Страница:
Жилы проводов, кабелей и шнуров могут быть алюминиевыми либо медными. Медные провода и кабели проводят в 1,5 раза большую плотность тока, чем алюминиевые; контактные соединения медной электропроводки прочнее, следовательно, проводка не перегревается; медные провода выдерживают большее количество деформаций и более стойки к коррозии, следовательно, проводка более долговечна. Но медные провода и кабели достаточно дороги: они стоят в 2–2,5 раза дороже аналогичных алюминиевых. Поэтому вопрос предпочтения того или иного вида материала решается самостоятельно.
Чтобы со знанием дела выбрать в магазине нужный кабель или провод, необходимо: во-первых, разбираться в их маркировке; во-вторых, знать, провод или кабель какой именно марки применяется для прокладки электропроводки в конкретных условиях.
В зависимости от условий окружающей среды все помещения подразделяются на 9 групп.
К первой группеотносятся помещения сухие отапливаемые или неотапливаемые, если относительная влажность воздуха в них не превышает 60 %, температура – 30° C, нет токопроводящей пыли и химически активной среды. К таким помещениям относятся жилые комнаты дома.
Ко второй группеотносятся помещения пыльные, если в помещении выделяется токопроводящая или нетокопроводящая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов. К ним относятся помещения, где используются сыпучие негорючие материалы (например, цемент).
К третьей группеотносятся влажные помещения, кухни, лестничные клетки, неотапливаемые кладовые и т. п. где пары или конденсирующая влага выделяются временно в небольших количествах, относительная влажность воздуха 60–75 % (но не более).
К четвертой группеотносятся помещения сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %, но менее 100 %, например хранилища для овощей.
К пятой группеотносятся помещения особо сырые, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы покрыты капельками влаги). К ним относятся теплицы, сараи, наружные установки под навесом, парники, подсобные неотапливаемые помещения.
Шестая группа –это помещения с химически активной или органической средой (например, хранилища минеральных удобрений, конюшни, птичники, другие помещения для животных).
Седьмая группа –жаркие помещения с постоянной температурой выше 35 °C, а в банях, парных и саунах – более 100° C.
К восьмой группеотносятся пожароопасные зоны помещений, где хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °C (категория II–I), выделяются горючая пыль или волокна (категория II–II), содержатся твердые или волокнистые горючие вещества (категория II–IIа). К этой группе относятся зоны вне помещений с горючими жидкостями (температура вспышки паров выше 61 °C) или с твердыми горючими веществами.
Все постройки из деревянных конструкций относятся к категории пожароопасных – II–IIа.
К девятой группеотносятся взрывоопасные зоны с установками, имеющими взрывоопасные газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей.
Провода следует выбирать соответствующих марок обязательно в зависимости от условий окружающей среды. Способы их прокладки внутри и вне помещений выбираются после определения всех условий (табл. 2, 3).
Маркировка проводов и кабелей состоит из ряда букв и цифр, несущих информацию о материале токопроводящих жил, изоляции и оболочки, о характере изоляции и оболочки, о количестве жил в проводе и кабеле и о величине их сечения:
– первой в маркировке стоит заглавная буква, обозначающая материал токопроводящих жил: алюминий – А, медь – буква опускается;
– следующая группа заглавных букв (одна или две) в маркировке проводов характеризует их вид: П – провод или ПП – плоский провод; в маркировке кабелей на этом месте обозначен материал изоляции: В – поливинилхлорид, П – полиэтилен, Р – резина, Н – нейрит;
– третье место в маркировке кабелей занимает материал оболочки (значение буквенных символов материала оболочки аналогично значению буквенных символов материала изоляции);
– далее зашифрованы дополнительные сведения: Г – гибкий, Н – негорючий;
– на последнем месте стоят цифровые символы, говорящие о количестве жил и их сечении.
Характеристики марок проводов и кабелей, наиболее часто используемых для прокладки электропроводки в бытовых условиях, приведены в табл. 4.
Чтобы выбрать марку провода или кабеля для конкретных целей, можно пользоваться данными не только табл. 2, 3, но и табл. 5.
Среди рекомендуемых материалов для прокладки электропроводки шнуры не значатся не случайно – у них назначение другое: шнуры используют в основном для подключения к сети бытовых электроприборов.
Шнуры, так же как провода и кабели, имеют свою маркировку, в которой на первом месте стоит заглавная буква Ш (шнур), остальные буквенные символы характеризуют материал изоляции и дополнительные сведения и имеют значения, аналогичные значениям буквенных символов в маркировке проводов и кабелей.
В настоящее время заводы-изготовители бытовой электротехники устанавливают на свои изделия в основном шнуры марок ШВ-1, ШВ-2 и ШВВП, поливинилхлоридная изоляция которых опрессована в неразборную вилку. Нагревательные электроприборы (утюги, плитки) оснащают шнурами с резиновой изоляцией марок ШРС и ШТР. Для питания электрическим током легких светильников используют шнуры марки ШПС, которые одновременно выполняют роль несущей конструкции, поэтому оснащены специальной грузонесущей оболочкой.
Теперь о том, как правильно подобрать провода и кабели для прокладки электропроводки по величине сечения жил исходя из конкретных условий: максимального значения силы тока, нагревающего изоляцию; механических нагрузок на провод, в том числе в контактных зажимах концевых устройств электропроводки. Дело в том, что рабочая температура проводов и шнуров не должна превышать 65 °C, если их оболочка резиновая, и 70 °C, если оболочка пластмассовая (величины температур даны с учетом температуры окружающего воздуха, то есть если комнатная температура равна 20 °C, то допустимый перегрев изоляции – 45 и 50 °C соответственно).
Таким образом, между величинами сечения жил проводов (кабелей) и током, проходящим по ним, имеется прямая связь (табл. 6), которую необходимо принимать в расчет при построении схемы и непосредственно при прокладке электропроводки.
Следует отметить, что данные табл. 6 приемлемы, если электропроводка открытая. Если же производится монтаж скрытой проводки, да еще из нескольких проводов в одном канале (трубе), то значение допустимого тока в них должно быть уменьшено на 10–20 %. Такая поправка принимается на том основании, что в этом случае провода будут нагревать друг друга. Кроме того, в условиях скрытой проводки охлаждение гораздо хуже.
Что же касается зависимости допустимого тока, проходящего по шнурам, то здесь за основу следует взять следующие соотношения (сечение жилы (мм2): допустимое значение силы тока (А): 0,35: 7; 0,5: 10; 0,7: 14; 1: 22; 1,5: 26 и 2: 31.
Сечение жилы (не путать с площадью поперечного разреза) определяется по формуле:
S = 0,78d2,
где S – сечение жилы в мм2,
d – диаметр жилы в мм.
Диаметр жилы проще всего измерить штангенциркулем (точность измерения достаточно высока – до 0,1 мм, поэтому возможной незначительной ошибкой можно пренебречь). Если же данного измерительного инструмента под руками не оказалось, то для измерения диаметра жилы можно воспользоваться таким нехитрым способом: небольшой отрезок очищенной от изоляции жилы намотать на толстый гвоздь, отвертку или любой другой стержень и крепко сжать витки провода; полученную спираль измерить слесарной линейкой (с ценой деления 0,5 мм) и эту длину разделить на количество витков. Но такой способ измерения дает уже большую погрешность.
Для определения сечения многожильного провода или кабеля достаточно рассчитать сечение одной жилы и полученную величину умножить на число жил.
Сечение жил при малых токах, особенно в винтовых контактных зажимах, определяется механической прочностью проводника. Оно не должно быть меньше 2 мм2для алюминиевой жилы и 1 мм2для медной жилы. Если открытая проводка внутри помещения выполнена на роликах, сечение алюминиевой жилы не должно быть меньше 2,5 мм2.
По способу монтажа выключателиклассифицируют на выключатели для открытой и скрытой установки. Кроме того, существует деление выключателей на одноклавишные, сдвоенные и строенные (рис. 7).
Рис. 7. Типы выключателей: а – одноклавишный; б – сдвоенный; в – строенный; г – для открытой установки: 1 – корпус выключателя; 2 – подрозетник; 3 – шурупы; д – для скрытой установки: 1 – стальная или пластмассовая коробка; 2 – корпус выключателя; 3 – распорные лапки; 4 – винт.
Выключатели для открытой установки монтируют, как правило, при прокладке открытой электропроводки; их крепят к деревянным розеткам толщиной около 10 мм с помощью шурупов. Для монтажа выключателей для скрытой установки дополнительной деталью является стальная или пластмассовая коробка: сначала в стену вмуровывают коробку, к которой распорными лапками и винтами крепят сам выключатель.
Одноклавишные выключатели предназначены для замыкания одной цепи (например, для включения/выключения одного светильника).
Спаренные чаще всего используют для пятирожковых светильников, когда одна клавиша включает две лампочки, другая – три, а обе – все пять (рис. 8).
Рис. 8. Схема включения ламп пятирожкового светильника.
Удобны спаренные выключатели и для раздельных санузлов, а также в том случае, если в помещении кухни или того же санузла имеются два потребителя электрического тока: осветительный прибор (потолочный светильник) и система вытяжной вентиляции, установленная в форточке или вентиляционном окне.
Назначение строенных выключателей – замыкать и размыкать три электрические цепи (они очень удобны в малогабаритных квартирах при освещении кухни, ванной и туалетной комнат).
По признаку конструктивных особенностей механизма выключатели могут быть клавишными, перекидными, поворотными, кнопочными и шнуровыми. В настоящее время для бытовых нужд выпускают выключатели в основном клавишного типа, но не исключено наличие в квартире кнопочных или поворотных выключателей. В переносных осветительных приборах (например, торшерах) зачастую используются шнуровые выключатели.
Но даже выключатели одного типа могут существенно различаться по своим кинематическим схемам (рис. 9).
Рис. 9. Конструкция механизмов выключателей: а – качающийся механизм выключателя с пружиной сжатия: 1 – клавиша; 2 – пружина; 3 – шарик; 4 – коромысло; б – качающийся механизм выключателя с пружиной растяжения: 1 – контактная пластина; 2 – рамка; 3 – скоба; 4 – пружина; 5 – основание.
Рис. 9 (продолжение): в – кулачковый механизм выключателя с плоской пружиной: 1 – ручка; 2 – пружина; 3 – контактная пластина.
Схемы действия представленных выключателей достаточно просты.
В качающемся механизме с пружиной сжатия (рис. 9, а) при нажатии на клавишу (1) шарик (3), сжимая пружину (2), проходит через ось качания коромысла (4), и под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение, тем самым разрывая или соединяя цепь.
В качающемся механизме с пружиной растяжения (рис. 9, б) рамка (2), которая закреплена на клавише выключателя и прижата к основанию (5) пружиной (4), может качаться вокруг оси и вступать в контакт с пластиной (1) или размыкать этот контакт. Пружина посредством скобы (3) при переходе рамки через вертикальную плоскость перекидывает рамку на положение «включено» или обратно в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши.
Выключатели такой конструкции помещены в плоский корпус с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Их возможно применять как для скрытой, так и для открытой проводки. Их контакт изготовлен из металлокерамики с добавлением серебра, что обеспечивает надежную работу выключателя. Номинальный ток – до 4 А.
Кулачковый выключатель с плоской пружиной (рис. 9, в) устроен очень просто. Так же как и тумблерный выключатель (рис. 10), он часто применяется в бытовых приборах.
Рис. 10. Механизм выключателей (переключателей): а – кулачкового типа; б – тумблерного типа.
Наибольший номинальный ток обычных бытовых выключателей – 6 А; если же контакты выключателя выполнены из металлокерамики, то 10 А.
Причиной наиболее вероятных неприятностей, которые могут встречаться в выключателях, является вольтова дуга, возникающая в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Это приводит к расклепыванию контактов, истиранию и оплавлению деталей выключателя.
При выборе нового выключателя целесообразнее предпочесть конструкцию, которая обеспечивает быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения вольтовой дуги, поскольку при медленном разведении контактов вольтова дуга держится значительное время и вызывает наибольший износ выключателя.
Иногда бытовой прибор, например настольная лампа, начинает мигать, а выключатель издает характерный треск, который легко услышать. Это явное свидетельство неисправности выключателя, который необходимо срочно отремонтировать или поменять. Треск происходит от постоянного искрения между контактами из-за ненадежного их прилегания друг к другу во включенном состоянии. Такая неисправность может возникнуть из-за недостаточного усилия перекидной пружины, окисления или загрязнения контактов.
Надо отметить, что кулачковые механизмы в выключателях чаще подвержены такой неприятности, поскольку не обеспечивают быстрого разрыва цепи, а также стабильного и достаточного усилия для контакта. Лучше заранее поменять такие выключатели на клавишные с качающимся механизмом с пружиной растяжения, не дожидаясь, когда они выйдут из строя.
Большинство электроприборов подключается к сети с помощью штепсельных соединений: розетки и вилки. Одна из частей таких соединений, а именно штепсельная розеткаявляется составной частью электропроводки. Конструкции розеток не столь разнообразны, как конструкции выключателей, и все же различают розетки: для открытой и скрытой установки; двух– и трехконтактные; для подключения вилок с круглыми и плоскими контактами; для подключения одной и двух вилок (рис. 11).
Рис. 11. Разновидности штепсельных соединений: а – розетка для открытой установки; б – розетка для скрытой установки; в – трехконтактная розетка; г – штепсельное соединение с плоскими контактами; д – розетка для подключения двух вилок; е – конструкция механизма розетки с прижимной пружиной.
Розетки для открытой и скрытой установки прикрепляют к стенам аналогично выключателям этих же типов. Наиболее надежны из них розетки с прижимной пружиной (рис. 12).
Рис. 12. Конструкция розетки с прижимной пружиной: а – основание унифицированной розетки; б – контактный узел с прижимной пружиной.
Для повышения безопасности (особенно если розетки расположены достаточно низко от пола, а в доме есть маленькие дети) розетки снабжают поворотной шайбой или перемещающейся заслонкой; эти устройства надежно закрывают отверстия гнезд на то время, когда розетка не задействована.
Номинальный ток для розеток в сети напряжением 220 В равен 10 А; для сети же с напряжением 380 В – 25 А.
Ранним утром, поздним вечером или ночью, то есть в темное время суток, найти выключатель или розетку бывает трудно. Для удобства потребителей многие производители электродеталей выпускают розетки и выключатели с вмонтированной в их корпус неоновой лампочкой. Но если в квартире (доме) установлены обычные электроустановочные детали, то несложно оснастить их неоновой лампочкой самостоятельно. Все, что понадобится для этого, – это подпаять к выводам лампочки отрезки изолированного провода и последовательно с гасящим сопротивлением (1–5 МОм) подсоединить их к выводам выключателя или розетки (рис. 13).
Рис. 13. Схема включения неоновой лампочки в цепь выключателя или розетки.
Когда электроприбор (светильник или другой приемник тока) задействован, то цепь, в которую входит неоновая лампочка, разомкнута и лампочка не горит; но стоит выключить светильник или удалить из розетки вилку, цепь замыкается и лампочка начинает светиться.
Чтобы светящуюся лампочку было видно, необходимо в непросвечивающей крышке корпуса выключателя просверлить отверстие диаметром 5–6 мм и вклеить в него кусочек оргстекла с полукруглой головкой, к оргстеклу изнутри корпуса выключателя прижать баллончик неоновой лампочки.
Если корпус выполнен из прозрачного материала, достаточно расположить лампочку под крышкой или в любом другом месте внутри корпуса выключателя.
Чтобы свести к минимуму число изгибания провода при установке розеток и выключателей скрытой проводки, их выполняют таким образом, чтобы их конструкция позволяла подключать к ним провода уже после закрепления выключателя или розетки в гнезде на стеновой панели.
Если проводка открытая, выключатели и розетки следует устанавливать на деревянных подрозетниках, к которым они крепятся двумя шурупами.
На обоях около выключателя постоянно появляются пятна от рук. Этого легко избежать, если между крышкой выключателя и обоями проложить тонкую (1–1,5 мм) пластинку из оргстекла с отверстием под механизм выключателя. Размер пластинки приблизительно 130 х 180 мм.
Следующим элементом электропроводки является патрон,который необходим для подключения к сети осветительных ламп. Поскольку существует два типа осветительных ламп – лампы накаливания и люминесцентные, существует и два типа патронов для них.
Для ламп накаливания используют резьбовые патроны, которые различают по размерам: лампы мощностью до 60 Вт можно подключить к патрону Е14 (малый цоколь) и Е27 (средний цоколь); лампы мощностью до 200 Вт – к патрону Е27; лампы мощностью от 300 до 1500 Вт – к патрону Е40 (большой цоколь). Если на цоколе лампы написано: 14 мм, то для нее надо использовать только патрон типа Е14, если – 27 мм, то подойдет патрон типа Е27.
Конструктивное решение патронов не одинаково: различают подвесные патроны с ниппелем, с ушком для подвешивания, настенный патрон с наклонным фланцем и др. Схема монтажа патрона в электропроводке показана на рис. 14.
Рис. 14. Резьбовой патрон: 1 – нулевой провод; 2 – фазный провод.
Для каждой из этих серий ламп определена температура, которая считается повышенной: для Е14 это более 110 °C, для Е27 – более 140 °C. Корпуса патронов для работы в таких условиях изготавливаются из керамики или жаростойкой пластмассы. Такие режимы работы возникают при применении ламп с верхними значениями мощности внутри небольших закрытых плафонов.
Каким бы ни был корпус резьбового патрона – фарфоровым или пластмассовым, но контакты и контактные зажимы монтируются только на фарфоровых вкладышах. Это обусловлено тем, что во время свечения лампочки соединение патрон – лампа может нагреваться до очень высоких температур (до 200 °C).
Для люминесцентных ламп патроны могут быть стоечными, круглыми или накидными. Изготавливают их, как правило, из пластмассы, поскольку свечение люминесцентной лампы не приводит к значительному повышению температуры соединений.
Единственная, пожалуй, причина повреждения патронов – плохой контакт зажимов провода или плохой контакт лампы с контактным лепестком, поврежденным искрой, часто возникающей в контактном соединении. Патроны разбирают прямо на месте, перед тем как их снять. Нужно отсоединить провода, ослабить стопорный винт внутри корпуса (в резьбе донышка) или отвернуть контргайку с резьбовой трубки. После этого можно снять патрон с трубки светильника.
В местах ответвлений и разветвлений электропроводки устанавливаются разветвительные(рис. 15), а в местах соединения проводов на отдельных участках скрытой проводки соединительныекоробки. Коробки могут быть металлическими или пластмассовыми. Отличие разветвительных и соединительных коробок заключается в разном количестве отверстий на боковых стенках: у разветвительных коробок три-четыре отверстия, у соединительных – два (в принципе, в качестве соединительных коробок допустима установка разветвительных). В комплекты коробок обязательно входит крышка.
Рис. 15. Разветвительная коробка.
Предохранители– обязательная деталь любой электропроводки. Они представляют собой устройства защиты электрической цепи. Есть два основных типа предохранителей – автоматические и с плавкими вставками (рис. 16).
Рис. 16. Типы предохранителей: а – предохранитель с плавкой вставкой; б – автоматический предохранитель.
В последнее время широкое распространение получили именно автоматические выключатели, они гораздо проще в эксплуатации: при срабатывании защитного устройства достаточно нажать кнопку на головке выключателя (разумеется, предварительно отключив все электроприборы либо те из них, которые явились причиной, приведшей к срабатыванию автоматического выключателя), и электропроводка вновь вернется в рабочее состояние.
Предохранители с плавкими вставками – вчерашний день электротехники; однако если дом старой постройки, то в нем счетчики электроэнергии наверняка оснащены именно предохранителями с плавкими вставками. Состоят они из фарфоровой пробки, внутри которой находится проволочка, рассчитанная на ток 6 или 10 А; если ток в цепи достигает предельного значения, проволочка плавится и цепь обесточивается. Неудобство таких предохранителей в том, что они по сути являются одноразовыми, так как после срабатывания предохранитель подлежит замене.
Более совершенными являются предохранители с плавкими вставками. Они представляют собой пустотелый керамический корпус с резьбой на цоколе, в отверстие которого помещается сменная трубчатая вставка с впаянной тонкой, легко перегорающей проволочкой; при срабатывании такого предохранителя подлежит замене лишь эта вставка, а не весь предохранитель.
Следует запомнить, что категорически запрещается производить ремонт вышедших из строя плавких предохранителей. Если они перегорают, ни в коем случае нельзя наматывать проволоку на пробку, так как через нее может пройти сильный ток, что может послужить причиной пожара. Кстати, как утверждает статистика, треть пожаров в России происходит именно из-за применения в предохранителях таких жучков. Необходимо всегда иметь запасные пробки на 6 или 10 А.
Самостоятельно ремонтировать и регулировать устройства защиты всех типов запрещается. Они опломбированы на заводе. При сгорании плавкой вставки ее можно заменить только на вставку заводского производства.
Помимо предохранителей, электропроводку можно дополнительно оснастить устройством защитного отключения (УЗО). Структура и принцип действия УЗО просты (рис. 17).
Рис. 17. Структура устройства защитного отключения: 1 – дифференциальный трансформатор тока; 2 – пороговый элемент; 3 – исполнительный механизм.
В устройстве последовательно соединены дифференциальный трансформатор тока, пороговый элемент на чувствительном магнитоэлектрическом реле и исполнительный механизм – сильноточная контактная группа на пружинном проводе. При нормальной работе электропроводки и электроприборов, подключенных к сети, рабочий ток, протекая в прямом и обратном проводниках первичной обмотки дифференциального трансформатора, наводит в его магнитопроводе противоположно направленные, но равные по величине магнитные потоки (Ф1 и Ф2), которые компенсируют друг друга; поэтому во вторичной обмотке трансформатора ток равен 0 и пороговый элемент не срабатывает.
Чтобы со знанием дела выбрать в магазине нужный кабель или провод, необходимо: во-первых, разбираться в их маркировке; во-вторых, знать, провод или кабель какой именно марки применяется для прокладки электропроводки в конкретных условиях.
В зависимости от условий окружающей среды все помещения подразделяются на 9 групп.
К первой группеотносятся помещения сухие отапливаемые или неотапливаемые, если относительная влажность воздуха в них не превышает 60 %, температура – 30° C, нет токопроводящей пыли и химически активной среды. К таким помещениям относятся жилые комнаты дома.
Ко второй группеотносятся помещения пыльные, если в помещении выделяется токопроводящая или нетокопроводящая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов. К ним относятся помещения, где используются сыпучие негорючие материалы (например, цемент).
К третьей группеотносятся влажные помещения, кухни, лестничные клетки, неотапливаемые кладовые и т. п. где пары или конденсирующая влага выделяются временно в небольших количествах, относительная влажность воздуха 60–75 % (но не более).
К четвертой группеотносятся помещения сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %, но менее 100 %, например хранилища для овощей.
К пятой группеотносятся помещения особо сырые, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы покрыты капельками влаги). К ним относятся теплицы, сараи, наружные установки под навесом, парники, подсобные неотапливаемые помещения.
Шестая группа –это помещения с химически активной или органической средой (например, хранилища минеральных удобрений, конюшни, птичники, другие помещения для животных).
Седьмая группа –жаркие помещения с постоянной температурой выше 35 °C, а в банях, парных и саунах – более 100° C.
К восьмой группеотносятся пожароопасные зоны помещений, где хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °C (категория II–I), выделяются горючая пыль или волокна (категория II–II), содержатся твердые или волокнистые горючие вещества (категория II–IIа). К этой группе относятся зоны вне помещений с горючими жидкостями (температура вспышки паров выше 61 °C) или с твердыми горючими веществами.
Все постройки из деревянных конструкций относятся к категории пожароопасных – II–IIа.
К девятой группеотносятся взрывоопасные зоны с установками, имеющими взрывоопасные газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей.
Провода следует выбирать соответствующих марок обязательно в зависимости от условий окружающей среды. Способы их прокладки внутри и вне помещений выбираются после определения всех условий (табл. 2, 3).
Таблица 2. Виды электропроводки, способы прокладки проводов и кабелей
Таблица 2 (продолжение). Виды электропроводки, способы прокладки проводов и кабелей
Таблица 2 (продолжение). Виды электропроводки, способы прокладки проводов и кабелей
Таблица 3. Виды электропроводок, кабелей и способы их прокладки с соблюдением условий пожарной безопасности
Таблица 3 (продолжение). Виды электропроводок, кабелей и способы их прокладки с соблюдением условий пожарной безопасности
– первой в маркировке стоит заглавная буква, обозначающая материал токопроводящих жил: алюминий – А, медь – буква опускается;
– следующая группа заглавных букв (одна или две) в маркировке проводов характеризует их вид: П – провод или ПП – плоский провод; в маркировке кабелей на этом месте обозначен материал изоляции: В – поливинилхлорид, П – полиэтилен, Р – резина, Н – нейрит;
– третье место в маркировке кабелей занимает материал оболочки (значение буквенных символов материала оболочки аналогично значению буквенных символов материала изоляции);
– далее зашифрованы дополнительные сведения: Г – гибкий, Н – негорючий;
– на последнем месте стоят цифровые символы, говорящие о количестве жил и их сечении.
Характеристики марок проводов и кабелей, наиболее часто используемых для прокладки электропроводки в бытовых условиях, приведены в табл. 4.
Таблица 4. Марки проводов и кабелей для прокладки электропроводки
Таблица 5. Марки проводов и кабелей для конкретных условий
Шнуры, так же как провода и кабели, имеют свою маркировку, в которой на первом месте стоит заглавная буква Ш (шнур), остальные буквенные символы характеризуют материал изоляции и дополнительные сведения и имеют значения, аналогичные значениям буквенных символов в маркировке проводов и кабелей.
В настоящее время заводы-изготовители бытовой электротехники устанавливают на свои изделия в основном шнуры марок ШВ-1, ШВ-2 и ШВВП, поливинилхлоридная изоляция которых опрессована в неразборную вилку. Нагревательные электроприборы (утюги, плитки) оснащают шнурами с резиновой изоляцией марок ШРС и ШТР. Для питания электрическим током легких светильников используют шнуры марки ШПС, которые одновременно выполняют роль несущей конструкции, поэтому оснащены специальной грузонесущей оболочкой.
Теперь о том, как правильно подобрать провода и кабели для прокладки электропроводки по величине сечения жил исходя из конкретных условий: максимального значения силы тока, нагревающего изоляцию; механических нагрузок на провод, в том числе в контактных зажимах концевых устройств электропроводки. Дело в том, что рабочая температура проводов и шнуров не должна превышать 65 °C, если их оболочка резиновая, и 70 °C, если оболочка пластмассовая (величины температур даны с учетом температуры окружающего воздуха, то есть если комнатная температура равна 20 °C, то допустимый перегрев изоляции – 45 и 50 °C соответственно).
Таким образом, между величинами сечения жил проводов (кабелей) и током, проходящим по ним, имеется прямая связь (табл. 6), которую необходимо принимать в расчет при построении схемы и непосредственно при прокладке электропроводки.
Таблица 6. Допустимые значения силы тока
Что же касается зависимости допустимого тока, проходящего по шнурам, то здесь за основу следует взять следующие соотношения (сечение жилы (мм2): допустимое значение силы тока (А): 0,35: 7; 0,5: 10; 0,7: 14; 1: 22; 1,5: 26 и 2: 31.
Сечение жилы (не путать с площадью поперечного разреза) определяется по формуле:
S = 0,78d2,
где S – сечение жилы в мм2,
d – диаметр жилы в мм.
Диаметр жилы проще всего измерить штангенциркулем (точность измерения достаточно высока – до 0,1 мм, поэтому возможной незначительной ошибкой можно пренебречь). Если же данного измерительного инструмента под руками не оказалось, то для измерения диаметра жилы можно воспользоваться таким нехитрым способом: небольшой отрезок очищенной от изоляции жилы намотать на толстый гвоздь, отвертку или любой другой стержень и крепко сжать витки провода; полученную спираль измерить слесарной линейкой (с ценой деления 0,5 мм) и эту длину разделить на количество витков. Но такой способ измерения дает уже большую погрешность.
Для определения сечения многожильного провода или кабеля достаточно рассчитать сечение одной жилы и полученную величину умножить на число жил.
Сечение жил при малых токах, особенно в винтовых контактных зажимах, определяется механической прочностью проводника. Оно не должно быть меньше 2 мм2для алюминиевой жилы и 1 мм2для медной жилы. Если открытая проводка внутри помещения выполнена на роликах, сечение алюминиевой жилы не должно быть меньше 2,5 мм2.
Электродетали
Провода, кабели и шнуры – главный элемент любой электропроводки, к которому полагаются всевозможные дополнения: различные электродетали или электроустановочные устройства. К ним относятся выключатели и переключатели, электрические соединители (розетки и вилки) и зажимы, патроны для ламп и стартеров, различного типа предохранители.По способу монтажа выключателиклассифицируют на выключатели для открытой и скрытой установки. Кроме того, существует деление выключателей на одноклавишные, сдвоенные и строенные (рис. 7).
Выключатели для открытой установки монтируют, как правило, при прокладке открытой электропроводки; их крепят к деревянным розеткам толщиной около 10 мм с помощью шурупов. Для монтажа выключателей для скрытой установки дополнительной деталью является стальная или пластмассовая коробка: сначала в стену вмуровывают коробку, к которой распорными лапками и винтами крепят сам выключатель.
Одноклавишные выключатели предназначены для замыкания одной цепи (например, для включения/выключения одного светильника).
Спаренные чаще всего используют для пятирожковых светильников, когда одна клавиша включает две лампочки, другая – три, а обе – все пять (рис. 8).
Удобны спаренные выключатели и для раздельных санузлов, а также в том случае, если в помещении кухни или того же санузла имеются два потребителя электрического тока: осветительный прибор (потолочный светильник) и система вытяжной вентиляции, установленная в форточке или вентиляционном окне.
Назначение строенных выключателей – замыкать и размыкать три электрические цепи (они очень удобны в малогабаритных квартирах при освещении кухни, ванной и туалетной комнат).
По признаку конструктивных особенностей механизма выключатели могут быть клавишными, перекидными, поворотными, кнопочными и шнуровыми. В настоящее время для бытовых нужд выпускают выключатели в основном клавишного типа, но не исключено наличие в квартире кнопочных или поворотных выключателей. В переносных осветительных приборах (например, торшерах) зачастую используются шнуровые выключатели.
Но даже выключатели одного типа могут существенно различаться по своим кинематическим схемам (рис. 9).
Схемы действия представленных выключателей достаточно просты.
В качающемся механизме с пружиной сжатия (рис. 9, а) при нажатии на клавишу (1) шарик (3), сжимая пружину (2), проходит через ось качания коромысла (4), и под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение, тем самым разрывая или соединяя цепь.
В качающемся механизме с пружиной растяжения (рис. 9, б) рамка (2), которая закреплена на клавише выключателя и прижата к основанию (5) пружиной (4), может качаться вокруг оси и вступать в контакт с пластиной (1) или размыкать этот контакт. Пружина посредством скобы (3) при переходе рамки через вертикальную плоскость перекидывает рамку на положение «включено» или обратно в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши.
Выключатели такой конструкции помещены в плоский корпус с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Их возможно применять как для скрытой, так и для открытой проводки. Их контакт изготовлен из металлокерамики с добавлением серебра, что обеспечивает надежную работу выключателя. Номинальный ток – до 4 А.
Кулачковый выключатель с плоской пружиной (рис. 9, в) устроен очень просто. Так же как и тумблерный выключатель (рис. 10), он часто применяется в бытовых приборах.
Наибольший номинальный ток обычных бытовых выключателей – 6 А; если же контакты выключателя выполнены из металлокерамики, то 10 А.
Причиной наиболее вероятных неприятностей, которые могут встречаться в выключателях, является вольтова дуга, возникающая в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Это приводит к расклепыванию контактов, истиранию и оплавлению деталей выключателя.
При выборе нового выключателя целесообразнее предпочесть конструкцию, которая обеспечивает быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения вольтовой дуги, поскольку при медленном разведении контактов вольтова дуга держится значительное время и вызывает наибольший износ выключателя.
Иногда бытовой прибор, например настольная лампа, начинает мигать, а выключатель издает характерный треск, который легко услышать. Это явное свидетельство неисправности выключателя, который необходимо срочно отремонтировать или поменять. Треск происходит от постоянного искрения между контактами из-за ненадежного их прилегания друг к другу во включенном состоянии. Такая неисправность может возникнуть из-за недостаточного усилия перекидной пружины, окисления или загрязнения контактов.
Надо отметить, что кулачковые механизмы в выключателях чаще подвержены такой неприятности, поскольку не обеспечивают быстрого разрыва цепи, а также стабильного и достаточного усилия для контакта. Лучше заранее поменять такие выключатели на клавишные с качающимся механизмом с пружиной растяжения, не дожидаясь, когда они выйдут из строя.
Большинство электроприборов подключается к сети с помощью штепсельных соединений: розетки и вилки. Одна из частей таких соединений, а именно штепсельная розеткаявляется составной частью электропроводки. Конструкции розеток не столь разнообразны, как конструкции выключателей, и все же различают розетки: для открытой и скрытой установки; двух– и трехконтактные; для подключения вилок с круглыми и плоскими контактами; для подключения одной и двух вилок (рис. 11).
Розетки для открытой и скрытой установки прикрепляют к стенам аналогично выключателям этих же типов. Наиболее надежны из них розетки с прижимной пружиной (рис. 12).
Для повышения безопасности (особенно если розетки расположены достаточно низко от пола, а в доме есть маленькие дети) розетки снабжают поворотной шайбой или перемещающейся заслонкой; эти устройства надежно закрывают отверстия гнезд на то время, когда розетка не задействована.
Номинальный ток для розеток в сети напряжением 220 В равен 10 А; для сети же с напряжением 380 В – 25 А.
Ранним утром, поздним вечером или ночью, то есть в темное время суток, найти выключатель или розетку бывает трудно. Для удобства потребителей многие производители электродеталей выпускают розетки и выключатели с вмонтированной в их корпус неоновой лампочкой. Но если в квартире (доме) установлены обычные электроустановочные детали, то несложно оснастить их неоновой лампочкой самостоятельно. Все, что понадобится для этого, – это подпаять к выводам лампочки отрезки изолированного провода и последовательно с гасящим сопротивлением (1–5 МОм) подсоединить их к выводам выключателя или розетки (рис. 13).
Когда электроприбор (светильник или другой приемник тока) задействован, то цепь, в которую входит неоновая лампочка, разомкнута и лампочка не горит; но стоит выключить светильник или удалить из розетки вилку, цепь замыкается и лампочка начинает светиться.
Чтобы светящуюся лампочку было видно, необходимо в непросвечивающей крышке корпуса выключателя просверлить отверстие диаметром 5–6 мм и вклеить в него кусочек оргстекла с полукруглой головкой, к оргстеклу изнутри корпуса выключателя прижать баллончик неоновой лампочки.
Если корпус выполнен из прозрачного материала, достаточно расположить лампочку под крышкой или в любом другом месте внутри корпуса выключателя.
Чтобы свести к минимуму число изгибания провода при установке розеток и выключателей скрытой проводки, их выполняют таким образом, чтобы их конструкция позволяла подключать к ним провода уже после закрепления выключателя или розетки в гнезде на стеновой панели.
Если проводка открытая, выключатели и розетки следует устанавливать на деревянных подрозетниках, к которым они крепятся двумя шурупами.
На обоях около выключателя постоянно появляются пятна от рук. Этого легко избежать, если между крышкой выключателя и обоями проложить тонкую (1–1,5 мм) пластинку из оргстекла с отверстием под механизм выключателя. Размер пластинки приблизительно 130 х 180 мм.
Следующим элементом электропроводки является патрон,который необходим для подключения к сети осветительных ламп. Поскольку существует два типа осветительных ламп – лампы накаливания и люминесцентные, существует и два типа патронов для них.
Для ламп накаливания используют резьбовые патроны, которые различают по размерам: лампы мощностью до 60 Вт можно подключить к патрону Е14 (малый цоколь) и Е27 (средний цоколь); лампы мощностью до 200 Вт – к патрону Е27; лампы мощностью от 300 до 1500 Вт – к патрону Е40 (большой цоколь). Если на цоколе лампы написано: 14 мм, то для нее надо использовать только патрон типа Е14, если – 27 мм, то подойдет патрон типа Е27.
Конструктивное решение патронов не одинаково: различают подвесные патроны с ниппелем, с ушком для подвешивания, настенный патрон с наклонным фланцем и др. Схема монтажа патрона в электропроводке показана на рис. 14.
Для каждой из этих серий ламп определена температура, которая считается повышенной: для Е14 это более 110 °C, для Е27 – более 140 °C. Корпуса патронов для работы в таких условиях изготавливаются из керамики или жаростойкой пластмассы. Такие режимы работы возникают при применении ламп с верхними значениями мощности внутри небольших закрытых плафонов.
Каким бы ни был корпус резьбового патрона – фарфоровым или пластмассовым, но контакты и контактные зажимы монтируются только на фарфоровых вкладышах. Это обусловлено тем, что во время свечения лампочки соединение патрон – лампа может нагреваться до очень высоких температур (до 200 °C).
Для люминесцентных ламп патроны могут быть стоечными, круглыми или накидными. Изготавливают их, как правило, из пластмассы, поскольку свечение люминесцентной лампы не приводит к значительному повышению температуры соединений.
Единственная, пожалуй, причина повреждения патронов – плохой контакт зажимов провода или плохой контакт лампы с контактным лепестком, поврежденным искрой, часто возникающей в контактном соединении. Патроны разбирают прямо на месте, перед тем как их снять. Нужно отсоединить провода, ослабить стопорный винт внутри корпуса (в резьбе донышка) или отвернуть контргайку с резьбовой трубки. После этого можно снять патрон с трубки светильника.
В местах ответвлений и разветвлений электропроводки устанавливаются разветвительные(рис. 15), а в местах соединения проводов на отдельных участках скрытой проводки соединительныекоробки. Коробки могут быть металлическими или пластмассовыми. Отличие разветвительных и соединительных коробок заключается в разном количестве отверстий на боковых стенках: у разветвительных коробок три-четыре отверстия, у соединительных – два (в принципе, в качестве соединительных коробок допустима установка разветвительных). В комплекты коробок обязательно входит крышка.
Предохранители– обязательная деталь любой электропроводки. Они представляют собой устройства защиты электрической цепи. Есть два основных типа предохранителей – автоматические и с плавкими вставками (рис. 16).
В последнее время широкое распространение получили именно автоматические выключатели, они гораздо проще в эксплуатации: при срабатывании защитного устройства достаточно нажать кнопку на головке выключателя (разумеется, предварительно отключив все электроприборы либо те из них, которые явились причиной, приведшей к срабатыванию автоматического выключателя), и электропроводка вновь вернется в рабочее состояние.
Предохранители с плавкими вставками – вчерашний день электротехники; однако если дом старой постройки, то в нем счетчики электроэнергии наверняка оснащены именно предохранителями с плавкими вставками. Состоят они из фарфоровой пробки, внутри которой находится проволочка, рассчитанная на ток 6 или 10 А; если ток в цепи достигает предельного значения, проволочка плавится и цепь обесточивается. Неудобство таких предохранителей в том, что они по сути являются одноразовыми, так как после срабатывания предохранитель подлежит замене.
Более совершенными являются предохранители с плавкими вставками. Они представляют собой пустотелый керамический корпус с резьбой на цоколе, в отверстие которого помещается сменная трубчатая вставка с впаянной тонкой, легко перегорающей проволочкой; при срабатывании такого предохранителя подлежит замене лишь эта вставка, а не весь предохранитель.
Следует запомнить, что категорически запрещается производить ремонт вышедших из строя плавких предохранителей. Если они перегорают, ни в коем случае нельзя наматывать проволоку на пробку, так как через нее может пройти сильный ток, что может послужить причиной пожара. Кстати, как утверждает статистика, треть пожаров в России происходит именно из-за применения в предохранителях таких жучков. Необходимо всегда иметь запасные пробки на 6 или 10 А.
Самостоятельно ремонтировать и регулировать устройства защиты всех типов запрещается. Они опломбированы на заводе. При сгорании плавкой вставки ее можно заменить только на вставку заводского производства.
Помимо предохранителей, электропроводку можно дополнительно оснастить устройством защитного отключения (УЗО). Структура и принцип действия УЗО просты (рис. 17).
В устройстве последовательно соединены дифференциальный трансформатор тока, пороговый элемент на чувствительном магнитоэлектрическом реле и исполнительный механизм – сильноточная контактная группа на пружинном проводе. При нормальной работе электропроводки и электроприборов, подключенных к сети, рабочий ток, протекая в прямом и обратном проводниках первичной обмотки дифференциального трансформатора, наводит в его магнитопроводе противоположно направленные, но равные по величине магнитные потоки (Ф1 и Ф2), которые компенсируют друг друга; поэтому во вторичной обмотке трансформатора ток равен 0 и пороговый элемент не срабатывает.