Podstawy pracy elektrycznej. Schemat, opis

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Elektryk

Podstawy prac elektrycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Prace elektryczne

Podczas montażu i instalacji urządzeń elektrycznych, prace elektroinstalacyjne,, przez co należy rozumieć linie kablowe i napowietrzne, podstacje zamknięte i otwarte, urządzenia elektroenergetyczne i oświetleniowe itp.

Produkcja i organizacja prac elektrycznych oznacza zgodność z wymaganiami systemu dokumentów regulacyjnych w budownictwie i systemu normalizacji. Głównymi dokumentami systemu dokumentów regulacyjnych są Normy i przepisy budowlane (SNiP), Zasady instalacji elektrycznej (PUE), przepisy przeciwpożarowe, przepisy bezpieczeństwa, instrukcje wydziałowe, a także instrukcje producentów sprzętu elektrycznego. Montaż urządzeń elektrycznych odbywa się zgodnie z rysunkami roboczymi i zgodnie z odpowiednią dokumentacją fabryk - producentów urządzeń technologicznych.

W produkcji instalacji elektrycznych i prac naprawczych elektrycznych działają w oparciu o następujące koncepcje:

napięcie

Do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości stosuje się napięcia rzędu kilkudziesięciu, a nawet setek tysięcy woltów. W życiu codziennym w większości przypadków wykorzystywana jest energia elektryczna 220 V. W porównaniu z napięciem sieci elektrycznych (6-220 kV) i linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia (330-750 kV) napięcie 220 V jest niewielkie, dlatego jest czasami nazywane niskim napięciem, chociaż „niskie” nie oznacza „bezpieczne”: Niewłaściwe użytkowanie sprzętu i urządzeń może spowodować obrażenia zagrażające życiu. Jeśli dotkniesz nieosłoniętych przewodów lub innych części pod napięciem 220 V, prąd elektryczny przepłynie przez ludzkie ciało, co może doprowadzić do śmierci.

Dla bezpiecznego korzystania z energii elektrycznej w warunkach ciasnych (piwnice itp.) oraz przy zwiększonym ryzyku porażenia prądem stosuje się niskie napięcie - 12 lub 36-42 V.

Napięcie 12 V uważa się za bezpieczne, a 36-42 V w pomieszczeniach z przewodzącymi podłogami lub ścianami (ziemia, cement) dopuszcza się tylko do podłączenia lamp zainstalowanych na stałe w wykonaniu ochronnym. W garażach i innych pomieszczeniach gospodarczych z nieprzewodzącymi podłogami i ścianami wykonanymi z kamienia, betonu lub materiałów nieprzewodzących wykończonych wewnątrz, można stosować napięcia do 42 V dla elektronarzędzi i lamp przenośnych z lampą zabezpieczoną.

Aby uzyskać niskie napięcie, stosuje się specjalne transformatory, na przykład transformator do potrzeb domowych o napięciu 220/36 lub 220/12 V.

Odchylenie napięcia

Przepływowi prądu elektrycznego przez przewody towarzyszą straty, w wyniku których napięcie na końcu linii jest nieco niższe niż na początku. Aby wszyscy odbiorcy podłączeni do linii byli zaopatrywani w energię elektryczną o pewnym poziomie napięcia, na początku linii w stacji transformatorowej (TS) należy ją zwiększyć o 5-8% w stosunku do nominalnej 380/220 V. Na obszarach wiejskich, zgodnie z normami jakości energii elektrycznej, dla większości odbiorców dopuszczalne jest odchylenie napięcia do 7,5% wartości nominalnej.

Innymi słowy, przy napięciu nominalnym 220 V odbiorca wiejski może faktycznie mieć napięcie od 200 do 240 V. Przyjmuje się, że odbiorniki prądu zaprojektowane na napięcie 220 V powinny działać zadowalająco. W przypadku silników elektrycznych i opraw ze świetlówkami zwykle nie ma w tym zakresie trudności ze względu na ich małą wrażliwość na wahania napięcia.

W przypadku grzejników elektrycznych wraz ze spadkiem napięcia moc cieplna wyraźnie spada, a wraz ze wzrostem skraca się żywotność. Urządzenia półprzewodnikowe (telewizory, urządzenia do odtwarzania dźwięku, sprzęt biurowy itp.) mogą przestać działać w przypadku wahań napięcia. Czasami urządzenia do stabilizacji napięcia są wbudowane w sprzęt, zapewniając niewrażliwość na odchylenia napięcia w dość szerokim zakresie. Jeżeli w instrukcji nie ma danych o dopuszczalnych odchyłkach napięcia, to przyjmuje się odchylenie dopuszczalne 5% i uznaje się, że odbiornik musi pracować prawidłowo przy napięciu 210-230 V.

Na obszarach wiejskich napięcie u odbiorców często przekracza określone limity, dlatego konieczne jest stosowanie specjalnych autotransformatorów lub stabilizatorów napięcia. Dobierane są w zależności od mocy odbiornika elektrycznego, który wymaga stabilizowanego napięcia.

Wahania napięcia dość zauważalnie wpływają na żarówki elektryczne: gdy napięcie spada, ich strumień świetlny znacznie maleje, a gdy napięcie wzrasta, żywotność ulega skróceniu. Aby zwiększyć wydajność żarówek, są one produkowane przy napięciu od 215-225 do 235-245 V.

Lampy oznaczone 220-230 V przeznaczone są do pracy przy niewielkich wahaniach napięcia. Jeżeli ich żywotność jest krótsza niż rok, należy zastosować lampy na napięcie 230-240 lub 235-245 V, a gdy przy całorocznej eksploatacji ich żywotność przekracza dwa lata, należy zastosować lampy oznaczone napięciem 215-225 V.

moc

W życiu codziennym wykorzystuje się odbiorniki elektryczne o mocy od ułamków wata (ładowarki) do kilku tysięcy watów (podłogowe kuchenki elektryczne). Moc faktycznie pobierana przez odbiornik elektryczny z sieci nie zawsze odpowiada jego mocy znamionowej, która jest podana na etykiecie. Moc pobierana przez żarówki i grzejniki elektryczne zależy w dużym stopniu od napięcia: jeśli jego wartość jest o 5-7% wyższa od wartości nominalnej, moc również wzrośnie, ale o 10-15%, a jeśli napięcie spadnie, odpowiednio zmniejszyć. W przypadku elektronarzędzi mechanicznych i pomp elektrycznych pobór mocy zależy głównie od siły, jaką pokonują podczas pracy i nie powinien przekraczać wartości nominalnej.

Siła prądu elektrycznego

Wartość prądu w przewodach zależy od mocy podłączonych do nich odbiorników elektrycznych. Aby określić natężenie prądu dla odbiorników jednofazowych, zużycie energii w watach jest dzielone przez przyłożone do nich napięcie w woltach i współczynnik mocy - bezwymiarową wartość, która nie przekracza jednego. W przypadku żarówek i grzejników elektrycznych współczynnik mocy jest równy jeden, aw przypadku silników elektrycznych i transformatorów jest zawsze mniejszy. Jego wartość zależy nie tylko od konstrukcji maszyny czy aparatury, ale również od warunków ich eksploatacji. Zwykle dąży się do sprowadzenia współczynnika mocy do 0,9-0,92, ale zdarzają się odbiorniki, w których jego wartość jest bliska 0,6. Co to oznacza dla konsumenta, który płaci za prąd? Im niższy współczynnik mocy, tym więcej prądu przepływa przez przewody, dlatego straty energii w przewodach rosną. Kondensatory połączone równolegle z obciążeniem służą do poprawy współczynnika mocy.

Prąd w przewodach oblicza się przyjmując moc odbiorników elektrycznych i przyłożone do nich napięcie jako nominalne. W takim przypadku możliwa jest rozbieżność między aktualną siłą a jej rzeczywistą wartością. Na przykład przy napięciu znamionowym 220 V lampa o mocy 100 W pobiera prąd 0,45 A; przy napięciu 250 V moc tej samej lampy wyniesie około 120 W, a prąd wyniesie 0,5 A; przy napięciu odpowiednio 200 V 80 W i 0,4 A, tj. przy odchyleniach napięcia błąd w określeniu natężenia prądu nie przekroczy 12%.

Obciążenie elektryczne

Najwyższa wartość prądu przepływającego przez drut przez długi czas (30 minut lub dłużej) jest uważana za jego obciążenie elektryczne. Przedstawiamy wartości natężenia prądu dla żarówek elektrycznych, grzejników elektrycznych i innych odbiorników elektrycznych o współczynniku mocy równym jeden, przy napięciu znamionowym 220 V (Tabela 1).

Tabela 1

Podstawy prac elektrycznych

Jeśli potrzebujesz obliczyć obciążenie elektryczne kilku odbiorników energii, możesz zsumować ich prądy znamionowe, gdy wszystkie odbiorniki mocy mają ten sam współczynnik mocy lub wystarczająco bliski jedności. Jeśli tak nie jest, znajdź średnią wartość współczynnika mocy (można przyjąć około 0,8-0,9) i oblicz natężenie prądu na podstawie sumy mocy znamionowych.

Obciążenie elektryczne przewodu fazowego odbiornika prądu trójfazowego jest obliczane na podstawie faktu, że każda faza odpowiada za jedną trzecią mocy i że napięcie fazowe jest 1,73 razy mniejsze niż napięcie liniowe: moc trójfazowego odbiornika mocy fazowej jest dzielona przez znamionowe napięcie sieciowe, współczynnik mocy i 1,73 .

Odbiorcy korzystający z prądu trójfazowego, jedna z faz przeznaczona jest do zasilania jednofazowych odbiorników elektrycznych. Natężenie prądu w tym przewodzie fazowym można znaleźć, sumując obciążenia odbiorników elektrycznych trój- i jednofazowych. Odbiorniki jednofazowe nie wpływają na prąd w innych przewodach fazowych, ale określają prąd w przewodzie neutralnym. Jeśli włączone są tylko trójfazowe odbiorniki elektryczne, wówczas w przewodzie neutralnym nie ma prądu.

Opór elektryczny

Jeżeli do odbiornika elektrycznego zostanie przyłożone napięcie 220 V i przepływa prąd o natężeniu 1 A, wówczas rezystancja obwodu wynosi 220 omów. Jeśli rezystancja zostanie zwiększona, prąd zmniejszy się proporcjonalnie. Korzystając z zależności między natężeniem prądu a mocą znamionową, obliczamy, że rezystancja odbiornika mocy 220 V o mocy 15 W wynosi 3200 omów, a rezystancja odbiornika mocy 1500 W tylko 32 omów.

Rezystancja przewodów sieci elektrycznej mieści się zwykle w zakresie od ułamków oma do 1-2 omów.

Nagrzewanie drutów prądem elektrycznym zależy od rezystancji i natężenia prądu. Jeśli podłączenie elektryczne zostanie wykonane niestarannie (śruby nie są dokręcone, przewody są luźno skręcone lub izolacja jest źle zdjęta), jego rezystancja jest większa niż przy jakościowym wykonaniu, dochodzi do niebezpiecznego przegrzania i zagrożenia pożarem.

W przypadku zwarcia napięcie sieciowe podawane jest na zwarte ze sobą przewody (niska rezystancja), a natężenie prądu dochodzi do setek amperów, czyli jest kilkakrotnie wyższe od wartości dopuszczalnej. Jeśli nie zostaną podjęte niezbędne środki ochronne, istnieje ryzyko zapłonu przewodów w wyniku ich nadmiernego nagrzania.

Energia elektryczna

Mierzone licznikami energii elektrycznej. Jeżeli moc odbiorników elektrycznych wynosi 1 kW, to na 1 godzinę pracy zużyje się 1 kWh. Odbiorniki elektryczne o mocy 500 W (0,5 kW) zużyją taką samą ilość prądu w ciągu 2 godzin, a lampy elektryczne o mocy 25 W w ciągu prawie dwóch dni (40 godzin), czyli pobór mocy w kilowatogodzinach określa się jako iloczyn zużycia energii w kilowatach przez czas pracy w godzinach.

Autor: Bannikow E.A.

Zobacz inne artykuły Sekcja Prace elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Komórki macierzyste w skorupce 16.10.2013

Leczenie chorób układu krążenia komórkami macierzystymi jest w zasadzie możliwe. W różnych krajach świata pacjentom z chorobami serca przeszczepia się komórki macierzyste. Jednak większość badań wykazało, że wpływ takiego leczenia na serce jest minimalny. Jednym z powodów jest to, że komórki albo nie pozostają w sercu, albo obumierają wkrótce po wprowadzeniu do organizmu.

Wydaje się, że naukowcy z Emory University (USA) znaleźli rozwiązanie tego problemu. Naukowcy umieścili komórki macierzyste w kapsułkach wykonanych z alginianu, substancji podobnej do galaretki. Komórki w kapsułkach pozostają w organizmie podczas przeszczepu i mają działanie terapeutyczne przez długi czas.

Autorzy badania utworzyli blaszki z zamkniętych komórek macierzystych i przeszczepili je szczurom po zawale serca. Innym szczurom po zawale serca przeszczepiono konwencjonalne komórki macierzyste, bez błon. Trzecia grupa szczurów nie otrzymała w ogóle komórek macierzystych. Szczury, które otrzymały komórki w osłonce komórkowej, wykazywały poprawę funkcji serca, z szybkim gojeniem tkanki bliznowatej w tkance serca i szybkim wzrostem nowych naczyń krwionośnych.

Miesiąc po wywołanym zawale serca, frakcja wyrzutowa (miara używana do pomiaru, jak dobrze serce pompuje krew) serca szczura spadła z 72% do 34%. Podczas przesadzania zamkniętych komórek macierzystych frakcja wyrzutowa wzrosła do 56%. Podczas przeszczepiania konwencjonalnych komórek macierzystych bez kapsułek frakcja wyrzutowa nie przekraczała 39%.

Komórki macierzyste wstrzyknięte do serca po zawale napotykają nieprzyjazne środowisko: stan zapalny i wysoki przepływ krwi uniemożliwiają komórkom pozostawanie w tkance, po prostu „odchodzą” tam, nie robiąc nic dobrego. Według badań ponad 90% komórek umiera w ciągu pierwszych godzin. Nie dotyczy to komórek w kapsułkach. Komórki pozostają na miejscu, są odporne na środowisko zewnętrzne i wydzielają białka, które powodują wzrost komórek.

Alginian - materiał kapsułki - jest bezpieczny, jest aktywnie wykorzystywany w medycynie i gotowaniu. Na przykład niektórzy naukowcy używają alginianu do kapsułkowania komórek wytwarzających insulinę. Teraz takie komórki są testowane pod kątem leczenia cukrzycy.

Głównymi zaletami komórek zamkniętych w kapsułkach jest wydzielanie hormonów stymulujących regenerację naczyń krwionośnych. Potrzebne do takiej terapii mezenchymalne komórki macierzyste można uzyskać z tkanek dorosłych, takich jak szpik kostny lub tłuszcz.

Obecnie stosowany przez naukowców hydrożel rozkłada się w ciągu 10 dni. Ale naukowcy zamierzają przetestować inne materiały, aby sprawdzić, jak długo mogą pozostać w ciele.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Anteny repeaterowe - z wody morskiej

▪ Elektronika pracuje wewnątrz ciała

▪ Zwierzęta przedłużają życie

▪ Lumo Lift - monitor fitness i korektor postawy

▪ Finlandia wystrzeli w kosmos drewnianego satelitę

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Podstawy pierwszej pomocy (OPMP). Wybór artykułu

▪ artykuł To sukinsyn, ale to nasz sukinsyn. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jakiego rzadkiego słowa użył właściciel muzeum, aby pozbyć się powolnych gości? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł węzeł ostrygowy. Wskazówki turystyczne

▪ artykuł Wzmacniacz niskich częstotliwości na chipie mPC1335V. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ kulometr artykułu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn