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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
A escolha da fiação, métodos de colocação de fios e cabos. Partes elétricas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Trabalho elétrico Fios, cabos e cordões são o elemento principal de qualquer fiação elétrica, à qual dependem todos os tipos de acréscimos: vários componentes elétricos ou dispositivos de instalação elétrica. Isso inclui interruptores e interruptores, conectores elétricos (tomadas e plugues) e pinças, tomadas para lâmpadas e partidas, vários tipos de fusíveis. De acordo com o método de instalação disjuntores classificados em interruptores para instalação aberta e oculta. Além disso, há uma divisão dos interruptores em chave única, dupla e tripla (Fig. 7).
Os interruptores para instalação aberta são montados, via de regra, ao instalar a fiação elétrica aberta; são fixados em encaixes de madeira com cerca de 10 mm de espessura por meio de parafusos. Para a instalação de interruptores embutidos, uma peça adicional é uma caixa de aço ou plástico: primeiro, é embutida uma caixa na parede, à qual o próprio interruptor é fixado com espaçadores e parafusos. Os interruptores de tecla única são projetados para fechar um circuito (por exemplo, para ligar/desligar uma lâmpada). Os pares são mais frequentemente usados para lâmpadas de cinco braços, quando uma chave acende duas lâmpadas, a outra - três e ambas - todas as cinco (Fig. 8).
Os interruptores emparelhados também são convenientes para banheiros separados, bem como se houver dois consumidores de corrente elétrica na cozinha ou no mesmo banheiro: um dispositivo de iluminação (lâmpada de teto) e um sistema de exaustão instalado em uma janela ou janela de ventilação. A finalidade dos interruptores embutidos é fechar e abrir três circuitos elétricos (são muito convenientes em apartamentos pequenos para iluminar cozinhas, banheiros e lavabos). Com base nas características de design do mecanismo, os interruptores podem ser teclado, alternância, rotativo, botão e cabo. Actualmente, para as necessidades domésticas, os interruptores são produzidos principalmente do tipo teclado, mas não está excluída a presença de botões ou interruptores rotativos no apartamento. As luminárias portáteis (como luminárias de chão) costumam usar interruptores de puxar. Mas mesmo interruptores do mesmo tipo podem diferir significativamente em seus esquemas cinemáticos (Fig. 9).
Os esquemas de funcionamento dos interruptores apresentados são bastante simples. Em um mecanismo de balanço com mola de compressão (Fig. 9, a), ao pressionar a tecla (1), a esfera (3), comprimindo a mola (2), passa pelo eixo de giro do balancim (4) , e sob a ação da mola desliza ao longo do braço do balancim, jogando-o para a posição oposta, interrompendo ou conectando o circuito. Em mecanismo de balanço com mola tensora (Fig. 9, b), estrutura (2), que fixado na chave do interruptor e pressionado contra a base (5) por uma mola (4), pode girar em torno do eixo e entrar em contato com a placa (1) ou abrir este contato. A mola, por meio de um suporte (3), quando a moldura passa pelo plano vertical, vira a moldura para a posição “ligada” ou para trás, dependendo da pressão na parte superior ou inferior da chave. Os interruptores deste design são colocados em uma caixa plana com uma, duas ou três teclas grandes em um bloco. Eles podem ser usados para fiação oculta e aberta. Seu contato é feito de cermet com adição de prata, o que garante um funcionamento confiável da chave. Corrente nominal - até 4 A. A chave de came com mola plana (Fig. 9, c) é muito simples. Assim como a chave seletora (Fig. 10), ela é frequentemente usada em eletrodomésticos.
A corrente nominal mais alta dos interruptores domésticos comuns é 6 A; se os contatos da chave forem feitos de cermet, então 10 A. A causa dos problemas mais prováveis que podem ocorrer nas chaves é o arco voltaico que ocorre no momento da quebra dos contatos ou a vibração da placa de contato após o contato atingir o contato. Isso leva à rebitagem dos contatos, abrasão e derretimento das peças da chave. Na hora de escolher um novo disjuntor, é mais conveniente preferir um projeto que proporcione uma separação rápida dos contatos a uma distância que não suporte a queima de um arco voltaico, pois com uma separação lenta dos contatos, o arco voltaico dura um tempo considerável e causa o maior desgaste do disjuntor. Às vezes, um eletrodoméstico, como um abajur de mesa, começa a piscar e o interruptor emite um estalo característico que é fácil de ouvir. Esta é uma indicação clara de uma falha no interruptor que precisa ser reparada ou substituída com urgência. O estalo vem do constante faísca entre os contatos devido ao seu encaixe não confiável entre si no estado ligado. Tal mau funcionamento pode ocorrer devido à força insuficiente da mola articulada, oxidação ou contaminação dos contatos. Deve-se notar que os mecanismos de came nas chaves estão mais frequentemente sujeitos a tais problemas, uma vez que não proporcionam uma interrupção rápida do circuito, bem como uma força estável e suficiente para o contato. É melhor trocar essas chaves com antecedência para teclados com mecanismo oscilante com mola de extensão, sem esperar que falhem. A maioria dos aparelhos elétricos são conectados à rede por meio de conexões de plugue: tomadas e plugues. Uma das partes de tais conexões, ou seja, o soquete, é parte integrante da fiação. Os designs das tomadas não são tão diversos quanto os dos interruptores e, ainda assim, as tomadas são diferenciadas: para instalação aberta e oculta; dois e três pinos; para conectar plugues com pinos redondos e planos; para conectar um e dois plugues (Fig. 11).
As tomadas para instalação aberta e oculta são fixadas nas paredes da mesma forma que interruptores dos mesmos tipos. Os mais confiáveis são os soquetes com mola de fixação (Fig. 12).
Para aumentar a segurança (especialmente se as tomadas estiverem suficientemente baixas do chão e houver crianças pequenas em casa), as tomadas são equipadas com uma arruela giratória ou amortecedor móvel; esses dispositivos cobrem com segurança as aberturas da tomada quando a tomada não está em uso. A corrente nominal para tomadas em rede de 220 V é de 10 A; para uma rede com tensão de 380 V - 25 A. De manhã cedo, tarde da noite ou à noite, ou seja, à noite, pode ser difícil encontrar um interruptor ou tomada. Para comodidade dos consumidores, muitos fabricantes de componentes elétricos produzem tomadas e interruptores com uma lâmpada neon embutida em seu invólucro. Mas se peças comuns de instalação elétrica forem instaladas em um apartamento (casa), então é fácil equipá-las você mesmo com uma lâmpada de néon. Para isso, basta soldar pedaços de fio isolado aos terminais da lâmpada e conectá-los em série com resistência de têmpera (1-5 MΩ) aos terminais do interruptor ou tomada (Fig. 13).
Quando um aparelho elétrico (lâmpada ou outro receptor de corrente) é ligado, o circuito que inclui a luz neon é aberto e a luz apagada; mas assim que a lâmpada é desligada ou o plugue é retirado da tomada, o circuito fecha e a luz começa a brilhar. Para que a lâmpada luminosa fique visível, é necessário fazer um furo com diâmetro de 5-6 mm na tampa não translúcida da caixa do interruptor e colar nela um pedaço de plexiglass com cabeça semicircular, pressione o recipiente da lâmpada de néon ao plexiglass a partir do interior da caixa do interruptor. Se a caixa for de material transparente, basta colocar a lâmpada sob a tampa ou em qualquer outro local dentro da caixa do interruptor. Para minimizar a flexão dos fios ao instalar tomadas e interruptores com fiação embutida, eles são projetados para permitir que os fios sejam conectados a eles depois que o interruptor ou tomada tiver sido preso à tomada no painel de parede. Se a fiação estiver aberta, os interruptores e tomadas devem ser instalados em tomadas de madeira, às quais são fixados com dois parafusos. Manchas de mãos aparecem constantemente no papel de parede próximo ao interruptor. Isso pode ser facilmente evitado se uma placa fina de acrílico (1-1,5 mm) com um orifício para o mecanismo do interruptor for colocada entre a tampa do interruptor e o papel de parede. O tamanho da placa é de aproximadamente 130 x 180 mm. A próxima parte da fiação é cartucho, necessário para conectar lâmpadas de iluminação à rede. Como existem dois tipos de lâmpadas de iluminação - incandescentes e fluorescentes, também existem dois tipos de porta-lâmpadas para elas. Para lâmpadas incandescentes são utilizados cartuchos roscados, que diferem em tamanho: lâmpadas com potência de até 60 W podem ser conectadas a um cartucho E14 (base pequena) e E27 (base média); lâmpadas de até 200 W - para cartucho E27; lâmpadas com potência de 300 a 1500 W - para cartucho E40 (base grande). Se estiver escrito na base da lâmpada: 14 mm, então apenas um cartucho tipo E14 deve ser usado para isso, se for 27 mm, então um cartucho tipo E27 servirá. A solução construtiva dos cartuchos não é a mesma: existem cartuchos suspensos com bico, com olhal para pendurar, cartucho de parede com flange inclinada, etc. O diagrama de montagem do cartucho na fiação é mostrado na fig. 14.
Para cada uma destas séries de lâmpadas é definida uma temperatura considerada elevada: para E14 é superior a 110 ° C, para E27 - superior a 140 ° C. As caixas dos cartuchos para trabalhar nessas condições são feitas de cerâmica ou plástico resistente ao calor. Tais modos de operação ocorrem quando se utilizam lâmpadas com valores de potência superiores dentro de pequenas persianas fechadas. Qualquer que seja o caso do cartucho roscado - porcelana ou plástico, mas os contatos e pinças de contato são montados apenas em insertos de porcelana. Isso se deve ao fato de que durante o acendimento da lâmpada, a conexão soquete-lâmpada pode aquecer até temperaturas muito altas (até 200 ° C). Para lâmpadas fluorescentes, os cartuchos podem ser montados em rack, redondos ou com tampa. Geralmente são feitos de plástico, pois o brilho de uma lâmpada fluorescente não leva a um aumento significativo da temperatura das juntas. Talvez a única razão para danos aos cartuchos seja o mau contato dos grampos do fio ou o mau contato da lâmpada com uma pétala de contato danificada por uma faísca que ocorre frequentemente em uma conexão de contato. Os cartuchos são desmontados no local antes de serem removidos. É necessário desconectar os fios, afrouxar o parafuso de travamento dentro da carcaça (na rosca inferior) ou desparafusar a contraporca do tubo roscado. Depois disso, você pode remover o cartucho do tubo da lâmpada. As caixas de derivação são instaladas nos locais de ramificações e ramificações da fiação elétrica (Fig. 15), e nos locais onde os fios são conectados em seções separadas da fiação oculta, são instaladas caixas de derivação. As caixas podem ser de metal ou plástico. A diferença entre caixas de junção e caixas de junção está no número diferente de furos nas paredes laterais: as caixas de junção têm três ou quatro furos, as caixas de junção têm dois (em princípio, as caixas de junção podem ser instaladas como caixas de junção). Uma tampa está incluída nas caixas.
Fusíveis - uma parte obrigatória de qualquer fiação elétrica. São dispositivos de proteção de circuitos elétricos. Existem dois tipos principais de fusíveis - automáticos e com fusíveis (Fig. 16).
Recentemente, são os disjuntores que se difundiram, são muito mais fáceis de operar: quando o dispositivo de proteção é acionado, basta pressionar o botão no cabeçote (claro, após desligar todos os aparelhos elétricos ou aqueles que causaram o disjuntor desarme) e a fiação retornará à condição de funcionamento. Fusíveis com fusíveis - engenharia elétrica de ontem; no entanto, se a casa for antiga, os medidores de eletricidade provavelmente estarão equipados com fusíveis. São constituídos por uma rolha de porcelana, dentro da qual existe um fio classificado para uma corrente de 6 ou 10 A; se a corrente no circuito atingir o valor limite, o fio derrete e o circuito é desenergizado. O inconveniente de tais fusíveis é que são essencialmente descartáveis, uma vez que após a operação o fusível deve ser substituído. Os fusíveis com links fusíveis são mais avançados. São uma caixa oca de cerâmica com uma rosca na base, em cujo orifício é colocado um inserto tubular substituível com um fio fino soldado e facilmente queimável; quando esse fusível queima, apenas este inserto deve ser substituído e não o fusível inteiro. Deve ser lembrado que é estritamente proibido reparar fusíveis defeituosos. Se queimarem, em nenhum caso se deve enrolar o fio na rolha, pois pode passar por ela uma forte corrente, podendo provocar um incêndio. A propósito, segundo as estatísticas, um terço dos incêndios na Rússia ocorre precisamente devido ao uso de tais bugs em fusíveis. É sempre necessário ter plugues sobressalentes para 6 ou 10 A. É proibido reparar e ajustar dispositivos de proteção de todos os tipos por conta própria. Eles são lacrados na fábrica. Quando um fusível queima, ele só pode ser substituído por um de fábrica. Além dos fusíveis, a fiação elétrica pode ser adicionalmente equipada com dispositivo de corrente residual (RCD). A estrutura e o princípio de funcionamento do RCD são simples (Fig. 17).
O dispositivo é conectado em série com um transformador de corrente diferencial, um elemento limite em um relé magnetoelétrico sensível e um atuador - um grupo de contato de alta corrente em um fio de mola. Durante a operação normal da fiação elétrica e dos aparelhos elétricos conectados à rede, a corrente operacional que flui nos condutores direto e reverso do enrolamento primário de um transformador diferencial induz fluxos magnéticos de direção oposta, mas iguais (F1 e F2) em seu circuito magnético , que se compensam; portanto, no enrolamento secundário do transformador, a corrente é 0 e o elemento limite não funciona. No caso de um curto-circuito (ou vazamento de corrente para o solo, ou quando uma pessoa toca um fio desencapado e outras partes da fiação ou dispositivos que transportam corrente), o equilíbrio dos fluxos magnéticos é perturbado, a corrente aparece no enrolamento secundário do o transformador e o relé magnetoelétrico do elemento limite reagem instantaneamente agindo sobre o atuador, que, agindo segundo o princípio de um relé, desenergiza o circuito protegido. Pode parecer que os RCDs na verdade duplicam fusíveis com fusíveis ou disjuntores, porque desempenham a mesma função de proteger a fiação elétrica em caso de curto-circuito ou sobrecarga da rede. Mas isso não é inteiramente verdade: a vantagem dos RCDs sobre os fusíveis convencionais é que, além de proteger a fiação elétrica de possíveis incêndios e falhas de aparelhos elétricos, também protege a pessoa, minimizando o risco de choque elétrico. Se for decidido incluir um dispositivo de corrente residual no circuito elétrico de sua casa, você deve lembrar que existem dois tipos de tais dispositivos: eletrônico - dependente da tensão de alimentação e eletromecânico - independente da tensão de alimentação. A desvantagem dos RCDs eletrônicos é que seu desempenho depende da presença de corrente no circuito. Mas, infelizmente, muitas vezes nas redes elétricas há uma ruptura no fio neutro, o circuito quebra, mas a tensão na rede permanece; uma pessoa, assumindo uma fiação elétrica desenergizada, toca peças que transportam corrente, o que leva a um choque elétrico. Os RCDs eletromecânicos não têm essa desvantagem e operam independentemente da presença ou flutuação de tensão na rede. Portanto, é aconselhável usar RCDs eletrônicos apenas como rede de segurança adicional para outros dispositivos de proteção nas áreas mais perigosas da fiação elétrica, por exemplo, em ambientes especialmente úmidos. Resta apenas acrescentar que a instalação e reparação de RCDs só podem ser confiadas a especialistas qualificados e licenciados para realizar trabalhos elétricos - eles ajudarão na escolha do dispositivo. Para que não haja dúvidas sobre a qualidade do aparelho, é preciso focar a informação a seguir: - entre os RCDs domésticos que atendem aos requisitos da Norma Estadual e Glavgosenergonadzor e comprovaram seu valor na prática, dois dispositivos podem ser distinguidos - ASTRO * RCD fabricado pela Technopark-Center OJSC (eletromecânico) e RCD-2000 fabricado pelo OJSC Research Institute "Proektelectromontazh " (eletrônico); - entre os RCDs importados, o NFI 5 SZ 3227 (da preocupação "Siemens") provou-se bem no mercado russo; DX/D40 (da empresa francesa "Legrand"); F 360, F 370, DS 640/DS 650 (da ABB). O último (da lista, mas não menos importante) elemento da fiação elétrica é medidor de energia elétrica: monofásico - para medição de energia elétrica para uso doméstico e trifásico, se, por exemplo, uma oficina doméstica estiver equipada com máquinas com motores elétricos. Autor: Korshevr N.G.
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