Текст книги "Домашний электрик"

Квартирная электрическая сеть

Подвод электроэнергии к потребителю

В загородных районах сельской местности, а также в некоторых городских районах для передачи электроэнергии от подстанции к потребителю применяют, как правило, воздушные линии электропередач. Для линий используются голые (без изоляции) провода из меди, стали или алюминия, которые подвешивают на специальных изоляторах и закрепляют на деревянных или железобетонных столбах. Изоляторы бывают фарфоровые, иногда стеклянные. Их крепление производят на крюке с винтовой нарезкой на каждом конце. На столбе изоляторы размещают так, чтобы расстояние между ними по высоте было 400–500 мм.

Линейные провода на изоляторах крепят мягким медным или железным проводом диаметром 1,5–2,5 мм. При этом провод крепления должен размещаться с внутренней от столба стороны изолятора. В этом случае при повреждении изолятора провод не упадет на землю, а повиснет на крюке. На угловых опорах провод крепят обязательно с внешней стороны изолятора, чтобы он огибал изолятор по его шейке.

Вначале прокладывают основную линию электропередачи, а только потом отводы к потребителям электроэнергии. Отводы обязательно закрепляют на изоляторах. На столбах устанавливают дополнительные изоляторы, чтобы провода отводов не касались опор. Если отвод делается под небольшим углом к линии, то можно обойтись и без дополнительного изолятора.

Ответвление от линии электропередач до ввода в садовый домик или дачу не должно быть более 25 м. Для ответвления обычно используют изолированный провод. Если пролет составляет до 10 м, то используются медные провода сечением не менее 4 мм² или алюминиевые провода сечением 16 мм². При пролете длиной 10–25 м сечение медных проводов должно быть не менее 6 мм², а допустимое сечение алюминиевых проводов остается такое же, что и при пролете 10 м.

Расстояние от нижнего провода ответвления до земли должно быть не менее 3,5 м, а если ответвление проходит над дорогой, то на высоте не менее 6 м. Провод ввода в дом должен быть на высоте не менее 2,75 м и находиться от балкона и окон на расстоянии не менее 1,5 м.

Провода ответвления и ввода закрепляют на изоляторах, установленных на крюках. В деревянные стены крюки изоляторов ввода ввинчиваются в предварительно высверленные отверстия диаметром и глубиной немного меньше соответствующих размеров крюка. В кирпичных или бетонных домах крюки для ввода устанавливаются на цементный раствор в пробитое отверстие диаметром в 2,5 раза больше диаметра конца крюка и глубиной 10 см. Специально для подключения провода ввода к проводу ответвления можно использовать зажимы типа ОАС.

Если высота дома не позволяет установить изоляторы ввода на высоте 2,5 м, то ввод выполняют с помощью изогнутой металлической трубы диаметром 1/2 или 3/4 дюйма с закрепленными на ней изоляторами. Трубу изгибают и в верхней ее части крепят хомутом или сваркой траверсу с двумя изоляторами. Сама труба устанавливается на стене дома при помощи 2–3 скоб из листовой стали. В этом случае для ввода необходимо взять провод в надежной резиновой изоляции и протянуть в трубу сразу два провода. Перед протягиванием проводов на них желательно надеть резиновую трубку. На выходах из трубы проводП нужно плотно замотать изоляционной лентой, чтобы в трубе не циркулировал воздух и не накапливалась вода.

Внутрь помещения вводят провода с помощью специальных фарфоровых втулок. Расстояние между проводами в кирпичных домах должно быть не менее 50 мм, а в деревянных – не менее 100 мм. Места выхода проводов из фарфоровых втулок необходимо уплотнить цементным раствором или специальной кабельной пряжей.

Внутриквартирная электропроводка

Введенные в помещение провода подключаются к распределительному щитку, от которого провода идут к квартирному электросчетчику. С него начинается электросеть загородного дома или городской квартиры.

Однофазные счетчики устанавливаются на металлических щитках. Квартирные щитки служат для распределения и учета электрической энергии, а также защиты от перегрузок, токов короткого замыкания. Щитки выпускаются в соответствии с ГОСТ 9413-69 (см. таблицу 14). Квартирные щитки типа ЩК-9—ЩК-12 поставляются без счетчиков, которые приобретаются отдельно.

Щитки выпускаются с резьбовыми предохранителями или автоматическими выключателями типа АБ-25, устанавливаемыми в фазном и нулевом проводах. Квартирные щитки типа ЩК-13—ЩК-16 устанавливаются в нишах и выпускаются с вводными двухполюсными пакетными выключателями ПВ-2-25 и резьбовыми предохранителями типа Ц27 (ЩК-14, ЩК-16) или автоматическими выключателями типа АБ-25 (ЩК-13, ЩК-15). Щитки устанавливаются на стене и монтируются после устройства ввода и выполнения внутренней электропроводки.

Таблица 14. Технические данные квартирных щитков

Сверху щитка нанесены четыре заводские наметки. Одну из наметок открывают для ввода проводов комнатной проводки. На два одножильных провода надевают изолированные трубки, окольцовывают и подключают к нижним зажимам предохранителей. Другие концы проводов выводят на лицевую панель через второе и четвертое отверстия в щитке для подключения к счетчику. Провода ввода выводят через первое (фазный провод) и третье (нулевой провод) отверстия. Щиток после присоединения проводов устанавливают на опорном основании вертикально по отвесу с таким расчетом, чтобы закрывались вводные втулки, и закрепляют шурупами.

Провода на щитке загибают вверх, обрезают на уровне горизонтальных шлицов для крепления счетчика и снимают с концов жил изоляцию на длину 20–25 мм. После этого отверткой ослабляют прижимы на зажимной колодке, вводят в них концы проводов и снова прижимают. Счетчик крепят к щитку тремя винтами и закрывают крышкой зажимную колодку.

Отрезают излишки проводов электропроводки, запитывающейся от щитка, надевают изоляционную трубку, зачищают концы жил, оконцовывают колечком, вводят в открытое отверстие в щитке и подключают к верхним зажимам предохранителей. На колодки предохранителей устанавливают защитные крышки, крепят их винтовыми пластмассовыми шайбами и ввинчивают пробки.

От счетчика провода идут к предохранительному щитку, а от щитка – к розеткам и электроосветительной арматуре. Электропроводка внутри помещений может быть открытой и скрытой. Выбор способа прокладки проводки зависит от характера помещения. В сухих отапливаемых помещениях, а также подсобных помещениях с относительной влажностью не выше 60 % разрешается выполнять любые виды электропроводок.

Для электропроводки внутри помещений используют специальные марки проводов. В загородных домах обычно используется открытая проводка. Для такой проводки применяют специальный провод, называемый электрическим шнуром. Шнур состоит из двух свитых изолированных проводов. Для придания шнуру гибкости используемый в нем провод делают многожильным. По стенам и потолку шнур прокладывают на фарфоровых роликах. На угловых и конечных роликах шнур закрепляется тесьмой. Характеристики некоторых марок шнуров даны в таблице 15.

Таблица 15. Характеристики некоторых марок шнуров

При монтаже электропроводки, как правило, вначале укрепляют ролики, а потом на них укрепляют шнур. Ролики крепят к стенам и потолку с помощью шурупов. Прибивать ролики гвоздями не рекомендуется, так как они могут расколоться от удара молотка. Электропровод к роликам крепят с помощью кольца, отрезанного от полихлорвиниловой трубки с толщиной стенки 1,5–2 мм, но чаще всего с помощью тесьмы.

В помещениях с повышенной влажностью каждый провод прокладывают отдельно. При проводке электропроводов через стенку из одной комнаты в другую в стенах проделывают отверстия диаметром 1,5–2 см, в которые вставляют резиновые или пластмассовые трубки. На концы трубок надевают фарфоровые втулки. Необходимость трубок и втулок диктуется желанием предохранить провода от механических повреждений.

Если шнур огибает какое-нибудь препятствие (угол стены или балку) или пересекает другие провода, на него необходимо надеть кусок резиновой или пластмассовой трубки.

Все провода можно разделить по зависимости площади сечения жил от допустимого значения проходящего тока. Для выбора площади сечения провода необходимо знать максимальную силу тока, которая возможна в проводнике с учетом нагрева его изоляции. Рабочая температура нагрева проводов и шнуров в резиновой изоляции не должна превышать 65 °C, а в пластмассовой – 70 °C. При комнатной температуре 25 °C допустимый перегрев изоляции не должен превышать 40–45 °C. Исходя из этого, в таблицах 16 и 17 приведены максимально допустимые токовые нагрузки для проводов разного сечения из меди и алюминия. Этими данными можно воспользоваться при выборе площади сечения проводов для внутриквартирной проводки. Приведенные данные в основном относятся к маркам проводов, приведенных в таблице 15.

При прокладке в трубах нескольких проводов выбор площади сечения производят по таблицам 16, 17, исходя из значения допустимого тока, уменьшенного на 10–20 %. Это связано с тем, что провода нагревают друг друга, а условия охлаждения в трубном канале хуже, чем на открытом воздухе.

Таблица 16. Допустимые токовые нагрузки для проводов с медными жилами с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией

Таблица 17. Допустимые токовые нагрузки для проводов с алюминиевыми жилами с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией

Если площадь сечения провода S неизвестна, то штангенциркулем измеряют его диаметр d, и по формуле: S = 0,785d², где S – площадь сечения в мм², d – измеренный диаметр провода в мм, получают необходимое значение.

Для предотвращения короткого замыкания в электрических цепях необходим постоянный контроль за техническим состоянием изоляции проводов. Для этих целей обычно пользуются специальным прибором, который можно сделать и самостоятельно.

При помощи такого прибора можно произвести испытание изоляции электрических цепей, определить прямое короткое замыкание или пробой изоляции. Данный прибор представляет собой не что иное, как преобразователь низкого напряжения в высокое. Он питается от источника с напряжением 1,5–2 В. Частота колебаний преобразователя составляет порядка 1–2 кГц. В качестве индикатора используются две миниатюрные неоновые лампочки. Прибор включать без нагрузки нельзя, так как может выйти из строя транзистор. При испытании сопротивления изоляции прибор подключается к цепи контактами ХР1 и ХР2. Индикатором включения прибора служит лампочка HL1 (см. рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема испытателя сопротивления изоляции проводов

Потенциал зажигания лампочки HL2 несколько ниже, чем лампочки HL1. Лампочка HL2 вспыхивает сильнее или слабее в зависимости от величины сопротивления изоляции. В этом случае постоянно светящаяся лампочка HL1 может погаснуть. Прибор очень чувствителен и начинает давать показания при сопротивлении изоляции линии 10 МОм и более. Если промежуток между контактами ХР1 и ХР2 будет влажным, лампочка HL2 будет давать ложные вспышки.

Чтобы этого не происходило, можно параллельно лампочке HL2 включить резистор R3 сопротивлением 120 кОм. При такой схеме лампочка HL2 вспыхивает только тогда, когда сопротивление изоляции испытываемой цепи меньше определенного предельного значения. При определении прямого короткого замыкания или пробоя изоляции испытываемая цепь подключается к контактам ХР2 и ХРЗ. Индикатором в данном случае является лампочка от карманного фонарика EL1.

Главной деталью прибора является трансформатор, который надо изготовить очень тщательно, так как от этого зависит вся работа прибора. Обмотки трансформатора Т1 намотаны на сердечнике сечением 0,25 см² из Ш-образных пластин трансформаторной стали. Сердечник трансформатора набирается встык с воздушным зазором 0,3 мм. Обмотка I содержит 80 витков провода ПЭЛ 0,25.

Непосредственно на эту обмотку без прокладок наматывается обмотка II, состоящая из 45 витков провода ПЭЛ 0,14 и обертывается одним слоем кабельной или другой бумаги. Затем наматывается обмотка III из 500 витков провода ПЭЛ 0,1. В приборе использованы резисторы типа МЛТ-0,125. Указанный на схеме транзистор типа VT1 можно заменить транзисторами типа МП42Б, но лучше П20—П26. Неоновые лампочки должны иметь потенциал зажигания 80-100 В, например, МН-4 и МН-6.

При проверке прибором сопротивления изоляции электропроводки в квартире или на даче, необходимо вначале обесточить всю электросеть. Для этого надо вывернуть все пробки на квартирном щитке или выключить все автоматические выключатели на фазовом и нулевом проводах.

Быстро отыскать скрытый электрический провод в стене дома, обрыв провода в жгуте или кабеле, определить перегоревшую лампочку в электрической гирлянде без специального прибора весьма затруднительно. Простейший прибор для таких целей можно собрать на одном полевом транзисторе. В основе схемы прибора лежит свойство полевого транзистора изменять свое сопротивление при воздействии на вывод затвора электрического поля.

В качестве индикатора в приборе можно использовать высокоомные электромагнитные наушники или омметр. В процессе поиска скрытой проводки ведут выводом транзистора по стене и по максимальной громкости звука определяют положение пролегающих проводов. При поиске обрыва в жгуте из проводов (кабеле) все провода с одного конца заземляют, а другой конец оборванного провода через резистор 1–2 МОм соединяют с фазным проводом сети.

Проводя транзистором по жгуту, находят место обрыва. Схему можно упростить, если транзистор VT1 подключить прямо к омметру типа М57д. В этом случае о расположении скрытой проводки судят по отклонению стрелки прибора. В данном приборе может быть использован транзистор типа КП103 с любой буквенной маркировкой. Можно значительно повысить чувствительность искателя, если в схему добавить еще один транзистор VT2 типа КТ361Б или КТ203Б, а к затвору припаять маленькую спираль L1 диаметром 4–5 мм и длиной 30–50 мм. Спираль наматывают проводом ПЭВ 0,3–0,6 мм. В этом случае удается найти скрытую проводку на глубине до 5 см с точностью ±3 мм. Во всех случаях можно использовать навесной монтаж устройства (см. рис. 2).

Рис. 2. Принципиальные схемы простых приборов для отыскания скрытой проводки: а) с использованием наушника; б) с использованием омметра; в) повышенной чувствительности; г) цоколевка используемых транзисторов

Простые приборы не всегда позволяют быстро обнаружить место обрыва электропроводки. Повысить вероятность обнаружения места обрыва можно, если соединить все исправные провода с общим проводом усилителя низкой частоты, а к оборванному проводу подключить специальный генератор, сигнал которого будет четко идентифицирован прибором подобным вышеописанному. В таком приборе в качестве индикатора лучше использовать стрелочный микроамперметр, а не наушники. Прибор состоит из трех блоков: генератора, пробника и источника питания. Генератор представляет собой симметричный мультивибратор на транзисторах VT1—VT3 и генерирует импульсы с частотой около 100 кГц и амплитудой напряжения 10 В.

Включение в схему мультивибратора транзистора VT3 преследует цель получить низкое выходное сопротивление, которое необходимо в случае значительной утечки тока на линии или большой ее емкости. Импульсы от генератора через разъем Х2 подаются на оборванный провод. Наличие элементов R6, R7, VD3, VD4 позволяет оперативно ответить на вопрос, оборван данный провод или нет. При сопротивлении проводника меньше 400 Ом загорается светодиод VD3.

Пробник прибора собран на транзисторах VT4—VT6. Схема включения транзисторов VT4, VT5 представляет собой повторитель напряжения с входным сопротивлением более 10 МОм на частоте 100 кГц. Ключевой детектор VT6, VD11, R15—R18 управляет импульсами, поступающими с коллектора транзистора VT2. Такая схема детектора позволяет резко ограничить полосу частот продетектированного сигнала и тем самым ослабить влияние помех. Управляющие детектором импульсы используются также для питания пробника.

Все каскады прибора питаются от преобразователя сетевого напряжения 220 В 50 Гц в постоянное напряжение 10 В. Блок питания собран на трансформаторе Т1, диодах VD5—VD8 и конденсаторе С12. Свечение светодиода VD9 указывает на наличие напряжения.

Составляющие прибора – генератор, пробник и источник питания – собраны на отдельных платах и заключены в общий изолированный корпус. Источник питания и генератор соединяются двухжильным проводом, а генератор и пробник – экранированным изолированным. К разъему Х3 подключается металлический штырь длиной 10–20 см. В приборе можно использовать указанные полупроводниковые приборы с любым буквенным индексом.

В качестве стрелочного прибора можно применить любой микроамперметр с током полного отклонения стрелки не более 1 мА. Можно также использовать стрелочный индикатор от магнитофона. Трансформатор Т1 может быть любой, главное, чтобы вторичная обмотка давала напряжение около 8 В при токе нагрузки 150–200 мА.

Налаживание прибора начинают с генератора. С этой целью к коллектору транзистора VT2 подключают осциллограф, и убеждаются в наличии импульсов величиной 10 В и частотой 100 кГц. После этого налаживают пробник. Не приближая разъем Х3 к генератору, подбором сопротивления резистора R10 устанавливают напряжение на эмиттере VT5 такое, чтобы стрелка микроамперметра установилась на ноль.

Приблизив на 3–4 см металлический штырь, вставленный в разъем Х3, к разъему Х2, резистором R14 устанавливают стрелку микроамперметра на максимальную отметку.

Прибором для обнаружения места обрыва в проводке работают в такой последовательности:

Подключают вилку источника питания в квартирные розетки и по свечению диода VD9 определяют неисправные розетки.

Отключают нагрузку от всех неисправных розеток и включают ее в исправные. В качестве нагрузок исправных розеток можно использовать вилки со светодиодом.

Щуп генератора Х2 подключают к тому контакту неисправной розетки, который оборван. На это указывает отсутствие свечения диода VD3.

Берут металлический штырь, подключенный к разъему XS3, и начинают вести по стене или проводу от места включения щупа генератора. Максимальное отклонение стрелки микроамперметра указывает на место обрыва провода.

Сращивание и ответвление проводов

В период ремонта квартирной проводки или ремонта электроприборов довольно часто приходится производить сращивание ответвление проводов. Во время этой операции необходимо стремиться к тому, чтобы получить качественное соединение и хороший контакт проводов. Полученное место соединения проводов должно быть тщательно заизолировано высокопрочной изоляцией.

При сращивании с концов проводов острым ножом аккуратно, чтобы не повредить токоведушие проволочки, снимают изоляцию. Поверхность проволочек зачищают ножом, соединяемые провода накладывают друг на друга и плотно, виток к витку, скручивают плоскогубцами. При сращивании проводов следует обратить особое внимание на качество (плотность) при скрутке проводов. При отсутствии плотного контакта проводов происходит их перегрев и возможен пожар. Место скрутки желательно пропаять. При пайке проводов применять кислоту нельзя, следует пользоваться канифолью. Необходимо следить, чтобы припой попал на все спаиваемые проволочки. В заключение место пайки очищается и провода обматывают липкой изоляционной лентой. Сначала ею захватывают часть изоляции шнура, приблизительно 1 см, а затем переходят на провода, перекрывая каждый предыдущий оборот ленты так, чтобы провод оказался обмотанным двойным слоем изоляционной ленты.

Практика показала, что такая изоляция со временем начинает соскальзывать. Для предупреждения этого явления заизолированное место соединения укрепляют оплеткой. Оплетку делают тонким шнурком или толстыми нитками. Особенно важно при этом правильно затянуть концы ниток.

Если произведено соединение двухпроводного шнура методом простой скрутки, то после изоляции каждого провода производят изоляцию обоих проводов вместе. Для увеличения механической прочности на место соединения натягивается отрезок резиновой трубки или плотно прилегающей спиральной пружинки.

Существуют различные виды скрутки проводов. Вид скрутки зависит в основном от типа и функционального назначения соединения, диаметра и материала скручиваемых проводов. Различают такие скрутки проводов: простая, бандажная и желобок. Для соединения проводов большого сечения применяется, как правило, бандажная скрутка. Бандаж выполняется залуженной медной проволокой 0,6–1,5 мм. Скрутка желобком применяется чаще для соединения алюминиевых жил. При таком способе скрутки находящиеся под слоем расплавленного припоя жилы хорошо защищены от оксидной пленки.

Следует помнить, что только качественное сращивание проводов обеспечивает надежную работу электрической линии. К этому следует добавить, что если нет возможности произвести пайку места соединения, то скрутка проводов должна быть выполнена особенно тщательно.