Grundlagen der Elektrotechnik für Einsteiger. Was müssen Anfänger über Strom wissen? Erste Hilfe für Opfer von Stromschlägen leisten

Im Alltag haben wir ständig mit Strom zu tun. Ohne sich bewegende geladene Teilchen ist das Funktionieren der von uns verwendeten Instrumente und Geräte unmöglich. Und um diese zivilisatorischen Errungenschaften in vollen Zügen zu genießen und ihren langfristigen Dienst sicherzustellen, müssen Sie das Prinzip der Arbeit kennen und verstehen.

Elektrotechnik ist eine wichtige Wissenschaft

Die Elektrotechnik beantwortet Fragen rund um die Erzeugung und Nutzung von Stromenergie für praktische Zwecke. Allerdings ist es gar nicht so einfach, die für uns unsichtbare Welt, in der Strom und Spannung regieren, in einer verständlichen Sprache zu beschreiben. Deshalb Stipendien sind ständig gefragt„Strom für Dummies“ oder „Elektrotechnik für Anfänger“.

Was untersucht diese mysteriöse Wissenschaft, welche Kenntnisse und Fähigkeiten können als Ergebnis ihrer Entwicklung erlangt werden?

Beschreibung der Disziplin "Theoretische Grundlagen der Elektrotechnik"

Das mysteriöse Kürzel „TOE“ findet man in den Schülerheften für technische Fachrichtungen. Das ist genau die Wissenschaft, die wir brauchen.

Als Geburtsdatum der Elektrotechnik kann die Zeit zu Beginn des 19. Jahrhunderts angesehen werden die erste Gleichstromquelle wurde erfunden. Die Physik wurde zur Mutter des „neugeborenen“ Wissenszweiges. Spätere Entdeckungen auf dem Gebiet der Elektrizität und des Magnetismus bereicherten diese Wissenschaft mit neuen Tatsachen und Konzepten, die von großer praktischer Bedeutung waren.

Seine moderne Form als eigenständige Industrie nahm es Ende des 19. Jahrhunderts an und seitdem in den Lehrplan der Technischen Universitäten aufgenommen und interagiert aktiv mit anderen Disziplinen. Für ein erfolgreiches Elektrotechnik-Studium ist also eine theoretische Wissensbasis aus den Schulfächern Physik, Chemie und Mathematik erforderlich. Auf dem EVG basieren wiederum so wichtige Disziplinen wie:

  • Elektronik und Funkelektronik;
  • Elektromechanik;
  • Energie, Lichttechnik etc.

Im Mittelpunkt der Elektrotechnik steht natürlich der Strom und seine Eigenschaften. Außerdem erzählt die Theorie von elektromagnetischen Feldern, ihren Eigenschaften und ihrer praktischen Anwendung. Im letzten Teil der Disziplin werden Geräte behandelt, in denen energetische Elektronik arbeitet. Wenn er diese Wissenschaft beherrscht, wird er viel in der Welt um ihn herum verstehen.

Welche Bedeutung hat die Elektrotechnik heute? Elektrofachkräfte können auf Kenntnisse dieser Disziplin nicht verzichten:

  • Elektriker;
  • Monteur;
  • Energie.

Die Allgegenwart der Elektrizität macht es für einen einfachen Laien erforderlich, sie zu studieren, um ein gebildeter Mensch zu sein und sein Wissen im Alltag anwenden zu können.

Es ist schwer zu verstehen, was man nicht sehen und „fühlen“ kann. Die meisten Elektrolehrbücher sind voller obskurer Begriffe und umständlicher Diagramme. Daher bleiben die guten Absichten von Anfängern, diese Wissenschaft zu studieren, oft nur Pläne.

Tatsächlich ist die Elektrotechnik eine sehr interessante Wissenschaft, und die wichtigsten Bestimmungen der Elektrizität können in einer für Dummies verständlichen Sprache angegeben werden. Geht man kreativ und gewissenhaft an den Bildungsprozess heran, wird vieles verständlich und spannend. Hier sind einige nützliche Tipps zum Erlernen der Elektrik für Dummies.

Reise in die Welt der Elektronen Sie müssen mit dem Studium der theoretischen Grundlagen beginnen- Konzepte und Gesetze. Besorgen Sie sich ein Tutorial, wie „Elektrotechnik für Dummies“, das in einer Sprache geschrieben wird, die Sie verstehen, oder mehrere dieser Lehrbücher. Das Vorhandensein anschaulicher Beispiele und historischer Fakten wird den Lernprozess diversifizieren und helfen, das Wissen besser aufzunehmen. Sie können Ihren Fortschritt anhand verschiedener Tests, Aufgaben und Prüfungsfragen überprüfen. Kehren Sie noch einmal zu den Absätzen zurück, in denen Sie bei der Überprüfung Fehler gemacht haben.

Wenn Sie sicher sind, dass Sie den physikalischen Teil der Disziplin vollständig studiert haben, können Sie zu komplexerem Material übergehen - einer Beschreibung elektrischer Schaltkreise und Geräte.

Fühlen Sie sich theoretisch ausreichend „versiert“? Es ist Zeit, praktische Fähigkeiten zu entwickeln. Materialien zum Erstellen der einfachsten Schaltungen und Mechanismen sind leicht in Elektro- und Haushaltswarengeschäften zu finden. Jedoch, beeilen Sie sich nicht, sofort mit dem Modellieren zu beginnen- Lernen Sie zuerst den Abschnitt „Elektrische Sicherheit“, um Ihrer Gesundheit keinen Schaden zuzufügen.

Versuchen Sie, defekte Haushaltsgeräte zu reparieren, um praktischen Nutzen aus Ihrem neu gewonnenen Wissen zu ziehen. Informieren Sie sich unbedingt über die Betriebsanforderungen, befolgen Sie die Anweisungen oder laden Sie einen erfahrenen Elektriker als Partner ein. Die Zeit des Experimentierens ist noch nicht gekommen, und mit Strom ist nicht zu spaßen.

Probieren Sie es aus, hetzen Sie nicht, seien Sie neugierig und fleißig, studieren Sie alle verfügbaren Materialien und dann vom "dunklen Pferd" elektrischer Strom wird zu einem freundlichen und treuen Freund Für Sie. Und vielleicht können Sie sogar eine wichtige elektrische Entdeckung machen und über Nacht reich und berühmt werden.

Elektroingenieur. Arbeitete in elektrischen Netzen. Er spezialisierte sich auf Relaisschutz und elektrische Automatisierungsgeräte. Autor von zwei Büchern aus der Reihe Electrician's Library. Veröffentlicht in Fachzeitschriften der Elektrotechnik. Lebt derzeit in Israel. 71 Jahre alt Rentner.

Ha-esh`har str., 8\6, Haifa, 35844, Israel

An den Leser

Es ist wahrscheinlich nicht nötig, Ihnen die Bedeutung der Elektrizität für das normale Funktionieren jedes Menschen zu erklären. Es wäre nicht übertrieben zu sagen, dass es heute derselbe Bestandteil davon ist wie Wasser, Wärme, Nahrung. Und wenn im Haus die Lichter ausgehen, rufen Sie uns sofort an, wenn Sie sich an einem brennenden Streichholz die Finger verbrennen.

Strom legt einen langen und schwierigen Weg zurück, bevor er Ihr Zuhause erreicht. In einem Kraftwerk aus Brennstoff hergestellt, wandert es durch Trafo- und Schaltstationen, durch Tausende von Kilometern Leitungen, verstärkt auf Zehntausenden von Stützen.

Strom ist heute eine perfekte Technologie, zuverlässige und qualitativ hochwertige Stromversorgung, Sorge um den Verbraucher und seinen Service.

Das ist jedoch noch nicht alles. Das letzte Glied in der elektrischen Kette ist die elektrische Ausrüstung Ihres Hauses. Und es erfordert, wie jedes andere, einige Kenntnisse für seinen ordnungsgemäßen Betrieb. Daher fordern wir Sie auf, mit uns zusammenzuarbeiten, und geben zu diesem Zweck einige Empfehlungen und Warnungen. Warnungen sind rot hervorgehoben.

Es wird um folgendes gehen:

1. Rechtliche Aspekte. Der Teilnehmer muss mit seinen Rechten, Pflichten und Verantwortlichkeiten gegenüber der Energieversorgungsorganisation vertraut sein. Das gleiche - in Bezug auf die Energieversorgungsorganisation zu ihm.

2. Bekanntschaft mit der elektrischen Verkabelung der Wohnung, Schaltgeräten und Installationsprodukten.

4. Elektrizität erfordert vom Benutzer nicht nur gewisse Kenntnisse, sondern auch die strikte Einhaltung bestimmter Regeln. Es ist gefährlich, sowohl für diejenigen, die nicht wissen, wie man es benutzt, als auch für undisziplinierte "Handwerker". Deshalb führen wir Sie in die Grundlagen der elektrischen Sicherheit ein.

Wir bitten Sie dringend, unsere Empfehlungen und Warnungen mit Verständnis zu behandeln. Wir hoffen auch, dass Sie keine Schäden an den oben genannten Netzwerkeinrichtungen und elektrischen Geräten verursachen.

Wir wünschen Ihnen alles Gute, auch für die, die durch Strom bereitgestellt werden.

Einführung

Die Suche nach neuer Energie als Ersatz für qualmende, teure Kraftstoffe mit geringem Wirkungsgrad führte zur Entdeckung der Eigenschaften verschiedener Materialien, Elektrizität zu speichern, zu speichern, schnell zu übertragen und umzuwandeln. Vor zwei Jahrhunderten wurden Methoden zur Nutzung von Elektrizität im Alltag und in der Industrie entdeckt, untersucht und beschrieben. Seitdem ist die Wissenschaft der Elektrizität ein eigener Zweig geworden. Heute ist unser Leben ohne Elektrogeräte kaum noch vorstellbar. Viele von uns verpflichten sich, Haushaltsgeräte zu reparieren und erfolgreich damit umzugehen. Viele haben Angst, selbst die Steckdose zu reparieren. Mit etwas Wissen bewaffnet, werden wir keine Angst mehr vor Elektrizität haben. Die im Netzwerk ablaufenden Prozesse sollen verstanden und für die eigenen Zwecke genutzt werden.
Die vorgeschlagene Lehrveranstaltung dient der erstmaligen Bekanntmachung des Lesers (Studenten) mit den Grundlagen der Elektrotechnik.

Grundlegende elektrische Größen und Konzepte

Das Wesen der Elektrizität besteht darin, dass sich der Elektronenfluss entlang eines Leiters in einem geschlossenen Stromkreis von einer Stromquelle zu einem Verbraucher und umgekehrt bewegt. In Bewegung verrichten diese Elektronen eine bestimmte Arbeit. Dieses Phänomen wird als ELEKTRISCHER STROM bezeichnet, und die Maßeinheit ist nach dem Wissenschaftler benannt, der als erster die Eigenschaften des Stroms untersuchte. Der Nachname des Wissenschaftlers ist Ampere.
Sie müssen wissen, dass sich der Strom während des Betriebs erwärmt, verbiegt und versucht, die Drähte und alles, durch das er fließt, zu brechen. Diese Eigenschaft sollte bei der Schaltungsberechnung berücksichtigt werden, d.h. je größer der Strom, desto dicker die Drähte und Strukturen.
Wenn wir den Stromkreis öffnen, stoppt der Strom, aber an den Klemmen der Stromquelle ist immer noch ein gewisses Potenzial vorhanden, das immer betriebsbereit ist. Die Potentialdifferenz an den beiden Enden des Leiters heißt SPANNUNG ( U).
U=f1-f2.
Einst untersuchte ein Wissenschaftler namens Volt gewissenhaft die elektrische Spannung und gab ihm eine detaillierte Erklärung. Anschließend erhielt die Maßeinheit ihren Namen.
Im Gegensatz zu Strom bricht Spannung nicht zusammen, sondern brennt. Elektriker sagen - Schläge. Daher sind alle Drähte und elektrischen Einheiten durch Isolierung geschützt, und je höher die Spannung, desto dicker die Isolierung.
Wenig später enthüllte ein anderer berühmter Physiker - Ohm, der sorgfältig experimentierte, die Beziehung zwischen diesen elektrischen Größen und beschrieb sie. Jetzt kennt jeder Schüler das Ohmsche Gesetz I=U/R. Es kann verwendet werden, um einfache Schaltungen zu berechnen. Nachdem wir den gesuchten Wert mit unserem Finger bedeckt haben, werden wir sehen, wie man ihn berechnet.
Keine Angst vor Formeln. Um Strom zu nutzen, sind nicht so sehr sie (Formeln) erforderlich, sondern ein Verständnis dafür, was im Stromkreis passiert.
Und folgendes passiert. Eine beliebige Stromquelle (nennen wir es vorerst - GENERATOR) erzeugt Strom und überträgt ihn per Kabel an den Verbraucher (nennen wir es vorerst mit einem Wort - LOAD). Somit haben wir einen geschlossenen Stromkreis "GENERATOR - LAST" erhalten.
Während der Generator Energie erzeugt, verbraucht die Last sie und arbeitet (d. h. wandelt elektrische Energie in mechanische, Licht- oder andere Energie um). Indem wir einen gewöhnlichen Messerschalter in den Drahtbruch stecken, können wir die Last ein- und ausschalten, wenn wir sie brauchen. So erhalten wir unerschöpfliche Möglichkeiten der Arbeitsregulierung. Es ist interessant, dass bei ausgeschalteter Last der Generator nicht ausgeschaltet werden muss (analog zu anderen Energiearten - Feuer unter einem Dampfkessel löschen, Wasser in einer Mühle abstellen usw.).
Es ist wichtig, das Verhältnis GENERATOR-LAST zu beachten. Die Generatorleistung darf nicht kleiner sein als die Lastleistung. Es ist unmöglich, eine starke Last an einen schwachen Generator anzuschließen. Es ist, als würde man ein altes Pferd vor einen schweren Karren spannen. Die Leistung entnehmen Sie bitte immer der Dokumentation des Elektrogerätes oder deren Kennzeichnung auf einem Schild, das an der Seiten- oder Rückwand des Elektrogerätes angebracht ist. Das Konzept von POWER wurde vor mehr als einem Jahrhundert eingeführt, als Elektrizität über die Grenzen von Labors hinausging und begann, im Alltag und in der Industrie eingesetzt zu werden.
Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom. Die Einheit ist Watt. Dieser Wert zeigt an, wie viel Strom die Last bei dieser Spannung aufnimmt. P=U X

elektrische Materialien. Widerstand, Leitfähigkeit.

Wir haben bereits eine Größe namens OM erwähnt. Lassen Sie uns nun näher darauf eingehen. Schon seit langem achten Wissenschaftler darauf, dass sich unterschiedliche Materialien bei Strom unterschiedlich verhalten. Manche lassen es ungehindert passieren, andere widersetzen sich hartnäckig, wieder andere lassen es nur in eine Richtung passieren oder lassen es „unter bestimmten Bedingungen“ passieren. Nachdem ich die Leitfähigkeit aller möglichen Materialien getestet hatte, wurde das absolut klar alle Materialien, bis zu einem gewissen Grad Strom leiten können. Um das "Maß" der Leitfähigkeit zu beurteilen, wurde eine Einheit des elektrischen Widerstands abgeleitet und OM genannt, und Materialien wurden je nach ihrer "Fähigkeit", Strom zu leiten, in Gruppen eingeteilt.
Eine Gruppe von Materialien ist Dirigenten. Leiter leiten Strom ohne große Verluste. Zu den Leitern gehören Materialien mit einem Widerstand von null bis 100 Ohm/m. Diese Eigenschaften finden sich hauptsächlich in Metallen.
Eine andere Gruppe- Dielektrika. Dielektrika leiten auch Strom, aber mit großen Verlusten. Ihr Widerstand reicht von 10.000.000 Ohm bis unendlich. Dielektrika umfassen größtenteils Nichtmetalle, Flüssigkeiten und verschiedene Gasverbindungen.
Ein Widerstand von 1 Ohm bedeutet, dass bei einem Leiter mit einem Querschnitt von 1 sq. mm und 1 Meter lang, geht 1 Ampere Strom verloren.
Der Kehrwert des Widerstands - Leitfähigkeit. Den Wert der Leitfähigkeit eines Materials findet man immer in Nachschlagewerken. Widerstand und Leitfähigkeit einiger Materialien sind in Tabelle Nr. 1 aufgeführt

TABELLE 1

MATERIAL

Widerstand

Leitfähigkeit

Aluminium

Wolfram

Platin-Iridium-Legierung

Konstantan

Chromnickel

Feste Isolatoren

Von 10 (hoch 6) und darüber

10 (hoch minus 6)

10 (hoch 19)

10 (hoch minus 19)

10 (hoch 20)

10 (hoch minus 20)

Flüssige Isolatoren

Von 10 (hoch 10) und darüber

10 (hoch minus 10)

gasförmig

Von 10 (hoch 14) und darüber

10 (hoch minus 14)

Aus der Tabelle können Sie ersehen, dass die leitfähigsten Materialien Silber, Gold, Kupfer und Aluminium sind. Aufgrund ihrer hohen Kosten werden Silber und Gold nur in High-Tech-Systemen verwendet. Und Kupfer und Aluminium werden häufig als Leiter verwendet.
Es ist auch klar, dass nein unbedingt leitfähige Materialien, daher muss bei der Berechnung immer berücksichtigt werden, dass Strom in den Leitungen verloren geht und Spannungen abfallen.
Es gibt eine andere, ziemlich große und "interessante" Gruppe von Materialien - Halbleiter. Die Leitfähigkeit dieser Materialien variiert mit den Umgebungsbedingungen. Halbleiter beginnen Strom besser oder umgekehrt schlechter zu leiten, wenn sie erhitzt / gekühlt oder beleuchtet oder gebogen oder beispielsweise geschockt werden.

Symbole in elektrischen Schaltungen.

Um die in der Schaltung ablaufenden Vorgänge vollständig zu verstehen, ist es notwendig, elektrische Schaltungen richtig lesen zu können. Dazu müssen Sie die Konventionen kennen. Seit 1986 ist der Standard in Kraft getreten, der die Diskrepanzen in den Bezeichnungen, die zwischen europäischen und russischen GOSTs bestehen, weitgehend beseitigt hat. Jetzt kann ein Stromkreis aus Finnland von einem Elektriker aus Mailand und Moskau, Barcelona und Wladiwostok gelesen werden.
In elektrischen Schaltkreisen gibt es zwei Arten von Bezeichnungen: grafische und alphabetische.
Die Buchstabencodes der gebräuchlichsten Elementtypen sind in Tabelle Nr. 2 aufgeführt:
TABELLE 2

Geräte

Verstärker, Fernbedienungen, Laser…

Wandler von nichtelektrischen Größen in elektrische Größen und umgekehrt (ausgenommen Netzteile), Sensoren

Lautsprecher, Mikrofone, empfindliche thermoelektrische Elemente, Detektoren für ionisierende Strahlung, Synchros.

Kondensatoren.

Integrierte Schaltungen, Mikrobaugruppen.

Speichergeräte, logische Elemente.

Verschiedene Elemente.

Beleuchtungsgeräte, Heizelemente.

Entlader, Sicherungen, Schutzeinrichtungen.

Strom- und Spannungsschutzelemente, Sicherungen.

Generatoren, Netzteile.

Batterien, Akkumulatoren, elektrochemische und elektrothermische Quellen.

Anzeige- und Signalgeräte.

Ton- und Lichtalarmgeräte, Anzeiger.

Relaisschütze, Starter.

Strom- und Spannungsrelais, Thermo-, Zeitrelais, Magnetstarter.

Induktivitäten, Drosseln.

Drosseln für Leuchtstofflampen.

Motoren.

Gleichstrom- und Wechselstrommotoren.

Geräte, Messgeräte.

Anzeige- und Registrier- und Messinstrumente, Zähler, Uhren.

Schalter und Trenner in Stromkreisen.

Trenner, Kurzschließer, Leistungsschalter (Leistung)

Widerstände.

Variable Widerstände, Potentiometer, Varistoren, Thermistoren.

Schaltgeräte in Steuer-, Melde- und Messstromkreisen.

Schalter, Schalter, Schalter ausgelöst durch verschiedene Einflüsse.

Transformatoren, Spartransformatoren.

Strom- und Spannungswandler, Stabilisatoren.

Konverter elektrischer Größen.

Modulatoren, Demodulatoren, Gleichrichter, Wechselrichter, Frequenzumrichter.

Elektrovakuum, Halbleiterbauelemente.

Elektronische Röhren, Dioden, Transistoren, Dioden, Thyristoren, Zenerdioden.

Mikrowellenleitungen und -elemente, Antennen.

Wellenleiter, Dipole, Antennen.

Kontaktverbindungen.

Stifte, Buchsen, zusammenklappbare Verbindungen, Stromabnehmer.

mechanische Geräte.

Elektromagnetische Kupplungen, Bremsen, Kartuschen.

Endgeräte, Filter, Begrenzer.

Modellierlinien, Quarzfilter.

Bedingte grafische Symbole sind in den Tabellen Nr. 3 - Nr. 6 dargestellt. Drähte in den Diagrammen sind durch gerade Linien gekennzeichnet.
Eine der Hauptanforderungen bei der Erstellung von Diagrammen ist die Leichtigkeit ihrer Wahrnehmung. Ein Elektriker muss beim Betrachten des Stromkreises verstehen, wie der Stromkreis angeordnet ist und wie das eine oder andere Element dieses Stromkreises funktioniert.
TISCH 3. Symbole für Kontaktverbindungen

abnehmbar-

untrennbar, zusammenklappbar

unzertrennlich, unzertrennlich

Der Kontakt- oder Verbindungspunkt kann sich auf jedem Abschnitt des Drahtes von einer Lücke zur anderen befinden.

TABELLE #4. Symbole von Schaltern, Schaltern, Trennern.

Schließen

Öffnung

Einpoliger Schalter

Einpoliger Trennschalter

Dreipoliger Schalter

Dreipoliger Trennschalter

Dreipoliger Trennschalter mit automatischer Rückkehr (Slangname - "AUTOMATIC")

Einpoliger Trennschalter mit automatischer Rückstellung

Druckschalter (sog. - "BUTTON")

Schalter extrahieren

Schalter mit Rückstellung bei erneutem Tastendruck (zu finden bei Tisch- oder Wandleuchten)

Einpoliger Wegschalter (auch „Klemme“ oder „Klemme“ genannt)

Die vertikalen Linien, die die beweglichen Kontakte kreuzen, zeigen an, dass alle drei Kontakte gleichzeitig durch eine Aktion schließen (oder öffnen).
Bei der Betrachtung des Diagramms muss berücksichtigt werden, dass einige Elemente der Schaltung auf die gleiche Weise gezeichnet sind, ihre Buchstabenbezeichnung jedoch unterschiedlich ist (z. B. ein Relaiskontakt und ein Schalter).

TABELLE Nr. 5. Bezeichnung der Hilfsschützkontakte

Schließen

Öffnung

mit Verzögerung bei Betätigung

bei der Rückkehr verlangsamen

mit Verzögerung im Betrieb und im Rücklauf

TABELLE Nr. 6. Halbleiter

Zenerdiode

Thyristor

Fotodiode

Leuchtdiode

Fotowiderstand

Solarzelle

Transistor

Kondensator

Gaspedal

Widerstand

Gleichstrommaschinen -

Asynchrone elektrische Drehstrommaschinen -

Je nach Buchstabenbezeichnung sind diese Maschinen entweder ein Generator oder ein Motor.
Bei der Kennzeichnung von Stromkreisen sind folgende Anforderungen zu beachten:

  1. Abschnitte der Schaltung, getrennt durch die Kontakte von Geräten, Relaiswicklungen, Geräten, Maschinen und anderen Elementen, sind unterschiedlich gekennzeichnet.
  2. Durch lösbare, zusammenklappbare oder nicht trennbare Kontaktverbindungen verlaufende Stromkreisabschnitte sind in gleicher Weise gekennzeichnet.
  3. In Drehstromkreisen sind die Phasen gekennzeichnet: „A“, „B“, „C“, in Zweiphasenkreisen - „A“, „B“; "B", "C"; "C", "A" und einphasig - "A"; "BEI"; "AUS". Null wird durch den Buchstaben - "O" gekennzeichnet.
  4. Abschnitte von Schaltkreisen mit positiver Polarität sind mit ungeraden Zahlen und negative Polarität mit geraden Zahlen gekennzeichnet.
  5. Neben dem Symbol für Leistungsgeräte in den Zeichnungen von Plänen sind die Gerätenummer gemäß Plan (im Zähler) und ihre Leistung (im Nenner) mit einem Bruch angegeben, und für Lampen - die Leistung (im Zähler). und die Höhe der Installation in Metern (im Nenner).

Es muss verstanden werden, dass alle elektrischen Schaltungen den Zustand der Elemente im Ausgangszustand zeigen, d.h. wenn kein Strom im Stromkreis ist.

Stromkreis. Parallele und serielle Verbindung.

Wie oben erwähnt, können wir die Last vom Generator trennen, wir können eine andere Last an den Generator anschließen oder wir können mehrere Verbraucher gleichzeitig anschließen. Je nach Aufgabenstellung können wir mehrere Verbraucher parallel oder in Reihe schalten. Dabei ändert sich nicht nur die Schaltung, sondern auch die Eigenschaften der Schaltung.

Bei parallel verbunden ist, ist die Spannung an jeder Last gleich und der Betrieb einer Last hat keinen Einfluss auf den Betrieb anderer Lasten.

In diesem Fall ist der Strom in jedem Stromkreis unterschiedlich und wird an den Verbindungspunkten summiert.
Itot = I1+I2+I3+…+In
Auf diese Weise wird die gesamte Last in der Wohnung angeschlossen, z. B. Lampen in einem Kronleuchter, Brenner in einem Elektroherd usw.

Bei konsistent Beim Einschalten wird die Spannung zu gleichen Teilen auf die Verbraucher verteilt

In diesem Fall fließt der Gesamtstrom durch alle im Stromkreis enthaltenen Lasten, und wenn einer der Verbraucher ausfällt, funktioniert der gesamte Stromkreis nicht mehr. Solche Schemata werden in Neujahrsgirlanden verwendet. Wenn Elemente unterschiedlicher Leistung in einer Reihenschaltung verwendet werden, brennen außerdem schwache Empfänger einfach durch.
Uges = U1 + U2 + U3 + ... + Un
Die Leistung wird für jede Verbindungsmethode zusammengefasst:
Rtot = P1 + P2 + P3 + ... + Pn.

Berechnung des Querschnitts von Drähten.

Der Strom, der durch die Drähte fließt, erwärmt sie. Je dünner der Leiter und je größer der durch ihn fließende Strom ist, desto stärker ist die Erwärmung. Beim Erhitzen schmilzt die Isolierung des Drahtes, was zu einem Kurzschluss und einem Brand führen kann. Die Berechnung des Stroms im Netzwerk ist nicht kompliziert. Dazu müssen Sie die Leistung des Geräts in Watt durch die Spannung teilen: ich= P/ U.
Alle Materialien haben eine akzeptable Leitfähigkeit. Das bedeutet, dass sie einen solchen Strom ohne große Verluste und Erwärmung durch jeden Quadratmillimeter (also Abschnitt) leiten können (siehe Tabelle Nr. 7).

TABELLE Nr. 7

Kreuzung S(qmm.)

Zulässiger Strom ich

Aluminium

Wenn wir nun den Strom kennen, können wir den erforderlichen Drahtabschnitt einfach aus der Tabelle auswählen und gegebenenfalls den Drahtdurchmesser mit einer einfachen Formel berechnen: D \u003d V S / n x 2
Sie können für den Draht in den Laden gehen.

Als Beispiel berechnen wir die Dicke der Drähte für den Anschluss eines Haushaltsofens: Aus dem Reisepass oder dem Schild auf der Rückseite des Geräts erfahren wir die Leistung des Ofens. Sagen wir die Macht (P ) entspricht 11 kW (11.000 Watt). Wenn wir die Leistung durch die Netzspannung teilen (in den meisten Regionen Russlands sind es 220 Volt), erhalten wir den Strom, den der Ofen verbraucht:ich = P / U =11000/220=50A. Wenn Kupferdrähte verwendet werden, dann der DrahtquerschnittS muss mindestens 10 qm mm.(siehe Tabelle).
Ich hoffe, der Leser wird nicht beleidigt sein, wenn ich ihn daran erinnere, dass der Querschnitt eines Leiters und sein Durchmesser nicht dasselbe sind. Der Querschnitt des Drahtes ist P(pi) malr quadriert (n X r X r). Der Drahtdurchmesser kann berechnet werden, indem die Quadratwurzel der Drahtstärke dividiert durch genommen wird P und Multiplizieren des resultierenden Werts mit zwei. Da viele von uns unsere Schulkonstanten bereits vergessen haben, möchte ich Sie daran erinnern, dass Pi gleich ist 3,14 , und der Durchmesser beträgt zwei Radien. Diese. Die Dicke des Drahtes, den wir benötigen, beträgt D \u003d 2 X V 10 / 3,14 \u003d 2,01 mm.

Magnetische Eigenschaften des elektrischen Stroms.

Es ist seit langem bekannt, dass beim Durchgang von Strom durch Leiter ein Magnetfeld entsteht, das auf magnetische Materialien einwirken kann. Aus einem Schulkurs in Physik erinnern wir uns vielleicht, dass sich entgegengesetzte Pole von Magneten anziehen und gleiche Pole abstoßen. Dieser Umstand sollte bei der Leitungsverlegung berücksichtigt werden. Zwei Drähte, die Strom in die gleiche Richtung führen, ziehen sich an und umgekehrt.
Wenn der Draht zu einer Spule verdrillt wird, werden sich die magnetischen Eigenschaften des Leiters noch stärker manifestieren, wenn ein elektrischer Strom durch ihn geleitet wird. Und wenn Sie auch noch einen Kern in die Spule stecken, dann bekommen wir einen starken Magneten.
Ende des vorletzten Jahrhunderts erfand der Amerikaner Morse ein Gerät, das es ermöglichte, Informationen über große Entfernungen ohne die Hilfe von Boten zu übermitteln. Dieses Gerät basiert auf der Fähigkeit des Stroms, ein Magnetfeld um die Spule herum zu erregen. Indem die Spule von einer Stromquelle mit Strom versorgt wird, entsteht darin ein Magnetfeld, das einen beweglichen Kontakt anzieht, der den Stromkreis einer anderen ähnlichen Spule schließt, und so weiter. Somit ist es möglich, bei großer Entfernung zum Teilnehmer problemlos verschlüsselte Signale zu übertragen. Diese Erfindung ist weit verbreitet, sowohl in der Kommunikation als auch im täglichen Leben und in der Industrie.
Das beschriebene Gerät ist schon lange veraltet und wird in der Praxis so gut wie nie eingesetzt. Es wurde durch leistungsfähige Informationssysteme ersetzt, aber im Grunde arbeiten sie alle nach dem gleichen Prinzip.

Die Leistung eines jeden Motors ist unverhältnismäßig höher als die Leistung der Relaisspule. Daher sind die Leitungen zum Hauptverbraucher dicker als zu den Steuergeräten.
Lassen Sie uns das Konzept von Stromkreisen und Steuerkreisen einführen. Stromkreise umfassen alle Teile des Stromkreises, die zum Laststrom führen (Leitungen, Kontakte, Mess- und Steuergeräte). Sie sind im Diagramm farblich hervorgehoben.

Alle Leitungen und Geräte zur Steuerung, Überwachung und Signalisierung sind mit Steuerkreisen verbunden. Sie sind im Diagramm separat dargestellt. Es kommt vor, dass die Belastung nicht sehr groß oder nicht besonders ausgeprägt ist. In solchen Fällen werden die Stromkreise nach der Stärke des Stroms in ihnen bedingt aufgeteilt. Wenn der Strom 5 Ampere überschreitet - der Stromkreis.

Relais. Schütze.

Das wichtigste Element ist der bereits erwähnte Morseapparat RELAIS.
Dieses Gerät ist insofern interessant, als ein relativ schwaches Signal an die Spule angelegt werden kann, das in ein Magnetfeld umgewandelt wird und einen anderen, stärkeren Kontakt oder eine Gruppe von Kontakten schließt. Einige von ihnen schließen möglicherweise nicht, sondern öffnen sich im Gegenteil. Dies wird auch für verschiedene Zwecke benötigt. In den Zeichnungen und Diagrammen ist dies wie folgt dargestellt:

Und es liest sich so: Wenn Strom an die Relaisspule - K angelegt wird, schließen die Kontakte: K1, K2, K3 und K4 und die Kontakte: K5, K6, K7 und K8 öffnen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Diagramme nur die Kontakte zeigen, die verwendet werden, obwohl das Relais möglicherweise mehr Kontakte hat.
Schematische Darstellungen zeigen genau das Prinzip des Aufbaus eines Netzwerks und seiner Funktionsweise, sodass die Kontakte und die Relaisspule nicht zusammengezogen sind. In Systemen mit vielen Funktionsgeräten besteht die Hauptschwierigkeit darin, die den Spulen entsprechenden Kontakte richtig zu finden. Aber mit dem Erwerb von Erfahrung ist dieses Problem leichter zu lösen.
Wie gesagt, Strom und Spannung sind unterschiedliche Dinge. Der Strom selbst ist sehr stark und es erfordert viel Mühe, ihn auszuschalten. Wenn der Stromkreis getrennt wird (Elektriker sagen - schalten) entsteht ein großer Lichtbogen, der das Material entzünden kann.
Bei einer Stromstärke von I = 5 A entsteht ein 2 cm langer Lichtbogen, bei hohen Strömen erreichen die Abmessungen des Lichtbogens ungeheure Größen. Sie müssen besondere Maßnahmen ergreifen, um das Kontaktmaterial nicht zu schmelzen. Eine dieser Maßnahmen ist ""Bogenkammern"".
Diese Geräte werden an den Kontakten der Leistungsrelais platziert. Außerdem haben die Kontakte eine andere Form als das Relais, sodass Sie es in zwei Hälften teilen können, noch bevor der Lichtbogen auftritt. Ein solches Relais wird aufgerufen Schütz. Einige Elektriker haben sie Starter genannt. Das ist falsch, aber es vermittelt genau das Wesentliche der Arbeit von Schützen.
Alle Elektrogeräte werden in verschiedenen Größen hergestellt. Jede Größe gibt die Fähigkeit an, Strömen einer bestimmten Stärke standzuhalten. Daher muss bei der Installation von Geräten sichergestellt werden, dass die Größe des Schaltgeräts dem Laststrom entspricht (Tabelle Nr. 8).

TABELLE Nr. 8

Wert, (bedingte Zahl der Standardgröße)

Nennstrom

Nennleistung

Generator. Motor.

Interessant sind auch die magnetischen Eigenschaften des Stroms, da sie reversibel sind. Wenn Sie mit Hilfe von Elektrizität ein Magnetfeld erzeugen können, können Sie dies tun und umgekehrt. Nach nicht sehr langen Studien (nur etwa 50 Jahre) wurde festgestellt, dass Wird der Leiter in einem Magnetfeld bewegt, beginnt ein elektrischer Strom durch den Leiter zu fließen . Diese Entdeckung half der Menschheit, das Problem der Energiespeicherung und -speicherung zu überwinden. Jetzt haben wir einen Stromgenerator in Betrieb. Der einfachste Generator ist nicht kompliziert. Eine Drahtspule dreht sich im Feld eines Magneten (oder umgekehrt) und wird von einem Strom durchflossen. Es bleibt nur noch, den Stromkreis zur Last zu schließen.
Natürlich ist das vorgeschlagene Modell stark vereinfacht, aber im Prinzip unterscheidet sich der Generator nicht so sehr von diesem Modell. Statt einer Umdrehung werden kilometerlange Kabel genommen (das nennt man Wicklung). Anstelle von Permanentmagneten werden Elektromagnete verwendet (sogenannte Aufregung). Das größte Problem bei Generatoren ist die Stromaufnahme. Das Gerät zur Auswahl der erzeugten Energie ist Kollektor.
Bei der Installation elektrischer Maschinen ist es notwendig, die Unversehrtheit der Bürstenkontakte und ihre Dichtheit an den Kollektorplatten zu überwachen. Beim Austausch von Bürsten müssen diese geschliffen werden.
Es gibt noch ein weiteres interessantes Feature. Wenn Sie dem Generator keinen Strom entnehmen, sondern ihn im Gegenteil an seine Wicklungen anlegen, wird der Generator zu einem Motor. Das bedeutet, dass elektrische Maschinen vollständig reversibel sind. Das heißt, ohne das Design und die Schaltung zu ändern, können wir elektrische Maschinen sowohl als Generator als auch als Quelle mechanischer Energie verwenden. Beispielsweise verbraucht eine elektrische Bahn Strom, wenn sie bergauf fährt, und gibt ihn bergab an das Netz ab. Es gibt viele solcher Beispiele.

Messgeräte.

Einer der gefährlichsten Faktoren im Zusammenhang mit dem Betrieb von Elektrizität besteht darin, dass das Vorhandensein von Strom im Stromkreis nur festgestellt werden kann, indem man unter seinem Einfluss steht, d.h. ihn berühren. Bis zu diesem Punkt verrät der elektrische Strom seine Anwesenheit nicht. Im Zusammenhang mit diesem Verhalten besteht ein dringender Bedarf, es zu erkennen und zu messen. Da wir die magnetische Natur der Elektrizität kennen, können wir das Vorhandensein / Fehlen von Strom nicht nur bestimmen, sondern auch messen.
Es gibt viele Instrumente zum Messen elektrischer Größen. Viele von ihnen haben eine Magnetwicklung. Der durch die Wicklung fließende Strom erregt ein Magnetfeld und lenkt den Pfeil des Geräts ab. Je stärker die Strömung, desto mehr weicht der Pfeil ab. Für eine höhere Messgenauigkeit wird eine Spiegelskala verwendet, so dass die Ansicht des Pfeils senkrecht zur Messplatte ist.
Wird zur Strommessung verwendet Amperemeter. Es ist in Reihe in die Schaltung eingebunden. Um den Strom zu messen, dessen Wert größer als der Nennwert ist, wird die Empfindlichkeit des Geräts reduziert shunt(starker Widerstand).

Spannungsmessung Voltmeter, es ist parallel zum Stromkreis geschaltet.
Ein kombiniertes Instrument zur Messung von Strom und Spannung wird genannt Avometer.
Wird verwendet, um den Widerstand zu messen Ohmmeter oder Megger. Diese Geräte rufen häufig den Stromkreis an, um eine Unterbrechung zu finden oder ihre Integrität zu überprüfen.
Messgeräte müssen regelmäßig geprüft werden. In großen Unternehmen werden eigens für diese Zwecke Messlabore eingerichtet. Nach der Prüfung des Gerätes drückt das Labor seiner Vorderseite seinen Stempel auf. Das Vorhandensein einer Marke zeigt an, dass das Gerät betriebsbereit ist, eine akzeptable Messgenauigkeit (Fehler) aufweist und bei ordnungsgemäßem Betrieb bis zur nächsten Überprüfung auf seine Messwerte vertraut werden kann.
Der Stromzähler ist auch ein Messgerät, das auch die Funktion hat, den verbrauchten Strom abzurechnen. Das Funktionsprinzip des Zählers ist ebenso wie sein Gerät äußerst einfach. Es hat einen herkömmlichen Elektromotor mit einem Getriebe, das mit Rädern mit Zahlen verbunden ist. Wenn der Strom in der Schaltung zunimmt, dreht sich der Motor schneller und die Zahlen selbst bewegen sich schneller.
Im Alltag verwenden wir keine professionellen Messgeräte, aber aufgrund der fehlenden Notwendigkeit einer sehr genauen Messung fällt dies nicht so ins Gewicht.

Verfahren zur Gewinnung von Kontaktverbindungen.

Es scheint, dass es nichts Einfacheres gibt, als zwei Drähte miteinander zu verbinden - verdreht und fertig. Aber wie die Erfahrung bestätigt, fällt der Löwenanteil der Verluste im Stromkreis genau an den Verbindungsstellen (Kontakten) an. Tatsache ist, dass die atmosphärische Luft SAUERSTOFF enthält, das stärkste Oxidationsmittel, das in der Natur vorkommt. Jede Substanz, die damit in Kontakt kommt, wird oxidiert, wobei sie zuerst mit der dünnsten und mit der Zeit mit einer immer dicker werdenden Oxidschicht bedeckt wird, die einen sehr hohen spezifischen Widerstand hat. Außerdem treten Probleme beim Verbinden von Leitern auf, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Eine solche Verbindung ist bekanntlich entweder ein galvanisches Paar (das noch schneller oxidiert) oder ein Bimetallpaar (das seine Konfiguration bei einem Temperaturabfall ändert). Es wurden mehrere Verfahren zuverlässiger Verbindungen entwickelt.
Schweißen Schließen Sie Eisendrähte an, wenn Sie Erdungs- und Blitzschutzgeräte installieren. Schweißarbeiten werden von einem qualifizierten Schweißer durchgeführt und Elektriker bereiten die Drähte vor.
Kupfer- und Aluminiumleiter werden durch Löten verbunden.
Vor dem Löten werden die Adern bis zu einer Länge von 35 mm abisoliert, auf metallischen Glanz gebracht und zur Entfettung und zur besseren Haftung des Lotes mit einem Flussmittel behandelt. Die Bestandteile von Flussmitteln sind im Handel und in Apotheken immer in der richtigen Menge erhältlich. Die gebräuchlichsten Flussmittel sind in Tabelle Nr. 9 aufgeführt.
TABELLE Nr. 9 Zusammensetzungen von Flussmitteln.

Marke Flux

Anwendungsgebiet

Chemische Zusammensetzung %

Löten von leitfähigen Teilen aus Kupfer, Messing und Bronze.

Kolophonium-30,
Ethylalkohol-70.

Löten von Leiterprodukten aus Kupfer und seinen Legierungen, Aluminium, Konstantan, Mangan, Silber.

Vaseline-63,
Triethanolamin-6.5,
Salicylsäure-6.3,
Ethylalkohol-24.2.

Löten von Produkten aus Aluminium und seinen Legierungen mit Zink- und Aluminiumloten.

Natriumfluorid-8,
Lithiumchlorid-36,
Chlorid Zink-16,
Kaliumchlorid-40.

Wässrige Lösung von Zinkchlorid

Löten von Stahl, Kupfer und seinen Legierungen.

Chlorid Zink-40,
Wasser-60.

Löten von Aluminiumdrähten mit Kupfer.

Cadmiumfluorborat-10,
Ammoniumfluorborat-8,
Triethanolamin-82.

Zum Löten von eindrähtigen Aluminiumleitern 2,5-10 mm². einen Lötkolben verwenden. Die Verdrillung der Adern erfolgt durch Doppelverdrillung mit Nut.


Beim Löten werden die Drähte erhitzt, bis das Lot zu schmelzen beginnt. Reiben Sie die Nut mit einem Lötstab, verzinnen Sie die Litzen und füllen Sie die Nut mit Lot, zuerst auf der einen Seite und dann auf der anderen Seite. Zum Löten von Aluminiumleitern mit großen Querschnitten wird ein Gasbrenner verwendet.
Ein- und mehrdrähtige Kupferleiter werden mit einer verzinnten Litze ohne Rille in einem Bad aus geschmolzenem Lot gelötet.
Tabelle Nr. 10 zeigt die Schmelz- und Löttemperaturen einiger Lotarten und ihren Anwendungsbereich.

TABELLE Nr. 10

Schmelztemperatur

Löttemperatur

Anwendungsgebiet

Verzinnen und Löten der Enden von Aluminiumdrähten.

Lötverbindungen, Spleißen von Aluminiumdrähten mit rundem und rechteckigem Querschnitt beim Wickeln von Transformatoren.

Löten durch Gießen von Aluminiumdrähten mit großem Querschnitt.

Löten von Aluminium und seinen Legierungen.

Löten und Verzinnen von leitfähigen Teilen aus Kupfer und seinen Legierungen.

Verzinnen, Löten von Kupfer und seinen Legierungen.

Lötteile aus Kupfer und seinen Legierungen.

Löten von Halbleiterbauelementen.

Lötsicherungen.

POSSu 40-05

Löten von Kollektoren und Teilen von elektrischen Maschinen, Geräten.

Die Verbindung von Aluminiumleitern mit Kupferleitern erfolgt auf die gleiche Weise wie die Verbindung von zwei Aluminiumleitern, wobei der Aluminiumleiter zuerst mit „A“ -Lot und dann mit POSSU-Lot verzinnt wird. Nach dem Abkühlen wird die Lötstelle isoliert.
In letzter Zeit werden zunehmend Verbindungsbeschläge verwendet, bei denen die Drähte durch Bolzen in speziellen Verbindungsabschnitten verbunden werden.

Erdung .

Von langen Arbeitsmaterialien "ermüden" und verschleißen. Im Falle eines Versehens kann es passieren, dass ein leitfähiges Teil abfällt und auf das Gehäuse des Geräts fällt. Wir wissen bereits, dass die Spannung im Netzwerk auf die Potentialdifferenz zurückzuführen ist. Am Boden ist das Potential normalerweise Null, und wenn einer der Drähte auf das Gehäuse fällt, ist die Spannung zwischen Masse und Gehäuse gleich der Netzspannung. Das Berühren des Gerätekörpers ist in diesem Fall tödlich.
Eine Person ist auch ein Leiter und kann Strom durch sich selbst vom Körper zum Boden oder zum Boden leiten. In diesem Fall wird eine Person in Reihe mit dem Netzwerk verbunden und dementsprechend fließt der gesamte Laststrom aus dem Netzwerk durch die Person. Auch wenn die Netzwerklast gering ist, drohen erhebliche Probleme. Der Widerstand einer durchschnittlichen Person beträgt ungefähr 3.000 Ohm. Eine nach dem Ohmschen Gesetz durchgeführte Stromberechnung zeigt, dass ein Strom durch eine Person I \u003d U / R \u003d 220/3000 \u003d 0,07 A fließt. Es scheint ein wenig, aber es kann töten.
Um dies zu vermeiden, tun Sie es Erdung. Diese. Gehäuse von elektrischen Geräten bewusst mit Erde verbinden, um bei einem Ausfall des Gehäuses einen Kurzschluss zu verursachen. In diesem Fall wird der Schutz aktiviert und schaltet das fehlerhafte Gerät ab.
Erdungsschalter sie werden im Boden vergraben, an ihnen sind Erdungsleiter angeschweißt, die mit allen Einheiten verschraubt sind, deren Gehäuse unter Spannung stehen können.
Außerdem als Schutzmaßnahme nullen. Diese. Null ist mit dem Körper verbunden. Das Funktionsprinzip des Schutzes ist ähnlich wie bei der Erdung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Erdung von der Beschaffenheit des Bodens, seinem Feuchtigkeitsgehalt, der Tiefe der Erdungselektroden, dem Zustand vieler Verbindungen usw. abhängt. usw. Und die Nullung verbindet den Körper der Einheit direkt mit der Stromquelle.
Die Regeln für die Errichtung elektrischer Anlagen besagen, dass bei einem Nullabgleichgerät eine Erdung der elektrischen Anlage nicht erforderlich ist.
Erdungsleiter ist ein metallischer Leiter oder eine Gruppe von Leitern in direktem Kontakt mit Erde. Es gibt folgende Arten von Erdungsleitern:

  1. ausführlich aus Band- oder Rundstahl hergestellt und horizontal auf der Sohle von Baugruben entlang des Umfangs ihrer Fundamente verlegt;
  2. Horizontal aus Rund- oder Bandstahl hergestellt und in einem Graben verlegt;
  3. vertikal- aus senkrecht in den Boden gedrückten Stahlstäben.

Für Erdungselektroden werden Rundstahl mit einem Durchmesser von 10 - 16 mm, Bandstahl mit einem Querschnitt von 40 x 4 mm, Winkelstücke von 50 x 50 x 5 mm verwendet.
Länge der vertikalen eingeschraubten und eingepressten Erdungselektroden - 4,5 - 5 m; gehämmert - 2,5 - 3 m.
In Industrieanlagen mit elektrischen Anlagen mit einer Spannung von bis zu 1 kV werden Erdungsleitungen mit einem Querschnitt von mindestens 100 Quadratmetern verwendet. mm und mit einer Spannung über 1 kV - mindestens 120 kV. mm
Die kleinsten zulässigen Abmessungen von Erdungsleitern aus Stahl (in mm) sind in Tabelle Nr. 11 angegeben

TABELLE Nr. 11

Die kleinsten zulässigen Abmessungen von Erdungs- und Neutralleitern aus Kupfer und Aluminium (in mm) sind in Tabelle Nr. 12 angegeben

TABELLE Nr. 12

Über dem Boden des Grabens sollten vertikale Erdungselektroden um 0,1 - 0,2 m herausragen, damit horizontale Stangen bequem angeschweißt werden können (Rundstahl ist korrosionsbeständiger als Bandstahl). Horizontale Erdungselektroden werden in Gräben mit einer Tiefe von 0,6 - 0,7 m von der Ebene der Planungsmarkierung der Erde verlegt.
An den Eintrittspunkten von Leitern in das Gebäude sind Kennzeichnungen des Erdungsleiters angebracht. Erdungsleiter und im Boden befindliche Erdungsleiter werden nicht lackiert. Wenn der Boden Verunreinigungen enthält, die zu erhöhter Korrosion führen, werden Erder mit vergrößertem Querschnitt verwendet, insbesondere Rundstahl mit einem Durchmesser von 16 mm, verzinkte oder verkupferte Erder oder ein elektrischer Schutz der Erder vor Korrosion durchgeführt.
Erdungsleitungen werden horizontal, vertikal oder parallel zu geneigten Gebäudestrukturen verlegt. In trockenen Räumen werden Erdungsleiter direkt auf Beton- und Ziegeluntergründen mit mit Dübeln befestigten Streifen und in feuchten und besonders feuchten Räumen sowie in Räumen mit aggressiver Atmosphäre - auf Auskleidungen oder Stützen (Haltern) im Abstand von verlegt mindestens 10 mm von der Basis entfernt.
Die Leiter werden in Abständen von 600 - 1.000 mm auf geraden Abschnitten, 100 mm bei Windungen von den Oberkanten der Ecken, 100 mm von Abzweigpunkten, 400 - 600 mm von der Fußbodenebene des Gebäudes und mindestens 50 mm von der Unterseite befestigt der abnehmbaren Decken der Kanäle.
Offen verlegte Erdungs- und Nullschutzleiter haben eine charakteristische Farbe - ein gelber Streifen entlang des Leiters ist über einen grünen Hintergrund gemalt.
Es liegt in der Verantwortung des Elektrikers, regelmäßig den Zustand des Bodens zu überprüfen. Dazu wird der Erdungswiderstand mit einem Megger gemessen. PUE. Die folgenden Widerstandswerte von Erdungsvorrichtungen in elektrischen Anlagen sind geregelt (Tabelle Nr. 13).

TABELLE Nr. 13

Erdungsvorrichtungen (Erdung und Erdung) an elektrischen Anlagen werden in allen Fällen durchgeführt, wenn die Wechselspannung gleich oder größer als 380 V und die Gleichspannung größer oder gleich 440 V ist;
Bei Wechselspannung von 42 V bis 380 Volt und von 110 V bis 440 Volt Gleichspannung wird in Räumen mit erhöhter Gefährdung, sowie in besonders gefährlichen und Freiluftanlagen geerdet. Die Erdung und Erdung in explosionsgefährdeten Anlagen erfolgt bei jeder Spannung.
Wenn die Erdungseigenschaften nicht den akzeptablen Standards entsprechen, werden Arbeiten durchgeführt, um die Erdung wiederherzustellen.

Schrittspannung.

Im Falle eines Drahtbruchs und dessen Kontakt mit dem Boden oder dem Gehäuse des Geräts „verteilt“ sich die Spannung gleichmäßig über die Oberfläche. An der Stelle, an der sich der Erdleiter berührt, ist sie gleich der Netzspannung. Aber je weiter vom Kontaktzentrum entfernt, desto größer ist der Spannungsabfall.
Bei einer Spannung zwischen Potentialen von Tausenden und Zehntausenden von Volt ist die Spannung jedoch selbst wenige Meter von dem Punkt entfernt, an dem das Erdungskabel berührt wird, immer noch gefährlich für Menschen. Wenn eine Person diese Zone betritt, fließt ein Strom durch den menschlichen Körper (entlang des Stromkreises: Erde - Fuß - Knie - Leistengegend - ein weiteres Knie - ein weiterer Fuß - Erde). Mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes kann man schnell berechnen, welcher Strom fließen wird, und sich die Folgen vorstellen. Da die Spannung tatsächlich zwischen den Beinen einer Person auftritt, hat sie den Namen erhalten - Schrittspannung.
Sie sollten das Schicksal nicht herausfordern, wenn Sie einen Draht an einer Stange hängen sehen. Es müssen Maßnahmen für eine sichere Evakuierung getroffen werden. Und die Maßnahmen sind:
Machen Sie zunächst keinen großen Schritt. Es ist notwendig, mit schlurfenden Schritten, ohne die Füße vom Boden zu nehmen, sich von der Kontaktstelle zu entfernen.
Zweitens können Sie nicht fallen und kriechen!
Und drittens muss vor dem Eintreffen des Einsatzteams der Zugang von Personen zum Gefahrenbereich eingeschränkt werden.

Drehstrom.

Oben haben wir herausgefunden, wie ein Generator und ein Gleichstrommotor funktionieren. Diese Motoren haben jedoch eine Reihe von Nachteilen, die einem Einsatz in der industriellen Elektrotechnik entgegenstehen. Wechselstrommaschinen haben sich weiter verbreitet. Die Stromentfernungsvorrichtung in ihnen ist ein Ring, der einfacher herzustellen und zu warten ist. Wechselstrom ist nicht schlechter als Gleichstrom und übertrifft ihn in mancher Hinsicht. Gleichstrom fließt immer in die gleiche Richtung mit einem konstanten Wert. Wechselstrom ändert Richtung oder Größe. Sein Hauptmerkmal ist die Frequenz, gemessen in Hertz. Die Frequenz gibt an, wie oft pro Sekunde der Strom Richtung oder Amplitude ändert. Im europäischen Standard beträgt die industrielle Frequenz f=50 Hertz, im US-Standard f=60 Hertz.
Das Funktionsprinzip von Motoren und Generatoren ist das gleiche wie das von Gleichstrommaschinen.
Drehstrommotoren haben das Problem der Drehrichtungsorientierung. Es ist entweder erforderlich, die Stromrichtung mit zusätzlichen Wicklungen zu ändern oder spezielle Startvorrichtungen zu verwenden. Die Verwendung von Drehstrom löste dieses Problem. Die Essenz seines "Geräts" besteht darin, dass drei einphasige Systeme zu einem dreiphasigen verbunden werden. Drei Drähte liefern Strom mit einer leichten Verzögerung voneinander. Diese drei Drähte werden immer "A", "B" und "C" genannt. Der Strom fließt auf folgende Weise. In Phase „A“ zum Verbraucher und von diesem zurück in Phase „B“, von Phase „B“ zu Phase „C“ und von Phase „C“ zu „A“.
Es gibt zwei Drehstromsysteme: Dreileiter und Vierleiter. Ersteres haben wir bereits beschrieben. Und im zweiten gibt es einen vierten Neutralleiter. In einem solchen System wird Strom in Phasen zugeführt und in Null entfernt. Dieses System hat sich als so praktisch erwiesen, dass es mittlerweile überall eingesetzt wird. Es ist praktisch, einschließlich der Tatsache, dass Sie nichts wiederholen müssen, wenn Sie nur ein oder zwei Drähte in die Last aufnehmen müssen. Einfach verbinden / trennen und das war's.
Die Spannung zwischen den Phasen wird als linear (Ul) bezeichnet und ist gleich der Spannung in der Leitung. Die Spannung zwischen Phase (Uf) und Neutralleiter wird als Phase bezeichnet und nach folgender Formel berechnet: Uf \u003d Ul / V3; Uph \u003d Ul / 1,73.
Jeder Elektriker hat diese Berechnungen schon lange angestellt und kennt die genormten Spannungsreihen (Tabelle Nr. 14) auswendig.

TABELLE Nr. 14

Beim Anschluss von einphasigen Lasten an ein Drehstromnetz muss die Gleichmäßigkeit des Anschlusses überwacht werden. Andernfalls stellt sich heraus, dass ein Draht stark überlastet wird, während die anderen beiden im Leerlauf bleiben.
Alle dreiphasigen elektrischen Maschinen haben drei Polpaare und orientieren die Drehrichtung durch Verbinden der Phasen. Um gleichzeitig die Drehrichtung zu ändern (Elektriker sagen - REVERSE), reicht es aus, nur zwei Phasen zu tauschen.
Ebenso bei Generatoren.

Aufnahme in das "Dreieck" und "Stern".

Es gibt drei Schemata zum Anschließen einer dreiphasigen Last an das Netzwerk. Insbesondere bei den Gehäusen von Elektromotoren gibt es einen Kontaktkasten mit Wicklungsanschlüssen. Die Kennzeichnung in Klemmenkästen elektrischer Maschinen ist wie folgt:
der Anfang der Wicklungen C1, C2 und C3, die Enden jeweils C4, C5 und C6 (Abbildung ganz links).

Eine ähnliche Kennzeichnung ist auch an Transformatoren angebracht.
"Dreieck"-Verbindung im mittleren Bild gezeigt. Bei einer solchen Schaltung fließt der gesamte Strom von Phase zu Phase durch eine Lastwicklung und der Verbraucher arbeitet in diesem Fall mit voller Leistung. Die Abbildung ganz rechts zeigt die Anschlüsse im Klemmenkasten.
Sternverbindung kann ohne Null „auskommen“. Bei dieser Verbindung wird der lineare Strom, der durch zwei Wicklungen fließt, halbiert und der Verbraucher arbeitet dementsprechend mit halber Stärke.

Bei Anschluss „in einem Stern“ mit Neutralleiter wird jeder Lastwicklung nur Phasenspannung zugeführt: Uph = Ul / V3. Die Leistung des Verbrauchers ist bei V3 geringer.


Elektroautos aus der Reparatur.

Ein großes Problem sind die alten Motoren, die aus der Reparatur gekommen sind. Solche Maschinen haben in der Regel keine Platten und Terminalausgänge. Die Drähte ragen aus den Gehäusen heraus und sehen aus wie Nudeln aus einem Fleischwolf. Und wenn Sie sie falsch anschließen, überhitzt der Motor bestenfalls und brennt schlimmstenfalls durch.
Dies geschieht, weil eine der drei falsch angeschlossenen Wicklungen versucht, den Motorrotor in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, die von den anderen beiden Wicklungen erzeugt wird.
Um dies zu verhindern, müssen die Enden der gleichnamigen Wicklungen gefunden werden. Dazu werden mit Hilfe eines Testers alle Wicklungen „umringt“ und gleichzeitig ihre Unversehrtheit überprüft (das Fehlen einer Unterbrechung und eine Störung des Gehäuses). Wenn Sie die Enden der Wicklungen finden, werden sie markiert. Die Kette wird wie folgt zusammengebaut. Wir befestigen den vorgeschlagenen Anfang der zweiten Wicklung am vorgesehenen Ende der ersten Wicklung, verbinden das Ende der zweiten mit dem Anfang der dritten und nehmen die Messwerte des Ohmmeters an den verbleibenden Enden vor.
Wir tragen den Widerstandswert in die Tabelle ein.

Dann zerlegen wir die Schaltung, ändern das Ende und den Anfang der ersten Wicklung stellenweise und bauen sie wieder zusammen. Wie beim letzten Mal werden die Messergebnisse in die Tabelle eingetragen.
Dann wiederholen wir den Vorgang erneut und tauschen die Enden der zweiten Wicklung aus
Wir wiederholen diese Aktionen so oft, wie es mögliche Schaltschemata gibt. Die Hauptsache ist, das Gerät genau und genau abzulesen. Aus Gründen der Genauigkeit sollte der gesamte Messzyklus zweimal wiederholt werden.Nach dem Ausfüllen der Tabelle vergleichen wir die Messergebnisse.
Das Diagramm wird korrekt sein. mit dem niedrigsten gemessenen Widerstand.

Einbindung eines Drehstrommotors in ein Einphasennetz.

Es besteht Bedarf, wenn ein Drehstrommotor an eine normale Haushaltssteckdose (Einphasennetz) angeschlossen werden muss. Dazu wird durch die Methode der Phasenverschiebung mit einem Kondensator zwangsweise eine dritte Phase erzeugt.

Die Abbildung zeigt den Anschluss des Motors nach dem „Dreieck“- und „Stern“-Schema. „Null“ ist mit einem Ausgang verbunden, mit der zweiten Phase, eine Phase ist auch mit dem dritten Ausgang verbunden, jedoch über einen Kondensator. Um die Motorwelle in die gewünschte Richtung zu drehen, wird ein Anlaufkondensator verwendet, der parallel zum Arbeitsnetz an das Netz angeschlossen ist.
Bei einer Netzspannung von 220 V und einer Frequenz von 50 Hz errechnet sich die Kapazität des Arbeitskondensators in μF nach folgender Formel: Srab \u003d 66 Rnom, wo rnom ist die Motornennleistung in kW.
Die Kapazität des Anlaufkondensators wird nach folgender Formel berechnet: Abstieg \u003d 2 Srab \u003d 132 Rnom.
Um einen nicht sehr leistungsstarken Motor (bis zu 300 W) zu starten, wird möglicherweise kein Startkondensator benötigt.

Magnetschalter.

Das Anschließen des Motors an das Netz mit einem herkömmlichen Schalter bietet eine begrenzte Möglichkeit der Regulierung.
Darüber hinaus funktioniert die Maschine im Falle eines Notstromausfalls (z. B. durchgebrannte Sicherungen) nicht mehr, aber nachdem das Netzwerk repariert wurde, startet der Motor ohne menschlichen Befehl. Dies kann zu einem Unfall führen.
Die Notwendigkeit, sich gegen das Verschwinden von Strom im Netzwerk zu schützen (Elektriker sagen ZERO PROTECTION), führte zur Erfindung eines Magnetstarters. Im Prinzip handelt es sich um eine Schaltung mit dem von uns bereits beschriebenen Relais.
Verwenden Sie zum Einschalten der Maschine die Relaiskontakte "ZU" und Taste S1.
Schaltkreis der Druckknopfrelaisspule "ZU" Strom erhält und die Relaiskontakte K1 und K2 schließen. Der Motor ist mit Strom versorgt und läuft. Wenn Sie jedoch die Taste loslassen, funktioniert die Schaltung nicht mehr. Daher einer der Relaiskontakte "ZU" für Rangierknöpfe verwenden.
Jetzt verliert das Relais nach dem Öffnen des Kontakts der Taste nicht an Strom, sondern hält seine Kontakte weiterhin in der geschlossenen Position. Und um den Stromkreis auszuschalten, verwenden Sie die Taste S2.
Eine korrekt zusammengebaute Schaltung schaltet sich nach dem Ausschalten des Netzwerks nicht ein, bis die Person einen Befehl dazu gibt.

Montage- und Schaltpläne.

Im vorherigen Absatz haben wir ein Diagramm eines Magnetstarters gezeichnet. Dieses Schema ist grundlegend. Es zeigt, wie das Gerät funktioniert. Es handelt sich um die Elemente, die in diesem Gerät (Schaltkreis) verwendet werden. Obwohl ein Relais oder Schütz mehr Kontakte haben kann, werden nur diejenigen gezeichnet, die verwendet werden. Drähte werden, wenn möglich, in geraden Linien und nicht auf natürliche Weise gezogen.
Neben Schaltplänen werden Schaltpläne verwendet. Ihre Aufgabe ist es, zu zeigen, wie die Elemente des elektrischen Netzwerks oder Geräts montiert werden sollten. Wenn das Relais mehrere Kontakte hat, werden alle Kontakte angezeigt. Auf der Zeichnung werden sie so platziert, wie sie nach der Installation sein werden, die Drahtverbindungspunkte sind dort eingezeichnet, wo sie wirklich angebracht werden sollten usw. Unten zeigt die linke Abbildung ein Beispiel eines Schaltplans und die rechte Abbildung einen Verdrahtungsplan des gleichen Geräts.


Stromkreise. Regelkreise.

Mit Wissen können wir schnell den benötigten Drahtquerschnitt berechnen. Die Motorleistung ist unverhältnismäßig höher als die Leistung der Relaisspule. Daher sind die zum Hauptverbraucher führenden Leitungen immer dicker als die zu den Steuergeräten führenden Leitungen.
Lassen Sie uns das Konzept von Stromkreisen und Steuerkreisen einführen.
Stromkreise umfassen alle Teile, die Strom zum Verbraucher führen (Leitungen, Kontakte, Mess- und Steuergeräte). Im Diagramm sind sie mit dicken Linien markiert. Alle Leitungen und Geräte zur Steuerung, Überwachung und Signalisierung sind mit Steuerkreisen verbunden. Sie sind im Diagramm mit gestrichelten Linien markiert.

Wie man elektrische Schaltungen zusammenbaut.

Eine der Schwierigkeiten bei der Arbeit eines Elektrikers besteht darin, zu verstehen, wie die Schaltungselemente miteinander interagieren. Muss in der Lage sein, Diagramme zu lesen, zu verstehen und zusammenzusetzen.
Befolgen Sie beim Zusammenbau von Schaltungen die einfachen Regeln:
1. Die Montage der Schaltung sollte in einer Richtung erfolgen. Zum Beispiel: Wir bauen die Schaltung im Uhrzeigersinn auf.
2. Wenn Sie mit komplexen, verzweigten Schaltungen arbeiten, ist es praktisch, sie in ihre Bestandteile zu zerlegen.
3. Wenn der Stromkreis viele Anschlüsse, Kontakte und Verbindungen hat, ist es zweckmäßig, den Stromkreis in Abschnitte zu unterteilen. Zum Beispiel montieren wir zuerst die Schaltung von einer Phase zu einem Verbraucher, dann montieren wir sie von einem Verbraucher zu einer anderen Phase und so weiter.
4. Die Montage der Schaltung sollte mit der Phase beginnen.
5. Stellen Sie sich bei jedem Verbindungsaufbau die Frage: Was passiert, wenn jetzt Spannung angelegt wird?
In jedem Fall sollten wir nach dem Zusammenbau einen geschlossenen Stromkreis erhalten: Zum Beispiel die Steckdose Phase - der Schaltkontaktstecker - der Verbraucher - die „Null“ der Steckdose.
Beispiel: Versuchen wir, das im Alltag am häufigsten vorkommende Schema zusammenzustellen - verbinden Sie einen Kronleuchter zu Hause mit drei Farbtönen. Wir verwenden einen Zwei-Tasten-Schalter.
Lassen Sie uns zunächst selbst entscheiden, wie der Kronleuchter funktionieren soll? Wenn Sie eine Taste des Schalters einschalten, sollte eine Lampe im Kronleuchter aufleuchten, wenn Sie die zweite Taste einschalten, leuchten die anderen beiden auf.
Im Diagramm sehen Sie, dass sowohl der Kronleuchter als auch der Schalter mit drei Drähten verbunden sind, während nur ein paar Drähte vom Netzwerk ausgehen.
Zunächst finden wir mit einem Anzeigeschraubendreher die Phase und verbinden sie mit dem Schalter ( Null kann nicht unterbrochen werden). Die Tatsache, dass zwei Drähte von der Phase zum Schalter führen, sollte uns nicht verwirren. Wir wählen den Anschlussort der Drähte selbst aus. Wir schrauben den Draht an die gemeinsame Schiene des Schalters. Zwei Drähte gehen vom Schalter und dementsprechend werden zwei Stromkreise montiert. Einer dieser Drähte ist mit der Lampenfassung verbunden. Wir leiten den zweiten Draht von der Patrone ab und verbinden ihn mit Null. Der Stromkreis einer Lampe ist zusammengebaut. Wenn Sie jetzt den Schalter einschalten, leuchtet die Lampe auf.
Wir verbinden den zweiten Draht, der vom Schalter kommt, mit der Patrone einer anderen Lampe und verbinden wie im ersten Fall den Draht von der Patrone mit Null. Wenn die Schaltertasten abwechselnd eingeschaltet werden, leuchten verschiedene Lampen auf.
Es bleibt die dritte Glühbirne anzuschließen. Wir schalten es parallel zu einem der fertigen Schaltkreise, d.h. Wir entfernen die Drähte von der Patrone der angeschlossenen Lampe und verbinden sie mit der Patrone der letzten Lichtquelle.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass einer der Drähte im Kronleuchter gemeinsam ist. Es unterscheidet sich normalerweise von den anderen beiden Drähten in der Farbe. In der Regel ist es nicht schwierig, den Kronleuchter richtig anzuschließen, ohne die unter dem Putz verborgenen Drähte zu sehen.
Wenn alle Drähte die gleiche Farbe haben, gehen wir wie folgt vor: Wir verbinden einen der Drähte mit der Phase und rufen die anderen nacheinander mit einem Indikatorschraubendreher an. Wenn die Anzeige unterschiedlich leuchtet (in einem Fall heller und in dem anderen dunkler), haben wir kein „gemeinsames“ Kabel gewählt. Ändern Sie den Draht und wiederholen Sie die Schritte. Die Anzeige sollte gleich hell leuchten, wenn beide Drähte „klingeln“.

Schema-Schutz

Der Löwenanteil der Kosten einer Einheit ist der Preis des Motors. Eine Überlastung des Motors führt zu dessen Überhitzung und anschließendem Ausfall. Dem Schutz von Motoren vor Überlastung wird große Aufmerksamkeit geschenkt.
Wir wissen bereits, dass Motoren beim Laufen Strom ziehen. Im Normalbetrieb (Betrieb ohne Überlast) nimmt der Motor normalen (Nenn-)Strom auf, im Überlastfall nimmt der Motor sehr viel Strom auf. Wir können den Betrieb von Motoren mit Geräten steuern, die auf Stromänderungen im Stromkreis reagieren, z. B. Überstromrelais und Thermorelais.
Ein Überstromrelais (oft als "Magnetauslöser" bezeichnet) besteht aus mehreren Windungen sehr dicken Drahtes auf einem beweglichen Kern, der mit einer Feder belastet ist. Das Relais wird in Reihe mit der Last in den Stromkreis eingebaut.
Der Strom fließt durch den Wickeldraht und erzeugt ein Magnetfeld um den Kern, das versucht, ihn zu bewegen. Unter normalen Motorbetriebsbedingungen ist die Kraft der Feder, die den Kern hält, größer als die Magnetkraft. Mit zunehmender Belastung des Motors (z. B. hat die Gastgeberin mehr Wäsche in die Waschmaschine gelegt, als die Anweisungen erfordern) steigt der Strom und der Magnet „überwältigt“ die Feder, der Kern verschiebt sich und wirkt ein die Ansteuerung des Öffnerkontaktes öffnet sich das Netzwerk.
Überstromrelais mit arbeitet mit einem starken Anstieg der Belastung des Elektromotors (Überlast). Zum Beispiel ist ein Kurzschluss aufgetreten, die Maschinenwelle ist blockiert usw. Es gibt jedoch Fälle, in denen die Überlastung unbedeutend ist, aber lange anhält. In einer solchen Situation überhitzt der Motor, die Isolierung der Kabel schmilzt und am Ende fällt der Motor aus (brennt aus). Um die Entwicklung der Situation gemäß dem beschriebenen Szenario zu verhindern, wird ein thermisches Relais verwendet, bei dem es sich um ein elektromechanisches Gerät mit Bimetallkontakten (Platten) handelt, die einen elektrischen Strom durch sie leiten.
Wenn der Strom über den Nennwert ansteigt, nimmt die Erwärmung der Platten zu, die Platten biegen sich und öffnen ihren Kontakt im Steuerkreis, wodurch der Strom zum Verbraucher unterbrochen wird.
Für die Auswahl der Schutzausrüstung können Sie Tabelle Nr. 15 verwenden.

TABELLE Nr. 15

Ich nom der Maschine

Ich magnetische Freigabe

Ich habe Thermorelais bewertet

S Alu. Venen

Automatisierung

Im Leben stoßen wir oft auf Geräte, deren Name unter dem Oberbegriff "Automatisierung" zusammengefasst ist. Und obwohl solche Systeme von sehr klugen Designern entwickelt werden, werden sie von einfachen Elektrikern gewartet. Vor diesem Begriff sollten Sie keine Angst haben. Es bedeutet nur "OHNE MENSCHLICHE BETEILIGUNG".
In automatischen Systemen gibt eine Person dem gesamten System nur den anfänglichen Befehl und deaktiviert es manchmal für die Wartung. Den Rest der Arbeit erledigt das System sehr lange selbst.
Wenn Sie sich die moderne Technologie genau ansehen, sehen Sie eine große Anzahl automatischer Systeme, die sie steuern und den menschlichen Eingriff in diesen Prozess auf ein Minimum reduzieren. Im Kühlschrank wird automatisch eine bestimmte Temperatur gehalten, am Fernseher eine feste Empfangsfrequenz eingestellt, das Licht auf der Straße leuchtet in der Dämmerung und erlischt im Morgengrauen, die Supermarkttür öffnet sich vor den Besuchern, und moderne Waschmaschinen „ selbstständig“ den gesamten Prozess des Waschens, Spülens, Schleuderns und Trocknens von Unterwäsche durchführen. Beispiele können endlos gegeben werden.
Im Kern wiederholen alle Automatisierungsschaltkreise den Schaltkreis eines herkömmlichen Magnetstarters, um seine Geschwindigkeit oder Empfindlichkeit bis zu einem gewissen Grad zu verbessern. Anstelle der Tasten „START“ und „STOP“ fügen wir die Kontakte B1 und B2 in die bereits bekannte Starterschaltung ein, die durch verschiedene Einflüsse, beispielsweise Temperatur, ausgelöst werden, und wir erhalten die Kühlschrankautomatisierung.


Wenn die Temperatur steigt, schaltet sich der Kompressor ein und treibt die Kühlbox in den Gefrierschrank. Wenn die Temperatur auf den gewünschten (eingestellten) Wert fällt, schaltet eine andere solche Taste die Pumpe aus. Der Schalter S1 spielt in diesem Fall die Rolle eines manuellen Schalters zum Abschalten des Stromkreises, beispielsweise während einer Wartung.
Diese Kontakte werden angerufen Sensoren" oder " empfindliche Elemente". Sensoren haben eine andere Form, Empfindlichkeit, Einstellmöglichkeiten und einen anderen Zweck. Wenn Sie beispielsweise die Kühlschranksensoren umkonfigurieren und anstelle eines Kompressors eine Heizung anschließen, erhalten Sie ein Wärmeerhaltungssystem. Und durch den Anschluss der Lampen erhalten wir ein Beleuchtungswartungssystem.
Es kann unendlich viele solcher Variationen geben.
Im Allgemeinen, der Zweck des Systems wird durch den Zweck der Sensoren bestimmt. Daher werden in jedem Einzelfall unterschiedliche Sensoren verwendet. Es macht nicht viel Sinn, jedes spezifische Sensorelement zu untersuchen, da sie ständig verbessert und verändert werden. Zweckmäßiger ist es, das Funktionsprinzip von Sensoren im Allgemeinen zu verstehen.

Beleuchtung

Abhängig von den ausgeführten Aufgaben wird die Beleuchtung in folgende Arten unterteilt:

  1. Arbeitsbeleuchtung - sorgt für die nötige Beleuchtung am Arbeitsplatz.
  2. Sicherheitsbeleuchtung - installiert entlang der Grenzen von Schutzgebieten.
  3. Notbeleuchtung - soll Bedingungen für die sichere Evakuierung von Personen im Falle einer Notabschaltung der Arbeitsbeleuchtung in Räumen, Gängen und Treppen schaffen sowie die Arbeit fortsetzen, wo diese Arbeit nicht gestoppt werden kann.

Und was würden wir ohne Iljitschs gewöhnliche Glühbirne machen? Zuvor, zu Beginn der Elektrifizierung, leuchteten uns Lampen mit Kohleelektroden, die jedoch schnell durchbrannten. Später wurden Wolframfilamente verwendet, während Luft aus den Kolben der Lampen gepumpt wurde. Solche Lampen hielten länger, waren aber aufgrund der Möglichkeit eines Bruchs der Glühbirne gefährlich. In die Kolben moderner Glühlampen wird ein Edelgas gepumpt, die sicherer sind als ihre Vorgänger.
Es werden Glühlampen mit Kolben und Sockeln in verschiedenen Formen hergestellt. Alle Glühlampen haben eine Reihe von Vorteilen, deren Besitz ihre Verwendung für lange Zeit garantiert. Diese Vorteile listen wir auf:

  1. Kompaktheit;
  2. Fähigkeit, sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom zu arbeiten.
  3. Unbeeinflusst von der Umgebung.
  4. Gleiche Lichtleistung über die gesamte Lebensdauer.

Neben den aufgeführten Vorteilen haben diese Lampen eine sehr kurze Lebensdauer (ca. 1000 Stunden).
Gegenwärtig werden aufgrund der erhöhten Lichtleistung häufig röhrenförmige Halogenglühlampen verwendet.
Es kommt vor, dass die Lampen unangemessen oft und anscheinend ohne Grund durchbrennen. Dies kann aufgrund plötzlicher Spannungsspitzen im Netzwerk, bei ungleichmäßiger Lastverteilung in den Phasen sowie aus anderen Gründen geschehen. Dieser "Schande" kann ein Ende gesetzt werden, wenn Sie die Lampe durch eine stärkere ersetzen und eine zusätzliche Diode in den Stromkreis einbauen, mit der Sie die Spannung im Stromkreis halbieren können. Gleichzeitig leuchtet eine leistungsstärkere Lampe auf die gleiche Weise wie die vorherige, ohne Diode, aber ihre Lebensdauer verdoppelt sich, und der Stromverbrauch sowie die Gebühr dafür bleiben auf dem gleichen Niveau .

Röhrenförmige Quecksilber-Niederdruck-Leuchtstofflampen

nach dem Spektrum des emittierten Lichts werden in die folgenden Typen unterteilt:
LB - weiß.
LHB - kaltweiß.
LTB - warmweiß.
LD - Tag.
LDC - Tageslicht, korrekte Farbwiedergabe.
Quecksilber-Leuchtstofflampen haben folgende Vorteile:

  1. Hohe Lichtleistung.
  2. Lange Lebensdauer (bis zu 10.000 Stunden).
  3. Sanftes Licht
  4. Breite spektrale Zusammensetzung.

Daneben haben Leuchtstofflampen eine Reihe von Nachteilen, wie zum Beispiel:

  1. Die Komplexität des Verbindungsschemas.
  2. Große Größen.
  3. Die Unmöglichkeit, Lampen für Wechselstrom in einem Gleichstromnetz zu verwenden.
  4. Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (bei Temperaturen unter 10 Grad Celsius ist die Zündung der Lampen nicht gewährleistet).
  5. Abnahme der Lichtleistung gegen Ende der Betriebszeit.
  6. Pulsationen, die für das menschliche Auge schädlich sind (sie können nur durch den kombinierten Einsatz mehrerer Lampen und den Einsatz komplexer Schaltkreise reduziert werden).

Hochdruck-Quecksilberdampflampen

haben eine höhere Lichtausbeute und werden zur Beleuchtung großer Räume und Flächen eingesetzt. Die Vorteile von Lampen sind:

  1. Lange Lebensdauer.
  2. Kompaktheit.
  3. Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse.

Die unten aufgeführten Nachteile der Lampen stehen ihrem Einsatz im Haushalt entgegen.

  1. Das Spektrum von Lampen wird von blau-grünen Strahlen dominiert, was zu einer falschen Farbwahrnehmung führt.
  2. Lampen funktionieren nur mit Wechselstrom.
  3. Die Lampe kann nur über die Vorschaltdrossel eingeschaltet werden.
  4. Die Lampe bleibt im eingeschalteten Zustand bis zu 7 Minuten eingeschaltet.
  5. Ein Wiederzünden der Lampe, auch nach kurzzeitiger Abschaltung, ist erst nach nahezu vollständiger Abkühlung (d. h. nach ca. 10 Minuten) möglich.
  6. Die Lampen haben erhebliche Pulsationen des Lichtstroms (größer als die von Leuchtstofflampen).

In letzter Zeit werden zunehmend Metallhalogenid- (DRI) und Metallhalogenspiegel- (DRIZ) Lampen verwendet, die eine bessere Farbwiedergabe haben, sowie Natriumlampen (DNAT), die goldweißes Licht emittieren.

Elektroverkabelung.

Es gibt drei Arten der Verkabelung.
offen- auf den Oberflächen von Wänden, Decken und anderen Elementen von Gebäuden verlegt.
Versteckt- innerhalb der tragenden Elemente von Gebäuden verlegt werden, einschließlich unter abnehmbaren Paneelen, Fußböden und Decken.
draussen- Verlegung auf den Außenflächen von Gebäuden, unter Vordächern, auch zwischen Gebäuden (nicht mehr als 4 Spannweiten von 25 Metern, abseits von Straßen und Stromleitungen).
Bei offener Verdrahtung sind folgende Anforderungen zu beachten:

  • Auf brennbaren Untergründen wird eine Asbestplatte mit einer Dicke von mindestens 3 mm unter den Drähten mit einem Überstand der Platte aufgrund der Drahtkanten von mindestens 10 mm platziert.
  • Drähte mit einer Trennwand können mit Nägeln mit Unterlegscheiben aus Ebonit befestigt werden, die unter dem Hut platziert werden.
  • Beim Wenden des Drahtes an einer Kante (also 90 Grad) wird eine Trennfolie im Abstand von 65 - 70 mm ausgeschnitten und die der Wende am nächsten liegende Ader in die Wende gebogen.
  • Beim Anbringen von blanken Drähten an Isolatoren sollten diese mit der Schürze nach unten installiert werden, unabhängig davon, wo sie befestigt sind. Die Drähte sollten in diesem Fall außer Reichweite für zufälligen Kontakt sein.
  • Bei jeder Art der Kabelverlegung ist zu beachten, dass die Kabelleitungen nur vertikal oder horizontal und parallel zu den architektonischen Linien des Gebäudes verlaufen sollten (eine Ausnahme ist möglich für versteckte Kabel, die innerhalb von Strukturen mit einer Dicke von mehr als 80 mm verlegt werden). .
  • Durchführungen für Steckdosen befinden sich auf der Höhe der Steckdosen (800 oder 300 mm vom Boden) oder in der Ecke zwischen der Trennwand und der Oberkante der Decke.
  • Abstiege und Aufstiege zu Weichen und Lampen erfolgen nur senkrecht.

Verdrahtungsgeräte sind angebracht:

  • Schalter und Schalter in einer Höhe von 1,5 Metern über dem Boden (in Schulen und Vorschuleinrichtungen 1,8 Meter).
  • Steckverbinder (Steckdosen) in einer Höhe von 0,8 - 1 m vom Boden (in Schul- und Kindergarteneinrichtungen 1,5 Meter)
  • Der Abstand zu geerdeten Geräten muss mindestens 0,5 Meter betragen.
  • Aufgesetzte Steckdosen, die in einer Höhe von 0,3 Metern und darunter installiert werden, müssen eine Schutzvorrichtung haben, die die Steckdosen schließt, wenn der Stecker entfernt wird.

Beim Anschluss von Elektroinstallationsgeräten ist zu beachten, dass die Null nicht gebrochen werden kann. Diese. Nur die Phase sollte für Schalter und Schalter geeignet sein und an die festen Teile des Geräts angeschlossen werden.
Drähte und Kabel sind mit Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet:
Der erste Buchstabe gibt das Kernmaterial an:
A - Aluminium; AM - Aluminium-Kupfer; AC - aus Aluminiumlegierung. Das Fehlen von Buchstaben bedeutet, dass die Leiter aus Kupfer sind.
Folgende Buchstaben geben die Art der Aderisolation an:
PP - Flachdraht; R - Gummi; B - Polyvinylchlorid; P - Polyethylen.
Das Vorhandensein nachfolgender Buchstaben weist darauf hin, dass es sich nicht um einen Draht, sondern um ein Kabel handelt. Die Buchstaben geben das Material des Kabelmantels an: A - Aluminium; C - Blei; N - Nairit; P - Polyethylen; ST - Stahl gewellt.
Aderisolation hat eine ähnliche Bezeichnung wie Drähte.
Die vierten Buchstaben von Anfang an sprechen über das Material der Schutzhülle: G - ohne Abdeckung; B - gepanzert (Stahlband).
Die Zahlen in den Bezeichnungen von Drähten und Kabeln bedeuten Folgendes:
Die erste Ziffer ist die Anzahl der Kerne
Die zweite Ziffer ist der Querschnitt des Kerns in Quadratmetern. mm.
Die dritte Ziffer ist die Nennspannung des Netzes.
Zum Beispiel:
AMPPV 2x3-380 - Draht mit Aluminium-Kupfer-Leitern, flach, in PVC-Isolierung. Zwei Drähte mit einem Querschnitt von 3 Quadratmetern. mm. jeweils mit einer Nennspannung von 380 Volt oder
VVG 3x4-660 - ein Draht mit 3 Kupferleitern mit einem Querschnitt von 4 Quadratmetern. mm. jeweils in Polyvinylchlorid-Isolierung und gleicher Ummantelung ohne Schutzhülle, ausgelegt für 660 Volt.

Erste Hilfe für Opfer von Stromschlägen leisten.

Wenn eine Person von einem elektrischen Strom getroffen wird, müssen dringend Maßnahmen ergriffen werden, um das Opfer schnell von seinen Auswirkungen zu befreien und dem Opfer sofort medizinische Hilfe zu leisten. Selbst die kleinste Verzögerung bei der Bereitstellung einer solchen Hilfe kann zum Tod führen. Kann die Spannung nicht abgeschaltet werden, ist das Opfer von spannungsführenden Teilen zu befreien. Wenn eine Person in der Höhe verletzt wird, werden vor dem Abschalten des Stroms Maßnahmen ergriffen, um zu verhindern, dass das Opfer fällt (die Person wird auf die Hände genommen oder mit einer Plane, einem starken Stoff oder einem weichen Stoff unter die Stelle des angeblichen Sturzes gezogen Material platziert wird). Um das Opfer von spannungsführenden Teilen bei Netzspannungen bis zu 1000 Volt zu befreien, werden trockene improvisierte Gegenstände verwendet, wie z. B. eine Holzstange, ein Brett, Kleidung, ein Seil oder andere nicht leitende Materialien. Die Hilfe leistende Person sollte elektrische Schutzausrüstung (dielektrische Matte und Handschuhe) verwenden und nur die Kleidung des Opfers mitnehmen (sofern die Kleidung trocken ist). Bei einer Spannung von mehr als 1000 Volt muss ein Isolierstab oder eine Zange verwendet werden, um das Opfer zu befreien, während der Retter dielektrische Stiefel und Handschuhe tragen muss. Wenn das Opfer bewusstlos ist, aber eine stabile Atmung und einen stabilen Puls hat, sollte es bequem auf eine ebene Fläche gelegt, die Kleidung aufgeknöpft, durch Ammoniakgeruch zum Bewusstsein gebracht und mit Wasser besprüht werden, für frische Luft und vollständige Ruhe sorgen. Unmittelbar und gleichzeitig mit der Erstversorgung sollte ein Arzt gerufen werden. Wenn das Opfer schlecht, selten und krampfhaft atmet oder die Atmung nicht überwacht wird, sollte sofort mit der HLW (Herz-Lungen-Wiederbelebung) begonnen werden. Bis zum Eintreffen des Arztes sollten kontinuierlich künstliche Beatmung und Thoraxkompressionen durchgeführt werden. Über die Zweckmäßigkeit oder Sinnlosigkeit einer weiteren HLW entscheidet NUR der Arzt. Sie müssen in der Lage sein, HLW durchzuführen.

Fehlerstromschutzschalter (RCD).

Fehlerstromschutzeinrichtungen zum Schutz einer Person vor elektrischem Schlag in Gruppenleitungen, die Steckdosen versorgen. Empfohlen für die Installation in Stromkreisen von Wohngebäuden sowie allen anderen Räumen und Objekten, in denen sich Menschen oder Tiere aufhalten können. Funktionell besteht ein RCD aus einem Transformator, dessen Primärwicklungen mit Phase (Phase) und Neutralleiter verbunden sind. Ein polarisiertes Relais ist mit der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Im Normalbetrieb des Stromkreises ist die Vektorsumme der Ströme durch alle Wicklungen Null. Dementsprechend ist auch die Spannung an den Anschlüssen der Sekundärwicklung Null. Im Falle eines Erdschlusses ändert sich die Summe der Ströme und in der Sekundärwicklung tritt ein Strom auf, der den Betrieb eines polarisierten Relais bewirkt, das den Kontakt öffnet. Es wird empfohlen, alle drei Monate die Funktionsfähigkeit des RCD durch Drücken der Taste „TEST“ zu überprüfen. RCDs werden in niedrigempfindlich und hochempfindlich unterteilt. Niedrige Empfindlichkeit (Leckströme 100, 300 und 500 mA) zum Schutz von Stromkreisen, die keinen direkten Kontakt mit Personen haben. Sie funktionieren, wenn die Isolierung elektrischer Geräte beschädigt ist. Hochempfindliche RCDs (Leckströme von 10 und 30 mA) sind zum Schutz ausgelegt, wenn Servicepersonal die Geräte berühren kann. Für den umfassenden Schutz von Personen, elektrischen Anlagen und Leitungen werden außerdem Fehlerstromschutzschalter hergestellt, die sowohl die Funktionen eines Fehlerstromschutzschalters als auch eines Leistungsschalters erfüllen.

Stromgleichrichtungsschaltungen.

In einigen Fällen ist es erforderlich, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Wenn wir einen elektrischen Wechselstrom in Form eines grafischen Bildes betrachten (z. B. auf einem Oszilloskopbildschirm), sehen wir eine Sinuskurve, die die Ordinate mit einer Schwingungsfrequenz kreuzt, die der Frequenz des Stroms im Netzwerk entspricht.

Dioden (Diodenbrücken) werden zur Gleichrichtung von Wechselstrom verwendet. Die Diode hat eine interessante Eigenschaft - Strom nur in eine Richtung zu leiten (sie „schneidet“ sozusagen den unteren Teil der Sinuskurve ab). Es gibt die folgenden Wechselstrom-Gleichrichtungsschaltungen. Eine Halbwellenschaltung, deren Ausgang ein pulsierender Strom gleich der halben Netzspannung ist.

Eine Vollwellenschaltung, die aus einer Diodenbrücke aus vier Dioden besteht, an deren Ausgang wir einen konstanten Strom der Netzspannung haben.

Eine Dreihalbwellenschaltung wird durch eine Brücke aus sechs Dioden in einem Drehstromnetz gebildet. Am Ausgang haben wir zwei Gleichstromphasen mit einer Spannung Uv \u003d Ul x 1,13.

Transformer

Ein Transformator ist ein Gerät, das Wechselstrom einer Größenordnung in denselben Strom einer anderen Größenordnung umwandelt. Die Transformation erfolgt durch die Übertragung eines magnetischen Signals von einer Wicklung des Transformators zu einer anderen durch einen Metallkern. Um Verluste während der Umwandlung zu reduzieren, wird der Kern mit Platten aus speziellen ferromagnetischen Legierungen zusammengesetzt.


Die Berechnung des Transformators ist einfach und im Wesentlichen eine Lösung für das Verhältnis, dessen Haupteinheit das Übersetzungsverhältnis ist:
K =UP/Uim =WP/Win, wo UP und du in - bzw. die Primär- und Sekundärspannung, WP und Win - bzw. die Anzahl der Windungen der Primär- und Sekundärwicklungen.
Nachdem Sie dieses Verhältnis analysiert haben, können Sie sehen, dass es keinen Unterschied in der Richtung des Transformators gibt. Es ist nur eine Frage, welche Wicklung man als Primärwicklung nimmt.
Wenn eine der Wicklungen (beliebig) an eine Stromquelle angeschlossen ist (in diesem Fall primär), haben wir am Ausgang der Sekundärwicklung eine größere Spannung, wenn die Anzahl ihrer Windungen größer ist als die der Primärwicklung, oder kleiner, wenn die Anzahl ihrer Windungen kleiner ist, als die Primärwicklung.
Oft muss die Spannung am Ausgang des Transformators geändert werden. Wenn am Ausgang des Transformators „nicht genug“ Spannung anliegt, müssen der Sekundärwicklung Drahtwindungen hinzugefügt werden und dementsprechend umgekehrt.
Die Berechnung der zusätzlichen Drahtwindungszahl lautet wie folgt:
Zuerst müssen Sie herausfinden, welche Spannung auf eine Windung der Wicklung fällt. Dazu teilen wir die Betriebsspannung des Transformators durch die Windungszahl der Wicklung. Angenommen, ein Transformator hat 1000 Drahtwindungen in der Sekundärwicklung und 36 Volt am Ausgang (und wir brauchen zum Beispiel 40 Volt).
U\u003d 36/1000 \u003d 0,036 Volt in einer Umdrehung.
Um 40 Volt am Ausgang des Transformators zu erhalten, müssen der Sekundärwicklung 111 Drahtwindungen hinzugefügt werden.
40 - 36 / 0,036 = 111 Umdrehungen,
Es versteht sich, dass es keinen Unterschied in den Berechnungen der Primär- und Sekundärwicklungen gibt. Nur in einem Fall werden die Windungen addiert, im anderen subtrahiert.

Anwendungen. Auswahl und Anwendung von Schutzausrüstung.

Leistungsschalter bieten Schutz von Geräten gegen Überlast oder Kurzschluss und werden auf der Grundlage der Eigenschaften der Verdrahtung, des Ausschaltvermögens der Schalter, des Werts des Nennstroms und der Auslösecharakteristik ausgewählt.
Das Ausschaltvermögen muss dem Stromwert am Anfang des geschützten Stromkreises entsprechen. Bei Reihenschaltung kann ein Gerät mit niedrigem Kurzschlussstromwert verwendet werden, wenn ein Leistungsschalter näher an der Stromquelle vorgeschaltet ist, mit einem unverzögerten Abschaltstrom des Schalters, der niedriger ist als der der nachfolgenden Geräte.
Nennströme werden so gewählt, dass ihre Werte möglichst nahe an den Nenn- oder Nennströmen des geschützten Stromkreises liegen. Die Auslösekennlinien werden unter Berücksichtigung dessen festgelegt, dass kurzfristige Überlastungen durch Einschaltströme nicht zum Auslösen führen dürfen. Außerdem sollte berücksichtigt werden, dass die Leistungsschalter eine Mindestöffnungszeit im Kurzschlussfall am Ende des geschützten Stromkreises haben müssen.
Zunächst müssen die maximalen und minimalen Werte des Kurzschlussstroms (SC) bestimmt werden. Der maximale Kurzschlussstrom wird aus dem Zustand bestimmt, wenn der Kurzschluss direkt an den Kontakten des Leistungsschalters auftritt. Der Mindeststrom wird aus der Bedingung bestimmt, dass der Kurzschluss im entferntesten Abschnitt des geschützten Stromkreises auftritt. Ein Kurzschluss kann sowohl zwischen Null und Phase als auch zwischen Phasen auftreten.
Für eine vereinfachte Berechnung des minimalen Kurzschlussstroms sollten Sie wissen, dass der Widerstand der Leiter durch Erwärmung auf 50% des Nennwerts ansteigt und die Spannung der Stromversorgung auf 80% abnimmt. Für den Fall eines Kurzschlusses zwischen den Phasen beträgt der Kurzschlussstrom daher:
ich = 0,8 U/ (1.5r 2L/ S), wobei p der spezifische Widerstand der Leiter ist (für Kupfer - 0,018 Ohm mm² / m)
bei Kurzschluss zwischen Null und Phase:
ich =0,8 Uo/(1,5 p(1+m) L/ S), wobei m das Verhältnis der Querschnittsflächen der Drähte (bei gleichem Material) oder das Verhältnis der Null- und Phasenwiderstände ist. Die Maschine muss nach dem Wert des bedingten Bemessungskurzschlussstroms ausgewählt werden, der nicht kleiner als der berechnete ist.
RCD muss in Russland zertifiziert werden. Bei der Auswahl eines RCD wird das Anschlussdiagramm des Null-Arbeitsleiters berücksichtigt. Im TT-Erdungssystem wird die Empfindlichkeit des RCD durch den Erdungswiderstand bei der ausgewählten sicheren Spannungsgrenze bestimmt. Die Empfindlichkeitsschwelle wird durch die Formel bestimmt:
ich= U/ Rm, wobei U die Sicherheitsgrenzspannung ist, Rm der Erdungswiderstand ist.
Der Einfachheit halber können Sie die Tischnummer 16 verwenden

TABELLE Nr. 16

RCD-Empfindlichkeit mA

Erdungswiderstand Ohm

Maximale sichere Spannung 25 V

Maximale sichere Spannung 50 V

Zum Schutz von Personen werden RCDs mit einer Empfindlichkeit von 30 oder 10 mA verwendet.

Durchgebrannte Sicherung
Der Strom des Schmelzlots darf nicht kleiner sein als der maximale Strom der Anlage unter Berücksichtigung der Dauer seines Flusses: ichn =ichmax/a, wobei a \u003d 2,5, wenn T weniger als 10 Sekunden beträgt. und a = 1,6, wenn T größer als 10 s ist. ichmaximal =ichnK, wobei K = 5 - 7-facher Anlaufstrom (aus Motor-Typenschilddaten)
Nennstrom der Elektroinstallation, der längere Zeit durch die Schutzeinrichtung fließt
Imax - maximaler Strom, der kurzzeitig durch das Gerät fließt (z. B. Anlaufstrom)
T - die Dauer des maximalen Stromflusses durch die Schutzeinrichtung (z. B. die Beschleunigungszeit des Motors)
In elektrischen Haushaltsinstallationen ist der Anlaufstrom gering, bei der Auswahl eines Einsatzes können Sie sich auf In konzentrieren.
Nach den Berechnungen wird der nächsthöhere Stromwert aus dem Standardbereich ausgewählt: 1,2,4,6,10,16,20,25A.
Thermisches Relais.
Es ist notwendig, ein solches Relais so zu wählen, dass In des Thermorelais innerhalb des Regelbereichs liegt und größer als der Netzstrom ist.

TABELLE Nr. 16

Nennströme

Korrekturgrenzen

2,5 3,2 4,5 6,3 8 10.

5,6 6,8 10 12,5 16 25

Heute ist ein Leben ohne Strom nicht mehr vorstellbar. Das sind nicht nur Lampen und Heizungen, sondern alle elektronischen Geräte von der allerersten Vakuumröhre bis zu Mobiltelefonen und Computern. Ihre Arbeit wird durch eine Vielzahl von, teilweise sehr komplexen Formeln beschrieben. Aber auch die komplexesten Gesetze der Elektrotechnik und Elektronik basieren auf den Gesetzen der Elektrotechnik, die in Instituten, Fachschulen und Hochschulen das Fach „Theoretische Grundlagen der Elektrotechnik“ (EVG) studiert.

Grundgesetze der Elektrotechnik

  • Ohm'sches Gesetz
  • Joule-Lenz-Gesetz
  • Kirchhoffs erstes Gesetz

Ohm'sches Gesetz- Das Studium des TOE beginnt mit diesem Gesetz, und kein einziger Elektriker kann darauf verzichten. Es besagt, dass der Strom direkt proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand ist, dh je höher die an den Widerstand, Motor, Kondensator oder die Spule angelegte Spannung (bei unveränderten anderen Bedingungen), desto höher der durch die Schaltung fließende Strom. Umgekehrt gilt: Je höher der Widerstand, desto geringer der Strom.

Joule-Lenz-Gesetz. Mit diesem Gesetz können Sie die Wärmemenge bestimmen, die an Heizgeräten, Kabeln, Elektromotoren oder anderen Arten von Arbeiten mit elektrischem Strom abgegeben wird. Dieses Gesetz besagt, dass die Wärmemenge, die erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt, direkt proportional zum Quadrat der Stromstärke, dem Widerstand dieses Leiters und der Zeit ist, in der der Strom fließt. Mit Hilfe dieses Gesetzes wird die tatsächliche Leistung von Elektromotoren bestimmt, und auch auf der Grundlage dieses Gesetzes funktioniert der Stromzähler, nach dem wir den verbrauchten Strom bezahlen.

Kirchhoffs erstes Gesetz. Mit seiner Hilfe werden Kabel und Leistungsschalter bei der Berechnung von Stromversorgungskreisen berechnet. Es besagt, dass die Summe der Ströme, die in einen beliebigen Knoten eintreten, gleich der Summe der Ströme ist, die diesen Knoten verlassen. In der Praxis kommt ein Kabel von der Stromquelle und eines oder mehrere gehen heraus.

Kirchhoffs zweites Gesetz. Es wird verwendet, wenn mehrere Lasten in Reihe geschaltet werden oder eine Last und ein langes Kabel. Es ist auch anwendbar, wenn es nicht von einer stationären Stromquelle, sondern von einer Batterie angeschlossen wird. Es besagt, dass in einem geschlossenen Stromkreis die Summe aller Spannungsabfälle und aller EMFs 0 ist.

So fangen Sie an, Elektrotechnik zu lernen

Elektrotechnik studiert man am besten in speziellen Studiengängen oder in Bildungseinrichtungen. Neben der Möglichkeit, mit Lehrern zu kommunizieren, können Sie die materielle Basis der Bildungseinrichtung für den praktischen Unterricht nutzen. Die Bildungseinrichtung stellt auch ein Dokument aus, das bei der Bewerbung um eine Stelle benötigt wird.

Wenn Sie sich entscheiden, Elektrotechnik alleine zu studieren oder zusätzliches Material für den Unterricht benötigen, gibt es viele Websites, auf denen Sie die erforderlichen Materialien studieren und auf Ihren Computer oder Ihr Telefon herunterladen können.

Videounterricht

Im Internet gibt es viele Videos, die Ihnen helfen, die Grundlagen der Elektrotechnik zu beherrschen. Alle Videos können online angesehen oder mit speziellen Programmen heruntergeladen werden.

Video-Tutorials für Elektriker- viele Materialien, die über verschiedene praktische Probleme berichten, auf die ein unerfahrener Elektriker stoßen kann, über Programme, mit denen Sie arbeiten müssen, und über Geräte, die in Wohngebäuden installiert sind.

Grundlagen der Theorie der Elektrotechnik- hier sind Video-Tutorials, die die Grundgesetze der Elektrotechnik anschaulich erklären. Die Gesamtdauer aller Lektionen beträgt ca. 3 Stunden.

    Null und Phase, Schaltpläne für Glühbirnen, Schalter, Steckdosen. Arten von Werkzeugen für die elektrische Installation;
  1. Arten von Materialien für die Elektroinstallation, Montage von elektrischen Schaltungen;
  2. Schalteranschluss und Parallelschaltung;
  3. Installation eines Stromkreises mit einem Zweifachschalter. Modell der Stromversorgung des Raums;
  4. Modell der Stromversorgung eines Raumes mit einem Schalter. Grundlagen der Sicherheit.

Bücher

Der beste Berater Es gab schon immer ein Buch. Früher war es notwendig, ein Buch aus der Bibliothek, von Freunden auszuleihen oder zu kaufen. Jetzt können Sie im Internet eine Vielzahl von Büchern finden und herunterladen, die für einen Anfänger oder erfahrenen Elektriker erforderlich sind. Im Gegensatz zu Video-Tutorials, in denen Sie sehen können, wie eine bestimmte Aktion ausgeführt wird, können Sie sie in einem Buch während der Arbeit in der Nähe aufbewahren. Das Buch kann Referenzmaterialien enthalten, die nicht in den Videounterricht passen (wie in der Schule – der Lehrer erzählt den im Lehrbuch beschriebenen Unterricht, und diese Lernformen ergänzen sich).

Es gibt Websites mit einer großen Menge an Elektroliteratur zu einer Vielzahl von Themen - von der Theorie bis zu Referenzmaterialien. Auf all diesen Seiten kann das gewünschte Buch auf einen Computer heruntergeladen und später von jedem Gerät aus gelesen werden.

Zum Beispiel,

mexalib- verschiedene Arten von Literatur, einschließlich Elektrotechnik

Bücher für Elektriker- Diese Seite enthält viele Tipps für einen angehenden Elektroingenieur

elektrofachmann- eine Seite für Elektriker und Profis

Bibliothek des Elektrikers- viele verschiedene Bücher hauptsächlich für Profis

Online-Tutorials

Darüber hinaus gibt es Online-Lehrbücher der Elektrotechnik und Elektronik mit interaktivem Inhaltsverzeichnis im Internet.

Diese sind wie:

Elektrikerkurs für Anfänger- Tutorium Elektrotechnik

Grundlegendes Konzept

Elektronik für Anfänger- Grundkurs und Grundlagen der Elektronik

Sicherheitstechnik

Das Wichtigste bei der Durchführung von Elektroarbeiten ist die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften. Während ein unsachgemäßer Betrieb zu Geräteausfällen führen kann, kann die Nichtbeachtung der Sicherheitsvorkehrungen zu Verletzungen, Behinderungen oder Tod führen.

Hauptregeln- Dies bedeutet, stromführende Drähte nicht mit bloßen Händen zu berühren, mit einem Werkzeug mit isolierten Griffen zu arbeiten und bei ausgeschaltetem Strom ein Plakat mit der Aufschrift "Nicht einschalten, es wird gearbeitet" aufzuhängen. Um sich ausführlicher mit diesem Thema zu befassen, müssen Sie das Buch "Sicherheitsvorschriften für elektrische Installations- und Einstellarbeiten" zur Hand nehmen.

Bevor Sie mit Arbeiten im Zusammenhang mit Elektrizität fortfahren, müssen Sie sich in dieser Angelegenheit ein wenig theoretisch „auskennen“. Einfach ausgedrückt bezieht sich Elektrizität normalerweise auf die Bewegung von Elektronen unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes. Die Hauptsache ist zu verstehen, dass Elektrizität die Energie der kleinsten geladenen Teilchen ist, die sich in den Leitern in eine bestimmte Richtung bewegen.

Gleichstromändert seine Richtung und Größe im Laufe der Zeit praktisch nicht. Nehmen wir an, in einer herkömmlichen Batterie fließt Gleichstrom. Dann fließt die Ladung von Minus nach Plus und ändert sich nicht, bis sie aufgebraucht ist.

Wechselstrom- Dies ist ein Strom, der Richtung und Größe mit einer bestimmten Periodizität ändert.

Stellen Sie sich die Strömung als einen Wasserstrom vor, der durch ein Rohr fließt. Nach einer bestimmten Zeit (z. B. 5 s) strömt das Wasser in die eine Richtung, dann in die andere. Mit Strom geschieht dies viel schneller - 50 Mal pro Sekunde (Frequenz 50 Hz). Während einer Schwingungsperiode steigt der Strom auf ein Maximum an, geht dann durch Null, und dann tritt der umgekehrte Vorgang ein, jedoch mit einem anderen Vorzeichen. Auf die Frage, warum dies passiert und warum ein solcher Strom benötigt wird, kann geantwortet werden, dass das Empfangen und Übertragen von Wechselstrom viel einfacher ist als von Gleichstrom.

Das Empfangen und Übertragen von Wechselstrom ist eng mit einem Gerät wie einem Transformator verbunden. Ein Generator, der Wechselstrom erzeugt, ist wesentlich einfacher aufgebaut als ein Gleichstromgenerator. Außerdem eignet sich Wechselstrom am besten, um Energie über große Entfernungen zu übertragen. Damit wird weniger Energie verschwendet.

Mit Hilfe eines Transformators (ein spezielles Gerät in Form von Spulen) wird Wechselstrom von Niederspannung in Hochspannung und umgekehrt umgewandelt, wie in der Abbildung gezeigt. Aus diesem Grund arbeiten die meisten Geräte in einem Netz mit Wechselspannung. Gleichstrom wird aber auch weit verbreitet eingesetzt – in Batterien aller Art, in der chemischen Industrie und in einigen anderen Bereichen.

Viele haben so mysteriöse Wörter wie eine Phase, drei Phasen, Null, Masse oder Erde gehört, und sie wissen, dass dies wichtige Konzepte in der Welt der Elektrizität sind. Allerdings versteht nicht jeder, was sie bedeuten und welchen Bezug sie zur umgebenden Realität haben. Es ist jedoch ein Muss zu wissen. Ohne auf technische Details einzugehen, die ein Hausmeister nicht benötigt, können wir sagen, dass ein Dreiphasennetz eine Methode zur Übertragung von elektrischem Strom ist, wenn Wechselstrom durch drei Drähte fließt und nacheinander zurückkehrt. Das Obige bedarf einer Klärung. Jeder Stromkreis besteht aus zwei Drähten. Einer nach dem anderen geht der Strom zum Verbraucher (z. B. zu einem Wasserkocher), und der andere kehrt zurück. Wenn ein solcher Stromkreis geöffnet wird, fließt kein Strom. Das ist die ganze Beschreibung einer einphasigen Schaltung.

Der Draht, durch den der Strom fließt, heißt Phase oder einfach Phase und durch den er zurückkehrt - Null oder Null. Ein dreiphasiger Stromkreis besteht aus drei Phasendrähten und einer Rückleitung. Dies ist möglich, weil die Phase des Wechselstroms in jedem der drei Leiter gegenüber dem benachbarten um 120 ° C verschoben ist. Ein Lehrbuch der Elektromechanik hilft, diese Frage genauer zu beantworten. Die Übertragung von Wechselstrom erfolgt gerade mit Hilfe von Drehstromnetzen. Dies ist wirtschaftlich vorteilhaft - zwei weitere Neutralleiter werden nicht benötigt.

Bei der Annäherung an den Verbraucher wird der Strom in drei Phasen unterteilt, von denen jede Null erhält. So gelangt er in Wohnungen und Häuser. Obwohl manchmal ein Drehstromnetz direkt ins Haus gebracht wird. In der Regel sprechen wir von der Privatwirtschaft, und dieser Sachverhalt hat seine Vor- und Nachteile. Dies wird später besprochen. Erde, oder besser gesagt Erdung, ist die dritte Ader in einem einphasigen Netz. Im Wesentlichen trägt es keine Arbeitslast, sondern dient als eine Art Sicherung. Dies kann an einem Beispiel erläutert werden. Falls die Elektrizität außer Kontrolle gerät (z. B. durch einen Kurzschluss), besteht Brand- oder Stromschlaggefahr. Um dies zu verhindern (d. h. der Stromwert sollte ein für Menschen und Geräte sicheres Niveau nicht überschreiten), wird eine Erdung eingeführt. Durch diesen Draht geht überschüssiger Strom buchstäblich in die Erde.

Noch ein Beispiel. Nehmen wir an, dass beim Betrieb des Elektromotors der Waschmaschine eine kleine Störung aufgetreten ist und ein Teil des elektrischen Stroms auf die äußere Metallhülle des Geräts fällt. Wenn kein Boden vorhanden ist, wandert diese Ladung um die Waschmaschine herum. Wenn eine Person es berührt, wird sie sofort zum bequemsten Auslass für diese Energie, dh sie erhält einen elektrischen Schlag. Wenn in dieser Situation ein Erdungskabel vorhanden ist, wird die überschüssige Ladung durch dieses abgeleitet, ohne dass jemand Schaden nimmt. Außerdem können wir sagen, dass der Neutralleiter auch Erdung sein kann und im Prinzip auch ist, aber nur bei einem Kraftwerk. Die Situation, wenn es im Haus keine Erdung gibt, ist unsicher. Wie man damit umgeht, ohne die gesamte Verkabelung im Haus zu ändern, wird später beschrieben.

Aufmerksamkeit!

Einige Handwerker, die sich auf Grundkenntnisse der Elektrotechnik stützen, installieren den Neutralleiter als Erdungskabel. TU das niemals. Bei Unterbrechung des Neutralleiters werden die Gehäuse geerdeter Geräte mit 220 V bestromt.