Электромонтажник. Домашнее электрохозяйство. Бытовые электроприборы

20.07.2025 | Категория: Учебные материалы

Электромонтажник. Домашнее электрохозяйство

2. Автоматический выключатель

3. Бытовые электроприборы

4. Выключатель электрический

5. Звонок электрический

6. Кондиционер бытовой

7. Лампа накаливания

8. Люминесцентная лампа

8.1. Замена люминесцентной лампы и стартёра

9. Микроволновая печь

10. Морозильник бытовой

11. Патрон электрический

12. Предохранитель электрический

13. Провода, кабели, шнуры

14. Светильники

14.1. Монтаж люстр и светильников с люминесцентными лампами

15. Светорегулятор

16. Соединения электрические

17. Стабилизатор напряжения

18. Счетчик электрический

18.1. Что можно определить по счётчику?

19. Терморегулятор

20. Трансформатор

21. Удлинитель

22. Холодильник бытовой

23. Штепсельные соединения

23.1. Штепсельные розетки

23.2. Штепсельные вилки

24. Электрическая плита

25. Электрокамин

2. Автоматический выключатель

Обеспечивает более совершенную по сравнению с плавким предохранителем защиту от перегрузок, не требуя замены; его отключённое состояние легко определяется по положению кнопки или рукоятки в зависимости от конструкции выключателя. Именно поэтому, даже в тех случаях, когда на щитках смонтированы плавкие предохранители, часто вместо пробок с плавкими вставками ввинчивают автоматические выключатели, например отечественные серии ПАР (предохранитель автоматический резьбовой) (рис.). Электрическая цепь ПАР содержит биметаллическую пластину и обмотку электромагнита с подвижным сердечником. Под действием протекающего через ПАР тока пластина нагревается и изгибается. Если нагрузка превышает допустимую, пластина изгибается так, что расцепляет контакты цепи ПАР (выскакивает вверх кнопка, на рис, - жёлтая). Через несколько минут биметаллическая пластина остывает, после чего автоматический выключатель может быть вновь включён (нажатием жёлтой кнопки). При коротком замыкании ток в цепи резко возрастает и срабатывает электромагнит, сердечник которого расцепляет контакты ПАР (пластина за это время не успевает нагреться). При необходимости автоматический выключатель можно выключить вручную, для чего достаточно нажать красную кнопку.

Предохранитель автоматический резьбовой (ПАР): 1 - кнопка «включить» (жёлтая); 2 - кнопка «отключить» (красная).

Автоматические выключатели характеризуются номинальным током выключателя, номинальным током расцепителя, видом расцепителя. Номинальный ток выключателя - наибольший ток, который может неограниченно долго протекать через контакты выключателя, не перегревая их. Например, автоматический выключатель ПАР-6,3 рассчитан на номинальный ток 6,3 А, ПАР-10 - на 10 А. Номинальный ток расцепителя - ток, при котором выключатель срабатывает. Один выключатель может иметь несколько значений номинального тока расцепителя. Например, отечественный автоматический выключатель марки АП50Б, характеризующийся номинальным током 63 А, имеет номинальные токи расцепителя 1,6; 2,5; 4; 6,3; 16; 25; 40; 50 и 63 А. Виды расцепителей: Т - тепловой; М - электромагнитный; МТ - комбинированный (тепловой и электромагнитный). Тепловой расцепитель срабатывает при перегрузке, т.е. при превышении номинального тока выключателя, тем быстрее, чем нагрузка больше. Это очень ценное свойство, т.к. чем больше перегрузка, тем быстрее нагреваются провода и, следовательно, тем быстрее их надо отключить. Основной недостаток теплового расцепителя - некоторая инерционность срабатывания при коротком замыкании (КЗ). Электромагнитный расцепитель мгновенно срабатывает при КЗ. Комбинированный расцепитель совмещает в себе достоинства теплового и электромагнитного расцепителей.

В домах в зависимости от характера нагрузки применяют либо трёхполюсные, либо однополюсные автоматические выключатели. Трёхполюсные служат для защиты электроприёмников трёхфазного тока, например двигателей насосов, водо- и теплоснабжения, лифтов. Каждый полюс трёхполюсного автоматического выключателя вводится в фазный провод. При срабатывании отключаются все три фазы. Однополюсные автоматические выключатели вводятся в фазные провода осветительных сетей.

3. Бытовые электроприборы

Ассортимент выпускаемых промышленностью бытовых электроприборов чрезвычайно разнообразен. Они служат для длительного хранения продуктов (холодильники, морозильники) и их обработки (электрические мясорубки, соковыжималки, кофемолки, миксеры, кухонные комбайны и т.п.), приготовления горячей пищи (электрические плиты и плитки, кофеварки, микроволновые печи и др.), создания комфортных условий в помещении (вентиляторы, увлажнители воздуха, надплитные воздухоочистители, кондиционеры и др.), обогревания жилища (конвекторы, электрокамины, радиаторы и т.д.), обработки белья (стиральные машины, центрифуги, утюги), уборки помещения и чистки одежды (пылесосы, полотёры, электрические щётки и т.п.), нагревания воды (электрические чайники, самовары, погружные кипятильники, ёмкостные водонагреватели и др.) и т.д.

Технические характеристики бытовых электроприборов

Номинальные параметры. На корпусах приборов, в их паспортах и инструкциях по эксплуатации указывают: номинальное напряжение в вольтах; род тока (переменный, постоянный); номинальную мощность в ваттах или киловаттах; силу тока в амперах.

Классы изоляции. Для бытовых электроприборов нормируются пять классов изоляции, обозначаемых римскими цифрами 0, 0I, I, II, III. Приборы с изоляцией класса 0 имеют рабочую изоляцию, но без элементов для зануления (заземления); иными словами, у них нет зажима для присоединения защитного проводника. Приборы с изоляцией класса 0I имеют рабочую изоляцию и элемент для зануления (заземления), но провод для присоединения к источнику питания не имеет зануляющей (заземляющей) жилы. Приборы с изоляцией класса I имеют трёхжильный шнур и вилку с тремя контактами (к таким приборам относится, например, стационарная кухонная электроплита). Многие бытовые электроприборы имеют изоляцию класса II, т.е. двойную или усиленную. Такая изоляция предназначена для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения основной (рабочей) изоляции. Приборы с двойной изоляцией обозначают также знаком В (изоляция в изоляции). Занулять и заземлять приборы с двойной изоляцией нельзя. Электроприборы с изоляцией класса III предназначены для сетей напряжением не выше 42 В.

Защита от влаги обозначается знаками: ' - каплезащищённое исполнение; Δ - брызгозащищённое; “ - водонепроницаемое. Обозначение зажима только для зануления (заземления) - либо буква N (нейтраль), либо знак "заземление".

При покупке электроприбора домашний мастер должен учесть следующие основные требования.

Из нескольких вариантов исполнения электроприбора необходимо выбрать именно тот, который соответствует условиям эксплуатации. Например, при выборе холодильника следует учесть его габаритные размеры (ширину, глубину, высоту), от которых зависит размещение холодильника (особенно в малогабаритных квартирах); производительность кондиционера должна соответствовать объёму помещения.

Сопоставить мощность прибора с пропускной способностью квартирной электросети, имея в виду, что прибор создаёт дополнительную нагрузку к той, которая уже имеется. Например, пропускная способность квартирной электросети 16 А, сеть нагружена током 3,7 А. Значит, приобретать прибор можно лишь в том случае, если потребляемый им ток не больше 16-3,7=12,3 А.

Оценить, можно ли присоединить прибор к существующей сети или надо в ней кое-что доделать, например проложить защитный проводник для зануления и заменить двухпроводную штепсельную розетку на трёхпроводную.

При размещении электроприбора следует, во-первых, исключить неблагоприятные влияния на прибор. Так, холодильник нельзя устанавливать вблизи отопительной батареи, плиты, у южного окна, но если нет другого места, то между холодильником и источником теплоты нужно сделать простейший экран. Во-вторых, необходимо обеспечить удобство управления, установив, например, кондиционер так, чтобы ручки управления им (для задания режима) были на доступной высоте.

В процессе эксплуатации электроприборов важно регулярно выполнять мелкие ремонтные и профилактические работы, строго соблюдая меры электробезопасности и пожарной безопасности: а) исправлять перегоревшие контакты; изолировать места, где повреждена изоляция; заменять неисправные штепсельные розетки, выключатели, вилки и пробки; б) ремонтировать бытовые электроприборы в объёме, возможном в домашних условиях, - заменить шнур утюга, плитки и т.п. или укоротить его, чтобы убрать перетёршийся участок, перезарядить вилку, заменить нагревательный элемент утюга, электрочайника, заменить щётки коллекторного двигателя, например привода швейной машины, строго еле дуя инструкции завода-изготовителя; в) проверить, достаточно ли хорошо изолированы токоведущие части прибора от его корпуса. Это особенно важно, т.к. корпуса бытовых электроприборов доступны для прикосновения. Заводы-изготовители и специализированные ремонтные мастерские проверяют изоляцию мегомметрами, развивающими напряжение до 1000 В. Дома мегомметром, как правило, не пользуются, а убедиться в исправности изоляции можно более простым способом.

Диагностика неисправностей. Поставить диагноз - важнейшая задача домашнего мастера. Чтобы правильно определить неисправность, надо хорошо представлять себе принцип действия прибора, знать его особенности и признаки неустойчивой работы. Обычно достаточно наблюдений за работой прибора. Например, при включении утюга надо убедиться в том, что сигнальная лампочка зажигается и гаснет и горит она тем дольше, чем на более высокую температуру установлен регулятор. Наблюдая за работой холодильника, следует убедиться в том, что при включении электродвигатель компрессора холодильника немедленно начинает работать, а затем периодически включается и отключается. Задняя стенка холодильника во время работы компрессора должна нагреваться, а при его остановке - остывать. Приложив руки к насадке работающего пылесоса, можно проверить, «тянет» ли он и т.п. При отсутствии признаков нормальной работы надо искать причину неисправности.

Если наблюдений оказывается недостаточно, то измеряют ток, напряжение, сопротивление. С помощью тестера или других приспособлений проверяют, цела ли электрическая цепь.

Об особенностях работы и эксплуатации сложных бытовых электроприборов см. в статьях Холодильник, Морозильник, Электрическая плита, Кондиционер, Микроволновая печь, Электрокамин.

4. Выключатель электрический

Электроустановочное устройство для включения и отключения светильников, бытовых электроприборов и др. электроприёмников. По конструкции различают выключатели поворотные, перекидные, кнопочные; по внешнему виду - для открытой и скрытой проводки, а также для внутреннего монтажа (установки внутри электроприборов). Разновидностью перекидной конструкции являются широко распространённые клавишные выключатели. Иногда встречаются выключатели в виде движка (ползунка). По способу управления известны выключатели подпотолочные и местные, применяемые для настольных ламп, торшеров, бра; включение и выключение их осуществляют при помощи шнурка или цепочки. Существуют напольные выключатели с ножным управлением, выключатели, совмещённые со светорегулятором, сенсорные выключатели и др.

Выбор, установка или замена выключателя

Прежде всего следует всегда иметь в виду, что напряжение сети и сила тока в цепи выключателя не должны превышать значений, указанных на его корпусе (например, 6 А, 220 В), иначе выключатель будет перегреваться, что может вызвать пожар. В сырых помещениях (подвалах, погребах и т.п.) должны устанавливаться специальные водонепроницаемые выключатели (в защитных кожухах). Необходимо также помнить, что выключатель обычно размыкает только один из проводов, идущих к электрическому прибору (например, к лампе накаливания), и даже тогда, когда ток в цепи отсутствует, провода и сам прибор остаются под напряжением, поэтому прикасаться к их оголённым металлическим частям опасно для жизни.

Выключатель, монтируемый на шнуре. На рис. 1, а показаны светильник 1 и шнур 2, на котором смонтирован выключатель 3. Чтобы установить новый выключатель, отвинчивают винты 4 и разбирают его. Один из проводников шнура разрезают, зачищают жилы, делают колечки 6 и 7 и присоединяют их к зажимам 8 и 9. Неразрезанный проводник 5 аккуратно укладывают в корпус. После этого выключатель собирают и свинчивают его половинки.

Рис. 1. Замена выключателей: а - монтируемых на проводах; б - с клавишным приводом.

Выключатель с клавишным приводом показан на рис. 1, б. Для его установки снимают крышку 10, укрепляют узел 11, на котором смонтирована контактная система, присоединяют провода винтами 12 и 13. Жилы плоских проводов дополнительно изолируют лентой 14.

Монтаж выключателей рассмотрим на примере трёхклавишного выключателя (рис. 2, а). Выключатели выпускают в двух исполнениях: для открытой (рис. 2, д) и скрытой (рис. 2, г) проводки. В первом случае монтажное основание 10 укрепляют на стене двумя шурупами 16, а к нему двумя винтами 15 привинчивают основание 1 выключателя. Во втором случае основание выключателя укрепляют в коробке 7 для утопленного монтажа с помощью распорных лапок 9, стянутых резинкой 8. Каждая клавиша 2 (рис. 2, а и в) имеет вилку 3; вилка входит в пазы стойки 4, которая служит опорой подвижных контактов, укреплённых на клавишах. Клавиши не выпадают, т.к. их держит фиксатор. Фиксатор на рисунке не виден; на рис. 2, е показан только торец его поводка.

Чтобы открыть доступ к контактной части выключателя, надо снять клавиши, а для этого следует: а) сместить фиксатор по стрелке А, нажимая на прямоугольный выступ поводка фиксатора 11, расположенный сзади основания выключателя 1 (рис. 2, е). Если же выключатель установлен, то надо для смещения фиксатора надавить отвёрткой на торец поводка (рис. 2, ж); б) не отпуская выступа фиксатора, сместить клавишу вниз до упора по стрелке Б (рис. 2, е). Затем, оттянув клавишу по стрелке В, снять её. В двух- и трёхклавишных выключателях клавиши снимают поочерёдно.

Рис. 2. Монтаж трёхклавишного выключателя.

Выключатель со снятыми клавишами показан на рис. 2, б. Провода пропускают через окна 12 основания и присоединяют винтами 5 и 6. Общий провод, присоединяемый к винту 5, подаёт питание на мостик 13. Провода, присоединяемые к винтам 6, соединяют с неподвижными контактами 14. Чтобы ввести провода в выключатель при открытом монтаже, надо в монтажном основании 10 выломать подпрессовку. Присоединив провода, следует установить клавиши, для чего: а) клавишу накладывают на основание (рис. 2, в) так, чтобы концы вилки 3 вошли в пазы стойки 4, в этом положении клавиша должна висеть на основании; б) нажимая на выступ фиксатора (или на торец его поводка) и прижимая клавишу к основанию, перемещают её по стрелке Б до упора. Отпускают клавишу, затем фиксатор. На рис. 2 показан выключатель с фиксатором. Есть выключатели без фиксаторов.

Выключатель с кнопочным приводом. На рис. 3 показаны устройство и принцип действия кнопочного выключателя (а), его расположение в основании настольной лампы (б), а также схема напольного кнопочного выключателя с ножным управлением для торшера (в).

Рис. 3. Выключатели с кнопочным приводом: а - кинематическая схема; б - установка выключателя в основании настольной лампы; в - напольный выключатель с ножным управлением.

В исходном положении (позиция 1) выключатель отключён. При нажатии кнопки 1 (позиция 2) нож 2 под действием толкателя 5 поворачивается вокруг оси 0 и соединяется с выводами 3 и 4, к которым присоединены провода. При отпускании кнопки (позиция 3) нож остаётся во включённом положении, а пружина 6 растягивается. Ещё раз нажимая кнопку (позиция 4), поворачивают нож вокруг оси, но в другую сторону, при этом выключатель отключается. Отпуская кнопку, переводят выключатель в исходное положение.

Подлежащий замене кнопочный выключатель в основании настольной лампы снимают в следующей Последовательности: отвинчивают винты 12 (на рис. 3, б виден торец одного из них), отсоединяют провода и извлекают их из отверстий 10 и 11; отвинчивают обойму 9 и снимают выключатель. Установка нового выключателя: цилиндрическую часть выключателя пропускают через отверстие в панели 8 и, навинчивая обойму 9, зажимают между шайбами 7; вводят провода в отверстия 10 и 11 и зажимают их винтами 12.

Торшер и некоторые бытовые электроприборы удобно включать и отключать напольным выключателем с ножным управлением. В основании 13 корпуса ножного выключателя (рис. 3, в) вставлен выключатель 14. Провода 15 и 16 закреплены скобками 17. В крышку 18 вставлена деталь 19 - нажимная кнопка.

Выключатель (переключатель) со шнурковым приводом (подпотолочный). В выключателе для открытой установки (рис. 4) укреплены контактные пластины 7, 8 и 9, которые могут соединяться мостиком 10. Пока за шнурок 2 не тянут (исходная позиция), детали механизма занимают положение, показанное на рис. 4, а. Потянув за шнурок, привязанный к рычажку 17, надавливают на выступ детали 5 и поворачивают её, ось 6, деталь 16 и обойму с контактным мостиком 10 на 90° (рис. 4, б, вверху). При этом контакты переключаются, а пружина 15 растягивается, т.к. она закреплена между неподвижной деталью 14 и повернувшейся деталью 16. Отпуская шнурок, освобождают пружину. Сокращаясь, она тянет за собой деталь 16 и рычажок 17, нижний конец которого заскакивает за следующий выступ детали 5: механизм подготовлен к очередному переключению (рис. 4, б, внизу).

Рис. 4. Подпотолочный переключатель со шнурковым приводом: а - внешний вид и устройство; б - принцип действия; в - последовательность переключения контактов.

Корпус 1 переключателя привинчен к пластине 12 винтами 11. Для винтов, крепящих пластину 12 к стене, служат отверстия 4. Чехол переключателя привинчивается винтом 3, для чего в детали 12 - сделано отверстие 13 с резьбой.

Последовательность переключения контактов иллюстрирует рис. 4, в.

5. Звонок электрический

Используется, как правило, в качестве звукового сигнального устройства, например у входных дверей в квартире. Большинство звонков - электромагнитные безыскровые. Они состоят из электромагнита, якоря с бойком и металлической чашечки (или пластины, иногда колокольчика). Звонок работает от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В. При нажатии на кнопочный выключатель (кнопку) в цепи звонка электрический ток протекает по обмотке электромагнита, создавая в магнитопроводе переменный магнитный поток, якорь притягивается к электромагниту и боёк ударяет по металлической чашечке (пластине).

Существуют две схемы включения безыскровых звонков. По первой схеме (рис. 1, а) кнопочный выключатель SB1 включён в цепь вторичной обмотки II электромагнита, напряжение которой не превышает 42 В; первичная обмотка I постоянно включена в сеть. Схема применяется в сырых помещениях. По второй схеме (рис. 1, б) обмотка II замкнута накоротко, а в обмотку I включают кнопочный выключатель SB2, изоляция которого и проводов к нему рассчитана на 250 В. Схема применяется в сухих помещениях, в частности в квартирах. См. также статью 1. Электромонтажник и рис. 5 к ней.

Рис. 1. Схема устройства безыскрового звонка и способы включения его в сеть: а - кнопочный выключатель SB1 введён в обмотку II электромагнита 1; б - кнопочный выключатель SB2 введён в обмотку I электромагнита; 2 - воздушный зазор в цепи электромагнита; 3 - упругая стальная пластина (якорь) с бойком; 4 - металлическая чашечка.

Громкость боя звонка можно изменять, поворачивая чашечку (отверстие для её крепления расположено эксцентрично) и таким образом регулируя зазор между нею и бойком (рис. 2).

Рис. 2. Изменение громкости боя безыскрового электромагнитного звонка: δ1 и δ2 - зазоры между чашечкой и бойком.

Наряду с электромагнитными звонками переменного тока выпускают электронные звонки с мелодичным сигналом. В ряде электронных звонков громкость звучания можно изменять в широких пределах при помощи регулятора громкости.

6. Кондиционер бытовой

Служит для создания и автоматического поддержания в закрытых помещениях температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, наиболее благоприятных для самочувствия людей. В состав кондиционера входят холодильный агрегат (компрессор с электроприводом и испарительный воздухоочиститель), конденсатор, воздушный фильтр, вентилятор с электроприводом, а также приборы автоматического контроля и регулирования работы холодильного агрегата и поддержания параметров воздуха в помещении на заданном уровне. Пуск, остановка и изменение режима работы кондиционера осуществляются с пульта управления, расположенного на передней панели агрегата.

Бытовой кондиционер типа БК-2000.

Распространены бытовые кондиционеры БК-1500, БК-2000 и БК-2500, производительностью 700, 750 и 1000 мэ/ч, рассчитанные на обеспечение кондиционированным воздухом помещений площадью 25, 30 и 35 м2 соответственно. Помимо указанных выпускаются бытовые кондиционеры БК-2000Т и БК-2000Р. Первый особенно эффективен весной и осенью, т.к. может подогревать в помещении воздух. Что касается БК-2000Р, то это кондиционер раздельного типа, состоит из двух блоков: компрессорно-конденсаторного и воздухообрабатывающего, соединяемых между собой сравнительно тонким шлангом - воздуховодом.

Часто бытовые кондиционеры выполняют функции приточной вентиляции. Чтобы предотвратить возможность простуды у людей, длительное время находящихся в помещении, кондиционер устанавливают на некотором расстоянии от того места, где они проводят большую часть времени (работают, отдыхают, готовят пищу и т.п.). Обычно кондиционеры устанавливают в оконных проёмах при помощи специальных монтажных приспособлений, укрепляемых на переплёте окна или непосредственно на стене здания. Размещают кондиционеры так, чтобы их боковые решётки и задняя (наружная за окном) стенка не были закрыты посторонними предметами. Естественно, достаточно объёмный кондиционер закрывает значительную часть оконного проёма и при любом декоративном оформлении не украшает окно. Установленный внизу окна, он к тому же затрудняет открывание створок окна. Поэтому часто кондиционер, несмотря на довольно большой вес, крепят в верхней части окна, на фрамуге, где он не так заметен, как на подоконнике. Способ крепления и крепёжные детали при верхнем расположении кондиционера должны быть особенно надёжны. В индивидуальных домах в южных районах кондиционеры нередко устанавливают непосредственно в стенах, не загромождая окон. В этом отношении наиболее удобен для домашнего пользования кондиционер типа БК-2000Р: его компрессорно-конденсаторный блок размещается вне помещения (например, на балконе или на стене под окном), а воздухообрабатывающий блок - внутри помещения, и поток кондиционированного воздуха может быть направлен в любую сторону. Шланг-воздуховод пропускают через отверстие в стене (с соответствующим уплотнением) либо в оконной коробке, чтобы не мешал открыванию и закрыванию створок окна.

7. Лампа накаливания

Источник света с излучателем в виде скрученной в спираль вольфрамовой нити, накаливаемой электрическим током до температуры 2500-3300 К. Излучатель расположен в стеклянной колбе с цоколем. Лампы могут иметь прозрачные, матированные, молочные, опаловые колбы, а также колбы с отражающим слоем со стороны цоколя - зеркальные лампы. В бытовых осветительных приборах применяют лампы накаливания мощностью от 15 до 300 Вт, рассчитанные на напряжение 220 или 127 В. В лампах малой мощности (до 40 Вт) воздух из колбы удаляют (вакуумные лампы); остальные для повышения температуры тела накала (т.е. увеличения световой отдачи) наполняют инертным газом - криптоном или аргоном (газополные лампы). По форме вольфрамовой нити лампы накаливания бывают моно- и биспиральные. Последние имеют толстую на вид нить в форме дуги или полукольца, свёрнутую из другой, более тонкой спирали. Биспиральные лампы характеризуются большей яркостью и меньшими габаритными размерами баллона по сравнению с моноспиральными той же мощности. Примеры исполнения ламп накаливания приведены на рисунке.

Лампы накаливания: 1 - газополная аргоновая; 2 - газополная криптоновая; 3 - лампа в форме свечи (применяют в люстрах и настенных светильниках); 4 - автомобильная двухконтактная; 5 - автомобильная одноконтактная (применяют также в ёлочных гирляндах).

Средняя продолжительность горения лампы накаливания при расчётном напряжении составляет 1000 часов. Лампы очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения. Так, например, при повышении напряжения на 6% по отношению к номинальному срок службы лампы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, т.к. ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено. На выпускаемых в последнее время лампах указывают не одно (номинальное) значение напряжения (127 или 220 В), а диапазон напряжений (125-135, 215-225, 220-230, 230-240 В). В пределах указанного диапазона лампа хорошо светит и достаточно долговечна. Значение напряжения, лежащее примерно в середине диапазона, является номинальным. Необходимость в нескольких диапазонах объясняется тем, что рабочее напряжение в сети всегда отличается от номинального: ближе к источнику электропитания напряжение выше, вдали от источника - ниже. Поэтому, чтобы лампы и хорошо светили, и не перегорали преждевременно, нужно правильно выбрать необходимый диапазон. В частности, при номинальном напряжении 220 В в квартирах должны быть лампы на 215-225 В, на лестничных клетках - на 230-240 В.

Для обозначения осветительных ламп накаливания общего пользования используют буквы: В - вакуумная, Г - моноспиральная аргоновая, Б - биспиральная аргоновая, БК - биспиральная криптоновая. За буквами следуют две группы цифр, которые указывают диапазон напряжений (или номинальное напряжение) и мощность лампы. Пример: В 220-230-25 - вакуумная лампа, диапазон напряжений 220-230 В, мощность 25 Вт.

Лампу накаливания надо ввинчивать в патрон плотно, во избежание мигания и перегрева из-за плохого контакта.

8. Люминесцентная лампа

Разновидность газоразрядных источников света, в которых используется способность некоторых веществ (люминофоров) светиться под действием ультрафиолетового излучения электрического разряда в газе (обычно - в аргоне и парах ртути). Люминесцентные лампы выпускают мощностью от 8 до 150 Вт и различают в зависимости от состава люминофора по оттенкам свечения: ЛД - дневного света, ЛБ - белого света, ЛХБ - холодно-белого света, ЛТБ - тёпло-белого света. Кроме того, создана серия ламп с улучшенной цветопередачей: ЛЕЦ, ЛТБЦ и ЛДЦ (соответственно естественного, тёпло-белого и дневного света с улучшенной цветопередачей). Стоящие после буквенных обозначений цифры указывают мощность лампы в Вт. Например, ЛХБ-20 означает люминесцентная холодно-белая мощностью 20 Вт.

По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы более экономичны, т.к. имеют в 7-8 раз большую световую отдачу, обладают большим сроком службы (несколько тысяч часов) и дают мягкий рассеянный свет, меньше слепящий глаза и вызывающий меньшее утомление зрения. Свет люминесцентных ламп (особенно типа ЛЕЦ, ЛДЦ) похож на дневной и позволяет различать цвета точно так же, как и при естественном освещении.

К недостаткам люминесцентных ламп следует отнести их относительную громоздкость, необходимость в специальном пускорегулирующем аппарате (ПРА), чувствительность к температуре окружающего воздуха (при температуре ниже + 10 °С лампа может не зажечься) и наличие стробоскопического эффекта. Последний вызывается частыми (100 раз в секунду) неуловимыми для глаз миганиями люминесцентной лампы в такт с колебаниями переменного тока в осветительной сети, что может привести к искажению действительной картины движения освещаемых предметов.

Сущность стробоскопического эффекта состоит в следующем. Пусть вращающийся предмет, например шпиндель токарного станка, за время между двумя последовательными вспышками лампы успевает сделать полный оборот или целое число оборотов. Значит, при каждой очередной её вспышке наблюдатель будет видеть шпиндель в одном и том же положении, т.е. как бы неподвижным. Если же вращающийся предмет за время между вспышками сделает немного больше (меньше) полного оборота, то наблюдателю будет казаться, что вращение происходит в сторону истинного перемещения (в обратную сторону), но значительно медленнее, чем на самом деле. Стробоскопический эффект имеет много полезных применений, однако он может быть чрезвычайно опасен, в частности в школьных мастерских.

При неправильном включении (без защитных конденсаторов) люминесцентные лампы являются также источниками помех для радиоприёмников и телевизоров. Несмотря на эти недостатки, люминесцентная лампа - один из наиболее совершенных источников света. В быту находят всё более широкое применение главным образом лампы мощностью от 13 до 65 Вт в настенных и настольных светильниках, люстрах.

Внешний вид люминесцентных ламп приведён на рис. 1. По форме они бывают прямыми, кольцевыми, U-, W-образными и т.д., и эти названия нашли отражение в старых обозначениях светильников для люминесцентных ламп. В настоящее время все лампы, кроме прямых, называют фигурными. Упрощённая схема включения люминесцентной лампы в сеть дана на рис. 2. При замыкании выключателя SA в стартёре E1 (небольшая неоновая лампочка) возникает чуть заметный тлеющий разряд, под действием которого разогреваются электроды стартёра. Один из электродов - биметаллический; разогреваясь, он изгибается и касается другого электрода. В результате ток в цепи значительно увеличивается, а разряд в стартёре гаснет. Увеличившийся ток разогревает электроды 2 люминесцентной лампы, и они начинают испускать электроны (это подготовка к зажиганию лампы). Электроды стартёра тем временем остывают, биметаллическая пластина распрямляется и, наконец, между этими электродами образуется зазор; сила тока в цепи резко уменьшается, а в дросселе LL1 возникает кратковременное значительное напряжение (напряжение самоиндукции), препятствующее уменьшению этого тока. Складываясь с напряжением сети, напряжение самоиндукции создаёт в лампе импульс напряжения, достаточный для возникновения электрического разряда в газе (сначала в аргоне, а затем - после разогрева лампы - в парах ртути). Когда лампа горит, напряжение на её электродах(и, следовательно, на электродах стартёра, который присоединён параллельно лампе) ниже напряжения сети на величину эдс самоиндукции, возникающей в дросселе при зажигании лампы. Таким образом, назначение дросселя, кроме зажигания люминесцентной лампы, состоит ещё и в том, что он препятствует неограниченному возрастанию тока разряда (в отсутствие дросселя возрастание тока привело бы либо к разрушению лампы, либо к перегоранию предохранителей в квартирной электросети). Конденсатор С1 в цепи стартёра служит для подавления радиопомех, конденсатор С2 - для повышения коэффициента мощности cosφ (см. статью 1. Электромонтажник).

Рис. 1. Внешний вид люминесцентных ламп: а - прямых; б - фигурных (кольцевые, U-образные, W-образные).

Рис. 2. Упрощённая схема включения люминесцентной лампы в сеть переменного тока.

Стробоскопический эффект может быть почти полностью устранён парным включением ламп (рис. 3), при котором одна из них включается через дополнительный конденсатор большой ёмкости СЗ (до 2,5 мкФ). С помощью этого конденсатора между токами в лампах создаётся сдвиг по фазе. В результате, когда одна лампа пригасает, другая горит максимально ярко и освещённость выравнивается. Подобная схема включения применяется в выпускаемых промышленностью двухламповых светильниках, но может быть выполнена и в домашних условиях.

Рис. 3. Принципиальная схема включения двух люминесцентных ламп в сеть однофазного переменного тока: H1 и H2 - люминесцентные лампы; E1 и E2 - стартёры; С1 и С2- конденсаторы, встроенные в стартёры, для подавления радиопомех; С3 - балластный конденсатор для создания сдвига фаз между токами в лампах; LL1 и LL2 - дроссели; R1 - разрядный резистор; SA1 - выключатель; I, I1, и I2 - токи соответственно в сети, первой и второй лампах; Uc - напряжение сети.

8.1. Замена люминесцентной лампы и стартёра

Рассеиватель 2 (рис. 4, а) установлен на отбортованном основании 3, закреплён винтом 1 и съёмной крышкой 4. На рис. 4, б рассеиватель и лампа 13 сняты и видно, что на основании укреплены: патрон 12 для лампы, в который вставлен также стартёр 11, ПРА 10, конденсатор 9, колодка 8 для присоединения светильника к сети и пружинный ламподержатель 6. Лампа закреплена перемычкой 14, которая привинчена к патрону винтом 15. На рис. 4, д видны четыре гнезда 16 для лампы и два гнезда 17 для стартёра. Лампа 13 показана отдельно на рис. 4, в. Для выводов от ПРА служат зажимы (рис. 4, л). Винтами 18 присоединяют внешние провода; внутренние провода припаивают к перьям (лепесткам) 19. В отверстия в перьях вводят, а затем припаивают облуженные концы проводов. Элементы светильника соединяют по схеме рис. 4, ж. Провода от сети вводят через отверстия 7 и присоединяют к зажимам (рис. 4, е). Отверстия в колодке служат: 20 - для ввода проводов, 21 - для отвёртки, 22 - для крепления светильника к основанию. Провода зажимают между пластинами 25 и 26. Пластины 26 имеют насечку и отверстия с резьбой для винтов 23. На винты надеты пружинящие (разрезные) шайбы 24. Для крепления к стене служат отверстия 5.

Рис. 4. Настенный светильник с U-образной люминесцентной лампой: а - общий вид; б - расположение элементов люминесцентной лампы; в - устройство U-образной лампы; г - расположение выводов от ПРА; д - установка лампы и стартёра; е - устройство элементов крепления; ж - соединение элементов светильника и их включение в сеть.

Замена лампы. Чтобы заменить лампу, надо: а) отвинтить винт 1 и снять рассеиватель; б) отвинтить винт 15 и освободить перемычку 14; в) освободить лампу от ламподержателя 6 и вынуть её из патрона 12; г) снять перемычку 14 и переставить её на новую лампу; д) вставить новую лампу в патрон, закрепить перемычку и установить пружинный ламподержатель 6; е) поставить рассеиватель 2 и привинтить его винтом 1.

Примечание. Погасание люминесцентной лампы далеко не всегда говорит о её повреждении. Причина может быть в неисправности ПРА, конденсатора или стартёра.

Замена стартёра. Признак неисправности стартёра - вспышки концов лампы. Чехол стартёра изнутри изолирован конденсаторной бумагой и прикреплён к основанию 29 из изолирующего материала. В основание вставлены два штифта 30. К ним припаяны выводы неоновой лампочки 27 с биметаллическим контактом и конденсатора 28 для подавления радиопомех. Чтобы заменить стартёр, надо вынуть его из гнёзд 17 патрона 12, а затем вставить в них новый стартёр.

9. Микроволновая печь

Сверхвысокочастотная печь, СВЧ-печь. В домашних условиях используется для быстрого приготовления пищи, подогревания готовых блюд и размораживания продуктов. В отличие от газовых плит, электрических плит, жарочных шкафов (электродуховок, грилей), в микроволновой печи тепловая обработка продуктов происходит за счёт поглощения ими энергии электромагнитных колебаний сверхвысоких частот (СВЧ-волн), генерируемых магнетроном. Рабочая камера микроволновой печи устроена таким образом, что генерируемые магнетроном СВЧ волны свободно распространяются во всём объёме камеры, многократно отражаясь от стенок и дна её, со всех сторон проникают в обрабатываемый продукт и равномерно прогревают его. Используемый в микроволновой печи принцип нагрева обеспечивает высокие вкусовые качества блюд, полностью сохраняет витамины, исключает пригорание, продукты меньше обезвоживаются, не увариваются и не ужариваются. Кроме того, специфика приготовления пищи в микроволновой печи позволяет значительно сократить применение жиров, что крайне важно при диетическом питании. Времени на приготовление различных блюд с помощью микроволновой печи уходит в 4...8 раз меньше, чем при готовке, например, на газовой плите. При этом ни сама печь, ни окружающее её пространство не нагреваются, при работе печи не выделяются никакие продукты сгорания или запахи - воздух в кухне остаётся всегда чистым.

Для приготовления пищи в микроволновой печи годится любая посуда - из стекла, фарфора, фаянса, пластмассы и даже бумаги, но только не металлическая. Запрещается пользоваться не только металлической посудой, но даже посудой с металлическим украшением, например в виде золотых ободков на тарелках или чашках. Разогревать еду можно непосредственно на тарелках перед подачей на стол. Некоторые виды продуктов обрабатывают в закрытой стеклянной посуде, чтобы предотвратить выкипание пищи и загрязнение стенок печи. Во избежание взрыва или бурного закипания не следует помещать в печь продукты в герметичной упаковке, например бутылочку с детским питанием, плотно закрытую винтовой пластмассовой крышкой или соской.

Красивое оформление передней стенки печи и декоративное покрытие остальных её стенок хорошо сочетаются с современной кухонной мебелью. При установке печи необходимо проследить, чтобы между её дном и поверхностью стола, на котором она стоит, не было металлических предметов. Для нормальной работы печи следует обеспечить доступ воздуха к передней, нижней и задней стенкам кожуха. Расстояние от задней стенки кожуха до ближайшего предмета должно быть не менее 2,5 см.

Из микроволновых печей, выпускаемых отечественной промышленностью, неплохо зарекомендовала себя модель «Электроника-ЗС». Эта печь предназначена для работы от сети напряжением 220 В. Потребляемая мощность не более 1,32 кВт. Габаритные размеры 600х405х421 мм. Продолжительность работы печи «Электроника-ЗС» (до 25 мин) устанавливается при помощи реле времени (таймера) в зависимости от времени, требуемого на приготовление того или иного блюда. По истечении заданного промежутка времени печь автоматически выключается

Безопасность работы с микроволновой печью обеспечивается автоматической системой блокировки, мгновенно останавливающей печь (прекращающей работу генератора СВЧ волн) при открывании дверцы рабочей камеры. Пользуясь микроволновой печью, следует строго соблюдать правила, указанные в руководстве по её эксплуатации. Нельзя, например, включать пустую печь; минимальная загрузка - стакан жидкости (чая, молока и т.д.). При любых повреждениях печи следует обращаться в соответствующее ателье по ремонту, устранять неисправности должен только специалист. Следует также иметь в виду, что микроволновая печь не является универсальным прибором для приготовления пищи, она - полезное дополнение к газовой или электроплите, но не их замена.

10. Морозильник бытовой

Предназначен для быстрого замораживания свежих пищевых продуктов и их длительного хранения в домашних условиях. По устройству и принципу действия является аналогом обычного компрессионного холодильника, отличается от него большей холодопроизводительностью (в режиме замораживания обеспечивает понижение температуры в морозильной камере до –24 °С) и тем, что температура во всех точках его камеры практически одинакова - не выше –18 °С (режим хранения). При этой температуре наилучшим образом сохраняются питательные и вкусовые качества многих пищевых продуктов (см. таблицу) при почти полном сохранении их витаминного состава.

Ориентировочные сроки хранения некоторых продуктов в замороженном виде без снижения их качества

Морозильники выпускают, как правило, однокамерные в виде шкафа или стола. Максимальное значение достигаемой в камере минусовой температуры обозначают обычно на дверце или панели управления звёздочками или снежинками: три малые звёздочки (снежинки) означают, что в камере морозильника гарантируется температура не выше –18 °С, а большая (иногда иного цвета) звёздочка (снежинка) означает, что в режиме замораживания температура в камере понижается до –24 °С. Если морозильник почему-либо перестал работать (например, временно прекратилась подача электроэнергии), то при закрытой дверце температура в его камере остаётся в течение 15...20 часов достаточной для хранения продуктов.

Хранить продукты в морозильнике лучше всего в плотно закрытой посуде, либо тщательно упакованными в полиэтиленовые мешочки или завёрнутыми в фольгу мелкими порциями, не допуская многократного их размораживания и замораживания, т.к. это заметно ухудшает качество сохраняемых продуктов. Кроме того, мелкая расфасовка позволяет более полно использовать полезный объём камеры. Если камера заполнена лишь частично, условия хранения ухудшаются: чем меньше загрузка камеры, тем больше колебания температуры при цикличной работе холодильного агрегата. Об этом следует помнить и не доводить сроки хранения продуктов до предельных значений, указанных в таблице.

В процессе эксплуатации морозильника на стенках испарителя (в камере) образуется снежный покров - «снеговая шуба», что приводит к увеличению продолжительности работы холодильного агрегата, неэкономному расходованию электроэнергии (при «снеговой шубе» толщиной в 1 см потребление электроэнергии увеличивается вдвое) и более скорому износу морозильника. Снежный покров рекомендуется удалять 1-2 раза в год, приурочивая ко времени, когда в морозильнике мало продуктов. Чтобы замедлить образование «снеговой шубы», продукты, помещаемые в морозильник, следует упаковывать во влагонепроницаемую тару и свести до минимума время, в течение которого дверца морозильника остаётся открытой.

Долговечность и бесперебойность работы морозильника во многом зависят от правильной его установки и эксплуатации. Устанавливать морозильник лучше всего в неотапливаемом углу кухни (или иного помещения), недоступном для солнечных лучей, подальше от плиты, батареи отопления и раковины (мойки). Запрещается устанавливать морозильник на токопроводящем полу (каменном, металлическом, земляном) без электроизоляционных подкладок во избежание поражения электрическим током при случайном повреждении изоляции внутри морозильника. Температура воздуха в помещении, где установлен морозильник, должна быть в пределах 15...35 °С; относительная влажность - не выше 80%. Между задней стенкой морозильника и стеной помещения необходимо оставить небольшой зазор: это улучшает теплоотвод от конденсатора и предотвращает возможность появления дополнительного шума. Морозильник необходимо отключать от сети при размораживании и уборке, перемещении на другое место и мытье пола под ним, Нельзя одновременно прикасаться к морозильнику и устройствам, имеющим естественное «заземление» (газовые плиты, радиаторы отопления, водопроводные краны и т.п.). При появлении признаков замыкания электросети на корпус морозильника (пощипывание при касании к его металлическим частям) надо немедленно отключить морозильник и вызвать механика обслуживающей организации.

11. Патрон электрический

Электроустановочное устройство для крепления лампы накаливания и подключения её к электросети. Различают патроны резьбовые и байонетные.

Рис. 1. Патроны для ламп накаливания: а - резьбовые для лампе цоколем Е27 и Е14; б, в - байонетные с одним и двумя подвижными контактами соответственно; 1 и 2 - свинчивающиеся части патрона; 3 - вкладыш с контактами 4 и 5 (пружинный); 6 - центральный контакт цоколя; 7 - гильза цоколя.

Резьбовые патроны (рис. 1, а), используемые в квартирах, выпускают с резьбой диаметром 27 мм для обычных ламп накаливания (цоколь Е27) и резьбой диаметром 14 мм (старое название «Миньон») для ламп относительно небольшой мощности (цоколь Е14), по форме напоминающих свечи. Существуют также патроны с резьбой диаметром 40 мм (старое название «Голиаф») для ламп большой мощности (от 0,5 кВт); в квартирах не применяют.

Байонетные патроны (старое название «Сван») предназначены в основном для автомобильных, железнодорожных и др. ламп, работающих в условиях вибрации и тряски. В доме такие патроны (рис. 1, б и в) можно увидеть в швейных электрических машинах, диапроекторах, ёлочных гирляндах и т.п.

Замена патронов в светильниках

Присоединение проводов. Разъединяют части 1 и 2 патрона (рис. 2, а) и извлекают вкладыш 3. Пропускают провода 4 через отверстие 5, делают колечки 6 и 7 и присоединяют их винтами 8 и 9.

Рис. 2. Монтаж патронов: а - разъединение частей патрона и последовательность монтажных операций; б и в - замена патронов в люстрах, бра и т.п., а также в светильниках с люминесцентными лампами.

Крепление патрона к светильнику (рис. 2, б). К трубке 11 (в которой внутри светильника проложены провода) патрон прикрепляют при помощи ниппеля 10 (небольшой трубочки с бортиком и резьбой). Патроны люстр, бра и т.п. монтируют на заводе-изготовителе. Выводы от патронов присоединяют к зажимам колодки 12 (рис. 2, в). Через них светильник соединяют с электросетью.

12. Предохранитель электрический

Служит для электрической защиты от перегрузок и коротких замыканий (см. 1. Электромонтажник). Наиболее часто употребляют плавкие предохранители. В таком предохранителе ток проходит через проволочку из легкоплавкого металла (плавкую вставку), рассчитанную на определённый максимальный ток. При недопустимо большом токе проволочка расплавляется, электрическая цепь разрывается и неисправный или перегруженный током участок сети либо неисправный прибор оказываются обесточенными. Плавкий предохранитель (устанавливаемый на квартирном распределительном щитке) обычно состоит из корпуса (патрона) и ввинченной в него фарфоровой пробки с плавкой вставкой, рассчитанной на силу тока 6, 10 и более ампер (указывается на крышке пробки). При перегорании пробки следует сначала устранить неисправность или перегрузку в сети и только потом заменить пробку запасной, рассчитанной на тот же ток.

Существует несколько типов плавких предохранителей.

Плавкий предохранитель с задним присоединением проводов (рис., а) монтируют на щитке из изоляционного материала. Вводные шпильки 1 проходят через отверстие в щитке. Щитки с такими предохранителями можно ещё встретить в старых домах.

Плавкие предохранители: а - с задним присоединением проводов; б - однополюсный с контактными винтами; в - неразборная пробка; г- с разборными пробками и контактными винтами на 6, 10 и 20 А; д - с контрольными гильзами, разборными пробками и сменными плавкими вставками; е - головка со вставленной сменной вставкой, ввинченной в предохранитель; ж - со сменной плавкой вставкой и контрольной фарфоровой гильзой.

Однополюсный резьбовой предохранитель с контактными винтами и передним присоединением проводов (рис., б): пластины 5 и 6 укрепляют на фарфоровое основание 7. Пластина 5 соединена с резьбовой гильзой 4; в пластину 6 ввинчен контактный винт 8. Пластмассовый чехол 3 укрепляется на предохранителе при ввинчивании кольца 2. Роль контактного винта состоит в следующем. Каждому сечению проводов соответствуют вполне определённые предохранители, иначе они не обеспечат соответствующей защиты. Контактные винты исключают применение пробок на ток больший, чем допустимо. На рис., г слева направо показаны три предохранителя с пробками и контактными винтами на токи 6, 10, 20 А. Чем больше допустимый ток, тем короче пробка, а контактный винт длиннее. Справа на рис., г в предохранитель с контактным винтом на 6 А попытались ввернуть пробку на 20 А, но она до контактного винта не достала. Так и было задумано конструктором, чтобы предупредить возможную ошибку.

Неразборная пробка (рис., в): детали 10 и 11 соединены калиброванной проволокой 9. Если такая пробка перегорает, то её нужно выбрасывать, т.к. правильно перезарядить пробку в домашних условиях невозможно. Поэтому предохранители с неразборными пробками были заменены предохранителями с разборными пробками со сменными плавкими вставками заводского изготовления.

Предохранители с контрольными гильзами (рис., д) комплектуются разборными пробками со сменными плавкими вставками заводского изготовления: пробки первого исполнения - 6,3 и 10 А; пробки второго исполнения - на 6,3; 10; 16 и 20 А. В головку предохранителя 12 свободно вставляется вставка - фарфоровая или стеклянная трубка 13, которая заканчивается металлическими деталями 14 и 15; внутри трубки они соединены калиброванной проволокой 9. Головка вместе со вставкой ввинчивается в предохранитель (рис., е).

В современных плавких предохранителях роль контактного винта играет контрольная фарфоровая гильза 16 (рис., ж) с отверстием в центре. Диаметры отверстия таковы, что в них входят только определённые вставки на 6, 10 или 20 А, так, например, 20-амперная вставка не войдёт в отверстие, предназначенное для 10-амперной вставки.

При коротком замыкании пробка плавкого предохранителя перегорает достаточно быстро и в этом, наиболее опасном, случае является простой и надёжной защитой. Но при перегрузках, когда ток не очень сильно превышен, предохранители далеко не всегда выполняют роль защитного аппарата. Например, при перегрузках до 30% пробки вообще не перегорают, хотя срок службы проводки заметно сокращается. При больших перегрузках (50...70%) время перегорания настолько велико (минуты, десятки минут), что изоляция перегруженных проводов успевает сильно перегреться. Другим недостатком пробок и плавких вставок предохранителей является их повреждаемость. После перегорания неразборной пробки (или плавкой вставки разборной) её надо заменять, а запасные пробки (плавкие вставки), калиброванные на необходимый ток, не всегда есть. Замена же пробок (вставок) на другой ток нарушает избирательность защиты, что совершенно недопустимо. Более удобны в использовании автоматические выключатели, в которых вместо плавкой вставки имеется реле, срабатывающее при больших токах.

13. Провода, кабели, шнуры

Электрические провода различаются материалом токопроводящих жил (обычно медь, алюминий, алюмомедь), их поперечным сечением (от долей до сотен квадратных мм), числом жил (одно- и многожильные), изоляцией (резина, бумага, пряжа, пластмасса), оболочками (резина, пластмасса, металл) и т.п. Такое разнообразие определяется многими факторами: назначением провода, условиями прокладки, напряжением сети, силой тока и др.

Рис. 1. Конструктивные схемы проводов: а - в - с однопроволочными жилами; г - с многопроволочными жилами и трёхжильного (внизу); д (сверху вниз) - четырёхжильного с несущим тросом, двухжильного с металлической оболочкой (фальцованного), трёхжильных плоских с разделительным основанием и без разделительного основания. Жилы: 1 - медные; 2 - алюминиевые; 3 - алюмомедные. Изоляция: 4 - резиновая; 5 - пластмассовая поливинилхлоридная (ПВХ); 6 - оплётка из хлопчатобумажной пряжи, пропитанная противогнилостным составом; 7 - металлический (стальной) трос; 8 - металлическая (например, латунная) оболочка; 9 - разделительное основание.

Рис. 2. Установочные провода: а - е - круглые; ж - к - плоские; 1 - жила; 2 - резиновая изоляция; 3 - оплётка из хлопчатобумажной ткани; 4 - ПВХ-оболочка; 5 - ПВХ-изоляция; 6 - резиновая изоляция, допускающая воздействие химически активной окружающей среды, дезинфицирующих веществ и аэрозолей; 7 - негорючая резиновая оболочка; 8 - прорезиненная тканевая лента; 9 - металлическая оболочка (свинец, латунь); 10 - оболочка, пропитанная противогнилостным составом; 11 - разделительное основание; 12 - метка на одном из проводов.

Конструктивные схемы проводов приведены на рис. 1. Номинальное рабочее напряжение проводов, применяющихся в жилых зданиях, - 660, 380 и 220 В. Поперечные сечения жил (в мм2) в жилых зданиях (в числителе - площадь поперечного сечения медных жил, в знаменателе - алюминиевых и алюмо-медных): 1/2,5 - линии групповой и распределительных сетей; 2,5/4,0 - линии до квартирных щитков и к расчётным счётчикам; 4,0/6,0 - питающая сеть и стояки. Круглые установочные провода (рис. 2) применяют для монтажа силовых и осветительных сетей. Витые провода ПРД и ПРВД в квартирах монтируют на роликах. Провода ПВ-1, ПВ-2, ПВ-3 и ПВ-4 прокладывают в пустотных каналах несгораемых строительных конструкций, ПРИ и АПРИ - в сухих и сырых помещениях, АПВ и АМПВ (алюмомедная жила) с двухслойной поливинилхлоридной (ПВХ) изоляцией - в трубах и пустотных каналах несгораемых строительных конструкций. Трубчатые провода ПРФ и АП РФ монтируют открыто в сухих помещениях непосредственно по несгораемым и трудносгораемым конструкциям. Провода ПРТО и АПРТО прокладывают в несгораемых трубах. Нагревостойкие провода ПРКА предназначены для фиксированного монтажа внутри осветительной арматуры, электроплит и др. нагревательных приборов. Проводами с несущим тросом APT и АВТ выполняют наружные вводы в жилые дома и хозяйственные постройки. Плоские установочные провода ППВ, АППВ применяют для неподвижной прокладки по стенам, перегородкам и перекрытиям (но не на чердаках!), покрытым сухой гипсовой или мокрой штукатуркой, а также по несгораемым стенам и перегородкам непосредственно поверх обоев или под ними; скрыто прокладывают их под штукатуркой, а также в трубах и пустотных каналах несгораемых строительных конструкций.

Кабели (рис. 3) применяют в сырых помещениях. Условия прокладки: НРГ (медные жилы) и АНРГ (алюминиевые жилы) - внутри помещений и в каналах при отсутствии механических воздействий на кабель; СРГ (медные жилы) и АСРГ (алюминиевые жилы) - внутри помещений, не подверженных вибрации, в среде, нейтральной по отношению к свинцу; ВВГ (медные жилы) и АВВГ (алюминиевые жилы) - на открытом воздухе, при температуре от -50 до +50 °С, но кабель должен быть защищён от прямых солнечных лучей. Четырёхжильными силовыми кабелями сравнительно большого сечения соединяют трансформаторную подстанцию с вводно-распределительным устройством дома и вводно-распределительное устройство со стояками лестничных клеток.

Рис. 3. Кабели: 1 - медные или алюминиевые жилы; 2 - резиновая изоляция; 3 - маслостойкая не распространяющая горение резиновая оболочка; 4 - свинцовая оболочка; 5 - ПВХ- изоляция; 6 - ПВХ-оболочка.

Соединительные шнуры для бытовых электроприборов и светильников представляют собой две или более изолированные жилы сечением до 1,5 мм2, скрученные или уложенные параллельно. Поверх жил в зависимости от условий эксплуатации могут быть неметаллическая оболочка или защитные покровы. Двухжильные шнуры применяют, если корпус прибора (светильника) не требует защитного зануления. Если зануление требуется, то пользуются трёхжильным шнуром.

14. Светильники

Предназначены для создания искусственного освещения в квартире, являются важным элементом её интерьера (см. также статью 1. Архитектор-дизайнер). Источниками света в бытовых светильниках служат лампы накаливания или люминесцентные лампы.

Некоторые выпускаемые промышленностью светильники имеют собственные наименования, например «Орфей», «Альфа», «Сервис 55». В большинстве случаев современные светильники маркируются буквами и следующими за ними цифрами. Первая буква в обозначении светильников указывает на используемый источник света: Н - лампа накаливания, Л или Ф - люминесцентная лампа, соответственно прямая или фигурная (кольцевая, U-образная, W-образная); вторая буква - на способ установки светильника: С - подвесной (свисающий), Н - настольный, Б - настенный (бра), Т - напольный (торшер), В - встроенный (например, в кухонную мебель), П - потолочный; третья буква - на назначение светильника, в частности бытовые обозначают буквой Б. За буквами следуют цифры, среди которых важнейшие для потребителя - число ламп и их мощность (остальные цифры имеют значение только для изготовителей). Примеры: НСБ 6x40 - светильник с лампами накаливания, подвесной, бытовой, содержащий 6 ламп мощностью 40 Вт каждая; ЛПБ 2x18 - бытовой потолочный светильник с двумя прямыми люминесцентными лампами мощностью по 18 Вт; ФСБ 32 + 22 - бытовой подвесной светильник с двумя фигурными люминесцентными лампами мощностью 32 и 22 Вт.

Рис. 1. Примеры исполнения светильников: а - потолочный (плафон) с люминесцентными лампами; б - подвесной (люстра) с лампами накаливания; в - настенный (бра) с лампами накаливания; г - настенный с люминесцентной лампой; д - настольный с выключателем 1 в основании; е - напольный (торшер) с выключателем 2 на шнуре.

Рис. 2. Пример светильников, образующих гарнитур: 1 - настольный; 2 - подвесной; 3 - напольный (торшер).

Внешнее исполнение некоторых светильников приведено на рис. 1. Выпускают также гарнитуры - комплекты светильников, различных по способу установки и назначению (общего, местного, комбинированного освещения), предназначенных для одного помещения. Все светильники, входящие в гарнитур, связаны между собой единством дизайна (рис. 2).

14.1. Монтаж люстр и светильников с люминесцентными лампами

Люстра (рис. 3, а) подвешивается на изолированном крюке 1 (рис. 3, б); изоляция крюка или ушка 2 обязательна. Ушко держится отбортовкой полого стержня 6. Внутри стержня проходят провода, они заканчиваются колодкой с зажимами 4 для присоединения проводов от сети. Крюк, ушко и колодка закрыты деталью 3, закреплённой кольцом 5. Если стержень 11 вывинтить из скобы 10, то снимается деталь 8 и будут видны крепления полых трубок 6 и 12 к крышке 7 и соединения 9 проводов. Провода скручены, пропаяны и изолированы изоляционной лентой либо упругими пластмассовыми колпачками.

Рис. 3. Монтаж люстр.

Деталь 13 надета на трубку 12, а затем навинчен патрон. Абажур 15, имеющий закраинки (которые входят в деталь 13), закреплён кольцом 14; оно навинчивается на патрон. Схема внутренних соединений в люстре показана на рис. 3, в.

Светильники с люминесцентными лампами. Внутренние соединения, так же как в люстрах, выполнены заводом-изготовителем медными проводами. Провода в светильниках с люминесцентными лампами имеют повышенную изоляцию. Дело в том, что в цепи люминесцентной лампы 100 раз в секунду возникают импульсы, напряжение которых значительно выше напряжения сети, - без этих импульсов лампа не зажжётся.

Важно понять, что внутренний монтаж светильников выполнен медными проводами, а квартирная электропроводка, как правило, алюминиевыми; соединять медные провода с алюминиевыми можно только через зажимы. Устройство такого зажима (его иногда называют люстровым) показано на рис. 3, в. Об исходных электрических схемах подключения светильников в квартирную сеть см. в статье 1. Электромонтажник.

15. Светорегулятор

Бесконтактное устройство, с помощью которого можно плавно регулировать мощность, потребляемую лампой накаливания, и тем самым изменять яркость её свечения от нескольких процентов по отношению к номинальной до практически полной (номинальной). Использование светорегулятора даёт возможность в любое время создавать в помещении комфортные световые условия и способствует экономии электроэнергии. Потери мощности в светорегуляторе не превосходят 1,5% от мощности присоединённой лампы; по сравнению с потерями при других способах регулирования (например, с помощью переменного резистора) они ничтожны, благодаря чему применение светорегуляторов весьма перспективно.

Различают светорегуляторы стационарные и переносные. Стационарный светорегулятор устанавливают вместо электрического выключателя. Увеличение или уменьшение яркости свечения лампы достигается поворотом ручки светорегулятора по часовой стрелке или против. Поворотом той же ручки до щелчка или её нажатием осуществляются включение и выключение лампы. Переносной светорегулятор имеет шнур с вилкой для включения в электрическую сеть, а также розетку для подключения светильника. Выпускаемые отечественной промышленностью светорегуляторы типа «Светон-300» (рис. 1) предназначены для использования в сетях переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В; они рассчитаны на мощность лампы от 60 до 300 Вт.

Рис. 1. Светорегулятор «Светон-300».

Схема включения лампы Н1 через светорегулятор Е1 приведена на рис. 2, а. Понижение напряжения, подводимого к лампе (по сравнению с номинальным), осуществляется за счёт «вырезания» части синусоидального напряжения светорегулятором (рис. 2, б). На рис. 2, в дан пример одного из исполнений стационарного светорегулятора. Он смонтирован в корпусе 2 и совмещён с механическим выключателем. Для регулирования яркости лампы ручку 1 поворачивают, а для включения или отключения лампы от сети - нажимают, причём включение (отключение) возможно при любом положении ручки. Такие светорегуляторы предназначены для скрытой установки в универсальных монтажных коробках. На рис. 2, г приведена схема конструкции светорегулятора с сенсорным (от английского слова sensory - «чувствительный») приводом к выключателю. В корпусе 5 собрано электронное устройство, срабатывающее при прикосновении пальцем к металлической пластине 4: после первого прикосновения лампа включается, после второго - гаснет. Яркость лампы регулируют вращением обоймы 3. Существует и другой способ регулирования яркости - за счёт изменения продолжительности касания.

Рис. 2. Светорегулятор: а - схема включения лампы в сеть через светорегулятор; б - осциллограммы сетевого напряжения и напряжения, подводимого от светорегулятора к лампе; схемы конструкции светорегуляторов, совмещённых с выключателями - механическим (в) и сенсорным (г).

16. Соединения электрические

Электромонтажные операции или устройства, обеспечивающие надёжней контакт между различными участками электрической цепи. Соединения бывают неразборные и разборные. Неразборные соединения осуществляют пайкой, сваркой и опрессовкой. Провода с медными жилами часто соединяют (сращивают) путём их скручивания. Разборные соединения выполняют с помощью зажимов или разъёмных соединителей (разъёмов). Зажимы современных электроустановочных устройств пригодны для присоединения как медных, так и (что очень важно) алюминиевых проводников. Последние имеют существенный недостаток: они «текут» при неравномерном контактном нажатии, вследствие чего, если не принять должных мер, провод выдавливается из зажима. Чтобы этого не случилось, под винт 1 (см. рис.) для присоединения провода 5 подкладывают скобу 4 с загнутыми краями, обычную шайбу 2 и разрезную шайбу 3, которая поддерживает постоянство контактного нажатия со стороны винта. Разъёмные соединения состоят из двух частей: гнездовой (розетки) и штыревой (вилки). В быту повсеместно применяют разъёмные штепсельные соединения. В устройствах автоматики, телемеханики и радиоэлектроники широкое распространение получили многоконтактные разъёмы. Элементы цепей ряда бытовых электроприборов также соединяют с помощью разъёмов.

Устройство зажима для присоединения алюминиевого провода.

В домашних условиях включение и отключение электроприёмников осуществляются, как правило, не разъёмными соединениями, а коммутирующими контактами выключателей и переключателей; использование разъёмных соединений для непосредственного включения и отключения допускается для бытовых электроприборов сравнительно небольшой мощности (например, электрокипятильников, электроутюгов).

17. Стабилизатор напряжения

Устройство, включаемое между электросетью и нагрузкой для автоматического поддержания в заданном пределе напряжения на нагрузке (в домашних условиях - в различных бытовых приборах, аудио- и видеоаппаратуре) при случайном изменении напряжения сети в некоторых пределах (обычно ±20% от номинального значения). Изменения напряжения, в частности, неблагоприятно сказываются на работе телевизоров и др. радиоаппаратуры: при пониженном напряжении телевизор работает плохо, а при повышенном срок его службы значительно сокращается. В домах, где сечение проводов недостаточно, напряжение заметно изменяется в течение дня в зависимости от числа включаемых и отключаемых потребителей: днём лампы горят ярко, т.к. потребителей мало (напряжение повышено), вечером - тускло, т.к. сеть перегружена (напряжение понижено).

Ферромагнитный стабилизатор напряжения: а - схема устройства; б - графики, поясняющие принцип стабилизации.

В быту наибольшее распространение получили ферромагнитные и более экономичные феррорезонансные стабилизаторы напряжения, действие которых основано на использовании явления магнитного насыщения ферромагнитного сердечника трансформатора кли дросселя. На стальные сердечники 1 и 2 (см. рис., а) ферромагнитного стабилизатора навиты две пары обмоток: первичные 3 и 4, на которые подаётся напряжение сети U, и вторичные 5 и 6, с которых напряжения U1 и U2 подаются на нагрузку. Обмотки 5 и 6 соединены встречно. Это значит, что к нагрузке (в данном случае к телевизору) подводится разность напряжений U2–U1. Сердечники по толщине неодинаковы: в сердечнике 2 стали много, в интервале значений напряжения U от 0 до 150 В он далёк от состояния магнитного насыщения, благодаря чему зависимость U1 от U носит практически линейный характер (рис., б, график U1) в сердечнике 1 стали мало, поэтому при напряжении U=70-80 В в нём заметно проявляется магнитное насыщение и зависимость U2 от U носит явно нелинейный характер (рис., б, график U2). Форма и ход кривых в интервале значений U от 100 до 150 В (примерно ±20% от номинального напряжения 127 В) таковы, что разность U2–U1 практически постоянна (рис., б, участок аб кривой U2-U1); в данном случае она равна 110 В.

Наряду с ферромагнитными и феррорезонансными стабилизаторами напряжения всё большее распространение получают электронные стабилизаторы (преимущественно на полупроводниковых приборах, реже - на электронных лампах и газоразрядные), в которых стабилизация осуществляется методом регулирования по отклонению от установленного уровня напряжения.

При выборе стабилизатора напряжения необходимо иметь в виду, что суммарная мощность потребителей энергии, подключённых к стабилизатору, не должна превышать мощности, на которую стабилизатор рассчитан.

18. Счетчик электрический

Измерительный прибор для учёта потребляемой электроэнергии. В быту применяют счётчики, рассчитанные на однофазное переменное напряжение 220 или 127 В частотой 50 Гц. В однофазном счётчике (см. рис.) алюминиевый диск 5 может вращаться вокруг оси О, с которой через червячную зубчатую передачу 3 связан счётный механизм 4 (показан отдельно на рис. б с цифрами, указывающими расход электроэнергии). Так как счётчик должен учитывать расход электроэнергии, а он пропорционален произведению тока нагрузки I, напряжения U, подведённого к нагрузке, и времени t, в течение которого нагрузка включена, то конструкция счётчика должна иметь элементы, автоматически перемножающие I, U и t. В общих чертах это достигается следующим образом. Диск счётчика вращается за счёт электромагнитных сил, которые создаются катушками 1 и 2. Первая катушка включается в сеть последовательно и создаёт силу, пропорциональную току I; вторая катушка - параллельно и создаёт силу, пропорциональную напряжению U. Поэтому частота вращения алюминиевого диска, расположенного между катушками, пропорциональна произведению IU. Если нагрузка равна нулю, диск неподвижен и показания счётчика не изменяются. При нагрузке диск вращается, причём тем быстрее, чем больше нагрузка. Время автоматически учитывается, потому что чем дольше вращается диск, тем больший путь совершается обоймами 6-10 счётного механизма, а на них написаны цифры, которые видны в окошечке на крышке счётчика. На обоймах написаны цифры 0, 1, 2, ..., 9. Обоймы закрыты щитком, и мы в его окошечках видим только по одной цифре на каждой из них. Допустим, что алюминиевый диск 5 счётчика начинает вращаться по стрелке, когда во всех окошечках видны нули. Наблюдая за счётчиком, мы увидим, как самый правый нуль поднимется и исчезнет, уступая место единице. Её сменит двойка и т.д. А когда вместо девятки в окошечке снова появится нуль, то в соседнем окошечке слева окажется единица. Таким образом, полному обороту первого диска, считая справа, соответствует 1/10 оборота второго диска, полному обороту второго - 1/10 оборота третьего и т.д.

Однофазный счётчик: а - конструкция и схема включения счётчика; б - кинематическая схема счётного механизма.

Число зубьев червячной и зубчатой передач подобрано таким образом, что счётчик отсчитывает, как правило, киловатт-часы (цифры в чёрных окошечках) и их доли (цифры в красном окошечке). На щитке счётчика написаны: а) обозначение, например для квартирных счётчиков СО-2, СО-5 и т.п., где буквы СО - счётчик однофазный; б) наименование единицы учёта электроэнергии, например киловатт-часы; в) номинальные напряжения, например 220 В, ток 5 А, частота 50 Гц, а также максимальный ток, при котором погрешность учёта не выходит из класса точности. Значения токов пишут в строчку, например 5-15 А, где 5 А - номинальный, а 15 А - максимальный ток. Если максимальный ток не указан, то счётчик допускает двойную нагрузку по сравнению с номинальным током; г) класс точности - арабские цифры в кружке (не показано); д) передаточное число, например 1 кВт ч - 1250 оборотов диска. Для удобства счёта числа оборотов на ребре диска сделана метка. Стрелка у прорези указывает направление вращения диска (слева направо), при котором показания счётного механизма увеличиваются.

18.1. Что можно определить по счётчику?

Прямое назначение счётчика - учитывать расход электроэнергии. Но, кроме того, наблюдая за работой счётчика, можно получить ещё ряд важных сведений.

1. Сколько израсходовано электроэнергии? Пусть 23 мая счётчик показывал 758,5, а 15 июня - 894,3. На щитке счётчика написано «киловатт-часы». Расход электроэнергии вычисляется вычитанием из более поздних показаний более ранних, а именно:

894,3-758,5 = 135,8 кВт ч.

Если на счётчике написано «гектоватт-часы», то число гектоватт-часов нужно разделить на 10, так как 1 кВт-ч = 10 гВт-ч.

2. Имеются ли в данный момент где-нибудь в квартире включённые лампы или электроприборы? Если диск счётчика вращается, значит имеются. Если неподвижен - всё выключено.

3. Какой мощности приборы сейчас включены? Пользуясь секундной стрелкой часов, определим, за сколько времени диск совершит, например, 40 оборотов. Это легко сделать, т.к. на диске имеется зачернённая полоска, которая отчётливо видна в окошечке всякий раз, когда диск заканчивает один оборот и начинает следующий. Допустим, на 40 оборотов затрачено 75 с. На счётчике указано, например, «1 кВт-ч - 5000 оборотов», т.е. для отсчёта 1 кВт-ч = 3600 000 Вт-с электроэнергии диск счётчика совершает 5000 оборотов. Исходя из этого, нетрудно подсчитать (составив и решив соответствующую пропорцию), что за 40 оборотов диска счётчик отсчитает 28 800 Вт-с. Зная, что 28 800 Вт-с израсходовано за 75 с, определяем мощность включённых приборов: 28 800:75 = 384 Вт.

4. Какой ток проходит через счётчик? Если мощность включённых электроприборов известна, например 384 Вт, то при напряжении сети 127 В ток нагрузки составляет: 384:127 = 3 А.

5. Как узнать по счётчику, не перегружена ли сеть? Зная, какое сечение имеют провода, идущие от счётчика, легко определить длительно допустимый через них ток, например 20 А. Умножив этот ток на номинальное напряжение сети, узнаем, какая ему соответствует мощность. В данном примере это 20x127 = 2540 Вт (или 20x220 = 4400 Вт). Зададим какой-нибудь промежуток времени, например 30 с, и, перемножив 2450 на 30, узнаем, что счётчик должен отсчитать 2450x30 = 76200 Вт-с. Пусть на счётчике написано «1 кВт-ч - 5000 оборотов». Следовательно, при 1 кВт-ч = 3600000 Вт-с совершается 5000 оборотов, а при 76 200 Вт-с должно совершиться 76200 x 5000:3600000 = 106 оборотов. Итак, если провода не перегружены, то диск счётчика за полминуты делает не более 106 оборотов.

6. Как узнать, не перегружен ли сам счётчик? Пусть на нём написано «5-15 А, 220 В, 1 кВт-ч=1250 оборотов». Максимальному току соответствует мощность 15 х 220 = 3300 Вт, расход электроэнергии за 30 с 3300 х 30 = 99000 Вт-с и 99000 x 1250 : 3600000 = 34 оборота диска. Значит, если за 30 с диск сделает не более 34 оборотов, то счётчик не перегружен.

7. Как узнать, исправен ли счётчик? Счётчик должен обладать определённой точностью, и проверить её можно только в электротехнической лаборатории, а право проверки и пломбирования счётчиков дано не всякой лаборатории. Однако есть признаки, по которым можно оценить работу счётчика и в домашних условиях. При отключении нагрузки диск счётчика должен останавливаться, совершив не более одного оборота. Если же диск без нагрузки продолжает вращаться (под действием напряжения, поданного на зажимы параллельной цепи), значит имеет место «самоход» - счётчик неисправен. «Самоход» легче всего обнаружить ночью, потому что ночью сеть мало нагружена, благодаря чему напряжение немного повышено. Жужжание счётчика, если оно не сопровождается «самоходом», не является признаком неисправности.

8. Как узнать, не даёт ли счётчик искажённые показания? Первым их признаком служит повышенный счёт за электроэнергию. Проверили «самоход» - «самохода» нет. Попробуем тогда поступить следующим образом. Включим лампы такой мощности, чтобы счётчик был нагружен примерно наполовину. Вычислим, сколько оборотов должен совершать диск, и, наконец, сравним фактическое число оборотов с вычисленным. Например, на счётчике написано: «5 А, 127 В, 1 кВт-ч - 5000 оборотов». Значит, полная нагрузка 5 х 127 = 635 Вт. Для испытаний нужна примерно половина нагрузки, т.е. 300...350 Вт. Её легко получить, включив люстру из пяти ламп по 60 Вт и настольную лампу на 40 Вт. Итак, нагрузка 5 х 60 + 1 х 40 = 340 Вт. Количество энергии, расходуемое за минуту, 340 Вт-60 с = 20400 Вт-с. А если 1 кВт-ч = 3600000 Вт-с соответствует 5000 оборотов, значит при 20400 Вт-с за минуту должно совершиться 5000 х х 20400 : 3600000 = 28 оборотов. Допустим, что диск за 1 мин совершил 40 оборотов, т.е. больше, чем следует, в 40:28 = 1,43 раза. Значит, счётчик явно завышает показания.

19. Терморегулятор

Устройство для автоматического поддержания температуры в заданных пределах; применяют в бытовых электроприборах для приготовления пищи, кондиционерах, утюгах и т.п. Распространены терморегуляторы, в которых чувствительным элементом, реагирующим на изменение температуры, служит биметаллическая пластина. Она состоит из двух скреплённых между собой металлических пластин с различными температурными коэффициентами линейного расширения. При повышении температуры одна из пластин удлиняется больше, чем другая, а т.к. они скреплены, то биметаллическая пластина изгибается и размыкает контакты электрической цепи. При охлаждении происходит распрямление биметаллической пластины и соответственно замыкание контактов цепи.

Пример конструктивного устройства терморегулятора (а); положения терморегулятора, при которых автоматически поддерживается самая низкая (б) и самая высокая (в) температура нагревательного элемента.

Конструктивное исполнение терморегуляторов различно, однако принцип их действия легко уяснить на примере терморегулятора, встроенного в утюг (см. рис., а). Биметаллическая пластина 3 с укреплённым на её конце штифтом 6 (сделан из изолирующего материала) привинчена к подошве 1 утюга и находится в тепловом контакте с нагревательным элементом 2. Электрический контакт терморегулятора состоит из двух упругих пластин 4 и 5. Через отверстие в пластине 5 проходит стержень 8, нижний конец которого упирается в пластину 4, а верхний соединён с лимбом 7 для установки требуемой температуры. Если повернуть лимб 7 по часовой стрелке, то стержень 8, ввинчиваясь в неподвижную гайку 9 (которая укреплена на скобе 10), надавит на пластину 4. В результате левый конец пластины 4 опустится, а вслед за ним опустится и левый конец пластины 5. При этом электрический контакт между пластинами сохраняется, но уменьшится зазор 5 между штифтом 6 и левым концом пластины 5 (рис., б). Если же вращать лимб 7 против часовой стрелки, то стержень 8 будет вывинчиваться и левый конец пластины 4 будет подниматься, поднимая и пластину 5. В результате зазор между штифтом 6 и левым концом пластины 5 увеличится (рис., в). При нагревании биметаллическая пластина выгибается так, что укреплённый на её конце штифт 6 поднимается вверх, достигает пластины 5 и, приподнимая её, размыкает электрический контакт (утюг автоматически выключается). При этом чем меньше установленный зазор 5, тем при меньшей температуре происходит размыкание контакта. При охлаждении биметаллическая пластина распрямляется, штифт 6, опускаясь, отходит от пластины 5, и электрический контакт вновь замыкается (утюг автоматически включается). По сигнальной лампочке 11 (она горит лишь при замкнутом контакте, т.е. когда нагревательный элемент 2 включён) судят о работе терморегулятора. Чем ниже заданная температура, тем реже загорается лампочка. Лампочка присоединена параллельно резистору 12, который играет роль шунта; падение напряжения на шунте, а следовательно и на лампочке, примерно 4,5 В.

20. Трансформатор

Электрический прибор, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток той же частоты, но, как правило, другого напряжения. Трансформатор содержит одну (автотрансформатор) или несколько обмоток, расположенных на магнитном сердечнике (магнитопроводе). Обмотка, потребляющая энергию и соответственно соединённая с источником электроэнергии, называется первичной, остальные обмотки - вторичными. Отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках приближённо равно отношению чисел витков соответствующих обмоток.

Различают трансформаторы: силовые; разделительные; переходные; автотрансформаторы. Силовой трансформатор устанавливают вблизи дома. Его первичная обмотка получает питание от сети напряжением 10 или 6 кВ, вторичная питает однофазные нагрузки 220 В (лампы накаливания, бытовые электроприборы и т.д.), а также трёхфазные электродвигатели 380 В общедомовых потребителей: лифтов, насосов систем водо- и теплоснабжения, вентиляторов. Мощность силовых трансформаторов лежит в пределах от нескольких десятков до сотен киловольт-ампер в зависимости от размеров здания, его этажности, наличия или отсутствия электроплит в квартирах.

Разделительный трансформатор устанавливают в квартире (обычно в ванной комнате) непосредственно рядом с розеткой, в которую включают электробритву. Электротехнические правила запрещают устанавливать в ванных комнатах розетки, присоединённые непосредственно к сети. Это запрещение объясняется повышенной опасностью поражения электрическим током из-за близости водопроводных труб, металлической ванны, токопроводящего пола, сырости. Назначение разделительного трансформатора - не понижать (повышать) напряжение, а только изолировать электроприёмник от сети для обеспечения безопасности. Первичная обмотка разделительного трансформатора питается от сети 220 В, вторичная обмотка присоединена к розетке для подключения электробритвы. Разделительный трансформатор 1 устанавливается в непосредственной близости к розетке 2 и закрывается декоративной крышкой 3 (рис. 1). Вторичную обмотку разделительного трансформатора, а также присоединяемые к нему приборы занулять (заземлять) запрещено. Зануляют только кожух 4 трансформатора, но от обмоток он надёжно изолирован. Обмотки очень тщательно электрически изолированы друг от друга; они связаны только магнитно (магнитным потоком в сердечнике). Таким образом, электробритва, включённая в розетку, с сетью непосредственно не соединена, чем и объясняется электробезопасность такого включения.

Рис. 1. Разделительный трансформатор.

Переходные трансформаторы применяют в тех случаях, когда номинальные напряжения сети и прибора, который должен быть к ней присоединён, различны. В понижающем трансформаторе (рис. 2, а) обмотка I с большим числом витков включается в сеть 220 В, а обмотка II с меньшим числом витков - к электроприбору. В повышающем трансформаторе наоборот: к сети 127 В подключается обмотка с меньшим числом витков, а к электроприбору - с большим.

Рис. 2. Схемы переходного трансформатора (а), автотрансформатора (б) и присоединения их обмоток к сети и электроприбору для понижения или повышения напряжения.

Автотрансформаторы для включения бытовых электроприборов выпускают мощностью 250, 400, 630, 800 и 1000 В А. Они применяются в тех случаях, если номинальное напряжение прибора отличается от номинального напряжения сети. Мощность автотрансформатора должна быть не меньше мощности включаемого прибора, иначе автотрансформатор сгорит.

Прибор включают штепсельной вилкой в гнездо автотрансформатора (рис. 3, а) с надписью «Нагрузка». Сам автотрансформатор присоединяют проводом с вилкой. Перед включением автотрансформатора нужно убедиться в том, что колодка установлена так, что стрелка, имеющаяся в ней, указывает на надпись «220/127», если в сети напряжение 220 В и его надо понизить до 127 В, или «127/220», если в сети напряжение 127 В и его нужно повысить до 220 В. В зависимости от положения колодки получается схема на рис. 3, б, либо на рис. 3, в.

Рис. 3. Автотрансформатор переходной бытовой: а - подключение электроприбора (нагрузки); б и в - схемы понижения и повышения напряжения сети; 1 - штепсельная вилка электроприбора; 2 - гнездо автотрансформатора с надписью «Нагрузка»; 3 - провод с вилкой 4 для подключения автотрансформатора к сети; 5 - колодка для переключения напряжения.

В отличие от обычного трансформатора, где обмотки надёжно изолированы одна от другой, в автотрансформаторе имеется всего одна обмотка, от которой сделаны один или несколько отводов. Если напряжение нужно понизить, то напряжение электрической сети подаётся ко всей обмотке (рис. 3, б), а электроприбор подключается к части витков; если напряжение нужно повысить, то, наоборот, электроприбор подключается ко всем виткам обмотки, а напряжение сети подаётся к части витков (рис. 3, в). Простейшие нерегулируемые автотрансформаторы часто используют для подключения холодильников, пылесосов и т.п. Для питания телевизоров, видеомагнитофонов и др. радиоэлектронных приборов используют более сложные, регулируемые автотрансформаторы со ступенчатым или плавным изменением выходного напряжения. Для контроля за снимаемым напряжением такие автотрансформаторы обычно имеют вольтметр.

Автотрансформаторы могут быть заменены трансформаторами такой же мощности, но трансформаторы заменить автотрансформаторами можно далеко не всегда. Дело в том, что есть приборы (или элементы их электрической цепи), электрическая прочность изоляции которых ниже, чем требуется для безопасного их включения непосредственно в электрическую сеть. В таких случаях прибор следует включать только через понижающий трансформатор, но автотрансформатором пользоваться нельзя.

Мощность трансформатора (автотрансформатора) должна быть не меньше мощности, обозначенной на электроприборе, иначе трансформатор (автотрансформатор) будет перегреваться и может даже сгореть. Следует помнить также, что любой трансформатор (автотрансформатор), включённый в сеть, расходует электроэнергию даже в том случае, когда электроприбор к нему не подключён. Поэтому, выключая электроприбор надолго, следует в целях экономии электроэнергии отключить от электрической сети и питающий его трансформатор (автотрансформатор). Не следует включать повышающий трансформатор в сеть напряжением 220 В, т.к. в этом случае на его выходе возникнет напряжение, превышающее (иногда значительно) 220 В, что может привести к выходу из строя как подключённых к трансформатору электроприборов, так и самого трансформатора.

21. Удлинитель

Длинный гибкий электрический шнур, имеющий на одном конце вилку, а на другом - одно- или многоместную розетку с глубоко утопленными гнёздами (см. рис.). Применяется для подключения к сети переносных светильников, электроинструментов, бытовых электроприборов и др. электроприёмников в тех случаях, когда сетевой шнур электроприёмника не «дотягивается» до ближайшей розетки. Особенно часто приходится пользоваться удлинителем в домах со скрытой проводкой, т.к. установить в них дополнительную штепсельную розетку в нужном месте, не испортив стен, невозможно.

Удлинители с одноместной (1) и многоместными (2, 3, 4) штепсельными розетками.

Удлинитель несложно изготовить самостоятельно. Для этого необходимы: гибкий, желательно шланговый или, в крайнем случае, в непромокаемой изоляции, провод; штепсельная розетка с глубоко утопленными гнёздами либо приборная розетка, которую надевают непосредственно на выводные штыри электроприбора. При изготовлении удлинителей нередко по неопытности допускают следующую ошибку: на обоих концах провода присоединяют вилки. Это крайне опасно, т.к. оголённые штифты одной из них, доступные для прикосновения, при включении другой в сеть окажутся под напряжением. Кроме того, если оголённые штифты окажутся на металлическом предмете, то произойдёт короткое замыкание; яркий свет электрической дуги, которая при этом возникнет, обожжёт и ослепит глаза.

Удлинитель бывает необходим при работе с электроприборами и инструментами в саду или подсобном помещении, где нет стационарной проводки. В этом случае надо строго соблюдать меры предосторожности, чтобы исключить возможность поражения электрическим током, т.к. земля (особенно влажная) является хорошим проводником тока. Категорически запрещается пользоваться удлинителем с водопроницаемой изоляцией. Кроме того, переносные светильники и др. электроприборы следует включать на напряжение не выше 42 В, для чего применяют понижающий трансформатор (но не автотрансформатор).

22. Холодильник бытовой

Обеспечивает непродолжительное сохранение пищевых продуктов в домашних условиях путём их искусственного охлаждения. Понижение температуры в камере холодильника достигается за счёт циркуляции хладагента в каналах испарителя.

Циркуляция хладагента обеспечивается либо с помощью электронагревателя (в абсорбционных холодильниках), либо компрессором (в компрессионных холодильниках). Холодильный агрегат компрессионного типа имеет более высокую холодопроизводительность, чем абсорбционный. Процесс охлаждения и получения минусовой температуры в холодильной камере компрессионных холодильников протекает значительно быстрее, и температура, которую удаётся получить, значительно ниже, чем в абсорбционных холодильниках. Основной недостаток компрессионных холодильников в том, что работа мотора-компрессора сопровождается шумом и вызывает некоторую вибрацию холодильника. Но если холодильник установлен правильно и мотор-компрессор хорошо отрегулирован, то он работает достаточно тихо с почти не ощутимой вибрацией. В абсорбционном холодильном агрегате нет движущихся частей и потому он работает бесшумно.

Холодильники бывают одно-, двух-и трёхкамерные. В однокамерных холодильниках имеется низкотемпературное отделение (морозильное отделение, часто называемое морозильником), в котором поддерживается температура от -6 до -12 °С, в некоторых холодильниках - до -18 °С. В двух- и трёхкамерных холодильниках морозильное отделение по существу является самостоятельной холодильной камерой с собственным температурным режимом. Комбинированные холодильные установки - двухсекционные холодильники - отличаются от обычных двухкамерных холодильников значительно большим объёмом морозильной камеры (до 100...150 дм3) и наличием 2 холодильных агрегатов, раздельно обслуживающих холодильную камеру и морозильник.

Выпускаются холодильники, различные по габаритным размерам, вместимости холодильной камеры и морозильного отделения. При выборе холодильника исходят прежде всего из необходимой полезной вместимости приобретаемого холодильника. Практика показывает, что для одного человека достаточно иметь холодильник вместимостью до 120 дм3; для семьи из двух человек - вместимостью 140...160 дм3; для семьи из 3 человек - вместимостью 180...240 дм3; для семьи из 4-5 человек - вместимостью 260...300 дм3. Следует учитывать также габаритные размеры (ширину, глубину, высоту) холодильника, от которых зависят размещение холодильника (особенно в малогабаритных квартирах) и удобство пользования им.

Если холодильник находится в кухне, его устанавливают по возможности ближе к рабочему (разделочному) столу, чтобы необходимые для приготовления пищи продукты, которые хранятся в холодильнике, были всегда под рукой. Иногда, чтобы облегчить доступ к продуктам в холодильной камере (особенно на нижних полках), холодильник устанавливают на специальной подставке высотой 25...30 см, которая может одновременно служить ящиком для овощей. Габаритные размеры большинства современных холодильников обеспечивают совместимость их с выпускаемыми блочными наборами кухонной мебели. Необходимое условие для установки холодильника - свободная циркуляция воздуха вдоль его задней стенки. Не рекомендуется устанавливать холодильник вблизи источника тепла (плиты, радиатора центрального отопления, печки) и в местах, где на него попадают прямые солнечные лучи. Корпуса холодильников, как правило, металлические, покрыты эмалью очень светлых тонов, чаще молочно-белого цвета. Иногда, однако, холодильники изготовляют в виде тумбы или небольшого шкафа с корпусом, отделанным под дерево, либо помещают холодильную камеру вместе с холодильным агрегатом в деревянный корпус (чаще всего из древесно-стружечных плит), офанерованный декоративным шпоном или отделанный пластиком. В таком виде холодильник вполне сочетается с мебелью и при необходимости может быть установлен в жилой комнате.

23. Штепсельные соединения

Обеспечивают быстрое соединение и разъединение электрических цепей с помощью разъёмных контактов. В состав штепсельных соединений входят штепсельные розетки и вилки, которые всегда используют в паре. Поэтому независимо от их внешнего оформления, способа монтажа, установки и крепления они должны друг другу соответствовать. В частности, к розеткам с двумя круглыми гнёздами (рис. 1, а) подходят только вилки с цилиндрическими штифтами 1; к розеткам с двумя или тремя продолговатыми гнёздами 9 и 11 (рис. 1, в, ж, з) - вилки с плоскими штифтами 8, 10, 12 и 13; к розеткам, имеющим комбинированные гнёзда 4 (рис. 1, б), - вилки как с цилиндрическими, так и с плоскими штифтами. Для обеспечения надёжного контакта необходимо, чтобы штифты плотно входили в гнёзда и вилки не вы падали из розеток. В соединениях с цилиндрическими штифтами это обеспечивается так: штифты у вилок делают сплошными, а гнёзда у розеток - из двух деталей 2, сжимаемых пружиной 3 (рис. 1, е), либо пружинящих. В розетках для вилок с плоскими штифтами гнёзда либо сами пружинят (рис. 1, д), либо сжимаются цилиндрической пружиной 7 (рис. 1, г); один её конец упирается в перегородку основания розетки, другой давит на контактную пластину 6. Для фиксации плоского штифта в нём сделано углубление (на рис. не показано), в которое западает выпуклость, имеющаяся в гнезде. В розетках с комбинированными гнёздами в корпусе сделаны фасонные прорези, а к неподвижным и изогнутым по форме штифтов пластинам 5 прижимаются пружинами 7 плоские контактные пластины 6.

Рис. 1. Способы сочленения штепсельных розеток и вилок.

23.1. Штепсельные розетки

На рис. 2 изображены типичные одно- и двухместные штепсельные розетки без защитных заземляющих (зануляющих) контактов. На некоторых из них (рис. 2, а, в) имеются горизонтальные и вертикальные углубления - пазы («ловители»), которые помогают вставлять вилку в темноте; на пересечениях пазов расположены отверстия для штифтов вилок. На рис. 2, б показана розетка с сальниковым (утопленным) вводом; она предназначена для помещений с повышенной влажностью. Розетка, изображённая на рис. 2, г, имеет комбинированные контакты; к ней подходят вилки как с плоскими, так и с цилиндрическими контактами.

Рис. 2. Примеры исполнений штепсельных розеток без защитных (заземляющих или зануляющих) контактов: а и в - одно- и двухместные с вертикальными и горизонтальными пазами («ловителями»); б - с сальниковым (утопленным) вводом; г - с комбинированными контактами.

На рис. 3 показано устройство наиболее распространённой штепсельной розетки для скрытой проводки. К монтажной скобе 6 винтами 9 привинчены корпус 5 розетки и распорные лапки 8, а винтом 2 - декоративная крышка 1. В зависимости от того, как глубоко ввинчены винты 9, расстояние между концами распорных лапок может изменяться от 65 до 75 мм, что и даёт возможность прочно закрепить розетку в монтажной коробке 7 или нише. На корпусе 5 (рис. 3, а) укреплены контактные узлы. Штифты вилки проходят через отверстие 3 в крышке 1 (рис. 3, б). Крышка фиксируется в нужном положении благодаря направляющим выступам 4, которые входят в отверстия 11 корпуса (рис. 3, г); винт проходит через сквозное отверстие 12. Контактное гнездо образуется двумя деталями 10 и 16. Достаточное нажатие на штифт обеспечивается пружиной 17. Винты 19 проходят через сквозные отверстия в корпусе и ввинчиваются в пластины 15. Для присоединения проводов служат винты 13, пружинящие гайки 20 и скобы 14, препятствующие «выдавливанию» провода. Присоединение провода 18 к розетке показано отдельно на рис. 3, в.

Рис. 3. Устройство штепсельной розетки для скрытой проводки без защитного контакта.

Штепсельные розетки на ток 25 А с защитными заземляющими (зануляющими) контактами для скрытой (рис. 4, а) и открытой (рис. 4, в) установки служат для питания электроплит. Отверстия 1 предназначены для штифтов вилки, к которым присоединены питающие провода, отверстие 2 - для заземляющего штифта. Гнёзда 3 контактного узла розетки (рис. 4, б) расположены ниже гнезда 4 для заземляющего штифта. Благодаря такому расположению гнёзд заземление (зануление) всегда происходит раньше, чем подаётся питание, а снимается позже, чем обесточивается цепь.

Рис. 4. Устройство штепсельных розеток с защитными (заземляющими или зануляющими) контактами.

В штепсельной розетке на ток 10 А (рис. 4, г) защитные контакты 5 расположены сбоку. Для включения электроплит мощностью 8 кВт выпускают розетки в комплекте с вилками на ток 40 А.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: в розетки на 25 и 40 А нельзя включать (и отключать) вилки под нагрузкой.

Надплинтусная штепсельная розетка (рис. 5) имеет ту особенность, что в обычных условиях доступ к её гнёздам закрыт. Чтобы вставить вилку в такую розетку, нужно повернуть деталь, закрывающую гнёзда. Когда вилку вынимают, гнёзда автоматически закрываются. На неподвижном пластмассовом чехле 1 (рис. 5, а) вокруг винта 3 может поворачиваться пластмассовая деталь 2 с двумя отверстиями 4 для штифтов вилки. Трубка 20 служит для ввода питающих проводов. Розетка со снятой деталью 2 представлена на рис. 5, б. В пазу 6 видна пружина 7, отверстия 8 находятся напротив гнёзд. В отверстие 9 входит цилиндрический выступ 11 (он виден на рис. 5, в, где изображена внутренняя сторона Детали 2); выступ 10 в собранной розетке входит в паз 6 и при повороте детали 2 сжимает пружину 7.

Рис. 5. Устройство и установка надплинтусной штепсельной розетки.

Вывернув винт 5 из отверстия 13 (рис. 5, г), можно снять чехол 1, и тогда будет видна стальная пластина 12. К ней винтами 17 привинчено фарфоровое основание 18, на котором укреплены гнёзда 16, сжимаемые пружинами 19, и зажимы 15 для присоединения питающих проводов. Для крепления к стене в пластине сделаны отверстия 14. Установка розетки 21 над плинтусом 22 показана на рис. 5, е.

Монтаж штепсельных розеток иллюстрируем двумя типичными примерами,

1. Штепсельная розетка для скрытой установки (рис. 3). Вывинчивают винт 2 и снимают крышку 1. Немного вывинчивают винты 9, чтобы освободить распорные лапки 8, сближают их концы и розетку помещают в монтажную коробку 7. Ввинчивают винты 9: распорные лапки раздаются и закрепляют розетку. Вводят провода, жилы подготавливают к присоединению и присоединяют их так, как показано на рис. 3, в. Закрывают крышку.

2. Двухместная штепсельная розетка (рис. 6, а). Вывинчивая винты 2 из отверстий 3, снимают крышку 1. Затем к пластинам 5 присоединяют провода. На рис. 6, а видны также гнёзда 4 и распорные лапки 6. Розетка не должна прижимать провода; для них в фарфоровых розетках для открытого монтажа сделано отверстие, а в крышках пластмассовых розеток расположены две тонкие перепонки, их называют подпрессовками. В зависимости от того, с какой стороны нужно подвести провода, та или иная подпрессовка выламывается.

Рис. 6. Монтаж двухместной штепсельной розетки (а) и вилки (б).