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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
Grundlagen der Elektroarbeit. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Elektrische Arbeit Bei der Montage und Installation elektrischer Geräte, Elektroinstallationsarbeiten, worunter Kabel- und Freileitungen, geschlossene und offene Umspannwerke, Strom- und Beleuchtungsanlagen usw. zu verstehen sind. Die Herstellung und Organisation von Elektroarbeiten setzt die Einhaltung der Anforderungen des Systems der Regulierungsdokumente im Bauwesen und des Normungssystems voraus. Die Hauptdokumente des Systems der Regulierungsdokumente sind die Baunormen und -regeln (SNiP), die Elektroinstallationsregeln (PUE), Brandschutzregeln, Sicherheitsvorschriften, Abteilungsanweisungen sowie Anweisungen von Herstellern elektrischer Geräte. Die Installation elektrischer Geräte erfolgt gemäß den Arbeitszeichnungen und gemäß der entsprechenden Dokumentation der Fabriken – Hersteller technologischer Geräte. Bei der Herstellung von Elektroinstallations- und Elektroreparaturarbeiten arbeiten sie mit folgenden Konzepten: Напряжение Um Strom über große Entfernungen zu übertragen, werden Spannungen von mehreren Zehntausend und sogar Hunderttausenden Volt verwendet. In den meisten Fällen wird im Alltag Strom mit 220 V verwendet. Im Vergleich zur Spannung von Stromnetzen (6-220 kV) und Hochspannungsleitungen (330-750 kV) ist die Spannung von 220 V klein und daher klein manchmal auch Niederspannung genannt, obwohl „niedrig“ nicht gleichbedeutend mit „sicher“ ist: Unsachgemäßer Gebrauch von Geräten und Geräten kann zu lebensgefährlichen Verletzungen führen. Wenn Sie blanke Drähte oder andere spannungsführende Teile berühren, die mit 220 V unter Spannung stehen, fließt ein elektrischer Strom durch den menschlichen Körper, der zum Tod führen kann. Für den sicheren Umgang mit Elektrizität in beengten Verhältnissen (Keller etc.) und bei erhöhter Stromschlaggefahr wird eine Niederspannung verwendet – 12 oder 36-42 V. Die Spannung von 12 V gilt als sicher und 36-42 V in Räumen mit leitfähigen (Erde, Zement) Böden oder Wänden ist nur zum Anschluss fest installierter Lampen in Schutzausführung zulässig. In Garagen und anderen Wirtschaftsräumen mit nicht leitenden Böden und Wänden aus Stein, Beton oder innen veredelten nicht leitenden Materialien können für Elektrowerkzeuge und Handlampen mit geschützter Lampe Spannungen bis 42 V verwendet werden. Um Niederspannung zu erhalten, werden spezielle Transformatoren verwendet, beispielsweise ein Transformator für den Haushaltsbedarf mit einer Spannung von 220/36 oder 220/12 V. Spannungsabweichung Der Stromdurchgang durch die Leitungen geht mit Verlusten einher, wodurch die Spannung am Ende der Leitung etwas niedriger ist als am Anfang. Damit alle an die Leitung angeschlossenen Verbraucher mit Strom auf einem zuverlässigen Spannungsniveau versorgt werden können, muss diese am Leitungsanfang in einem Umspannwerk (TS) um 5-8 % gegenüber dem Nennwert von 380/220 erhöht werden V. In ländlichen Gebieten sind gemäß den Qualitätsstandards der elektrischen Energie für die meisten Verbraucher Spannungsabweichungen von bis zu 7,5 % vom Nennwert zulässig. Mit anderen Worten: Bei einer Nennspannung von 220 V kann ein ländlicher Verbraucher tatsächlich eine Spannung von 200 bis 240 V haben. Es wird davon ausgegangen, dass Stromempfänger, die für eine Spannung von 220 V ausgelegt sind, zufriedenstellend funktionieren sollten. Bei Elektromotoren und Leuchten mit Leuchtstofflampen gibt es aufgrund der geringen Empfindlichkeit gegenüber Spannungsschwankungen in der Regel keine Schwierigkeiten. Bei Elektroheizungen sinkt mit abnehmender Spannung die Heizleistung merklich und mit zunehmender Spannung verkürzt sich die Lebensdauer. Halbleitergeräte (Fernseher, Tonwiedergabegeräte, Haushaltsgeräte usw.) können bei Spannungsschwankungen funktionsunfähig werden. Manchmal sind in die Geräte Spannungsstabilisierungsgeräte eingebaut, die in einem ziemlich großen Bereich für Unempfindlichkeit gegenüber Spannungsabweichungen sorgen. Wenn in der Anleitung keine Angaben zu zulässigen Spannungsabweichungen enthalten sind, wird von einer zulässigen Abweichung von 5 % ausgegangen und davon ausgegangen, dass der Leistungsempfänger bei einer Spannung von 210-230 V ordnungsgemäß funktionieren muss. In ländlichen Gebieten überschreitet die Spannung an den Verbrauchern häufig die angegebenen Grenzwerte, sodass Sie spezielle Spartransformatoren oder Spannungsstabilisatoren verwenden müssen. Sie werden entsprechend der Leistung des elektrischen Empfängers ausgewählt, der eine stabilisierte Spannung erfordert. Spannungsschwankungen wirken sich deutlich spürbar auf elektrische Glühlampen aus: Sinkt die Spannung, nimmt ihr Lichtstrom deutlich ab, steigt die Spannung, verringert sich die Lebensdauer. Um die Effizienz von Glühlampen zu steigern, werden diese mit einer Spannung von 215-225 bis 235-245 V hergestellt. Mit 220–230 V gekennzeichnete Lampen sind für den Betrieb mit geringen Spannungsschwankungen ausgelegt. Wenn die Lebensdauer weniger als ein Jahr beträgt, sollten Lampen für 230-240 oder 235-245 V verwendet werden, und wenn ihre Lebensdauer bei ganzjährigem Betrieb mehr als zwei Jahre beträgt, sollten Lampen mit der Kennzeichnung 215-225 V verwendet werden. Macht Im Alltag kommen elektrische Empfänger mit Leistungen von Bruchteilen eines Watts (Ladegeräte) bis hin zu mehreren tausend Watt (Bodenöfen) zum Einsatz. Die vom Stromempfänger tatsächlich aus dem Netz aufgenommene Leistung entspricht nicht immer seiner Nennleistung, die auf dem Etikett angegeben ist. Der Stromverbrauch von Glühlampen und Elektroheizungen hängt maßgeblich von der Spannung ab: Liegt ihr Wert 5-7 % über dem Nennwert, erhöht sich auch die Leistung, allerdings um 10-15 %, bei sinkender Spannung sinkt sie entsprechend verringern. Bei mechanischen Elektrowerkzeugen und Elektropumpen hängt der Stromverbrauch hauptsächlich von der Kraft ab, die sie im Betrieb überwinden, und sollte den Nennwert nicht überschreiten. Elektrische Stromstärke Der Wert des Stroms in den Drähten wird durch die Leistung der daran angeschlossenen elektrischen Empfänger bestimmt. Um die Stromstärke für einphasige Empfänger zu ermitteln, wird die Leistungsaufnahme in Watt durch die an ihnen angelegte Spannung in Volt und durch den Leistungsfaktor – ein dimensionsloser Wert, der eins nicht überschreitet – dividiert. Bei Glühlampen und Elektroheizungen ist der Leistungsfaktor gleich eins, bei Elektromotoren und Transformatoren ist er immer kleiner. Ihr Wert hängt nicht nur von der Konstruktion der Maschine oder des Geräts ab, sondern auch von den Bedingungen ihres Betriebs. Normalerweise wird versucht, den Leistungsfaktor auf 0,9 bis 0,92 zu bringen, es gibt jedoch Leistungsempfänger, bei denen der Wert nahe bei 0,6 liegt. Was bedeutet das für den Verbraucher, der für Strom bezahlt? Je niedriger der Leistungsfaktor, desto mehr Strom fließt durch die Drähte und desto größer sind die Energieverluste in den Drähten. Zur Verbesserung des Leistungsfaktors werden parallel zur Last geschaltete Kondensatoren verwendet. Der Strom in den Drähten wird berechnet, wobei die Leistung der elektrischen Empfänger und die an sie angelegte Spannung als Nennwert angenommen werden. In diesem Fall ist eine Abweichung zwischen der aktuellen Stärke und ihrem tatsächlichen Wert möglich. Beispielsweise verbraucht eine 220-W-Lampe bei einer Nennspannung von 100 V einen Strom von 0,45 A; bei einer Spannung von 250 V beträgt die Leistung derselben Lampe etwa 120 W und der Strom 0,5 A; Bei einer Spannung von 200 V bzw. 80 W und 0,4 A, also bei Spannungsabweichungen, wird der Fehler bei der Bestimmung der Stromstärke 12 % nicht überschreiten. Elektrische Ladung Als elektrische Belastung gilt der höchste Wert des Stroms, der über einen längeren Zeitraum (30 Minuten oder länger) durch den Draht fließt. Wir präsentieren die Werte der Stromstärke für elektrische Glühlampen, elektrische Heizgeräte und andere elektrische Empfänger mit einem Leistungsfaktor gleich eins bei einer Nennspannung von 220 V (Tabelle 1). Tabelle 1
Wenn Sie die elektrische Belastung mehrerer Leistungsempfänger berechnen müssen, können Sie deren Nennströme addieren, wenn alle Leistungsempfänger den gleichen Leistungsfaktor oder nahe genug bei eins haben. Wenn dies nicht der Fall ist, ermitteln Sie den Durchschnittswert des Leistungsfaktors (ungefähr 0,8–0,9 kann angenommen werden) und berechnen Sie die Stromstärke anhand der Summe der Nennleistungen. Die elektrische Belastung des Phasenleiters eines dreiphasigen Leistungsempfängers wird auf der Grundlage der Tatsache berechnet, dass jede Phase ein Drittel der Leistung ausmacht und die Phasenspannung 1,73-mal kleiner als die lineare Spannung ist: Die Leistung der drei Phasen Der Phasenleistungsempfänger wird durch die Nennnetzspannung, den Leistungsfaktor und 1,73 dividiert. Bei Verbrauchern, die Drehstrom verwenden, ist eine der Phasen für die Stromversorgung einphasiger elektrischer Empfänger vorgesehen. Die Stromstärke in diesem Phasendraht wird durch Summieren der Lasten drei- und einphasiger elektrischer Empfänger ermittelt. Einphasige Stromempfänger beeinflussen den Strom in anderen Phasendrähten nicht, sie bestimmen jedoch den Strom im Neutralleiter. Wenn nur dreiphasige elektrische Empfänger eingeschaltet sind, fließt im Neutralleiter kein Strom. Elektrischer Widerstand Wenn an den elektrischen Empfänger eine Spannung von 220 V angelegt wird und ein Strom von 1 A fließt, beträgt der Widerstand des Stromkreises 220 Ohm. Wenn der Widerstand erhöht wird, verringert sich der Strom proportional. Aus der Beziehung zwischen Stromstärke und Nennleistung errechnen wir, dass der Widerstand eines 220-V-Leistungsempfängers mit einer Leistung von 15 W 3200 Ohm beträgt, während der Widerstand eines 1500-W-Leistungsempfängers nur 32 Ohm beträgt. Der Widerstand der Leitungen des Stromnetzes liegt üblicherweise im Bereich von Bruchteilen eines Ohms bis 1-2 Ohm. Die Erwärmung von Drähten durch elektrischen Strom hängt vom Widerstand und der Stromstärke ab. Wenn der elektrische Anschluss nachlässig erfolgt (Schrauben sind nicht fest genug angezogen, Drähte sind lose verdreht oder die Isolierung ist schlecht abisoliert), ist sein Widerstand größer als bei einer hochwertigen Verarbeitung, es kommt zu gefährlicher Überhitzung und es besteht Brandgefahr. Im Kurzschlussfall liegt die Netzspannung an den miteinander geschlossenen Drähten (geringer Widerstand) an und die Stromstärke erreicht Hunderte Ampere, was um ein Vielfaches über dem zulässigen Wert liegt. Wenn die erforderlichen Schutzmaßnahmen nicht getroffen werden, besteht die Gefahr einer Entzündung der Drähte aufgrund ihrer übermäßigen Erwärmung. Elektrische Energie Gemessen mit Stromzählern. Wenn die Leistung elektrischer Empfänger 1 kW beträgt, wird für 1 Stunde Betrieb 1 kWh verbraucht. Elektrische Receiver mit einer Leistung von 500 W (0,5 kW) verbrauchen in 2 Stunden die gleiche Strommenge, elektrische Lampen mit einer Leistung von 25 W in fast zwei Tagen (40 Stunden), also der Stromverbrauch in Kilowattstunden ergibt sich aus dem Produkt aus Stromverbrauch in Kilowatt und Betriebszeit in Stunden. Autor: Bannikov E.A.
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