Подключение электросчетчика однофазного своими руками: Подключение счетчика электроэнергии своими руками (220 однофазного, 380 трехфазного)

Содержание

Подключение счетчика электроэнергии своими руками (220 однофазного, 380 трехфазного)

 Счетчик электроэнергии неотъемлемая часть любой схемы электропитания квартиры, дома, офиса, любого другого помещения с контролируемым энергопотреблением. 
 В данной статье мы рассмотрим вопрос подключения счетчика, чаще всего применяемого для квартир — однофазного, на напряжение 220 вольт. Также дополнительно будет рассмотрен и вариант, типовая схема, подключения трехфазного счетчика электроэнергии на 380 вольт.

Требования при подключении счетчика электороэнергии к месту установки и подключаемой сети

Счетчик подключается к сети переменного тока и устанавливается в местах имеющих дополнительную защиту от влияния окружающей среды (помещения, стойки, электрические щиты и электрошкафы) с рабочими условиями применения:

— рабочий диапазон температур от -30 до +60 градусов Цельсия;
— относительной влажностью 30-98 %;
— давление от 537 до 800 мм ртутного столба;
— частота тока 50+/- 2,5 Гц;
— форма кривой напряжения с коэффициентом несинусоидальности — не более 12 %.

 Кроме того, должны соблюдаться следующие требования «Правила учета электрической энергии» (пункт 3.5.),»Правила функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики» пункт 139, пункт 140, пункт 141.,»Правила предоставления коммунальных услуг гражданам» пункты 52 — 53, «Правила устройства электроустановок» пункты 1.5.13 — 3.4.4

Самое важное по технической части из всего этого, что счетчик должен быть не ниже класса точности 1 см. на рисунке далее, иначе вам просто в последствии его не примут в эксплуатацию, ну и естественно должен быть с действующим сроком поверки (см. абзац «Поверка счетчика электроэнергии»)

Подключение счетчика электроэнергии (220 вольт однофазного)

Если говорить об однофазном счетчике, то в этом случае относительно мощностей и напряжений производимых непосредственно на подстанции электроэнергии используется только третья часть, если так можно выразится. Все дело в том, что промышленные электрические генераторы имеют три обмотки и в итоге три фазы.

Однофазный счетчик электроэнергии и вся последующая схема фактически подключается только к одной из трех фаз. Какой? Да, любой! Здесь главная задача у проектантов и тех, кто в последствии проводит монтаж сделать так, чтобы потребители по потребляемой мощности равномерно распределялись на каждую фазу. То есть если у соседа одна фаза, то вам другую, а третьему соседу третью!

 Подключение однофазного счетчика электроэнергии осуществляется по схеме приведенной ниже. Схема, как правило, приведена на обратной стороне крышки нового счетчика (показана на рисунке выше). Схема подключения для однофазного счетчика электроэнергии уже неизменна как минимум лет 40. Поэтому можете смело ее использовать если у вас есть счетчик, но нет к нему электрической схемы подключения.
 Далее приведена стандартная (действующая) схема подключения счетчика на 220 вольт, взята с крышки счетчика

 

Приведены контакты в соответствии с реальным их расположением на счетчике (если смотреть с лицевой стороны) и входы и выходы на них: Ф — фаза, 0 — ноль, Г — ток с генератора электропроизводителя, то есть вход на счетчик, Н — нагрузка, то есть выход в вашу квартиру.

13 и 14 дополнительный выход для КИП (есть не на всех счетчиках, используется для снятия контрольных данных, измерений)

Подключение счетчика электроэнергии (380 вольт трехфазного)

 Такие счетчики используются на промышленных предприятиях, для специализированного электрооборудования (например станков). Фактически это три однофазных счетчика в одном корпусе и схема подключения в три раза сложнее, вернее даже не сложнее, а более трудоемкая, так как надо подключить однофазный счетчик трижды.

 

 Важным моментом после подключения трехфазного счетчика электроэнергии, будет равномерное распределение электрического тока между тремя фазами после него.

Цветовая маркировка проводов для подключения счетчика

Согласно правилам для подключения будь т счетчиков или каких либо других устройств, для проводов действует цветовая маркировка. Смотрите ниже.

То есть если на проводе синяя полоса или он сам синий, то это ноль. Если другой цвет, то это фаза! В большинстве случаев земля представлена в виде провода желто-зеленого цвета.

Поверка счетчика электроэнергии после первичной установки

Поверка счетчика проводится при выпуске из производства (службой ОТК предприятия), также после ремонта и в течении эксплуатации. Периодическая проверка во время эксплуатации счетчика проводится в объеме методики проверки ИНЕС. 411152.052 Д1, утвержденной ФГУП ВНИИМС, один раз в 16 лет (межповерочный интервал современных средств учета электроэнергии). То есть через 16 лет с момента выпуска счетчика электроэнергии, контролирующие органы (контроллер ЖЭК) могут его забраковать и вам придется купить новый счетчик или произвести поверку в сертифицированной организации, предоставить соответствующие документы о том, что счетчик исправен и установить его вновь на 16 лет.

Смотрите также статью «Электросчетчик индукционный и электронный. Различия и особенности».

Схема подключения электросчетчика в квартире

Как принципиально устанавливается электросчетчик

Электросчетчик устанавливается для всех квартир, для учета электроэнергии (учета потребления) и является обязательной составляющей квартирной электропроводки.

В ПУЭ  (п. 7.1.59- 7.1.66) определены два места установки электросчетчика для квартиры:

  1. В квартире, в квартирном щитке или на специальной панели;
  2. Вне квартиры на лестничной клетке в этажном щитке.

Электросчетчик  должен отключаться от питающей линии. Это делается для обеспечения безопасного обслуживания счетчика. То есть до электросчетчика должен быть установлен коммутационный аппарат, будь то автоматический выключатель или пакетный выключатель.

После электросчетчика должны быть установлены аппараты защиты, для защиты всех групп электропроводки квартиры. То есть, после счетчика на каждую группу розеток и группу освещения нужно установить автоматы защиты или дифференциальные автоматы.

Это все правила по который составляется схема подключения электросчетчика в квартире.

Обобщим. Принципиальная схема подключения электросчетчика строится так.

Питание квартиры →Автоматические выключатели→Электросчетчик→Автоматы защиты групп проводки.

Схема понятна и проста в исполнении.

Стоит напомнить, что счетчики бывают однофазные (напряжение питания 220 Вольт) и трехфазные (напряжение питания 380 Вольт). Понятно, что принципиально схема подключения электросчетчика в квартире для обоих напряжений одинаков, различаются лишь детали исполнения.

Однофазная схема подключения электросчетчика

Однофазные электросчетчики устанавливаются в электрических сетях напряжением 220 Вольт,  между распределительной цепью подъезда и групповыми цепями квартиры.

На счетчике, для подключения, под защитным коробом, есть четыре силовые клеммы. Для подключения используются только фазный (L) и нулевой рабочий (N) провода сети. Провод заземления (PE) к электросчетчику не подключается. Защита электросети квартиры осуществляется автоматом защиты ( на данной схеме – одной группа, один автомат) квартиры.

Предлагаю посмотреть визуальную и почти принципиальную схемы подключения однофазного электросчетчика.

Трехфазная схема подключения счетчика

Трехфазные счетчики прямого подключения, то есть подключения без трансформаторов, устанавливаются в сетях с максимальным током до 100 Ампер и напряжением питания 380/220 Вольт.

Устанавливаются трехфазные счетчики между распределительной цепью подъезда и  групповыми цепями квартиры. Со стороны питания (генератора) устанавливается прибор отключения, после счетчика, устанавливаются защитные приборы, защищающие. Как электропроводку групповых цепей, так и сам электросчетчик.

Для подключения используются только фазные (L1,L2,L3) провода  и нулевой рабочий (N) провод сети. Провод заземления (PE) к электросчетчику не подключается.

Посмотрите две схемы подключения трехфазного электросчетчика.

©Ehto.ru

Еще статьи

Поделиться ссылкой:

Похожее

Как правильно подключить электросчетчик — инструкции

Как правильно установить счетчик

Поскольку электросчетчики — это приборы, установка которых требует профессиональных навыков, их установку все же стоит доверить профессиональным мастерам. Чтобы обеспечить контроль потребления электроэнергии, электросчетчик должен быть установлен правильно.

Какой счетчик выбрать

Предлагаемые современными производителями счетчики электроэнергии принято различать по:

  • типу подключения;
  • измеряемым величинам;
  • конструкции.
Счетчик однофазный

Однофазный электросчетчик прекрасно подойдет для обеспечения всех потребительских свойств. Данный вид устройства позволяет измерять ток. Сегодня производителями выпускаются два вида счетчиков:

  • однофазные;
  • электронные и механические (индукционные).

Но вполне понятно, что сегодня наиболее востребованным видом счетчика, благодаря стремительному развитию прогресса, являются счетчики индукционные.

Однофазный счетчик основные характеристики

Схема однофазного счетчика

Основным назначением бытовых электросчетчиков, конечно, является учет количества размера потребленной электроэнергии. Одним из положительных качеств однофазного электросчетчика является его назначение — вести дифференцированный вид учета потребленной электроэнергии. Что это? Это учет потребленной энергии с учетом различных коэффициентов, действующих в определенный промежуток времени. Так, коммерческим временем является период суток с 7-00 до 23-00, в это время применяется тариф в полном объеме. В ночное же время, с 23-00 до 7-00 действует коэффициент 0,7 от основной ставки тарифа. Для того чтобы применять дифференцированный тариф, который действует в коммерческое время, счетчик должен быть зарегистрирован в органах контроля потребления энергии. Поэтому, если в ваши планы входит экономия, все зависит от вас и вашего желания.

Как выбрать однофазный счетчик

Отправляясь в магазин за покупкой счетчика, стоит четко понимать какое устройство вам необходимо. Для этого, прежде чем купить аппарат, необходимо внимательно изучить технические условия электроснабжения в доме или квартире. В технических условиях, которые обязательно есть в каждом доме, указаны все параметры потребления электроэнергии и ее поставки. Только опираясь на данные, описание которых нашло отражение в технических условиях, можно отправляться в магазин и покупать счетчик. На какие характеристики и особенности устройства всегда стоит обращать особое внимание, когда вы будете делать свой выбор:

  • маркировка, которую можно найти на внешней части устройства, маркировка расскажет о параметрах тока, возможной нагрузке, допустимом рабочем напряжении;
  • пломба, устройство должно быть опломбировано, и иметь дату госповерки.

Как правильно подключить электросчетчик

Для всех однофазных счетчиков, которые, как правило, устанавливаются потребителями в квартирах, существует единая схема установки.

Схема подключения однофазного счетчика

Схема прямого подключения счетчика, данный вид подключения подходит любому выбранному типу устройства. Однофазные счетчики имеют четыре клеммы, что является отличительной особенностью данного типа устройств. Клеммы предназначены для подключения электрических кабелей.

  1. Первая клемма – вход, служит для подключения фазного провода.
  2. Вторая клемма, к ней необходимо подключить электрический провод, который идет в помещение и является выходом.
  3. Третья клемма — вход, к ней подключают нулевой провод.
  4. Четвертая клемма – выход, к ней подключают провод нулевой.

Изучив схему подключения счетчика, становится ясно, что это процесс не такой уж и сложный, и, имея ее на руках, с подключением может справиться любой владелец дома и собственными силами. Чтобы схемы, позволяющие самостоятельно подключать электрический счетчик всегда была под рукой, производители устройств располагают ее на внутренней поверхности коробки.

Устанавливаем счетчик

Для крепления электрических проводов к клеммам счетчика, традиционно используется «винтовой» способ крепления.

От выходных клемм, на защитные устройства и распределители поступает электрический ток. Общая клемма для «ноля», на предохранители и защитные устройства (УЗО) подается «фаза». Более разумно устанавливать все используемые устройства в одном защитном щитке.

Электрический щиток

Применение в системе специальных электрических щитков обеспечивает надежное закрепление и самого счетчика и всех устройств. Как правило, оптимальной высотой, на которой необходимо устанавливать щитки, составляет до 1,7 метра. Его установка будет более функциональной, если щиток устанавливать на комфортной для пользователя высоте.

Почему необходимо электросчетчик опломбировать

Опломбированный счетчик

После того как установка счетчика выполнена, необходимо в обязательном порядке выполнить его опломбировку, для чего приглашаются представители контролирующей организации. Опломбированный счетчик полностью исключает возможность переделки устройства и вмешательств в его конструкцию извне.

Как подключить трехфазный счетчик

Сегодня можно выбирать наиболее походящий способ подключения устройства из тех нескольких вариантов, которые позволяют выполнить подключение трехфазного электрического устройства для учета потребленной энергии:

  • способ — напрямую, в локальную сеть;
  • с применением измерительных трансформаторов тока;
  • из трех проводов через трансформатор в сеть;
  • при помощи двух трансформаторов тока и напряжения в трехпроводную сеть;
  • через трансформаторы в четырехпроводную сеть.

Инструментарий и расходные материалы для установки счетчика

Для выполнения работ по установке счетчика без проволочек и задержек понадобится следующий инструментарий и расходные материалы:

  • плоскогубцы;
  • щипцы;
  • клещи, снимающие изоляционный материал с провода.

Необходимо позаботься о том, чтобы при выполнении работы был организован доступ к проводу вводному, иметь возможность безболезненно отключать его при выполнении работы.

Трехфазный счетчик имеет восемь клемм, которые по своему назначению абсолютно идентичны клеммам счетчика однофазного, отличие в том, что в данном виде устройства учитывается количество фаз. Наиболее широко сегодня для установки в квартирах используются счетчики трехфазные.

Схема подключения трехфазного счетчика

Прежде чем приступить к выполнению прямого способа подключения, необходимо установить включатель-автомат вводный, который будет отвечать за перепады и скачки напряжения в сети. Далее устанавливаем однофазные приборы. Обязательно надо следить за тем, чтобы кабели были промаркированы.

Теперь, разделяем проводники «нуля» и проводники «фазы». Щипцы, которые мы приготовили заранее, используем для обрезки проводов и проводим зачистку подготовленного провода, освобождая его от изоляции.

После того как провода зачищены, контакты необходимо подключить к нулевой шине, а проводники фазы прикрепляем к квартирным каналам, если счетчик устанавливаем в коридоре общего пользования.

Провода присоединили, теперь очень важно выполнить их изоляцию для обеспечения безопасности, для чего используем специальные наконечники, выполненные из пластмассы.

Следующим шагом выполняем:

  • заземление всех контактов;
  • подключаем входные автоматы;
  • подключаем УЗО.

Очень важно выполнить с особой внимательностью не только установку самого электрощита, но и выполнить изоляцию сечения всех проводов, которые расположены в испытательной коробке.

Важно помнить, что прежде чем приступить к установке счетчика или к его замене, необходимо согласовать процесс с представителями контролирующих органов и получить все разрешительные документы на проведение работы.

Видео — как правильно подключить электросчетчик

Способы подключения электросчетчиков к электросетям

По способу подключения к сети счетчики разделяют на 3 группы:
Счетчики непосредственного включения (прямого включения) — подключаются к сети напрямую, без измерительных трансформаторов. Выпускаются однофазные и трехфазные модели, для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

Счетчики полукосвенного включения — подключаются к сети напрямую только обмотками напряжения, токовые обмотками подключаются через трансформаторы тока. Выпускаются только трехфазные модели (для электротранспорта существуют и однофазные) на напряжение 0,4 кВ. Величина измеряемого тока зависит от характеристик подключенных трансформаторов тока.

Счетчики косвенного включенияподключаются к сети через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Выпускаются только трехфазные модели. Величина измеряемого тока и напряжения зависит от характеристик подключенных трансформаторов. Область применения — сети от 6 кВ и выше.

Схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков абсолютно идентичны.

Схемы прямого (непосредственного) подключения электросчетчиков

Схема прямого подключения однофазного электросчетчика

 

Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS

 

Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика к сети TNС

 

 

Схемы полукосвенного (трансформаторного) подключения электросчетчиков

Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)

 

8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку

 

10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку

 

Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC (без испытательной коробки)
8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

 

Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)

 

Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

Схемы косвенного (трансформаторного) подключения электросчетчиков

Схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика (без испытательной коробки)

8-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

10-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

 

 

Как установить счетчик электроэнергии своими руками.

Последовательность установки электросчетчика. Обзор видов счетчиков и советы по самостоятельной установке.

Счетчики электроэнергии являются не просто полезными приборами – это предметы первой необходимости. Любые помещения, как жилого, так и нежилого фонда, не оснащенные этими устройствами, но при этом использующие электроэнергию, будут считаться вне закона. Хозяева таких помещений рискуют быть оштрафованными на крупную сумму денег. Кроме этого дом, скорее всего, отключат от электросети. По этой причине необходимо устанавливать счетчик в обязательном порядке.

Классификация счетчиков

Существующие модели счетчиков классифицируются:

1.  По принципу работы:

  • механические. Это самый популярный вид электросчетчика, существующий на рынке с незапамятных времен. Он функционирует следующим образом: ток, проходящий сквозь устройство, приводит в движение круглые металлические элементы. Они вращаются, а использованная электроэнергия учитывается в зависимости от числа сделанных оборотов. Такие счетчики недорого стоят, но их показания могут иметь небольшую погрешность;

  • электронные. Такие счетчики появились гораздо позже механических. В них нет двигающихся частей, а энергопотребление учитывается с помощью микросхем либо полупроводников. Датчики напряжения передают сведения о количестве использованной электроэнергии. Электронные счетчики стоят дороже, чем механические, но при этом позволяют вести учет более точно.

2.  По числу поддерживаемых фаз. Этот показатель у электросети и у счетчика должен совпадать.  Но существуют некоторые трехфазные модели, которые можно присоединить к однофазной сети. Но если сеть имеет три фазы, то однофазных счетчиков для нее потребуется три.

Основные характеристики электросчетчиков

  • Точность учета потребляемой энергии и допустимая погрешность. Раньше она находилась в пределах от 0,2 до 2,5%. Но теперь государство ввело новый стандарт учета, согласно которому максимально допустимая погрешность снизилась до 2%. Теперь это и есть тот показатель, который свойственен большей части устройств, существующих на рынке.
  • Способ подключения. Подключение счетчика электроэнергии возможно либо напрямую, либо через трансформатор. Это зависит от того, какова общая нагрузка на электросеть. Напрямую устройство можно подключать тогда, когда данный показатель не более 100 А. Если же он выше, то возникает необходимость в установке трансформатора.
  • Класс напряжения. При выборе счетчика нужно отталкиваться не только от общей нагрузки сети, но и от его собственного класса напряжения. Зачастую он равняется 220-ти, 380-ти либо 100-та В.

  • Тип установки. Когда устройство располагают на высокой стороне, то дополнительно к нему монтируют трансформатор. Благодаря нему цифра на выходе не превышает 100 В. Сторона является высокой, если на входе присутствует высоковольтная линия или имеется высоковольтный трансформатор.
  • Тарифность. В частных домовладениях чаще всего используют однотарифные приборы. Двухтарифный счетчик электроэнергии стоит значительно дороже, и нуждаются в оформлении пакета документов. Это так же относится и к многотарифным устройствам. Из-за этого недостатка частные домовладельцы их не применяют. К тому же физические лица не в каждом случае могут воспользоваться делением на тарифы. Чаще всего это прерогатива промышленных объектов и офисных зданий. Многотарифный счетчик дает возможность подсчитывать потребленную энергию согласно нескольким тарифам, например по дневному и ночному.

Правила установки однофазного счетчика

Установка счетчика электроэнергии– очень ответственный процесс, требующий неукоснительного соблюдения некоторых правил:

  • помещение, в котором будет установлен счетчик, должно быть сухим, чтобы в процессе монтажа и дальнейшей эксплуатации не возникало проблем; температура в нем должна варьироваться от 0 до +40°С. Если же она опускается ниже нуля, то помещение следует утеплять и отапливать;
  • устанавливать устройство можно на стене, на панелях, в щитке, в шкафу, в релейном отсеке комплектного распределяющего прибора;
  • счетчик может крепиться на металлических, пластиковых и деревянных щитках;

  • расстояние от пола до прибора может варьироваться от 80 до 170 см. Для беспрепятственного использования лучше размещать его на уровне глаз;
  • наклон установленного прибора не должен составлять более 1°. В противном случае погрешность показаний может увеличиться. Это предостережение касается лишь индукционных устройств;
  • размер ниши, шкафа, щитка, в котором будет размещаться счетчик, должен быть таким, чтобы доступ к прибору не был затруднен;
  • подключая провода необходимо обращать внимание на их цвета. Зачищать их следует минимум на 12 мм;
  • необходимо позаботиться об установке автоматических выключателей устройства. Они потребуются в том случае, если будет производиться ремонт или замена счетчиков электроэнергии. Будет возможность отключить питание на то время, пока производятся манипуляции. А чтобы контролирующая инстанция не обвинила вас в хищении энергии, устройство пломбируют.

Схема монтажа однофазного счетчика

Если вам необходим электрический счетчик, нужно подумать о покупке готового электрощитка, оснащенного всеми нужными элементами. Если такой возможности нет, то для самостоятельного монтажа нужно приобрести:

  • счетчик;
  • деревянная либо пластиковая коробка, в которой будет установлено оборудование;
  • автоматические выключатели;
  • дин-рейка;
  • контактная медная пластина, рассчитанная на подсоединение минимум 10-ти проводов;
  • кабель трехжильный, с минимальным диаметром 3 мм;
  • саморезы из нержавеющей стали с широкой шляпкой, либо пластмассовые дюбеля.

Последовательность установки электросчетчика:

1.  Начать необходимо с предварительного размещения всего оборудования в щитке. Это нужно для того, чтобы понять, подходит ли он по размеру, остается ли место для крепежей и можно ли свободно разместить в нем все необходимое.
2.  Далее отметьте места, отведенные под пластину, дин-рейку и счетчик. Закрепите оборудование согласно разметке;
щелчком зафиксируйте на рейке автоматические выключатели.
3.  Теперь приступайте к разводке проводов по следующей схеме:

  • выведите фазу на автоматические выключатели бытовых электроприборов, имеющихся в помещении. Они служат, для того чтобы предотвратить скачки напряжения и перегрузку сети;
  • определите по схеме устройства, с какой стороны находится фаза. Чтобы вывести ее на отдельные автоматы разрежьте оболочку кабеля и извлеките из него красный и коричневый провода. Отмерьте нужный отрезок, исходя из того, как он будет монтироваться, по горизонтали или по вертикали. Протягивать его диагонально строго запрещено;
  • зачистите на 20 мм провод, который был извлечен из кабеля, вставьте предназначенную ему клемму и зафиксируйте крепежами. С той стороны, где находится выключатель автомата, зачистите провод максимум на 10 мм. Используя провода, сформируйте п-образные перемычки, зачистите из окончания и подключите к системе все находящиеся рядом автоматические выключатели. Нельзя допустить положения проводов внахлест, в противном случае места соприкосновения перегреются;
  • после того как фаза подключена, выведите ноль. Выберите для этого провод любого цвета. Так же отмерьте достаточную длину от счетчика до медной пластины. Зачастую клеммой для нуля является либо первая с правой стороны, либо четвертая слева. Провода для нуля зачистите и подключите с двух сторон;
  • щит зафиксируйте на стене, после того как будет подключен счетчик. Сначала пометьте тот участок стены, который он будет занимать, высверлите на нем отверстия и прикрутите, используя саморезы.


4.  Далее следует установить заземление. Для стальных щитков схема такова: счетчик – щит – контактная пластина. Если материал, из которого произведен щит, не проводит электричество, тогда выведите заземление прямо на пластину.

До того как счетчик электроэнергии будет подключен к сети, нужно узнать в соответствующей инстанции, можно ли это сделать самостоятельно. Чаще всего разрешение дают при условии последующей проверки и пломбировании устройства специалистами.

В каких случаях требуется монтаж трехфазного счетчика

Трехфазные счетчики устанавливают в том случае, когда потребление энергии находится на высоком уровне – более 10 кВт. Для частных домовладений это не характерно, поэтому в них устанавливают однофазные приборы.

Трехфазные счетчики выдают не 220, 380 В. Это является неоспоримым преимуществом в том случае, если в доме проводятся различные работы, например сварка. Данное устройство гарантирует отсутствие скачков напряжения, как в помещении, где оно находится, так и по соседству. В связи с этим значительно увеличивается срок службы электроприборов и исключает возможность их выхода из строя во время скачка электроэнергии.

Трехфазные счетчики подключаются напрямую или косвенно. Второй вариант подключения используют при наличии трансформатора и чрезмерной нагрузки на сеть. В частных домах хватает и первого варианта подключения.

Схема, по которой монтируется трехфазный счетчик

Трехфазные счетчики монтируют внутри специальных щитов, оборудованных платформой и трехвинтовым креплением.  Крепятся они, так же, как и однофазные, а схема их подключения такова:

  • Питающий кабель имеет три фазы, пятый проводник для заземления и ноль, он заходит в электрощит. Желтая фаза подключается к первому контакту, зеленая – к третьему, красная – к пятому. Если ошибиться на данном этапе, то устройство не будет корректно функционировать. Когда одна из фаз будет подключена, счетчик следует проверить на наличие ошибки, далее после подключение второй фазы проверку повторяют и т.д.

  • Выводится электроэнергия из счетчика со второго, четвертого и шестого контактов. Ноль приходит на седьмой и восьмой контакты.
  • Проводник заземления прикрепляется к специальной шине. Связывать ноль с землей нужно в обязательном порядке, чтобы в сети не произошло чрезмерное напряжение.

Как подключить электрический счетчик в частном доме по схеме своими руками | Стройка/Ремонт (своими руками)

Для каждого домовладельца подключение однофазного счетчика и автоматов – обязательная мера при вселении. Пользоваться электроэнергией и не платить за нее нельзя. Изначально предполагается, что работу выполняет сотрудник энергосбыта, ЖЕУ, управляющей компании. Однако не обязательно быть электриком и тратить деньги за подключение электросчетчика. Все можно сделать самостоятельно. И для этого достаточно воспользоваться рекомендациями, приведенными ниже. Правда, придется придерживаться правил техники безопасности.

Типовая схема ввода однофазной сети

Для подключения электросчетчика это не просто эскиз, где указано, куда какой провод подсоединяется. Придерживаться схемы обязательно. Только так цепь будет безопасной для использования и пригодной для подключения приборов потребления. Однофазная сеть подводится к многоквартирным жилым комплексам, частным домам, дачам, земельным участкам, гаражам и т.д. В качестве защитного оборудования используется УЗО, автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

Для подключения электросчетчика это не просто эскиз, где указано, куда какой провод подсоединяется. Придерживаться схемы обязательно. Только так цепь будет безопасной для использования и пригодной для подключения приборов потребления. Однофазная сеть подводится к многоквартирным жилым комплексам, частным домам, дачам, земельным участкам, гаражам и т.д. В качестве защитного оборудования используется УЗО, автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

Однако из всех схем подключения однофазного счетчика нужно выбрать ту, которая подходит для конкретного случая. Различия выражаются в следующих факторах:

  • Нет ввода для организации заземления.
  • Не предусмотрен входной автомат перед счетчиком.
  • Отсутствует размыкающий рубильник.
  • Не предусматривается разветвление контуров.
  • Наличие и тип защитного устройства.
Подключение электросчётчика по схеме

Подключение электросчётчика по схеме

Подключение счетчика без автоматов и УЗО является нецелесообразным. Скачек напряжения, перегрузка цепи, короткое замыкание приведет к выходу из строя всех потребителей, запитанных в системе энергоснабжения. Поэтому защита обязательна, тем более, устройства автоматического размыкания стоят недорого.

Разграничение ответственности за электроприборы

Это один из способов модернизации цепи, когда внедряется несколько контуров. В данном случае схема подключения счетчика предполагает наличие общего прибора учета. Однако к каждому ответвлению подсоединяют потребителей различной мощности, а значит, и автоматы должны обладать разными характеристиками. Причем размещать их можно в любом месте, а не обязательно в щитовой или возле электросчетчика. Месторасположение определяет владелец помещения.

Это один из способов модернизации цепи, когда внедряется несколько контуров. В данном случае схема подключения счетчика предполагает наличие общего прибора учета. Однако к каждому ответвлению подсоединяют потребителей различной мощности, а значит, и автоматы должны обладать разными характеристиками. Причем размещать их можно в любом месте, а не обязательно в щитовой или возле электросчетчика. Месторасположение определяет владелец помещения.

Но схема подключения счетчика должна предусматривать возможность беспрепятственного доступа к нему. Инспектор должен в любой момент (по требованию или просьбе) иметь возможность снять показания, установить пломбу, проверить прибор и освидетельствовать. Если для подключения электросчетчика выбрано труднодоступное место, проверяющий может выписать штраф или перевести квартиру на оплату согласно общему тарифу, рассчитываемому по количеству жильцов.

Когда же речь идет о подключении счетчика электроэнергии в неприватизированной, муниципальной квартире, где он стоит на площадке, перенос возможен только с разрешения управляющей компании, ТСЖ, ГСК. За дачу и земельный участок отвечает садоводческое товарищество, в гараже – гаражный кооператив. Все работы в этом случае выполняет электрик, состоящий в штате, или подрядная организация на основании договора. Даже имея свой счетчик, подключение – зона ответственности полномочных органов, отвечающих за энергоподачу.

Часто спрашивают, как подключить электрический счетчик в частном доме? Раньше это можно было сделать в любом помещении, и чаще всего он находился в прихожей, котельной или в кладовой. Сейчас же лучше, если он установлен на стене, чтобы в ходе проверки инспектор мог зафиксировать показания, сверить оплату, установить наличие и размер задолженности. Разрешается устанавливать учетный прибор на любом сооружении. Главное, чтобы был виден ввод – подводящий кабель. А вот рубильник, «пробки» или автомат может стоять в доме.

Подключение счетчика и автоматов

Когда требуется выполнить работы на приватизированной территории, нужно взять схему, изучить рекомендации специалистов и просмотреть видео, где подробно рассказано, как установить электросчетчик. Затем приобретите все необходимое. Убедитесь, что в доме есть инструмет: отвертки, пассатижи. Побеспокойтесь об индивидуальной защите и изоляции. Приобретите диэлектрические перчатки, изоленту. Только после этого приступайте к работе и действуйте согласно пошаговой инструкции.

Установка распределительного щита

Сейчас в продаже есть специальные пластиковые короба с дверцами, предназначенные для подключения счетчика и автоматов, для чего каждая модель имеет определенное количество гнезд.

Каждое из них может быть приспособлено для монтажа:

  • Однофазного счетчика.
  • Автоматических выключателей.
  • Клемм, шин, коммутаторов.
  • Устройств бесперебойного питания.
  • Вводного автомата (рубильника).
  • Устройства защитного отключения.
  • Элементов несиловых сетей (ТВ, интернет, телефон).
  • Главного блока управления «умным домом».
В этом случае все устройства будут находиться в одном месте. Короб защитит их от попадания грязи, пыли, вводы, сырости, влаги. Пломбировать ящик не нужно. Но вот после сборки по схеме подключения на электросчетчик на основании поверки ставится пломба. Для этого вызывается мастер из организации, ответственной за предоставления коммунальных услуг и электроснабжения. Главное к тому времени все сделать и проверить. Тогда поверка не займет много времени.

В этом случае все устройства будут находиться в одном месте. Короб защитит их от попадания грязи, пыли, вводы, сырости, влаги. Пломбировать ящик не нужно. Но вот после сборки по схеме подключения на электросчетчик на основании поверки ставится пломба. Для этого вызывается мастер из организации, ответственной за предоставления коммунальных услуг и электроснабжения. Главное к тому времени все сделать и проверить. Тогда поверка не займет много времени.

Каждый щит оснащен ДИН-рейкой из прочного пластика или оцинкованного железа. Именно к ней крепится каждый устанавливаемый блок. По типу монтажа щитовые бывают навесными. Для крепежа достаточно пары дюбелей, идущих в комплекте. Ящики скрытого монтажа монтируются в специально предусмотренные ниши в стенах. Предварительно в стеновых панелях делаются отверстия для ввода кабеля и штробируются каналы для прокладки проводки. Подсоединение проводов к приборам – последний этап монтажа, не считая проверки работоспособности.

Каждый щит оснащен ДИН-рейкой из прочного пластика или оцинкованного железа. Именно к ней крепится каждый устанавливаемый блок. По типу монтажа щитовые бывают навесными. Для крепежа достаточно пары дюбелей, идущих в комплекте. Ящики скрытого монтажа монтируются в специально предусмотренные ниши в стенах. Предварительно в стеновых панелях делаются отверстия для ввода кабеля и штробируются каналы для прокладки проводки. Подсоединение проводов к приборам – последний этап монтажа, не считая проверки работоспособности.

Необходимость вводного автомата

Договор на предоставление услуг подачи электроэнергии может находиться пункт, обязывающий жильцов установить общий автоматический рубильник на входе. При этом номинал также может быть обговорен в соглашении. Здесь есть одна особенность. Когда он находится на принадлежащей площади, самовольно разрешено обесточивать запитанных потребителей. В противном случае требуется получить официальное разрешение, где указано время, когда его нужно выключить, а затем включить.

Если ситуация такова, лучше включить вводный автомат в схему, чтобы в дальнейшем не приходилось тратить время и деньги на вызов мастера, если подобное станет необходимым. Достаточно открыть дверцу щитовой и перевести рукоять переключателя в положение ВЫКЛ. Значит, следующий раз поменять автоматы или счетчик в квартире своими руками не составит особого труда. И не придется ожидать очереди, уделять время электрику, оплачивать вызов. Да и при необходимости срочного отключения все можно будет сделать, как только появится опасность замыкания, затопления, возгорания.

Если ситуация такова, лучше включить вводный автомат в схему, чтобы в дальнейшем не приходилось тратить время и деньги на вызов мастера, если подобное станет необходимым. Достаточно открыть дверцу щитовой и перевести рукоять переключателя в положение ВЫКЛ. Значит, следующий раз поменять автоматы или счетчик в квартире своими руками не составит особого труда. И не придется ожидать очереди, уделять время электрику, оплачивать вызов. Да и при необходимости срочного отключения все можно будет сделать, как только появится опасность замыкания, затопления, возгорания.

Современные счетчики электроэнергии

Перед монтажом электросчётчика подумайте, какая из двух доступных модификаций вам необходима – электромеханическая или электронная. Также помните, что учетные приборы классифицируются по классу точности. Данный показатель характеризует максимально доступное отклонение (погрешность) при измерении и фиксировании расхода электроэнергии. Действующее Постановление Правительства от 04 мая 2012 года за номером 442 говорит, что класс точности не может быть ниже 2,0. Второй показатель – максимальная сила тока – не более 60 А.

Однозначный счетчик оснащен четырьмя клеммами для монтажа электропроводки.

Однозначный счетчик оснащен четырьмя клеммами для монтажа электропроводки.

Стандартное расположение слева направо, если повернуть прибор к себе, предполагает:

  • Приходящую фазу.
  • Отводящую фазу.
  • Входящий ноль.
  • Отходящий нуль.
Перед началом работы обесточьте ввод и вывод. Убедитесь в отсутствии тока в силовых кабелях при помощи тестера или щупа с диодом. Проверяйте фазу и нулевой провод. Только после этого прикрепите прибор к DIN-рейке и подключите проводку согласно схеме.

Перед началом работы обесточьте ввод и вывод. Убедитесь в отсутствии тока в силовых кабелях при помощи тестера или щупа с диодом. Проверяйте фазу и нулевой провод. Только после этого прикрепите прибор к DIN-рейке и подключите проводку согласно схеме.

Автоматические выключатели и УЗО

Их также можно установить собственноручно. Для этого пользуйтесь специальными посадочными гнездами, предусмотренными производителем щитового ящика. Требования те же: обесточивание, крепление к рейке, подсоединение подведенных проводов. Также важно придерживать схемы и действовать, не нарушая требований техники безопасности. При подаче электричества все устройства должны находиться в положении «Выключено». Проверяют приборы поочередно. Только после этого активируют все рубильники.

Их также можно установить собственноручно. Для этого пользуйтесь специальными посадочными гнездами, предусмотренными производителем щитового ящика. Требования те же: обесточивание, крепление к рейке, подсоединение подведенных проводов. Также важно придерживать схемы и действовать, не нарушая требований техники безопасности. При подаче электричества все устройства должны находиться в положении «Выключено». Проверяют приборы поочередно. Только после этого активируют все рубильники.

Выводы и полезное видео по теме

Самостоятельное подключение позволяет сэкономить деньги, но предполагает наличие базовых знаний в электрике. Если придерживаться ном безопасности и пользоваться схемой и пошаговой инструкцией, работы не займут много времени.

Однако если нет входного рубильника, придется оформлять вызов мастера, чтобы обесточить стояк (подъезд). В остальном видео станет лучший подспорьем для тех, кто все же решит сделать все собственными руками. Но после вызовите инспектора Энергонадзора, чтобы освидетельствовать счетчик и установить пломбу.

Источник: https://vodatyt.ru/elektrika/podklyuchenie-elektroschetchika.html

Вам была полезна эта статья? Ставьте палец вверх! Подпишитесь на мой канал и давайте общаться в комментариях!
С уважением, Пётр Андреевич.

Схема подключения счетчика электроэнергии


При самостоятельном подключение счетчика необходимо иметь определенные знания. Должна иметься точная схема подключения счетчика электроэнергии, инструкция по эксплуатации и данные технического паспорта устройства. И можно смело приступать к установке электросчетчика в квартире, а затем пригласить представителей поставщика электроэнергии для его проверки, опломбирования и ввода в эксплуатацию.

Классификация приборов учета электроэнергии

Современные электросчетчики относятся к категории многофункциональных устройств, с помощью которых ведется полный учет всех действий, связанных с потреблением электроэнергии. До недавнего времени это были простые по конструкции приборы, работающие на основе магнитной индукции, осуществляющие учет по единому тарифу. С развитием электроники и появлением различных микросхем, электросчетчики кардинально изменились, разделившись на виды и типы в соответствии со своими параметрами и техническими характеристиками.

Все приборы учета классифицируются как индукционные и электронные. В первом случае используется магнитная индукция, заставляющая двигаться магнитопровод под воздействием тока, протекающего внутри устройства. Через механические связи полученные данные поступают на механическое табло, состоящее из отдельных колесиков с цифрами. Эти устройства до сих пор используются в устаревших домах, но в связи с низким классом точности постепенно происходит замена каждого старого счетчика аппаратурой нового типа.

Современные приборы учета являются электрическими устройствами, в которых датчиком тока служит специальный шунт. Учет и анализ показаний осуществляется с помощью микросхемы, через которую все данные выводятся на дисплей. Такие счетчики обеспечивают высокую точность показаний, могут вести учет по нескольким тарифам и хранить в памяти полученную информацию.

Для однофазных двухпроводных сетей предусмотрено использование соответствующего однофазного электросчетчика, устанавливаемого в большинстве жилых объектов. В промышленности и частном секторе применяются трехфазные счетчики трех- или четырехпроводного подсоединения. Способы подключения тоже могут быть разными. В квартирах чаще всего используется прямое подключение, когда электросчетчик соединяется напрямую с измеряемой сетью.

При наличии слишком высокого напряжения используется вариант трансформаторного подключения. В этом случае электросчетчик работает совместно с измерительным трансформатором.

В настоящее время все более популярной становится многотарифный учет потребленной электроэнергии. В этом случае подсчет ведется раздельно по дням недели и времени суток, поскольку цена за электричество установлена своя для всех промежутков времени. В основном расчет для двухтарифного счетчика осуществляется по схеме «день-ночь», наиболее удобной для потребителей.

Виды счетчиков

По принципу действия существуют индукционные и статические (электронные) электросчетчики. Счетчик индукционного типа работает с использованием магнитного поля. Оно образуется двумя катушками: катушкой напряжения и катушкой тока. Поле магнитного происхождения «обращается» к диску, который под этим воздействием начинает совершать вращательные движения. Устройство прибора при вращении диска способно приводить в действие счетный механизм, который точно подсчитывает, сколько электроэнергии расходуется в данный момент времени. Если напряжение будет повышено, то диск начнет крутиться быстрее, и показания будут накручиваться соответственно.

Важно! Такие приборы считаются старым оборудованием, поскольку неточны (класс их точности составляет 2.5). Этого бывает недостаточно для того, чтобы учесть расход электричества мощности, которая нужна для приборов, включенных в дежурном режиме. Несмотря на это, индуктивные счетчики считаются надежными. Срок их службы составляет более 15 лет.


Индукционный механический счетчик

Электронные счетчики действуют прямо: они измеряют силу тока и напряжение в сети. Такие механизмы не содержат в себе никаких промежуточных звеньев и деталей. Это и объясняет их повышенную точность. Учтенные значения выводятся на мини-экран и фиксируются в памяти счетчика. Основными достоинствами такого вида фиксационных устройств являются:

  • Сравнительно небольшой размер;
  • Возможность учета электроэнергии по нескольким тарифным планам;
  • Наличие функционала и особенностей для встраивания микросхем, повышающих класс точности;
  • Точное определение любых показаний и быстрый вывод их в удобном виде на дисплей;
  • Сложность обмана такого прибора за счет его самокорректировки;
  • Простой интерфейс, позволяющий применять счетчики в системе автоматизированного учета и контроля;
  • Могут быть одно- и многотарифными.

Вам это будет интересно Электрические схемы

Важно! Недостатки также имеются. Среди них: невысокая надежность по сравнению со счетчиками индуктивного типа, также высокая цена.


Электронный прибор

Также электросчетчики делятся по классу точности на образцовые и рабочие, а также по подключению в электрическую сеть: однофазные и трехфазные (прямые, косвенные, полукосвенные, реактивные)

Подключение однофазного счетчика

Перед подключением счетчика своими руками нужно подготовить место для его установки. Поэтому в наиболее удобном месте, поблизости от ввода силового кабеля устанавливается щиток или специальный бокс под размещение однофазного прибора учета и защитных автоматических выключателей. Такие шкафы могут быть изготовлены из металла или из пластика. Они устанавливаются от пола на высоте от 0,8 до 1,7 м., обеспечивая электробезопасность, делая удобным обслуживание и снятие показаний.

Современные шкафы заранее оборудуются DIN-рейками. Здесь же имеются шины под заземление и зануление, существенно облегчающие монтажные работы. Сюда выполняется установка и вводного автомата, мощность которого выше, чем у защитных устройств, отключающих отдельные линии в квартире. Таким образом, вначале устанавливаются все приборы и оборудование, подключаются все виды нагрузок, и только потом в электрическую цепь подается напряжение. После этого получается рабочая схема подключения однофазного счетчика.

Изучаем схему подключения счетчика


Схема подключения электросчетчика (однофазного и трехфазного)
Рассматривать сложные варианты подключения мы не будем – оставим их профессионалам, т.к. без соответствующих навыков самостоятельно справиться с такой работой вряд ли получится.


Схема подключения электросчетчика прямого включения

Самый простой вариант – однофазное подключение. Оно выполняется с использованием максимум 6 кабелей и нагрузки. Провода заземления, фазы и нуля подключаются на вход учетного прибора. Аналогичные провода подсоединяются к его выходу.

Перед счетчиком устанавливается автоматический выключатель. Это делается для большей безопасности и удобства эксплуатации. Небольшой прибор будет самостоятельно отключать дом или квартиру от электроснабжения при возникновении любого рода опасных ситуаций.

Чтобы избежать проблем со службой энергосбыта, обязательно пломбируем выключатель. Для этого используем элементарный комплект, состоящий из крепежной DIN-рейки, пломбы и коробочки из пластика.

Конструкция типичного электросчетчика включает в себя шину. Это изделие выполнено в виде медной планки. Для ее крепления используются диэлектрические зажимы. По длине шины сделан ряд отверстий для подвода электрических кабелей и их последующего крепления. Данный метод подключения актуален при необходимости объединения нескольких отдельных проводов в один кабель.

Прямое подключение трехфазного прибора учета

Основным отличием трехфазных счетчиков от однофазных приборов учета является техническая возможность их подключения к электрическим сетям с высокой мощностью. Если обычные устройства на 220 вольт способны работать при максимальной мощности 10 кВт, то трёхфазный аппарат способен выдерживать нагрузки от 15 кВт и выше. Они широко используются в промышленности, а в последнее время в загородном коттедже и в частном доме, где постоянно растет количество используемого мощного электрооборудования.

Схема подключения трехфазного электросчетчика во многом зависит от типа того или иного устройства. Такие приборы в случае необходимости могут подключаться и к стандартным сетям на 220 вольт. В бытовых условиях используется несколько схем, относящихся к наиболее надежным и эффективным.

Самым простым вариантом считается прямое включение, примерно такое же, когда выполняется подключение однофазного счетчика. Главным отличием является значительно большее количество клемм, по сравнению с аналогичной однофазной аппаратурой.

Если в качестве примера взять счетчик Меркурий, то его монтаж и подключение выполняются в следующем порядке:

  • На вводных проводниках концы освобождаются от изоляции, после чего они подключаются к входному трехфазному автоматическому выключателю.
  • После выхода из автомата три фазные жилы соединяются с клеммными контактами 1, 2, 3, расположенными попарно с правой стороны счетчика. Для вывода этих фазных проводов используются соответствующие нечетные клеммы 4, 5, 6.
  • Нулевые проводники на входе и выходе подключаются к двум крайним контактам 7, 8.
  • На выходе электросчетчика проводники подключаются к контактам защитных трехполюсных автоматов.

Монтаж счетчика и сопутствующего модульных элементов

В требованиях ПУЭ говорится об обязательности установки перед счетчиком электроэнергии отключающего прибора, выполняющего защитную функцию, например, автоматического выключателя с двумя полюсами. Только при его наличии прибор учета электроэнергии будет правильно и безопасно работать. Основным предназначением подобного устройства является:

  • защита счетчика от высокой температуры и последующего возгорания, возникающих вследствие превышения предельно допустимых значений прибора,
  • защита счетчика от перебоев в электросети,
  • обеспечение возможности замены устройства,
  • регулирование мощности.

Правильно установить бытовой автоматический выключатель можно как в квартире (в специальном щитке), так и на лестничной клетке. Главное требование – он должен быть опломбирован. Для этого применяются пломбы из свинца и пластика, а также наклейки, которые наносятся на винты контактов выключателя.

На каждом бытовом выключателе, работающем в автоматическом режиме, имеется небольшая защелка, при помощи которой прибор монтируется на верхней рейке.

После установки выключателя можно перейти к следующему этапу – непосредственной установке счетчика электроэнергии. Для его монтажа на нижнюю рейку также предусмотрена специальная защелка, которую можно найти на задней стороне прибора.

Как только электросчетчик будет размещен в необходимом месте можно заняться установкой однополюсных автоматов, монтаж которых также прост и доступен каждому человеку. В рассматриваемом нами случае их два.

Как подключить счетчик электроэнергии самостоятельно. Как подключить однофазный счетчик электроэнергии и автоматы

Электросчетчик – это прибор, который регистрирует потребление электроэнергии. Иногда возникает необходимость поменять или установить новый счетчик. Несмотря на огромное разнообразие при выборе, схема подключения электросчетчика остается неизменной. Напрямую подключить счетчик можно в гараже, на даче, в квартире. Подключение через трансформатор тока обычно осуществляется на заводах-изготовителях и других крупных потребителях электроэнергии.

Сначала определимся, какой тип устройства нам нужен.

Счетчики электроэнергии делятся на два типа: индукционные и электронные. Индукционный счетчик — электромеханическое устройство. Учет ведется по количеству оборотов дискового устройства.

В электронном счетчике отсутствует механический диск. Электричество учитывается путем обработки сигналов от датчиков.

Класс точности электронных счетчиков выше, чем у индукционных.

При этом их цена ниже индукционных счетчиков.

Варианты выбора счетчика:

  • Количество фаз в сети.   В сети может быть одна фаза и три. Поэтому счетчики выпускают либо однофазными, либо трехфазными.
  • Класс точности.   Это допустимая погрешность прибора во время измерений. Существует несколько классов точности, в пределах от 0,2 процента до 2,5 процента ошибки. Они отличаются друг от друга на 0,5 процента. Класс точности устройства, установленного в корпусе, должен соответствовать классу 2.0.
  • Способ подключения.  Электросчетчики подключаются двумя способами. Первый — прямой эфир. Используется, если сила тока менее 100 ампер. Второй способ используется для токов свыше 100 ампер. В этом случае в схеме подключения присутствует трансформатор тока.
  • Напряжение сети.  Нас еще интересует напряжение 220 В.
  • Тарифы на электроэнергию.   Существует три типа счетчиков, которые ведут учет электроэнергии в соответствии с тарифами:
  1. Односкоростные счетчики.Они до сих пор используются чаще всего.
  2. Двухтарифные счетчики. В таких счетчиках предусмотрен учет дневного и ночного тарифа. Дневной тариф действует с 7:00 до 23:00. Ночной с 23:00 до 7:00 Стоимость ночного тарифа почти в два раза ниже.
  3. Многотарифные счетчики. Используется редко.

Как подключить однофазный электросчетчик

Перед покупкой электросчетчика необходимо ознакомиться с тем, как организовано электроснабжение в доме, где находится ваша квартира.Если ставить счетчик на даче, то с электроснабжением дачного хозяйства. Счетчик должен соответствовать параметрам электрической сети, в которую он будет включен.

Допустимые параметры сети указаны на табличке электросчетчика. Кроме того, счетчик должен пройти государственную поверку и иметь соответствующую отметку. Он должен быть запечатан. Убедившись, что его параметры соответствуют сети вашего дома, проверка пройдена, печать стоит. Вы можете купить счетчик.

Прежде чем приступить к установке счетчика, необходимо подготовить для него место.

Чаще всего такие устройства устанавливаются в вводы распределительных щитов. Для установки счетчика в приборную панель уже подготовлено место. То есть починить можно без проблем. Если прибор устанавливается в квартире, то его монтируют возле входной двери или в помещении, в котором учет электроэнергии будет вестись отдельно.

Итак, устанавливаем крепления для крепления устройства.Затем нужно определить рабочую и нулевую фазы общей домашней сети. Для этого возьмите электрическую индикаторную отвертку. Напряжение пока отключать не будем. Прикоснитесь к оголенному концу общего провода. Если загорается индикатор отвертки, это рабочая фаза. Давайте отметим это. Вторую фазу можно не проверять и не помечать. Она нулевая.

В распределительной коробке определить рабочую фазу еще проще. Окрашивается в определенный цвет, чаще всего в красный. Но на всякий случай загляните на приборную панель.Все может случиться. Вдруг кто-то перепаял провода на свой лад. Закрепляем прибор на намеченном месте в квартире или на общем щитке.

Отключение электричества и переход к процессу установки согласно. На корпусе устройства в его нижней части есть 4 клеммы. Два левых – это рабочие фазы, квартира и общий дом. Две правые клеммы предназначены для нулевых проводников. В клеммы вставить оголенные концы рабочих жил, жилых и общих.Понятно, что один прожитый уходит в один терминал.

Концы проводов в клеммах фиксируются винтом. Затяните винты клемм. Затем подключаем ноль. Вставляем ноль идущий из квартиры в один терминал, общий ноль в другой. Прижимаем их винтами. На самом деле все есть процесс. правильное подключение однофазного электросчетчика окончено.

Включите, проверьте. Работает — можно пользоваться. Нет — проверьте схему подключения, соединения.

Важно: После завершения работ необходимо пригласить представителя организации, поставляющей электроэнергию.

Он должен взять электросчетчик по акту и опломбировать его своей пломбой. Акт составляется в двух экземплярах и подписывается обеими сторонами.

Схема подключения трехфазного счетчика

Принципиально подключение трехфазного электросчетчика ничем не отличается от подключения однофазного (более подробно эта схема описана в ). Нужно только следить, чтобы суммарная токовая нагрузка не превышала 100 ампер. Если она выше, то в схему необходимо включить трансформатор.Трехфазный счетчик отличается от однофазного и количеством клемм. В блоке их восемь.


  На трехфазный счетчик устанавливается специальный вводной автомат, который контролирует фазы. Устройство должно быть заземлено. Две клеммы, они расположены на колодке справа, предназначены для подключения нулевых жил. Заводит на одну клемму общедомовой нулевой провод, на другую квартиру.

Квартирный ноль общий для всех устройств, потребляющих электроэнергию. Остальные клеммы используются для подключения рабочих фаз, домовых и квартирных устройств.Общая электрическая сеть подключена к квартире через вводной автомат.

В общем, ничего сложного в подключении электросчетчика нет. Нужно только следить за тем, чтобы параметры счетчика совпадали с параметрами сети, в которую вы собираетесь его включать. Перед подключением нужно разобраться с разводкой домовой сети, со схемой подключения самого счетчика, как к домовой электросети, так и к бытовым потребителям электроэнергии.

Видео о том, как правильно подключить счетчик

В настоящее время использование счетчиков электроэнергии является обычным явлением и повсеместной необходимостью. Схема проста и позволяет даже новичку справиться с задачей, которая на первый взгляд кажется невыполнимой. Изучив схему подключения электросчетчика с подробным описанием, каждый, пусть даже теоретически, может сделать это самостоятельно. Так как особых навыков для этой задачи не требуется. Разумеется, не без соблюдения техники безопасности.

Для самостоятельного подключения счетчика электроэнергии необходимо согласовать это с работниками электросетей вашего города.

  • Оборудование
  • Инструменты
  • Схема и легенда
  • Подключение электросчетчика
  • Заключение

Оборудование

Для подключения счетчика к квартире нам потребуются следующие приспособления:

Крепления счетчика тоже разные. Это либо на болтах, что соответствует креплению старых образцов, что очень удобно для установки в распределительный щит в подъезде, либо для монтажа на DIN-рейку.Они уже значительно меньше по размерам, но уже требуют дополнительной рейки или пластиковой коробки, если счетчик устанавливается прямо в квартире, что тоже очень удобно.

  • Провод ПВ-1 сечением 6мм 2 разных цвета для монтажа автоматических выключателей и изготовления перемычек.
  • Автоматические выключатели однополюсные. Их количество и номинал подбирается индивидуально, в зависимости от количества комнат и расположения техники в квартире. В стандартной схеме обычно используется 2 выключателя.
  • Короб пластиковый, если предполагается произвести установку прямо в квартире. Бокс также подбирается в зависимости от количества переключателей. Они как монтируются, так и встраиваются в стену. Для такого типа установки достаточно бокса на 8 модулей.

Инструменты

Для установки требуются следующие инструменты:

  1. Мультиметр или индикаторная отвертка.
  2. Бокорезы или плоскогубцы для зачистки проводов и изготовления перемычек.
  3. Отвертка.

Схема и легенда

Рассмотрим более подробную схему подключения счетчика.


Перед подключением внимательно прочтите прилагаемую к счетчику инструкцию. Схема установки может незначительно отличаться в зависимости от модели счетчика.

Обозначения на схеме:

  • Красный провод – фаза;
  • Синий провод — ноль;
  • Вводный автомат 25А;
  • Распределительное устройство 6-16А;
  • Распределительное устройство 16-25А;
  • Подходящая фаза подключена к контакту 1;
  • На контакт 2, отходящая фаза;
  • Контакт 3 — подходящий нулевой провод;
  • К контакту 4 идет исходящий нулевой провод.

Подключение электросчетчика

Приступить к подключению.

Сразу нужно оговориться, что провод для подключения удобнее брать разных цветов. В частности, коричневый и синий.

Коричневый цвет будет использоваться для фазы, синий — для нуля.

На схеме подключения счетчика они обозначены как, красный — фаза, синий — ноль.

Перед началом этой работы обязательно отключите питание. Это будет главный выключатель или автомат на входе в панель.И мультиметром или индикаторной отверткой убедиться в отсутствии сетевого напряжения. Проверку производят на выходе коммутатора.

Теперь все готово к установке.

  1. Наш измерительный прибор крепится в щитке или коробке, в зависимости от типа крепления. Снимите защитную крышку, чтобы получить доступ к зажимным винтам. Заранее зачищаем концы наших клемм, которые будем подключать к приборам.
  2. Приходящая фаза подключена к 1 контакту.С помощью отвертки надежно зафиксируйте провод в разъеме прижимным винтом. Другие контакты с проводами также будут записаны. Приходящий ноль крепится к 3-му контакту.
  3. Далее берем провод для отвода фаз и подключаем к вводному автомату на номинал 25А обычно. Провод необходимо прикрутить к верхней клемме автомата, так как она входная, а выход от нее соответственно подключен к нижней. Автоматический ввод может использоваться как 1-полюсный, так и 2-полюсный.В этой схеме у нас один полюс с выводом на фазу. При подключении 2-х полюсного к одной клемме будет подключен ноль, к другой фаза.
  4. От вводного автомата выхода терминал уже пойдет к распределительному устройству. По стандартной схеме к нему подключаем освещение и розетки. Для освещения выбираем автоматические выключатели номиналом 6-10 ампер, для розеток 16-25 ампер в зависимости от размера нагрузки. Также можно дополнительно все распределить по комнатам и по инструментам.
  5. Теперь осталось подключить отходящий нулевой провод. Подключаем его к 4 контакту счетчика, затем разводим на нулевую шину в щитке.
  6. Ставим на место защитную крышку, чтобы скрыть наши контакты и доступ к ним. Осталось предложить работнику опломбировать электросчетчик.

Новый счетчик установлен и готов к работе!

В заключение

Как видите схема подключения электросчетчика достаточно проста и вы без проблем сможете установить его самостоятельно.

Хотел добавить, что у кого-то остались счетчики старого образца. А их использование уже запрещено законами и правилами ПУЭ (правила устройства электроустановок), и счетчики нового образца должны быть заменены. Гарантия обычно дается 3-5 лет в зависимости от производителя. Межповерочный интервал 10-16 лет.

Каждый человек без особых усилий сможет самостоятельно установить электросчетчик в своей квартире или частном доме. Это поможет существенно сэкономить, ведь за его установку берут не менее 700 рублей.Чтобы вы могли установить его самостоятельно, мы покажем вам, как выглядит схема подключения однофазного счетчика к сети 220 вольт и расскажем, как ее применить.

Хотелось бы изначально заметить, что подключить однофазный счетчик сможет каждый человек, подключиться к электросети, сложности возникают в тот момент, когда вы собираетесь подключить двухфазный счетчик. Такую схему можно использовать, будь у вас однотарифный или двухтарифный счетчик, здесь нет никакой разницы.

Любой счетчик имеет наземную сеть, как правило, старой конструкции системы TN-C».В такой ситуации в конструкцию любого счетчика входят 4 основных вывода: выходы и входы фазного провода, и входы и выходы нуля.

Если говорить о разнообразии моделей, то нет никакой разницы, что у вас: Меркурий, Нева или Энергомера. В каждой модели всего 4 клеммы, для их подключения ничего не нужно. Вот схема подключения однофазного счетчика к сети 220 вольт.

Если сеть заземлена, то схема уже выглядит так:

Однофазные счетчики можно смело использовать во всех типах жилья, т.к. их мощность может достигать 60 А — этого достаточно для проводки до 10 кВт.Так что такой счетчик рекомендуем ставить всегда, проблем с ним не возникает. Если что, вы можете легко заменить его на другой, используя текущую схему. Далее идет строительство электросчетчиков.

Как подключить однофазный счетчик к сети видео

Интересная статья

Для подключения однофазного электросчетчика требуется значительно более простая схема, чем для установки трехфазного счетчика. Описанная здесь технология подключения использует прямую цепь, не требующую установки дополнительного промежуточного трансформатора, так как счетчик будет работать с током и мощностью, удовлетворяющими требованиям максимально допустимых нагрузок, указанным в документации на оборудование.

Для начала разместим схему, иллюстрирующую точки размещения всех присутствующих в сети элементов. С его помощью можно подключить однофазный счетчик любой конструкции, представленной сегодня на рынке. В нем не указывается размещение трансформатора, так как его включение в схему требуется в очень редких случаях и самостоятельно, без консультации специалиста этого лучше не делать.

Предыдущая

Следующая

Слева на картинке хорошо видно что к чему подключено.Применяются следующие сокращения слева направо:

  • ф — входящий провод фаза
  • 0 — нулевой провод
  • сц. — Счетчик
  • руб. — Выключатель
  • Аут. — Автоматический выключатель
  • Кварт. — фазный провод от счетчика к потребителям электроэнергии в квартире (электроприборы)
  • Провод. — нулевой провод, от счетчика к потребителям

Вместо выключателя можно установить два автоматических выключателя фазы и нуля, рассчитанных на максимальный ток 50 А каждый.Альтернативная и более совершенная схема с расположением земли и примером размещения нескольких автоматов, УЗО и розеток.


Предыдущая

Следующая

Такое подключение применимо как в квартире, так и в небольшом частном доме или на даче.

Технология подключения

Независимо от модели счетчика, который будет использоваться, процесс его установки у всех практически идентичен. Отличия есть только на этапе снятия крышки, прикрывающей клеммы.Как только получен доступ к зажимным контактам, к которым будут подключаться провода, последовательность подключения каждого кабеля осуществляется одинаково.

Например, на фото ниже показаны два однофазных электронных счетчика, которые встречаются чаще всего. У каждого под столом есть крышка, которую нужно снять, чтобы добраться до клемм.


Предыдущая

Следующая

Модель слева называется СОЭ-55/50Ш-Т-112, а справа СЕ 102 от Энергомер.Оба счетчика рассчитаны на номинальный ток 5 А, а максимальный ток составляет 60 А. Фиксация проводов происходит с помощью зажимных контактов, количество которых у каждой модели равно четырем.


Предыдущая

Следующая

Слева направо каждая из клемм соответствует номерам от 1 до 4, показанным на схеме. Первый — ввод фазного провода, второй — вывод фазного провода к потребителям, третий — ввод нулевого провода и четвертый — вывод нулевого провода к потребителям.

Наглядный процесс выполнения подключения на примере простого счетчика СО-5 подробно описан в этом видео:

Обычно счетчик устанавливает организация ответственная за электроснабжение, так как вне зависимости от того кто устанавливал счетчик , представители этой организации должны будут провести ревизию установки оборудования. Эта процедура является обязательной и выполняется с последующей пломбировкой счетчика, если соблюдены все нормы и правила его установки.

Самостоятельное вмешательство в схему подключения после пломбирования оборудования категорически не рекомендуется. Если произойдет какое-то короткое замыкание, которое нанесет ущерб имуществу соседей, счетчик со сломанной пломбой станет для его владельца серьезным поводом для выплаты компенсации за ущерб, причиненный собственникам жилья.

Неизменным качеством бытовых приборов контроля и учета является их безупречная и корректная работа. Поэтому подключение и установку бытового электросчетчика в квартире нужно доверить специалистам.Ведь вам еще предстоит подать заявление на регистрацию установленного счетчика в Энергонадзор.

Счетчики электроэнергии — однофазные или трехфазные?

Существующие счетчики электроэнергии различаются по конструкции, типу подключения и измеряемым величинам. Однофазный электросчетчик полностью обеспечивает необходимые потребительские свойства. Это измерение и счет переменного и постоянного тока с параметрами 220 В. 50 Гц. Существуют однофазные индукционные счетчики (механические) и электронные.Благодаря достижениям в области электроники в настоящее время наиболее востребованы электронные счетчики.

Характеристики однофазного счетчика

Счетчики бытовые однофазные предназначены специально для учета электроэнергии по установленному тарифу. Что характерно для однофазного счетчика конструктивно и технологически?

Это следующие параметры качества:
   низкое энергопотребление самого устройства
   использование в качестве токоизмерительной шунтирующей установки
   стандартный вывод телеметрии
   визуальная световая индикация
   Усиленные функции безопасности, предотвращающие кражу и доступ.

Узнать больше о технических характеристиках однофазного счетчика вам поможет видео.

Что зависит от счетчика тарифов

При выборе электросчетчика для последующей установки необходимо определиться с типом и схемой его подключения. Следует различать следующие виды электронных однофазных счетчиков:
   однотарифные
   2-тарифные
   многотарифные.

Особый интерес у потребителей электроэнергии представляет однофазный многотарифный счетчик.
  Неоспоримым положительным качеством электронных счетчиков является дифференцированная возможность учета электроэнергии. Дифференцированный учет электроэнергии состоит из разных тарифных коэффициентов по периодам времени.
  Тарифы по периодам времени делятся на несколько групп:
   полный тариф на коммерческое время (с 7:00 до 23:00)
   0,7 основной тариф в ночное время с минимальной нагрузкой на энергосистему (с 23:00 до 07:00)
   дифференцированный тариф в коммерческое время.

Переход на щадящие дифференцированные тарифы возможен только при наличии официально установленного и зарегистрированного многотарифного счетчика. Поэтому желание сэкономить на электричестве будет зависеть от оформления документов по вашей инициативе.

Выбор одной фазы

На что необходимо обратить внимание потребителю электроэнергии при выборе однофазного электросчетчика при покупке в специализированных магазинах? Первое, на что нужно обратить внимание при выборе счетчика, это технические условия (ТУ) на электроснабжение вашей квартиры.


Это в спецификациях указаны параметры питания и потребляемой мощности. Эти параметры будут основополагающими, если вы собираетесь установить многотарифный счетчик. При покупке обратите внимание на маркировку, расположенную непосредственно на внешней части корпуса счетчика. Маркировка с точной точностью укажет параметры максимального тока нагрузки и рабочего напряжения. Необходимо будет проверить наличие и сохранность пломбы, а также дату государственной поверки.Государственная поверка однофазных счетчиков электроэнергии от 2 лет.


Схема подключения однофазного счетчика

Однофазные электронные счетчики электроэнергии, устанавливаемые в квартирах, имеют практически идентичную схему подключения.
  Это схема прямого подключения. Такая схема подключения однофазного счетчика не зависит от типа выбранного или уже установленного счетчика. Характерной особенностью однофазного счетчика является наличие на корпусе четырех клемм для подключения электрического кабеля.

На первую клемму подключить фазный провод, который является входом. Ко второй клемме подключается провод, идущий в квартиру на нагрузку и являющийся выходным. Третий вывод подключается к нулевому проводу, это вход. А к четвертой клемме подключите нулевой провод, идущий на нагрузку (выход).


Как видите, в подключении нет ничего заумного, поэтому подключение однофазного счетчика вполне можно выполнить своими руками. Как правило, схема подключения находится на внутренней стороне корпуса счетчика.Особенности подключения электросчетчика будут только в способе крепления: на корпус или DIN-рейку.

Как установить однофазный электросчетчик показано в этом видео.

Крепление проводов и установка электросчетчика

Крепление проводов к клеммам счетчика осуществляется с помощью винтового соединения. Питание с выходных клемм однофазного счетчика подается на распределительные и предохранительные устройства. При этом «фаза» подается на дифакто, УЗО и предохранители, а «ноль» — на общий вывод.Это электрооборудование желательно располагать в одном щите.


Специально изготовленный щиток позволяет надежно закрепить счетчик и необходимые электроприборы. Высота щита с электросчетчиком от 1,4 м до 1,7. Желательно расположить видимую панель управления на уровне глаз.


Что конструктивно и технологично представляет собой щит для установки счетчика, вам подскажет видео.

Пломбировка однофазного счетчика

Подключение однофазного счетчика электроэнергии в квартире, а также последующий контроль производится контролирующими организациями.Правильность и правильность подключения по установленным нормам энергопотребления подтверждается опломбированием устройства.

Опломбировка прибора — электросчетчика исключает возможность самостоятельной переделки или доработки подключения счетчика.
  Таким образом, практичность и целесообразность установки счетчика данного типа подтверждена соответствующей контролирующей организацией Энергонадзора.

Как подается электроэнергия в ваш дом

 

 

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как удобно щелкнуть выключателем или нажать кнопку и получить мгновенные удобства?
Это кажется таким простым; вам становится немного холодно или жарко, вы поднимаете или опускаете термостат; ваша семья проголодается, вы берете еду из холодильника и разогреваете ее в микроволновой печи или готовите еду на плоской плите; напряженный рабочий день, вы прыгаете в горячую ванну с водой; нужно знать, что происходит в мире, вы берете пульт и включаете телевизор.Но как энергия попадает в ваш дом? Это сложный процесс, состоящий из многих шагов, посмотрите видео «Путь электричества» или вы можете более подробно узнать о каждом шаге ниже.

 

 

Распределительная система Вернуться к началу

Подстанция

CAEC покупает энергию у нашего кооператива по производству и передаче PowerSouth, который производит или покупает электроэнергию и передает ее на большие расстояния по линиям электропередачи распределительным предприятиям, таким как CAEC.Наши подстанции — это точка, в которой инфраструктура электросетей становится распределительной. Распределительные подстанции понижают напряжение, поступающее от линий электропередач, чтобы начать процесс подачи электроэнергии в ваш дом. Много работы уходит на планирование новых подстанций или даже на модернизацию подстанций. CAEC использует долгосрочное прогнозирование для планирования новых подстанций, что напрямую влияет на надежность. Когда вы подписываетесь на обслуживание, независимо от ваших намерений в отношении этого счетчика, мы должны учитывать ваши текущие и будущие потребности в электроэнергии в этих прогнозах.Размещение и строительство подстанции — непростой процесс; на самом деле, от этапа планирования до реализации требуется от двух до трех лет, чтобы завершить только один проект, стоимость которого составляет примерно 1,5 миллиона долларов.

Силовой трансформатор

Напряжение, подаваемое на подстанцию, в 115 000 или 46 000 вольт, слишком велико, чтобы поступать напрямую в ваши районы. Силовые трансформаторы используются для понижения напряжения до приемлемого уровня для подачи в ваши районы.

Распределительный трансформатор

Мы пока не готовы провести электричество в ваш дом; напряжение, поступающее от силового трансформатора, в 25 000 или 13 200 вольт, все еще слишком велико, чтобы подавать его прямо в ваш дом.Оттуда мощность распределяется на километры (в зависимости от того, как далеко ваш дом от подстанции) линий электропередач, чтобы достичь распределительного трансформатора, который снова понижает мощность до уровня напряжения, необходимого для вашего дома, который составляет 120/240 Вольт. . За последние пять лет стоимость трансформаторов выросла на 50 процентов, отчасти из-за роста стоимости материалов, а также из-за федеральных норм, требующих более высокой эффективности.

Патрубок для обслуживания и расходомер

От распределительного трансформатора к вашему дому подключается служебный провод, который называется служебным ответвлением.Если ваше обслуживание находится над головой, CAEC подключает служебный провод к вашему атмосферному напору, который является точкой соединения между объектами CAEC и домовладельцем. Если ваш служебный провод проходит под землей, CAEC подключает служебный провод к вашей подземной счетчиковой коробке. Связь, которая сделана на стороне источника счетчика, является точкой соединения между CAEC и участником. Коробка счетчика в обоих случаях позволяет CAEC измерять количество используемой энергии.

Электроэнергия для вашего дома

Провод от коробки счетчика обычно соединяется с коробкой выключателя дома, которая служит механизмом безопасности для вашего дома.На этом этапе ваша домашняя проводка вступает в игру и позволяет подавать энергию на ваши штепсельные розетки и выключатели света одним нажатием кнопки или щелчком выключателя.

Это относится только к нескольким основным элементам оборудования, которое мы используем для поддержания вашего питания более 99,9% времени. Некоторое другое жизненно важное оборудование, которое мы используем, включает выключатели высокого и низкого напряжения, регуляторы напряжения и грозовые разрядники. Этот процесс также не распространяется на обслуживание, которое мы должны выполнять, и персонал, необходимый для обеспечения того, чтобы созданная нами инфраструктура оставалась в отличном состоянии.Это включает в себя нашу программу управления растительностью, проверки линий и подстанций и другие важные программы.

Система передачи Вернуться к началу

Как мы узнали выше из нашего подробного рассмотрения системы распределения, требуется, чтобы многие части работали вместе, чтобы сделать систему передачи возможной. Именно эта сеть, принадлежащая и обслуживаемая PowerSouth, поставщиком генерации и передачи CAEC, а также линии электропередачи, принадлежащие Southern Company, делают возможным доставку электроэнергии нашим членам.А начинается все на заводе генерации:

Поколение

Производство электроэнергии начинается на электростанции, где такие источники топлива, как уголь, природный газ или гидроэнергия, используются для преобразования воды в пар в процессе нагрева. Например, на большинстве угольных электростанций куски угля измельчаются в мелкий порошок и подаются в камеру сгорания, где они сжигаются. Тепло от горящего угля используется для производства пара, который распределяется по всей станции.

Турбины/генератор

Поскольку пар представляет собой воду, находящуюся под высоким давлением, он направляется в турбину, где давление заставляет лопасти турбины вращаться с высокой скоростью. Вал соединен между турбиной и генератором. Внутри генератора находится магнитное поле, которое производит напряжение или электричество примерно 15 000 вольт (В). Для удовлетворения потребностей в электроэнергии членов CAEC и потребителей других распределительных кооперативов PowerSouth требуется около 10-12 лет и от 700 до 3 миллиардов долларов, чтобы построить только одну генерирующую электростанцию.

Передающая подстанция

Энергия высокого напряжения, вырабатываемая генератором, поступает на передающую подстанцию ​​электростанции. Внутри подстанции большие трансформаторы преобразуют напряжение генератора в чрезвычайно высокое напряжение (диапазон 115 000–500 000 В), чтобы оно более эффективно перемещалось по линиям электропередачи к передающим подстанциям и передающим понижающим подстанциям.

Линии электропередач и опоры

После повышения до соответствующего напряжения мощность подается на систему передачи, состоящую из линий и опор, полностью или совместно принадлежащих PowerSouth.PowerSouth обслуживает более 2200 миль линий электропередачи и более 300 подстанций в Алабаме и Флориде. Планирование и размещение нового передающего оборудования может быть длительным и утомительным процессом. Он часто включает в себя ряд сложных и критических экологических, экономических, социальных и технических вопросов, связанных с надежностью, которые необходимо изучить, прежде чем можно будет принимать решения и выдавать необходимые разрешения (т. е. воздействие на окружающую среду, право проезда). Исследование и исследование каждой из этих ключевых областей, а также действия по планированию и прогнозированию потребности и размещению передающего оборудования могут занять 10–20 лет, а на фактическую реализацию потребуется еще от двух до пяти лет.

Коммутационная станция

Как только мощность достигает точки поставки, она проходит через процесс понижения (или снижения напряжения) на коммутационных станциях. Здесь напряжение 115 000–500 000 В понижается примерно до 115 000–46 000 В перед отправкой на первый компонент распределительной системы — подстанцию ​​— и, в конечном итоге, к вам домой.

На планирование такой большой системы могут уйти годы или десятилетия, а ее стоимость может исчисляться миллионами долларов. Например, одна миля линии 115 000 В в сети электропередачи может стоить примерно 400 000 долларов — от планирования и разработки до реализации.Когда вы думаете о времени и усилиях, а также об инвестициях, необходимых для строительства и обслуживания тысяч километров линий для подачи электроэнергии в наши дома, ценность электричества становится гораздо более очевидной.

Производство электроэнергии: уголь Вернуться к началу

Знаете ли вы, сколько угля ежедневно расходуется в вашем доме? Каждый год средняя семья из четырех человек использует 3375 фунтов угля для нагрева воды; 560 фунтов — плита/плита; 256 фунтов — телевидение; и 37 фунтов-пылесос. Почти половина электроэнергии, используемой в Соединенных Штатах, вырабатывается на угле, и, учитывая огромные ресурсы США.У С. есть этот вид топлива — известно, что запасов хватит почти на 300 лет, — даже если он используется с той же скоростью, что и сегодня.

Затраты, связанные с использованием угля, включают добычу, транспортировку, выработку электроэнергии и контроль выбросов, однако электроэнергия, работающая на угле, остается одним из самых дешевых источников энергии для потребителей. Итак, как уголь питает ваш дом? Начнем с шахт.

Горнодобывающий уголь

Существует два основных способа добычи угля: добыча открытым способом и подземная добыча.Шахтеры добывают уголь из месторождений на уровне земли или вблизи него, используя метод открытой добычи. Наземные бригады удаляют землю, покрывающую уголь, и постепенно извлекают это ископаемое топливо. Затем горняки по закону обязаны вернуть землю в исходное или улучшенное состояние, известное как мелиорация. В районах, где залежи угля находятся глубоко под землей, горняки роют тоннели в земле и используют один из трех методов: обычный, непрерывный или лавный.

При традиционном методе шахтер использует длинную электрическую цепную пилу, чтобы разрезать полосу под угольной залежью, после чего участок взрывается.После того, как взрыв разрыхлит уголь, горняки используют погрузочную машину и конвейерную ленту для перемещения угля на поверхность земли для дальнейшей переработки. Напротив, при непрерывной разработке и добыче длинными забоями бурение или взрывные работы не используются. При этих процессах уголь соответственно разрывается или вырезается, а затем отправляется на обогатительную фабрику. На обогатительной фабрике рабочие используют машины для удаления камней и мусора перед промывкой, сортировкой и смешиванием угля перед его отправкой.

Шахтеры-угольщики обладают высокой квалификацией и хорошо обучены использованию сложного современного оборудования.В среднем шахтеры работают 40 часов в неделю в холодных, шумных, сырых и темных условиях, получая при этом среднюю почасовую заработную плату в размере 21,57 доллара. В угледобывающей промышленности занято более 300 000 человек.

Транспортировка угля

Уголь в основном перевозится в США по железной дороге и баржами. Альтернативные способы доставки включают грузовики, конвейеры и суда. На железнодорожный транспорт приходится 70 процентов поставок угля на электростанции, что может привести к злоупотреблению рыночной властью (т.е. рост тарифов, низкое качество и ненадежный сервис), вызванные отсутствием конкуренции. С 2004 года ряд генерирующих и передающих кооперативов сообщают, что их железнодорожные перевозчики требуют 100-процентного повышения ставок по истечении срока действия их существующих контрактов.

Электростанция Чарльза Р. Лоумэна PowerSouth (нашего поставщика электроэнергии), расположенная недалеко от Лероя, штат Алабама, получает уголь размером с мяч для гольфа на баржах по реке Томбигби и по железной дороге. По мере того как уголь выгружается на конвейер, уголь перемещается в большую складскую кучу, достаточно большую, чтобы обеспечить двухмесячный спрос.

Электростанция Lowman может хранить до 250 000 тонн угля. Учитывая высокий спрос, завод может сжигать до 5000 тонн в день, когда потребители потребляют много электроэнергии. Следующим шагом в этом процессе является преобразование угля в электричество.

Преобразование угля в электричество

Производство электроэнергии на угле – это процесс производства электроэнергии из энергии (углерода), хранящейся в угле. Процесс преобразования угля в электричество состоит из нескольких этапов:

1.Машина, называемая пульверизатором (показана ниже), измельчает уголь в мелкий порошок.

2. Угольная пыль смешивается с горячим воздухом, что способствует более эффективному сгоранию. Вентиляторы первичного воздуха вдувают смесь через угольные трубы в топку.

3. Горящий уголь нагревает воду в котле, создавая пар.

4. Пар из котла вращает лопасти турбины, преобразуя тепловую энергию от горящего угля в механическую энергию, которая вращает турбину.

5.Вращающаяся турбина используется для питания генератора, машины, которая превращает механическую энергию в электрическую. Это происходит, когда магниты вращаются внутри медной катушки в генераторе.

6. Конденсатор охлаждает пар после его выхода из турбины. Когда пар конденсируется, он снова превращается в воду.

7. Вода закачивается обратно в котел, и цикл начинается снова.

Затем сгенерированное электричество начинает свой путь к вашему дому через систему передачи, как описано выше.Хотя основной процесс преобразования угля в электричество не изменился за 60 лет, достижения в технологии удаления выбросов привели к получению более чистого угля.

Технология «Чистый уголь»

Чистые угольные технологии делятся на четыре основные категории: обогащение угля, контроль загрязнения на существующих предприятиях, эффективные технологии сжигания и экспериментальное улавливание и хранение углерода. Исследования и разработки за последние два десятилетия привели к созданию более 20 новых, недорогих и экологически безопасных чистых угольных технологий.Фактически, PowerSouth инвестировала около 400 миллионов долларов в модернизацию оборудования на заводе в Лоумэне для сокращения выбросов диоксида серы, оксида азота и ртути. Три угольных энергоблока Lowman могут производить 556 мегаватт (достаточно для питания 300 000 домов и предприятий), сжигая примерно 1,5 миллиона тонн угля ежегодно. Благодаря внедрению усовершенствованных скрубберов выбросы диоксида серы были сокращены примерно на 92,5 процента (всего 200 000 тонн), а выбросы оксидов азота — примерно на 80 процентов (18 000 тонн), при одновременном использовании со скрубберами достигается дополнительное преимущество сокращения выбросов ртути. .

Хотя другие страны не отслеживают свои выбросы от угля, более чистая угольная технология помогает снизить выбросы загрязняющих веществ здесь, в США.

Производство электроэнергии: природный газ Back to Top

Когда вы думаете об электричестве, вы можете не думать о природном газе, но этот ресурс играет жизненно важную роль в производстве энергии. Природный газ — это топливо, которое требует очень небольшой обработки, чтобы его можно было использовать в промышленных процессах. Он имеет высокую теплотворную способность или содержание Btu и содержит мало примесей по сравнению с некоторыми другими ископаемыми видами топлива.В энергетике природный газ исторически использовался для промежуточных и пиковых электростанций или станций, которые включаются в работу в периоды «пиковой» нагрузки, например, холодным зимним утром или жарким летним днем, когда большая часть населения использует большую нагрузку на электроэнергию. . В последние годы природный газ все больше и больше используется для производства электроэнергии с базовой нагрузкой.

От разведки и открытия до производства электроэнергии, прежде чем природный газ можно будет преобразовать в электричество, необходимо пройти несколько этапов — от обнаружения ресурса до его максимально полного использования, вы поймете роль природного газа в обеспечении электроэнергией вашего дома.

Разведка

Природный газ находится под землей в месторождениях. Чтобы сделать обоснованные предположения о местонахождении этих месторождений, нужны геологи и геофизики, а также использование технологий. Этот процесс может занять от двух до 10 лет. Геологи обычно начинают с геологических исследований верхней части земной поверхности, ища характеристики, указывающие на наличие месторождений природного газа.

Как только вероятные районы определены, геологи используют такое оборудование, как сейсмографы (аналогичные тем, которые используются для регистрации колебаний землетрясений), магнитометры (для записи магнитных свойств) и гравиметры (для измерения гравитационных полей), чтобы исследовать состав земли под землей и определить если окружающая среда благоприятна для месторождений природного газа.Если эти тесты положительны, затем выкапываются разведочные скважины, позволяющие геологам воочию увидеть подземные характеристики и подтвердить наличие отложений.

Извлечение

Как только подтверждается, что район имеет высокую вероятность наличия газовых месторождений, бурильщики начинают трехнедельный круглосуточный процесс копания (в некоторых случаях более 20 000 футов ниже поверхности земли) в эти районы, где до сих пор нет 100-процентной уверенности в существовании месторождений природного газа.

Бурильщики используют два метода: ударное бурение, при котором тяжелое металлическое долото поднимают и опускают в землю, создавая отверстие; или вращательное бурение, при котором для копания используется острое вращающееся долото (во многом похожее на ручную дрель). Вращательный метод является, по большей части, наиболее распространенным видом бурения на сегодняшний день. При наличии природного газа строится скважина; если природный газ не обнаружен, площадка или «сухая скважина» очищается, и процесс поиска природного газа начинается снова.Например, с 1995 по 2005 год 60 процентов скважин, пробуренных на природный газ, считались сухими.

При обнаружении отложений открывается канал на поверхность, и, поскольку природный газ легче воздуха, сжатый газ будет подниматься на поверхность практически без помех. В некоторых случаях электрический заряд посылается вниз по колодцу, разрушая скалу вокруг него. После срабатывания зарядов в скважину подается жидкий раствор для гидроразрыва под высоким давлением, состоящий на 99,51% из воды и песка, который дополнительно разрушает породы, высвобождая природный газ.Поскольку газ легче раствора, он поднимается вверх по скважине для захвата. После подъема из скважины газ проходит через сеть трубопроводов для обработки и переработки.

Обработка

Природный газ, используемый в домах, сильно отличается от необработанного природного газа, поступающего из-под земли. Газ направляется на перерабатывающие заводы, где извлекаются лишняя вода, жидкости, сера, двуокись углерода и углеводороды, в результате чего получается чистый природный газ.

Прибытие на электростанцию ​​

Переработанный газ поступает на электростанцию ​​по магистральному газопроводу. Эта труба соединяется с газовой площадкой электростанции, где фильтры дополнительно удаляют примеси, а любая избыточная влага (например, вода или жидкие углеводороды) собирается и удаляется. Газовые станции также кондиционируют газ для оборудования, используемого в производстве электроэнергии, регулируя давление в соответствии с проектными требованиями турбины внутреннего сгорания (см. параграф ниже). Природный газ должен оставаться в «газообразном состоянии» и не конденсироваться в капли жидкости.Если природный газ конденсируется в виде углеводородов в более концентрированной форме, это может привести к повреждению внутреннего оборудования. Одним из методов, используемых для поддержания требуемого газообразного состояния, являются газовые нагреватели, которые помогают поддерживать температуру природного газа выше точки росы.

Турбины внутреннего сгорания/генератор

При надлежащем давлении и температуре газ поступает в турбину внутреннего сгорания, которая очень похожа на реактивный двигатель. В сочетании со сжатым воздухом, образующимся в передней части двигателя (также известной как камера сгорания), сжигание природного газа заставляет лопасти турбины вращаться.Турбина соединена с генератором через вал. Этот вал заставляет генератор вращаться и преобразует механическую энергию в электрическую, используя магниты и медную проволоку для создания электрического заряда. Затем эта мощность передается на повышающий трансформатор электростанции и распределительную станцию ​​перед поступлением в систему передачи.

Система комбинированного цикла с природным газом

После того, как турбина сожжет природный газ, можно будет производить больше энергии за счет использования системы с комбинированным циклом.Эта система забирает тепло выхлопных газов из турбины (в диапазоне от 900 до 1150°F) и направляет его в парогенератор-утилизатор (HRSG).
Котел-утилизатор использует отработанные горячие газы для преобразования воды в пар. Затем этот пар направляется в паровую турбину, которая, как и турбина внутреннего сгорания, соединена с генератором для выработки электроэнергии. Пар направляется в конденсатор, который охлаждает пар, превращая его обратно в воду, где он повторно используется в котле-утилизаторе, и процесс вода/пар повторяется.

Производство электроэнергии: гидроэнергетика Вернуться к началу

В раннем возрасте нас учили, что электричество и вода несовместимы. Как бы это ни было правдой, знаете ли вы, что вода используется для выработки электроэнергии? Звучит странно, но одним из старейших источников энергии, который существует уже сотни лет, является гидроэнергетика, использующая воду для питания машин или производства электроэнергии.

Соединенные Штаты являются четвертым по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире после Китая, Канады и Бразилии.Гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой энергии для производства электроэнергии в Соединенных Штатах. В 2013 году на долю гидроэнергетики приходилось примерно шесть процентов от общего объема производства электроэнергии в США и 52 процента производства всех возобновляемых источников энергии. Общая мощность гидроэнергетики в США составляет около 100 000 мегаватт (МВт), обеспечивая электроэнергией более 28 миллионов американских домов. Кроме того, в США гидроэлектроэнергия производится в среднем по цене 7 центов за киловатт-час (кВтч) по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер — 18 центов за кВтч, солнечная энергия — 13 центов за кВтч и биомасса — 10 центов за кВтч. .

Гидроэнергетика стала широко использоваться в начале 1880-х годов, когда была разработана технология передачи электроэнергии на большие расстояния.

  • Плотина . Большинство гидроэлектростанций опираются на плотину, которая сдерживает воду, создавая большой резервуар.
  • Водозабор – Ворота плотины открываются, и под действием силы тяжести вода проходит через напорный трубопровод, который ведет к турбине. Вода создает давление, когда течет по этой трубе.
  • Турбина – Вода ударяет и вращает большие лопасти турбины, которая прикреплена к генератору над ней посредством вала.Современные гидротурбины могут преобразовывать до 90 процентов доступной энергии в электричество.
  • Генераторы — По мере вращения лопастей турбины вращается ряд электромагнитов на вращающейся части генератора. Гигантские магниты вращаются вокруг медных катушек, создавая электричество. После того, как генераторы производят электроэнергию, она передается на электроподстанцию, а затем передается в ваш дом.
  • Отток – Использованная вода сбрасывается из турбины и иногда переносится по трубопроводам (отводам) и снова попадает в реку вниз по течению.

Вода в резервуаре считается запасенной энергией. Уровень резервуара над турбиной называется «напором» и определяет величину давления и объема, доступных для выработки электроэнергии. Большее количество напора означает больше доступной энергии для выработки электроэнергии. Когда ворота открыты, вода, протекающая через затвор, становится кинетической энергией, потому что она находится в движении. Вращающаяся турбина, в свою очередь, приводит в движение генератор.

Производство электроэнергии: атомная энергия Вернуться к началу

В то время как Америка ищет решения в области экологически чистой энергии, существует одна форма эффективного производства экологически чистой энергии, которую наша страна не исследовала в течение последних 57 лет, — ядерная.По сравнению с другими странами, более активно использующими производство атомной энергии, в США в настоящее время имеется только 62 коммерчески эксплуатируемые атомные электростанции со 100 ядерными реакторами в 31 штате. На каждой атомной электростанции обычно работает от 400 до 700 человек.

Хотя ядерная энергия эффективна, требуется много шагов, чтобы превратить ее в форму энергии, пригодную для использования в вашем доме. Ниже мы рассмотрим, что нужно для использования топлива, такого как уран, и преобразования его в энергию для вашего дома.

Горнодобывающая промышленность

Производство ядерной энергии начинается в шахтах, где горняки ищут урановую руду, которая служит топливом для производства ядерной энергии.Добытчики урана используют несколько методов получения этого химического элемента: добыча на поверхности (открытый карьер), подземная добыча и выщелачивание на месте. Подземная добыча урана требует тех же основных шагов, что и при добыче любого другого типа, например угля.

Фрезерование

После того, как урановая руда извлечена из земли      d, она должна быть обработана путем «измельчения», которое включает в себя последовательность физических и химических этапов обработки. Конечный продукт помола образует желтый кек (названный за его порошкообразную текстуру и желтоватый цвет).

Преобразование и обогащение

Бочки с желтым кеком должны пройти еще один процесс, чтобы превратиться в топливо, которое можно использовать на электростанциях. Природный уран состоит из двух типов: U-235 и U-238. Только U-235 можно использовать для производства энергии, но он составляет менее 1 процента природного урана. Так, чтобы уран можно было использовать в качестве топлива на атомной электростанции, дальность действия U-235 необходимо поднять или «обогатить» до газообразного состояния.

Чтобы понять, как происходит обогащение, представьте газообразные молекулы в виде частиц песка, взвешенных в воздухе. Все молекулы одно за другим продуваются через тысячи фильтров или сит. Поскольку более легкие частицы урана-235 движутся быстрее, чем более тяжелые частицы урана-238, через каждое сито проходит большее их количество. По мере прохождения большего количества сит концентрация U-235 увеличивается. Процесс продолжается до тех пор, пока концентрация U-235 не будет увеличена или обогащена до 3-5 процентов.

Производство топлива

Однако, прежде чем его можно будет превратить в ядерное топливо, газообразный фторид обогащенного урана превращается в двуокись урана — твердое вещество.Затем его прессуют в керамические гранулы размером с кончик мизинца человека. Топливные таблетки вставляются и укладываются встык в тонкие термостойкие металлические трубки или топливные стержни, размер которых может варьироваться от 12 до 17 футов в высоту. Топливные стержни объединяются в топливные пучки, и в среднем в активную зону каждого реактора загружается 157 топливных пучков (каждый весит примерно 1450 фунтов). По мере истощения запасов урана-235 деление или процесс расщепления атомов замедляется, что требует замены топливных пучков каждые 18-24 месяца.

Производство электроэнергии

Когда пучки топлива помещаются в реактор, происходит процесс расщепления атомов урана при бомбардировке их свободными нейтронами, также известный как деление, который создает энергию, которая выделяется в виде тепла. Однако регулирующие стержни, изготовленные из химического элемента бора, помещаются в пучки топлива, чтобы замедлить или полностью остановить деление атомов урана, что дает электростанции возможность точно контролировать количество выделяемого тепла.

Тепло, выделяющееся при делении, направляется в реактор с водой под давлением (PWR), где он нагревает воду до 500°F, но не позволяет ей кипеть, как в скороварке. Затем парогенераторы берут речную воду и пропускают ее по трубам, которые содержат нагретую воду PWR, для преобразования речной воды в пар. Затем пар направляется на турбины, чтобы начать процесс производства электроэнергии. Затем пар выпускается через градирни.

Утилизация

За год типичная атомная электростанция производит 20 метрических тонн отработавшего ядерного топлива.Атомная промышленность производит в общей сложности около 2000 метрических тонн отработавшего топлива в год. За последние четыре десятилетия вся отрасль произвела около 60 000 метрических тонн отработавшего ядерного топлива. Если бы использованные тепловыделяющие сборки были сложены встык и бок о бок, это покрыло бы футбольное поле глубиной около семи ярдов. Большинство атомных электростанций США хранят отходы либо в сухом хранилище на площадке, либо в бассейне с отработавшим топливом. Поскольку вода является естественным радиационным барьером, отработавшее топливо загружают в герметичные стальные или бетонно-стальные контейнеры, известные как контейнеры, а затем аккуратно доставляют в облицованный сталью бетонный бассейн с водой для хранения.

Сухое хранение на месте осуществляется аналогичным образом, при этом отработанное топливо помещается в бетонные и стальные бочки, которые устанавливаются на специальную подушку. Каждая бочка может весить 300 000 фунтов и достаточно прочна, чтобы выдержать удар быстро движущегося грузовика или даже поезда без каких-либо повреждений.

Другие страны, такие как Япония, Россия и страны Европы, перерабатывают отработавшее ядерное топливо путем выделения урана и плутония из отходов топливных стержней, а затем повторно обогащают восстановленный уран для повторного использования в качестве топлива.

Безопасность прежде всего

Атомные станции США хорошо спроектированы, обслуживаются обученным персоналом, защищены от нападения и подготовлены на случай чрезвычайной ситуации. В дополнение к резервным системам, которые отслеживают и регулируют то, что происходит внутри реактора, американские атомные электростанции также используют ряд физических барьеров для предотвращения утечки радиоактивных материалов. Все, от топливных таблеток до топливных стержней, заключено в материалы, которые ограничивают радиационное воздействие. Все эти предметы также содержатся в массивной железобетонной конструкции, называемой защитной оболочкой, со стенами толщиной четыре фута.Отсутствие защитной оболочки помогло привести к аварии на Чернобыльской АЭС в России, чего не может произойти в Соединенных Штатах, поскольку все станции должны иметь защитные конструкции и другие средства безопасности.

Чтобы вырабатывать электроэнергию из атомной энергии, требуется много шагов. Однако ядерная энергетика позволяет нам иметь чистый альтернативный источник энергии. Если принять во внимание процесс планирования, который включает в себя метеорологические, сейсмические и демографические исследования, то строительство атомной станции от планирования до ввода в эксплуатацию может занять до 10-15 лет.Но при этом эффективный источник энергии может обеспечить электроэнергией ваш дом.

Производство электроэнергии: возобновляемые источники энергии Вернуться к началу

Благодаря современным технологиям каждый день используются новые источники энергии. Возобновляемую энергию также называют «чистой» или «зеленой» энергией, потому что она практически не имеет выбросов и может быть восполнена за короткий период времени. Чаще всего используются четыре возобновляемых источника: ветер, солнечная фотоэлектрическая энергия, геотермальная энергия и биомасса. Гидроэнергия также является возобновляемым ресурсом, о чем уже говорилось выше.

Развитие возобновляемых источников энергии для коммерческого использования в зоне обслуживания CAEC, включая энергию ветра, солнца, геотермальной энергии и биомассы, считается экономически невыгодным по сравнению с более традиционными вариантами. Тем не менее, давайте посмотрим на процесс генерации этих природных топливных ресурсов.

Ветер

Ветряные машины (также называемые ветряными турбинами) используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Когда дует ветер, он обтекает лопасти, создавая подъемную силу, подобно эффекту крыльев самолета, который заставляет их вращаться.Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрический генератор.

Стоимость коммерческих ветряных турбин варьируется от 1 до 2 миллионов долларов за мегаватт (МВт) установленной мощности. На разработку проектов может уйти более семи лет, а на этапе планирования — 2,5 года. Одна турбина мощностью 1 МВт, работающая с производительностью 45 процентов, будет вырабатывать около 3,9 миллиона киловатт (кВт) электроэнергии в год, удовлетворяя потребности около 500 домохозяйств в год. Однако средняя ветряная турбина вращается примерно на 25 процентов.В США в ветроэнергетике занято около 85 000 человек.

Основная проблема использования ветра в качестве источника энергии заключается в том, что ветер носит непостоянный характер и не всегда дует, когда требуется электричество. Энергию ветра нельзя хранить, и не все ветры можно использовать для удовлетворения спроса на электроэнергию в определенное время. Жизнеспособности ветряных электростанций в нашем регионе также препятствует более высокая стоимость строительства морских установок и риск разрушения ветряных электростанций из-за ураганных ветров, иногда возникающих на наших южных побережьях.

Многие потенциальные ветряные электростанции, где энергия ветра может производиться в больших масштабах, должны располагаться в местах, удаленных от населенных пунктов, где требуется энергия. Это ставит энергию ветра в невыгодное положение с точки зрения затрат на новые подстанции и линии электропередач.

Солнечная

Солнечная энергия преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрических (PV) устройств или «солнечных элементов». Солнечная энергия (тепло) кипятит воду; пар приводит в движение турбину; турбина вращает обычный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию.Строительство солнечной электростанции мощностью 10 гигаватт (ГВт) обойдется примерно в 100 миллиардов долларов, а для электростанции мощностью 500 мегаватт (МВт), которая может обеспечивать электроэнергией 100 000 домашних хозяйств, потребуется 4000 акров, тогда как для установки на природном газе мощностью 500 МВт потребуется 40 акров и угольный завод 300 соток. В нашем районе солнечная энергия будет обеспечивать около 15 процентов необходимой энергии в течение 24 часов, а в оставшееся время потребуется еще один источник топлива.

Геотермальная

Электростанции производят геотермальную энергию, используя сухой пар земли или горячую воду, добытую путем рытья колодцев.Либо сухой пар, либо горячая вода выводятся на поверхность по трубам и перерабатываются в электроэнергию на электростанции. Поскольку геотермальные электростанции используют меньшие площади земли, стоимость земли обычно ниже, чем у других электростанций.

Geothermal — это базовый ресурс, доступный 24 часа в сутки, каждый день в году. Он не зависит от погодных условий и не требует затрат на топливо. Однако бурение геотермальных резервуаров и их обнаружение может быть дорогостоящей задачей. Первоначальная стоимость поля и электростанции составляет около 2500 долларов США за установленный кВт в США.с., и даже от 3000 до 5000 долларов за небольшую электростанцию ​​мощностью менее 1 МВт. Бурение каждой смотровой скважины может сильно различаться в зависимости от геологических и других условий. Геотермальная энергия очень специфична для конкретного места, и наряду с теплом земли в процессе также могут рассеиваться токсичные химические вещества.

Соединенные Штаты производят в среднем 15 миллиардов киловатт-часов (кВтч) геотермальной энергии в год, и электростанции сосредоточены в основном в западной части страны.

Биомасса

Энергия биомассы включает свалочный газ метан, древесные отходы, побочные продукты фермы и этанол. Сегодня большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается с использованием парового цикла. В этом процессе биомасса сжигается в котле для получения пара. Затем пар вращает турбину, которая соединена с генератором, вырабатывающим электричество.

Из этих ресурсов свалочный метан обладает самым высоким потенциалом для производства возобновляемой электроэнергии на юго-востоке.Чтобы высвободить метан, газ собирается из разлагающихся отходов с помощью ряда колодцев, стратегически расположенных по всей территории полигона. Скважины соединены серией труб, ведущих к более крупным трубам, по которым газ доставляется на электростанцию, вырабатывающую электроэнергию из возобновляемого топлива. Вся система трубопроводов находится под вакуумом, создаваемым воздуходувками на объекте, в результате чего из скважин вытекает свалочный газ. Как только воздуходувки доставляют газ на завод, двигатели внутреннего сгорания используют газ в качестве топлива и вращают генераторы для производства электроэнергии.

Преобразование свалочного газа (свалочного газа) в электричество сокращает выбросы метана, который является парниковым газом, в 23 раза более мощным, чем углекислый газ. По состоянию на июль прошлого года в США действовало около 636 энергетических проектов LFG (80 из них связаны с электрическими кооперативами), производивших почти 16 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в 2013 году. В Алабаме существует пять действующих проектов: Болдуин, Джексон, Монтгомери, Морган и Сент-Клер.

В настоящее время

CAEC предлагает своим членам возможность использовать эту возобновляемую альтернативу в рамках программы Green Power Choice, являющейся партнерством PowerSouth (наш кооператив по производству и передаче) и Waste Management.В рамках этого проекта электричество вырабатывается из газообразного метана, производимого на региональной свалке Спрингхилл в Кэмпбеллтоне, штат Флорида. газета. Блоки состоят из 100 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии и могут быть включены в счет за электроэнергию по цене 2 доллара за блок.

Новое энергетическое будущее будет питаться от нескольких источников энергии. И хотя возобновляемые источники энергии будут играть ключевую роль в нашем энергетическом будущем, они не могут удовлетворить растущий спрос только на электроэнергию.Безопасное и надежное энергетическое будущее должно включать в себя сочетание современных экологически чистых углей, атомной энергии, природного газа и возобновляемых источников энергии.

Трехфазная электроэнергия в небольшой мастерской

SoloWoodworker — Трехфазная электроэнергия в небольшой мастерской

SoloWoodworker
Индивидуальное деревообрабатывающее и другое ремесленное производство
  Последнее обновление страницы
© 2021 Charles Plesums
Austin Texas USA

Мы получаем небольшую комиссию, если вы нажимаете на объявления (выбранные Google) или если вы ссылаетесь на продукт, рекомендованный нами.


Что такое трехфазное питание?

Электричество переменного тока меняет направление 120 раз в секунду, проходя полный цикл от нуля до пикового напряжения, обратно до нуля, затем до пика в другом направлении и обратно до нуля, 60 раз в секунду или 60 герц ( Гц) (В некоторых странах это 50 Гц, а не 60 Гц.) Если бы напряжение отображалось во времени, это была бы синусоида, с которой мы сталкивались в школе. Напряжение (давление) усредняется по причудливой методике (RMS — Root Mean Square), чтобы упростить последующие вычисления.Единственный раз, когда вам обычно приходится беспокоиться о фактическом пиковом напряжении, это изоляция проводов … электрическая сеть 120 вольт (среднеквадратичное значение) в большинстве домов на самом деле составляет пиковое значение около 300 вольт.

Обычная система распределения электроэнергии получает электричество от генераторов в трех разных точках вращения генератора и распределяет по всей стране по трем отдельным проводам, называемым фазами. Вот почему вы всегда видите три провода на гигантских башнях между городами (или в разные части городов).Пиковое напряжение на второй фазе немного позже, чем пиковое на первой фазе, что соответствует 1/3 цикла генератора. Точно так же третья фаза составляет 2/3 пути вращения генератора.

Когда питание подается в здание, трансформатор снижает напряжение до обычно используемого уровня 120 или 240 вольт. Для трехфазного питания требуется три трансформатора. Для бытового использования трансформатор требуется для каждых нескольких домов, исторически сложившихся на ближайшем столбе электропередач.Для упрощения одна фаза используется для группы домов, а другие фазы обслуживают другие дома.

Однофазной мощности достаточно для освещения. Но для двигателей однофазная мощность подобна велосипеду с одной педалью — по крайней мере, велосипеду профессионального типа, где обувь водителя пристегивается к педалям, чтобы он мог как толкать, так и тянуть. (Вы можете думать об этом как о стандартном велосипеде с двумя педалями, если хотите, где вы только нажимаете на педали, но это не очень хорошая аналогия, поскольку электрическая энергия толкает и тянет).При запуске велосипеда вам нужен небольшой толчок, чтобы педали начали вращаться, прежде чем обычное сильное нажатие вниз принесет какую-либо пользу. В однофазном двигателе пусковой конденсатор дает ему небольшой толчок, который запускает его в движение, но это все еще очень сильный толчок для запуска. Очень сильный толчок приводит к высокому пусковому току, который нагревает двигатель. Меньшие двигатели (до нескольких лошадиных сил — л.с.) могут рассеивать тепло от их более низкого пускового тока, но по мере того, как вы переходите к более крупным однофазным двигателям, пусковое тепло может накапливаться, поэтому некоторые эксперты рекомендуют не запускать более крупный однофазный двигатель. фазный двигатель более 6 раз в час, а другие производители рекомендуют всего 3 раза в час.А при мощности более 10 л.с. однофазный двигатель вообще непрактичен.

Крупные (промышленные) пользователи получают все три фазы. Трехфазное питание похоже на велосипед с тремя педалями (или с 6 педалями, если вам нужны отдельные педали, а не двухтактные). Теперь, когда мощность приложена к разным частям вращения, старт не так уж и важен. Если у вас есть большой двигатель или двигатель, который нужно часто запускать (например, лифт), это то, что вам нужно. Если в вашем районе нет трехфазного электричества, энергетическая компания может взимать с вас плату за подведение его к вашей собственности — иногда стоимость скромная, но я слышал, что доходит до 50 000 долларов за милю.Я знаю человека, который построил дом в деревне. Я заметил, что у него было 3-фазное питание на счетчике, но подрядчик установил только однофазный счетчик и подал однофазное электричество к его дому. Если бы он хотел трехфазное питание, ему нужно было бы только принести его из счетчика (мне так повезло!)

Три фазы «Сделай сам» (не от энергетической компании)

Мотор-генератор

Еще в темные века (когда я был студентом-электриком) было обычным делом преобразовывать любой тип энергии в любой другой тип энергии, подключая большой двигатель к генератору, который создавал желаемую мощность.Однофазный двигатель может быть соединен механическим валом с трехфазным генератором. Поскольку запуск большого однофазного двигателя затруднен, мы иногда запускали двигатель без нагрузки, а затем постепенно добавляли нагрузку генератора с помощью муфты. Даже при «жестком» подключении мы бы наверняка запустили двигатель без электрической нагрузки на генератор. Если вашему генератору необходимо выдерживать большой пусковой ток, может помочь большой маховик на мотор-генераторе — он помогает поддерживать вращение генератора, поскольку ему приходится увеличивать пусковую нагрузку.Трехфазное питание довольно «чистое» — красивые синусоидальные волны на графике генерируемого напряжения.

Вращающиеся преобразователи фазы

Если вы прокручиваете теорию достаточно долго, вы можете модифицировать двигатель, который запускал бы двигатель-генератор, чтобы одна из трех фаз просто исходила от первичной линии питания, а преобразователь должен был генерировать только разностей для вторая и третья фазы — без отдельного генератора. Или, более конкретно, некоторые обмотки преобразователя функционируют как двигатель, а другие обмотки той же машины функционируют как генератор, добавляя или вычитая из поступающей мощности вторую и третью фазы на выходе.Мощность довольно чистая, почти такая же хорошая, как от обычного генератора. Блоки более высокого качества имеют более чистую энергию, иногда достигаемую за счет использования электронных компонентов для очистки мощности, в конечном итоге достигая качества энергии от больших роторных генераторов, используемых энергетической компанией.

Технология роторного преобразователя хорошо зарекомендовала себя, но вращательные преобразователи должны быть достаточно большими (в 1,5–2 раза больше размера самого большого двигателя, который он должен запустить, или больше, если имеется большая пусковая нагрузка, плюс общая нагрузка на все двигатели, которые могут использоваться одновременно.Пусковая нагрузка основана на сумме двигателей, которые запускаются в один и тот же момент (поэтому используйте отдельные переключатели для отдельных двигателей, например пылесборник). Роторный преобразователь шумит; он довольно эффективен под нагрузкой, но потребляет изрядное количество энергии на холостом ходу. Подумайте о 3000 долларов и выше, чтобы купить его. Известным поставщиком является Kay Industries. Некоторые поставщики, такие как Kay и Arco, оценивают свои устройства по максимальному двигателю, который они должны запустить. Многие другие, такие как Am Rotary и Phoenix, оценивают свои агрегаты на основе «рабочей нагрузки», умноженной на множитель, часто 2, чтобы компенсировать дополнительную нагрузку при запуске.Таким образом, 10-сильный Kay можно сравнить с 20-сильным Am Rotary.

Простые статические преобразователи

После запуска трехфазного двигателя, если питание по-прежнему подается только на одну из трех фаз, двигатель будет продолжать работать и производить до 70,7% полной мощности. Многие простые (дешевые) статические преобразователи просто используют «дополнительные» обмотки двигателя для его запуска, например, цепь пускового конденсатора на однофазном двигателе. Иногда этого дешевого решения достаточно, и достаточно 2/3 мощности двигателя.Хотя эта проблема широко не обсуждается, мне интересно, как двигатель будет изнашиваться, поскольку вся мощность подается через одну сторону физического двигателя, особенно если он используется на максимально доступной мощности.

Некоторые люди делают свои собственные преобразователи (я не могу) или смотрят на Phase-A-Matic. Большинство двигателей MiniMax имеют мощность 4,8 л.с. и потребляют 22 ампера, поэтому подойдет PAM-600HD за 280 долларов (когда это было написано). Многие трехфазные двигатели MM больше. так что проверьте фактическое HP.

Инверторы
— сложные статические преобразователи

Термин «инвертор» стал использоваться для этого типа устройства.Электроника может быть использована для «развития» 3-х фазного питания. Ранние системы были очень дорогими и производили «грязную» мощность (волны неправильной формы с дополнительными частотами гармоник и т. д.), вредную для устройств, использующих мощность (старый подержанный блок может быть не выгодной сделкой). Электрические системы, даже трехфазные двигатели, иногда повреждались грязной энергией этих ранних систем. Технология значительно улучшилась, и современные устройства стали тихими, эффективными и производят относительно «чистую» энергию. (Солнечная и ветровая энергия должны быть преобразованы таким образом, что, возможно, способствовало развитию технологии.) Эти инверторы тихие и эффективные, а стоимость хороших устройств резко снизилась. В настоящее время они конкурентоспособны по стоимости с вращающимися фазовращателями и могут сделать эту технологию устаревшей. Сегодня это то, что я купил бы для себя. Проверьте Phase Perfect в качестве продавца.

Скорость вращения двигателя во многом определяется частотой подаваемой мощности — 60 Гц (или 50 Гц в некоторых странах). Двигатель, который может работать на частоте 50 или 60 Гц, будет работать в 5/6 раз быстрее на частоте 50 Гц.Если мы собираемся генерировать трехфазную электроэнергию с помощью электроники, частота также может изменяться (ЧРП)… и внезапно у нас появляется привод с регулируемой скоростью. Конечно, если мы запустим двигатель на половине или в два раза выше «нормальной» частоты, могут возникнуть необычные нагрузки на двигатель… скорость, которую должны поддерживать подшипники, тепло, выделяемое в обмотках, эффективность внутреннего охлаждения. фанаты и так далее. Двигатель, предназначенный для управления этими переменными скоростями, может работать с преобразователем фазы, который также является преобразователем частоты, что дает систему переменной скорости за скромную дополнительную плату.Даже самые обычные двигатели можно использовать в течение коротких периодов времени с разной скоростью и небольшими нагрузками, например, сверлильный станок. Эта технология используется в двигателях с «мягким пуском», таких как маршрутизаторы.

Распределение трехфазного питания в вашем магазине

Если вы покупаете трехфазную электроэнергию у электрической компании, у вас будет специальный трехфазный выключатель, и для вашей трехфазной проводки потребуется 4 или более проводов. Если вы создадите собственное трехфазное питание, у вас будет та же проблема… вы начнете с большой однофазной цепи для запуска вашего преобразователя, а затем должны будете распределить трехфазное питание.Для этого требуется трехфазный выключатель для защиты проводки и оборудования и, возможно, специальные трехфазные вилки. Подсказка. Обычно WalMart и Home Depot не продают трехфазные коробки, выключатели, вилки или розетки. Подключить проводку несложно, но вам нужно найти дистрибьютора, который продает эти компоненты коммерческим электрикам.

Если у вас есть только одна трехфазная машина, может оказаться практичным подключить преобразователь напрямую к трехфазной машине и контролировать однофазную мощность, поступающую в преобразователь.Некоторые преобразователи имеют встроенную в преобразователь защиту как двигателя, так и преобразователя. По мере снижения стоимости преобразователей может оказаться целесообразным покупать отдельные преобразователи для каждой трехфазной машины, чтобы избежать затрат на распределение (панели выключателей, проводка и вилки) для трехфазной проводки. Некоторые, по-видимому, однофазные машины имеют встроенный трехфазный преобразователь, чтобы использовать преимущества трехфазных двигателей.

Вращение : Три «горячих» провода в трех фазах часто называются T1, T2 и T3.Любой из 3 проводов подходит к любому из трех соединений, НО если двигатель вращается не в ту сторону, поменяйте местами любые два провода.

Пуск больших двигателей

Как отмечалось выше, однофазный двигатель имеет небольшой пусковой момент, поэтому потребляет большой пусковой ток, потребляя много энергии для начала движения. Большая часть этой мощности превращается в тепло в двигателе, а в более крупном двигателе много обмоток и железа. Поэтому более крупные двигатели, особенно однофазные, «любят» оставаться включенными или, по крайней мере, не запускаться и часто останавливаться.(Некоторые эксперты рекомендуют не более 6 пусков в час для большого однофазного двигателя, один поставщик пылеуловителей рекомендует запускать свой однофазный пылеуловитель не чаще 3 раз в час.)

Менее легко объяснить, как двигатели прогреваются по мере их использования, а подшипники расширяются и смазываются по-разному. Шины ленточной пилы и приводные ремни нагреваются во время работы. Поэтому, когда я запускаю свою большую ленточнопильную пилу после того, как она какое-то время простояла, я даю ей поработать 20-30 секунд или больше, прежде чем начать ее использовать — она ​​становится счастливее, и я, кажется, получаю лучший рез, что делает меня счастливее. .

Поскольку трехфазный двигатель естественно имеет пусковой момент, проблема пуска менее важна, чем для однофазного двигателя. Причины, по которым трехфазный двигатель должен работать между резками, менее важны, но все же есть аргумент в пользу того, чтобы оставить его включенным для охлаждения и смазки.

Обратите внимание, что редко встретишь однофазный двигатель мощностью более 5-10 л.с. из-за сложности его запуска.

Большинство больших двигателей, однофазных и трехфазных, имеют «магнитные» пускатели.Это и реле, которые включают и выключают питание, обеспечивая защиту от перегрузок, и специальные контакты, которые не разрушаются искрами, обычно возникающими при запуске и остановке двигателя, и магнитные регуляторы, отключающие питание в идеальное время. Это также обеспечивает фактор безопасности — если происходит кратковременный сбой питания, машина останавливается и не запускается, когда питание возвращается, пока вы не нажмете кнопку запуска. Если вам нужна дополнительная кнопка запуска, вы не подключаете питание машины к кнопке запуска, а только питание для мгновенного подключения реле (иногда называемого контактором).Если вам нужно несколько кнопок запуска, не проблема… просто подключите другую, и любая из них будет работать. Реле/контактор не только запускает двигатель, но и подает питание, чтобы удерживать реле во включенном состоянии. Как выключить его? Все время, пока он включен, питание на реле (не питание на двигатель) идет через кнопку выключения, которая нормально подключена. Когда вы нажимаете кнопку выключения, вы отключаете питание, которое удерживает подключенное реле, и машина останавливается. Если вам нужно несколько кнопок выключения, питание реле должно проходить через все кнопки останова (соединенные последовательно), поэтому любая из кнопок останова может прервать подачу питания на реле и остановить машину.Кнопки пуска нормально разомкнуты, подключены параллельно. Кнопки стоп нормально замкнуты, соединены последовательно.

Покупка коммерческой электроэнергии

Если у вас есть доступ к трехфазной электроэнергии, вы либо будете рассматриваться как коммерческий клиент, либо в некоторых регионах у вас будет возможность купить электроэнергию в качестве коммерческого клиента. Ваша стоимость за киловатт-час будет существенно ниже. Но помните, что энергетическая компания должна поддерживать генерирующие мощности и систему распределения, достаточную для вашей пиковой нагрузки.Поэтому, если вы являетесь коммерческим клиентом, у вас будет дополнительный счетчик, который измеряет этот спрос (пиковая нагрузка). За ваше «Спрос» взимается дополнительная плата. Если ваш кондиционер включается одновременно с запуском пилы и пылесборника, у вас может быть очень большой пик. Энергетическая компания должна отреагировать на это и взимать дополнительную плату за этот пиковый спрос (часто в течение следующих шести месяцев или более, а не за 10 секунд, которые вы использовали в пиковый период). Если вы не будете осторожны, ваш заряд «потребности» может быть больше, чем ваш заряд «мощности».Но если вы будете тщательно управлять пиковыми нагрузками, ваша энергетическая компания будет счастливее, и вы сможете свести к минимуму плату за потребление и получить выгоду от значительно более низкой ставки за киловатт-час используемой энергии. Иногда способ поддерживать низкую потребность заключается в использовании отдельных выключателей для запуска пылеуловителя и каждой машины, чтобы они не запускались в одно и то же время. Не используйте главный выключатель для включения освещения в магазине, сбора пыли, вентиляции, отопления/кондиционирования воздуха, сжатого воздуха и т. д.

Вы также можете взимать плату за коэффициент мощности.Некоторые элементы, такие как обычный асинхронный двигатель, потребляют значительный ток, но когда они работают на холостом ходу, они возвращают ток обратно в энергосистему в каждом цикле (60 раз в секунду). Пиковый ток не совпадает с пиковым напряжением — они «не совпадают по фазе». Фактическая используемая мощность — это произведение напряжения на ток в любой момент, но если они полностью не совпадают по фазе, мощность может быть равна нулю. Энергетическая компания по-прежнему должна предоставить систему распределения для поддержки вашего приема и возврата тока, поэтому иногда взимается дополнительная плата за «коэффициент мощности».«Вы можете предоставить устройства для улучшения коэффициента мощности и, таким образом, уменьшить дополнительную плату, или вы можете заплатить энергетической компании, если коэффициент мощности вашей нагрузки «плохой», и они предоставят большой конденсатор на столбе электропередач рядом с вами.

Этот сайт (макет и содержание) защищен ©2008-2018 Charles A. Plesums. Материал бесплатен для личного использования. Вопросы? связаться с нами.


ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ – Прикладное промышленное электричество

Важность электробезопасности

С помощью этого урока я надеюсь избежать распространенной ошибки, встречающейся в учебниках по электронике, когда либо игнорируется, либо недостаточно подробно освещается предмет электробезопасности.Я предполагаю, что у тех, кто читает эту книгу, есть хотя бы мимолетный интерес к реальной работе с электричеством, и поэтому тема безопасности имеет первостепенное значение.

Еще одним преимуществом включения подробного урока по электробезопасности является практический контекст, который он устанавливает для основных понятий напряжения, тока, сопротивления и проектирования цепей. Чем более актуальной может быть техническая тема, тем больше вероятность того, что студент обратит внимание и поймет. А что может быть более актуальным, чем применение для вашей личной безопасности? Кроме того, с учетом того, что электричество является повседневным явлением в современной жизни, почти каждый может понять иллюстрации, приведенные в таком уроке.Вы когда-нибудь задумывались, почему птиц не бьет током, когда они отдыхают на линиях электропередач? Читайте дальше и узнайте!

Физиологические эффекты электричества

Большинство из нас сталкивались с той или иной формой «электрического шока», когда электричество причиняет нашему телу боль или травму. Если нам повезет, степень этого опыта ограничивается покалыванием или толчками боли из-за накопления статического электричества, разряжающегося через наши тела. Когда мы работаем с электрическими цепями, способными подавать большую мощность на нагрузки, поражение электрическим током становится гораздо более серьезной проблемой, а боль — наименее значимым результатом удара.

Поскольку электрический ток проходит через материал, любое противодействие току (сопротивление) приводит к рассеянию энергии, обычно в виде тепла. Это самый простой и простой для понимания эффект электричества на живую ткань: ток заставляет ее нагреваться. Если количество выделяемого тепла достаточно, ткань может быть сожжена. Эффект физиологический, такой же, как повреждение, вызванное открытым пламенем или другим высокотемпературным источником тепла, за исключением того, что электричество способно прожигать ткани глубоко под кожей жертвы, даже обжигая внутренние органы.

Влияние электрического тока на нервную систему

Еще одно воздействие электрического тока на организм, пожалуй, самое значительное с точки зрения опасности, касается нервной системы. Под «нервной системой» я подразумеваю сеть особых клеток в организме, называемых нервными клетками или нейронами, которые обрабатывают и проводят множество сигналов, отвечающих за регуляцию многих функций организма. Головной мозг, спинной мозг и сенсорные/моторные органы в организме функционируют вместе, чтобы позволить ему ощущать, двигаться, реагировать, думать и запоминать.

Нервные клетки взаимодействуют друг с другом, действуя как «преобразователи», создавая электрические сигналы (очень небольшие напряжения и токи) в ответ на ввод определенных химических соединений, называемых нейромедиаторами , и высвобождая эти нейротрансмиттеры при стимуляции электрическими сигналами. Если через живое существо (человека или иное) провести электрический ток достаточной силы, его эффект будет состоять в том, чтобы преобладать над крошечными электрическими импульсами, обычно генерируемыми нейронами, перегружая нервную систему и препятствуя рефлекторным и волевым сигналам в способности передаваться. привести в действие мышцы.Мышцы, спровоцированные внешним (ударным) током, будут непроизвольно сокращаться, и пострадавший ничего не может с этим поделать.

Эта проблема особенно опасна, если пострадавший касается руками проводника под напряжением. Мышцы предплечья, отвечающие за сгибание пальцев, как правило, развиты лучше, чем мышцы, отвечающие за разгибание пальцев, и поэтому, если обе группы мышц попытаются сократиться из-за электрического тока, проходящего через руку человека, «сгибающие» мышцы будут побеждать, сжимая их. пальцы в кулак.Если проводник, подающий ток к пострадавшему, обращен к ладони его или ее руки, это сжимающее действие заставит руку крепко схватиться за провод, что ухудшит ситуацию, обеспечив отличный контакт с проводом. Жертва будет совершенно не в состоянии отпустить провод.

В медицине это состояние непроизвольного сокращения мышц называется столбняком . Электрики, знакомые с этим эффектом поражения электрическим током, часто называют обездвиженную жертву поражения электрическим током «застывшей на цепи».Столбняк, вызванный шоком, может быть прерван только путем остановки тока через пострадавшего.

Даже когда ток остановлен, жертва может некоторое время не восстанавливать произвольный контроль над своими мышцами, так как химический состав нейротрансмиттеров пришел в беспорядок. Этот принцип был применен в устройствах «электрошокового оружия», таких как электрошокеры, которые основаны на принципе мгновенного поражения жертвы импульсом высокого напряжения, подаваемым между двумя электродами. Удачный удар током временно (на несколько минут) обездвиживает пострадавшего.

Однако электрический ток способен воздействовать не только на скелетные мышцы жертвы шока. Мышца диафрагмы, управляющая легкими, и сердце, которое само по себе является мышцей, также могут быть «заморожены» в состоянии столбняка электрическим током. Даже слишком слабые токи, чтобы вызвать столбняк, часто способны искажать сигналы нервных клеток настолько, что сердце не может нормально биться, вызывая состояние, известное как фибрилляция . Фибрилляционное сердце трепещет, а не бьется, и неэффективно перекачивает кровь к жизненно важным органам тела.В любом случае смерть от удушья и/или остановки сердца обязательно наступит в результате достаточно сильного электрического тока через тело. По иронии судьбы, медицинский персонал использует сильный разряд электрического тока, приложенный к груди пострадавшего, чтобы «запустить» фибрилляционное сердце и привести его к нормальному ритму.

Эта последняя деталь приводит нас к еще одной опасности поражения электрическим током, характерной для систем общественного питания. Хотя наше первоначальное исследование электрических цепей будет сосредоточено почти исключительно на постоянном токе (постоянный ток или электричество, которое движется в непрерывном направлении в цепи), современные энергосистемы используют переменный ток или переменный ток.Технические причины такого предпочтения переменного тока в энергосистемах не имеют отношения к этому обсуждению, но особые опасности каждого вида электроэнергии очень важны для темы безопасности.

Воздействие переменного тока на организм во многом зависит от частоты. Низкочастотный (от 50 до 60 Гц) переменный ток используется в домашних хозяйствах США (60 Гц) и Европы (50 Гц); он может быть опаснее высокочастотного переменного тока и в 3-5 раз опаснее постоянного тока того же напряжения и силы тока. Низкочастотный переменный ток вызывает продолжительное сокращение мышц (тетания), которое может приморозить руку к источнику тока, продлевая воздействие.Постоянный ток чаще всего вызывает одиночное судорожное сокращение, которое часто отталкивает жертву от источника тока.

Переменная природа

переменного тока имеет большую тенденцию приводить нейроны кардиостимулятора сердца в состояние фибрилляции, тогда как постоянный ток имеет тенденцию просто останавливать сердце. Как только ток разряда остановлен, «замороженное» сердце имеет больше шансов восстановить нормальную картину сокращений, чем сердце с фибрилляцией. Вот почему «дефибрилляционное» оборудование, используемое медиками скорой помощи, работает: импульс тока, подаваемый дефибриллятором, имеет постоянный ток, который останавливает фибрилляцию и дает сердцу шанс восстановиться.

В любом случае электрические токи, достаточно сильные для того, чтобы вызвать непроизвольное сокращение мышц, опасны, и их следует избегать любой ценой. В следующем разделе мы рассмотрим, как такие токи обычно входят в тело и выходят из него, а также рассмотрим меры предосторожности против таких явлений.

  • Электрический ток способен вызывать глубокие и тяжелые ожоги тела из-за рассеивания мощности на электрическом сопротивлении тела.
  • Столбняк — это состояние, при котором мышцы непроизвольно сокращаются из-за прохождения внешнего электрического тока через тело.Когда непроизвольное сокращение мышц, контролирующих пальцы, приводит к тому, что жертва не может отпустить проводник под напряжением, говорят, что жертва «застыла в цепи».
  • Диафрагма (легкое) и сердечная мышца одинаково подвержены воздействию электрического тока. Даже токи, слишком слабые, чтобы вызвать столбняк, могут быть достаточно сильными, чтобы воздействовать на нейроны кардиостимулятора сердца, заставляя сердце трепетать, а не сильно биться.
  • Постоянный ток (DC) с большей вероятностью вызовет мышечный столбняк, чем переменный ток (AC), в результате чего постоянный ток с большей вероятностью может «заморозить» пострадавшего в сценарии шока.Тем не менее, переменный ток с большей вероятностью вызовет фибрилляцию сердца пострадавшего, что является более опасным состоянием для пострадавшего после того, как ток разряда был остановлен.

 

Электричество требует полного пути (цепи) для непрерывного протекания. Вот почему удар, полученный от статического электричества, является только мгновенным толчком: течение тока обязательно кратковременно, когда статические заряды уравниваются между двумя объектами. Такие разряды самоограниченной продолжительности редко бывают опасными.

Без двух контактных точек на корпусе для входа и выхода тока, соответственно, нет опасности поражения электрическим током. Вот почему птицы могут безопасно отдыхать на высоковольтных линиях электропередач, не получая ударов током: они соприкасаются с цепью только в одной точке.

Рисунок 1.1

Для того чтобы ток протекал по проводнику, должно присутствовать напряжение, которое мотивирует его. Напряжение, как вы должны помнить, всегда относительно между двумя точками . Не существует такого понятия, как напряжение «включено» или «в» одной точке цепи, поэтому птица, контактирующая с одной точкой в ​​​​вышеприведенной цепи, не имеет напряжения, приложенного к ее телу, чтобы установить ток через нее.Да, несмотря на то, что они опираются на две ножки , обе ножки касаются одного и того же провода, что делает их электрически общими . С точки зрения электричества, обе ноги птицы касаются одной и той же точки, поэтому между ними нет напряжения, которое могло бы стимулировать ток через тело птицы.

Это может привести к мысли, что невозможно получить удар током, коснувшись только одного провода. Как и птицы, если мы обязательно коснемся только одного провода за раз, мы будем в безопасности, верно? К сожалению, это неправильно.В отличие от птиц, люди обычно стоят на земле, когда касаются «живого» провода. Много раз одна сторона энергосистемы будет преднамеренно соединена с заземлением, поэтому человек, касающийся одного провода, фактически устанавливает контакт между двумя точками в цепи (проводом и заземлением):

Рисунок 1.2

Символ заземления представляет собой набор из трех горизонтальных полос уменьшающейся ширины, расположенных в левом нижнем углу показанной цепи, а также у ног человека, подвергающегося удару током.В реальной жизни заземление энергосистемы состоит из какого-то металлического проводника, закопанного глубоко в землю для обеспечения максимального контакта с землей. Этот проводник электрически соединен с соответствующей точкой соединения на цепи толстым проводом. Связь жертвы с землей осуществляется через ноги, которые касаются земли.

В этот момент у ученика обычно возникает несколько вопросов:

  • Если наличие точки заземления в цепи обеспечивает легкую точку контакта для кого-то, кто может получить удар током, зачем вообще иметь ее в цепи? Разве незаземленная цепь не была бы безопаснее?
  • Человек, которого шокируют, скорее всего, не босиком.Если резина и ткань являются изоляционными материалами, то почему их обувь не защищает их, предотвращая образование цепи?
  • Насколько хорошим проводником может быть грязь ? Если вы можете получить удар током через землю, почему бы не использовать землю в качестве проводника в наших силовых цепях?

Отвечая на первый вопрос, наличие преднамеренной точки «заземления» в электрической цепи предназначено для обеспечения того, чтобы одна ее сторона была безопасна для контакта.Обратите внимание: если наша жертва на приведенной выше диаграмме коснется нижней стороны резистора, ничего не произойдет, даже если ее ноги все еще будут касаться земли:

Рисунок 1.3

Поскольку нижняя сторона цепи надежно соединена с землей через точку заземления в левом нижнем углу цепи, нижний проводник цепи электрически общий с заземлением. Поскольку между электрически общими точками не может быть напряжения, на человека, контактирующего с нижним проводом, не будет подано напряжение, и он не получит удар током.По той же причине провод, соединяющий цепь с заземляющим стержнем / пластинами, обычно остается оголенным (без изоляции), так что любой металлический предмет, с которым он соприкасается, будет аналогичным образом электрически общим с землей.

Заземление цепи гарантирует, что по крайней мере в одной точке цепи будет безопасно прикасаться. Но как насчет того, чтобы оставить цепь полностью незаземленной? Разве это не сделало бы любого человека, касающегося всего лишь одного провода, таким же безопасным, как птица, сидящая только на одном проводе? В идеале да. Практически нет.Посмотрите, что происходит без заземления:

Рисунок 1.4

Несмотря на то, что ноги человека все еще соприкасаются с землей, прикосновение к любой отдельной точке цепи должно быть безопасным. Поскольку через тело человека от нижней стороны источника напряжения к верхней не образуется полный путь (цепь), ток не может пройти через человека. Однако все это может измениться из-за случайного заземления, например, если ветка дерева касается линии электропередачи и обеспечивает соединение с заземлением.Такое случайное соединение проводника энергосистемы с землей (землей) называется замыканием на землю .

Рисунок 1.5

Замыкания на землю

Замыкания на землю могут быть вызваны многими причинами, в том числе скоплением грязи на изоляторах линий электропередач (создание пути грязной воды для тока от проводника к опоре и земле во время дождя), просачиванию грунтовых вод в подземные проводники линий электропередач , а птицы приземляются на линии электропередач, соединяя линию со столбом своими крыльями.Учитывая множество причин замыканий на землю, они, как правило, непредсказуемы. В случае с деревьями никто не может гарантировать, какой провод может касаться их ветвей. Если бы дерево задело верхний провод в цепи, это сделало бы верхний провод безопасным для прикосновения, а нижний — опасным — полная противоположность предыдущему сценарию, когда дерево касается нижнего провода:

. Рисунок 1.6

Если ветка дерева соприкасается с верхним проводом, этот провод становится заземляющим проводником в цепи, электрически общим с заземлением.Следовательно, между этим проводом и землей нет напряжения, но есть полное (высокое) напряжение между нижним проводом и землей. Как упоминалось ранее, ветки деревьев являются лишь одним из потенциальных источников замыканий на землю в энергосистеме. Рассмотрим незаземленную энергосистему без соприкасающихся деревьев, но на этот раз с двумя людьми, касающимися отдельных проводов:

Рисунок 1.7

Когда каждый человек стоит на земле и контактирует с разными точками цепи, путь ударного тока проходит через одного человека, через землю и через другого человека.Несмотря на то, что каждый человек думает, что безопасно коснуться только одной точки цепи, их совместные действия создают смертельный сценарий. По сути, один человек действует как замыкание на землю, что делает его небезопасным для другого человека. Именно поэтому незаземленные энергосистемы опасны: напряжение между любой точкой цепи и землей (землей) непредсказуемо, потому что замыкание на землю может возникнуть в любой точке цепи в любое время. Единственный персонаж, который гарантированно будет в безопасности в этих сценариях, — это птица, которая вообще не имеет связи с землей! Надежно соединив назначенную точку цепи с заземлением («заземлив» цепь), по крайней мере, безопасность может быть обеспечена в этой точке.Это является большей гарантией безопасности, чем полное отсутствие заземления.

Отвечая на второй вопрос, обувь на резиновой подошве до действительно обеспечивает некоторую электрическую изоляцию, помогающую защитить кого-либо от проведения ударного тока через ноги. Тем не менее, большинство распространенных моделей обуви не должны быть электрически «безопасными», их подошвы слишком тонкие и не из нужного материала. Кроме того, любая влага, грязь или токопроводящие соли от пота тела на поверхности подошвы обуви или через нее могут поставить под угрозу те небольшие изолирующие свойства обуви, которые она изначально имела.Есть обувь, специально предназначенная для опасных электромонтажных работ, а также толстые резиновые коврики, на которых можно стоять при работе с электрическими цепями под напряжением, но эти специальные элементы снаряжения должны быть в абсолютно чистом и сухом состоянии, чтобы быть эффективными. Достаточно сказать, что обычной обуви недостаточно, чтобы гарантировать защиту от поражения электрическим током от энергосистемы.

Исследование контактного сопротивления между частями человеческого тела и точками контакта (например, землей) показывает широкий диапазон цифр (информацию об источнике этих данных см. в конце главы):

  • Контакт с руками или ногами, с резиновой изоляцией: 20 МОм тип.
  • Контакт стопы через кожаную подошву обуви (сухую): от 100 кОм до 500 кОм
  • Контакт ноги через кожаную подошву обуви (влажную): от 5 кОм до 20 кОм

Как видите, резина не только является гораздо лучшим изоляционным материалом, чем кожа, но и наличие воды в пористом веществе, таком как кожа , значительно снижает электрическое сопротивление.

Отвечая на третий вопрос, грязь не очень хороший проводник (по крайней мере, когда она сухая!). Это слишком плохой проводник, чтобы поддерживать непрерывный ток для питания нагрузки.Однако, как мы увидим в следующем разделе, требуется очень небольшой ток, чтобы ранить или убить человека, поэтому даже плохой проводимости грязи достаточно, чтобы обеспечить путь для смертельного тока, когда имеется достаточное напряжение, как обычно находится в энергосистемах.

Некоторые поверхности земли являются лучшими изоляторами, чем другие. Асфальт, например, на масляной основе обладает гораздо большей устойчивостью, чем большинство видов грязи или камня. Бетон, с другой стороны, имеет тенденцию иметь довольно низкое сопротивление из-за содержания в нем воды и электролита (проводящего химического вещества).

  • Поражение электрическим током может произойти только при контакте между двумя точками цепи; при подаче напряжения на тело пострадавшего.
  • Силовые цепи обычно имеют обозначенную точку, которая «заземляется»: прочно соединена с металлическими стержнями или пластинами, закопанными в землю, чтобы гарантировать, что одна сторона цепи всегда находится под потенциалом земли (нулевое напряжение между этой точкой и землей).
  • Замыкание на землю — это случайное соединение между проводником цепи и землей (землей).
  • Специальная изолирующая обувь и коврики предназначены для защиты людей от ударов током через заземление, но даже эти элементы снаряжения должны быть чистыми и сухими, чтобы быть эффективными. Обычная обувь недостаточно хороша, чтобы обеспечить защиту от ударов, изолируя ее владельца от земли.
  • Хотя грязь является плохим проводником, она может проводить ток, достаточный для того, чтобы ранить или убить человека.

Распространенная фраза, касающаяся электробезопасности, звучит примерно так: « Убивает не напряжение, а ток ! ” Хотя в этом есть доля правды, нужно понять больше об опасности поражения электрическим током, чем эта простая поговорка.Если бы напряжение не представляло опасности, никто бы никогда не печатал и не вывешивал таблички с надписью: ОПАСНОСТЬ — ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!

Принцип «текущие убийства» по сути верен. Это электрический ток, который сжигает ткани, замораживает мышцы и вызывает фибрилляцию сердца. Однако электрический ток не возникает сам по себе: должно быть доступное напряжение, чтобы заставить ток течь через жертву. Тело человека также оказывает сопротивление току, что необходимо учитывать.

Взяв закон Ома для напряжения, тока и сопротивления и выразив его через ток при заданном напряжении и сопротивлении, мы получим следующее уравнение:

[латекс]\textbf{закон Ома}[/латекс]

[латекс]Ток=\frac{Напряжение}{Сопротивление}[/latex]                [latex]I=\frac{E}{R}[/latex]

 

Величина тока, протекающего через тело, равна величине напряжения, приложенного между двумя точками на этом теле, деленному на электрическое сопротивление тела между этими двумя точками.Очевидно, что чем большее напряжение может вызвать протекание тока, тем легче он будет течь через любое заданное сопротивление. Отсюда опасность высокого напряжения, которое может генерировать достаточный ток, чтобы вызвать травму или смерть. И наоборот, если тело имеет более высокое сопротивление, при любом заданном напряжении будет течь меньший ток. То, насколько опасно напряжение, зависит от того, насколько велико общее сопротивление в цепи, противодействующее протеканию электрического тока.

Сопротивление тела не является фиксированной величиной.Это варьируется от человека к человеку и время от времени. Существует даже методика измерения телесного жира, основанная на измерении электрического сопротивления между пальцами ног и пальцев человека. Различное процентное содержание жира в организме обеспечивает различное сопротивление: одна переменная влияет на электрическое сопротивление в организме человека. Чтобы метод работал точно, человек должен регулировать потребление жидкости за несколько часов до теста, что указывает на то, что гидратация тела является еще одним фактором, влияющим на электрическое сопротивление тела.

Сопротивление тела также варьируется в зависимости от того, как осуществляется контакт с кожей: от руки к руке, от руки к ноге, от стопы к стопе, от руки к локтю и т. д. Пот, богатый солью и минералами , является отличным проводником электричества, будучи жидкостью. Как и кровь с таким же высоким содержанием проводящих химических веществ. Таким образом, контакт с проводом потной рукой или открытой раной будет оказывать гораздо меньшее сопротивление току, чем контакт с чистой сухой кожей.

Измеряя электрическое сопротивление чувствительным измерителем, я измеряю приблизительно 1 миллион Ом сопротивления (1 МОм) на руках, держа между пальцами металлические щупы измерителя.Измеритель показывает меньшее сопротивление, когда я сильно сжимаю щупы, и большее сопротивление, когда я держу их свободно. Я сижу здесь за своим компьютером, печатая эти слова, и мои руки чисты и сухи. Если бы я работал в какой-то жаркой, грязной промышленной среде, сопротивление между моими руками, вероятно, было бы намного меньше, что представляло бы меньшее сопротивление смертельно опасному току и большую угрозу поражения электрическим током.

Насколько опасен электрический ток?

Ответ на этот вопрос также зависит от нескольких факторов.Индивидуальная химия тела оказывает значительное влияние на то, как электрический ток влияет на человека. Некоторые люди очень чувствительны к току, испытывая непроизвольные сокращения мышц при ударах статическим электричеством. Другие могут высекать большие искры от разряда статического электричества и почти не ощущать этого, не говоря уже о мышечном спазме. Несмотря на эти различия, приблизительные рекомендации были разработаны с помощью тестов, которые показывают, что для проявления вредных эффектов требуется очень небольшой ток (опять же, см. в конце главы информацию об источнике этих данных).Все значения тока указаны в миллиамперах (миллиампер равен 1/1000 ампера):

ЭФФЕКТ ТЕЛА МУЖЧИНЫ/ЖЕНЩИНЫ ПОСТОЯННЫЙ ТОК (DC) 60 Гц 100 кГц
Легкое ощущение в руке(ах) Мужчины 1,0 мА 0,4 мА 7 мА
Женщины 0,6 мА 0,3 мА 5 мА
Порог боли Мужчины 5.2 мА 1,1 мА 12 мА
Женщины 3,5 мА 0,7 мА 8 мА
Болезненность, но произвольный контроль мышц сохраняется Мужчины 62 мА 9 мА 55 мА
Женщины 41 мА 6 мА 37 мА
Болезненность, невозможность отпустить провода Мужчины 76 мА 16 мА 75 мА
Женщины 60 мА 15 мА 63 мА
Сильная боль, затрудненное дыхание Мужчины 90 мА 23 мА 94 мА
Женщины 60 мА 15 мА 63 мА
Возможна фибрилляция сердца через 3 секунды Мужчины и женщины 500 мА 100 мА

«Гц» обозначает единицу измерения Герц .Это мера того, насколько быстро меняется переменный ток, иначе известная как частота . Так, столбец цифр с надписью «60 Гц переменного тока» относится к току, который чередуется с частотой 60 циклов (1 цикл = период времени, когда ток течет в одном направлении, затем в другом) в секунду. Последний столбец, помеченный как «10 кГц переменного тока», относится к переменному току, который совершает десять тысяч (10 000) циклов туда и обратно каждую секунду.

Имейте в виду, что эти цифры приблизительны, так как люди с разным химическим составом тела могут реагировать по-разному.Было высказано предположение, что тока всего 17 миллиампер переменного тока через грудную клетку достаточно, чтобы вызвать фибрилляцию у человека при определенных условиях. Большинство наших данных относительно индуцированной фибрилляции получено в результате испытаний на животных. Очевидно, что проводить тесты индуцированной фибрилляции желудочков на людях нецелесообразно, поэтому имеющиеся данные отрывочны. О, и если вам интересно, я понятия не имею, почему женщины более восприимчивы к электрическому току, чем мужчины! Предположим, мне нужно было положить руки на клеммы источника переменного напряжения с частотой 60 Гц (60 циклов в секунду).Какое напряжение потребуется в этом состоянии чистой, сухой кожи, чтобы произвести ток в 20 миллиампер (достаточно, чтобы я не смог отпустить источник напряжения)? Мы можем использовать закон Ома, чтобы определить это:

[латекс]E = ИК[/латекс]

[латекс]E = (20 мА)(1 М \Омега)[/латекс]

[латекс]\textbf{E = 20 000 вольт или 20 кВ}[/латекс]

Имейте в виду, что это «наилучший сценарий» (чистая, сухая кожа) с точки зрения электробезопасности, и что это значение напряжения представляет собой величину, необходимую для возникновения столбняка.Гораздо меньше потребуется, чтобы вызвать болевой шок! Кроме того, имейте в виду, что физиологические эффекты любого конкретного количества тока могут значительно различаться от человека к человеку и что эти расчеты являются лишь приблизительными оценками .

Побрызгав на пальцы водой для имитации пота, я смог измерить сопротивление рукопашного боя всего 17 000 Ом (17 кОм). Имейте в виду, что только один палец каждой руки касается тонкой металлической проволоки. Пересчитав напряжение, необходимое для возникновения тока в 20 миллиампер, получим такую ​​цифру:

[латекс]E = ИК[/латекс]

[латекс]E = (20 мА)(17 кОм)[/латекс]    

[латекс]\textbf{E = 340 В}[/латекс]

В этом реалистичном состоянии достаточно 340 вольт потенциала от одной моей руки к другой, чтобы вызвать 20 миллиампер тока.Тем не менее, все еще можно получить смертельный удар от меньшего напряжения, чем это. При гораздо более низком значении сопротивления тела, усиленном контактом с кольцом (золотая полоса, обернутая по окружности пальца, является отличной точкой контакта для поражения электрическим током) или полным контактом с крупным металлическим предметом, таким как труба или металл. ручкой инструмента показатель сопротивления тела может упасть до 1000 Ом (1 кОм), что позволяет даже более низкому напряжению представлять потенциальную опасность.

[латекс]E = ИК[/латекс]

[латекс]E = (20 мА)(1 кОм)[/латекс]

[латекс]\textbf{E = 20 В}[/латекс]

Обратите внимание, что в этом состоянии 20 вольт достаточно, чтобы произвести через человека ток силой 20 миллиампер; достаточно, чтобы вызвать столбняк. Помните, было высказано предположение, что ток силой всего 17 миллиампер может вызвать фибрилляцию желудочков (сердца). При сопротивлении рукопашного боя 1000 Ом для создания этого опасного состояния потребуется всего 17 вольт.

[латекс]E = ИК[/латекс]
[латекс]E = (17 мА)(1 кВт)[/латекс]
[латекс]\textbf{E = 17 В}[/латекс]

Семнадцать вольт не так уж и много для электрических систем. Конечно, это «наихудший» сценарий с переменным напряжением 60 Гц и отличной проводимостью тела, но он показывает, насколько малое напряжение может представлять серьезную угрозу при определенных условиях.

Условия, необходимые для создания сопротивления тела 1000 Ом, не обязательно должны быть такими экстремальными, как то, что было представлено (потная кожа с контактом на золотом кольце).Сопротивление тела может уменьшаться при приложении напряжения (особенно если столбняк заставляет пострадавшего сильнее сжимать проводник), так что при постоянном напряжении удар может усилиться после первого контакта. То, что начинается как легкий шок — достаточно, чтобы «заморозить» жертву, чтобы она не могла отпустить, — может перерасти во что-то достаточно серьезное, чтобы убить ее, поскольку сопротивление их тела уменьшается, а ток соответственно увеличивается.

Исследования предоставили примерный набор цифр электрического сопротивления точек контакта человека в различных условиях:

 

Ситуация Сухой Влажный
Провод, на который нажали пальцем 40 000 Ом – 1 000 000 Ом 4 000 Ом – 15 000 Ом
Провод, удерживаемый рукой 15 000 Ом – 50 000 Ом 3000 Ом – 5000 Ом
Металлические щипцы, удерживаемые рукой 5 000 Ом – 10 000 Ом 1000 Ом – 3000 Ом
Контакт с ладонью 3000 Ом – 8000 Ом 1000 Ом – 2000 Ом
1.5-дюймовая металлическая труба, удерживаемая одной рукой 1000 Ом – 3000 Ом 500 Ом – 1500 Ом
1,5-дюймовая металлическая труба, удерживаемая двумя руками 500 Ом – 1500 кОм 250 Ом – 750 Ом
Рука, погруженная в проводящую жидкость 200 Ом – 500 Ом
Ножка, погруженная в проводящую жидкость 100 Ом – 300 Ом

 

Обратите внимание на значения сопротивления двух условий, включающих 1.Металлическая труба 5 дюймов. Сопротивление, измеренное двумя руками, сжимающими трубу, составляет ровно половину сопротивления одной руки, сжимающей трубу.

Рис. 1.8

Двумя руками площадь контакта с телом в два раза больше, чем с одной рукой. Это важный урок: электрическое сопротивление между любыми контактирующими объектами уменьшается с увеличением площади контакта при прочих равных условиях. Когда трубку держат двумя руками, ток имеет два 90 195 параллельных 90 196 путей, по которым течет от трубы к телу (или наоборот).

Рис. 1.9.

. Как мы увидим в одной из последующих глав, параллельных путей цепи всегда дают меньшее общее сопротивление, чем любой отдельный путь, рассматриваемый отдельно.

В промышленности 30 вольт обычно считаются консервативным пороговым значением для опасного напряжения. Осторожный человек должен расценивать любое напряжение выше 30 вольт как опасное, не полагаясь на нормальное сопротивление тела для защиты от удара. Тем не менее, держать руки в чистоте и сухости и снимать все металлические украшения при работе с электричеством — отличная идея.Даже при более низком напряжении металлические украшения могут представлять опасность, проводя ток, достаточный для того, чтобы обжечь кожу, если они соприкасаются между двумя точками цепи. Металлические кольца, в частности, были причиной более чем нескольких обожженных пальцев, устанавливая мосты между точками в низковольтной, сильноточной цепи.

Кроме того, напряжение ниже 30 В может быть опасным, если его достаточно, чтобы вызвать неприятные ощущения, которые могут привести к рывку и случайному контакту с более высоким напряжением или какой-либо другой опасности.Я помню, как однажды жарким летним днем ​​работал над автомобилем. Я был в шортах, моя голая нога касалась хромированного бампера автомобиля, когда я затягивал контакты аккумулятора. Когда я коснулся металлическим ключом положительной (незаземленной) стороны 12-вольтовой батареи, я почувствовал покалывание в том месте, где моя нога касалась бампера. Сочетание плотного контакта с металлом и моей потной кожи позволило ощутить удар всего 12-вольтовым электрическим потенциалом.

К счастью, ничего страшного не произошло, но если бы двигатель работал и удар ощущался в моей руке, а не в ноге, я мог бы рефлекторно дернуть руку на пути вращающегося вентилятора или уронить металлический ключ на клеммы аккумулятора (вызвав большие величины тока через гаечный ключ с большим количеством сопутствующих искр).Это иллюстрирует еще один важный урок, касающийся электробезопасности; что электрический ток сам по себе может быть косвенной причиной травмы, заставляя вас прыгать или сокращать части вашего тела, нанося вред.

Путь тока, проходящий через человеческое тело, влияет на то, насколько он вреден. Ток воздействует на все мышцы, находящиеся на его пути, и, поскольку мышцы сердца и легких (диафрагмы), вероятно, являются наиболее важными для выживания, пути удара, пересекающие грудную клетку, являются наиболее опасными.Это делает путь ударного тока из рук в руки очень вероятным способом получения травм и летального исхода.

Во избежание подобных ситуаций рекомендуется работать только одной рукой с цепями под напряжением, находящимися под опасным напряжением, а другую руку держать в кармане, чтобы случайно ничего не задеть. Конечно, всегда безопаснее работать с обесточенной цепью, но это не всегда практично или возможно. При работе одной рукой правая рука обычно предпочтительнее левой по двум причинам: большинство людей правши (что обеспечивает дополнительную координацию при работе), а сердце обычно расположено слева от центра в грудной полости.

Для левшей этот совет может оказаться не самым лучшим. Если такой человек недостаточно координирует свою правую руку, он может подвергать себя большей опасности, используя руку, с которой ему наименее комфортно, даже если ударный ток через эту руку может представлять большую опасность для его сердца. Относительная опасность удара током одной рукой или другой, вероятно, меньше, чем опасность работы с менее чем оптимальной координацией, поэтому выбор руки лучше оставить на усмотрение человека.

Наилучшей защитой от поражения электрическим током от цепи под напряжением является сопротивление, а сопротивление телу можно повысить с помощью изолированных инструментов, перчаток, обуви и другого снаряжения. Ток в цепи является функцией доступного напряжения, деленной на общего сопротивления на пути потока. Как мы рассмотрим более подробно позже в этой книге, сопротивления имеют аддитивный эффект, когда они сложены таким образом, что существует только один путь для протекания тока:

. Фигура 1.10

 

Лицо, находящееся в непосредственном контакте с источником напряжения: сила тока ограничивается только сопротивлением тела.

[латекс]I = \frac{E}{R_{boot}}[/latex]

 

Теперь мы увидим эквивалентную схему для человека в утепленных перчатках и ботинках:

Рисунок 1.11

 

Лицо в изолирующих перчатках и сапогах;

Ток теперь ограничен сопротивлением цепи:

[латекс]I = \frac{E}{R_{перчатка}+R_{тело}+R_{сапог}+}[/latex]

 

Поскольку электрический ток должен пройти через ботинок и тело и перчатку, чтобы завершить свою цепь обратно к батарее, сумма ( сумма ) этих сопротивлений препятствует протеканию тока в большей степени, чем любая сопротивлений, рассматриваемых индивидуально.

Безопасность — одна из причин, по которой электрические провода обычно покрывают пластиковой или резиновой изоляцией: для значительного увеличения сопротивления между проводником и кем-либо или чем-либо, кто может с ним соприкасаться. К сожалению, было бы непомерно дорого заделывать проводники ЛЭП недостаточной изоляцией для обеспечения безопасности в случае случайного прикосновения. Таким образом, безопасность поддерживается за счет того, что эти линии находятся достаточно далеко от досягаемости, чтобы никто не мог случайно коснуться их.

Если возможно, отключите питание цепи перед выполнением каких-либо работ на ней.Вы должны обезопасить все источники вредной энергии, прежде чем система может считаться безопасной для работы. В промышленности обеспечение безопасности схемы, устройства или системы в этом состоянии обычно называется переводом их в состояние нулевого энергопотребления . В центре внимания этого урока, конечно же, электробезопасность. Однако многие из этих принципов применимы и к неэлектрическим системам.

  • Вред для тела зависит от величины ударного тока. Более высокое напряжение позволяет производить более высокие и опасные токи.Сопротивление противодействует току, что делает высокое сопротивление хорошей защитой от ударов.
  • Обычно считается, что любое напряжение выше 30 может создавать опасные ударные токи. Металлические украшения определенно плохо носить при работе с электрическими цепями. Кольца, ремешки для часов, ожерелья, браслеты и другие подобные украшения обеспечивают превосходный электрический контакт с вашим телом и могут сами проводить ток, достаточный для того, чтобы вызвать ожоги кожи, даже при низком напряжении.
  • Низкое напряжение все еще может быть опасным, даже если оно слишком низкое, чтобы непосредственно вызвать поражение электрическим током.Их может быть достаточно, чтобы напугать жертву, заставив ее дернуться назад и коснуться чего-то более опасного в непосредственной близости.
  • При необходимости работы на «живой» цепи лучше выполнять работу одной рукой, чтобы не допустить смертельного рукопашного (через грудную клетку) пути ударного тока.
  • Если возможно, отключите питание цепи, прежде чем выполнять какие-либо работы с ней.

При работе с оборудованием отключите все источники питания перед выполнением любых работ.В промышленности удаление этих источников питания из схемы, устройства или системы обычно называется переводом их в состояние нулевого энергопотребления . В центре внимания этого урока, конечно же, электробезопасность. Однако многие из этих принципов применимы и к неэлектрическим системам.

Защита чего-либо в состоянии нулевой энергии означает избавление от любого вида потенциальной или накопленной энергии, включая, помимо прочего:

  • Опасное напряжение
  • Давление пружины
  • Гидравлическое (жидкостное) давление
  • Пневматическое (воздушное) давление
  • Подвесной груз
  • Химическая энергия (легковоспламеняющиеся или иные химически активные вещества)
  • Ядерная энергия (радиоактивные или делящиеся вещества)

Напряжение по своей природе является проявлением потенциальной энергии.В первой главе я даже использовал приподнятую жидкость в качестве аналогии потенциальной энергии напряжения, обладающей способностью (потенциалом) производить ток (поток), но не обязательно реализующей этот потенциал до тех пор, пока не будет установлен подходящий путь для потока. и сопротивление потоку преодолевается. Пара проводов с высоким напряжением между ними не выглядит и не кажется опасной, даже несмотря на то, что между ними находится достаточно потенциальной энергии, чтобы пропустить через ваше тело смертельную силу тока. Несмотря на то, что это напряжение в настоящее время ничего не делает, у него есть потенциал, и этот потенциал должен быть нейтрализован, прежде чем станет безопасным физический контакт с этими проводами.

Все правильно спроектированные цепи имеют механизмы «разъединителя» для отключения напряжения от цепи. Иногда эти «разъединители» выполняют двойную функцию автоматического размыкания в условиях чрезмерного тока, и в этом случае мы называем их «автоматическими выключателями». В других случаях разъединители представляют собой устройства с ручным управлением без автоматической функции. В любом случае они предназначены для вашей защиты и должны использоваться должным образом. Обратите внимание, что устройство отключения должно быть отделено от обычного выключателя, используемого для включения и выключения устройства.Это защитный выключатель, который следует использовать только для защиты системы в состоянии нулевого энергопотребления:

. Рис. 1.12

Когда разъединитель находится в положении «разомкнуто», как показано на рисунке (обрыв цепи отсутствует), цепь разомкнута и тока не будет. На нагрузке будет нулевое напряжение, а полное напряжение источника будет падать на разомкнутые контакты разъединителя. Обратите внимание, что нет необходимости в разъединителе в нижнем проводнике цепи. Поскольку эта сторона цепи прочно соединена с землей (землей), она электрически общая с землей, и ее лучше оставить такой.Для максимальной безопасности персонала, работающего с нагрузкой этой цепи, можно установить временное заземление на верхней стороне нагрузки, чтобы исключить падение напряжения на нагрузке:

Рисунок 1.13

При наличии временного заземления обе стороны проводки нагрузки подключаются к земле, обеспечивая состояние нулевого энергопотребления на нагрузке.

Поскольку заземление с обеих сторон нагрузки электрически эквивалентно короткому замыканию нагрузки проводом, это еще один способ достижения той же цели максимальной безопасности:

Фигура 1.14

В любом случае обе стороны нагрузки будут электрически общими с землей, что не допускает наличия напряжения (потенциальной энергии) между любой стороной нагрузки и землей, на которой стоят люди. Этот метод временного заземления проводников в обесточенной энергосистеме очень распространен при ремонтных работах, выполняемых в системах распределения электроэнергии высокого напряжения.

Еще одним преимуществом этой меры предосторожности является защита от возможности замыкания разъединителя (включения, чтобы обеспечить непрерывность цепи), когда люди все еще контактируют с нагрузкой.Временный провод, подключенный к нагрузке, вызовет короткое замыкание, когда разъединитель будет замкнут, немедленно отключив любые устройства защиты от перегрузки по току (автоматические выключатели или предохранители) в цепи, которые снова отключат питание. Если это произойдет, разъединитель вполне может быть поврежден, но рабочие на нагрузке находятся в безопасности.

Здесь следует упомянуть, что устройства перегрузки по току не предназначены для защиты от поражения электрическим током.Скорее они существуют исключительно для защиты проводников от перегрева из-за чрезмерных токов. Только что описанные временные закорачивающие провода действительно вызвали бы «срабатывание» любых устройств перегрузки по току в цепи, если бы разъединитель был замкнут, но следует понимать, что защита от поражения электрическим током не является предполагаемой функцией этих устройств. Их основная функция будет просто использоваться для защиты рабочих с установленным закорачивающим проводом.

Структурированные системы безопасности: блокировка/маркировка

Поскольку очевидно, что важно иметь возможность зафиксировать любые разъединяющие устройства в разомкнутом (выключенном) положении и убедиться, что они остаются в этом положении во время выполнения работ на цепи, необходимо внедрить структурированную систему безопасности. место.Такая система обычно используется в промышленности и называется Lock-out/Tag-out .

Процедура блокировки/маркировки работает следующим образом: все лица, работающие с защищенным каналом, имеют свой собственный навесной замок или кодовый замок, который они устанавливают на рычаге управления отключающим устройством перед началом работы с системой. Кроме того, они должны заполнить и подписать ярлык, который они подвешивают к своему замку, с описанием характера и продолжительности работы, которую они намерены выполнять в системе.Если необходимо «заблокировать» несколько источников энергии (несколько разъединений, защита как электрических, так и механических источников энергии и т. д.), рабочий должен использовать столько своих замков, сколько необходимо для обеспечения питания системы. до начала работы. Таким образом, система поддерживается в состоянии нулевого энергопотребления до тех пор, пока не будет удалена каждая последняя блокировка со всех разъединяющих и отключающих устройств, а это означает, что каждый последний работник дает согласие, снимая свои личные блокировки. Если принято решение повторно включить систему, а замок (замки) одного человека все еще остается на месте после того, как все присутствующие сняли свои, бирка (метки) покажет, кто этот человек и чем он занимается.

Даже при наличии хорошей программы безопасности по блокировке/маркировке по-прежнему необходимо соблюдать осторожность и соблюдать меры предосторожности, руководствуясь здравым смыслом. Это особенно актуально в промышленных условиях, когда множество людей могут одновременно работать с устройством или системой. Некоторые из этих людей могут не знать о надлежащей процедуре блокировки/маркировки или могут знать о ней, но слишком самодовольны, чтобы следовать ей. Не думайте, что все соблюдали правила безопасности!

После того, как электрическая система была заблокирована и помечена вашим личным замком, вы должны перепроверить, действительно ли напряжение зафиксировано в нулевом состоянии.Один из способов проверить, запустится ли машина (или что-то, с чем она работает) при нажатии переключателя или кнопки запуска . Если он запустится, то вы знаете, что не удалось получить от него электроэнергию.

Кроме того, вы должны всегда проверять наличие опасного напряжения с помощью измерительного прибора, прежде чем прикасаться к каким-либо проводникам в цепи. В целях безопасности вам следует следовать следующей процедуре проверки, использования и последующей проверки вашего глюкометра:

.
  • Проверьте правильность показаний вашего мультиметра на известном источнике напряжения.
  • Используйте свой измеритель для проверки заблокированной цепи на наличие любого опасного напряжения.
  • Еще раз проверьте свой мультиметр на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он по-прежнему показывает правильно.

Хотя это может показаться чрезмерным или даже параноидальным, это проверенный метод предотвращения поражения электрическим током. Однажды у меня был измеритель, который не показывал напряжение, когда он должен был, проверяя цепь, чтобы увидеть, не «разряжена ли она». Если бы я не использовал другие средства для проверки наличия напряжения, возможно, меня уже не было бы в живых, чтобы написать это.Всегда есть вероятность того, что ваш измеритель напряжения будет неисправен именно тогда, когда он вам нужен для проверки опасного состояния. Выполнение этих шагов поможет гарантировать, что вы никогда не попадете в смертельную ситуацию из-за сломанного счетчика.

Наконец, электрик подходит к точке процедуры проверки безопасности, когда считается безопасным прикасаться к проводникам. Имейте в виду, что после принятия всех мер предосторожности все еще возможно (хотя и очень маловероятно) наличие опасного напряжения.Последней мерой предосторожности, которую следует предпринять на этом этапе, является мгновенный контакт с проводником (проводниками) тыльной стороной руки , прежде чем схватить его или металлический инструмент, соприкасающийся с ним. Почему? Если по какой-то причине между этим проводником и заземлением все еще присутствует напряжение, движение пальца от реакции удара (сжатие кулака) разорвет контакт с проводником. Обратите внимание, что это абсолютно последний шаг , который должен предпринять любой электрик перед началом работы с энергосистемой, и никогда не следует использовать в качестве альтернативного метода проверки опасного напряжения.Если у вас есть основания сомневаться в надежности вашего глюкометра, воспользуйтесь другим глюкометром, чтобы получить «второе мнение»

  • Состояние нулевого энергопотребления: Когда цепь, устройство или система защищены таким образом, что отсутствует потенциальная энергия, способная причинить вред кому-либо, работающему с ними.
  • Разъединительные устройства должны присутствовать в правильно спроектированной электрической системе, чтобы обеспечить удобную готовность к состоянию нулевого энергопотребления.
  • Временные заземляющие или закорачивающие провода могут быть подключены к обслуживаемой нагрузке для дополнительной защиты персонала, работающего с этой нагрузкой.
  • Блокировка/маркировка работает следующим образом: при работе с системой в состоянии нулевого энергопотребления работник устанавливает личный замок или кодовый замок на каждое устройство отключения энергии, имеющее отношение к его или ее задаче в этой системе. Также на каждый из этих замков вешается бирка с описанием характера и продолжительности предстоящей работы, а также того, кто ее выполняет.
  • Всегда проверяйте, чтобы цепь была защищена в состоянии нулевого энергопотребления с помощью тестового оборудования после «блокировки». Обязательно проверьте свой измеритель до и после проверки цепи, чтобы убедиться, что он работает правильно.
  • Когда придет время фактически вступить в контакт с проводником (проводниками) предположительно отключенной энергосистемы, сделайте это сначала тыльной стороной одной руки, чтобы в случае удара током мышечная реакция оттянула пальцы от проводника. .

Безопасное и эффективное использование электрического счетчика, пожалуй, самый ценный навык, которым может овладеть электронщик, как в целях личной безопасности, так и для профессионального мастерства. Поначалу может быть сложно использовать счетчик, зная, что вы подключаете его к цепям под напряжением, которые могут содержать опасные для жизни уровни напряжения и тока.Это опасение небезосновательно, и всегда лучше действовать осторожно при использовании счетчиков. Небрежность больше, чем любой другой фактор, является причиной несчастных случаев с электричеством опытных техников.

Мультиметры

Наиболее распространенным электрическим испытательным оборудованием является мультиметр . Мультиметры названы так потому, что они имеют возможность измерять множество переменных: напряжение, ток, сопротивление и часто многие другие, некоторые из которых не могут быть объяснены здесь из-за их сложности.В руках квалифицированного специалиста мультиметр является одновременно и эффективным рабочим инструментом, и защитным устройством. Однако в руках кого-то невежественного и/или неосторожного мультиметр может стать источником опасности при подключении к «живой» цепи.

Существует много различных марок мультиметров, при этом несколько моделей, выпускаемых каждым производителем, имеют разные наборы функций. Мультиметр, показанный здесь на следующих иллюстрациях, представляет собой «универсальную» конструкцию, не относящуюся к какому-либо производителю, но достаточно общую для обучения основным принципам использования:

Фигура 1.15

Вы заметите, что дисплей этого счетчика относится к «цифровому» типу: отображение числовых значений с использованием четырех цифр аналогично цифровым часам. Поворотный селекторный переключатель (теперь установленный в положение Off ) имеет пять различных положений измерения, в которых он может быть установлен: два положения «V», два положения «A» и одно, установленное посередине с забавной «подковой». символ на нем, представляющий «сопротивление». Символ «подкова» представляет собой греческую букву «Омега» (Ω), которая является общепринятым символом электрической единицы измерения омов.

Из двух настроек «V» и двух настроек «A» вы заметите, что каждая пара разделена на уникальные маркеры либо парой горизонтальных линий (одна сплошная, одна пунктирная), либо пунктирной линией с волнистой кривой над ней. . Параллельные линии представляют «DC», а волнистая кривая представляет «AC». «V», конечно, означает «напряжение», а «A» — «ампер» (ток). Измеритель использует различные внутренние методы для измерения постоянного тока, чем он использует для измерения переменного тока, и поэтому он требует от пользователя выбора, какой тип напряжения (В) или тока (А) должен быть измерен.Хотя мы не обсуждали переменный ток (AC) в каких-либо технических подробностях, важно помнить об этом различии в настройках счетчика.

Мультиметр Розетки

На лицевой панели мультиметра есть три разных разъема, к которым мы можем подключить наши тестовые провода . Измерительные провода — это не что иное, как специально подготовленные провода, используемые для подключения измерителя к тестируемой цепи. Провода покрыты гибкой изоляцией с цветовой маркировкой (черной или красной), чтобы руки пользователя не касались оголенных проводников, а наконечники щупов представляют собой острые жесткие куски проволоки:

Фигура 1.16

Черный измерительный провод всегда подключается к черному разъему на мультиметре: тот, который помечен как «COM» для «общего». Красные измерительные провода подключаются либо к красному разъему, отмеченному для напряжения и сопротивления, либо к красному разъему, отмеченному для тока, в зависимости от того, какую величину вы собираетесь измерять с помощью мультиметра.

Чтобы увидеть, как это работает, давайте рассмотрим пару примеров, демонстрирующих использование счетчика. Во-первых, мы настроим измеритель для измерения постоянного напряжения от батареи:

Фигура 1.17

Обратите внимание, что два измерительных провода вставлены в соответствующие разъемы на измерителе для напряжения, а селекторный переключатель установлен на постоянное напряжение «V». Теперь рассмотрим пример использования мультиметра для измерения напряжения переменного тока от бытовой розетки (розетки):

Рисунок 1.18

Единственным отличием в настройке измерителя является размещение селекторного переключателя: теперь он повернут в положение AC «V». Поскольку мы все еще измеряем напряжение, тестовые провода останутся подключенными к тем же розеткам.В обоих этих примерах обязательно не допускать контакта наконечников щупов друг с другом, пока они оба находятся в контакте со своими соответствующими точками на цепи. Если это произойдет, произойдет короткое замыкание, создающее искру и, возможно, даже шар пламени, если источник напряжения способен обеспечить достаточный ток! Следующее изображение иллюстрирует потенциальную опасность:

Рис. 1.19

Это лишь один из способов, которым счетчик может стать источником опасности при неправильном использовании.

Измерение напряжения, пожалуй, самая распространенная функция, для которой используется мультиметр. Это, безусловно, первичное измерение, проводимое в целях безопасности (часть процедуры блокировки/маркировки), и оператор счетчика должен хорошо понимать его. Поскольку напряжение всегда относительно между двумя точками, измеритель должен быть надежно подключен к двум точкам в цепи, прежде чем он обеспечит надежное измерение. Обычно это означает, что оба щупа должны быть захвачены руками пользователя и прижаты к соответствующим точкам контакта источника напряжения или цепи во время измерения.

Поскольку наиболее опасным является контактный путь удара током, удерживание измерительных щупов в двух точках высоковольтной цепи таким образом всегда представляет потенциальную опасность. Если защитная изоляция щупов изношена или треснула, пальцы пользователя могут соприкоснуться с проводниками щупов во время испытания, что приведет к сильному удару током. Если для захвата зондов можно использовать только одну руку, это более безопасный вариант. Иногда можно «зафиксировать» один наконечник щупа на контрольной точке схемы, чтобы его можно было отпустить, а другой щуп установить на место, используя только одну руку.Для облегчения этого можно прикрепить специальные аксессуары для наконечников зондов, такие как пружинные зажимы.

Помните, что измерительные провода измерителя являются частью всего комплекта оборудования, и с ними следует обращаться так же бережно и уважительно, как и с самим измерителем. Если вам нужны специальные аксессуары для ваших измерительных проводов, такие как пружинный зажим или другой специальный наконечник пробника, обратитесь к каталогу продукции производителя измерителя или другого производителя испытательного оборудования. Не пытайтесь изобретать и создавать свои собственные тестовые пробники, так как вы можете подвергнуть себя опасности в следующий раз, когда будете использовать их в цепи под напряжением.

Кроме того, следует помнить, что цифровые мультиметры обычно хорошо различают измерения переменного и постоянного тока, поскольку они настраиваются на одно или другое при проверке напряжения или тока. Как мы видели ранее, как переменное, так и постоянное напряжение и ток могут быть смертельными, поэтому при использовании мультиметра в качестве устройства проверки безопасности вы всегда должны проверять наличие как переменного, так и постоянного тока, даже если вы не ожидаете найти оба. ! Также при проверке на наличие опасного напряжения следует обязательно проверить все пары рассматриваемых точек.

Например, предположим, что вы открыли электромонтажный шкаф и обнаружили три больших проводника, подающих переменный ток к нагрузке. Автоматический выключатель, питающий эти провода (предположительно), отключен, заблокирован и помечен. Вы перепроверили отсутствие питания, нажав кнопку Пуск нагрузки. Ничего не произошло, так что теперь вы переходите к третьему этапу вашей проверки безопасности: проверка счетчика на напряжение.

Сначала вы проверяете свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он работает правильно.Любая близлежащая розетка питания должна быть удобным источником переменного напряжения для проверки. Вы делаете это и обнаруживаете, что счетчик показывает то, что должен. Далее нужно проверить наличие напряжения среди этих трех проводов в шкафу. Но напряжение измеряется между точками и , так где же проверить?

Рис. 1.20

Ответ — проверка всех комбинаций этих трех точек. Как видите, на иллюстрации точки обозначены «A», «B» и «C», поэтому вам нужно будет взять мультиметр (настроенный в режим вольтметра) и проверить точки A и B, B и С, А и С.Если вы обнаружите напряжение между любой из этих пар, схема не находится в состоянии нулевой энергии. Но ждать! Помните, что мультиметр не будет регистрировать напряжение постоянного тока, когда он находится в режиме напряжения переменного тока, и наоборот, поэтому вам нужно проверить эти три пары точек в в каждом режиме , всего шесть проверок напряжения, чтобы завершить!

Однако, несмотря на всю эту проверку, мы еще не рассмотрели все возможности. Помните, что опасное напряжение может появиться между одним проводом и землей (в этом случае металлическая рама шкафа будет хорошей точкой отсчета земли) в энергосистеме.Итак, чтобы быть в полной безопасности, мы не только должны проверить между A и B, B и C и A и C (как в режимах переменного, так и постоянного тока), но мы также должны проверить между A и землей, B и землей, и C & заземление (как в режимах переменного, так и постоянного тока)! Это дает в общей сложности двенадцать проверок напряжения для этого, казалось бы, простого сценария всего с тремя проводами. Затем, конечно, после того, как мы завершили все эти проверки, нам нужно взять наш мультиметр и повторно проверить его на известном источнике напряжения, таком как розетка, чтобы убедиться, что он все еще находится в хорошем рабочем состоянии.

Использование мультиметра для проверки сопротивления

Использование мультиметра для проверки сопротивления — гораздо более простая задача. Тестовые провода будут оставаться подключенными к тем же разъемам, что и для проверки напряжения, но селекторный переключатель необходимо будет повернуть, пока он не укажет на символ сопротивления в виде «подковы». Прикасаясь щупами к устройству, сопротивление которого нужно измерить, прибор должен корректно отображать сопротивление в омах:

Фигура 1.21

При измерении сопротивления следует помнить одну очень важную вещь: это можно делать только на обесточенных компонентах ! Когда измеритель находится в режиме «сопротивления», он использует небольшую внутреннюю батарею для генерации небольшого тока через измеряемый компонент. Почувствовав, насколько сложно провести этот ток через компонент, можно определить и отобразить сопротивление этого компонента. Если в контуре счетчик-вывод-компонент-вывод-измеритель есть дополнительный источник напряжения, который либо помогает, либо противодействует току измерения сопротивления, создаваемому измерителем, это приведет к ошибочным показаниям.В худшем случае измеритель может быть даже поврежден внешним напряжением.

Режим «Сопротивление» мультиметра

Режим «сопротивление» мультиметра очень полезен для определения целостности проводов, а также для точных измерений сопротивления. Когда между кончиками щупов имеется хорошее прочное соединение (имитируемое касанием их друг к другу), прибор показывает почти нулевое значение Ω. Если бы в тестовых проводах не было сопротивления, оно бы показывало ровно ноль:

. Фигура 1.22

Если выводы не соприкасаются друг с другом или касаются противоположных концов оборванного провода, измеритель покажет бесконечное сопротивление (обычно пунктирными линиями или аббревиатурой «O.L.», что означает «разомкнутый контур»):

Рисунок 1.23

Измерение тока с помощью мультиметра

Безусловно, наиболее опасным и сложным применением мультиметра является измерение силы тока. Причина этого довольно проста: чтобы счетчик измерял ток, измеряемый ток должен пройти через через счетчика.Это означает, что счетчик должен быть частью пути тока цепи, а не просто быть подключенным где-то сбоку, как в случае измерения напряжения. Чтобы сделать счетчик частью пути тока цепи, исходная цепь должна быть «разорвана», а счетчик подключен через две точки открытого разрыва. Чтобы настроить измеритель для этого, селекторный переключатель должен указывать либо на переменный ток, либо на постоянный ток «А», а красный измерительный провод должен быть подключен к красному разъему с маркировкой «А». На следующем рисунке показан измерительный прибор, полностью готовый к измерению тока, и цепь, подлежащая проверке:

Фигура 1.24

Теперь цепь разорвана для подготовки к подключению счетчика:

Рисунок 1.25

Следующим шагом является подключение измерительного прибора к цепи путем подсоединения двух наконечников щупа к оборванным концам цепи, черного щупа к отрицательной (-) клемме 9-вольтовой батареи, а красного щуп к свободному концу провода, ведущему к лампе:

 

Рисунок 1.26

В этом примере показана очень безопасная схема. 9 вольт вряд ли представляют опасность поражения электрическим током, и поэтому нечего опасаться размыкания этой цепи (голыми руками, не меньше!) и подключения счетчика к потоку тока.Однако с более мощными цепями это может быть действительно опасным занятием. Даже если напряжение в цепи было низким, нормальный ток мог быть достаточно высоким, что могло привести к опасной искре в момент установления соединения с последним измерительным щупом.

Еще одна потенциальная опасность использования мультиметра в режиме измерения тока («амперметр») заключается в том, что его невозможно правильно перевести в режим измерения напряжения перед измерением напряжения с его помощью. Причины этого связаны с конструкцией и работой амперметра.При измерении тока в цепи путем размещения измерителя непосредственно на пути тока лучше всего, чтобы измеритель оказывал небольшое сопротивление протеканию тока или вообще не оказывал на него сопротивления. В противном случае дополнительное сопротивление изменит работу схемы. Таким образом, мультиметр рассчитан на практически нулевое сопротивление между наконечниками измерительного щупа, когда красный щуп подключен к красному разъему «А» (токоизмерительный). В режиме измерения напряжения (красный щуп вставлен в красное гнездо «V») сопротивление между наконечниками щупов составляет много мегаом, потому что вольтметры рассчитаны на сопротивление, близкое к бесконечному (так что они t потребляют значительный ток от тестируемой цепи).

При переключении мультиметра из режима измерения тока в режим измерения напряжения легко прокрутить селекторный переключатель из положения «А» в положение «В» и забыть соответственно переключить положение красного штекера щупа из «А» в положение «В». «В». В результате, если счетчик затем подключить к источнику значительного напряжения, произойдет короткое замыкание через счетчик!

 

Рисунок 1.27

Чтобы предотвратить это, большинство мультиметров имеют функцию предупреждения, с помощью которой они издают звуковой сигнал, если провод подключен к разъему «A», а селекторный переключатель установлен в положение «V».Какими бы удобными ни были подобные функции, они все же не заменят ясного мышления и осторожности при использовании мультиметра.

Все мультиметры хорошего качества содержат предохранители внутри, которые спроектированы так, чтобы «перегорать» в случае чрезмерного тока через них, как в случае, показанном на последнем изображении. Как и все устройства защиты от перегрузки по току, эти предохранители в первую очередь предназначены для защиты оборудования (в данном случае самого счетчика) от чрезмерного повреждения и лишь во вторую очередь для защиты пользователя от вреда.С помощью мультиметра можно проверить собственный токовый предохранитель, установив переключатель в положение сопротивления и соединив два красных разъема следующим образом:

. Рисунок 1.28

Исправный предохранитель будет показывать очень низкое сопротивление, в то время как перегоревший предохранитель всегда будет показывать «O.L.» (или любое другое указание, которое эта модель мультиметра использует для обозначения отсутствия непрерывности). Фактическое число омов, отображаемое для исправного предохранителя, не имеет большого значения, если оно произвольно низкое.

Итак, теперь, когда мы увидели, как использовать мультиметр для измерения напряжения, сопротивления и силы тока, что еще нужно знать? Множество! Ценность и возможности этого универсального измерительного прибора станут более очевидными по мере того, как вы приобретете навыки и опыт его использования.Ничто не заменит регулярную практику со сложными инструментами, такими как эти, так что не стесняйтесь экспериментировать с безопасными схемами с батарейным питанием.

  • Измерительный прибор, способный измерять напряжение, силу тока и сопротивление, называется мультиметром .
  • Поскольку напряжение всегда относительно между двумя точками, вольтметр («вольтметр») должен быть подключен к двум точкам в цепи, чтобы получить правильные показания. Будьте осторожны, не соприкасайтесь оголенными наконечниками щупов при измерении напряжения, так как это приведет к короткому замыканию!
  • Не забывайте всегда проверять напряжение как переменного, так и постоянного тока при использовании мультиметра для проверки наличия опасного напряжения в цепи.Обязательно проверьте наличие напряжения между всеми парными комбинациями проводников, в том числе между отдельными проводниками и землей!
  • В режиме измерения напряжения («вольтметр») мультиметры имеют очень высокое сопротивление между выводами.
  • Никогда не пытайтесь измерить сопротивление или целостность цепи с помощью мультиметра в цепи, находящейся под напряжением. В лучшем случае показания сопротивления, которые вы получите от мультиметра, будут неточными, а в худшем случае мультиметр может быть поврежден, и вы можете получить травму.
  • Измерители тока («амперметры») всегда подключены к цепи, поэтому электроны должны течь через счетчик.
  • В режиме измерения тока («амперметр») мультиметры практически не имеют сопротивления между выводами. Это предназначено для того, чтобы позволить электронам проходить через измеритель с наименьшими возможными трудностями. Если бы это было не так, счетчик добавил бы дополнительное сопротивление в цепь, тем самым влияя на ток.

Как мы видели ранее, энергосистема без надежного соединения с заземлением непредсказуема с точки зрения безопасности.Невозможно гарантировать, сколько или как мало напряжения будет существовать между любой точкой цепи и заземлением. Заземляя одну сторону источника напряжения энергосистемы, по крайней мере одна точка в цепи может быть электрически общей с землей и, следовательно, не представлять опасности поражения электрическим током. В простой двухпроводной системе электропитания проводник, соединенный с землей, называется нейтральным , а другой проводник называется горячим , также известным как под напряжением или активным :

. Фигура 1.29 Двухпроводная система электроснабжения

Что касается источника напряжения и нагрузки, заземление значения не имеет. Он существует исключительно ради личной безопасности, гарантируя, что хотя бы одна точка в цепи будет безопасной для прикосновения (нулевое напряжение на землю). К «горячей» стороне цепи, названной так из-за ее потенциальной опасности поражения электрическим током, прикасаться будет опасно, если напряжение не будет обеспечено путем надлежащего отключения от источника (в идеале, с помощью систематической процедуры блокировки/маркировки).

Этот дисбаланс опасности между двумя проводниками в простой силовой цепи важно понимать. Следующая серия иллюстраций основана на обычных бытовых системах электропроводки (для простоты используются источники постоянного напряжения, а не переменного тока).

Если мы посмотрим на простой бытовой электроприбор, такой как тостер с токопроводящим металлическим корпусом, мы увидим, что при правильной работе не должно быть опасности поражения электрическим током. Провода, подводящие питание к нагревательным элементам тостера, изолированы от соприкосновения с металлическим корпусом (и друг с другом) резиной или пластиком.

Рисунок 1.30 Отсутствие напряжения между корпусом и землей

 

Однако, если один из проводов внутри тостера случайно соприкоснется с металлическим корпусом, корпус станет электрически общим с проводом, и прикосновение к корпусу будет столь же опасным, как и прикосновение к оголенному проводу. Представляет ли это опасность поражения электрическим током, зависит от , к какому проводу случайно прикоснется:

Рисунок 1.31. Случайное контактное напряжение между корпусом и землей

 

Если «горячий» провод соприкасается с корпусом, это подвергает опасности пользователя тостера.С другой стороны, если нейтральный провод соприкасается с корпусом, опасности поражения электрическим током нет:

Рисунок 1.32 Случайный контакт без напряжения между корпусом и землей

 

Чтобы гарантировать, что первый отказ менее вероятен, чем второй, инженеры стараются проектировать приборы таким образом, чтобы свести к минимуму контакт горячего проводника с корпусом. В идеале, конечно, вы не хотите, чтобы какой-либо провод случайно соприкасался с токопроводящим корпусом прибора, но обычно есть способы спроектировать расположение частей, чтобы случайный контакт одного провода был менее вероятным, чем другого.

Однако эта профилактическая мера эффективна только в том случае, если можно гарантировать соблюдение полярности вилки питания. Если вилку можно перевернуть, то проводник, который с большей вероятностью соприкоснется с корпусом, вполне может быть «горячим»:

. Рисунок 1.33 Напряжение между корпусом и землей

 

Устройства, сконструированные таким образом, обычно поставляются с «поляризованными» вилками, при этом один штырь вилки немного уже другого. Розетки питания также спроектированы таким образом, один слот уже другого.Следовательно, вилка не может быть вставлена ​​«наоборот», и можно гарантировать идентичность проводника внутри прибора. Помните, что это никак не влияет на основные функции прибора: это делается исключительно в целях безопасности пользователя.

Некоторые инженеры решают проблему безопасности, просто делая внешний корпус прибора непроводящим. Такие приборы называются с двойной изоляцией , поскольку изолирующий корпус служит вторым слоем изоляции поверх изоляции самих проводников.Если провод внутри прибора случайно соприкоснется с корпусом, пользователю прибора ничего не угрожает.

Другие инженеры решают проблему безопасности, сохраняя токопроводящий корпус, но используя третий проводник для надежного соединения этого корпуса с землей:

Рисунок 1.34 Нулевое напряжение корпуса заземления между корпусом и землей

Третий штырь шнура питания обеспечивает прямое электрическое соединение корпуса прибора с заземлением, благодаря чему эти две точки электрически общие друг с другом.Если они электрически общие, то между ними не может быть падения напряжения. По крайней мере, так это должно работать. Если горячий проводник случайно коснется металлического корпуса прибора, он создаст прямое короткое замыкание обратно на источник напряжения через заземляющий провод, отключив все устройства защиты от перегрузки по току. Пользователь прибора останется в безопасности.

Вот почему так важно никогда не отрезать третий штырь от сетевой вилки, когда пытаетесь вставить ее в розетку с двумя штырьками.Если это сделать, корпус прибора не будет заземлен для обеспечения безопасности пользователей. Прибор по-прежнему будет функционировать должным образом, но если произойдет внутренняя неисправность, из-за которой горячий провод соприкоснется с корпусом, последствия могут быть смертельными. Если необходимо использовать розетку с двумя контактами , можно установить переходник для розеток с двумя контактами на три с заземляющим проводом, прикрепленным к заземляющему винту крышки. Это обеспечит безопасность заземленного устройства при подключении к розетке такого типа.

Однако проектирование электробезопасности не обязательно заканчивается на нагрузке. Окончательная защита от поражения электрическим током может быть установлена ​​на стороне источника питания цепи, а не на самом приборе. Эта защита называется обнаружение замыкания на землю и работает следующим образом:

В правильно работающем приборе (показанном выше) ток, измеренный через горячий проводник, должен быть точно равен току через нейтральный проводник, потому что в цепи есть только один путь для движения электронов.При отсутствии неисправности внутри прибора нет связи между проводниками цепи и человеком, касающимся корпуса, и, следовательно, нет удара.

Если, однако, горячая проволока случайно коснется металлического корпуса, через человека, прикоснувшегося к корпусу, пройдет ток. Наличие ударного тока будет проявляться как разность  токов между двумя силовыми проводниками в розетке:

Рисунок 1.35   Разность тока между двумя проводниками питания в розетке

Эта разница в токе между «горячим» и «нейтральным» проводниками будет существовать только в том случае, если через заземление протекает ток, что означает неисправность в системе.Таким образом, такую ​​разность токов можно использовать как способ обнаружения неисправности. Если устройство настроено для измерения этой разницы тока между двумя силовыми проводниками, обнаружение дисбаланса тока может использоваться для срабатывания размыкающего выключателя, тем самым отключая питание и предотвращая серьезный удар:

Рисунок 1.36 Прерыватели тока замыкания на землю

Такие устройства называются прерывателями тока замыкания на землю или сокращенно GFCI. За пределами Северной Америки устройство GFCI по-разному известно как предохранительный выключатель, устройство защитного отключения (RCD), RCBO или RCD/MCB в сочетании с миниатюрным автоматическим выключателем или автоматическим выключателем утечки на землю (ELCB).Они достаточно компактны, чтобы их можно было встроить в розетку. Эти розетки легко узнать по характерным кнопкам «Тест» и «Сброс». Большим преимуществом использования этого подхода для обеспечения безопасности является то, что он работает независимо от конструкции прибора. Конечно, использование устройства с двойной изоляцией или заземлением в дополнение к розетке GFCI было бы еще лучше, но приятно знать, что можно что-то сделать для повышения безопасности помимо конструкции и состояния устройства.

Прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI) , автоматический выключатель, предназначенный для предотвращения пожаров, предназначен для размыкания при прерывистых резистивных коротких замыканиях. Например, обычный выключатель на 15 А предназначен для быстрого размыкания цепи, если нагрузка значительно превышает номинальные 15 А, и более медленно, если они немного превышают номинальные значения. В то время как это защищает от прямых коротких замыканий и нескольких секунд перегрузки, соответственно, это не защищает от дуги — аналогично дуговой сварке. Дуга представляет собой сильно изменчивую нагрузку, периодически достигающую пикового значения более 70 А, разомкнутую цепь с пересечением нуля переменным током.Хотя среднего тока недостаточно для срабатывания стандартного выключателя, его достаточно для возникновения пожара. Эта дуга может быть создана металлическим коротким замыканием, которое прожигает металл, оставляя резистивную распыляющую плазму ионизированных газов.

AFCI содержит электронную схему для обнаружения этого прерывистого резистивного короткого замыкания. Он защищает как от дуги «горячая на нейтраль», так и от дуги «горячая на землю». AFCI не защищает от опасности поражения электрическим током, как это делает GFCI. Таким образом, GFCI по-прежнему необходимо устанавливать на кухне, в ванной и на открытом воздухе.Поскольку AFCI часто срабатывает при запуске больших двигателей и, в более общем случае, на щеточных двигателях, его установка ограничена цепями спальни в соответствии с Национальным электротехническим кодексом США. Использование AFCI должно уменьшить количество электрических пожаров. Однако ложные срабатывания при работе устройств с двигателями в цепях AFCI представляют собой проблему.

  • В энергосистемах часто одна сторона источника напряжения подключается к заземлению для обеспечения безопасности в этой точке.
  • «Заземленный» проводник в энергосистеме называется нейтральным проводником , а незаземленный проводник называется горячим .
  • Заземление в энергосистемах необходимо для личной безопасности, а не для работы нагрузки(й).
  • Электрическая безопасность электроприбора или других нагрузок может быть повышена за счет хорошей инженерии: поляризованные вилки, двойная изоляция и трехштырьковые вилки с «заземлением» — все это способы обеспечения максимальной безопасности на стороне нагрузки.
  • Прерыватели тока замыкания на землю (GFCI) работают, обнаруживая разницу в токе между двумя проводниками, подающими питание на нагрузку.Разницы в токе быть не должно. Любая разница означает, что ток должен входить или выходить из нагрузки каким-либо образом, кроме двух основных проводников, что нехорошо. Значительная разница в токе автоматически размыкает механизм разъединителя, полностью отключая питание.

 

Обычно номинальная сила тока проводника является пределом конструкции схемы, который никогда не должен быть намеренно превышен, но есть приложения, в которых ожидается превышение допустимой силы тока: в случае  предохранителей .

Что такое предохранитель?

плавкий предохранитель  представляет собой электрическое защитное устройство, построенное вокруг проводящей полосы, которая плавится и разделяется в случае чрезмерного тока. Плавкие предохранители всегда подключаются последовательно с компонентами, которые необходимо защитить от перегрузки по току, так что когда предохранитель перегорает  (размыкается), он размыкает всю цепь и останавливает ток через компонент(ы). Предохранитель, включенный в одну ветвь параллельной цепи, конечно, не повлияет на ток в любой из других ветвей.

Обычно тонкий кусок провода плавкого предохранителя заключен в защитную оболочку, чтобы свести к минимуму опасность взрыва дуги, если провод прогорает с большой силой, что может произойти в случае сильных перегрузок по току. В случае небольших автомобильных предохранителей оболочка прозрачна, чтобы можно было визуально осмотреть плавкий элемент. В жилой электропроводке обычно используются ввинчиваемые предохранители со стеклянным корпусом и тонкой узкой полосой металлической фольги посередине. Фотография, показывающая оба типа предохранителей, показана здесь:

 

Фигура 1.37   Типы предохранителей

 

Предохранители картриджного типа

популярны в автомобильной промышленности и в промышленности, если они изготовлены из материалов оболочки, отличных от стекла. Поскольку предохранители рассчитаны на «отказ» размыкания при превышении их номинального тока, они, как правило, предназначены для легкой замены в цепи. Это означает, что они будут вставлены в какой-либо держатель, а не будут напрямую припаяны или прикручены болтами к проводникам цепи. Ниже приведена фотография, показывающая пару предохранителей со стеклянными картриджами в держателе с несколькими предохранителями:

.

 

Фигура 1.38 Предохранители со стеклянными картриджами Многофункциональный держатель предохранителей

 

Предохранители удерживаются пружинными металлическими зажимами, сами зажимы постоянно соединены с проводниками цепи. Основной материал держателя предохранителя (или блока предохранителей , как их иногда называют) выбран как хороший изолятор.

Другой тип держателя предохранителя патронного типа обычно используется для установки в щитах управления оборудованием, где желательно скрыть все электрические точки контакта от контакта человека.В отличие от только что показанного блока предохранителей, в котором все металлические зажимы открыты, этот тип держателя предохранителя полностью закрывает предохранитель в изолирующем корпусе:

 

Рисунок 1.39 Держатель предохранителя закрывает изолирующий кожух

 

Наиболее распространенным устройством, используемым сегодня для защиты от перегрузки по току в сильноточных цепях, является автоматический выключатель .

Что такое автоматический выключатель?

Автоматические выключатели  представляют собой переключатели специальной конструкции, которые автоматически размыкаются для отключения тока в случае перегрузки по току.Небольшие автоматические выключатели, используемые, например, в жилых, коммерческих и легких промышленных помещениях, работают от температуры. Они содержат биметаллическую полосу (тонкая полоска из двух металлов, соединенных друг с другом), проводящую ток, которая изгибается при нагревании. Когда биметаллическая полоса создает достаточное усилие (из-за перегрева полосы сверхтоком), срабатывает расцепляющий механизм, и выключатель размыкается. Автоматические выключатели большего размера автоматически срабатывают под действием силы магнитного поля, создаваемого токоведущими проводниками внутри автоматического выключателя, или могут активироваться внешними устройствами, контролирующими ток в цепи (эти устройства называются реле защиты ).

Поскольку автоматические выключатели не выходят из строя в условиях перегрузки по току, а просто размыкаются и могут быть повторно включены путем перемещения рычага, вероятность того, что они будут подключены к цепи более постоянным образом, чем предохранители, выше. Фотография небольшого автоматического выключателя показана здесь:

 

Рис. 1.40 Малый автоматический выключатель

Внешне он выглядит не более чем как выключатель. Действительно, его можно было использовать как таковой. Однако его истинная функция заключается в работе в качестве устройства защиты от перегрузки по току.

Следует отметить, что в некоторых автомобилях используются недорогие устройства, известные как плавкие вставки , для защиты от перегрузки по току в цепи зарядки аккумулятора из-за расходов на предохранитель и держатель надлежащего номинала. Плавкая вставка — это примитивный предохранитель, представляющий собой не что иное, как короткий кусок провода с резиновой изоляцией, предназначенный для плавления в случае перегрузки по току, без какой-либо жесткой оболочки. Такие грубые и потенциально опасные устройства никогда не используются в промышленности или даже в жилых домах, в основном из-за более высоких уровней напряжения и тока.Что касается этого автора, то их применение даже в автомобильных схемах сомнительно.

Символ на электрической схеме предохранителя представляет собой S-образную кривую:

Рисунок 1.41 S-образная кривая

Номинальные параметры предохранителей

Предохранители в основном рассчитаны, как и следовало ожидать, в единицах силы тока: амперы. Хотя их работа зависит от самовыделения тепла в условиях чрезмерного тока за счет собственного электрического сопротивления предохранителя, они спроектированы таким образом, чтобы вносить незначительное дополнительное сопротивление в цепи, которые они защищают.Это в значительной степени достигается за счет того, что провод предохранителя делается настолько коротким, насколько это практически возможно. Точно так же, как мощность обычного провода не связана с его длиной (одножильный медный провод 10 калибра выдерживает 40 ампер тока на открытом воздухе, независимо от того, насколько он длинный или короткий), плавкий провод из определенного материала и калибра будет дуть при определенном токе независимо от того, как долго это будет. Поскольку длина не влияет на номинальный ток, чем короче его можно сделать, тем меньшее сопротивление он будет иметь на всем протяжении.

Тем не менее, разработчик предохранителя также должен учитывать, что происходит после срабатывания предохранителя: расплавленные концы некогда непрерывного провода будут разделены воздушным зазором с полным напряжением питания между концами.Если предохранитель не сделан достаточно длинным в высоковольтной цепи, искра может перескочить с одного конца расплавленного провода на другой, снова замыкая цепь:

Рис. 1.42. Схема конструктора предохранителей.

Некоторые крупные промышленные предохранители имеют сменные проволочные элементы для снижения затрат. Корпус предохранителя представляет собой непрозрачный картридж многоразового использования, защищающий плавкую проволоку от оголения и защищающий окружающие предметы от плавкой проволоки.

Текущий номинал предохранителя — это больше, чем одно число. Если ток в 35 ампер проходит через предохранитель на 30 ампер, он может перегореть внезапно или с задержкой перед перегоранием, в зависимости от других аспектов его конструкции. Некоторые предохранители предназначены для очень быстрого срабатывания, в то время как другие предназначены для более скромного времени «размыкания» или даже для замедленного действия в зависимости от применения. Последние предохранители иногда называют плавкими предохранителями с задержкой срабатывания из-за их преднамеренных характеристик задержки срабатывания.

Классическим примером применения плавких предохранителей с задержкой срабатывания является защита электродвигателей, где пусковые токи, в десять раз превышающие нормальный рабочий ток, возникают каждый раз, когда двигатель запускается с полной остановки. Если бы в подобном приложении использовались быстродействующие предохранители, двигатель никогда бы не запустился, потому что нормальные уровни пускового тока немедленно перегорели бы предохранители! Конструкция плавкого предохранителя такова, что плавкий элемент имеет большую массу (но не большую мощность), чем эквивалентный быстродействующий предохранитель, а это означает, что он будет нагреваться медленнее (но до той же предельной температуры) для любого заданного количества. тока.

На другом конце спектра действия предохранителей находятся так называемые полупроводниковые предохранители , предназначенные для очень быстрого размыкания в случае перегрузки по току. Полупроводниковые устройства, такие как транзисторы , особенно неустойчивы к перегрузкам по току, и поэтому требуют быстродействующей защиты от перегрузок по току в приложениях большой мощности.

Предохранители всегда должны размещаться на «горячей» стороне нагрузки в заземленных системах. Целью этого является полное обесточивание нагрузки во всех отношениях после срабатывания предохранителя.Чтобы увидеть разницу между предохранителем «горячей» стороны и «нейтральной» стороны нагрузки, сравните эти две схемы:

Рисунок 1.44 Схема конструктора предохранителей Рисунок 1.45 Схема конструктора предохранителей

В любом случае предохранитель успешно прервал ток к нагрузке, но нижняя цепь не смогла прервать потенциально опасное напряжение с любой стороны нагрузки на землю, где может стоять человек . Первая схема гораздо безопаснее.

Как было сказано ранее, предохранители не являются единственным типом используемых устройств защиты от перегрузки по току.Устройства, подобные переключателям, называемые автоматическими выключателями , часто (и чаще) используются для размыкания цепей с чрезмерным током, их популярность объясняется тем, что они не разрушают себя в процессе разрыва цепи, как это делают предохранители. Однако в любом случае размещение устройства защиты от перегрузки по току в цепи будет осуществляться в соответствии с теми же общими рекомендациями, перечисленными выше: а именно, «предохранить» сторону источника питания , а не , соединенную с землей.

Хотя размещение защиты от перегрузки по току в цепи может определять относительную опасность поражения электрическим током в этой цепи при различных условиях, следует понимать, что такие устройства никогда не предназначались для защиты от поражения электрическим током.Ни предохранители, ни автоматические выключатели не предназначены для размыкания в случае поражения человека электрическим током; скорее, они предназначены для открытия только в условиях потенциального перегрева проводника. Устройства максимального тока в первую очередь защищают проводники цепи от повреждения из-за перегрева (и опасности возгорания, связанной с чрезмерно горячими проводниками), а во вторую очередь защищают определенные части оборудования, такие как нагрузки и генераторы (некоторые быстродействующие предохранители предназначены для защиты электронных устройств, особенно чувствительных к к скачкам тока).Поскольку уровни тока, необходимые для поражения электрическим током или поражения электрическим током, намного ниже нормальных уровней тока обычных силовых нагрузок, состояние перегрузки по току не является признаком возникновения поражения электрическим током. Существуют и другие устройства, предназначенные для обнаружения определенных ударных воздействий (наиболее популярными являются детекторы замыкания на землю), но эти устройства служат только этой цели и не связаны с защитой проводников от перегрева.

 

  • Предохранитель представляет собой небольшой тонкий проводник, предназначенный для плавления и разделения на две части с целью размыкания цепи в случае чрезмерного тока.
  • Автоматический выключатель  – это переключатель специальной конструкции, который автоматически размыкается для прерывания тока в цепи в случае перегрузки по току. Они могут быть «отключены» (разомкнуты) термически, магнитными полями или внешними устройствами, называемыми «защитными реле», в зависимости от конструкции выключателя, его размера и области применения.
  • Предохранители
  • в первую очередь оцениваются по максимальному току, но также оцениваются по тому, какое падение напряжения они безопасно выдержат после разрыва цепи.
  • Предохранители
  • могут быть рассчитаны на быстрое, медленное или промежуточное срабатывание при одинаковом максимальном уровне тока.
  • Лучшее место для установки предохранителя в заземленной энергосистеме — это путь незаземленного проводника к нагрузке. Таким образом, при срабатывании предохранителя к нагрузке будет подключен только заземленный (безопасный) проводник, что сделает присутствие людей более безопасным.

Установка трехфазной электропроводки в доме

Как подключить 3-фазный электрический распределительный щит и потребительский блок в доме

В нашем сегодняшнем учебном пособии по установке электропроводки мы покажем , как подключить и установить трехфазный распределительный щит и потребительский блок от опоры электросети до трехфазного счетчика энергии и трехфазного распределительного щита.Мы также покажем, что Как подключить трехфазные и однофазные цепи нагрузки в трехфазной системе распределения проводки в домашней и коммерческой системе электроснабжения.

Связанные руководства по подключению:

Что такое трехфазное и однофазное питание?

На электростанциях трехфазная энергия вырабатывается электрическим генератором или генератором переменного тока. В генераторе переменного тока напряжение и ток, генерируемые тремя независимыми катушками в статоре, отделены друг от друга на 120 градусов.Генерируемая мощность от генераторов переменного тока затем передается и распределяется по линиям передачи и распределения к подсистеме распределения. Как однофазное, так и трехфазное питание дополнительно распределяется с помощью трех однофазных трансформаторов или одного блока трехфазного трансформатора (сконфигурированного для соединения звездой «Y» или треугольником), установленного на опоре электросети рядом с жилым или коммерческим районом.

Уровни напряжения повышаются через повышающие трансформаторы для передачи электроэнергии. В системе распределения они снова понижают уровень напряжения через понижающий трансформатор для дальнейшего использования. RCD , MCB , MCB , MCCB , CB , RCD , RCBO , RCBO , FUSes, коммутаторы и т. Д. Используются в качестве контролирующих и защитных устройств в MDB, DB, Sun & Final Sub Circuits . Например,

В Великобритании и ЕС напряжение 11 кВ от понижающего трансформатора, подключенного по схеме треугольника (3 фазы, 3-проводная система), поступает на распределительный трансформатор 400/230 В, подключенного по схеме «звезда» (трехфазная, 4-проводная система) .

В США напряжение 4,5–7,2 кВ от понижающего трансформатора, подключенного по схеме «треугольник», через 3-фазную трехпроводную систему поступает на распределительный трансформатор 240/120 В, подключенный по схеме «звезда» (две фазы, 3-проводная система). Для трехфазной системы расположение может быть различным для разных уровней напряжения. Схему подключения мы покажем в следующих разделах этого поста.

Связанные руководства по подключению:

Поскольку в промышленных и коммерческих зданиях требуется высокая мощность, они подключаются к трехфазному соединению треугольником (3 фазы — 3-проводная система — без нейтрального провода) перед распределительным трансформатором, а затем управляют требуемым напряжением и током в соответствии с системными требованиями в трехфазное и однофазное питание.

С другой стороны, здания, которым требуется как низкая, так и высокая мощность в трехфазном и однофазном режимах, подключаются к вторичной обмотке распределительного трансформатора. Таким образом, они получают трехфазное соединение «звезда» (3-фазная, 4-проводная система с нейтральным проводом). При соединении звездой Трехфазное линейное (фаза-фаза) напряжение составляет 400 В переменного тока (в США 208 В, 240 В, 480 В и т. д.) 120 В, 208 В, 240 В, 277 В, 480 В и т. д. в США) .

При трехфазном питании двигатели и большие электронагреватели могут быть напрямую подключены к трем фазам (нейтраль требуется не во всех случаях), в то время как при однофазном питании цепи нагрузки (освещение, вентилятор и т. д.) могут быть подключены между фазой и нейтралью. с помощью надлежащих защитных устройств, например заземляющий/заземляющий провод. В США однофазная нагрузка 240 В может быть подключена к двум фазам без нулевого провода.

Зачем нужен трехфазный источник питания?

Для эксплуатации мощного оборудования и приборов, таких как электродвигатели, мощные воздушные компрессоры и кондиционеры, водонагреватели и т. д.нам нужен трехфазный источник питания вместо однофазного источника питания. В обычных домах (бытовых как жилых) мы в основном используем однофазный источник питания для питания осветительной нагрузки, вентиляторов, стиральных машин и т. д. Но в некоторых случаях, например. промышленные предприятия, двигатели с высоким крутящим моментом, многоэтажные и большие здания (промышленные и коммерческие), трехфазный источник питания, необходимый для работы и обслуживания систем высокой мощности и напряжения.

В наших предыдущих сообщениях о монтаже однофазной электропроводки в доме и уже известно, что такое MDB, DB, Final Sub Circuit, MCB, MCCB, CB и RCD и т. д.Так что больше никогда не повторим.

Похожие сообщения:

Уровни трехфазного и однофазного напряжения в США — NEC

В США и Канаде доступны различные уровни однофазного и трехфазного напряжения, т. е. однофазное напряжение доступно для бытовых и жилых приложений, а трехфазное напряжение может использоваться для промышленных и коммерческих приложений.

Ниже приведены уровни напряжения, доступные в США и Канаде.

Трехфазное напряжение в США

  • Три выхода (3 линии) = 208 В
  • Три выхода (3 линии) = 240 В
  • Три выхода (3 линии) = 480 В

я.е.

  • L 1  до L 2 = 208 В, 240 В или 480 В – (3 фазы)
  • L 2  до L 3 = 208 В, 240 В или 480 В – (3 фазы)
  • L 3 от до L 1 = 208 В, 240 В или 480 В – (3 фазы)

Однофазное напряжение в США

  • Горячее к нейтральному = 120 В
  • Горячее к нейтральному = 208 В, (треугольник верхнего плеча)
  • Две горячие = 240 В
  • Горячее к нейтральному = 277 В
  • Горячее к нейтральному = 480 В

я.е.

    • L 1 до N = 120 В, 208 В, 277 В или 480 В – (1-фазный)
    • L 2 до N = 120 В, 208 В, 277 В или 480 В – (1-фазный)
    • L до N = 120 В, 208 В, 277 В или 480 В – (1-фазный)

Связанные руководства по подключению:

Трехфазные и однофазные системы питания «120 В, 208 В, 240 В, 277 В и 480 В» — NEC — US

Конфигурации треугольника высокого плеча (120 В, 208 В и 240 В)

Трехфазные и однофазные уровни напряжения в Великобритании и ЕС — IEC

Трехфазная система проще в Великобритании и ЕС по сравнению с США и большинством стран (например,грамм. Индия, Пакистан, ОАЭ и другие арабские страны) следуют той же системе распределения напряжения, что и уровни напряжения в Великобритании, ЕС и IEC. Как трехфазное, так и однофазное напряжение доступно для бытового и коммерческого применения в одном и том же блоке следующим образом.

Трехфазное напряжение в Великобритании и ЕС

  • Фаза к фазе = 400 В
  • Любая фаза к нейтрали = 230 В – (1-Φ)
  • Между тремя фазами = 400 В – (3-Φ)

Т.е.

  • L 1  до L 2 = 400 В – (3 фазы)
  • L 2  до L 3 = 400 В – (3 фазы)
  • L – L 1 = 400 В – (3 фазы)

Однофазное напряжение в Великобритании и ЕС

я.е.

  • L 1 до N = 230 В – (1-фазный)
  • L 2 до N = 230 В – (1-фазный)
  • L до N = 230 В – (1-фазный)

Однофазные и трехфазные системы электропитания 230 В и 400 В – IEC – Великобритания и ЕС

Похожие сообщения:

Требования к установке трехфазной проводки

В этом уроке нам потребуются следующие электроустановочные изделия для подключения трехфазного питания в доме.

  • Трехфазный счетчик электроэнергии: 1 №
  • Трехполюсный автоматический выключатель, 63 А (100 или 250 А в США): 1 №
  • Двухполюсный: 63 А, ток срабатывания 30 мА (УЗО/УЗО): 3 №
  • Трехполюсные автоматические выключатели, 63 А (100–250 А в США): 3 №
  • Однополюсный, 20 А, автоматический выключатель: 6 №
  • Однополюсный, 16 А (20 А в США): MCB: 3 №
  • Однополюсный, 10 А (15 А в США): MCB: 6 №
  • Корпуса распределительных щитов: 3 шт.
  • Соединительная шина для подключения нейтрального кабеля
  • Медные полосы для общего соединения MCB: 3 шт. (сегмент медной шины)
  • Медная полосовая шина для заземления и заземления

Как подключить трехфазный главный распределительный щит?

Как правило, поставщики электроэнергии и услуг устанавливают однофазный счетчик энергии, когда нагрузка меньше 7.5 кВт (10 л.с.) в жилых помещениях (потребитель для дома). Если лимит превышен, то рекомендуется установить 3-х фазный счетчик электроэнергии для потребителей. При нагрузке свыше 7,5 кВт в бытовых помещениях (домах) рекомендуется 3-х фазная электропроводка.

В этом руководстве мы предполагаем, что будем подключать только однофазную нагрузку (осветительные приборы, вентиляторы, телевизор, розетка, переменный ток и т. д.) на текущем участке трехфазной электропроводки. Другими словами, мы не будем включать трехфазные двигатели, потому что в наших домах нет таких (трехфазных) нагрузок.Если в вашем доме есть трехфазная нагрузка, вы можете это сделать. Поскольку мы видим, что общая нагрузка превышает предел установки однофазной электропроводки, так как мы будем питать разные комнаты и помещения в доме, поэтому мы должны подключить наше распределение в трехфазной системе. Для прямых трехфазных нагрузок см. следующие разделы в этом посте.

Практическая процедура трехфазной проводки распределительного щита и установки

Мы изучили основные электрические схемы ламп, вентиляторов и т. д. (т.е. Подсхемы и заключительные подсхемы) в наших предыдущих постах, поэтому следуйте приведенным ниже шагам, чтобы сделать то же самое, что указано ниже.

  • Прежде всего подключите трехфазный счетчик энергии, как показано на рис. (если вы не знаете, как подключить трехфазный счетчик энергии, ознакомьтесь с этим простым руководством, в котором показано, как подключить трехфазный счетчик энергии.
  • Подключите MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) в качестве главного выключателя к трем фазам на входе ( R , Y , B ) от трехфазного счетчика электроэнергии.(Проверьте цветовой код проводки для различных областей в разделе ниже)
  • Теперь подключите отходящие три фазы ( R , Y , B ) от MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) к DP (двухполюсный автоматический выключатель, RCD, SP (однополюсный автоматический выключатель и нагрузка), как показано на рис. )
  • Теперь подключите УЗО от DP к фазе (линии) и соответствующей нейтральной линии. Линии исходящей фазы должны быть подключены к конечной и конечной подцепям. То же самое можно сделать для нейтральных проводов.
  • Наконец, подключите электроприборы к клемме заземления, которая ведет к заземляющему электроду в системе заземления, как показано на рис. ниже.
  • Выполните те же действия для всех трех распределительных щитов в разных комнатах и ​​зонах.

 Нажмите, чтобы увеличить изображение

Рис – Схема установки трехфазной электропроводки

Полезно знать: Вместо трехполюсного MCCB/MCCB можно также использовать четырехполюсный автоматический выключатель или автоматический выключатель .Просто подключите нейтральный провод к последнему слоту этого MCCB (буква N для нейтрального положения напечатана на заводской табличке). Входящий и исходящий нейтральный провод, как и другие фазы, должен быть подключен к медной полосе (т. е. заземлению или нейтральной полосе в коробке панели), как показано на рис.

Кроме того, если вам необходимо подключить однофазную нагрузку или подключить отдельный щиток потребления или вспомогательный щиток, прочтите предыдущие опубликованные посты о схемах однофазного подключения.

Похожие сообщения:

Ниже приведена схема монтажа трехфазной распределительной электропроводки в соответствии с NEC и IEC.

Схемы установки трехфазной электропроводки – US-NEC

Трехфазное распределение 208 В и панельная проводка.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Распределение трехфазного напряжения 240 В (треугольник высокой ветви) и панельная проводка.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Трехфазное распределение 480 В и панельная проводка.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Полезно знать: использование трех отдельных однополюсных автоматических выключателей для цепей 208 В, 240 В или 480 В противоречит правилам.Если вы по-прежнему хотите подключить три выключателя SP в качестве трехполюсного для трехфазной цепи, выключатели всех выключателей должны быть соединены вместе, т. е. все выключатели SP должны включаться и выключаться одним и тем же общим выключателем. Кроме того, используйте автоматический выключатель соответствующего номинала, сечение проводов, розетки, выключатели и т. д. (ознакомьтесь с примечанием внизу (инструкции и меры предосторожности) для получения калькуляторов и руководств по размеру проводов, размерам розеток, выключателей, розеток и т. д.

Похожие сообщения:

Схемы установки трехфазной электропроводки — Великобритания, ЕС — IEC

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Рис. – Подключение трехфазной распределительной сети в соответствии с цветовым кодом IEC

. Примечание. Для схем подключения NEC и IEC можно использовать одно и то же описание и детали, как указано для приведенного выше общего рис. 1.

Трехфазный, 400 В, проводка раздельного распределительного щита с УЗО — только 3-Φ нагрузки

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Трехфазный, 400 В, разводка раздельного распределительного щита с УЗО — 1-Φ нагрузки от 3-Φ источника питания

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Трехфазный, 400 В, разводка раздельного распределительного щита с УЗО — комбинация нагрузок 3-Φ и 1-Φ

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Трехфазный, 400 В, типовая проводка распределительного щита с УЗО для цепей нагрузки 3-Φ

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Трехфазный, 400 В, типовая проводка распределительного щита с УЗО для обеих цепей нагрузки 3-Φ и 1-Φ

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Похожие сообщения:

Полезно знать: В соответствии с правилами электропроводки IET (Institution of Engineering and Technology): 17-я редакция (BS 7671:2008 – 1: 2011), в потребительском блоке должна быть предусмотрена защита от УЗО, за исключением системы дымовой и охранной сигнализации.

Как подключить однофазную нагрузку 120 В в однофазной распределительной системе? – NEC – США

Цепи трехфазной нагрузки могут быть напрямую подключены к трем проводам под напряжением. Имейте в виду, что Нейтральное значение требуется не во всех случаях. Однофазная нагрузка может быть подключена к горячему и нейтрали (120 В) или к двум горячим проводам (240 В, одна фаза). Ниже приведена типичная трехфазная проводка панели для США и Канады.

Монтаж трехфазных цепей 208 В и автоматических выключателей на главной сервисной панели.

Монтаж трехфазных цепей 240 В (треугольник высокого напряжения) и автоматических выключателей на главной сервисной панели.

Установка электропроводки трехфазных цепей 480 В и автоматических выключателей на главной сервисной панели.

Похожие сообщения:

Как подключить трехфазную нагрузку 400 В в трехфазной распределительной системе? – МЭК и Великобритания

Как упоминалось выше, трехфазные нагрузки (400 В, трехфазные двигатели) могут быть напрямую подключены к трем линиям соответственно, т.е.е. нет необходимости подключаться к нейтральной точке (в некоторых случаях нейтраль по-прежнему необходима в трехфазной системе, что зависит от конструкции системы. Перед установкой такого устройства см. руководство пользователя). Для однофазных нагрузок (230 В или 120 В переменного тока, освещение, телевизор, розетка, вентиляторы и т. д.) их можно подключить к фазному и нейтральному проводу, как показано ниже. Обратите внимание, что заземление или провод заземления должны быть подключены к электроприборам и оборудованию, подключенному как к однофазной, так и к трехфазной системе питания, в целях безопасности, поскольку это предотвращает опасность поражения электрическим током.

Рис. 5. Однофазная и трехфазная нагрузка, подключенная к трехфазной системе питания

. Подключение трехфазных точек нагрузки 400 В и автоматических выключателей с УЗО и ВДТ в распределительном щите

.

Подключение трехфазной нагрузки 400 В и автоматических выключателей в распределительном щите с раздельной нагрузкой и потребительском блоке с УЗО.

Электропроводка Типовые трехфазные цепи нагрузки 400 В и автоматический выключатель в распределительном щите и потребительском блоке.

Похожие сообщения:

Принципиальная электрическая схема трехфазного распределительного щита

На следующей типовой схеме подключения показана установка трехфазного распределительного щита и потребительского блока в жилой/коммерческой зоне.

Рис. 2. Схема электрических соединений трехфазного и однофазного потребительского блока с RCD

. Цветовые коды трехфазной проводки — IEC и NEC .

Мы использовали Красный для Фаза, Фаза или Горячий , Черный для Нейтраль и Зеленый для Заземления/Заземления на типичной однофазной схеме подключения. Вы можете использовать коды конкретного региона или общепринятые коды в данной местности, например, IEC — Международная электротехническая комиссия ( UK , EU и т. д.).) или NEC (National Electrical Code [ US & Canada ] см. подробный пост о цветовых кодах проводки NEC и IEC , где;

NEC – США:

Трехфазный 208 В и 240 В переменного тока (треугольник высокого плеча):

  • Синий = Горячий 1 или Линия 1
  • Оранжевый = Горячий 2 или Линия 2 (посередине)
  • Черный = Hot 3 или Line 3
  • Белый = Нейтральный
  • Зеленый с Желтый полосатый или неизолированный проводник = Земля/Земля или Защитное заземление «PG».

Три фазы 277 В и 480 В переменного тока:

  • Желтый = Горячий 1 или Линия 1
  • Оранжевый = Горячий 2 или Линия 2 (посередине)
  • Коричневый = горячий 3 или линия 3
  • Белый = Нейтральный
  • Зеленый с Желтый полосатый или неизолированный проводник = Земля/Земля или Защитное заземление «PG».

Одна фаза 120 В переменного тока:

  • Черный = Горячий или Линия ,
  • Белый = Нейтральный
  • Зеленый с Желтый полосатый или неизолированный проводник = Земля/Земля или Защитное заземление «PG».

Одна фаза 240 В переменного тока:

  • Черный = Горячий 1 или Линия 1
  • Красный = Горячий 2 или Линия 2
  • Белый = Нейтральный
  • Зеленый с Желтый полосатый или неизолированный проводник = Земля/Земля или Защитное заземление «PG».

Похожие сообщения:

МЭК и Великобритания:

Три фазы 400 В:

  • Коричневый = Фаза 1
  • Черный = Фаза 2
  • Серый = Фаза 3
  • Синий = Нейтральный
  • Зеленый или Зеленый с Желтый Полоса = заземление или провод заземления в качестве защитного заземления (PE).

Одна фаза 230 В переменного тока:

  • Коричневый = Фаза или Линия
  • Синий = Нейтральный
  • Зеленый или   Зеленый с желтой полосой = Земля/Заземление или Защитное заземление «PE».

Для справки, вот СТАРЫЕ цветовые коды проводки Великобритании (до 2004 г.) , которые все еще применимы в других странах, например, в Индии, Пакистане, ОАЭ, Саудовской Аравии и других арабских странах.

400 В, три фазы

  • Красный = Фаза 1
  • Желтый = Фаза 2
  • Синий = Фаза 3
  • Черный  = Нейтральный
  • Зеленый  = заземление или заземляющий провод.

230 В, однофазный

  • Красный = Фаза
  • Черный  = Нейтральный
  • Зеленый  = заземление или заземляющий провод.

Похожие сообщения:

Общие меры предосторожности и  Инструкции

  • Электричество наш друг и враг одновременно, если вы дадите ему шанс убить вас, помните, они никогда его не упустят. Пожалуйста, ознакомьтесь со всеми предостережениями и инструкциями, выполняя этот урок на практике.
  • Отключите источник питания (и убедитесь, что он действительно выключен) перед обслуживанием, ремонтом или установкой электрооборудования.Для этого выключите главный выключатель в главном щите или распределительном щите.
  • Никогда не стойте и не прикасайтесь к мокрым и металлическим частям во время ремонта или установки.
  • Внимательно прочитайте все предостережения и инструкции и строго следуйте им при выполнении этого руководства или любой другой практической работы, связанной с электромонтажными работами.
  • Всегда используйте кабели и провода подходящего размера, розетки и выключатель подходящего размера, а также автоматические выключатели подходящего размера. Вы также можете использовать калькулятор размеров проводов и кабелей , чтобы найти правильный размер калибра.
  • Никогда не пытайтесь играть с электричеством (поскольку это опасно и может привести к летальному исходу) без надлежащего руководства и осторожности. Выполняйте монтажные и ремонтные работы в присутствии опытных лиц, обладающих обширными знаниями и опытом, умеющих обращаться с электричеством.
  • Самостоятельное выполнение электромонтажных работ опасно, а в некоторых случаях и незаконно. Свяжитесь с лицензированным электриком или поставщиком электроэнергии, прежде чем практиковать какие-либо изменения/модификации соединений электропроводки.
  • Распределительный щит не следует устанавливать на высоте 2,2 метра (84 дюйма = 7 футов), а выключатель следует устанавливать на высоте 1,82 метра (72 дюйма = 6 футов) над полом, он должен быть защищен от коррозии и находиться вдали от водяных зон. Все провода и кабели должны быть укрыты в щите (т.е. не должны торчать за пределами щита). Наконец, возле распределительного щита должен быть знак безопасности.
  • Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или ущерб в результате отображения или использования этой информации или в случае попытки использования какой-либо схемы в неправильном формате.Так пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

Вы также можете ознакомиться с соответствующими руководствами по установке электропроводки.

Домашний счетчик энергии Gen5 Руководство пользователя : Служба поддержки Aeotec

Домашний счетчик энергии Aeotec Gen5.

e

Домашний счетчик энергии Aeotec Gen5 был разработан для измерения тока, напряжения, мощности и передачи данных через Z-Wave Plus.Он оснащен технологией Aeotec Gen5. Вы можете узнать больше о Home Energy Meter Gen5, перейдя по этой ссылке.


Чтобы узнать, совместим ли Home Energy Meter Gen5 с вашей системой Z-Wave, обратитесь к нашему сравнительному списку шлюзов Z-Wave. Технические характеристики Home Energy Meter Gen5 можно посмотреть по этой ссылке.

Ознакомьтесь со своим домашним счетчиком электроэнергии.

Ваш домашний счетчик энергии от Aeotec состоит из двух частей: основного корпуса и зажимов.После установки измеритель будет находиться рядом с главной распределительной коробкой вашего дома, а к нему будут прикреплены зажимы.

Важная информация по технике безопасности.

Внимательно прочтите это и другие руководства по устройству. Несоблюдение рекомендаций, изложенных Aeotec Limited, может быть опасным или привести к нарушению закона. Производитель, импортер, дистрибьютор и/или торговый посредник не несут ответственности за какие-либо убытки или ущерб, возникшие в результате несоблюдения каких-либо инструкций, содержащихся в данном руководстве или других материалах.

Установку должен выполнять только лицензированный электрик, обладающий знаниями и пониманием электрических систем и техники безопасности.

Ток домашнего счетчика энергии Gen5 на зажим не может превышать 60, 100 или 200 ампер в зависимости от версии, которая у вас есть. Обратитесь к этикетке или упаковке продукта для получения конкретной информации о силе тока.

Настоятельно рекомендуется устанавливать Home Energy Meter Gen5 либо в помещении, либо в защищенном месте. Однако он имеет класс защиты IP44 и может быть установлен соответствующим образом.

Храните продукт вдали от открытого огня и сильного нагрева. Избегайте прямого солнечного света или теплового воздействия.

Быстрый старт.

Установка вашего домашнего счетчика энергии состоит из двух основных частей: его установка в распределительную коробку вашего дома и синхронизация с вашей сетью Z-Wave. Ниже приведены инструкции для обеих частей. Обратите внимание, что только лицензированный электрик, обладающий знаниями и пониманием электрических систем и электробезопасности, должен выполнять электрическую установку вашего счетчика в распределительную коробку вашего дома.Синхронизация вашего домашнего счетчика энергии с вашей сетью Z-Wave может быть выполнена вами.

Установка счетчика в распределительную коробку.

Важно: Эти шаги должен выполнять только лицензированный электрик.

Важно:  Главный выключатель распределительной коробки должен быть выключен для выполнения этих действий по установке.

На следующих схемах показано, как следует устанавливать домашний счетчик электроэнергии в зависимости от региона, в котором вы находитесь;

В США это всегда двухфазная установка;

Схема версии для США (2 фазы):

В странах с напряжением 230 В при однофазной установке;

Схема версии для ЕС/Австралии (1 фаза):

В странах с напряжением 230 вольт с 3 фазами и 3 проводами;

Схема версии для ЕС/Австралии (3 фазы, 3 провода):

В странах с напряжением 230 вольт с 3 фазами и 4 проводами;

Схема версии для ЕС/Австралии (3 фазы, 4 провода):

Подключение вашего домашнего счетчика энергии.

Чтобы выполнить электрическую установку для вашего домашнего счетчика энергии (HEM), используйте предыдущие изображения, чтобы определить фазовую версию HEM, а также проиллюстрируйте следующие шаги с 3 по 7.

1. Отключите основное электричество в доме. выключателя и откройте панель распределительной коробки.

2. Подсоедините каждый зажим к HEM с помощью соединителя зажима и затяните их.

3. Закрепите зажимы HEM вокруг входящих электрических кабелей, которые подключаются к главному автоматическому выключателю.

4. Подсоедините провод переменного тока к измерителю с помощью разъема провода переменного тока.

5. Вставьте нейтральный провод переменного тока HEM в клемму нейтральной шины главного автоматического выключателя.

6. Вставьте провод переменного тока HEM под напряжением в клемму главного автоматического выключателя под напряжением.

7. Установите на место панель главной платы.

8. Снова включите главный выключатель.

Пришло время навсегда прикрепить домашний счетчик энергии к поверхности. Внутри каждого метра есть низкочастотная радиоантенна, которая используется для беспроводной связи.Это необходимо учитывать при выборе окончательного места для счетчика. Толстые бетонные стены, металлы или моторные устройства будут влиять на мощность сигнала контроллера и измерителя.

Если распределительная коробка в доме изготовлена ​​из металла, рекомендуется устанавливать основной корпус счетчика вне распределительной коробки. Размещение измерителя внутри монтажной коробки может ухудшить качество радиосигнала и отрицательно сказаться на радиусе действия беспроводной сети. Чтобы облегчить такую ​​установку, каждый счетчик защищен от атмосферных воздействий в соответствии с международным стандартом IP44.Это делает его устойчивым к дождю и снегу при вертикальной установке.

Для установки или размещения домашнего счетчика электроэнергии (HEM).

1. Снимите опорную пластину с задней части HEM.

2. Прикрепите пластину к выбранному пространству стены с помощью прилагаемых винтов. Пластина должна быть установлена ​​вертикально и выровнена таким образом, чтобы провода HEM находились внизу.

3. Прикрепите кромку к опорной пластине.

Подключение вашего измерителя к существующей сети Z-Wave.

Электрическая установка вашего домашнего счетчика электроэнергии (HEM) завершена. Теперь вы должны связать его с сетью Z-Wave по беспроводной сети.

1. Переведите основной контроллер Z-Wave, обычно шлюз или концентратор, в режим включения. Если вы не знаете, как это сделать, обратитесь к руководству пользователя вашего контроллера.

2. Нажмите кнопку действия на HEM. Если он был успешно подключен к вашей сети, его индикатор будет продолжать гореть. Если привязка не удалась, светодиод вашего HEM будет продолжать мигать.

Установка вашего домашнего счетчика энергии завершена. Следующим шагом является настройка вашего домашнего счетчика энергии в интерфейсе вашего основного контроллера Z-Wave. Это позволит вам визуализировать и использовать данные о потреблении энергии, которые собирает ваш счетчик.

Ваш домашний счетчик энергии может сообщать вашему основному контроллеру об использовании энергии в ваттах или об использовании энергии в киловатт-часах. Поскольку каждый контроллер отличается, обратитесь к руководству пользователя вашего контроллера для получения дополнительной информации о мониторинге и визуализации этих данных.Команды Z-Wave, поддерживающие мониторинг энергопотребления, представляют собой классы команд счетчиков.

Пара шагов SmartThings.

Подключите домашний счетчик энергии Gen5 к SmartThings с помощью приложения SmartThings Connect, следуйте специальным инструкциям, доступным по этой ссылке.

Дополнительные функции.

Удаление глюкометра из сети Z-Wave.

Ваш домашний счетчик энергии (HEM) может быть удален из вашей сети Z-Wave в любое время.Для этого вам нужно будет использовать основную сеть Z-Wave.

1. Переведите главный контроллер в режим удаления устройства. Если вы не знаете, как это сделать, обратитесь к руководству пользователя вашего контроллера.

2. Нажмите кнопку действия на HEM. Если он был успешно удален из вашей сети, его индикатор будет мигать. Если удаление было неудачным, его светодиод будет гореть, а затем повторится снова.

Ручной сброс вашего домашнего счетчика энергии.

Ваш домашний счетчик электроэнергии можно легко сбросить до заводских настроек по умолчанию.

1. Нажмите и удерживайте кнопку действия в течение 10 секунд.

2. В случае успеха светодиод на HEM должен начать медленно мигать.

Привязка вашего домашнего счетчика электроэнергии к автоматическим отчетам.

Ваш домашний счетчик энергии может отправлять отчеты об использовании мощности и кВтч на связанные устройства. Чтобы включить это, обратитесь к руководству вашего контроллера о том, как настроить параметры на устройствах Z-Wave, связанных с вашим контроллером. Изначально счетчик настроен на выдачу отчетов по ваттам и киловаттам.

Некоторые шлюзы/контроллеры автоматически настраивают устройства, позволяя вам в полной мере использовать функции домашнего счетчика энергии. Другие могут не выполнять автоматическую настройку. В таком случае вы можете вручную настроить свой измеритель для вывода данных, которые вы хотите просмотреть.

Установка флагов автоматического отчета.

Параметр 101-103 [4 byte dec] можно настроить через шлюз на тот случай, если настройки вашего измерителя по умолчанию не соответствуют вашим требованиям.

Перейдите по этой ссылке, чтобы настроить счетчик электроэнергии для дома, чтобы сообщать о том, что вы хотите: https://aeotec.freshdesk.com/support/solutions/articles/60001

  • -hem-gen5-parameter-101-103-and-111 -113-use-

    Вы также можете загрузить лист конфигурации, с помощью которого можно легко выбрать и автоматически рассчитать искомое значение:

    Загрузить калькулятор Excel HEM Gen5 здесь

      -Требования: Excel

    + + 9 0731 93 178 Зарезервировано
    93 217 33554432 93 218 Расширенные настройки

    Вы можете найти более продвинутые конфигурации для домашнего счетчика энергии Gen5 в разделе «Технический лист» на нашем Freshdesk, который можно использовать для интеграции домашнего счетчика энергии Gen5 в новый шлюз или программное обеспечение или использовать его в качестве эталона для конфигураций.

    1. Домашний счетчик энергии Gen5
    Руководство по чистому измерению

    | Mass.gov

    1727,25 МВт возобновляемых источников энергии может содержать метр в МА под колпачками

    Обзор

    Если вы являетесь клиентом регулируемой электроэнергетической компании (Eversource, National Grid или Unitil), вы можете получить чистый счетчик.Чистый учет позволяет вам генерировать собственную электроэнергию, чтобы компенсировать потребление электроэнергии. Типичными примерами чистых средств измерения являются солнечные батареи в доме или ветряная турбина в школе. Эти объекты подключены к счетчику, который измеряет чистое количество электроэнергии, которое вы используете. Когда вы используете электроэнергию от электрической компании, ваш счетчик вращается вперед. Когда вы производите избыточную электроэнергию и «экспортируете» электроэнергию в электрическую сеть, ваш счетчик вращается в обратном направлении.

    Массачусетс не делает различия между нетто-счетчиком (производство электроэнергии, потребляемой на том же объекте, где она вырабатывается) и виртуальным нетто-счетчиком (производство электроэнергии, потребляемой на объекте, отличном от того, где производится электроэнергия).Для большинства целей, включая расчет кредита, нет разницы между нетто-измерением и виртуальным нетто-измерением.

    Чистые средства учета

    В вашем чистом измерительном приборе может использоваться любой тип генерирующей технологии, независимо от того, является ли она возобновляемой, если она меньше или равна 60 киловаттам (кВт). Г. Л. с. 164, § 138; 220 CMR 18.00. Если в вашем сетевом замере используется ветровая, солнечная или анаэробная технология сбраживания, то он должен быть:

    • 2 мегаватта (МВт) или менее для частного объекта
    • 10 МВт или менее для общественного объекта.Г. Л. с. 164, § 138.
    Сетки-дозаторы для общей программы

    Законодательство штата требует, чтобы электрические компании имели отдельные лимиты чистых измерений для государственных и частных объектов чистых измерений в рамках общей программы чистых измерений (GP). ул. 2010 г., с. 359, с. 29.00. Каждое ограничение GP равно проценту от самой высокой исторической пиковой нагрузки каждой электрической компании, которая представляет собой наибольшее количество электроэнергии, потребляемой клиентами электрической компании в любой момент времени.

    По состоянию на 11 апреля 2016 г. шапки:

    Прокрутить влевоПрокрутить вправо
    байт #
    десятичное значение
    Выход
    Зажим #
    байт 4
    1
    кВтч 92 871 Итого Показания
    байт 4
    2
    WATT
    Total Readings
    BYTE 4
    4 4 4
    Напряжение

    Общая информация
    BYTE 4 9 2907 8
    Amperage
    Итого чтения
    байт 4
    16
    Зарезервировано

    байт 4
    32
    Зарезервировано

    байт 4
    64
    Зарезервировано

    байт 4
    128
    Зарезервировано
    +
    байт 3
    256
    Вт
    Зажим 1
    байт 3
    512
    Вт
    зажим 2
    байт 3
    тысяча двадцать четыре
    Вт
    зажим 3
    байт 3
    2048
    кВтч
    9072 4
    Зажим 1
    байт 3
    4096
    кВтч
    Зажим 2
    байт 3
    8192
    кВтч
    Зажим 3
    байт 3
    16384
    Зарезервировано

    байт 3
    32768
    Зарезервировано

    байт 2
    65536
    Напряжение
    Зажим 1
    байт 2
    131072
    Напряжение
    зажим 2
    байт 2
    262144
    Напряжение
    Зажим 3
    байт 2
    524288
    Сила тока
    Зажим 1
    байт 2
    1048576
    Amperage
    зажим 2
    байт 2
    2097152
    Amperage
    Зажим 3
    байт 2
    4194304

    байт 2
    8388608
    Зарезервировано

    байт 1
    16777216
    Зарезервировано

    байт 1
    Зарезервировано

    байт 1
    67108864
    Зарезервировано

    байт 1
    134217728
    Зарезервировано

    байт 1 9 3257 268435456 +
    Зарезервировано

    байт 1
    536870912
    Зарезервировано

    байт 1
    1073741824
    Зарезервировано

    Распределительная компания

    Частная крышка (7%)

    Публичная крышка (8%)

    Эверсорс 408.24 МВт 466,56 МВт

    Национальная электросетевая компания штата Массачусетс Электрик

    359,191 МВт

    410,54 МВт

    Национальная электросетевая компания Нантакет

    3,542 МВт

    4,048 МВт

    Unitil d/b/a Fitchburg Gas and Electric Light Company

    7.14 МВт

    8,16 МВт

    В соответствии с GP, после того как электроэнергетическая компания заполнит свой предел чистого измерения, новые потребители, которым требуется место под этим пределом, не могут участвовать в чистом измерении. Обратите внимание, что объекты, освобожденные от ограничения (освобожденные от ограничения объекты — это объекты с паспортной мощностью менее десяти киловатт в однофазной цепи или 25 киловатт в трехфазной цепи), смогут снимать чистый счетчик, даже если соответствующий предел заполнен. 220 CMR 18.02, 18.07(5).

    Государственные и частные средства измерения нетто имеют разные пределы размера и могут генерировать разные значения кредита. Дополнительную информацию об объектах общественного пользования см. в разделе «Проектирование объектов сетевого учета».

    Колпачки для малых гидроэлектростанций

    Законодательство штата также требует, чтобы электрические компании имели отдельный предел для объектов, участвующих в программе чистого учета малых гидроэлектростанций (SHP), общая мощность которых составляет 60 МВт. св.2016, с. 188, с. 10. Каждая доля квоты МГЭ равна нагрузке электрической компании, измеряемой в мегаватт-часах, в 2016 календарном году. 17-10-А. Доли ограничения SHP будут определены в D.P.U. Документы о соответствии 18-04.

    Прокрутить влевоПрокрутить вправо

    Распределительная компания

    Крышка SHP

    National Grid Massachusetts Electric Company и Nantucket Electric Company 27 МВт
    NSTAR Electric Company и Western Massachusetts Electric Company d/b/a Eversource Energy 32.4 МВт
    Unitil d/b/a Fitchburg Gas and Electric Light Company 0,6 МВт

    В соответствии с SHP новые клиенты должны получить лимит для участия, даже если их мощность составляет менее десяти киловатт в однофазной сети или 25 киловатт в трехфазной сети. В соответствии с SHP после того, как электрическая компания заполнит свой предел чистого измерения, новые потребители, которые хотят участвовать в чистом измерении, должны подать заявку на распределение предела из соответствующего предела GP, если только они не являются предприятием, освобожденным от предела.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.