Текст книги "Электричество дома и на даче"

Включение в однофазную сеть трехфазного электродвигателя

В однофазную сеть напряжением 220 В можно включить трехфазный асинхронный электродвигатель (рис. 46), если двигатель рассчитан на напряжение 220/380 В. При этом обмотки двигателя должны быть соединены в треугольник.

Рис. 46. Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Количество конденсаторов, входящих как в рабочий блок емкостей 1, так и пусковых 2, зависит от мощности двигателя. Электропитание третьей фазы осуществляется от одной из фаз через блок конденсаторов, состоящий из включенных конденсаторов С₁, которые мы будем называть рабочими, и отключаемых С₂, которые в дальнейшем мы будем называть пусковыми.

Данные для расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов можно найти на щитке электродвигателя.

Рассмотрим пример.

На щитке электродвигателя есть следующие данные: 2,2 кВт, Д/г 220/380 В; 8,6/4,9 А, из которых следует: мощность двигателя – 2,2 кВт (развивается двигателем при соединении обмоток двигателя в треугольник и включении его в сеть с напряжением 220 В); потребляемая сила тока – 8,6 А.

Емкость рабочих конденсаторов вычисляется по формуле: C₁ = 4800 ·I/V = 4800 · 8,6/220 = 187,6 мкф.

Рабочими конденсаторами могут быть конденсаторы типа КБГ-МН, БГТ, МБГЧ, рассчитанные на напряжение не ниже 450 В. Чтобы получить требуемую емкость, конденсаторы можно соединять параллельно.

Исходя из условия получения пускового момента, близкого к номинальному, достаточно иметь пусковую емкость: C₂ = (2 – 2,5) · C₁.

Отключаемые конденсаторы работают всего несколько секунд за весь период включения, что позволяет использовать при пуске наиболее дешевые электролитические конденсаторы типа ЭП, которые как раз и предназначены для этой цели.

Чтобы изменить направление вращения, надо переключить (поменять местами) сетевые провода.

Если двигатель работает с недогрузкой, величину емкости рабочих конденсаторов необходимо уменьшить, чтобы двигатель при длительном использовании не перегревался. Если пуск двигателя возможен только на одних рабочих конденсаторах и при длительном использовании не перегревается, пусковые конденсаторы устанавливать не обязательно.

Установки для обогрева теплиц и парников

Для обогрева теплиц и парников используют специальный нагревательный кабель или провод в изоляционной оболочке.

Нагревательный провод повышенной надежности ПНВСВ (рис. 47), предназначенный для обогрева почвы и воздуха в рассадных культивационных сооружениях, представляет собой токопроводящую жилу, выполненную из стальной оцинкованной проволоки, изолированной поливинилхлоридным пластикатом и лавсановой или фторопластовой пленкой. Сверху он имеет защитную оболочку из поливинилхлоридного пластиката.

Рис. 48. Электронагревательное устройство УНТ-1:

1 – устройство для подключения и защитного отключения типа УЗО-В; 2 – электрический кабель; 3 – соединительная коробка; 4 – нагревательный провод типа ПНВСВ-06

Провод устойчив к воздействию солнечной радиации, проникающей через пленочное или стеклянное ограждение, к действию воды и раствора минеральных удобрений. При понижении температуры окружающей среды до -50 °C качество изоляции провода не снижается. Диаметр токоведущей жилы провода – 0,6 мм, наружный диаметр – 4,5 мм. Допустимая температура поверхности оболочки – не более 80 °C, масса – 30 г/м. Срок службы – 20 лет.

Провод можно монтировать при температуре окружающего воздуха не ниже – 10 °C, радиус изгиба провода должен быть не менее 20 мм. При укладке участки провода не должны касаться друг друга, расстояние между проводами должно быть не менее 50 мм.

Для подводки питания рекомендуется использовать гибкий медный провод ПГВ или кабель сечением 1–1,5 мм² длиной 500-1000 мм.

Рис. 47. Разрез теплицы с электрообогревом проводом ПНВСВ 0,6:

1 – ограждение, 2 – проход; 3 – слой плодородной почвы; 4 – теплоизоляционная прокладка (щебень, керамзит); 5 – слой песка; 6 – нагревательный провод ПНВСВ 0,6

Токоведущую жилу ПНВСВ соединяют с медной жилой ПГВ.

Места пайки герметично изолируют полиэтиленовой трубкой.

Электронагревательное устройство УНТ-1 (рис. 48) предназначено для обогрева почвы и воздуха в теплицах во всех климатических зонах РФ. Состоит из нагревательного провода типа ПНВСВ, соединительного кабеля длиной до 25 м и устройства защитного отключения УЗО-В.

Потребляемая мощность устройства – 1000 Вт, напряжение питающей сети – 220 В, длина нагревательного провода – 66±5 м, срок службы – 8 лет, масса – 5 кг.

УНТ-1 монтируют при температуре окружающего воздуха не ниже?10 °C. Для этого в теплице роют котлован глубиной 350?400 мм, дно которого выравнивают и утрамбовывают; насыпают песок слоем 50 мм, с помощью шаблонов раскладывают нагревательный провод по дну котлована петлеобразно, параллельными нитями на расстоянии 50-100 мм одна от другой без соприкосновений и пересечений. Потом нагревательный провод засыпают песком слоем 30–50 мм, сверху укладывают слой культурной почвы толщиной 250–300 мм.

Электронагреватель почвы ЭП используется для дополнительного обогрева почвы в парниках и теплицах на солнечном обогреве. Он состоит из одного или двух нагревательных элементов, соединенных параллельно.

Нагревательный элемент представляет собой кабель КНН 1х0,63 с теплостойкой изоляцией и металлическим экраном. Для подключения нагревателя к электрической сети используют провод длиной 12 м, который соединяют с нагревательными элементами при помощи специальной герметичной коробки. Электробезопасность нагревателя обеспечивается применением устройства защитного отключения типа УЗО-В.

Проводить работы, связанные с обработкой почвы и уходом за растениями, при включенном нагревательном устройстве категорически запрещается. Теплицу, работающую с электрообогревом, необходимо запирать на замок, а на дверях следует повесить табличку «Под напряжением. Опасно для жизни!».

Парник с автоматическим поливом и электрообогревом типа ПП-1 представляет собой сборно-разборную конструкцию с пленочным ограждением. Система электрообогрева включает в себя нагревательные элементы, собранные в две гирлянды по десять элементов в каждой, энергоблок с трансформатором ОСМ-10 и автоматическим выключателем АК-63-2МГ, электрический кабель. Нагревательные элементы питаются от энергоблока через трансформатор напряжением 36 В.

Система автоматического полива состоит из бака для воды вместимостью 100 л, ковша-дозатора, распределительной емкости и трубок-питателей. Суточный расход воды – 6-10 л. Общая полезная площадь парника – 5,5 м², мощность нагревательных элементов – 800 Вт, напряжение питающей сети – 220 В. Габаритные размеры, м: длина – 5, ширина – 1,2 и высота – 0,8. Масса каркаса с пленкой – 19,5 кг.

Домашний парник «Тульпе-2» предназначен для выращивания рассады и зелени в отапливаемом помещении с температурой не менее 16 °C. Полезная площадь парника – 0,75 м², вегетационная – 0,5 м². Парник представляет собой прямоугольный каркас 1,35х0,5х0,85 м. Внутри парника установлена прямоугольная рама с семью люминесцентными лампами типа ЛБ-40. Предусмотрено устройство, регулирующее расстояние от лампы до растения. Вместимость бака для автоматической подачи воды – 10 л (этого количества воды достаточно для орошения зелени и рассады в течение нескольких суток).

Глава 4
Техника безопасности и пожарная безопасность

Проходя через человеческий организм, ток, превышающий величину 0,015 А, разрушает его, и оценка поражения электрическим током сводится к определению силы тока, протекавшего через тело человека. Малые токи могут не принести вреда, в то время как большие способны привести к смертельному исходу.

При безграмотном и невнимательном обращении электричество становится причиной несчастных случаев.

Травмы, вызванные электротоком, и пожары в электроустановках происходят в первую очередь из-за незнания основных правил безопасности и только потом – из-за несоблюдения этих правил. Напряжение электрических сетей для бытовых нужд в основном 220 В. Некоторые эту сеть часто называют «низковольтной» и ошибочно считают безопасной.

Электробезопасность в условиях загородной жизни и в садово-огороднических товариществах отличается от электробезопасности в городских условиях. Статистика показывает, что наибольшее количество травм приходится на летние месяцы, когда большую часть суток взрослые и дети проводят вне помещений. Примерно 90 % травм приходится на мужчин и мальчиков, 10 % – на женщин и девочек.

Нередко застройщики и владельцы дачных участков своими силами выполняют некоторые работы по монтажу и ремонту электропроводок и приборов, присоединяют к сети различные машины и аппараты. В большинстве своем они не являются специалистами и электромонтажные работы проводят безграмотно, что, естественно, нередко приводит к несчастному случаю или пожару. Характерными дефектами монтажа является неправильная сборка электрических цепей. Вместо фазного провода на выключатель заводят нулевой, не обращают внимание на подключение фазного провода в патронах ламп, прокладывают незащищенные провода (АПВ, АППВС, АППВ и др.) в доступных местах – по земле, чердакам, плинтусам, над крышами.

Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо четко представлять себе опасность действия электрического тока, твердо знать и неуклонно выполнять основные правила пользования электрической энергией.

Наружные электросети, находящиеся на территории участка, в отношении поражения электрическим током Правилами устройства электроустановок приравниваются к особо опасным.

В результате неудовлетворительной эксплуатации наружных электрических сетей, несвоевременного и низкого качества их ремонта, отсутствия контроля за состоянием трасс провода линий ЛЭП провисают или обрываются. При соприкосновении с оборванным или провисшим проводом человек получает травму.

Смертельно опасно не только касаться, но и подходить ближе 8-10 м к лежащему на земле оборванному проводу воздушной линии, поскольку в зоне растекания тока есть так называемое «шаговое» напряжение. Выходить из зоны растекания тока можно на сомкнутых вместе ногах или прыжками на одной ноге. Действие электрического тока за пределами 8-10 м от упавшего на землю провода практически не ощущается.

Особенно часто из-за прикосновения к оборванным или провисшим проводам травмируются дети, в основном мальчики. Запрещено влезать на крыши домов, где рядом проходят электрические провода, на опоры наружных электросетей, играть под воздушной линией, запускать там бумажного змея, открывать двери трансформаторных подстанций и т. п.

При обнаружении оборванных или провисших проводов высоковольтной линии следует оградить место повреждения, предупредить людей о возникшей опасности и немедленно сообщить об аварии электромонтеру или в районные электрические сети. Телефон районных электрических сетей должен быть написан на дверцах шкафа трансформаторной подстанции, установленной на территории с поселком или садово-огородническим товариществом.

Опасность поражения электрическим током может возникнуть и тогда, когда наружные электросети исправны, но расстояние от человека до провода сокращено. Например, под проводами выполняются работы длинномерными инструментами или предметами, вблизи ответвлений и вводов в здание неправильно установлены теле– и радиоантенны, с деревьев в саду снимают плоды с применением длинных металлических предметов, производят обрезку крон деревьев, растущих под проводами, и т. д. Во всех перечисленных случаях человек стоит на земле (проводнике электрического тока), а его приближение к голым токоведущим частям или к участкам провода с поврежденной изоляцией приводит к несчастному случаю.

Итак, опасность поражения током зависит от ряда факторов: напряжения сети, качества заземления, «схемы включения» человека в электрическую сеть. Сети с глухозаземленной нейтралью применяются там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию или быстро отыскать и устранить повреждение изоляции. К таким сетям относятся и распределительные сети в сельской местности, где горожане строят коттеджи, осваивают садово-огородные участки

Техническими способами электрозащиты являются:

1) зануление;

2) использование безопасного напряжения (12–42 В);

3) использование потребителей с двойной изоляцией.

Основная мера защиты от поражения током в случае прикосновения к корпусам электрооборудования, оказавшегося под напряжением из-за повреждения изоляции, – это зануление, т. е. преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Такое соединение превращает всякое замыкание токоведущих частей на землю или на корпус в однофазное короткое замыкание.

Предположим, человек находится на деревянном полу в сухой резиновой обуви, не проводящей электрический ток. По закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи:

I = V/ R,

где V– напряжение 220 В; R – сопротивление, равное сумме последовательных сопротивлений:

тела человека…………………………………….1000 Ом;

обуви человека…………………………………45 000 Ом;

пола ……………………………………………100000 Ом;

сопротивления зануления, составляющего от суммы приведенных сопротивлений менее 1 % (не учитывается)

– – – – – – – – – – —

Всего 146 000 Ом

Итак, сила тока, проходящего через человека, равна 220/146 000 = 0,0015 А.

Такой ток человеку не опасен. А если плитка не присоединена к системе зануления (позиция В), человек стоит на сырых токопроводящих полах, сопротивление которых условно можно принять равным 0, человек в токопроводящей обуви, сопротивление которой также условно принимаем равным 0. В этом случае при нарушении изоляции фазного провода напряжение попадает на корпус плитки, проходит через человека, токопроводящую обувь, токопроводящие полы и на землю. Проходящий через человека ток будет иметь смертельно опасное значение: 220 / 1000 = 0,22 А.

Поражение человека электрическим током нередко происходит при одновременном прикосновении его к корпусу электрического прибора, на котором из-за неисправности находится фазовое напряжение, и к естественному заземлителю, которым в бытовых условиях оказывается труба отопления, водопровода, канализации и др. В этом варианте ток идет от корпуса неисправного прибора через тело человека на естественный заземлитель.

Рассмотрим еще пример. Корпус стиральной машины подключен к защитному проводу. Машина наполняется водой через шланг от водопровода. При замыкании фазного провода на корпус возникает короткое замыкание, которое выводит из строя предохранитель фазного провода, и электропитание стиральной машины отключается. Человек, обслуживающий эту машину, отделается легким испугом.

Итог нарушения изоляции фазного провода – поражение электрическим током.

Занулению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, ящики щитков, трубы электропроводок, металлические конструкции, на которые устанавливается электрооборудование, корпуса передвижных и переносных электроприемников.

Светильники наружного освещения, установленные на железобетонных и металлических столбах, должны зануляться, а светильники, установленные на деревянных столбах, зануления не требуют.

Нулевые провода (как рабочие, так и защитные) при сечении фазного провода до 16 мм² (по меди) должны иметь сечения, равные фазному. Изоляция нулевых защитных и нулевых рабочих проводов также должна быть равноценна фазным.

Не допускается установка разъединяющих приспособлений и предохранителей в цепях нулевых защитных проводов. Допускается применение выключателей с одновременным отключением всех проводов, находящихся под напряжением.

Соединение нулевых защитных проводов между собой должно обеспечивать надежный контакт. Стальные провода по возможности должны соединяться сваркой, стальные и медные – с пропайкой соединения, в остальных случаях «под болт» с предварительным обслуживанием поверхностей.

В помещениях сухих, без агрессивной среды нулевые защитные проводники прокладывают непосредственно по стенам. Во влажных, сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой нулевые защитные проводники следует прокладывать на расстоянии от стен не менее 10 мм. Нулевые защитные проводники в наружных установках допускается прокладывать в земле. В электроустановках с заземленной нейтралью нулевые защитные проводники рекомендуется прокладывать вместе с фазными.

В жилых помещениях садового домика и кухнях зануление металлических корпусов стационарно установленного осветительного оборудования, бытовых машин, механизмов и электрических приборов мощностью до 1,3 кВт не требуется. Обязательно должны зануляться корпуса водонагревателей, стационарных электроплит, приборы и машины мощностью более 1,3 кВт и металлические трубы электропроводок.

В одном помещении не должно быть электроприемников, работающих с занулением и без него. В этом случае на вводах строений должно быть выполнено повторное заземление нулевого провода.

Действенным методом, повышающим электробезопасность, является снижение рабочего напряжения до пределов от 42 до 12 В.

При использовании электропитания напряжением не 220 В, а 12 В сила тока, проходящая через человека, будет 12 / 1000 = 0,012 А. Такой ток не представляет опасности для человека.

В качестве источника питания пониженного напряжения применяются трансформаторы; использовать автотрансформаторы для этой цели категорически воспрещается.

Один из наиболее эффективных способов защиты от поражения электрическим током – двойная изоляция. Дело в том, что изделие, кроме рабочей, имеет и дополнительную изоляцию, равноценную рабочей и независимую от нее. Эта изоляция защитит человека от поражения электрическим током, если рабочая изоляция будет повреждена. Одновременное повреждение рабочей и дополнительной изоляции маловероятно.

Дополнительная изоляция – это пластмассовые корпуса, пластмассовые нажимные кнопки, облицованные резиной ручки и т. п.

В последнее время широкое применение в личном хозяйстве нашли циркулярные пилы, насосы, электродрели и другие бытовые приборы и механизмы. Преимущественно это переносные и передвижные механизмы, которыми пользуются на открытом воздухе, в сырых помещениях; работают, стоя на земляных токопроводящих полах. Подключаются механизмы переносными проводами и кабелями. Запрещается применять незащищенные провода АППВ, АПВ и другие вместо кабелей КРПТ или 1ПРПС, специально предназначенных для выполнения таких работ. Нельзя передвигать включенное в электрическую сеть оборудование, так как может натянуться питающий кабель и нарушиться изоляция. Нельзя чистить, смазывать, регулировать и ремонтировать оборудование во время работы двигателей.

Для предупреждения несчастных случаев при работе с механизмами необходимо руководствоваться всеми указаниями, изложенными в инструкции завода-изготовителя.

Недопустимо применять на открытом воздухе оборудование, провода и кабели, предназначенные для внутренней установки. Чайниками, утюгами, настольными лампами, пылесосами и другими бытовыми электроприборами можно пользоваться только во внутренних установках, в сухих помещениях.

Отсутствие переносных светильников заводского исполнения, а порой и непомерные цены на них вынуждают людей изготавливать их собственными силами, часто с большими нарушениями. Так, применяются незащищенные провода из отдельных кусков, соединенных скрутками, лампы не закрываются сетками, отсутствуют штепсельные вилки. Опасность усугубляется при эксплуатации: приборы включают в сараях, подвалах, других особо опасных помещениях с земляными полами, на открытом воздухе.

Эксплуатация сварочных установок без соблюдения необходимых правил техники безопасности, неправильное подключение их к сети приводит к электрическим травмам, пожарам.

Категорически запрещается подключать сварочные трансформаторы к сети до ввода в дом, поскольку такое присоединение чаще всего не создает надежного контакта и связано с работой на высоте.

Главным условием безопасного применения электроэнергии внутри коттеджей, в садовых домиках является исправное состояние изоляции проводки, электроприборов, выключателей, штепсельных розеток, ламповых патронов, а также шнуров, с помощью которых приборы включаются в сеть.

Не допускается подвешивать электропроводку на гвоздях, различных предметах, закладывать ее за трубы, перекручивать провода. Нельзя вешать на провода или закладывать за них предметы домашнего обихода, вытаскивать за шнур вилку из штепсельной розетки – подобные действия приводят к повреждению изоляции.

Во время ремонтных работ внутри помещений категорически запрещается белить и закрашивать провода и кабели, так как при этом нарушается изоляция, ухудшаются условия охлаждения, затрудняется визуальный осмотр поверхности проводки. Более того, если сеть не обесточена, а провод или кабель имеют поврежденную изоляцию, то при покраске можно попасть под напряжение.

При скрытой электропроводке запрещается вбивать в стены гвозди где попало для подвески светильников, картин и других предметов. Это может привести к повреждению изоляции и поражению электрическим током.

Люстры и другие светильники, электрические лампочки необходимо чистить, стоя на непроводящих ток сухих табуретах, резиновом коврике.

Запрещается чистить осветительную арматуру от пыли и загрязнения при включенном выключателе, а также мокрой ветошью. При открытой электропроводке необходимо соблюдать осторожность при перемещении и установке мебели, холодильников и т. д., так как тяжелыми предметами большого габарита можно повредить изоляцию проводов.

Нельзя ремонтировать поврежденные выключатели, патроны, штепсельные розетки, устранять ослабленные соединения в ответвительпых коробках, когда они находятся под напряжением. Сначала во избежание несчастных случаев необходимо обесточить сеть: отключить автоматические выключатели или вывернуть пробки, предупредить окружающих о производстве ремонтных работ, принять меры, исключающие подачу напряжения в сеть. В случае ремонта или осмотра неотключаемых токоведущих частей должны использоваться приспособления и инструменты с изолированными ручками, применяться резиновые коврики.

При пользовании переносными приборами и электроинструментом нельзя забывать, что прикосновение любых частей тела человека к трубам и металлическим конструкциям опасно. В этом случае при повреждении изоляции через тело человека пройдет электрический ток.

Особую осторожность надо соблюдать в подвалах, ванных, душевых, туалетах и других сырых и особо сырых помещениях. В помещениях без повышенной опасности происходит около 20 % всех бытовых травм, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных – 80 % несчастных случаев.

Не допускается устанавливать выключатели и штепсельные розетки, пользоваться электронагревательными приборами, стиральными машинами, переносными светильниками, не соответствующими требованиям техники безопасности.