В наше время каждый желающий может ознакомиться с азами электрики, даже не покидая пределов своего дома. Начать это увлекательное занятие лучше всего со знакомства с упрощённой электрической схемой разводки и подключения выключателей, розеток и осветительных приборов в вашей собственной квартире. Подобные схемы относятся к стандартным проектным решениям и широко применяются при электроснабжении типовых промышленных и жилых помещений, а также при временном подключении к питающей электросети ряда строительных объектов.
Первым (в то же время самым крупным и наиболее важным) элементом в длинной цепочке оборудования типовой квартирной электропроводки является электрический щиток, к которому через защитный автомат (или пробковый предохранитель) подводится питание от основного распределительного щитка, расположенного на подъездной площадке. В состав квартирного щитка входят, как правило, электросчётчик, несколько автоматических выключателей , устройство защитного отключения (УЗО), крепёжная DIN-рейка и ещё ряд вспомогательных шин. Именно с такого вводного щитка и организуется электроснабжение всех комнат в вашей квартире.
Несколько линии электропитания (их количество зависит от числа комнат и мощности электрических нагрузок), состоящие из двух проводов – фазного и нулевого (или из трех, если есть линия заземления), через предназначенные для них автоматические выключатели разводятся по отдельным комнатам квартиры.
Разводка электропроводки по всей квартире проводится путём организации ответвлений от основной линии проводки, которые необходимы для подключения отдельных потребителей – электрического звонка, групп штепсельных розеток или выключателей. Для этих целей используются монтажные распределительные коробки, представляющие собой пластмассовые стаканы, снабжённые входными и выходными отверстиями для проводов и крышкой. Внутри коробок размещены специальные винтовые зажимы для подключения коммутируемых установочных проводов. Но как правило провода в коробке просто скручиваются (так называемая скрутка) и изолируются друг от друга (обычно обматываются изолентой или термоусадочной трубкой). Рекомендуется также использовать зажимы (у нас большое распространение получили зажимы Wago), либо соединительные зажимы СИЗ (колпачки с пружинкой внутри).
Следует отметить, что все внутриквартирные потребители электроэнергии (звонки, различные осветители вкупе с выключателями, бытовые приборы, кондиционеры и т.п.), подключаются к квартирной проводке параллельно. При подобной схеме подключения неисправность или отключение одного из этих потребителей не вызовет «обесточивания» остальных приборов, которое неизбежно в случае их последовательного соединения. Примером последовательного соединения отдельных элементов электрической проводки является соединение любого осветительного прибора и его выключателя.
Таким образом, линии электропроводки подводятся сначала к расположенным в каждой комнате распределительным коробкам и только после них расходятся по отдельным нагрузкам (осветительным приборам с выключателями, к розеткам и т.п.).
Из схемы подключения выключателей и ламп мы видим, что к распределительной коробке подходят и от неё ответвляются фазные провода (красного цвета) и нулевые провода (синего цвета). Именно отходящий фазный провод (ни в коем случае ни нулевой!) должен подключаться к одному из контактов выключателя. Нулевой же провод должен идти на общий контакт ламп, из которых состоит светильник. Провода, отходящие от выключателя (на рисунке - зелёного цвета) подводятся к общему контакту каждой из двух групп ламп рассматриваемого светильника. Обратите внимание - на рисунке изображён вариант двухклавишного выключателя с двумя группами ламп и вариант одноклавишного выключателя.
Подключение розеток после распредкоробки производится более простым способом – фазовый и нулевой проводники (и заземление если есть) подсоединяются напрямую к соответствующим (произвольно выбранным) контактам самой розетки. Пара этих проводников от уже подключённой розетки ведётся ко второй, а, в случае необходимости – и к третьей розетке (такое вид соединения называется соединение «шлейфом»).
Очень важно учесть тот факт, что при параллельной схеме подключения потребителей не допускается увеличивать их общее количество выше определённого значения. При параллельном питании каждый вновь добавленный электроприбор (новая розетка) увеличивает нагрузку на общую для всей квартиры часть электропроводки. При предельном значении суммарного тока в цепи (в случае, когда все приборы будут включены) обязательно сработает устройство защиты по максимальному току – тот самый автоматический выключатель на щитке, от которого запитывается данная линия. Он просто отключит эту ветку от общей цепи питания квартиры.
Если ваш автомат подобран неправильно (имеет завышенное значение тока срабатывания по перегрузке), то последствия могут оказаться куда более плачевными - провода могут просто не выдержать силы проходящего по ним тока и от перегрева загореться.
Вот почему так важно научиться правильно выбирать автоматический выключатель для каждой линии нагрузки и точно рассчитывать сечение проводов, работающих в этих линиях.
Как правило при типичной квартирной разводке на линии освещения закладывают медный провод сечением 1.5мм 2 , а на розеточные линии 2.5мм 2 .
Очень немного людей понимают суть электричества. Такие понятия как "электрический ток", "напряжение" "фаза" и "ноль" для большинства являются темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с "нуля" нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.
Электрический ток и электрический заряд
Электрический заряд – это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.
Заряд электрона - минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.
Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).
Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).
Основным видом переменного тока является синусоидальный ток . Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.
Непосредственно о таинственных фазе и нуле
Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.
Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь . В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).
Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или "стекает" в землю.
Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой , а провод, по которому ток возвращается – нулем.
Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому - отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.
Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ - 50 Гц.
В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.
Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.
Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза - белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас - желто-зеленый.
Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис . С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».
Говоря о свойстве того или иного тела препятствовать прохождению через него электрического тока, мы обычно используем термин «электрическое сопротивление». В электронике он удобен, есть даже специальные микроэлектронные компоненты, резисторы, обладающие тем или иным номинальным сопротивлением.
Но существует также понятие «электрическая проводимость» или «электропроводность», характеризующее способность тела проводить электрический ток. Тогда как сопротивление обратно пропорционально току, проводимость прямо пропорциональна току...
Латинское слово «polus» происходит от греческого «полос». В широком смысле данный термин обозначает предел, границу или крайнюю точку чего-либо, нечто одно, диаметрально противоположное другому, когда речь идет например о двух полюсах.
Величина тока, текущего через проводник, прямо пропорциональна напряжению на его концах. Значит чем больше напряжение на концах проводника - тем больше при этом ток в данном проводнике. Но при одном и том же напряжении на разных проводниках, изготовленных из различных материалов, величина тока будет различной. То есть если напряжение на разных проводниках увеличивать одинаково, то рост величины тока будет происходить в разных проводниках по-разному, и это зависит от свойств конкретного проводника.
Для измерения величины тока в цепях постоянного и переменного тока используют электроизмерительный прибор амперметр. Амперметр включается в цепь последовательно с источником тока.
Для измерения переменного или постоянного напряжения в цепях переменного и постоянного тока используют прибор, называемый вольтметром. Поскольку напряжение присутствует между разными точками цепи или на полюсах источника напряжения, вольтметр подключается всегда параллельно исследуемому участку цепи или параллельно клеммам источника напряжения.
Светодиодная лампа - это источник света, в основе которого светодиоды. Светодиоды представляют собой особые полупроводниковые приборы, которые созданы специально для получения света при прохождении через них электрического тока. В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы имеют более высокий КПД. И в то время как лампа накаливания преобразует в свет порядка 5-10% подводимой к ней электрической энергии, светодиодная лампа имеет КПД около 50%. Принципиально светодиоды в 10 раз превосходят лампы накаливания по световой отдаче.
Конденсатор предназначен для временного хранения электрической энергии в форме потенциальной энергии разделенных в пространстве положительных и отрицательных электрических зарядов, то есть в форме электрического поля в пространстве между ними. Соответственно электрический конденсатор включает в себя три главных составляющих компонента: две проводящие обкладки, на которых в заряженном конденсаторе находятся разделенные заряды, и слой диэлектрика, расположенный между обкладками.
Хотя далеко не из каждого вещества можно изготовить постоянный магнит, все вещества будучи помещены во внешнее магнитное поле так или иначе намагничиваются. Некоторые из веществ намагничиваются сильнее, а некоторые так слабо, что этого и не заметить без специальных приборов.
При равной температуре контактирующих в замкнутой цепи металлических проводников, контактная разность потенциалов на границах между ними не создаст в цепи никакого тока, она лишь уравновесит противоположно направленные потоки электронов.
Давайте проведем такой мысленный эксперимент. Представьте, что на расстоянии в 100 километров от города находится некая деревня, и что из города в эту деревню проложена проводная сигнальная линия длиной примерно в 100 километров с лампочкой на конце. Линия экранированная двухпроводная, она проложена на опорах вдоль автомобильной дороги. И если теперь послать сигнал по этой линии из города в деревню, то через какое время он сможет быть там принят?
Столкнувшись с ситуацией, когда в доме выходит из строя какой – ни будь электроблок, мы сразу начинаем искать решение этой проблемы. Правильно будет, вызвать квалифицированного профессионала, который быстро её устранит. Но многие берутся за работу самостоятельно, не имея представления как это делается, начинают ковырять, раскручивать, подолгу всматриваться, пытаясь определить, в чём причина. А обладая базовыми знаниями по электрике и с правильным подбором инструментов, вы сможете устранить неполадку качественно и затратив минимум времени.
Что нужно знать начинающему электрику
В первую очередь необходимо не просто ознакомиться, а выучить правила техники безопасности. Электрический ток представляет сильную угрозу человеческому организму и не соблюдение (ТБ), может привести к серьёзным последствиям.
Существует два вида воздействия тока на человека: электрические травмы и электрические удары. К основным травмам относят ожоги, электрические знаки, механические повреждения и электрометаллизация кожи.
Нужно знать! Соблюдение правил техники безопасности и следование согласно инструкциям, значительно снижает риск несчастных случаев.
При электрическом ударе, ток, проходя через тело человека, вызывает максимальное сокращение мышц, которое при длительном воздействии приводит к клинической смерти.
Важные правила:
- Перед началом работ обесточьте сеть;
- Вывесите табличку, предупреждающую о ведущихся работах;
- Убедитесь, что место ремонта достаточно освещено;
- Проверить наличие электричества специальными приборами;
- Используйте для работы изолированный инструмент.
Совет бывалого: Касание оголённых проводников осуществлять только тыльной стороной ладони, чтобы при электрическом ударе мышцы сжимая кисть в кулак, не обхватили провод, и была возможность убрать руку от контакта.
Всё про электричество для начинающего электрика: основы
Применение электричества приобрело по-настоящему глобальные масштабы. Это и осветительные приборы с люминесцентными, неоновыми и лампами накаливания. Бытовая техника, которая в основном работает за счёт электричества.
Электрический ток разделяют на два вида: переменный, с изменяемой величиной и направлением заряженных частиц и постоянный, с устойчивыми свойствами и направлением.
Информационные и средства связи, такие как, телефоны и компьютеры. Электронные музыкальные инструменты. Электрический ток используется в качестве движущей силы для составов метро, троллейбусов и трамваев. Без тока не обходится автомобильная электроника. Даже нервная система человека работает на слабых электрических импульсах.
Величины электрического тока:
- Сила тока (измеряется в амперах);
- Напряжение (измеряется в вольтах);
- Мощность (измеряется в ваттах);
- Частота (измеряется в герцах).
Не стоит забывать и о материалах, из которых изготовлены токонесущие элементы. Проводники – к этой группе относятся металлы (медь, алюминий и серебро), обладающие высокой электропроводимостью.
Полупроводники – пропускающие ток или с большими потерями, или в одном направлении при наличии определённых факторов (свет, нагрев, электрическое или магнитное поле).
Диэлектрики – вещества, не проводящие электрический ток.
Инструменты в помощь электрику
Неважно мастер вы или начинающий электрик, для работы у вас должен быть набор специализированного инструмента, который поможет качественно и гораздо быстрее справиться с поставленной задачей. Хотя инструментов и огромное количество, разделяются они на три группы.
Виды инструмента:
- Ручные приспособления;
- Электроинструменты;
- Измерительные приборы.
К ручным приспособлениям относят: различные монтажные отвёртки (плоские и фигурные). Пассатижи, которыми не только перекусывают провода, а так же соединяют контакты в «скрутки». Различные монтажные ножи для снятия изоляции с кабеля. Бокорезы, с их помощью, легко перекусить более толстые жилы. Обжимные клещи, если для соединения контактов используются гильзы. Молоток и зубило.
При монтажных работах, всегда используйте только изолированный инструмент, или изолируйте его самостоятельно при помощи изоленты или термоусадочных трубок.
В набор электроинструментов входят:
- Перфоратор с различными коронками и бурами по дереву и бетону;
- Шуруповёрт;
- Шлифовальная машина (УШМ) – «болгарка»;
- Необходимые измерительные приборы: Мультиметр и индикаторная отвёртка.
Не забудьте добавить к этому списку изоленту, рулетку, различные термоусадки, а так же маркер или карандаш.
Не торопитесь выбрасывать вышедший из строя удлинитель. Для начала нужно выявить причину поломки, и если она не серьёзная, его можно отремонтировать. Причин может быть несколько. Например, во время эксплуатации блока окислился или отвалился один из контактов в вилке, могла быть нарушена целостность самого кабеля или нарушены контакты в самом блоке.
Чаще всего из-за неосторожного обращения, выходит из строя кабель, который подвергся либо физическому воздействию (уронили что – то тяжёлое), или перегорает, не выдержав нагрузки.
Восстановить работоспособность можно двумя способами. Соединить при помощи «скрутки» старый кабель, или полностью его заменить. При замене появляются некоторые преимущества – это, и возможность выбора сечения большего диаметра кабеля и его длинны.
Необходимые инструменты:
- Пассатижи;
- Набор отвёрток;
- Канцелярский или монтажный нож;
- Штепсельная вилка (при условии, если старая не разборная).
И так, когда инструмент и материалы подготовлены, можно приступать к работе. Начать нужно с демонтажа, вышедшего из строя кабеля. Для этого нужно раскрутить крепёжные болты на корпусе, сняв верхнюю крышку. Ослабить болты на клеммах и выдернуть провод. Подготовленный для замены кабель вставить в клеммы и затянуть болты. Собрать корпус удлинителя.
Обратите внимание! Перед началом монтажных или демонтажных работ, всегда проверяйте наличие электрического тока в проводнике, специализированными инструментами.
Тоже проделываем со штепсельной вилкой. Разбираем, раскручивая крепёжные болты (или болт), ослабляем болты на клеммах и вытаскиваем провод. Вставляем в клеммы новый кабель, зажимаем и собираем вилку в обратном порядке.
Вот и всё! Ваш удлинитель снова в рабочем состоянии.
Как проложить кабель в квартире: электромонтаж для чайников
Выключатель освещения – выступает в роли реле, способного принудительно замыкать и размыкать контакты. И что – бы его установить самому, не обязательно быть гуру в электрике, просто чётко следуйте инструкции и соблюдайте правила техники безопасности.
При условии, что кабель проложен, и в стене готово отверстие для подрозетника , можно приступать к монтажу.
- Набор отвёрток;
- Пассатижи;
- Канцелярский нож;
- Шпатель (для установки подрозетника).
Убедившись, что в сети нет напряжения, ровно по плоскости стены устанавливаем подрозетник, предварительно просунув провод, и замазываем наружные полости алебастром. Разбираем выключатель, и на внутренней части механизма находим контактные клеммы (маркировка L – приходящий фазный провод, стрелка – выходящий).
Выключатель размыкает фазный контакт, для удобства ремонта и эксплуатации.
Согласно маркировке подключаем провода к механизму, вставляем его подрозетник, выравниваем по горизонтали и фиксируем болтами. Устанавливаем рамку и клавиши. Готово!
Сейчас без электричества невозможно представить жизнь. Это не только свет и обогреватели, но и вся электронная аппаратура начиная с самых первых электронных ламп и заканчивая мобильными телефонами и компьютерами. Их работа описывается самыми разными, иногда очень сложными формулами. Но даже самые сложные законы электротехники и электроники в основе своей имеют законы электротехники, которые в институтах, техникумах и училищах изучает предмет «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ).
Основные законы электротехники
- Закон Ома
- Закон Джоуля - Ленца
- Первый закон Кирхгофа
Закон Ома - с этого закона начинается изучение ТОЭ и без него не может обойтись ни один электрик. Он гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению Это значит, что чем выше напряжение, поданное на сопротивление, электродвигатель, конденсатор или катушку (при соблюдении других условий неизменными), тем выше ток, протекающий по цепи. И наоборот, чем выше сопротивление, тем ниже ток.
Закон Джоуля - Ленца . С помощью этого закона можно определить количество тепла, выделившегося на нагревателе, кабеле, мощность электродвигателя или другие виды работ, выполненных электрическим током. Этот закон гласит, что количество тепла, выделяемого при протекании электрического тока по проводнику, прямо пропорциональна квадрату силы тока, сопротивлению этого проводника и времени протекания тока. С помощью этого закона определяется фактическая мощность электродвигателей, а также на основе этого закона работает электросчётчик, по которому мы платим за потреблённую электроэнергию.
Первый закон Кирхгофа . С его помощью рассчитываются кабеля и автоматы защиты при расчёте схем электроснабжения. Он гласит, что сумма токов, приходящих в любой узел равна сумме токов, уходящих из этого узла. На практике приходит один кабель из источника питания, а уходит один или несколько.
Второй закон Кирхгофа . Применяется при подключении нескольких нагрузок последовательно или нагрузки и длинного кобеля. Он также применим при подключении не от стационарного источника питания, а от аккумулятора. Он гласит, что в замкнутой цепи сумма всех падений напряжений и всех ЭДС равна 0.
С чего начать изучение электротехники
Лучше всего изучать электротехнику на специальных курсах или в учебных заведениях. Кроме возможности общаться с преподавателями, вы можете воспользоваться материальной базой учебного заведения для практических занятий. Учебное заведение также выдаёт документ, который будет необходим при устройстве на работу.
Если вы решили изучать электротехнику самостоятельно или вам необходим дополнительный материал для занятий, то есть много сайтов, на которых можно изучить и скачать на компьютер или телефон необходимые материалы.
Видеоуроки
В интернете есть много видеоматериалов, помогающих овладеть основами электротехники. Все видеоролики можно как смотреть онлайн, так и скачать с помощью специальных программ.
Видеоуроки электрика - очень много материалов, рассказывающих о разных практических вопросах, с которыми может столкнуться начинающий электрик, о программах, с которыми приходится работать и об аппаратуре, устанавливаемой в жилых помещениях.
Основы теории электротехники - здесь находятся видеоуроки, наглядно объясняющие основные законы электротехники Общая длительность всех уроков около 3 часов.
- ноль и фаза , схемы подключения лампочек, выключателей, розеток. Виды инструмента для электромонтажа;
- Виды материалов для электромонтажа, сборка электрической цепи;
- Подключение выключателя и параллельное соединение;
- Монтаж электрической цепи с двухклавишным выключателем. Модель электроснабжения помещения;
- Модель электроснабжения помещения с выключателем. Основы техники безопасности.
Книги
Самым лучшим советчиком всегда являлась книга
. Раньше необходимо было брать книгу в библиотеке, у знакомых или покупать. Сейчас в интернете можно найти и скачать самые разные книги, необходимые начинающему или опытному электромонтёру. В отличие от видеоуроков, где можно посмотреть, как выполняется то или иное действие, в книге можно держать рядом во время выполнения работы. В книге могут быть справочные материалы, которые не поместятся в видеоурок (как в школе - учитель рассказывает урок, описанный в учебнике, и эти формы обучения дополняют друг друга).
Есть сайты с большим количеством электротехнической литературы по самым разным вопросам - от теории до справочных материалов. На всех этих сайтах нужную книгу можно скачать на компьютер, а позже читать с любого устройства.
Например ,
mexalib - разного рода литература, в том числе и по электротехнике
книги для электрика - на этом сайте много советов для начинающего электротехника
электроспец - сайт для начинающих электриков и профессионалов
Библиотека электрика - много разных книг в основном для профессионалов
Онлайн-учебники
Кроме этого, в интернете ест онлайн-учебники по электротехнике и электронике с интерактивным оглавлением.
Это такие, как:
Начальный курс электрика - учебное пособие по электротехнике
Базовые понятия
Электроника для начинающих - начальный курс и основы электроники
Техника безопасности
Главное при выполнении электротехнических работ, это соблюдение техники безопасности. Если неправильная работа может привести к выходу из строя оборудования, то несоблюдение техники безопасности - к травмам, инвалидности или летальному исходу.
Главные правила - это не прикасаться к проводам, находящимся под напряжением, голыми руками, работать инструментом с изолированными ручками и при отключении питания вывешивать плакат «не включать, работают люди». Для более подробного изучения этого вопроса нужно взять книгу «Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах».