Все о строительстве. Электричество - просто и безопасно

Электричество: просто и безопасно.

На страницах данной книги читатель найдет ответы на вопросы, связанные с электромонтажными работами в доме. Электрические сети, распределительные устройства, защитные конструкции, электропроводка, осветительные приборы — все эти, а также многие другие вопросы подробно рассматриваются в книге.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время основными источниками электрической энергии служат разного рода электростанции, с помощью которых различные другие виды энергии преобразовываются в электрическую. По своим основным параметрам подобные электростанции можно поделить на несколько ключевых групп:

— тепловые;

— атомные;

— гидроэлектростанции.

Тепловые электростанции функционируют за счет того, что в них происходит процесс сгорания угля, нефти или природного газа. Тепло, которое выделяется в ходе этого процесса, испаряет воду в котлах. Именно с помощью этого пара происходит вращение ротора генераторов. В них механическая энергия переходит в электрическую.

Атомные электростанции работают на аналогичном принципе, однако здесь используется совершенно иной тип топлива. В качестве топлива используются различного рода радиоактивные элементы, которые способны выделять тепло в процессе радиоактивного распада.

Гидроэлектростанции вообще не используют тепловую энергию в процессе своего функционирования. Здесь источником энергии, как это видно из их названия, служит движущаяся вода, которая и приводит в действие ротор генератора электрической энергии.

Кроме того, встречаются ветряные и гелиоэлектростанции, геотермальные, приливные и т. д. Однако в нашей стране использование подобных электростанций не слишком развито.

Тепловые электростанции классифицируют на две основные группы:

— конденсационные;

— теплофикационные.

Конденсационные электростанции функционируют таким образом, что в ходе их работы тепловая энергия практически полностью превращается в электрическую.

Теплофикационные электростанции (они же теплоэлектроцентрали или ТЭЦ) превращают тепловую энергию в электрическую, но делают это частично, так как основная масса тепловой энергии тратится на то, чтобы снабжать теплом предприятия и жилые дома. Следует отметить, что конденсационные паротурбинные электростанции возводят, главным образом, там, где происходит добыча угля, торфа или горючих сланцев.

При возведении гидроэлектростанций решается не только проблема электроснабжения округи, но и в значительной степени улучшается ситуация, связанная с судоходством на реке, где строится такая электростанция. Помимо этого, гидроэлектростанция может быть использована для орошения земель, водоснабжения и в некоторых других областях человеческой деятельности.

Если же в районе отсутствуют запасы топлива, а также нет рек с приемлемыми ресурсами, которые необходимы для строительства гидроэлектростанций, то в этом случае сооружают атомные электростанции. Они функционируют на ядерном топливе, однако расход такого топлива крайне незначительный.

Полученная электроэнергия доходит до потребителей по специальным линиям высокого напряжения (как правило, такие линии способны выдерживать напряжение ПО кВ, но бывает и больше). Перед тем как непосредственно попасть к потребителю, электроэнергия проходит через повышающие трансформационные подстанции.

Для того чтобы нагрузка между электростанциями была распределена как можно более равномерно, а также для более надежного снабжения потребителей электроэнергией используют параллельную работу электростанций на общую электрическую сеть. Она включает в себя непосредственно сами электростанции, линии электропередач, трансформационные подстанции, а также тепловые сети, которые объединены в единую систему с помощью общего режима производства и распределения как электрической, так и тепловой энергии. Подобные системы образуют одну общую электрическую сеть, которая охватывает целую республику, край или область.

Электросети используют для того, чтобы передавать и распределять электрическую энергию, которая идет к потребителям. Такие сети включают в себя распределительные устройства, а также специальные воздушные или кабельные линии, способные выдерживать различные напряжения. Запитывают-ся данные сети через распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или же через распределительные устройства вторичного напряжения, которые обычно размещают на понижающей подстанции.

Электрические сети могут быть двух разновидностей:

— постоянного тока;

— переменного тока.

Постоянный ток используется в сети железных дорог, метро, трамвайных и троллейбусных линиях, а также в некоторых предприятиях. Все остальные снабжаются за счет переменного тока, который обычно проводят трехфазным переменным током, а его частота составляет 50 Гц.

Гидрогенераторы и турбодефисы способны вырабатывать электроэнергию, напряжение которой может составлять 6, 10 или 20 кВ. Такую энергию транспортировать на значительные расстояния крайне невыгодно, так как будут достаточно большие потери. В связи с этим на специальных повышающих электроподстанциях данное напряжение увеличивается до 110, 220 и 550 кВ, только после этого электроэнергия передается на необходимое расстояние. Перед непосредственной передачей потребителю электроэнергия попадает в понижающие подстанции, где общее напряжение снижается до 35, 10 и 6 кВ.

Предприятия и целые города снабжаются электроэнергией за счет распределительных устройств и подстанций, которые должны, по возможности, находиться как можно ближе к потребителям.

Распределительное устройство предназначено для того, чтобы принимать и правильно распределять электроэнергию. Оно имеет в своей структуре коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, помимо этого в нем находятся разного рода вспомогательные устройства, например компрессорные, аккумуляторные и т. д. Также в распределительное устройство помещают защитные конструкции, автоматику и измерительные приборы.

Распределительные устройства по. своему типу могут делиться на две группы:

— открытые распределительные устройства — у них все оборудование находится под открытым небом;

— закрытые распределительные устройства — все составные элементы устанавливают в специальных помещениях.

Электроустановка, которая предназначена для того, чтобы преобразовывать и распределять электрическую энергию по потребителям, называется подстанцией. Она включает в себя трансформаторы, или преобразователи, энергии иного рода, распределительные устройства, а также устройства управления и вспомогательные конструкции. В зависимости оттого, на базе чего функционирует та или иная подстанция, она может быть одного из двух видов:

— трансформаторная;

— преобразовательная.

Если та или иная конструкция не входит в состав подстанции, но при этом она используется для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении, без проведения преобразования или трансформации, то это устройство принято именовать распределительным пунктом.

На то, каким будет качество электрической энергии, влияет постоянство частоты и стабильность напряжения в пределах нормы. При этом частота электрического тока задается электростанцией сразу для всей системы.

В зависимости от конфигурации сети общий уровень напряжения может меняться по мере того, как он будет подходить к потребителю, на него также будет оказывать непосредственное влияние условия загруженности оборудования и общий расход электрической энергии. Напряжение электрической сети и электрооборудования приведены к одному общему стандарту.

основы

ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ РАБОТ

Общие сведения

Как производят сборку и установку системы?

В процессе сборки и установки электротехнических конструкций нужно выполнять электромонтажные работы. Под ними понимаются сооружение кабельных и воздушных линий, закрытых или открытых подстанций, монтаж осветительного оборудования, различных электрических приборов.

Чем руководствуются при проведении электромонтажных работ?

В настоящее время существует целый комплекс нормативных документов, связанных именно с проведением электричества в квартиру или дом.

При этом главными документами, регламентирующими порядок проведения электричества, являются строительные нормы и правила, или же СНиПы, правила устройства электроустановок, правила противопожарной безопасности, техники безопасности, ведомственные инструкции, а также инструкции производителей электрооборудования. Установку электрооборудования необходимо производить, руководствуясь, в первую очередь, рабочими чертежами, а также документами, полагающимися к этому оборудованию.

Какими понятиями оперируют при работах, связанных с электричеством?

Перед проведением электромонтажных или электротехнических работ нужно запомнить, что означают следующие понятия:

— напряжение;

— отклонение напряжения;

— мощность;

— сила электрического тока;

— электрическая нагрузка;

— электрическое сопротивление;

— электрическая энергия.

Что такое напряжение и как его использовать без вреда для здоровья?

Для того чтобы передать электроэнергию на достаточно большое расстояние, обычно используют напряжение в несколько десятков Или даже сотен тысяч вольт.

При этом в бытовых условиях напряжение не должно превышать 220 В.

Если сравнивать такое напряжение с сетями электропередач, то оно будет достаточно небольшим. По этой причине 220 В зачастую называют «низким» напряжением, однако это не означает, что оно будет полностью безопасным, так как при неправильной установке или эксплуатации энергосистем могут быть получены опасные для человеческой жизни травмы.

Если дотронуться до оголенных проводов, находящихся под напряжением 220 В, то через тело пройдет электрический ток, который в итоге может привести даже к летальному исходу.

В случае если электричество используется в достаточно стесненных условиях, допустим, в подвалах, или же если существует достаточно высокая вероятность поражения электрическим током, то здесь нужно использовать совсем малое напряжение — от 12 до 42 В.

Какое напряжение принято считать безопасным?

Потенциально опасным считается любое напряжение, однако 12 В вряд ли причинят какой-либо серьезный ущерб человеческому здоровью. При этом напряжение 36—42 В допустимо использовать лишь в том случае, если нужно подключить стационарные светильники, но их все равно придется дополнительно защищать.

Если в каком-либо хозяйственном помещении полы сделаны из любого диэлектрика или же отделаны материалами, не проводящими электричество, то в этом случае напряжение до 42 В можно применять спокойно, не опасаясь за свое здоровье, а также за здоровье других людей.

Как получить напряжение 12 или 42 В?

Для получения такого напряжения вам нужно использовать специальные трансформаторы, которые на выходе будут давать 12 или 42 В, причем их подключают в общую электрическую сеть.

Что такое отклонение напряжения?

Прохождение электрического тока по проводам линии электропередач в любом случае сопровождается определенными потерями. Это приводит к тому, что в конце линии напряжение будет меньшим по сравнению с тем, которое было в начале. Для того чтобы до всех потребителей электроэнергия подходила с необходимым напряжением, на трансформаторной подстанции его приходится немного повышать (приблизительно на 5-8%). Такой шаг не может не сказаться на электроприборах. Например, электродвигатели и светильники, снабженные лю-минисцентными лампами, практически не чувствуют подобных отклонений из-за не слишком высокой чувствительности. Однако с нагревательными приборами дело обстоит значительно сложнее. Например, если напряжение будет ниже необходимого, то в этом случае производительность значительно упадет. Если же оно будет чересчур высоким, то у аппаратуры снизится срок службы.

Различные полупроводниковые приборы, например телевизоры, музыкальные центры, компьютеры и т. д., в случае возникновения различных отклонений напряжения могут вообще выйти из строя.

В последнее время в подобные устройства стали монтировать системы, позволяющие стабилизировать напряжение, тем самым в значительной степени увеличить срок их службы. За счет подобных стабилизаторов создается нечувствительность к отклонениям в напряжении в относительно большом диапазоне. Если же в инструкции к подобному прибору не приведены аналогичные даннные, то допустимое отклонение должно составлять 5%, то есть прибор будет работать при напряжении от 210до230В.

Зачастую в частном секторе или же в сельской местности напряжение может «скакать», из-за этого нужно использовать специальные трансформаторы или стабилизаторы напряжения.

Однако сильнее всего заметно слабое напряжение в обыкновенных лампочках накаливания, так как они попросту светят тусклее.

Какая мощность тока должна использоваться в повседневной жизни?

В бытовом электроснабжении используют электрические приемники, мощность которых может колебаться от десятых

или даже сотых долей ватта до нескольких тысяч ватт (это относится, например, к электрическим плитам). Между прочим, следует отметить, что та мощность, которая указана на приборе, далеко не всегда соответствует номинальной мощности, которую этот прибор будет потреблять. Допустим, мощность тока, которую потребляют лампочки накаливания, в значительной мере зависит от напряжения. В случае если значение этого напряжения будет на 5—7% выше по сравнению с номинальным, то мощность увеличится приблизительно на 10—15%. Для электроинструментов мощность напрямую зависит от того, какое сопротивление они будут преодолевать в процессе эксплуатации, однако в любом случае этот показатель не должен быть выше по сравнению с номинальной мощностью.

Что такое сила электрического тока?

Значение силы тока в электрических проводах можно определить за счет мощности электроприборов, которые присоединены к данной сети. Для вычисления силы тока однофазного приемника вам нужно разделить мощность на напряжение, а также на коэффициент мощности — это безразмерная величина, значение которой не больше единицы. Для ламп накаливания и для обогревателей такой коэффициент всегда будет равен 1, если же нужно вычислить силу тока применительно к электродвигателю или трансформатору, то это значение будет меньше. Чем ниже коэффициент мощности для того или иного прибора, тем большее количество электрического тока будет идти по проводам. Из-за этого увеличатся потери энергии. Для того чтобы специально сделать коэффициент мощности большим, используют специальные конденсаторы, которые необходимоподклю-чать параллельно нагрузке.

<<< 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 >>>