Карабчевский Г.А. Начальный курс электрика. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Стр. 1Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

НОУ "РусскаяТехническаяШкола"

Автор: КарабчевскийГеннадийАлександрович

УЧЕБНОЕПОСОБИЕ

НЕКОММЕРЧЕСКОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ "РУССКАЯТЕХНИЧЕСКАЯШКОЛА"

"Начальныйкурсэлектрика "

АННОТАЦИЯ

кучебномупособию "Начальныйкурсэлектрика".

ДаннаякнигапродолжаетсериюИнтернетизданий, размещённыхнастраницахсайта www.rtsh.ru ипредназначенныхоказать

помощьнашимучащимсявосвоениивыбраннойимипрофессии. Пособиезнакомитчитателясосновамиэлектротехники. При

написаниипособияпредполагалосьзнаниеаудиториейпрограммысреднейшколы.

Пособиеориентированонаучащихсякурсов НОУ «РусскаяТехническаяШкола», номожетбытьинтересноболееширокому

кругучитателей, чьядеятельность, такилииначе, связаннасэлектротехникой.

КЧИТАТЕЛЮ

Изучивданноепособие, Выдолжнызнать:

Основныеэлектрическиепонятияивеличины;

Электрическиематериалыиихпроводимость;

Условныеобозначенияэлектрическихсхем;

Маркировкуэлектрическихцепей, проводовикабелей;

Расчётсеченияпроводов;

Способыполученияконтактныхсоединений;

Правилаустройствазаземленияизащитыэлектроустановок;

Подключениедвигателейигенераторов;

Способызащитыэлектрическихсхемотперегрузок;

Видыэлектропроводокиспособыихукладки;

Техникубезопасностиэлектромонтажныхработиосновныеприёмыоказаниядоврачебнойпомощипострадавшемупри

пораженииэлектрическимтоком.

Изучивданноепособие, Выдолжныуметь:

Читатьмонтажныеипринципиальныеэлектрическиесхемы;

Производитьрасчётсеченияпроводов;

Пользоватьсяизмерительнымиприборами;

Собиратьпростейшиеэлектрическиесхемы;

Производитьсборкуконтактныхсоединенийскруткойипайкой.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. Основныеэлектрическиевеличины.

Электрическиематериалы. Сопротивление, проводимость.

Условныеобозначениявсхемах.

Электрическаяцепь. Параллельноеипоследовательноевключение.

Расчетсеченияпроводов.

Магнитныесвойстваэлектрическоготока.

Силовыецепи. Цепиуправления.

Реле. Контакторы.

Генератор. Двигатель.

Измерительныеприборы.

Способыполученияконтактныхсоединений.

Заземлениеизащита.

Шаговоенапряжение.

Стр. 2Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

Трехфазныйток.

Включениев«треугольник» и «звезду».

Электрическиемашиныизремонта.

Включениетрехфазногодвигателяводнофазнуюсеть.

Магнитныйпускатель.

Монтажныеипринципиальныесхемы.

Силовыецепиицепиуправления.

Каксобиратьсхемы.

Защитасхем.

Автоматика.

Освещение.

Эл. проводка.

Оказаниедоврачебнойпомощипострадавшемуприпораженииэлектрическимтоком.

УЗО.

Схемывыпрямления.

Трансформаторы.

Приложения. Выбориприменениезащитнойаппаратуры.

Введение

Поискновойэнергиидлязаменычадящих, дорогих, снизкимКПДвидовтопливапривелокоткрытию

свойствразличныхматериаловнакапливать, хранить, оперативнопередаватьипреобразовывать

электричество. Двавеканазадбылиобнаружены, исследованыиописаныспособыприменения

электроэнергиивбытуипромышленности. Стехпорнаукаобэлектричествевыделиласьвотдельную

отрасль. Сейчаструднопредставитьнашужизньбезэлектроприборов. Многиеизнасбезопаскиберутся

ремонтироватьбытовуютехникуиуспешносэтимсправляются. Многиежебоятсяпочинитьдаже

розетку. Вооружившисьнекоторымизнаниями, мыперестанембоятьсяэлектричества. Процессы,

протекающиевсети, следуетпониматьииспользоватьвсвоихцелях.

Предлагаемыйкурсрассчитандляначальногоознакомлениячитателя (учащегося) сазами

электротехники.

Основныеэлектрическиевеличиныипонятия

Сутьэлектричествасостоитвтом, чтопотокэлектроновдвижетсяпопроводникувзамкнутойцепиот

источникатокакпотребителюиобратно. Перемещаясь, этиэлектронывыполняютопределённуюработу.

Этоявлениеназывается – ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙТОК, аединицаизмеренияноситимяученого, который

первымисследовалсвойстватока. Фамилияученого - Ампер.

Необходимознать, чтотокприработенагревает, изгибаети,стараетсяполоматьпроводаивсепочему

онпротекает. Этосвойствоследуетучитыватьприрасчетахцепей, т.е., чембольшеток, темтолще

проводаиконструкции.

Еслимыразомкнемцепь, токпрекратится, ноназажимахисточникатокавсе-такибудеткакойто

потенциал, всегдаготовыйкработе. Разностьпотенциаловнадвухконцахпроводниканазывается

НАПРЯЖЕНИЕМ (

U=f1-f2.

ВсвоевремяученыйпофамилииВольтскрупулезноизучилэлектрическоенапряжениеидалему

подробноеобъяснение. Впоследствииединицеизмеренияприсвоилиегоимя.

Вотличиеоттока, напряжениенеломает, апрожигает. Электрикиговорят - пробивает. Поэтомувсе

проводаиэлектрическиеагрегатызащищеныизоляцией, ичембольшенапряжение, темтолщеизоляция.

Немногопозжеещеодинзнаменитыйфизик - Ом, тщательноэкспериментируя, выявилзависимость

междуэтимиэлектрическимивеличинамииописалее. СейчаскаждыйшкольникзнаетзаконОма

I=U/

. Егоможноиспользоватьдлярасчетапростыхцепей. Накрывпальцемвеличину, которуюищем –

увидимкакеевычислить.

Нестоитбоятьсяформул. Дляиспользованияэлектроэнергиинеобходимынестолькоони (формулы),

сколькопониманиетого, чтопроисходитвэлектроцепи.

Апроисходитследующее. Произвольныйсточниктока,(назовемегопока – ГЕНЕРАТОР) вырабатывает

Стр. 3Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

электроэнергиюипопроводампередаетеепотребителю (назовёмего, покасловом – НАГРУЗКА).

Такимобразом, унасполучиласьзамкнутаяэлектрическаяцепь ''ГЕНЕРАТОР – НАГРУЗКА''.

Покагенераторвырабатываетэнергию, нагрузкаеепотребляетиработает (т.е., преобразует

электрическуюэнергиювмеханическую, световуюили любуюдругую). Поставивобычныйрубильникв

разрывпровода, мыможемвключатьивыключатьнагрузку, когданамнадо. Такимобразом, получаем

неисчерпаемыевозможностирегулированияработы. Интересното, чтопривыключеннойнагрузкенет

необходимостиотключатьгенератор (поаналогиисдругимивидамиэнергии - тушитькостерпод

паровымкотлом, перекрыватьводунамельницеит.п.)

ВажноприэтомсоблюдатьпропорцииГЕНЕРАТОР-НАГРУЗКА. Мощностьгенераторанедолжнабыть

меньшемощностинагрузки. Нельзякслабомугенераторуподключатьмощнуюнагрузку. Этовсеравно,

чтостаруюклячузапрячьвтяжеленнуютелегу. Мощностьвсегдаможноузнатьиздокументациина

электроприборилиегомаркировкинатабличке, прикрепляемойкбоковойилизаднейстенке

электроприбора. ПонятиеМОЩНОСТЬввеливобиходболеевеканазад, когдаэлектричествовышлоза

порогилабораторийи,сталоприменятьсявбытуипромышленности.

Мощность - произведениенапряженияитока. ЗаединицупринятВатт. Этавеличинапоказывает, какой

токпотребляетнагрузкапритакомнапряжении.

Р=U х I

Электрическиематериалы. Сопротивление, проводимость.

МыужеупоминаливеличинуподназваниемОМ. Теперьостановимсянанейподробнее. Ужедавно

ученыеобратиливниманиенато, чторазныематериалыпо-разномуведутсебястоком. Одни

беспрепятственноегопропускают, другиеупорноемусопротивляются, третьипропускаютеготольков

однусторону, илижепропускают «наопределенныхусловиях». Послеиспытанийнапроводимостьвсех

возможныхматериаловсталопонятным, чтоабсолютно

всематериалы

, втойилиинойстепени, могут

проводитьток. Дляоценки «меры» проводимостивывелиединицуэлектрическогосопротивления, и

назвалиеёОМ, аматериалы, взависимостиотих «способности» пропускатьток, разделилинагруппы.

Однагруппаматериаловэто

проводники

. Проводникибезособыхпотерьпроводятток. Кпроводникам

относятсяматериалы, имеющиесопротивлениеотнулядо 100 Ом/м. Такимисвойствамиобладают, в

основном, металлы.

Другаягруппа –

диэлектрики

. Диэлектрикитожепроводятток, носогромнымипотерями. Их

сопротивлениеот 10000000 Омидобесконечности. Кдиэлектрикам, всвоембольшинстве, относятся

неметаллы, жидкостииразличныесоединениягазов.

Сопротивление 1 Омозначает, чтовпроводникесечением 1 кв. ммидлиной 1 метрпотеряется 1 Ампер

тока..

Величинаобратнаясопротивлению –

проводимость

. Величинупроводимоститогоилииногоматериала

всегдаможнонайтивсправочниках. Удельныесопротивленияипроводимостинекоторыхматериалов

приведенывтаблице№1

ТАБЛИЦА№1

МАТЕРИАЛ УдельноесопротивлениеУдельнаяпроводимость

Серебро 0,016 62,5

Медь 0,01786 56

Золото 0,024 41,6

Алюминий 0,0286 35

Стр. 4Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

Вольфрам 0,055 18

Латунь 0.071 14,1

Железо 0,1-0,15 10-7

Свинец 0,21 4,8

Платиноиридиевыйсплав 0,25

Никелин 0,43 2,3

Константан 0,5 2

Хромоникель 1,1 0,91

Графит 13 0,08

Уголь 40 0,025

Твердыеизоляторы От 10(встепени 6) и

выше

10(встепениминус 6)

Фарфор 10(встепени 19) 10(встепениминус 19)

Эбонит 10(встепени 20) 10(встепениминус 20)

Жидкиеизоляторы От 10(встепени 10) и

выше

10(встепениминус 10)

Газообразные От 10(встепени 14) и

выше

10(встепениминус 14)

Изтаблицыможновидеть, чтосамымипроводящимиматериаламиявляются – серебро, золото, медьи

алюминий. Всилувысокойстоимостисереброизолотоприменяетсятольковвысокотехнологичных

схемах. Амедьиалюминийполучилиширочайшееприменениевкачествепроводников.

Ещевидно, чтонет

абсолютно

проводящихматериалов, поэтомуприрасчетахвсегданадоучитывать,

чтовпроводахтеряетсятокипадаетнапряжение.

Естьещеодна, довольнобольшаяи"интересная" группаматериалов –

полупроводники

. Проводимость

этихматериаловизменяетсявзависимостиотусловийокружающейсреды . Полупроводникиначинают

лучшеили, наоборот, хужепроводитьток, еслиихподогреть/охладить, илиосветить, илисогнуть, или,

например, ударитьтоком.

Условныеобозначениявсхемах.

Дляполногопониманияпроисходящихвцепипроцессовнеобходимоуметьправильночитать

электрическиесхемы. Дляэтогонадознатьусловныеобозначения. С 1986 годавступилвсилустандарт,

которыйвомногомубралразночтениявобозначениях, имеющиесямеждуевропейскимиироссийскими

Стр. 5Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

ГОСТами. ТеперьэлектрическуюсхемуизФинляндииможетпрочитатьэлектрикизМиланаиМосквы,

БарселоныиВладивостока.

Вэлектрическихсхемахвстречаютсядвавидаобозначений: графическиеибуквенные.

Буквенныекодынаиболеераспространенныхвидовэлементовпредставленывтаблице№2:

ТАБЛИЦА№2

A Устройства Усилители, приборы

телеуправления, лазеры…

B Преобразователи

неэлектрическихвеличинв

электрическиеинаоборот

(кромеисточников

питания), датчики

Громкоговорители,

микрофоны,

чувствительные

термоэлектрические

элементы, детекторы

ионизирующихизлучений,

сельсины.

C Конденсаторы.

D Интегральные

микросхемы, микросборки.

Устройствапамяти,

логическиеэлементы.

E Разныеэлементы. Осветительныеустройства,

нагревательныеэлементы.

F Разрядники,

предохранители, защитные

устройства.

Элементызащитыпотокуи

напряжению, плавкие

предохранители.

G Генераторы, источники

питания.

Батареи, аккумуляторы,

электрохимическиеи

электротермические

источники.

H Индикационныеи

сигнальныеустройства.

Приборызвуковойи

световойсигнализации,

индикаторы.

K Релеконтакторы,

пускатели.

Релетоковыеинапряжения,

тепловые, времени,

магнитныепускатели.

L Катушкииндуктивности,

дроссели.

Дросселилюминесцентного

освещения.

M Двигатели. Двигателипостоянногои

переменноготока.

P Приборы, измерительное

оборудование.

Показывающиеи

регистрирующиеи

измерительныеприборы,

счетчики, часы.

Стр. 6Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

Q Выключателии

разъединителивсиловых

схемах.

Разъединители,

короткозамыкатли,

автоматические

выключатели (силовые)

R Резисторы. Переменныерезисторы,

потенциометры, варисторы,

терморезисторы.

S Коммутационные

устройствавцепях

управления, сигнализации

иизмерительных.

Выключатели,

переключатели,

выключатели,

срабатывающиеот

различныхвоздействий.

T Трансформаторы,

автотрансформаторы.

Трансформаторытокаи

напряжения,

стабилизаторы.

U Преобразователи

электрическихвеличин.

Модуляторы,

демодуляторы,

выпрямители, инверторы,

преобразователичастоты.

V Электровакуумные,

полупроводниковые

приборы.

Электронныелампы,

диоды, транзисторы, диоды,

тиристоры, стабилитроны.

W Линиииэлементы

сверхвысокойчастоты,

антенны.

Волноводы, диполи,

антенны.

X Контактныесоединения. Штыри, гнезда, разборные

соединения, токосъемники.

Y Механическиеустройства. Электромагнитныемуфты,

тормоза, патроны.

Z Оконечныеустройства,

фильтры, ограничители.

Линиимоделирования,

кварцевыефильтры.

Условныеграфическиеобозначенияпредставленывтаблицах№3-№6. Проводанасхемах

обозначаютсяпрямымилиниями.

Однимизосновныхтребованийприсоставлениисхемявляетсяпростотаихвосприятия. Электрик, при

взгляденасхемудолженпонять, какустроенацепьикакдействуеттотилиинойэлементэтойцепи.

ТАБЛИЦА№3

.Условныеобозначенияконтактныхсоединений

Стр. 7Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

Разъемные-

неразъемные,

разборные

неразъемные,

неразборные

Местоконтактаилиприсоединенияможетрасполагатьсяналюбомучасткепроводаотодногоразрыва

додругого.

ТАБЛИЦА№

4. Условныеобозначениявключателей, выключателей, разъединителей:

замыкающий размыкающий

Однополюсныйвыключатель

Однополюсныйразъединитель

Трехполюсныйвыключатель

Трехполюсныйразъединитель

савтоматическимвозвратом

(сленговоеназвание -

«АВТОМАТ»)

Однополюсныйразъединитель

савтоматическимвозвратом

Нажимнойвыключатель (т.н.-

«КНОПКА»)

Вытяжнойвыключатель

Выключательсвозвратомпри

повторномнажатиикнопки

(можновстретитьв

Стр. 8Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

настольныхилинастенных

светильниках)

Путевойоднополюсный

выключатель (такжеизвестен

подименем «концевой» или

«конечник»)

Вертикальныелинии, пересекающиеподвижныеконтакты, говорят, чтовсетриконтактазамыкаются

(илиразмыкаются) одновременноотодноговоздействия.

Прирассмотрениисхемынеобходимоучитыватьто, чтонекоторыеэлементыцепичертятсяодинаково,

ноихбуквенноеобозначениебудетотличаться (например, контактрелеивыключатель).

ТАБЛИЦА№5.

Обозначениеконтактоврелеконтакторов

замыкающие размыкающие

обычные

сзамедлениемпри

срабатывании

сзамедлениемпривозврате

сзамедлениемпри

срабатыванииипривозврате

ТАБЛИЦА№6.

Полупроводниковыеприборы

Диод

Стабилитрон

Тиристор

Стр. 9Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

Фотодиод

Светодиод

Фоторезистор

Солнечныйфотоэлемент

Транзистор

Конденсатор

Дроссель

Сопротивление

Электрическиемашиныпостоянноготока –

Асинхронныетрехфазныеэлектрическиемашиныпеременноготока –

Стр. 10Начальный курс электрика

03.01.2010 22:07:27http://www.rtsh.ru/manual.electrician.htm

Взависимостиотбуквенногообозначенияэтимашиныбудут, либогенератором, либодвигателем.

Примаркировкеэлектрическихцепейсоблюдаютследующиетребования:

1. Участкицепи, разделенныеконтактамиаппаратов, обмоткамиреле, приборов, машинидругими

элементами, маркируютпо-разному.

2. Участкицепи, проходящиечерезразъемные, разборныеилинеразборныеконтактныесоединения,

маркируютодинаково.

3. Втрехфазныхцепяхпеременноготокафазымаркируют:«А»,«В»,«С», вдвухфазных –«А»,«В»;

«В»,«С»;«С»,«А», аводнофазных –«А»;«В»;«С». Нольобозначаютбуквой –«О».

4. Участкицепейположительнойполярностимаркируютнечетнымичислами, аотрицательной

полярности – четными.

5. Рядомсусловнымобозначениемсиловогооборудованияначертежахплановдробьюуказывают

номероборудованияпоплану (вчислителе) иегомощность (взнаменателе), аусветильников –

мощность (вчислителе) ивысотуустановкивметрах (взнаменателе).

Необходимопонимать, чтовсеэлектрическиесхемыпоказываютсостояниеэлементоввисходном

состоянии, т.е. втотмомент, когдавцепиотсутствуетток.

Электрическаяцепь. Параллельноеипоследовательноевключение.

Какужеговорилосьвыше, мыможемотключатьнагрузкуотгенератора, мыможемподключатьк

генераторудругуюнагрузку, аможноподключитьнесколькопотребителейодновременно. Взависимости

отстоящихзадачмыможемвключитьнескольконагрузокпараллельноилипоследовательно. Приэтом

меняетсянетолькосхема, ноихарактеристикицепи.

При

параллельном

подключениинапряжениенакаждойнагрузкебудетодинаковой, иработаодной

нагрузкинебудетвлиятьнаработудругихнагрузок.

Приэтом, токвкаждойцепибудетразныйибудетсуммироватьсявместахсоединений.

Iобщ =I1+I2+I3+…+In

Подобнымобразомподключаетсявсянагрузкавквартире, напримерлампывлюстре, конфорки в

электрическойкухоннойплитеит.п.

При

последовательном

включении, напряжениеравнымидолямираспределитсямеждупотребителями