Mnoho ľudí, keď hovoria o takejto veciach elektrickej energie, naznačujú určitú silu. Avšak dokonca aj v priebehu školskej výučby fyziky sa vedelo, že sila a sila sú rôzne koncepty, aj keď sú navzájom prepojené.
Samotný pojem "moc" znamená charakteristiku konkrétnej udalosti. Súčasne je možné spojiť energiu s objektom. Každý fyzický účinok sa môže nazvať pôsobením sily. Dokonalá práca sa nazýva aj cesta prechádzajúca s pomocou aplikovanej sily. Práca vykonaná silou v určitej dobe bude rovná sile. Sila je teda fyzické množstvo, ktoré sa rovná pomeru práce vykonanej v určitom čase určitou silou k tomuto časovému intervalu.
Nesmieme však zabúdať, že moc sa nazýva aj miera energie. Preto môžeme brať do úvahy vyhlásenie, že tento pojem sa dá nazvať aj zmenou energie v určitom systéme (miera premeny energie).
Aj keď vyššie uvedené pojmy a definície odkazujú na väčšiu mechanickú energiu, je to jediná vec, ktorú možno odvodiť z pojmu "elektrická energia". Produkt z prúdu a napätia, sa nazýva Pretože tento pojem tiež závisí od napätia a prúdu, možno povedať, že rovnaké elektrickej energie sa získa, keď sa veľký prúd a nízke napätie, a keď a malé prúdy. Táto vlastnosť je základom prenosu elektrickej energie na dlhé vzdialenosti pomocou elektrární, rozvodní a redukčných zariadení), rozvádzačov a iných elektrických zariadení.
Elektrická energia je rozdelená na dva hlavné typy: reaktívny výkon a výkon - to je charakteristika premeny elektriny na iné typy energie (teplo, premávka, svetlo). Elektrická energia sa meria vo wattoch (w). V každodennom živote sa táto energia zvyčajne meria v kilowattoch a väčšie jednotky, megawatty, sa používajú vo veľkých elektrárňach.
Reaktívna elektrická energia charakterizuje elektrické zaťaženie v rôznych zariadeniach. To sa rovná výsledku poklesu napätia na pracovnom prúde a sine fázového uhla (fázový posun) medzi prúdom a poklesom napätia. Reaktívny výkon v reaktívnych voltampéroch (VA) sa meria.
Aktívny výkon môže byť spojený s elektrickou energiou prostredníctvom konceptu "cosine phi" - rozdielu medzi fázami prúdu a napätia. Pre väčšinu domáce spotrebiče tento kosinus bude približne 0,8. Pri vykurovacích zariadeniach je často zvýšená na takmer jednu.
Elektrická energia sa meria špeciálnym zariadením nazývaným wattmetr. Takéto zariadenie má dve vinutia. Prvým je hrubý drôt, pripojený k spotrebičom elektrickej energie a fixuje zmenu prúdu. Druhé vinutie pozostáva z viacerých tenký drôt a je paralelne prepojený s účtovaním napätia v sieti. V elektrárňach sa často používa pojem "inštalovaný elektrický výkon", čo je súčet všetkých len jedného druhu alebo typu (napríklad transformátory, generátory, motory).
Príklad života zo života nových osadníkov
Mladá rodina s dvoma deťmi (4,5 rokov a 5 mesiacov), aby sa výmeny a presunutý do trojizbový byt deväť poschodová budova bola postavená v 80. rokoch betónových panelov s výťahom.
Elektrické vybavenie bytu je bez spoločnej uzemňovacej slučky a PE vodiča. V každom vchode je otvorený rozvádzač, Od neho napájacie káble rozdielne na podlahových doskách. Na každom poschodí sú 4 byty dvoch blokov; vpravo a vľavo spoločnou chodbou. V nej sú namontované štíty bytov, ktoré sú poháňané "hliníkovými rezancami" 2,5 mm2. Rovnaké drôty nesú všetky elektrické vedenia v miestnostiach.
Nový majiteľ - údržbár, ktorý je schopný nielen zatĺcť klinec, ale tiež krásne dať drahé dlaždice, inštalatérske opravy, pripojte práčku / umývačku, nájsť chybu v telefóne a počítači, odstrániť problémy so softvérom. Ale nie je elektrikár, aj keď opakovane zmenil zásuvky s prepínačmi.
Pri kontrole káblov prešiel hostiteľ so stolovou lampou cez všetky zásuvky a bol presvedčený o ich použiteľnosti. A žiarovka bola skontrolovaná zo spínačov: fungovali. Upokojil sa a začal zdobiť priestory a problémy sa začali neskôr.
Na jeseň pred začiatkom vykurovacieho obdobia bola detská izba potrebná na vykurovanie. Bol zapnutý olejový chladič s výkonom 2 kW. V tom čase pracovalo umývanie a umývačka riadu, dve televízory, chladnička s mrazničkou, počítač, osvetlenie, rádiotelefón a niekoľko spotrebičov s nízkym výkonom.
V miestnostiach sa objavil zápach vyhorenej elektrickej izolácie. Zvlášť dôrazne vychádzal z hlavnej chodby z štítu bytu. Musel som odpojiť napájanie z bytu a pochopiť: celkový obraz z pohľadu elektrikára vyzeral depresívne.
Na chodbe, v kúpeľni av obývacej izbe je zavesený strop z sadrokartónu, ktorý pokrýva prístup do križovatky, Spálňa a detská izba sú lepené drahými ozdobnými tapetami a rozvodné skrinky sú nielen skryté pod nimi, ale aj krásne omietnuté. Ich približné umiestnenie bolo potrebné špecifikovať od susedov žijúcich v prízemí. Drahé dlaždice na stenách a neodstrániteľný strečový strop z textílie úplne pokrývajú prístup k elektrickej inštalácii v kuchyni.
Musel som sa obrátiť na elektrikárov a technických sprievodcov, analyzovať situáciu. Hliníkové vodiče bytu boli namontované pod menovitým prúdovým zaťažením, ktoré vytvorili spotrebitelia pred tridsiatimi rokmi. Okrem toho už majú slušný čas:
hliník bol ohnutý, natiahnutý, skrutkovaný a deformovaný jeho prierez v deformačnom bode;
izolácia z PVC bola stieraná pri preťahovaní dutinou železobetónových konštrukcií a pri prevádzke zaznamenala nadmerné vykurovanie z nafúknutých prúdov.
Najkritickejším miestom bolo: kde bola vykonaná montáž nulové vodiče, Na tieto účely sa použila dvojdielna montážna plošina. V prvej polovici prišla nula z podlahovej dosky a na druhej polovici sa zozbierali všetky ostatné drôty.
Medzi miestami bol skokan z toho istého z hliníkového drôtu, Prostredníctvom toho, ako aj prichádzajúceho drôtu, bolo celé zariadenie. Kov má vydržať a izolácia vyhorela viac ako dve tretiny dĺžky, počnúc od prvého miesta: to bolo iné, vytvorené skrutkovými svorkami.
Izolácia drôtu z podlahového panelu sa začala topiť, ale nie tak intenzívne. Oheň nemal čas objaviť - elektrická energia bola odpojená včas a nechala ochladiť drôty.
Momentálne v tomto apartmáne:
chybný mostík je nahradený meďou schopnou odolávať ťažkým nákladom;
noví vlastníci vysvetlili pravidlá používania elektrických spotrebičov a upriamili pozornosť na neprípustnosť súčasného zahrnutia silných spotrebiteľov elektrickej energie.
Po dlhom rozhovore domáci majster:
vážne začala štúdium elektrotechniky a elektroinštalačných pravidiel: plánuje nahradiť vedenie silnejším novým systémom s PE-dirigentom a zbiera peniaze na nadchádzajúcu prácu;
odvolal sa na bývanie a komunálne služby na prevod budovy do systému napájania pre systém TN-C-S, ale odpoveď, že táto práca je naplánovaná, nie je spokojná: hľadanie alternatívnych možností pre byt umiestnený v štvrtom poschodí.
Pravidlá výberu elektrického vedenia
Aby ste sa vyhli takým chybám pri bezpečnom používaní elektrickej energie, musíte poznať pravidlá výberu elektrického vedenia. Vypočítava sa dlhodobo na udržanie aktuálnych zaťažení, ktoré vznikajú pri pripojení spotrebičov.
Čím viac spotrebičov je zapojených do zásuviek, tým väčšie je záťaž na schéme zapojenia. V každom konkrétnom prípade sa táto hodnota mení, ale maximálna hodnota sa používa na výber kovového a drôtového profilu.
Na určenie maximálnej spotreby energie sa odporúča vytvoriť tabuľku pre všetky elektrické prijímače. Informácie by sa mali prevziať z technickej dokumentácie alebo výrobných štítkov na prístrojovej doske.
Napríklad tabuľka môže mať nasledujúcu formu (aj keď číselné hodnoty sa môžu líšiť).
| Názov elektrického zariadenia | Výkon vo wattoch |
| chladnička | 300 |
| LCD TV | 140 |
| Vysávač | 900 |
| Umývanie vysávača | 2000 |
| Elektricky vyhrievaná podlaha | 1100 pre 10 metrov štvorcových |
| bojler | 2000-10000 |
| Elektrický sporák | 1000 |
| Počítačová plocha | 400-500 |
| zápisník | 60 |
| Práčka | 2500 |
| umývačka riadu | 2500 |
| Žiarovka s žiarovkou | 60-100 (vynásobte číslom) |
| Energeticky úsporná žiarovka | 10-15 (vynásobte číslom) |
| Rýchlovarná kanvica | 1000 |
| multivarki | 1000 |
| Mikrovlnná rúra | 2000 |
| železo | 1700 |
| Elektrické vŕtačky | 400-1500 |
| fén | 600-2000 |
Zoznam môže pokračovať, ale nevykoná všetky možné nákupy. Preto urobte malý okraj sily, hoci by malo byť jasné, že všetky zariadenia uvedené v rovnakom čase nefungujú.
Súhrnné informácie sú zhrnuté, ale berúc do úvahy vytvorenie spotrebných skupín podľa izieb. Výsledky sú uvedené v pripravenej tabuľke.
Na základe výpočtov sa vytvorí hierarchia elektrický obvod byt, ktorý zahŕňa nielen drôty, ale s vybraným princípom výberu ochranné zariadenia, kontrolné zariadenia, automatika.
Na určenie aktuálneho zaťaženia v drôte každej skupiny sa výpočty vykonávajú pomocou vzorcov uvedených na obrázku. Pre jednofázové 220 V a trojfázové 380 V obvody sa líšia o hodnotu 1 732.
V týchto vzorcoch index "P" označuje výkon elektrických spotrebičov pre každú skupinu s napätím 220 alebo 380 voltov
Koeficient súčasnej prevádzke "KI" zhruba tvorí časť meradla vypnutý, a cos φ v takom približný odhad možno prirovnať k jednotke: za predpokladu, že spotreba je aktívna len výkonová súčiastka. Indukčné a kapacitné zaťaženie, ako aj prechodné procesy s inklúziami sme zanedbali.
Po určení hodnôt prúdov by ste mali pozrieť tabuľky pre výber materiálu a prierezu vodiča. Zohľadňujú prevádzkové podmienky, ktoré vytvárajú dodatočné chladenie / vykurovanie kovu.
Tabuľka pre výber drôtov a káblových jadier podľa aktuálneho a vysielaného výkonu (kliknutím na obrázok na zväčšenie):
Je pravdepodobné, že prúd vypočítaný podľa sily spotrebiteľov sa nezhoduje s tabuľkovou hodnotou. V tomto prípade by ste mali vybrať väčšiu z dvoch možností hodnoty hodnoty a vybrať sekciu podľa nej.
Chyby pri inštalácii
Práca s elektrické drôty, jednotlivé elektrikári umožňujú vážne porušenie existujúcich pravidiel:
kovové žily sú často nadmerne zvlnené, škrabance a rezy sú vyrobené s nožom, ktoré je ťažké si všimnúť, ale nakoniec vedú k výstrižku
izolácia je abrázia pri ťahaní, rezaní alebo vystavení slnečnému žiareniu.
Vplyv slnečných lúčov na polyvinylchloridovú izoláciu elektrických drôtov
Káble a drôty môžu spoľahlivo a dlhodobo fungovať: niekoľko desaťročí s dodržiavaním technológie. Ale na obrázku nižšie je znázornený vplyv slnečného žiarenia na drôt, ktorý pracoval vo voľnom priestranstve bez ochrany iba 5 rokov. Takéto podmienky pre elektrické spotrebiče nie je možné vytvoriť.
Záverom článku sa chcem obrátiť na skúsených elektrotechnikov so žiadosťou: dopĺňajte materiál s vašimi odporúčaniami z praxe. Toto pomôže domácemu majstra, ktorý má záujem na výmene elektrického vedenia v jeho byte, aby vykonal túto prácu kvalitnejšie.
Keďže v každom z nich je veľa elektrických spotrebičov, potrebujete vedieť o ich spotrebe energie. To je užitočné pri nastavovaní faktúr za elektrinu a tak, aby nepreťažovali vašu linku z glukomeru. Zobrazí sa maximálne množstvo, ktoré môže zariadenie spotrebovať menovitý výkon, Tento indikátor je uvedený na samotnom zariadení alebo v jeho technických dokumentoch.
Prvý spôsob
V prípadoch, keď zariadenie nepoužíva svoju maximálnu silu, môže byť jeho zaťaženie vypočítané nezávisle. To bude vyžadovať:
- meter;
- strmeňa;
- Tester.
Vykonávanie meraní
Predtým musíte študovať zariadenie alebo jeho dokumenty, pretože je možné ich špecifikovať menovité napätie a výkon. Keď prístroj označí, že jeho záťaž je 200 W a 220 V, pri pripojení k normálnej sieti 220 V zariadenie spotrebuje 200 wattov. Ak nie je uvedený žiadny parameter, je potrebné zariadenie pripojiť k sieti a pomocou testeru je módny nájsť prúd, ktorý prúdi po ňom a jeho prevádzkové napätie.
Aby ste pochopili, ako vypočítať zaťaženie elektrického spotrebiča, musíte nastaviť tester v prevádzkovom režime pomocou ampérmetra. Musí byť zapojený do série spotrebiteľa. Keď je zariadenie v prevádzke jednosmerný prúd, je potrebné pri pripájaní brať do úvahy jeho polaritu. Merania sa vykonávajú pri meraní prúdu, to znamená v ampéroch. Potom sa tester prepne do režimu voltmetra a je spojený s dodržaním polarity, ak je prúd konštantný, rovnobežný s prístrojom. Tieto čítania vydávajú volty.
Aby ste pochopili, koľko wattov spotrebiteľ potrebuje, musíte vynásobiť výsledné napätie prúdom.
Ak je hodnota odporu odsávania, ako je uvedené v dokumentoch alebo meraná ohmmetrom, môže tester vykonávať funkciu druhého. Potom musíte merať prúd a napätie. Hodnota spotreby elektrickej energie sa bude rovnať výsledku štvorca súčasnej sily voči odporu. Keď sa meria napätie, zaťaženie spotrebiča je definované ako pomer štvorca napätia k odporu zariadenia.
Spotreba elektrických motorov závisí od veľkosti jadra. Je potrebné merať jeho priemer, dĺžku a frekvenciu otáčok, ako aj poznať rozdelenie pólov motora. Pomocou špeciálnej tabuľky môžete pochopiť konštantné zaťaženie motora. Výpočet zaťaženia sa vynásobí konštantný výkon Motor v priemere jadra v štvorcovom, dĺžke a synchronnej rýchlosti. Získané údaje sa musia vynásobiť hodnotou.
Druhý spôsob
Pretože každý dom má veľa rôznych spotrebičov, ktoré sú napájané zo zásuviek. Často v zimnej sezóne dochádza k preťaženiu elektrickej siete. Dôsledkom toho je to automatické prepínače neustále vyraďovanie, zabraňujúce ohrevu drôtov. Aby sa zabránilo takýmto situáciám, je potrebné pripojiť sa cez stabilizátor a na to je potrebné vypočítať spotrebu energie všetkých pripojených zariadení.
To bude vyžadovať:
- kalkulačka;
- Fázový merač;
- Pokyny od spotrebiča.
Vykonávanie meraní
Treba poznamenať, že elektrické spotrebiče majú dva druhy napájania, napríklad aktívne a reaktívne. Odlišujú sa tým, že aktívnou záťažou je premena všetkej použitej energie na teplo. Zahŕňa to varnú kanvicu, žehličku, kotol, kotol a ďalšie spotrebiče.
Ďalšie zariadenia pracujúce s elektrickou energiou majú inú možnosť napájania. Patria sem aj elektromotory. Celkové a aktívne zaťaženie sú prepojené. Toto je vyjadrené vo vzorci Pa = cosφ * P, kde P ukazuje celkový výkon a PA - aktívny výkon. Cosf je faktorom výkonu. Je určená fázovým meračom, ale niekedy je táto hodnota už uvedená na zadnej strane puzdra alebo v knihe cestovných pasov zariadenia. Keď poznáte faktor výkonu a hodnotu aktívneho výkonu, môžete vypočítať celkový výkon elektrických spotrebičov pre domácnosť.