ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИМ РАБОТАМ. Содержание Введение глава Теоретические сведения по электротехническим работам
Скачать 0.79 Mb.
|
Содержание Введение ………………………………………………………………………4 Глава 1. Теоретические сведения по электротехническим работам. 1.1. Цепи постоянного тока…………………………………………………5 1.2. Электромагнетизм………………………………………………………..7 1.3. Тепловые действия электрического тока………………………………..8 1.4. Приборы и арматура осветительных установок……………………….13 1.5. Бытовые электронагревательные приборы…………………………….15 1.6. Машины постоянного тока……………………………………………..16 1.8. Техника безопасности при проведении электромонтажных работ….17 Глава 2. Методика организации по техническому труду. 2.1 Занятие в шестом классе………………………………20 2.2 Занятие в седьмом классе……………………………..31 Заключение……………………………………………………………….47 Список использованной литературы……………………….48 Приложение………………………………………………………………50 ВведениеАктуальность данной темы заключается в том, что методический материал по данной теме в учебной литературе имеется частично. Поэтому необходимо разработать и доработать материал для изучения электрическим работам. Проблемой данной дипломной работы является разработка и доработка методического материала для учителей по организации технического труда в учебных мастерских. Цель: оказание помощи учителям школы по вопросам проведения электротехнических работ на уроках труда. Задачи: Изучение и анализ имеющейся литературы. Изучение опыта работы школ. Доработка методического материала по выбранной теме. Предметом исследования является теория и практика обучения по электротехническим работам. Объектом изучения является обучения учащихся электротехническим работам на занятиях по техническому труду. Нами была изучена следующая литература: И. И. Бака «Методические разработки по трудовому обучению»; Ю. К. Бержанов «практикум в учебных мастерских»; В. Д. Симоненко «Технология»; П. С. Самородский, В. Д. Симоненко, А. Т. Тищенко «Технология»; Устемиров, Б. Калназаров, Г. Чимекеева, М. Ирсимбетов «Технология»; И. Н. Федорова «Электротехнические работы»; А. Н. Карачев «Электротехнические работы на уроках труда»; А. Г. Дубова «Занятия по техническому труду в школьных мастерских»; К. Устемиров, О. Сыздыков, Н. Адамкулов «Технология»; В.И. Маркин, М. П. Кутыловский «Практические занятия в школьных мастерских»; А. Г. Дубова «Методика занятий в школьных мастерских»; Г. Т. Хайруллин, Т. М. Амреева, Б. К. Момынбаев «Программы». Изучив и проанализировав программу (Казахская академия образования имени И. Алтынсарина, Алматы-2003) по дисциплине «Технология труда», устанавливаем, что такие темы как: цепи постоянного тока, тепловые действия электрического тока, устройство электроосветительной арматуры, электромагнитное реле, подключение и запуск коллекторного электродвигателя должны быть включены в программу. Затем, мы ознакомились с календарно-тематическим планированием одной из городских школ, в котором также отсутствовали некоторые темы. Если взять учебно-методические пособия, то здесь можно сказать, что в литературе 1 освещаются не все темы или раскрыты не полностью. В литературе 2,3,4 (методические разработки)материал изложен сложно и не все темы раскрыты. В литературе [5,6] ( учебник для 6 класса) имеется ограниченный перечень тем. Из выше изложенного мы можем сделать вывод: тема дипломной работы частично отсутствует и требует дальнейшей доработки. Дипломная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Глава 1 отражает теоретические сведения по электротехническим работам. Глава 2 описывает методику организации занятий по техническому труду в шестых и седьмых классах. В ней дается: цель каждого занятия, оборудование урока, организационно-методические рекомендации, краткие теоретические сведения применительно к школе, также разработаны лабораторные и практические работы. В заключении делаются выводы по всей проделанной работе. В приложении дано календарно- тематическое планирование для пятых и шестых классов. ГЛАВА 1. Теоретические сведения по электротехническим работам 1.1 Цепи постоянного тока. Понятие об электрическом токе. Если соединить оба шара металлической проволокой, то под действием разности потенциалов электрические заряды с шары, обладающего большим электрическим потенциалом, по соединительной проволоке нагнут переходить к шару с меньшим потенциалом до тех пор, пока потенциалы шаров не станут одинаковыми. В металлических проводниках могут перемещаться только свободные электроны. Направленное движение электрических зарядов по проводнику носит название электрического тока. Для поддержания в проводнике непрерывного тока необходимо обеспечить постоянную разность потенциалов, или напряжение. Между шарами А и В. Практически электрический ток получают от специальных источников: гальванических элементов, аккумуляторов, генераторов. Электрический ток непосредственно наблюдать нельзя. О прохождении тока можно судить только по тем действиям. Который он производить. Отметим следующие признаки, по которым судят о наличии электрического тока: -проводник, по которому проходит электрический ток, нагревается; -электрический ток, проходя по проводнику, создает вокруг него магнитное поле; -ток, проходя через растворы солей, щелочей, кислот, а также через расплавленные соли, разлагает их на составные части. Ток в цепи измеряется электрическим прибором-амперметром. Амперметр нужно включить так, чтобы через него прошел полный ток цепи. Для этого надо разорвать цепь в каком-либо месте и образованием концы подключить к зажимам амперметра, т.е. включить прибор последовательно. Электрическая цепь и ее элементы. Простейшая электрическая установка состоит и источников электрической энергии (гальванического элементы, аккумуляторы, генератора и т.п.), потребителей электрической энергии (ламп покалывание, электродвигателей и т.п.) и соединительных поводов соединяющий источник электрической энергии с потребителем. Совокупность соединенных между собою источников электрической энергии, приемников и соединяющих их проводов (линия передачи) называется электрической цепью. Последняя делится на внутреннюю и внешнюю части. К внутренней части цепи относится сам источник электрической энергии. Во внешнюю часть цепи входят соединительные провода, потребители, рубильники, выключатель, электроизмерительные приборы, т.е. все то что, присоединено к зажимам источника электрической энергии. Электродвижущая сила источника. Чтобы электрический ток проходил по цепи продолжительное время, нужно непрерывно поддерживать разность потенциалов на полюсах источника напряжения, к которому присоединена электрическая цепь. Если соединить трубкой два сосуда с различными уровнями воды, то вода будет переходить из одного сосуда в другой до тех пор, пока уровни в сосудах не сравняются. Поддерживая разность уровней в этих сосудах, можно добиться того, что движения воды по трубке между сосудами будет продолжаться непрерывно. Внутри источника электрической энергии действует сила, которая устанавливает и поддерживает разность потенциалов на зажимах источника, вызывает то в цепи, преодолевая ее внешнее и внутреннее сопротивления, называется электродвижущей силой Э.Д.С. и обозначается буквой Е. Электродвижущая сила источников электрической энергии возникает под влиянием причин специфических ум каждого из них. В химических источниках электрической энергии (гальванических элементах, аккумуляторах) Э.Д.С. получается в результате химических реакции, в генераторах Э.Д.С. возникает вследствие электромагнитной индукции, в термоэлементах за счет тепловой энергии. Закон Ома. При постоянном напряжении ток в цепи будет тем больше, чем меньше сопротивление этой цепи, принцем ток в цепи увеличивается во сколько раз, во сколько раз уменьшается сопротивление цепи. Как показывают опыта, ток на участке цепи прямо пропоционале сопротивлению того же участки. Эта зависимость известна под названием закона Ома. Путь тока проходит не только по внешней части цепи, но также и по внутренней части цепи, т.е. внутри самого элемента, аккумулятора и другого источника энергии. Электрический ток, проходит по внутренней части цепи, преодолевает ее внутреннее сопротивлением и потому внутри источника также происходит падение напряжения. Соединение проводников между собой. Отделение проводники электрической цепи могут быть соединены между собой последовательно, параллельно и смешанно. Если проводники соединены таким образом, что по ним проходит один и тот же ток, то такое соединение проводников называются последовательным. Общее сопротивление цепи, состоящей и нескольких последовательно соединенные сопротивлении, равно сумме этих сопротивлении. Если два или большее число проводников присоединены к двум узловым точкам, то такое соединение, проводников называется параллельным. Напряжение на каждому из проводников равно напряжению U, приложенному к узловым точкам цепи А и В. 1.2 Электромагнетизм. Магнитное поле проводника с током. Если к прямолипейному проводник с током поднести магнитную стрелку, то она будет стремиться стать перпендикулярно плоскости, походящей через ось поводника и центр вращения стрелка. Это указывает на то, что на стрелку действуеют особые силы, которые называются магнитными. Если по поводнику проходит электрический ток, то вокруг поводника возникает магнитное поле. Если подеть через картон толстый поводник и пропустить по нему электрический ток, то стальные опилки, наспанные на картон, расположатся вокруг проводника по концептрическим окружностям, представлющим собой в данном случае так называемые магнитные линии. Магнитное поле есть одно из визинейших проявлений электрического тока и не может быть получено независимо и отдельно от тока. В постоянных магнитах магнитое поле таке вызывается движением электронов, входящих в составе атоов и молекул магнита. Интенсивность магнитного поля в каждой его точке определяется величиной магнитной индукции. Магнитная индукция явлется векторной величиной, она характеризуется не только определенным значением, но и определенным направлетям в каждой точке магнитного поля. Электромагниты. Возьмем проводник, согнутый по кругу в виде витка, и пропустим по тему ток. Магнитные линии замыкаются вокруг проводника с током и имеют форму окружностей. Магнитные линии с одной стороны входят в плоскость кругового поводника, с другой-выходит. Направление поля кргового тока можно определить, пользуясь «правилом буравчика». Буравчик нужно расположить по оси кругового тока перпендикулярно его плоскости. Если теперь вращить ручку буравчика по направлению тока в контуре, то поступательное движения буравчика покажет направления магнитного поля. Получение переменного тока. В начальной стадии развития электротехники применяли исключительно постоянный ток. В настоящее время преимущественное распространение получил переменный ток. Постоянный ток, необходимый в промышленности на электрифицированном транспорте, в электросвязи, в большинстве случаев получают путем выпрямления переменного тока. Преимуществами переменного тока являются: возможность трансформации и передачи на далекие расстояния, боли простое устройстве и надежные в эксплуатации электродвигатели переменого тока. Принцип получения переменного тока в результате проебразованные механической энергии в электрическую. Имеется однородное магнитное поле, оброзование между полюсами N-S электромагнита. Внутри поля под действием посторонней силы вращается по окружности в сторону движения часовой стрелки металлический прямолипейный проводник. Пересечение поводником магнитных линии приведет к появлению в проводнике индуктированной э.д.с. Величина этой э.д.с. как было указано ранее, зависит от твеличины магнитной индукции. Для наглядного представления о ходе изменения индуктированной э.д.с. в проводнике воспользуемся графическим методом. Приведем две взаимно перпендикулярные оси. На горизонтальной оси в одном масштабе отложим углы поворота проводника, а на вертикальной в другом масштабе-величину э.д.с. индукрованную в поводнике в каждый момент времени. 1.3 Тепловые действия электрического тока. Преобразование электрической энергии в тепловую. Как известно, все тела состоит из молекул, и эти молекулы не находятся в покое, а непрерывно движутся. Чем выше температура тела, тем быстрее движение молекул вещества этого тела. При похождении электрического тока по проводнику электроны сталкиваются с двигающимися молекулами проводника и усиливают их движения, что проводит к нагреву проводника. Повышение температуры проводника происходит в результате преобразования электрической энергии в тепловую. Таким образом, количество тепла, выделенного током при прохождении по проводнику, зависит от сопротивления самого проводника, квадрата тока и длительности его прохождения. Нагрев проводников электрическим током. Все проводника при прохождении по ним электрического тока нагреваются и отдают тепло окружающей среде (воздуху, жидкости, твердому телу). Температура проводника будет повышаться до тех пор, пока количество тепла, получаемое проводником, не станет равным количеству тепла, отдаваемому проводником окружающей среде. При этом температура достигнет установившегося значения. Температура нагрева проводники зависит от величины тока в проводнике. Сечения и материала проводника и условий охлаждения. Температура нагрева проводники не зависит от его длины, так как чем больше длина, тем больше поверхность охлаждения. Однако не всегда нагрев проводника является нежелательным. Тепловые действия электрического тока имеют разнообразное практическое применения, и тепло, выделяемое током, проходящим по проводнику, часто стараются получить в большом количестве. Электрические лампы. Принцип действия лампы накаливания основан на сильном нагревании проводника (типы накаливание) при прохождении по нему электрического тока. При этом проводник начинает испускать, кроме тепловой, еще и световую энергию. Чтобы нить накаливания не перегорала. И нужно поместить в стеклянную колбу, из которой выкачен воздух. Первоначально в качестве нити накаливания применялась угольная нить, полученья прокаливанием растительных волокон. Лампы с токаи нитью излучали слабой желтоватый свет, потребляя при этом большую мощность. Наша промышленность выпускает осветительные лампы накаливания на напряжения 36, 110, 127 и 220 В. Для специальных целей лампы изготовляют и на другие напряжения. Лампы накаливания имеют очень низкий коэффициент полезного действия. В них превращается в световую энергию только около 4-5% всей потребляемой лампой электрической энергии; остальная энергия превращается в тепло. Электросварка. Электросварка бывает двух видов: дуговая и контрактная (Электросварка методом сопротивления). При дуговой электросварке используют тепло, выделяемое электрической дугой. При сварке по способу Бенардоса один полюс источника напряжения присоединяют к угольному стержню, а другой – к деталям, которые необходимо сварить. В пламя электрической дуги вводится тонкий металлический стержень, который плавится, и капли расплавленного металла, стекая на детали и застывая, образуют сварочный шов. Прежде чем сваривать деталь, ее нужно тщательно очистить от ржавчины, окалины, масло, грязи с помощью зубила, напильника, шкурки. Для создания устойчивой дуги с получения прочного шва металлические электроды обмазывают специальными составами. Контактная электросварка. Если сложить вплотную два куска металла и пропустить по ним сильный электрический ток, то за счет выделения тепла в месте касания кусков (введу большого переходного сопротивления) последние нагреваются до высокой температуры и сварятся. При замыкании и размыкании электрических цепей рубильником или выключателем, а также замыкании и размыкании контактов приборов и аппаратов электрическая искра, возникающая между контактами, и передок следующая за ней электрическая дуга плавят металл, и контакты обругают или свариваются, нарушая работу установки. Электрические нагревательные приборы. Тепло, выделяемое током, используется в электрических печах сопротивления и аппаратах прямого нагрева для процесса гранифитизации электродов, в стекловаренной промышленности, при производстве карборунда в штамповально-ковочном производстве для нагрева прутков, труб и деталей цилиндрической формы. Электрические нагревательные приборы получили очень большое распространение в домашнем быту (электроплитки, чайники, утюги, кипятильники и т.д.). Основной частью каждого электронагревательного прибора является проводник, в котором выделяется тепло, когда по нему про один элекрический ток. Чаще всего проводник свивают спиралью, которую укладывают на жаростойкое или огнеупорное основание, например из керамики, асбеста, слюди и т.п. материалом для спиралей, нагревающихся на воздухе абычно служит нихро. Проволока для нагревателей, опускаемых в воду, чаще изготовляется из реотана или никилина. Если пропускать по таким нагревателям ток, вынув их из воды, то они перегорают, так как воздух, обладая меньшей теплопроводностью, чем вода, не может быстро уводить выделяющеся тепло. Основу любого нагревательного прибора составляет его нагревательный элемент, то есть проводник, в котором выделяется тепло при протекании по нему тока. В электрических плитках, чайниках, утюгах и других приборах в качестве нагревательного элемента применяют проволоку или ленту из сплава высокого сопротивления. Наибольшее применение имеет нихром и февраль, реже применяется никелин, обладающий менее продолжительным сроком службы. Указанные сплавы имеют большое удельное электрическое сопротивление, высокую температуру плавления, стойкость против окисления при сильном и продолжительном нагревании и способность переносить резкие и быстрые изменения температуры. Проводниковые материалы, то есть материалы, имеющие малое электрическое сопротивление, для изготовления нагревательных элементов не применяются. Нагревательный элемент изготовляется из проволоки или ленты и обычно имеет форму спирали, для того чтобы он занимал меньше места. Он тщательно изолирован от корпуса прибора и всех металлических частей. Нагревательные элементы бывают открытыми и закрытыми. В открытых нагревательных приборах спираль не ограждена, а лишь закреплена на опорах из электроизолирующего материала. В нагревательных элементах закрытого типа проводник помещен в специальный защитный корпус, предохраняющий элемент от механических повреждений. В таких приборах проволока или лента нагревательного элемента наматывается на пластину из изоляционного материала, например слюды, такими же пластинами прикрывается с двух сторон и для улучшения теплоотдачи зажимается между металлическими пластинами. Электрический кипятильник с открытой спиралью. Наиболее простым нагревательным прибором с открытой спиралью является кипятильник, состоящий из прямоугольной фарфоровой пластинки с продольными желобками, в которые уложена спираль, прикрытая сверху фарфоровой оболочкой. Такой нагревательный прибор предназначен для нагревания небольшого количества воды путем непосредственного погружения его в сосуд. Коэффициент полезного действия прибора составляет 95—97%, поэтому применение его очень выгодно. Однако применять такой кипятильник не рекомендуется ввиду очень большой его опасности, так как спираль в нем непосредственно касается воды, которая сама является проводником. Поэтому прикосновение к воде с находящимся в ней кипятильником крайне опасно. Электрическая плитка открытого типа. Спираль укладывается в желобки изоляционного основания (керамический диск), которое служит не только изолятором, но вместе с тем и аккумулятором тепла. Диск помещается в корпусе круглой формы из листовой стали. Бывают корпуса чугунные, алюминиевые и из керамики — круглой, квадратной и восьмигранной формы. Диск закрепляется на корпусе посредством металлического кольца. К ножкам корпуса иногда прикрепляют теплоизолирующие прокладки. Концы спирали пропущены через диск внутрь плитки и прикреплены гайками к контактным штифтам, расположенным на боковой части корпуса. На концах спирали, внутри плитки, должны быть надеты фарфоровые бусы. Контактные штифты изолированы от корпуса фарфоровыми втулками и слюдяными шайбами. На штифты надевают штепсельную колодку соединительного съемного шнура. Большое применение имеют плитки с несъемным шнуром. Плитки выпускаются открытого и закрытого типа на напряжение 127 и 220 В, мощностью обычно 600— 1000 Вт. К. п. д. (коэффициент полезного действия) плитки открытого типа около 50%. Плитки с закрытым нагревательным элементом имеют большой к. п. д. Последовательность операций по разборке плитки следующая. С корпуса плитки надо снять металлическое кольцо, затем приподнять диск и отсоединить концы спирали от контактных штифтов. Снять диск и если необходимо нагревательный элемент спирали. Сборка выполняется в обратном порядке. Новую спираль прежде всего необходимо равномерно несколько растянуть, затем спираль следует уложить в желоб керамического диска в натянутом состоянии. Начинать укладывать спираль следует с ее середины. В таком случае она ляжет по своим канавкам с равномерным натяжением. Полностью растянутые концы спирали пропустить через отверстия диска на внутреннюю сторону, надеть на них фарфоровые бусы и присоединить плотно к контактным штифтам. Керамический диск вставить в корпус и надеть металлическое кольцо. Можно продлить срок службы слабой спивали соединив ее концы в месте разрыва (перегорания). Для этого перегоревшие концы надо хорошо зачистить, плотно скрутить и место скрутки обернуть кусочком тонкой латуни и плотно обжать плоскогубцами, чтобы бал хороший контакт. Можно соединить концы болтом, для чего концы проволоки Оконцевать колечками и насадить их на болт. Болт должен быть небольшим, диаметром примерно 2 мм, чтобы он мог улечься вместе с новой гайкой в канавку нагревательного элемента. После одной - двух починок спираль следует заменить новой. Если обгорели штифты, их надо заменить новыми. Электрический чайник является прибором закрытого типа; состоит он из корпуса и основания. Основание прикрепляется ко дну корпуса болтом, закрепленным в центре дна. Между дном и основанием помещен нагревательный элемент — нихромовая лента, намотанная на жароупорную (слюдяную) пластинку. Концы нагревательного элемента посредством тонких латунных пластин присоединяются к контактным штифтам, укрепленным сбоку основания; штифты хорошо изолированы от корпуса и защищены предохранительной скобой. В нижней части основания привинчиваются три фарфоровые шайбы. Корпус чайника изготовляется из латуни. Все наружные металлические поверхности полируются и хромируются, а внутренняя—лудится. Чайники выпускаются емкостью от одного до двух литров на напряжение сети 127 и 220 В, мощностью 600— 660 Вт. Вода в электрическом чайнике закипает примерно через 15 минут. Последовательность разборки чайника следующая. Прежде всего следует отвернуть гайку, находящуюся в центре дна основания. Затем приподнять корпус, придерживая основание, и отсоединить концы нагревательного элемента от зажимов, находящихся на боковой стенке основания. Корпус вместе с нагревательный элементом, прикрепленным гайкой к его дну, снять с основания прибора. Отвинтить вторую гайку и снять металлический диск, металлическую пластину, изоляционные прокладки и нагревательный элемент. Тщательно осмотреть и проверить нагревательный элемент. При сборке следует придерживаться обратной последовательности. К дну корпуса чайника положить первую изоляционную пластину, а на нее уложить нагревательный элемент так, чтобы он не касался дна и стенок, и закрыть его второй изоляционной пластиной. На изоляционную пластину положить металлическую пластину, под которую подложить изоляционную прокладку, надежно изолирующую концы нагревательного элемента от соприкосновения с металлической пластиной. На болт надеть металлический диск и навинтить гайку, плотно прикрепив этим все части ко дну корпуса, затем концы нагревательного элемента присоединить к зажимам штифтов основания так, чтобы они нё касались металлических частей. Основания закрепит на корпусе приборов по средством наружной гайки. Электрический утюг. Рабочей частью утюга служит «подошва», изготовляемая из чугуна; подошва тщательно полируется и покрывается никелем или хромом. Толщина подошвы должна быть выбрана с таким расчетом, чтобы тепло равномерно распределялось и долго сохранялось в утюге. Нагревательный элемент закрытого типа укладывается па подошву, а сверху закрывается чугунным балластом. Концы элемента присоединяются к контактным штифтам, которые закреплены на крышке утюга. Передача тепла к подошве происходит сравнительно медленно. Все части утюга скрепляются двумя болтами. На рисунке нож казана последовательность операций при разборке утюга. 1.4. Приборы и арматура осветительных установок Плавкие предохранители. Сущность действия предохранителей состоит в том, что от чрезмерного нагрева заключенная в предохранителе вставка (проволока из легкоплавкого сплава) перегорает и тем самым размыкает цепь. По конструкции предохранители бывают: пробочные типа Н с прямоугольным основанием и типа ПУ с квадратным основанием; трубчатые с фарфоровыми патронами типа СПО и ПР1 и пластинчатые типа П на шиферных щитах. Пробочный предохранитель состоит из фарфорового основания со вставленной в него контактной частью; фарфоровой крышки, привинчиваемой к корпусу и имеющей в середине патрубок небольшой высоты, и фарфоровой «пробки» с заделанной в нее плавкой вставкой. Плавкие предохранители устанавливаются на главном щите, магистральных и групповых щитках и переходных коробках. Штепсельная розетка и вилка. Для переносных приемников электрической энергии (настольных ламп, нагревательных приборов и т. п.) питательным пунктом служит штепсельная розетка, а для ее соединения с приемником применяется гибкий шнур со штепсельной вилкой. Штепсельная розетка состоит из основания и крышки, изготовленных из изоляционного материала пластмассы или фарфора. На основании прибора укреплены медные трубчатые контактные гнезда, два пружинных зажима, между которыми расположена предохранительная плавкая вставка, и два зажима для присоединения проводов сети; один из этих зажимов соединен с трубчатым контактом через предохранительную вставку, а второй — непосредственно.) В крышке розетки имеются отверстия для ввода штифтов штепсельной вилки в трубчатые контактные гнезда. Крышка и основание скрепляются винтом. Штепсельная розетка в жилых помещениях устанавливается на высоте 0,8—1 м от пола на деревянных розетках. Для установки штепсельной розетки необходимо: 1) снять крышку, разделать концы шнура и закрепить к зажимам розетки; 2) присоединенные концы шнура тщательно изолировать изоляционной лентой и уложить в бороздки основания; 3) основание розетки закрепить па деревянной розетке двумя шурупами; 4) закрыть основание крышкой, завернув крепежный винт. Холодка штепсельной вилки делается из изоляционного материала; в нее вставлены латунные с внутренней нарезкой гильзы. Штифты одним концом ввинчиваются в гильзу, а другим концом, имеющим прорез для плотного контакта, вставляются в гнездо розетки. Шнур проходит через сквозное отверстие в колодке Г 7. Выключатели, переключатели и рубильники. В осветительных установках для включения и выключения электрических цепей применяют выключатели, переключатели и рубильники. Выключатель соединяется последовательно с лампой, то есть одну из жил шнура, идущего к одной или нескольким лампам, разрезают и концы разделяют для присоединения. У выключателя снимают крышку и присоединяют разделанные концы жилы шнура к зажимам в основании выключателя. Затем зажимы закрепляют, концы тщательно изолируют лентой и укладывают в бороздки основания. Основание выключателя закрепляется двумя шурупами на деревянной розетке, установленной на стене и закрывают основание крышкой. Поворотный выключатель состоит из основания и крышки из пластмассы или фарфора. В центре основания установлена металлическая подвижная ось, на которой смонтированы изоляционный квадратный валик с медными контактами и съемной ручкой из изоляционного материала. На основании справа и слева от подвижного контакта установлено два пружинных неподвижных контакта с зажимами в нижней торцовой части основания для присоединения шнура. В перекидном выключателе на основании прибора, в центре, на двух изоляционных стойках укреплен подвижной контакт с перекидной ручкой из изоляционного материала. С правой стороны от подвижного контакта на основании прибора закреплено два неподвижных контакта с зажимами для присоединения шнура. Выключатели и переключатели устанавливаются в комнатах у входной двери на высоте 1,5— 1,7 м от пола, на деревянных розетках круглых или фигурных, на расстоянии 25—30 мм от конечного ролика. Деревянные розетки крепятся к стене одним шурупом с плоской головкой; на каменных и бетонных опорных поверхностях применяются дюбелями для подвода шнура. Подготовка к монтажу арматуры заключается в проверке и чистке. Подвеска арматуры в зависимости от типа светильников может быть выполнена в виде шнуровой, блочной, штанговой или цепного подвеса на специальных крюках или на деревянных розетках. Светильники и патроны. Светильник состоит из источника света (лампы), осветительного прибора (арматуры) и лампового патрона. В качестве источника света применяют электрические лампы накаливания и люминесцентные. Устройство, предназначенное для крепления ламп преломления и рассеяния светового потока, а также для защиты глаз от прямого света, называется осветительной арматурой. Конструкции арматуры весьма разнообразны и зависят от условий среды, характера распределения света, назначения (подвесные, потолочные, настенные бра и напольные). Кроме того, большое значение имеют личные потребности и вкусы пользователей. Ламповые патроны предназначены для присоединения шнура к лампам накаливания. Патрон имеет изоляционный корпус, в котором укреплена контактная часть с зажимными винтами. 1.5 Бытовые электронагревательные приборы Общие сведения о нагревательных приборах. По своему назначению тепловые электроприборы можно подразделить: 1) электроприборы для приготовления пицца: электрические плитки открытого и закрытого типа, электрические кастрюли, электрические плиты; 2) электроприборы для нагревания воды: кипятильники с открытой спиралью, трубчатые нагреватели электрические чайника и кофейники, водонагреватели; 3) электроприборы для отопления помещения; конвекционные печи, камины, отражательные печи; 4) разные электрические приборы: грелка утюги, приборы для сушки волос и другие. Действие электрических нагревательных приборов основана на использовании тепла, выедаемого электрическим током по его протекании по проводнику, обладающему большим электрическим сопротивлением, то есть на законе Джоуля - Ленца. Выделение тепла в проводнике зависит от величины тока, сопротивления проводника "и времени прохождения тока. Передача тепла от нагревательного элемента к. нагреваемому предмету осуществляется различными путями: 1) передача теплоты путем теплопроводности — при соприкосновении предмете г. о различной температурой теплота от более нагретого предмета передается менее нагретому; примером может служить утюг; 2) передала тепла путем конвекции, то есть распространения теплоты путем передвижения нагретых частиц вещества. Например, в электрическом чайнике при нагревании воды снизу нижние нагретые и поэтому более легкие ее слои поднимаются со дна вверх, а на их место вниз опускаются более тяжелые верхние слои; при этом температура воды постепенно выравнивается и повышается до кипения; 3) передача теплоты путем лучеиспускания. В электрических нагревательных приборах тепло, выделяемое элементом, передается нагреваемому предмету или одним или одновременно двумя и даже тремя способами теплопередачи. Например, в электрическом кипятильнике с открытой спиралью передача тепла нагревательному телу (воде) происходит путем лучеиспускания к конвекции. В электрическом нагревательном приборе, как и во всяком другом, только часть выделяемого элементом тепла используется полезно, то есть для нагревания определенного предмета (воды и др.); другая часть тепла бесполезно поглощается в самом нагревательном приборе и переходит в окружающую среду. Электротепловые приборы обладают большим коэффициентом полезного действия, то есть полезное использование тепла в них, в зависимости от типа прибора, составляет 50—95%. Электрическое нагревание более удобно, выгодно и гигиенично, чем другие способы. Материалы, применяемые в электронагревательных приборов можно подразделить: 1) на сплавы обладающие высоким электрическим сопротивлением, например нихром, фехраль константан, никелин и др.; 2) проводниковые материалы, обладающие сравнительно небольшим сопротивлением, например медь; 3) электроизолирующие материалы — сравнительно хорошо проводящие тепло и являющиеся основой для укрепления нагревательного элемента или электрической изоляции его от других частей прибора, например слюда, миканит, фарфор; 4) теплоизолирующие материалы, применяемые для уменьшении вредных тепловых потерь, например асбест; 5) конструкционные материалы — сталь, чугун, алюминий. 1.6 Машины постоянного тока Работы машины постоянного тока в качестве электрического двигателя. Если машину постоянного тока подключить к источнику напряжения, то она станет работать электрическим двигателем6 т.е. превращать электрическую энергию в энергию механическую.Это своиства электрических машин работать как в качестве генератора, так и в качестве двигателя называется обратимостью. Устроиство электрических двигателей постоянного тока такое же, как генераторов. Принцип действия электрических двигателей постоянного тока основан на взаимодействии тока6 протекающего в обмотке якоре6 и магнитного поле6 создавемого полюсами электромагнитов. Перемена направления вращения двигателя может быть поизведена путем изменения направления тока либо в обмотке якоре либо в обмовке полюсов. Двигатель, у которого одновременно изменнено направления тока как в обмотке якоре6 так и в обмотке якоря, так и в обмотке полюсов, будет вращаться в ту же стоону, что и прежде. В зависимости от соединения обмотки якоря и обмотки возбуждения электрические двигателы постоянного тока делятся по двигателы с паралельным6 последовательным и смешанным возбужден. 1.7 Техника безопасности при проведений электромонтажных работ Каждый, приступающий к электромонтажным работам, должен хорошо знать безопасные методы труда. Перед началом каких-либо монтажных операций учащийся должен получить от учителя подробные указания относительно того, как их следует выполнять, какие инструменты следует использовать и каких мер безопасности следует придерживаться в работе. Электромонтажные работы учащихся в школе (монтаж шнуровой проводки, соединение, ответвление и оконцевание шнуров и проводов) выполняются на стендах, не находящихся под напряжением. Демонстрационные стенды, изготовленные учащимися, должны быть проверены учителем на испытательном стенде и лишь только после проверки правильности монтажа всех участков схемы приняты для практического применения. При установке на стенде нового или замене неисправного лампового патрона, штепсельной розетки и т. п. электрическая цепь должна быть выключена. Чрезвычайно опасно замыкание на корпус и короткое замыкание проводов, которые могут возникнуть при неисправности проводки, арматуры (например, штепсельной розетки осветительной сети), неправильном включении измерительных приборов (амперметра, вольтметра, счетчика) и т. д. При коротком замыкании величина тока в короткозамкнутой цепи увеличивается в сотни и даже тысячи раз. Неумелое или небрежное обращение с приборами и проводкой может привести к поражению электрическим током человека и к возникновению пожара. Опасность поражения электрическим током. В осветительных установках нормального напряжения (120, 220/127, 220 и 380/220 В) известны неоднократные случаи поражения электрическим током. Элементы осветительной установки находятся в большом количестве в жилых, школьных, производственных и других помещениях, причем эти элементы бывают, доступны для прикосновения всем лицам, находящимся в помещении. Вследствие этого необходимо гарантировать безопасность при прикосновении к отдельным нетоковедущим частям элементов осветительной установки и исключить возможность случайного прикосновения к токоведущим частям этих элементов. Степень электротравматизма организма человека зависит от величины протекающего по нему тока. Ток 0,1 а считается для человека смертельным; ток 0,05 а вызывает заметные неприятные ощущения и может быть опасным, и лишь ток менее 0,01 а можно считать безопасным. Величина тока зависит от величины напряжения установки' и электрического сопротивления. В зависимости от величины напряжения электрические установки подразделяются на установки: 3) малого напряжения—с напряжением между любыми проводами не более 36 В; 2) низкого напряжения — напряжение любого из проводов по отношению к земле не превышает 250 В. при любом режиме; 3) высокого напряжения — напряжения между проводом и землей при любом, режиме свыше 250 в. Установки высокого напряжения подразделяются на установки до 1000 В и установки свыше 1000 В. В зависимости от величины электрического сопротивления тела человека и окружающих условий даже установки малого напряжения могут быть опасными для, человека. Электрическое сопротивление тела человека состоит из переходного сопротивления кожи и внутреннего сопротивления. Электрическое сопротивление тела зависит главным образом от сопротивления кожного покрова, так как внутреннее сопротивление из-за значительного содержания влаги в теле человека очень незначительно в сравнении с переходным сопротивлением кожи. Полное электрическое сопротивление тела человека непостоянно и колеблется в очень широких пределах в зависимости от чистоты кожи, ее толщины, степени влажности, температуры и т. д. Ток, протекающий по телу, будет зависеть от площади соприкосновения с токоведущими частями и от условий, в которых происходит это соприкосновение. Опасность поражения током значительно увеличивается при влажных или потных руках или при руках, покрытых металлической пылью, зависит от общего состояния организма человека (повышенная нервность, усталость), обуви человека, проводимости полов помещения, в котором он находится, и т. д. Степень электроопасности преимущественно зависит от характера помещений, поэтому все помещения классифицируются на помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, помещения особо опасные. Жилые и школьные помещения относятся к первой группе. Защита от опасности прикосновения к токоведущим частям. Меры по защите от поражения током следующие: токоведущие части электропроводок должны быть недоступны для прикосновения — например, голые провода подвешиваются на недоступной (без специальных приспособлений) высоте, групповые щитки должны быть установлены на недоступной высоте или в запираемых шкафах и т. д., осветительные линии необходимо ремонтировать и проверять лишь при снятом напряжении, т.е. должны быть отключены посредством отключающих аппаратов; неотключаемые токоведущие части должны иметь такое расположение, чтобы был возможен необходимый осмотр и ремонт при помощи специальных приспособлений (изолированные пассатижи, щипцы и т. п.) или с изолированных от земли площадок — резиновые коврики, специальные лестницы и т. п. Защита от опасности прикосновения к металлическим частям, могущим оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции. Для предохранения от поражения током необходимо обезопасить прикосновение к металлическим частям осветительной установки, нормально не находящимся под напряжением, но могущим оказаться под напряжением при неисправностях или авариях. Безопасность прикосновения к нетоковедущим частям установки наилучшим образом гарантируется при выполнении этих частей из изолирующих материалов. Однако по технологическим, техническим и экономическим причинам некоторые части осветительной установки должны быть металлическими, например, стальные трубы применяются для защиты электропроводки от внешних повреждений и т. д. При неисправности изоляции возможно соприкосновение токоведущих частей с металлическими частями установки. В этих условиях прикосновение к металлическим частям установки, которые нормально считаются безопасными, является уже опасным. Для обеспечения безопасности прикосновения к металлическим частям, нормально не находящимся под напряжением, применяется заземление или зануление этих частей. Заземление какой-либо металлической нетоковедущей части установки есть преднамеренное электрическое соединение ее с заземлителем. Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей и имеющих своим назначением создать электрическое соединение с землей, обладающее определенным сопротивлением (от 4 до 10 Ом в зависимости от типа сети). Металлические части электрической установки соединяются с заземлителем при помощи заземляющих проводов. В качестве заземлителей используются естественные заземлители — водопроводные и другие металлические трубопроводы, проложенные в земле, металлические конструкции зданий, имеющие надежное соединение с землей, и т. п. Нельзя использовать для заземления трубопроводы горючих жидкостей и газов. При отсутствии естественных заземлителей применяются искусственные вертикально забитые стальные трубы, стержни и т. п. В системах сети без заземленной нейтрали опасность поражения током при прикосновении к металлическим частям, нормально не находящимся под напряжением, но могущим прийти с ними в соприкосновение, полностью определяется состоянием изоляции сети. Провода и аппаратура осветительных установок должны обладать определенной степенью изоляции от земли. Зануление. В настоящее время начинает широко применяться четырехпроходная система трехфазного тока с нулевым проводом Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей установки с заземленным нулевым проводом. Зануление в сетях с наглухо заземлённой нейтралью приводит при неисправностях сети к короткому замыканию и немедленной ликвидации опасного для жизни людей состояния установки. Возможность возникновения опасного напряжения на металлических частях при данной защите, ограничена незначительным сопротивлением нулевого привода. При отсутствии защитного зануления в случае пробоя Изоляции провода одной из фаз на корпус осветительного, прибора возникает опасность поражения током, так как величина тока будет определяться величиной фазного напряжения и сопротивления тела человека. |