Текст книги "Домашний электрик"

Штепсельные розетки и вилки

Электрическая штепсельная розетка служит для включения с помощью штепсельных вилок переносных осветительных или соединительных шнуров различных электрических приборов. Электрические розетки и вилки для подключения к электрическим сетям бытовых приборов составляют группу изделий, называемую электрическими соединителями (ранее называемые штепсельными). Штепсельные розетки устанавливаются на высоте 50–90 см от пола. Запрещается ставить розетки вблизи заземленных водопроводных и газовых труб, батарей центрального отопления, раковин, газовых и электрических плит. Розетки должны находиться от этих устройств на расстоянии не менее 50 см. Различают электророзетки для внешней и внутренней проводки. Штепсельные розетки изготовляются из фарфора или пластмассы. Электрическая розетка содержит обычно два гнезда для включения ножек вилки, отверстия для шурупов и винтов с гайкой для крепления крышки. Межгнездовое расстояние в электророзетках обычно равно 19 мм. В некоторых конструкциях розеток имеются зажимы для предохранителей. Шнур электропроводки, подходящий к штепсельной розетке, заделывается петельками и подключается к соответствующим контактам винтами. При открытой проводке розетка укрепляется двумя шурупами на деревянном подрозетнике, закрепленном на стене квартиры. В случае внутренней проводки штепсельные розетки монтируются в металлических или пластмассовых коробках. Розетка закрывается фарфоровой или пластмассовой крышкой и завинчивается винтом. В крышке розетки имеется два, а иногда три отверстия, через которые ножки вилки включаются в гнезда.

Если в доме есть маленькие дети, то для предупреждения случайного касания гнезд розетки следует сделать безопасную розетку. Для устройства такой розетки берется небольшой кружок из фанеры или пластмассы с двумя отверстиями под вилку. Винт, крепящий корпус розетки к арматуре, осторожно выкручивают, пропускают его через отверстие в кружке и завинчивают вновь. Прижатие шляпки винта к кружку должно быть таким, чтобы он вращался с небольшим усилием. В случае, когда розеткой не пользуются, кружок повернут до положения закрытия отверстий розетки (см. таблицы 19, 20).

Таблица 19. Виды вилок

Таблица 20. Виды штепсельных розеток

Всякий электроприбор начинается с электрической вилки или просто штепселя. Существуют разборные и неразборные штепсели. Одна из конструкций разборной штепсельной вилки состоит из контактных ножек, которые закреплены в пластмассовом корпусе. Корпус состоит из двух половинок, скрепленных винтом и гайкой. Внутри корпуса закреплена часть контактных ножек вилки с присоединенными к ним проводами.

Замена вилки на шнуре или установка вилки производится следующим образом.

Вначале зачищают ножом концы провода, идущего к вилке, пропаивают и делают колечки.

Откручивают винты на контактных ножках вилки.

Прикручивают винтами концы провода, заделанные колечком, к контактным ножкам вилки.

Откручивают один винт скобы, прикрепленной к одной половинке корпуса, и отводят скобу в сторону.

Концы провода с контактными ножками вставляют во впадины половинки корпуса со скобой, поворачивают скобу и прижимают ею провод. Закручивают в отверстие скобы винт.

Закрывают собранную часть вилки другой половинкой корпуса, вставляют в отверстие корпуса винт и стягивают конструкцию гайкой.

Неразборные штепсели представляют собой электрический шнур из резины или пластмассы, который отлит заодно с вилкой. При выходе из строя неразборной вилки ее отрезают, а присоединительные концы шнура после заделки петелькой присоединяют к разборному штепселю согласно вышеизложенной методике.

Если по каким-то причинам не работает электроприбор, включаемый в розетку, то в первую очередь следует проверить, не поврежден ли шнур. Как легче найти место разрыва шнура? Надо пробовать на изгиб провод по всей длине. В месте разрыва провод обладает меньшей упругостью. Если разорван только один провод двухжильного соединительного шнура и это место расположено ближе к штепселю, проще всего отрезать второй провод в том же месте и присоединить штепсель к укороченному шнуру. Если шнур разорван посередине, то нужно зачистить от изоляции только один провод и постараться соединить его. Если этого сделать нельзя, то разрезают второй провод, а после этого соединяют оба провода шнура.

Соединители зарубежных производителей

В настоящее время отечественный электротехнический рынок наводнен различного типа электрическими разъемами из-за рубежа. Отметим лишь некоторые их особенности. Выпускаемые промышленностью зарубежных стран вилки и розетки имеют по три контакта. Два контакта, питающий и нейтральный, соединены с источником тока, а третий – заземлен. Этот контакт предохраняет от удара током при прикосновении к корпусу неисправного электроприбора. Выпускаются безопасные розетки с выключением напряжения при вставленной вилке. В разных странах устройство безопасных розеток различно. В связи с этим надо иметь в виду, что в ряде зарубежных стран значение номинального сетевого напряжения и частота электрического тока отличаются от отечественных стандартов.

Разветвители и удлинители

Разветвитель представляет собой небольшой пластмассовый моноблок, имеющий на своих гранях несколько пар гнезд (обычно три) для подключения электроприборов, который подключается к квартирной сетевой розетке с помощью жестко закрепленной в корпусе вилки. Разветвитель часто называют тройником.

Для подключения бытовых приборов к удаленным розеткам используются удлинители. Простейший удлинитель представляет собой электрический шнур, на одном конце которого имеется вилка, а на другом специальная розетка. Пользуются таким удлинителем следующим образом. В розетку удлинителя включают вилку электроприбора, например, электроутюга, а потом в квартирную розетку вставляют вилку самого удлинителя. Промышленностью выпускаются самые разнообразные удлинители. Отличаются они друг от друга количеством пар гнезд в специальной розетке для подключения потребителей и длиной шнура.

Тройник, даже мощный и качественный, признается экспертами не слишком надежным способом соединения: расшатывается крепление розетки, из-за ненадежной фиксации в гнезде возможно искрение контактов, перегрев и, как следствие, пожар.

Тройник выручит, когда нужно подключить в одну розетку настольную лампу и магнитофон. И станет причиной несчастья, отягощенный непосильной нагрузкой, если воткнуть в него одновременно электрический чайник, телевизор и утюг.

Для подключения мощных потребителей тока лучше использовать удлинитель, отвечающий европейским требованиям безопасности (1 класс защиты, 10/16 А, 2220 Вт, наличие третьего заземляющего провода). Вилка такого удлинителя должна быть литой, с боковыми заземляющими контактами, провод – трехжильным, с надежной изоляцией, розетка и корпус должны быть изготовлены из негорючих материалов.

При покупке не лишним будет проверить, насколько прочно закреплен шнур в корпусе удлинителя, и убедиться, что розетки имеют специальные выступы, исключающие возможность подключения обычных «советских» штепселей, чьи контакты тоньше, чем у их европейских собратьев. Подбирать длину удлинителя нужно максимально точно: при работе шнур должен быть размотан полностью, но не болтаться под ногами.

Выбирать прибор нужно с учетом суммарной мощности подсоединяемых к нему устройств, памятуя, что наша стандартная электросеть, в которую будет включен удлинитель, предусматривает нагрузку не более 6,3 А (мощность до 1200 Вт) на одну розетку. Не забудьте проверить надежность контактов розеток, отсутствие на корпусе выступающих металлических деталей, наличие приспособлений, обеспечивающих устойчивость на гладкой поверхности, и сертификат.

Шнур удлинителя следует укладывать вдоль стены или прикрепить к плинтусу, корпус нужно класть так, чтобы он не касался мебели и хорошо проветривался.

Дорогая и сложная бытовая техника будет служить долго и надежно, если подключить ее через удлинитель с термоограничителем по току и фильтром защиты от высокочастотных помех. Чтобы подключить современный «евроудлинитель» к бытовой электросети, потребуется «евророзетка» с третьим заземляющим контактом. Для подключения сложной бытовой техники (компьютеры, музыкальные центры, телевизоры и видеомагнитофоны) лучше использовать удлинитель с выключателем, термоограничителем по току, фильтром защиты от высокочастотных помех и защитой от «выбросов» напряжения.

Патронный электросоединитель

В некоторых случаях возникает необходимость подсоединения к электросети помещения, в котором отсутствуют электрические розетки, но имеется ламповое освещение. В этом случае, чтобы присоединиться к электросети, необходимо иметь патронный электросоединитель. Сделать такое устройство самому довольно просто.

Для этого необходим металлический цоколь от старой электролампы, стандартная розетка, диск из текстолита и переходник из крепкого дерева. Для отделения металлического цоколя от стеклянной колбы перегоревшей лампы ее заворачивают в плотную ткань и разбивают молотком. Затем цоколь, используя плоскогубцы, осторожно и тщательно очищают от состава, которым он крепился к стеклянной колбе. При этом центральный контакт с изолятором должен остаться неповрежденным. Вначале делают переходник. Его можно сделать вручную или выточить на токарном станке. В принципе, в качестве переходника можно использовать ручки от детской скакалки или спортивного эспандера. Потом вырезают из листа текстолита толщиной 5 мм диск. Диск крепится на переходнике с помощью подходящего клея, например, эпоксидного.

Будет два куска изолированного толстого провода длиной около 100 мм и зачищают их концы. Одну пару зачищенных концов припаивают к цоколю, к его центральной и винтовой частям. Через отверстие в переходнике пропускают провода и эпоксидным клеем приклеивают цоколь к переходнику. Провода слегка подтягивают с таким расчетом, чтобы цоколь плотно закрепился на конце переходника. Дождавшись, когда высохнет клей, заделывают концы проводов петелькой и прикручивают к контактам розетки. После этого закрепляют розетку на текстолитовом диске двумя винтами с гайками и шайбами.

Электрический патрон и металлический цоколь от электрической лампы можно использовать и в качестве электроразъемов в удлинителях. Для этого берется электрический двухпроводной шнур длиной 3-10 м, металлический цоколь от электрической лампы, электрический патрон и деревянный переходник.

Сборка такого удлинителя производится в таком порядке: шнур пропускается в отверстие в переходнике, а два оголенных и зачищенных конца проводов припаивают к центральному и винтовому контактам цоколя. После этого цоколь с помощью эпоксидного клея крепят на конце переходника. Противоположные концы шнура заделывают петелькой и прикручивают к контактам электропатрона. Удлинитель готов. Если изготовить несколько таких удлинителей, то появляется возможность работать с «переноской» на значительном удалении от источника напряжения.

Регуляторы электрического света

В последнее время в быту получили широкое распространение различного рода регуляторы изменения яркости свечения ламп в настольных лампах, бра и люстрах. Использование регуляторов яркости света позволяет снизить утомляемость глаз, и тем самым сберечь зрение за счет подбора приемлемого освещения ночью для различного рода деятельности, как-то: чтения книги, просмотра телепередачи или отдыха.

Наибольшее распространение получили конденсаторные и тиристорные регуляторы яркости свечения ламп. Основной отличительной особенностью конденсаторных регуляторов от тиристорных является то, что они не создают радиопомех, в то время как при малейшей неисправности тиристорных регуляторов возникают мощные радиопомехи, нарушающие нормальную работу радиоэлектронной аппаратуры.

Конденсаторы должны быть рассчитаны на номинальное напряжение не ниже 400 В и желательно типа МБГЧ. Ночник с использованием миниатюрной лампочки на 6,3 В можно оформить по-разному, все зависит от фантазии домашнего электрика. Патрон для миниатюрной лампочки может быть как промышленного производства, так и самодельным. Его можно сделать самому из листа белой жести.

Известно, что при уменьшении емкости гасящего конденсатора яркость лампы падает, при увеличении же емкости конденсатора яркость лампы возрастает. Этот эффект можно использовать для регулировки яркости, например, настольной лампы.

Детали регулятора размещают в пластмассовом корпусе определенных размеров. На верхней части корпуса закрепляют выключатель SA2, а на боковой стороне устанавливают гнезда для подключения настольной лампы. Подключается устройство к сети с помощью шнура и вилки. Такой регулятор очень полезен при просмотре телепередач, когда нужно уменьшить яркость настольной лампы.

Очень эффектно выглядит настольная лампа с регулятором света, если ее абажур выполнить в виде воздушной турбины. Под действием восходящего потока нагретого воздуха от электролампы абажур-турбина вращается то медленно, то быстро, в зависимости от того, подключен конденсатор или нет. Изготовление лампы начинают с изготовления основания. Для этой цели берется чисто выструганная доска толщиной 15 мм и из нее вырезается квадрат размером 120x120 мм. Заготовка шлифуется шкуркой, а потом покрывается морилкой или лаком.

Развертку для подставки вырезают из жести, делают отверстия под патрон и крестовину, а потом ее сгибают. Отогнутые ребра в углах верхней площадки подставки следует запаять. После этого делают каркас-крестовину для крепления абажура-турбины. Крестовина делается из голой медной или стальной проволоки диаметром 2–2,5 мм.

Нижние концы ножек каркаса сворачивают петлями для его крепления винтами М4 к подставке, а затем ножки выгибают таким образом, чтобы между ними могла поместиться лампочка. Верхние концы ножек отгибаются вертикально вверх, собираются в пучок, внутрь которого помещают гвоздь острием вверх. Острие должно быть хорошо отшлифовано и выступать из пучка на 4–5 мм. Получившийся пучок плотно обматывают несколькими витками тонкой проволоки. После этого весь верхний узел крестовины пропаивают.

В заключение изготовляют абажур-турбину. Колесо турбины состоит из диска с лопастями и ободка. Диск чертят на листе белой жести. Лопасти прорезают до внутреннего круга, а потом их немного поворачивают в одну сторону и загибают концы под углом примерно в 45°. Ободок имеет размеры 450x12 мм и вырезается из полоски белой жести. Полоску крепят пайкой по контуру диска с лопастями таким образом, чтобы она проходила через их середины и плотно прилегала к ним по всей окружности.

По готовому колесу турбины сворачивают и склеивают абажур в виде цилиндра высотой 250 мм из чертежной бумаги. Колесо турбины должно входить в абажур достаточно туго и находиться от его верхнего края на расстоянии 40 мм. Для усиления нижнего края абажура в него необходимо вставить еще один ободок из жестяной полоски шириной 12 мм.

Когда абажур-турбина готов, производят сборку светильника. В большое отверстие подставки устанавливают электропатрон с присоединенным шнуром и вилкой и только потом прикручивают к подставке каркас-крестовину четырьмя винтами с гайками. Собранную подставку с каркасом-крестовиной шурупами закрепляют на квадратной деревянной подставке. Вкручивают лампу в патрон и надевают на острие каркаса абажур-турбину.

Светильник готов, остается только подключить его к регулятору света и включить в сеть. Для украшения абажура можете нарисовать на нем разные фигуры или перевести на него переводные картинки. Еще интереснее прорезать в абажуре окошки и заклеить их разноцветным целлофаном. Тогда при работе турбины по стенам комнаты будет бежать хоровод цветных бликов.

Для расширения пределов регулирования яркости лампы можно сделать ступенчатый регулятор. Регулирование яркости лампы в этом случае осуществляется ступенчато с помощью подключения к лампе конденсаторов различной емкости. Регулятор яркости лампы на основе двухклавишного выключателя обеспечивает четыре уровня яркости, а если использовать выключатель с тремя клавишами, то можно получить восемь уровней яркости за счет включения в цепь лампы разных комбинаций емкостей конденсаторов.

Такой регулятор можно смонтировать в основании светильника либо выполнить в виде автономного устройства, представляющего собой плоский корпус из пластмассы, в котором размещены конденсаторы, а на верхней поверхности – клавишный выключатель, желательно объединенный с розеткой в единый блок. Неоновая лампа типа ТН-02 сигнализирует о работе устройства. Устройство подключается к сети с помощью шнура с вилкой.

При использовании конденсаторного регулятора светильник целесообразно оснащать лампой на напряжение 215–225 В. Следует заметить, что конденсаторный регулятор в автономном исполнении может быть использован не только для изменения яркости свечения лампы, но и для регулировки степени нагрева жала паяльника, регулировки числа оборотов дрели небольшой мощности, а также других устройств, оснащенных электродвигателями коллекторного типа.

В быту получили широкое распространение тиристорные регуляторы яркости ламп, так как они позволяют в широких пределах регулировать яркость свечения лампы. Работает тиристорный регулятор следующим образом. Переменное напряжение электросети преобразуется одно– или двухполупериодным выпрямителем в пульсирующее напряжение, которое через тиристор подается к нагрузке. При одно-, полупериодном выпрямлении частота пульсаций на нагрузке равна 50 Гц, при двухполупериодном – 100 Гц. Тиристор может быть открытым в течение всего периода импульса выпрямленного напряжения, либо части его.

Рис. 7. Регулирование яркости

В первом случае ток в нагрузке максимальный, лампа накаливания светится с максимальной яркостью, во втором – значение тока в нагрузке будет меньше и яркость свечения накаливания слабее. Если тиристор открывать на различные части периода импульсов выпрямленного напряжения, то ток в нагрузке будет изменяться. Если регулировку открывания тиристора сделать плавной, то тогда и яркость свечения лампы накаливания будет изменяться плавно.

Такие регуляторы можно использовать для поддержания заданной температуры паяльника, электроутюга, для создания определенных температурных режимов в духовке, желаемой освещенности рабочего стола и т. д.

Рис. 8. Принципиальная схема устройства для питания настольной лампы пониженным напряжением сети

Конструкция регулятора может быть произвольная. Главное, чтобы он был удобным и безопасным при работе. Регулятор можно разместить в корпусе стандартного сетевого выключателя. В этом случае появляется возможность не только включить либо выключить свет, например, в комнате, но и установить желаемую яркость свечения лампочки.

Вечером, когда нагрузка в электрической сети возрастает, во многих домах падает напряжение и лампы накаливания горят тускло. Если настольную лампу подключить к сети через специальное устройство, то лампочка будет светиться в полный накал. При подаче на вход устройства пониженного напряжения сети происходит зарядка электролитических конденсаторов С1 и С2. Напряжение на конденсаторах и подключенной к ним параллельно лампы накаливания будет зависеть от емкости конденсаторов и сопротивления нагрузки (мощности лампы) и может превысить напряжение сети в 1,4 раза. Устройство рассчитано на электролампу мощностью 40 Вт и на напряжение 220 В.

В устройстве используются широко распространенные радиодетали. Диоды DV1, DV2 могут быть типа Д7Ж или Д226Б, а оксидные конденсаторы типа К50-12. Детали устройства монтируются на куске плотного картона толщиной 2 мм и размером 100x70 мм. Вместо картона можно использовать любой изоляционный материал: тонкую фанеру, листовой пластик. На плате делают отверстия, далее из белой жести (подойдет жесть от консервной банки) изготовляют контактную пластину под конденсаторы и контактные лепестки.

Лепестки вставляются в прорези на плате, длинной стороной ближе к краю, и загибаются в противоположные стороны. Затем устанавливают на плату два конденсатора, надевают на них контактную пластину, навинчивают гайки и приступают к сборке устройства. Сначала припаиваются диоды, а затем делают соединения между элементами схемы любым изолированным монтажным проводом сечением 0,2–0,5 мм². Готовую плату помещают в пластмассовый корпус определенных размеров и к лепесткам 1–2 подпаивают сетевой шнур с вилкой на конце, а к выводам 3–4 подпаивают гнезда для подключения штепселя от настольной лампы.

Устройство особой наладки не требует: если оно собрано из исправных деталей, то необходимо только проверить качество пайки деталей. Во время эксплуатации устройства может оказаться, что лампа горит с перекалом. В этом случае необходимо заменить лампу 40 Вт лампой 60 Вт. И наоборот, когда недокал значительный (при большом падении напряжения в сети), вместо лампы 40 Вт вкручивают лампу на 25 Вт 220 В. Если напряжение в сети колеблется в течение вечера, нужно предусмотреть возможность отключения приставки при возрастании напряжения. Для этого на ее корпусе устанавливают сетевую розетку и подсоединяют ее к лепесткам 3–4 на плате. Теперь в зависимости от состояния напряжения в сети вилку настольной лампы подключают либо к сетевой розетке, либо к приставке.

Часто бывает так, в квартире раздалась трель звонка и тогда приходится в темноте коридора отыскивать выключатель освещения и лишь только после этого можно открыть дверь. То же самое происходит, когда вы входите в квартиру или дом. Избавиться от этих неудобств можно, если совместить включение звонка и освещение коридора. Электрическая схема такого устройства несложна. Если нажать на кнопку звонка SB1 у входной двери, то тут же сработает реле К1, которое своей контактной системой К1.1 включит электрическую лампу EL1 в прихожей или доме. Если последовательно в цепь лампы включить диод VD1, то получим вариант «дежурного» освещения, то есть лампа будет гореть не в полную мощность. После отпускания кнопки звонка конденсатор С1 начинает постепенно разряжаться через обмотку реле К1, задерживая до 30 с его обратное действие. Этого времени обычно достаточно, чтобы добраться до выключателя освещения SA1, установленного в прихожей.

Если в устройство добавить один диод и конечный выключатель, то это позволит, помимо прочего, включать освещение при открывании двери, когда вы возвратились домой. Для этой цели в косяк двери необходимо встроить конечный выключатель SA2. В момент открывания двери срабатывает реле К1 и начинает заряжаться конденсатор С1. Если появилось желание задержаться в прихожей, то тогда следует нажать клавишу выключателя SA1 освещения. В противном случае, спустя 30 с после того как вы закроете дверь, свет в прихожей погаснет.

Рис. 9. Принципиальные схемы устройств автоматического включения света в прихожей: а) с включением «дежурного» освещения; б) с открытием входной двери; в) с переводом лампы из обычного режима освещения в «дежурный»

Для перевода лампы из обычного режима в «дежурный» в схему устройства необходимо включить сдвоенный выключатель SA1. Выключатель SA1 устанавливают в помещении. Если его замкнуть при открывании двери, то «конечник» SA4 вызовет срабатывание реле К1, которое своей контактной системой К 1.1 заблокирует SA4 и одновременно включит звонок НА1, предупреждающий, что дверь открыта.

Во всех рассмотренных устройствах используется реле РЭН18 (паспорт РХ.564.510П). Конденсатор С1 представляет собой батарею параллельно соединенных конденсаторов типа К50-18. Конечный выключатель можно взять типа БК-1. Элементы каждого устройства размещаются вместе со звонком в пластмассовом корпусе размером 230x 190х80 мм, который устанавливают в прихожей над входной дверью.

Устройство автоматического выключения освещения после закрывания двери при выходе из подсобных помещений, кладовых, ванной, туалета и т. д. содержит немного деталей и может быть собрано даже малоквалифицированным специалистом, имеющим навыки монтажа деталей на печатной плате. Работает устройство следующим образом. На двери помещения устанавливают магнит, а на дверном косяке двери – герконовый контакт SA1. Для этого можно использовать комплект геркон-магнит от охранной сигнализации.

Магнит при закрытой двери воздействует на геркон SF1. В этот момент контакты геркона замыкаются, и на выходе триггера DD1 появляется логическая «1», открывается транзистор VT1. Транзистор VT1, в свою очередь, открывает тиристор VS1 и включается освещение в помещении. Электрическая лампочка в подсобном помещении будет гореть до тех пор, пока дверь не будет закрыта во второй раз. В результате воздействия магнита на геркон, триггер перейдет во второе устойчивое состояние, на его выходе появится логический «0» и свет погаснет.

Все детали монтируются на печатной плате, вырезанной из листа фольгированного стеклотекстолита, толщиной 0,8–1 мм. Правильно собранное устройство наладки не требует и начинает работать сразу после подключения питания. Плату помещают в пластмассовый корпус и устанавливают в том месте помещения, где находится лампа освещения.