Внутренняя проводка

Содержание Введение

1. Краткая характеристика объекта

2. Виды внутренних электропроводок и требования к ним

3. Элементы монтажа открытых проводок

4. Элементы монтажа скрытых проводок

5. Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры напряжением до 100 В

5.1 Расчет и выбор аппаратов защиты (предохранители

5.2 Проверка эффективности защиты

5.3 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле

6. Разработка схемы управления освещением

7. Охрана труда Список используемых источников внутренний электропроводка пускозащитный Введение Бурный рост электроэнергетики, электротехнической и радиотехнической промышленности требует большого числа рабочих, техников и инженеров соответствующих профессий. Электротехническая подготовка необходима для работы по большинству массовых профессий машиностроения, транспорта, связи, сельского хозяйства, технологии, строительства и сферы обслуживания населения.

Обучение основам электротехники обусловлено необходимостью подготовки учащихся средней общеобразовательной школы к различным видам квалифицированного труда.

Цель занятий состоит в обеспечении допрофессиональной подготовки старшеклассников, которая должна помочь свободному и сознательному выбору ими одной из электротехнических профессий и способствовать в дальнейшем ускоренному овладения ею.

Основные сведения об электричестве и его применении сообщают учащимся в курсе физики в 8 классе. Трудовое обучение с 5−9 класс предусматривает первоначальное ознакомление школьников с элементами электротехнических знаний и умений. В результате к началу 10 класса у учащихся должны сформироваться твердые представления о замкнутой электрической цепи, зависимости силы тока от напряжения и сопротивления, тепловом и магнитном действиях тока, умения составлять простейшие цепи и управлять ими. Ознакомление с простейшими электротехническими объектами и их применением в технике и быту должно способствовать зарождению интереса учащихся к электротехнике и электротехническому моделированию.

Опираясь на эти знания и умения, на занятиях по электротехнике в 10−11 классах расширяют и углубляют основные электротехнические знания школьников на более систематической основе и развивают целый ряд умений и навыков, необходимых будущему электромонтеру, электрослесарю, радиомеханику, сборщику или наладчику аппаратуры.

Вместе с тем знания и умения, имея выраженный политехнический характер, помогают освоить многие другие массовые сквозные профессиичертежника, конструктора, лаборанта, контролера-оператора и т. д. Электротехническая подготовка полезна будущему механику, машиностроителю, шоферу и машинисту железнодорожного транспорта, строителю и животноводу и т. п.

Трудовое обучение в школе не может быть построено по типу традиционных курсов электротехники, принятых в техникумах и в профессионально-технических училищах. Для изучения в средней школе выбраны наиболее распространенные в различных отраслях народного хозяйства объекты, которые удовлетворяют познавательным интересам и возрастным возможностям школьников. Изучение этих объектов осуществляется главным образом практическом плане с целью приобретения учащимися определенных умений и навыков. Вместе с тем выбор объектов и характер их изучения должны обеспечить формирование у школьников достаточно широкого политехнического кругозора.

Структура содержания трудового обучения по обоим профилям определяется постепенным усложнением формируемых знаний и умений от простых, но важных в практическом отношении монтажно-технологических к более сложным расчетно-измерительным и, наконец, к знаниям и умениям по сборке, наладке и эксплуатации электротехнических устройств, аппаратов, машин.

Непременным условием успешного трудового обучения по электротехнике является наличие специально оборудованного кабинета. Он может быть организован в достаточно просторном классном помещении, имеющем рядом небольшую лаборантскую.

Стационарное оборудование и его размещение в кабинетах электротехники: индивидуальные рабочие места для учащихся, демонстрационный стол, электрический распределительный щит, классная доска, экран для демонстрации кинои диафильмов, стол со стационарным электроустановками, слесарный верстак, настольный сверлильный и намоточный станки.

Особое внимание должно быть уделено соблюдению требований электробезопасности. Токоведущие части должны быть надежно изолированы. К рабочим местам учащихся должно подводиться пониженное напряжение (36 В) и только в отдельных случаях — более высокое напряжение.

Комплектование лабораторий учебным оборудованием — одна из сложных и ответственных задач учителя, так как промышленность не выпускает комплектов оборудования для кабинетов электротехники.

Занятия по электротехнике завершаются ознакомлением учащихся с основами экономики, организация труда и производства, рассказом о научно-техническом прогрессе и перспективах развития данной отрасли, о соответствующих рабочих профессиях. Заключительная беседа посвящается проблеме охраны природы и окружающей среды.

1. Краткая характеристика объекта Совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплением, поддерживающими, защитными конструкциями и деталями называют электропроводкой. Согласно ПУЭ это определение распространяется на электропроводки силовых, осветительных и вторичных цепей напряжением до 1 кВ переменного и постоянного тока, выполненные внутри зданий и сооружений, на наружных стенах, территориях микрорайонов, учреждений, предприятий, дворов, на строительных площадках, с применением изолированных установочных проводов всех сечений, а также небронированных силовых кабелей в резиновой или пластмассовой оболочке с сечением фазных жил до 16 мм² (при сечении более 16 мм2 — кабельные линии).

Электропроводку, проложенную по поверхности стен, потолков, ферм и другим строительным элементам зданий и сооружений, опорам и т. п., называют открытой.

Электропроводку, проложенную внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях, за непроходными подвесными потолками), а также по перекрытиям в подготовке пола, непосредственно под съемным полом и т. п., называют скрытой.

Стальную проволоку, натянутую вплотную к поверхности стены, потолка и т. п., предназначенную для крепления к ней проводов, кабелей или их пучков, называют струной.

Металлическую полосу, закрепленную вплотную к поверхности стены, потолка и т. п., предназначенную для крепления к ней проводов, кабелей или их пучков, называют полосой. Тросом (несущий элемент электропроводки) называют проволоку или стальной канат, натянутый в воздухе, который используют для подвески к нему проводов, кабелей или их пучков.

Полую закрытую конструкцию прямоугольного или другого сечения, предназначенную для прокладки в ней проводов и кабелей, называют коробом. Он служит защитой от механических повреждений проложенных в нем проводов и кабелей. Короба могут быть глухими или с открываемыми крышками, со сплошными или перфорированными стенками и крышками. Глухие короба имеют только сплошные стенки со всех сторон.

Короба можно применять в помещениях и наружных установках.

Открытую конструкцию, предназначенную для прокладки на ней проводов и кабелей, называют лотком. Лоток не является защитой от внешних механических повреждений, проложенных на нем проводов и кабелей. Лотки изготовляют из несгораемых материалов. Они могут быть сплошными, перфорированными или решетчатыми; их применяют в помещениях и наружных установках. Электропроводки, выполненные изолированными и защищенными проводами и кабелями, подвешенными к стальному тросу диаметром 3—8 мм или специальными проводами АВТ; АВТУ; АВТВ; АВТВУ, которые имеют между тремя или четырьмя свитыми жилами собственный несущий оцинкованный трос, называют тросовыми электропроводками.

Этот вид электропроводок является наилучшим для индустриального монтажа. Его применяют в любых условиях среды, включая взрывоопасные зоны отдельных классов. При пролетах между подвесками троса 6 и 12 м стрелы провеса троса должны быть соответственно 100—150 и 200—250 мм.

2.Виды внутренних электропроводок и требования к ним Внутренняя электропроводка по способу выполнения может быть открытая и скрытая. К открытым электропроводкам относятся проводки, проложенные по поверхности стен, потолков, по опорам, фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений, а также в заштукатуриваемых бороздах, без борозд под слоем мокрой штукатурки, в замкнутых каналах и пустотах строительных конструкций и т. д. Провода и кабели прокладывают при этом непосредственно по поверхности стен, потолков, на роликах, изоляторах, на тросах, на скобах, в трубах, в гибких металлических рукавах или непосредственно приклеиванием к поверхности. Открытая электропроводка может быть стационарной, передвижной и переносной.

Скрытая электропроводка полностью предохраняет провода и кабели от механических повреждений и воздействий внешней среды.

Скрытая электропроводка может быть сменяемой и несменяемой:

* сменяемой называют такую проводку, которая позволяет в процессе эксплуатации осуществлять замену проводов без разрушения строительных конструкций. При этом провода прокладывают в трубах или каналах строительных конструкций;

* несменяемую проводку невозможно демонтировать без разрушения конструкций или штукатурки.

Открытая электропроводка Этот вид электропроводки прокладывают по наружной поверхности стен, потолков, пола помещений. Существуют такие способы крепления кабеля и проводов на поверхность зданий:

на фарфоровые ролики или изоляторы (обычно так выполняли электропроводку в старых квартирах) на скобы в гофрированные трубы (металлорукава и пластиковые гофры) в пластиковые короба (кабель-каналы) на кабельные лотки европейские плинтуса Достоинства:

можно использовать для одной и той же нагрузки кабеля и провода с меньшим сечением, в сравнении со скрытой электропроводкой (по таблицам ПУЭ) легкий доступ к контролю состояния проводки и к ее ремонту при необходимости применима в пожароопасных помещениях (деревянных домах или домах с деревянной отделкой) Недостатки:

проводку располагают на видных местах, потому она может не гармонировать с внутренней отделкой помещения или его дизайном В открытой электропроводке различают:

стационарную передвижную переносную Скрытая электропроводка Скрытую электропроводку прокладывают внутрь конструктивных элементов помещения — стены, полы, потолки, плиты. Существуют такие способы прокладки кабелей и проводов:

по металлическим трубам по пластиковым коробам (кабель-каналам) по гибким металлорукавам или пластиковым гофрам по строительным углублениям (технологическим пустотам) и штробам под штукатуркой за навесными потолками за пластиковыми стеновыми панелями Достоинства:

провода скрыты от глаз не мешают дизайну и внутренней отделке помещения более безопасны, например, при случайном прикосновении к токоведущим жилам Недостатки:

ограниченный доступ к электропроводке, ремонту и устранению неисправностей (например, при обрыве фазы или нуля) монтаж скрытой электропроводки требует предварительной проектировки расположения электроточек (светильников, розеток, выключателей) трудоемкое и затратное штробление каналов для прокладки проводки, которое требует соответствующего опыта сечение кабелей и проводов должно быть больше, в сравнении с открытой электропроводкой (по таблицам ПУЭ) Скрытая электропроводка — сейчас самый распространенный способ прокладки провода.

3. Элементы монтажа открытых проводок Монтаж открытой электропроводки существенно отличается от монтажа скрытой проводки. Главная задача в данном случае — убрать провода под декоративные поверхности, чтобы они находились под защитой и не портили внешнего вида жилых комнат. Это замечательный выход из положения, но только в том случае, если проводится полный ремонт с заменой всех декоративных покрытий (штукатурки, обоев, керамической плитки и т. д.) или отделка начинается с ноля.

Другое дело, если ремонт уже закончен и нет ни желания, ни необходимости что-либо менять, а проводку прокладывать надо. В такой ситуации монтируется проводка открытого типа.

Еще один случай — это бревенчатый дом, поскольку долбить или вырезать штробу в дереве трудоемко, да и размещать кабель там небезопасно.

Любая открытая проводка прокладывается в специальных защитных кожухах. Это могут быть металлические лотки, гофрированные и ПВХ-трубы, кабель-каналы. В скрытой прокладке доступ к проводам затруднен, а иногда и просто невозможен без того, чтобы разбирать декоративные покрытия. Открытый способ тем и хорош, что без каких-либо дополнительных усилий можно добраться до любого участка электрической сети.

Идеальным вариантом для открытой проводки в жилых помещениях является кабель-канал.

Удобство кабель-канала заключается в следующем:

1. Короб эстетичен, а это немаловажно для внешнего облика квартиры или дома. Современный ассортимент данного вида продукции настолько велик, что позволяет выбрать внешний вид и расцветку кабель-канала под любой дизайн.

2. Его очень просто монтировать. Этот процесс нетрудоемкий и не требует особых навыков.

3. На поверхности кабель-канала можно расположить розетки и выключатели, они идеально впишутся в общую конструкцию.

Монтаж данного защитного кожуха начинается с определения размеров канала и расчета того, какие аксессуары понадобятся для всей конструкции. Для этого придется начертить подробный план с разверткой стен. Каждая изображается отдельно с проставлением всех размеров. На чертеже обязательно должны быть указаны количество проводов и их сечение, чтобы определить размеры кабель-канала.

В отличие от скрытой проводки короб можно крепить к стенам под любыми углами. Захочется сэкономить на материале — по диагонали, а если возникнет желание поразить необычным дизайном, выполните ломаные узоры по поверхности стены. Однако, как правило, кабель-канал монтируется под прямыми углами. Можно основной провод провести под потолком и спустить вниз перпендикулярные отводы, либо наоборот — над самым полом и поднимать провода вверх. Вариантов масса, впрочем, как и видов короба. Есть напольный вариант, потолочный и обычный, который подойдет во всех случаях.

Аксессуары к кабель-каналу — это поворотные углы, внутренние или наружные, на 90° или плавные, торцевые заглушки, тройники, переходы под кожух другого сечения и т. д. Изгибы трассы данного защитного кожуха прикрываются наружными и внутренними углами. Можно обойтись и без них, просто надрезая и сгибая короб и крышку, но монтаж с аксессуарами намного быстрее и эстетичнее. Составив подробный чертеж, нужно сосчитать количество этих деталей, а также длину короба.

Как правило, такой защитный кожух продается отрезками по 2 м, хотя иностранные производители выпускают и другие размеры. После того как все аксессуары и кабель-канал закуплены, можно начинать монтаж. Для этого прямо на поверхности стены вычерчивается положение короба. Все линии желательно проверять строительным уровнем, чтобы получилось ровно. Затем можно приступать к креплению кабель-канала к стене. Если стена гладкая и ровная, то короб можно просто приклеить. Термоклей мгновенного действия продается во всех строительных магазинах. При помощи клеевого пистолета он удобно и быстро наносится на рабочую поверхность.

Это очень быстрый способ крепления, но, к сожалению, из-за неровностей поверхности не всегда подходит. Более распространенный и надежный способ — прикрепить кабель-канал при помощи дюбель-гвоздей, если стены бетонные или кирпичные, или обычными шурупами, когда деревянные. К гипсокартонным перегородкам или облицовке кабель-канал крепится при помощи специальных дюбелей-бабочек.

В случае если кабель проходит по поворотам перегородок или аркам, можно сделать несколько параллельных надрезов на стенках кожуха, изогнув его в нужную плоскость. Точно так же надрезаются и крышки там, где необходимо изогнуть кабель-канал под углом. Дюбель-гвозди или шурупы вкручиваются в середину короба, если он небольшого размера.

Когда ширина спинки кожуха больше 50 мм, то крепеж должен прихватывать его по краям. Кабель-канал начинается с места входа в помещение, затем последовательно двигается ко всем электрическим точкам. Это делается для корректной подгонки аксессуаров. После того как короб смонтирован, в него укладывается кабель. В некоторых кожухах есть специальные перегородки для разделения проводов. Это особенно удобно, когда в одном коробе располагаются информационные и силовые кабели.

Короб укладывается так, чтобы между проводами оставался небольшой промежуток. Не стоит запихивать провода так, чтобы крышка короба не закрывалась. Лучше сразу взять кабель-канал большего размера. После того как укладка кабеля завершена, на короб надевается крышка. Достаточно вставить ее в пазы и надавить до щелчка.

Металлические лотки не применяются в жилых помещениях. Они используются в тех местах, где имеется несколько кабелей большого диаметра и им требуется механическая защита. Например, при производстве, где сосредоточены станки. Используются лотки и при проведении кабелей на открытом воздухе.

Металлические лотки имеют несколько вариантов крепления:

1) монтаж при помощи различных аксессуаров, которые крепятся к перегородкам при помощи дюбель-гвоздей, шурупов или болтовых соединений;

2) крепление непосредственно к стене при помощи все тех же дюбель-гвоздей или шурупов.

Металлические лотки имеют массу аксессуаров для соединения их между собой и разводки под различными углами.

Гофрированные трубы чаще всего используются в подсобных нежилых помещениях (например, на чердаке), поскольку имеют не слишком эстетичный вид. Они идеально подходят для проведения проводки от распределительных щитков до квартир. В частном доме гофрированные трубы используются для защиты кабелей, которые идут от воздушной ЛЭП к дому. Однако можно встретить и вариант цветной гофры, которая вполне подходит для монтажа проводки внутри помещений.

Начинать монтаж гофры следует с составления схемы-чертежа. Необходимо помнить, что трубы не должны перекрещиваться друг с другом. Это неэстетично и не соответствует требованиям безопасности. Именно поэтому нужно тщательно вычертить схему разводки труб, чтобы они не пересекались друг с другом. После составления чертежа закупаются все аксессуары, необходимое количество трубы и делается разметка.

Для правильного определения диаметра гофры нужно взять количество проводов, которые будут проходить внутри нее, и на куске трубы испытать их размещение. Помните, что пустота должна составлять как минимум половину внутреннего объема гофры, иначе протяжка проводов будет производиться с большим трудом или станет вовсе невозможной.

Гофра бывает с зондом или без него. Для монтажа конструкции, состоящей из небольших кусков, подойдет труба без зонда. Если же линия провода, который нужно спрятать в гофру, достаточно длинная, то труба нужна с проволокой-зондом.

Протяжка провода происходит следующим образом. Конец кабеля привязывается к концу проволоки, а труба крепко обхватывается рукой. За другой конец проволоки провод протягивается сквозь гофру. Если кабелей несколько, то они привязываются одновременно, а труба при протяжке должна быть выпрямлена. На линии разметки отмечаются точки, в которых будут сверлиться отверстия под крепеж. Чаще всего при открытом способе прокладки гофры используются пластиковые клипсы, которые крепятся к потолку или стенам при помощи дюбель-гвоздей или шурупов.

Чем больше и, соответственно, тяжелее диаметр трубы, тем чаще надо располагать клипсы. При диаметре в 16 мм крепеж располагается на расстоянии 30−40 см. Труба диаметром 32 или 40 мм требует расположения клипс на расстоянии 20−30 см друг от друга. Далее просверливаются отверстия, в которые засовываются пластиковые дюбеля, а в них вкручиваются шурупы, прижимающие клипсы. Затем труба с кабелем просто вставляется в клипсы. Если возникнет необходимость отсоединить трубу, то достаточно просто потянуть ее на себя.

Есть вариант крепления при помощи металлической скобы или затягивающегося хомута. Последний применяется в том случае, когда внешний вид трубы не имеет значения и необходимо быстро произвести монтаж. При помощи одного хомута, который крепится дюбель-гвоздем или шурупом, можно соединить несколько гофрированных труб, которые затягиваются хомутом.

Металлорукав не применяется в жилых комнатах, располагаясь исключительно в технических помещениях. Он используется при прокладке информационных кабелей. В этом случае металлорукав выполняет функции экрана внешнего электромагнитного излучения, а труба при этом подключается к системе заземления.

Трубы ПВХ монтируются точно так же, как и гофрированные. Они используются в подсобных и нежилых помещениях, где проводке требуется дополнительная механическая защита. Клипсы или другой вид крепления можно располагать реже, чем в случае с гофрированной трубой, поскольку трубы ПВХ хорошо держат размер и не прогибаются.

Порядок монтажа электропроводки в ПВХтрубах:

Если необходимо быстро провести кабель по стене открытым способом и нет ни труб, ни пластикового канала, то можно воспользоваться электроустановочной скобой. Способ очень прост. Кабель прижимается к стене вдоль отмеченной линии и прихватывается пластиковой скобкой, которая прибивается к поверхности стены небольшим гвоздиком, идущим в комплекте. Разумеется, провод крепится к поверхности, в которую возможно вбить гвоздь. Силовые кабели таким образом проводить не рекомендуется, но информационные и провода освещения вполне допустимо.

Есть и еще один устаревший способ монтажа открытой электропроводки. В настоящее время он практически не используется, но если нет другой возможности, применяется. Для такого способа прокладки нужен тонкий гибкий провод с сечением ТПЖ не больше 1,5 ммІ. Вдоль линии, где будет протянут провод, прямо в штукатурку или дерево вставляются специальные керамические или пластиковые ролики с шипом. Провод обкручивается вокруг такого крепежа и протягивается к следующему ролику. Способ достаточно простой и быстрый, но, к сожалению, такое крепление ненадежно и небезопасно. Ведь провод ничем не защищен, к тому же его легко задеть или зацепить, оторвав от стены.

4. Элементы монтажа скрытых проводок Монтаж скрытой электропроводки начинается на этапе ремонта или строительства, когда ничего, кроме черновых стен и потолка, еще нет. Это лучший вариант — не надо делать штробы, а потом замазывать их штукатуркой. Толщина слоя штукатурки, которая покроет кабель, при таком варианте должна быть не менее 6−7 мм. В этом случае штукатурка покроет провод без всяких затруднений. Однако такая толщина зависит от стены.

Если поверхность ровная и слой штукатурки не превышает 3−4 мм, то такой вариант не подойдет. Лишний расход никому не нужен: увеличив толщину слоя штукатурки на 3−4 мм, вы сделаете расход материала на квартиру весьма существенным. Проще сначала отштукатурить стену, а затем по ней штробить перегородку на нужную глубину.

В любом случае первоначально чертятся линии, по которым будет проходить кабель. От потолка или пола отмеряется расстояние, на которое будут отстоять провода. При этом необходимо учитывать, что эта величина может быть уменьшена в зависимости от последующих работ, например укладки пола или монтажа навесного потолка.

Линии хорошо чертить при помощи длинного строительного уровня — получится не только ровно, но и прямо. Расстояние в 15 см должно отмеряться с учетом последующих изменений, иначе потом может получиться так, что искомый провод окажется за потолком или полом. Затем по линиям ставятся точки, в которых кабель будет прикрепляться к стене. В зависимости от вида провода (с гибкой жилой или монолитной) крепеж может быть на расстоянии 40 см (для гибкой) или 20−30 см (для монолитной).

Необходимо сказать несколько слов о крепеже. Идеальным для бетонных и кирпичных стен является дюбель-хомут, или, в просторечии, увэшка (UW). Для установки кабеля сечением 3×1,5 или 3×2,5 используются крепления с маркировкой 5/10. Для такого размера увэшки требуется бур диаметром 6 мм и длиной от 60 мм. После этого нужно просверлить отверстия в точках крепления при помощи перфоратора. Необходимо обхватить кабель дюбелем и просто вставить в проделанное вами отверстие нужной глубины. Пластиковые усики крепежа заклинятся, и провод окажется надежно прихваченным к стене одним движением. Это намного проще, чем пользоваться другим видом крепежа.

Делая поворот на 90°, помните, что он должен быть плавным и не меньше, чем указано в спецификации кабеля. В основном в домашних видах проводки делают изгиб, равный 6 диаметрам кабеля. Перед тем как прижимать проводник увэшкой, необходимо смотать с бухты 10 м. Затем выпрямляйте его рукой, чтобы кабель был без перекрутов и изгибов, — это существенно упростит монтаж. Подведя кабель к электрической точке, оставьте хвостик длиной 15−20 см. После того как кабель закреплен увешками, можно приступать к оштукатуриванию стен и дальнейшему ремонту.

Штробление стен Если ситуация такова, что на голые черновые стены кабель положить не удается или слой штукатурки слишком тонок, то стены придется штробить. Борозда или прямоугольная выемка в стене для кабеля и называется штробой. Сделать ее просто, но зачастую весьма трудоемко.

Начинать следует с разметки. После этого выбирается инструмент для данной работы: болгарка, перфоратор или штроборез. Электрический штроборез по причине дороговизны используют не все, хотя он очень удобен. Гораздо чаще используется болгарка или перфоратор. При работе с этими инструментами необходимо надевать защитные очки и одежду. Поднятая пыль может быть такой густой, что вы ничего не увидите на расстоянии вытянутой руки. Если нет электроинструмента, штробить придется зубилом и молотком. Это очень трудоемко, к тому же выемка получится неровной, и есть опасность, что часть штукатурки отвалится.

Глубина штробы должна быть достаточной для того, чтобы кабель скрылся в ней с запасом. Учтите, что в данном случае коробка под розетку обычно устанавливается в стену. Аккуратнее и проще работать болгаркой, особенно если проводов в штробе несколько. Для резки штукатурки или кирпича используют сменные диски по камню, для твердого железобетона — алмазные насадки. По всей линии протяженности кабеля прорезаются 2 параллельно идущие линии на достаточную глубину, чтобы скрыть провод, и еще пара миллиметров берется про запас (еще нужно скрыть крепеж).

Ширина штробы зависит от количества проводов. При этом необходимо помнить, что они должны располагаться на расстоянии 3−5 мм друг от друга. Прорезав эти 2 линии, при помощи обычного долота или перфоратора сбейте перемычку между ними — и штроба готова. Теперь в нее можно монтировать кабель. Провод крепится все теми же увэшками. Теперь штробу можно замазывать штукатуркой. Перед тем как это сделать, необходимо еще раз проверить, все ли на месте и на достаточную ли длину выдвинуты концы проводов.

До оштукатуривания нужно вычистить пыль из штроб щеткой и покрыть выемку грунтовкой. После этого развести необходимое количество штукатурной смеси и наносить ее шпателем, вдавливая внутрь штробы. Затем широким шпателем нужно удалить излишки штукатурки и оставить смесь высыхать примерно на сутки. В местах, где будут располагаться разветвительные коробки, провода остаются висеть пучками.

Коробки монтируются после заделывания штроб, поскольку не всегда ясно, на какую глубину их устанавливать.

Скрытая прокладка электропроводки в трубах Для особо надежной проводки кабелей используются пластиковые трубы, гофрированные или ПВХ. Такой способ прокладки используется достаточно редко — в помещениях с повышенной влажностью и резкими перепадами температур. Например, в хозяйственных неотапливаемых строениях, подвалах, банях и т. д. Трубы в штробах прокладывают практически так же, как и кабель.

Если один из кабелей заключен в пластиковую трубу, то допускается перехлест проводников. Единственная разница — ширина и глубина штробы будут намного больше. Пластиковые трубы крепятся увэшками или металлическими скобами, если их диаметр превышает 40 мм.

Можно фиксировать трубы в штробе и при помощи быстро застывающего гипса. Такой способ прокладки более трудоемок, но существенно повышает надежность и долговечность проводников. Кроме того, в случае замены или ремонта кабеля можно легко вынуть его из трубы, которая зафиксирована в стене, и произвести все необходимые работы.

Скрытая прокладка кабеля в перегородках, полах и потолках Если в помещении предусматривается подвесной потолок из гипсокартона с металлическим каркасом, то монтаж кабеля сильно упрощается. Не требуется штробить стены в горизонтальном направлении, все провода прячутся под гипсокартон, подводятся к стенам и опускаются вертикально вниз под нужные электрические точки.

Можно избежать бурения отверстий под распаячные коробки, разместив их там же. Единственное «но» — в таком случае в гипсокартоне напротив коробок придется вставить пластиковые лючки. Вмонтировав такой люк, можно в любой момент получить доступ к электрической аппаратуре, размещенной за перегородкой или подвесным потолком. Провода освещения можно крепить к потолку хомутами или увэшками.

Хороший вариант, когда проводка заключена в пластиковые трубы, прикрепленные к потолку при помощи клипс. Это повышает пожаробезопасность гипсокартонной конструкции. Если есть желание, то кабель можно проложить и в полу. Хорошо подходят для такого способа монтажа полы из дерева и гипсоволоконных плит.

В первом случае в лагах выпиливаются или просверливаются отверстия, в которые просовываются пластиковые трубы, а внутри них проходит кабель. Во втором случае трубы просто укладываются на пол, прикрепляются скобами к нему и засыпаются керамзитом или другим наполнителем, поверх которого настилается напольное покрытие.

Есть вариант, когда проводка прячется в трубы и заливается цементным раствором — помещается под стяжку. Однако так делать не рекомендуется, особенно если слой раствора над трубой достаточно тонкий.

Монтаж электропроводки в бетонной стяжке В перегородки или за гипсокартонные конструкции провода прячутся довольно часто. Самой распространенной ошибкой бывает их монтаж без защитных оболочек. В металлических профилях просто пробиваются отверстия.

Перед тем как нашить гипсокартон, провода проволакиваются сквозь них. Это грубейшее нарушение всех норм. Края профиля могут повредить изоляцию проводки, и ток пойдет на металлические детали конструкции. Кроме того, вытащить такой провод для замены или ремонта практически невозможно. Он запутается в заусенцах профилей и острых краях подвесов.

Есть простейшее решение такого вопроса — кабели заключаются в пластиковые трубы или короба, а те, в свою очередь, просовываются в отверстия профиля. При прокладке проводов освещения часто используются пустоты в потолочных плитах. Они находятся там с момента изготовления перекрытия.

Спрятать в них провода — замечательная идея, поскольку не требуется штробления, а провода надежно защищены. В потолке пробиваются два отверстия: одно — у стены, второе — в месте, где будет располагаться светильник. При помощи зонда из жесткой проволоки провод протаскивается через канал в плите.

5. Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры напряжением до 1000 В

5.1 Расчет и выбор аппаратов защиты (предохранители) Предохранители предназначены для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и длительных токов перегрузок. Предохранители характеризуются номинальными токами плавкой вставки и предохранителя. Номинальным током плавкой вставки называют ток при котором она должна работать в течении продолжительного времени, а номинальным током предохранителя — наибольший из номинальных токов плавких вставок, используемых в данном предохранителе.

В случае прохождения через плавкую вставку предохранителя тока, превышающего его номинальный ток, вставка перегорает и разрывает электрическую цепь, отключая защищаемый участок от остальной цепи электрической установки. В электроустановках напряжением до 1000 В широко применяются предохранители типов ПР2, ПН2, НПН.

Предохранители выбирают по напряжению, предельно подключаемому току и номинальному току плавкой вставки.

Плавкие вставки предохранителей для защиты одиночных двигателей должны отвечать 2 требованиям:

не должны перегорать при запуске двигателей;

обязательно должны перегорать при возникновении токов короткого замыкания.

Чтобы плавкие вставки не перегорали при запуске двигателя из выбирают по формуле:

(5.1.1)

где — номинальный ток двигателя указывается в техническом паспорте;

— краткость пускового тока, указывается в каталоге и означает, во сколько раз пусковой ток больше номинального;

— условие запуска двигателя: = 2,5 для двигателей с нормальными условиями запуска (относительно редкие пуски и небольшая длительность разгона — 5−10 с; = 1,6−2,0 для двигателей с тяжелыми условиями пуска (длительность разгона до 40 с).

Производим расчет и выбор плавких вставок предохранителей для двигателей.

Исходные данные для расчета

Реверс — 1,2,4. Перегрузки — 1,2,3.

Расчет:

.

Принимаем = 25А.

Тип предохранителя ПР-2 60/25.

.

Принимаем = 35А.

Тип предохранителя ПР-2 60/35.

.

Принимаем = 30А.

Тип предохранителя ПН-2 100/30.

.

Принимаем = 15А.

Тип предохранителя ПР-2 15/15.

.

Принимаем = 80А.

Тип предохранителя ПН-2 100/80.

Производим расчет и выбор групповой плавкой вставки. Чтобы не было ложных срабатываний групповой плавкой вставки, необходимо соблюдать 2 условия:

(5.1.2)

(5.1.3)

где — номинальный ток двигателя, А;

— сумма номинальных токов двигателей, А;

— сумма номинальных токов двигателей, за исключением двигателя у которого больший пусковой ток в группе, А;

— пусковой ток двигателя, у которого он больше в группе, А.

1.

Рассчитываем пусковые токи двигателей:

Принимаем

Тип предохранителя ПН-2−100/100

Результаты расчетов и выбора плавких вставок предохранителей заносим в таблицу 5.1

Таблица 5.1- Результаты выбора плавких вставок предохранителей

5.2 Проверка эффективности защиты Стандартная плавкая вставка проверяется на эффективность защиты.

Защита будет эффективна если:

(5.2.1)

а для пожароопасных помещений:

(5.2.2)

Ток короткого замыкания рассчитывается по формуле:

где — фазное напряжение сети, В;

— сопротивление петли (фаза-нуль), Ом.

Пусть сопротивление петли (фаза-нуль) имеет следующие значения:

= 0,5 Ом

= 1,1 Ом

= 1,5 Ом

= 1,1 Ом

= 1,0 Ом

= 0,5 Ом Вычисляем токи коротких замыканий:

Проверяем эффективность защиты для электродвигателей:

;

;

.

Защита эффективна.

;

;

.

Защита эффективна.

;

;

.

Защита эффективна.

;

;

.

Защита эффективна

;

;

.

Защита не эффективна.

Для эффективности защиты необходимо уменьшить сопротивление (фаза-нуль), для чего заменить алюминиевые провода на медные или увеличить сечение провода.

;

;

.

Защита эффективна

5.3 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле Выбор магнитных пускателей Магнитный пускатель — низковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного управления асинхронными двигателями. Он совмещает аппарат управления и защиты. В комплекте с тепловым реле пускатель выполняет защиту электродвигателей от перегрузки. При исчезновении напряжения или при его снижении на 40−60% от номинального силовые контакты размыкаются (осуществляется нулевая защита). Нереверсивный магнитный пускатель состоит из одного трехполюсного контактора и трехэлементного теплового реле. Реверсивный — из двух контакторов и теплового реле. Реверсивные пускатели имеют механическую блокировку для исключения одновременного включения двух контакторов. Наиболее распространены магнитные пускатели серии ПМЛ, ПМА.

Электромагнитные пускатели и контакторы выбирают по номинальному напряжению, номинальному току, напряжению катушки и по конструктивному исполнению.

Пускатели серии ПМЕ выпускаются нулевой, первой, второй величины, а пускатели ПАЕ — третьей, четвертой, пятой и шестой величины. Величина пускателя определяет мощность управляемого двигателя при напряжении 380 В. Промышленность выпускает 7 величин пускателей: 0- до 1,1 кВт; 1- 1,1- 4 кВт; 2- 4- 10 кВт; 3- 10- 17 кВт; 4- 17- 28 кВт; 5- 28- 55 кВт; 6- 55- 75 кВт.

По степени защиты от окружающей среды магнитные пускатели выпускаются: 1- открытого исполнения; 2- защищенного исполнения; 3- пыле-влагозащищенного исполнения.

По электрическому исполнению магнитные пускатели выполняют:1-нереверсивный без теплового реле; 2- нереверсивный с тепловым реле; 3- реверсивный без теплового реле; 4- реверсивный с тепловым реле.

Учитывая изложенное производим выбор магнитных пускателей, результаты заносим в таблицу 5.3.1

Таблица 5.3.1- Выбор магнитных пускателей

Выбор тепловых реле Тепловое реле применяется в комплекте с магнитным пускателем и служит для защиты электрических двигателей от токов перегрузок.

Уставка теплового расцепителя теплового выбирается по формуле:

(5.3.1)

По каталогу выбираем ближайшую большую уставку теплового реле и его тип, результаты заносим в таблицу5.3.2

Таблица5.3.2-Выбор тепловых реле

6. Разработка схемы управления освещением Вследствие роста цен на энергоносители и законодательного запрета на использование ламп накаливания во многих странах домовладельцы стали искать более энергоэффективные решения, обеспечивающие, с одной стороны, качественное освещение, а с другой — возможность такого же простого управления им, какое было доступно при использовании традиционных источников света. Некоторые воспользовались происходящими изменениями для обновления систем управления освещением, поскольку появление светодиодных источников света, хорошо вписывающихся в новые требования, делает эти изменения в осветительных технологиях привлекательными для пользователей.

Однако очень многие хотят сохранить старые диммеры, открывая тем самым рынок для ретрофитных ламп, которые можно ввернуть в стандартные домашние патроны, используя уже существующие схемы управления. Но при использовании старых светорегуляторов возникают проблемы совместимости с компактными флуоресцентными и светодиодными лампами, что требует добавления к лампам специальных схем.

Почти во всех устанавливаемых в домах стандартных диммерах используется принцип отсечки фазы. Преимущество таких схем — простота и надежность. Схема обрезает часть синусоиды в каждом цикле переменного напряжения и, тем самым, меняет действующее значение напряжения, приложенного к нити накаливания (Рисунок 1). Это, в свою очередь, меняет световой поток нити. Поскольку для нагрева и охлаждения нити накаливания требуется сравнительно долгое время, такое переключение не заметно для человеческого глаза, за исключением, может быть, установки самых минимальных уровней. Существует два основных типа диммеров. Первый обычно выполнен на симисторе и отсекает фазу по переднему фронту синусоиды. Второй тип — транзисторный, в нем фаза обрезается относительно заднего фронта. Последние были разработаны для совместимости с емкостным входом электронных трансформаторов, используемых для питания низковольтных галогенных ламп.

Тем не менее, симисторные диммеры в качестве регуляторов освещения встречаются в домах чаще. Но при работе со светодиодными или компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), используемыми в качестве ретрофитных замен, такие диммеры порождают множество проблем.

Типовая схема симисторного регулятора включает в себя конденсатор, динистор, симистор и предназначенный для управления яркостью переменный резистор (Рисунок 2). Конденсатор заряжается, пока напряжение на нем не достигнет напряжения пробоя динистора. Длительность этого процесса зависит от установки переменного резистора. Это, в свою очередь, открывает симистор, и через него начинает протекать ток, замыкая цепь между источником питания и лампой. Ток через симистор продолжает течь до тех пор, пока не снизится ниже минимального уровня тока удержания. Поскольку лампа накаливания является простой резистивной нагрузкой, это снижение тока произойдет в момент перехода сетевого напряжения через ноль. Симистор проводит ток в обоих направлениях (Рисунок 3), поэтому аналогичный процесс повторится и во время отрицательной полуволны переменного тока.

Многие диммеры рассчитаны на минимальную нагрузку 40 Вт или больше и, возможно, чтобы лампа накаливания начала светиться, потребуется немного повернуть ручку регулятора от нулевой установки. В связи с тем, что для КЛЛ требуется всего лишь 10% от энергии, потребляемой лампой накаливания, это может вызвать проблемы при управлении, ограничивая диммирование очень узким диапазоном, близким к пиковой мощности.

Смена технологий освещения делает нагрузку все более сложной и все менее похожей на лампы накаливания. Нередко она представляет собой емкость, из-за которой ток в течение периода несколько раз падает ниже уровня удержания симистора, что становится причиной кратковременных отключений нагрузки.

Проблемным элементом является и схема, используемая для питания самой лампы. Балласты КЛЛ часто содержат выпрямитель напряжения, в котором диоды моста проводят ток только в короткие промежутки времени. Это же справедливо и в отношении простых драйверов светодиодов.

Например, для питания светодиодов можно использовать схемы пассивных драйверов, обычно содержащие выпрямительный мост и несколько резисторов и конденсаторов. Но такая схема, как правило, может обеспечить лишь небольшой ток, так как в противном случае размеры пассивных компонентов будут очень велики, а их цена, соответственно, высока. Эффективность преобразования в таких схемах очень низка, а выпрямительный мост может создавать серьезные проблемы.

Эффективность активных драйверов выше благодаря использованию импульсного преобразователя, в типичном случае, понижающего, но и они становятся источником потенциальных проблем при совместном использовании с симисторными диммерами.

Для эффективной работы диммера необходимо обеспечить путь для протекания через нагрузку тока, заряжающего конденсатор при закрытом симисторе, и поддерживать требуемый уровень этого тока в течение периода переменного напряжения. Если диммером установлен очень малый угол отсечки фазы, то времени для зарядки конденсатора небольшим током будет достаточно. Однако при больших углах процесс зарядки может не успевать завершиться в течение одного полупериода переменного тока, поэтому симистор будет переключаться реже, чем ожидается (Рисунок 4).

Фильтр электромагнитных помех может усугубить эту проблему, поскольку емкостные и индуктивные элементы фильтра реагируют на потенциально большие изменения напряжения при включении симистора. В результате, для того, чтобы совместно с диммером использовать такую реактивную нагрузку, как КЛЛ и светодиодные лампы, приходится создавать специальные схемы драйверов.

Для обеспечения надлежащей работы с диммером схемы управления КЛЛ или светодиодными лампами должны эмулировать характеристики резистивной нагрузки лампы накаливания, но на гораздо меньших уровнях мощности. Поскольку ток через схему управляется диммером посредством установки фазового угла, он должен быть пропорционален среднеквадратичному значению входного напряжения. По сути, это означает повышение коэффициента мощности схемы как можно ближе к 1. Схемы пассивного драйвера светодиодов часто имеют коэффициент мощности до 0.6, что ниже определяемого стандартами уровня. Наиболее важным моментом является то, что ток через схему должен поддерживаться на достаточном уровне до пересечения напряжением нуля и начала нового полуцикла, чтобы гарантировать выключение симистора именно в этот момент.

Этот ток для поддержания работы симистора и заряда конденсатора может обеспечиваться пассивной или активной цепью деления напряжения. Самая простая пассивная цепь содержит только резистор и конденсатор, возможно также включение фильтрующих индуктивностей. Конденсатор, включенный параллельно нагрузке последовательно с резистором, обеспечивает фиксацию и удержание тока, в то время как резистор гасит всплески напряжения и тока, вызываемые включением симистора. Как правило, чем больше емкость конденсатора, тем выше стабильность схемы. Однако это снижает КПД и может привести к росту искажений.

Альтернатива, применяемая в более поздних конструкциях, заключается в использовании топологии активного делителя напряжения. Такое решение расширяет диапазон управления и регулирует входной ток с минимумом потерь мощности в схеме делителя. Существует несколько вариантов реализации активного делителя напряжения, в их числе простая схема накачки заряда. Однако для лучшего управления током специализированные драйверы светодиодов и источники питания теперь могут содержать схемы детекторов, активно отслеживающие поведение симисторной схемы.

Одно из таких устройств — микросхему LM3445 — выпускает компания Texas Instruments. Микросхема содержит детектор фазы включения симистора и делитель напряжения, которые в сочетании с пассивным корректором коэффициента мощности обеспечивают возможность управления током в течение большей части цикла. Источник тока управляется с помощью внешнего резистора. Для лучшей совместимости с дешевыми вариантами симисторных диммеров сопротивление этого резистора можно выбирать небольшим. Правда, расплатой за такую совместимость будет некоторая потеря КПД.

Детектор фазы включения следит за поведением симистора, контролируя пиковый ток, поступающий в схему преобразователя питания, что позволяет регулировать яркость в очень широких пределах, вплоть до токов светодиода 0.5 мА.

Та же Texas Instruments предлагает микросхему контроллера светодиодного освещенияTPS92070, обеспечивающую экспоненциальную регулировку яркости в широком диапазоне с использованием внешнего диммера. Контролируя время нарастания переменного напряжения на входе, микросхема автоматически определяет наличие симисторного диммера.

Предназначенная для симисторных регуляторов яркости микросхема NCL30000 компании ON Semiconductor содержит схему точного управления вторичной стороной, обеспечивающую постоянство тока при максимальной установке диммера, и схему управления первичной цепью, ограничивающую мощность при уменьшении фазового угла, эмулируя, таким образом, работу лампы накаливания. Для этого система управления была модифицирована таким образом, чтобы при уменьшении угла проводимости возвращать управление от вторичной стороны схемы к первичной. Благодаря тому, что управление нагрузкой в этой схеме сделано пропорциональным только действующему значению входного напряжения, микросхема позволяет регулировать мощность как по переднему, так и по заднему фронту. Точную настройку выхода драйвера облегчает подключаемый к микросхеме внешний конденсатор.

Контроллеры LinkSwitch-PH и TopSwitch-HX компании Power Integrations для управления выходным током в режиме диммирования используют фазовое детектирование угла. На их основе можно создавать драйверы светодиодов, работающие во всем диапазоне напряжений, и без мерцания регулирующие яркость в соотношении 1000:1. Контроллеры LinkSwitch-PH работают в режиме непрерывной проводимости, снижающем уровень помех и позволяющем использовать фильтры меньшего размера, что способствует уменьшению взаимного влияния драйвера светодиодов и схемы диммера. Контроллер включает в себя также схему делителя напряжения, удерживающую симистор в проводящем состоянии, когда на светодиоды подается сравнительно небольшой ток.

Электронные балласты для компактных люминесцентных ламп, рассчитанных на работу с симисторными диммерами, тоже существуют. Одним из примеров может служить микросхема интеллектуального контроллера балласта IRS2530 В компании International Rectifier. В микросхему встроена схема управления процессом перехода от запуска лампы к регулировке яркости, позволяющая уменьшать выходную мощность до 10% от максимальной. Схема обладает гистерезисом, обеспечивающим подачу напряжения, достаточного для зажигания лампы, без неоправданного снижения диапазона регулировки яркости.

Компания NXP Semiconductors тоже разработала ряд микросхем для балластов КЛЛ с поддержкой регулировки яркости. Например, UBA2028 для лучшего управления выходом балласта имеет детектор угла отсечки фазы. В микросхеме UBA2027 использован модифицированный фазовый детектор, обеспечивающий характеристики регулирования более привычные большинству пользователей, для которых, как правило, изменения яркости при малых уровнях заметнее, чем при максимальных. Схема определяет угол отсечки фазы по среднему значению напряжения и формирует регулировочную кривую напряжения, соответствующую функции косинуса, снижающую вариации уровней при высокой светоотдаче.

Описанные контроллеры освещения наглядно демонстрируют, как требования совместимости с диммерами привели к решениям, которые не только снимают проблемы использования симисторных схем, но и добавляют новые функции, такие, например, как управление кривой выходной мощности.

7. Охрана труда Провода, стальную проволоку (катанку) и металлическую ленту с помощью лебедок и других приспособлений следует выправлять на огороженных площадках, расположенных в отдалении от находящихся открытых электроустановок под напряжением. Запрещается сверлить сквозные отверстия в стенах и междуэтажных перекрытиях с приставных и раздвижных лестниц; натягивать горизонтально расположенные провода сечением более 4 мм²; ходить по смонтированным коробам, лоткам, трубным блокам и т. п.

Перед установкой аппаратов, щитков, ящиков, шкафов и другого оборудования нужно проверять прочность закрепления конструкций, на которых их устанавливают. Разрешается поднимать и поддерживать вручную монтируемые аппараты, конструкции, элементы трубных проводок массой не более 10 кг. При массе более 20 кг установка должна производиться не менее чем двумя рабочими. Аппараты, конструкции, блоки, узлы и т. п. после подъема должны быть немедленно закреплены на основаниях. Запрещается проверять пальцами совмещение отверстий собираемых конструкций и устанавливаемого оборудования. При подъеме комплектных, заготовленных в мастерских, тросовых проводок принимают меры против обрыва проводов и падения светильников, подвесок и других деталей. Электросварку и пайку проводов, наконечников и деталей выполняют в защитных очках и брезентовых рукавицах. Обоймы-формы во время сварки придерживают плоскогубцами, а после окончания пайки формы разбирают только после их охлаждения. При пайке соединений жил способом заливки расплавленного припоя в форму запрещается передавать тигли с расплавленным припоем из рук в руки.