.livhtresource.com/ 67 . http://www.hghtsearch.com 68 http://www.mastercity.ru/vforunv rotumdisplay.php bb. http://www.nzeta.ru/ 70. http://www.piosvet-kr.ru 71. http://www.ruscable.ru/interactive/forum/ 72. http://www.sura.ru, atm/inilc-x.plip 73. http://www.ups. ru/forum/?f^b 74. http ://www.vashdom.ru'noims. htm 75. http://www.yanviktor. narod.ru/ 7b. http://yanviictor.narod.ru/ 77 . http://ydoma.info/ 78 . ht1ps://domikelectrica.ru/alyuminievaya- provodka-v-dume 79 .https://samelectrik.ru texnicheskie- xarakteristiki- -prichina-opasnosti- provoda punp.html 80 .https://sesaga.ru/ — информационный партнер издательства «Наука и Техникам 81 .https ://ums vet.com.ua/ 82 .ht:ps:/,www.voutube.com-channel/ UCACrpFHqVJMEJGiwowESf]Q 83 . www.electrohobty .ru 84 . www.energosber.74.ru/Docs/docs.htm
^НиТ \иадател^твоД^ Издательство «Наука и Техника» выпускает книги более 25 лет! Уважаемые авторы! Приглашаем к сотрудничеству по созданию книг по IT-технологиям, электронике, электротехнике, медицине, педагогике Наши преимущества • являемся одним из ведущих технических издательств страны, • Выпускаем книги большими тиражами, что положительно влияет на юнорар авторов; • регулярно переиздаем тиражи, автоматически выплачивая т онорар за каждой тираж; • применяем индивидуальный подход в работе с каждым автором • работаем профессионально- от корректуры до авторских дизайн проектов; • проводим политику доступной цены * имеем собственные каналы сбыта: от федеральных сетей, крупнейших книжных магазинов РФ, ведущих маркетплейсов ОЗОН, Wilaberries Яндекс-Маркет и др до ведущих библиотек вузов ссузоь Ждем Ваши предложения: • тел (812)412-70-26 • эл. почта. nitma'l(S>nit.com ru Будем рады сотрудничеству! Для заказа книг: > интернет-магазин: nit.COm.ru • более 3300 пунктов выдачи на территории рФ доставка 3-5 дней • более 300 пунктов выдачи в Сачкт-Петербуоге и Москве, доставка 1-2 дня * тел (812) 412 70 26 • эл. почта nitrr.a.l(a>nit.com.ru > магазин издательства: i Санкт Петербург, пр. Обуховской обороны, д. 107 • метро Елизаровская, 200 м за ДК им Крупской • ежедневно с 10 00 до 18 00 • справки и заказ: тел. (812) 412-70-26 > книжные сети и магазины • «Чигай-город» сеть магазинов тел +7 (495) 424-84-41 • «Буквоеде сето магазинов тел.+7 (812) 601-0-601 • Московский дом книги - сеть магазинов тел +7 (4951 789-35-91 • ТД«БиблиоГлобус» тел.+7 (495) 781-19-12 • «Амиталь» — сеть магазинов тел. +7 (473) 223-00 02 • Дом книги, г Екатеринбург тел.+7 (3431 289-40-45 • Дом книги, г. Нижний Новгород тел.+7 (831) 246-22-92 • Приморский торговый Дом книги тел. +7 (42.3) 263-10 54 > маркетплейсы ОЗОН, Wildberries, Яндекс-Маркет, Myshop и др.
«ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА И ТЕХНИКА» представляет серию книг «От азов до создания практических устройств» Наши книги — ваши инвестиции в будущее /^НиТ Хйздотельствс^Р' Подробную информацию о книгах смотрите на сайте издательства WWW.nit.COfflTU «ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА И ТЕХНИКА» г. Санкт-Петербург Для заказа книг (812)412 70-26 e-maik nitmail<a>nit.com.ru ISBN 978-5-907592.-20 9