Установка вводного автомата до счетчика: как подключить, нужно ли его ставить, на сколько ампер, схема подключения, как правильно подсоединить 

Содержание

как подключить, нужно ли его ставить, на сколько ампер, схема подключения, как правильно подсоединить 

На чтение 8 мин. Просмотров 6.7k.

Александр Георгиевич Кондратьев

Александр Георгиевич Кондратьев

По образованию инженер-электрик, работал электронщиком, главным инженером на пищевом предприятии, генеральным директором строительной организации.

Подключение вводного автомата в электросчетчике у человека с минимальными навыками работы с электропроводкой не должно вызывать серьезных осложнений. Работа по монтажу не требует специальных знаний.

Необходимо только соблюдать требования по подбору оборудования, правильно смонтировать вводной автомат перед счетчиком или после. Работы произвести согласно электрической схеме, выполнить последовательность соединения электропроводки и обеспечить требования техники безопасности.

Устройство, принцип работы и типы вводных автоматов

Коммутационные устройства электрической линии, обеспечивающие защиту от перегрузок и токов короткого замыкания, называют автоматическим выключателем. Он предназначен для обеспечения сохранности электролинии при возникновении аварийной ситуации.

как выглядит автомат вводного типа

Это определение относится ко всем коммутационным приборам, которые смонтированы в электрощите. Основное отличие вводного автомата от линейного заключается в том, что он имеет большее значение номинального тока.

И рассчитывается в зависимости от разрешенной мощности потребления электроэнергии. Вводной автомат (ВА) — вторая ступень защиты, применяется как коммутационное устройство. При перегрузке или коротком замыкании первым должен сработать линейный элемент.

ВА имеет две степени защиты:

  • Защита от перегрузки. Представляет собой биметаллическую пластину. При превышении допустимого тока она нагревается. В результате чего выгибается и приводит в действие механизм теплового расцепителя. Чем больше нагрузка, тем больший ток протекает по пластине. Скорость нагрева возрастает. И быстрее срабатывает автомат. После отключения включить устройство сразу не получится. Необходимо время, чтобы биметаллическая пластина остыла и приняла свое исходное положение. Только после этого можно включить устройство в работу.
  • Защита от короткого замыкания. В автомате установлена токовая катушка (соленоид). При коротком замыкании в линии происходит мгновенное нарастание тока. Соленоид втягивает сердечник, срабатывает токовая защита и отключает электроэнергию. Время срабатывания составляет доли секунды.

Монтируются ВА перед или после счетчика электроэнергии на DIN рейку. В зависимости от питающего напряжения могут быть однополюсные, двухполюсные, трехполюсные или четырехполюсные. Двухполюсные устанавливаются при подключении однофазного напряжения 220 В.

Монтируются в квартирах многоэтажных домов. Для обеспечения электричеством коттеджей или частных домов подводится трехфазное напряжение. Для их подключения применяются четырехполюсные ВА. Раньше трехфазное напряжение не подключали, к старым домам подводилось однофазное напряжение.

В качестве вводных коммутационных систем ПУЭ запрещает устанавливать однополюсные автоматы. Из-за разброса времени срабатывания они не могут обеспечить необходимую защиту, что приведет к порче оборудования или пожару.

как подключить счетчик

ВА характеризуются:

  • Номинальным током. На корпус устройства наносится номинальное значение, при котором прибор может длительно работать без отключения, например, С40. Это значит, что ВА может выдерживать ток до 40 ампер бесконечно долго. Однако эти показания определены для температуры воздуха 300С. При более низкой температуре ВА выдерживает токи выше номинального.А при повышенной тепловая защита срабатывает при меньших нагрузках. Это следует учитывать при выборе места, где будет установлен вводной щит;
  • Количество полюсов. Для однофазного напряжения применяют двухполюсные устройства, а для трехфазного четырехполюсные. Некоторые специалисты монтируют трехполюсные, что не обеспечивает надежной защиты;
  • Важным показателем является время, за которое срабатывает автомат. При перегрузке это время может изменяться от нескольких десятков минут до нескольких секунд. Это зависит от величины тока, протекающего через биметаллическую пластину. Защита от короткого замыкания срабатывает за доли секунды.

Все устанавливаемые приборы должны согласовываться по току. Например, если на счетчике указан ток 40 А., то ВА должен быть рассчитан на ток менее 40 ампер. А линейные приборы суммарно не должны превышать ток ВА.

Если нагрузка небольшая, то монтируется счетчик, а затем автомат. При расчете обращают внимание на пусковые токи нагрузки.

Автоматы разбиты на три подгруппы В, С, D:

  • В – это самые «нежные» приборы. Допускают нагрузку с пусковыми токами, не превышающими 3-5 номинальных значений, указанных на ВА;
  • С – распространенные автоматы, устанавливаемые в частных домах и квартирах. Превышение пусковых токов изменяется от 5 до 10 раз от номинала;
  • D – применяют в сетях с большими пусковыми токами и кратковременными перегрузками. Превышение составляет 10-20 раз от номинального значения.

Как выбрать ВА в квартиру: советы и рекомендации

Если проектируется электроснабжение дома или квартиры, то прежде чем подобрать сечение проводов, рассчитывают нагрузку, подключаемую к сети. По таблицам определяют необходимое сечение проводов.

Последним этапом выбирают вводной автомат. Он должен обеспечивать защиту линии от перегрузки и короткого замыкания.

Многие электрики совершают типовую ошибку. Подбор ВА осуществляют по мощности подключаемой нагрузки. Эта ошибка возникает при замене старого вводного шита на новый.

Следует помнить, что автоматический выключатель не только ограничивает потребляемую (разрешенную) мощность, но и защищает линию электропередач от перегрузки и короткого замыкания.

Выбор ВА должен осуществляться из условия сечения смонтированной электропроводки дома или квартиры. Если к сети, рассчитанной на подключение мощности в 1 Квт, подсоединить нагрузку в 5 Квт, то это приведет к повреждению проводов.

сечение кабеля

Придется тратить большие деньги на восстановление линии. Кроме этого это может быть губительно для счетчика электроэнергии. Поэтому при подборе ВА следует соблюдать принцип согласованности мощностей.

Главным критерием подбора должен быть принцип защиты линии от перегрузки и КЗ. Если предполагаемая нагрузка имеет большее значение, чем может обеспечить сечение проводов, то не следует рисковать и экспериментировать. Лучше сразу выполнить замену электролинии.В противном случае возможно поражение электрическим током людей или возникнет пожар.

Можно ли ставить вводной автомат перед счетчиком

На этот вопрос ответ можно найти в правилах эксплуатации электроустановок. Где в пункте 7.1.64 сказано, что необходимо предусмотреть коммутационный прибор, который снимает напряжение с прибора учета электроэнергии.

Это необходимо при выходе его из строя или замене старого электросчетчика на новый. То есть ПУЭ предписывает устанавливать коммутационные приборы до счетчика.

До недавнего времени для отключения использовались пакетные выключатели. Но они не обеспечивали необходимый уровень безопасности. Поэтому сейчас монтируют автоматические выключатели.

В продаже имеются боксы, в которых уже произведен монтаж счетчика с автоматами. Однако следует учитывать, что ВА, если он смонтирован перед прибором учета, и электросчетчик должны быть опечатаны. Нарушение пломбы владельцем дома приведет к наложению на него штрафа.

ПУЭ не дает четких указаний, где же ставить ВА -до или после счетчика. Но для обеспечения защиты проводки дома или коттеджа от перенапряжения или других неблагоприятных факторов рекомендуется монтировать автомат до электросчетчика. Вместе с ним в боксе устанавливается грозозащита.

Читайте, как смонтировать счетчик электроэнергии.

Монтаж производится в отдельном боксе, который опечатывается контролирующей организацией. Для обеспечения надежной защиты электролинии дома или квартиры, следует устанавливать общий автомат после счетчика.

Как правильно подключать автомат после счетчика

Корректно подключенный ВА после счетчика обеспечит надежную защиту проводки квартиры или коттеджа. Что убережет от поражения электрическим током жильцов и предотвратит возгорание строения.

До недавнего времени в качестве устройств защиты применялись предохранители или автоматические пробки.

При замене электрического щита устанавливается защита, отвечающая требованиям ПЭУ. На каждую линию ставится автомат.Он обеспечивает отключение конкретной линии при аварийной ситуации.

Типовая схема

Рассмотрим типовую схему подключения автоматов в щите.При однофазном подключении дома или квартиры на 220 В автоматический выключатель монтируется на каждую линию. Таким образом защищается отдельная линия, питающая освещение и розетки.

Кабель, который подводит напряжение к технологическому оборудованию, защищается с помощью УЗО.

Все фазные проводники объединятся и подключаются к ВА. Аналогично поступают с нулевыми проводами. Провода от общего автомата подходят на электросчетчик. К счетчику через коммутационное устройство подходит сетевое напряжение.

При трехфазном напряжении схема соединения аналогична однофазному. Отличие заключается в равномерном распределении нагрузки по фазам. И распределении ее по автоматам после счетчика.

Последовательность работы

Перед монтажом ВА необходимо провести подготовительные работы. Приобрести комплектующие или типовой щит.

В нем уже собрана схема и выполнено подключение автоматов. Прежде чем подключиться, необходимо обесточить дом. Для этого вызывают электрика.

Остается смонтировать вводной щит и подсоединить нагрузку. Электрик проверяет правильность подключения автоматов к нагрузке и электросчетчику.

Остается подсоединиться к линии электропередач, подать напряжение и опломбировать бокс с ВА и электросчетчиком.

Полезная статья? Оцените и поделитесь с друзьями! 

Автомат перед счетчиком | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня разберем один из спорных вопросов, который постоянно возникает при общении граждан-потребителей с энергоснабжающей организацией.

Итак, суть вопроса заключается в следующем — допускается ли установка автоматического выключателя перед счетчиком?

Отвечаю, ссылаясь на следующие пункты из ПУЭ (скачать ПУЭ можно здесь):

Из этого пункта следует, что перед счетчиком прямого включения в обязательном порядке должен быть установлен коммутационный аппарат, с помощью которого можно будет отключить все фазы питающего напряжения для обеспечения безопасного проведения работ по замене счетчика.

Согласитесь, это очень удобно. Порой приходишь менять счетчик, а питающий кабель сразу заведен на клеммы счетчика. Вот и приходится бегать и искать место расположения этого автомата, чтобы снять напряжения с кабеля — ведь электробезопасность превыше всего.

Кстати, проверьте свои знания по электробезопасности с помощью онлайн-теста 2014 года.

Теперь поясню по поводу коммутационных аппаратов. Согласно ГОСТ 17703-72:

К ним относятся:

  • автоматические выключатели
  • предохранители
  • пакетные выключатели или переключатели
  • рубильники и разъединители
  • прочее

Вот еще выдержка из ПУЭ:

В этом пункте идет пояснение по месту установки коммутационного аппарата. Он должен быть установлен не дальше 10 (м) от самого счетчика.

Тоже самое говорится в своде правил СП 31-110-2003:

В жилых домах, где щитки расположены в подъездах (как в этой статье), чаще всего перед счетчиком каждой квартиры установлен вводной пакетный выключатель (ПВ). В моем примере установлены ПВ на 63 (А).

Питание на квартиру (фаза и ноль) берется непосредственно с колодок магистральных проводов, затем идет через пакетный выключатель (ПВ) на счетчик.

После счетчика идет распределение по групповым автоматам.

Для замены счетчика электроэнергии достаточно отключить соответствующий пакетный выключатель, проверить отсутствие напряжения на клеммах счетчика и приступать к работе.

При проведении капитальных ремонтов электропроводки в жилых домах «хрущевского» типа, где магистрали электропроводки идут не по подъезду, а в специальных шахтах, с магистрального стояка мы прокладывали фазный провод марки ПВ-1 сечением 4 кв.мм сначала на вводной автомат 32 (А), затем на счетчик, а потом на групповые автоматы. Нули собирали на нулевой шине N, которая была установлена в боксе на месте 4-ого автомата.

Чтобы не было споров с инспекторами из энергосбыта, то договорились вводной и групповые автоматы устанавливать в одном пластиковом боксе с возможностью для его дальнейшего пломбирования. Использовали боксы наружной установки от «Tyco» на 4 модуля. Считаю, что это не совсем правильно, но по-другому нам не стали подписывать акты.

Как вариант, вместо бокса можно установить автоматы со специальными шторками и ушками, например, от EKF серии ВА 47-63.

После подключения проводов шторка опускается на клеммы автомата, а через ушки продергивается проволока от пломбы.

Есть еще вариант, это применение специального щита учета и распределения, например, вот такой ЩУРн(в).

Как видите, в нем имеется отдельный отсек для установки вводного автоматического выключателя, на внешнюю защитную панель которого устанавливается пломба. К групповым автоматам доступ остается.

Последнее время инспекторы стали клеить пломбы-наклейки прямо на клеммы вводных автоматов, пакетников, трансформаторов тока. У каждой пломбы имеется собственный номер и ее вносят в акт приема прибора учета в эксплуатацию.

Коммутационные аппараты, установленные в свободном доступе для инспекторов (на лестничных площадках или вводных щитах, расположенных вне дома) особого смысла пломбировать нет.

Читайте подробную статью о распространенных способах пломбировки вводных автоматических выключателей.

А вот когда Вам по ошибке или случайности забыли опломбировать вводной автомат перед счетчиком, который установлен в Вашем щите, и постоянного круглосуточного доступа у инспекторов туда нет, то скорее всего ждите штрафа за неучтенное потребление электроэнергии. Лучше заранее побеспокоиться об этом и попросить вместе со счетчиком поставит пломбу и на вводной автомат.

P.S. Надеюсь, теперь у Вас не возникнет подобных спорных вопросов по поводу установки автомата перед счетчиком. А вдруг возникнут, то приводите указанные в статье ссылки на нормативные документы и Вам не должны будут отказать. Спасибо за внимание.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Вводной автомат до или после счетчика

Замена старого электросчетчика на новый часто провоцирует ряд вопросов о необходимости установки дополнительного оборудования: автоматического выключателя или коммутационного аппарата. В особенности остро встает вопрос о том, устанавливать вводной автомат до или после счетчика. Полноценный ответ на это дают нормативные документа ПУЭ.

В советское время в этажных щитах на вводе оборудовались пакетные выключатели, и на сегодня они по-прежнему много где стоят. Такое устаревшее средство защиты демонтируют, поскольку они уже не годятся для полноценной эксплуатации. Процесс замены и вызывает вопросы об установке дополнительно оборудования.
вводные автоматы схема подкючеиявводные автоматы схема подкючеия
На замену пакетным выключателям приходит вводный автомат. Название создает впечатление особенного оборудования со специальным функционалом, однако это просто автоматический выключатель.

Необходимость установки коммутационного аппарата по ПУЭ

Аппараты для снятия напряжения необходимы для безопасной установки нового или замены старого электросчетчика. Об этом утверждается в пункте 7.1.64 ПУЭ: «Для безопасной замены счетчика, непосредственно включаемого в сеть, перед каждым счетчиком должен предусматриваться коммутационный аппарат для снятия напряжения со всех фаз, присоединенных к счетчику».

Таким образом, установка перед счетчиком коммутационного аппарата обязательна. Ставить входной автомат до счетчика также является необходимым.

Назначение вводного автомата

Необходимость установки автоматического выключателя обуславливается защитной системой электрической проводки от перегрузки и опасности коротких замыканий. Вводный автомат блокирует вероятность полного обесточивания дома.


Входной автомат обеспечивает защиту проводов от перегрева, который может спровоцировать пожароопасную ситуацию. Причиной перегрева кабелей обычно становятся длительные нагрузки на всю электросеть объекта. Автомат защиты содержит тепловой и электромагнитный расцепитель, позволяющий предотвратить перегрев проводов. Коммутационный аппарат необходим для обесточивания здания в случае проведения ремонта или возникновения локальных аварий сети.

Разновидности вводных аппаратов

Аппарат защиты бывает двух типов:

  • 2-полюсные в однофазной сети;
  • 3-полюсной в трехфазной сети;
  • 4-полюсные в трехфазной сети.

Большинство электриков предпочитает ставить четырех полюсной автомат в трехфазной сети. Поскольку в этом случае при перегреве нейтральный проводник расцепляется вместе с линейными проводниками. Иногда можно встретить стоящий на вводе трех полюсной автоматический выключатель, при работе которого расцепление происходит только линейных проводников.

Совет: выбирать стоит аппарат, срабатывающий при превышении нормы на 1000А: это то, сколько он может выдержать.

вводные автоматывводные автоматы

Принцип работы

Обыкновенно устанавливается лимит на потребление электроэнергии определенным домом или квартирой. Он указывается при заключении договора между поставщиком энергоснабжения и собственником жилья. Таким образом, если в проектной документации указан уровень потребления на 25A (ампер) в однофазной сети, то это означает ограничение энергии до 5,5 кВт. Вводный автомат автоматически обесточит дом, если лимит будет превышен — такой принцип работы позволяет свести к минимуму вероятность возникновения пожароопасной ситуации.

Подбор номинала автоматического выключателя

Номинал вводного автомата должен быть больше, чем номинал в квартирных цепях. Это позволяет избежать отключения всей электроэнергии, если защита сработает только в одной из квартир. Ставится автомат на счетчик со стандартным размером в 25 ампер.
вводной автомат и узовводной автомат и узо
Максимально допустимый лимит составляет 63 ампера, и обычно встречается только в распределительных устройствах многоэтажных жилых комплексов. Сколько необходимо ампер обыкновенно рассчитывается исходя из количества квартир.

Установка вводного автомата

Не имеет большого значения то, устанавливается ли автомат после счетчика или до него. Единственный момент состоит в том, что монтаж до электросчетчика требует обязательной опломбировки. Дополнение счетчика установленными предохранителями также необходимо.

Важно! Осуществление процедуры пломбирования происходит при помощи специального бокса. В противном случае нужно приобрести специальное щитовое оборудование с ячейкой, в которую можно поставить автоматический вводный переключатель.

автоматыавтоматы
При расположении надо учитывать, чтобы вводный проводник был проложен точно до автомата защиты и был предрасположен к следующим нагрузкам:

  • осветительные приборы;
  • розетки;
  • количество подключаемых электроприборов;
  • техническое оборудование.

Все нагрузки необходимо суммировать для выбора трёхфазного устройства ввода, который и нужен для избежания перегрева проводов.

Замена пакетного выключателя на автомат

Демонтаж старого оборудования обычно вызван подгоранием контактов в домах старого образца. Подчинить такую поломку невозможно, поэтому и требуется заменить пакетный выключатель современным автоматическим аналогом.

Существует два метода, применяемых для ремонта:

  1. Сгоревший переключатель демонтируется, однако провода просто перекручиваются между собой — щиток продолжает работать, но не имеет никакой защиты от перегрева.
  2. Переключатель заменяется на автомат защиты.

узо и автоматузо и автомат
Схема включения прибора учета не изменяется: выбранный вводный автомат подключается аналогично своему предшественнику.

Процесс установки вводного автомата

Автоматический выключатель устанавливается на металлический профиль (дин-рейку). Пакетный переключатель удаляется, после чего дин-рейка устанавливается на корпус щитка при помощи саморезов. Обгоревшие части проводов удаляются, их концы зачищаются. При необходимости провода внутри счетчика наращиваются при помощи скручивания, но провода квартирных цепей необходимо поменять полностью. Только после этого устанавливается аппарат защиты.

Заключение

Необходимость замены старого оборудования на новое обусловлена техникой безопасности дома. Лишь разобравшись в том, для чего нужен вводный автомат, какие у него функции, и стоит ли его включать в сеть до или после счетчика, можно приступать к замене. Но прежде чем менять старое устройство, нужно проверить качество проводов — любые неисправности надо удалить.

Какой должен быть аппарат до и после счетчика?

В этой теме мне хотелось бы обсудить установку счетчика прямого включения в жилых домах. Часто приходится делать проекты квартир, частных домов, поэтому нужно знать, где установить защитный аппарат, а где достаточно установить и коммутационный аппарат.

Больше всего мне хочется сделать акцент на аппарат после счетчика. А дело в том, что раньше я всегда ставил после счетчика автоматический выключатель, а перед счетчиком выключатель нагрузки, но, можно сделать по-другому.

Сейчас у меня в работе проекты квартир по дизайн-проектам. Тот, кто изучает мой курс проектирования частного жилья, об это узнает еще более подробно. Мне был предоставлен типовой проект для работы, где  перед счетчиком был установлен автоматический выключатель, а после счетчика — селективное противопожарное УЗО. Счетчик и данные аппараты устанавливают, как правило, в этажном щите. В квартире устанавливается квартирный щиток с групповым аппаратами.

Установка коммутационных аппаратов счетчика

Обратимся к нормативном документам:

СП 256.1325800.2016 (Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа):

17.10 Перед счетчиком, непосредственно включенным в сеть, на расстоянии не более 10 м по длине проводки для безопасной замены счетчика должен быть установлен коммутационный аппарат или предохранитель, позволяющий снять напряжение со всех фаз, присоединенных к счетчику.

17.11 После счетчика, включенного непосредственно в питающую сеть, должен быть установлен аппарат защиты возможно ближе к счетчику, но не далее чем на расстоянии 3 м по длине электропроводки. Если после счетчика отходят несколько линий, снабженных аппаратами защиты, установка общего аппарата защиты не требуется. Если после счетчика отходят несколько линий, снабженных аппаратами защиты, которые размещены за пределами помещения, где установлен счетчик, то после счетчика должен быть установлен общий отключающий аппарат.

3.1.2 аппарат защиты: Аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

3.1.62 устройство защитного отключения дифференциального тока; УДТ: Механический коммутационный аппарат, предназначенный для включения, проведения и отключения токов при нормальных условиях эксплуатации, а также размыкания контактов в случае, когда значение дифференциального тока достигает заданного значения в определенных условиях.

Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»: 

4 Линии электроснабжения помещений зданий, сооружений и строений должны иметь устройства защитного отключения, предотвращающие возникновение пожара при неисправности электроприемников. Правила установки и параметры устройств защитного отключения должны учитывать требования пожарной безопасности, установленные в соответствии с настоящим Федеральным законом.

ПУЭ:

7.1.84. Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатывания максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру, индивидуальный дом и т.п. рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.

В нормативных документах РБ практически те же требования.

Автоматический выключатель, установленный перед счетчиком, выполняет не только защиту, но, и позволяет отключить счетчик в случае необходимости. УЗО после счетчика защищает квартиру, дом от возгорания и заодно является отключающим аппаратом. Является ли УЗО защитным аппаратом? Скорее да. Также не стоит забывать, что УЗО не защитит сеть в случае перегрузки и токов короткого замыкания. Эту функцию выполняет вышестоящий автоматический выключатель.

Почему лучше использовать именно такую связку: автомат-счетчик-УЗО?

Установка автоматического выключателя перед счетчиком, а не выключателя нагрузки позволит дополнительно защитить и сам счетчик. При последовательной установке автоматических выключателей нужно также соблюдать требования селективности. По возможности нужно избегать последовательную установку двух автоматических выключателей.

А что вы устанавливаете перед счетчиком и после при проектировании частного жилья?

Советую почитать:

Вы можете пролистать до конца и оставить комментарий. Уведомления сейчас отключены.

Вводной автомат в квартиру какой номинал, место установки

В любой схеме электроснабжения вводной кабель должен подключаться через устройство, позволяющее отключать все электроприборы от сети. Бытовая электропроводка не является исключением. Подвод электроэнергии в квартире осуществляется через вводной автомат.

Такой аппарат позволяет отключать все электроприборы, установленные в квартире или частном доме, одновременно. Это необходимо в аварийных ситуациях, а также для ремонта и реконструкции вводного электрощитка. Более правильное название вводного автомата — вводной автоматический выключатель. Именно так он называется в различных нормативных документах и электросхемах.

Чем отличается вводной автомат от группового?

По своей конструкции и принципу действия вводной автомат не отличается от устройств, отключающих группы потребителей или отдельные электроприборы. Отличие в назначении и месте установки аппарата.

Вводной автомат предназначен для отключения всей электроустановки или квартиры. Поэтому он может монтироваться не только во внутриквартирном щите, но и в подъезде многоквартирного дома.

Информация! Вводной автоматический выключатель должен быть самым мощным из установленных устройств защиты.

Для чего устанавливать вводной автомат

Кроме защиты квартиры от короткого замыкания у этого устройства есть ещё одна функция. Он используется для ограничения потребляемой мощности.

Для этого выбор параметров аппарата производится электрокомпанией, осуществляющей энергоснабжение дома, а сам автомат может устанавливаться в опломбированном щитке.

Что произойдёт, если вместо предписанного автомата подключить устройство по своему выбору? Если не учитывать возможные штрафы, то есть несколько вариантов выбора вводного автомата:

  • Номинальный ток автомата меньше, чем ток вводного кабеля. При максимальной нагрузке подходящий кабель перегреется и его изоляция разрушится, что приведёт к короткому замыканию.
  • Параметры автоматического выключателя соответствуют сечению вводного кабеля. В этом случае система будет работать в штатном режиме, без аварий и короткого замыкания.

Что будет если на вводе в квартиру установить автомат номиналом больше чем положено по документам. Давайте рассмотрим этот вопрос с технической стороны, то есть не будем принимать во внимание «административную ответственность» и возможные штрафа.

Например, в этажном щите от своего счётчика поставить вводной С25 вместо С16? Да в принципе ничего не произойдет — будет работать, как и работало.

Но даже если позволяет сечение вводного провода, увеличивать номинальный ток вводного выключателя нельзя. Энергоснабжающая организация использует его для ограничения потребляемой мощности и откажет в опломбировке и подключении линии к сети. Это связано с тем, что питающие трансформаторы и линии электропередач имеют ограниченную мощность, которая делится на всех потребителей.

Бесконтрольное увеличение потребления электроэнергии значительным количеством квартир и домов приводит к перегрузке трансформаторных подстанций и сетей. Такая ситуация может привести к выходу оборудования из строя.

Поэтому проектным отделом, исходя из состояния оборудования, рассчитывается допустимое потребление электроэнергии каждой квартиры. Для увеличения разрешённой мощности и замены вводной защиты следует обратиться в электрокомпанию.


Совет! При значительном увеличении мощности, например при установке электроплиты или электроотопления, целесообразно поменять однофазный ввод 220В на трёхфазный 380В.

Где ставить вводной автомат перед счетчиком или после?

В ПУЭ п.7.1.64 указано место установки вводного защитного устройства — перед прибором учёта электроэнергии. Это необходимо для безопасной замены электросчётчика. При наличии трёхфазного электроснабжения автоматический выключатель должен отключать все питающие фазы одновременно.

В связи с местом установки самовольная замена автомата, а тем более снятие пломбы со щитка, в котором он находится, приведёт к обвинению в хищении электроэнергии.

Справка! Если автоматический выключатель, находящийся в опломбированном ящике, выходит из строя, его замена возможна только по согласованию с электрокомпанией.

В некоторых ситуациях целесообразна установка двух электрощитов, в одном из которых будет находиться вводной автомат и электросчётчик, а во втором групповые автоматы, реле напряжения и УЗО.

Какого номинала установить вводной автомат?

И всё таки, как выбрать вводной автомат? Его номинальный ток определяется электрокомпанией и выбирается из стандартных значений исходя из технического состояния линии электропередач и мощности всех потребителей, подключённых к питающему трансформатору. При отсутствии соответствующих стандартных величин выбирается ближайшее большее значение.

Если номинальный ток вводного автомата недостаточен из-за установленной электроплиты или электроотопления, это является основанием для обращения в электрокомпанию с заявлением для увеличения разрешённого потребления электроэнергии и установки более мощного устройства защиты.

Для примера можно рассмотреть выбор автоматического выключателя при замене электропроводки. При этом устанавливаются розетки для стиральной и посудомоечной машин, бойлер а и другой бытовой техники.

Несмотря на то, что суммарная мощность электроприборов более 10кВт или 45А, разрешённая мощность всего 7кВт или 32А. Если потребляемый ток превысит эту величину, может выйти из строя кабель, проложенный от подъездного щитка до квартиры. Ситуацию не спасает даже его замена.

Установка бытовой техники и увеличение потребления происходит во всех квартирах, поэтому для увеличения параметров вводного автомата необходимо увеличивать разрешённую мощность для всего дома. Такая операция связана с большими материальными затратами и получением соответствующего разрешения для увеличения допустимого потребления электроэнергии.


Информация! В новостройках разрешённая для квартиры мощность составляет 11кВт или 50А.

Разрешённая мощность для квартиры и частного дома зависит от года ввода здания в эксплуатацию:

  1. До 2003 года действовали нормы ВСН 59-88 «Электрооборудование жилых и общественных зданий». Согласно этому документу разрешённая мощность составляла 3кВт или 16А. При этих параметрах можно включить стиральную машину-автомат, но есть опасность аварийного отключения при включении лампочки, телевизора и другой мелкой бытовой техники.
  2. С 2003 года действуют нормы СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий». В этом документе указывается, что для квартир с газовыми плитами разрешённая мощность составляет 4,5кВт или 20А. При наличии электроплиты эти значения повышаются до 10кВт или 50А соответственно.

Но не стоит забывать, что в отдельных случаях все зависит от технических условий.

Может ли номинал вводного автомата быть меньше суммы групповых?

Если основными функциями вводного автомата являются ограничение потребляемой мощности и защита походящего кабеля, то у группового автоматического выключателя задача немного другая. Он защищает от перегрузки и короткого замыкания электроприборы и проводку своей группы электроприборов.

Параметры этих устройств не связаны между собой. Отличаются также правила расчёта номинального тока устройств защиты:

  • Вводной автомат. Параметры устройства определяются электрокомпанией и сечением вводного кабеля.
  • Групповой автомат. Номинальный ток этого устройства равен суммарному току всех электроприборов группы.

Для обеспечения селективности защиты номинальный ток вводного устройства должен быть больше тока любого из групповых автоматов.

Для примера рассмотрим типичную квартиру, в которой на вводе установлен автомат на 40 Ампер, а электроприборы разделены на группы автоматами со следующими номиналами — стиральная машина 16А, посудомоечная машина 10А, бойлер 16А, освещение 10А, кухонные розетки 16А, комнатные розетки 16А. Суммарный ток всех автоматических выключателей составляет 84А.

При таком соотношении вводной автоматический выключатель перегружен более чем в два раза (84/40=2.1). Как тогда получается, что схема работает и ничего не выбивает?

Если определять параметры вводного автомата и подводящего кабеля этими значениями, то его номинальный ток составит 100А (ближайшее бОльшее значение от 84 А), а сечение вводного кабеля составит 16мм². Это не соответствует мощности, которая разрешена электрокомпанией.

Такое количество автоматических выключателей устанавливается для удобства эксплуатации и ремонта, а так же для уменьшения сечения прокладываемых кабелей.

Ведь если бы не было групповых автоматов, тогда пришлось бы от электрощита прокладывать кабель сечением 16мм² к розетке. Согласитесь это не совсем экономно, к тому же такой кабель просто не подключишь к контактам самой розетки.

При разделении потребителей на группы вместо кабеля 16мм² используются более тонкие сечения:

  • розетки, бойлер, стиральная машина, подключённые к автоматам 16А – кабель сечением 2,5мм²;
  • освещение и посудомоечная машина, подключенны к автоматам 10А – кабель сечением 1.5мм².

В этой ситуации одновременное включение всей бытовой техники приведёт к отключению вводного автоматического выключателя.

Например, при работе посудомоечной машины 10А, стиральной машины 16А, утюга 10А и электрочайника 10А общий потребляемый ток составит 46А, что приведёт к аварийному отключению квартиры. Чтобы этого не произошло, следует избегать одновременной работы мощных устройств.

Например, для стиральной и посудомоечной машин целесообразно использовать функцию отложенного старта. Это особенно выгодно при установке в квартире двухзоного электросчётчика.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Как подключить автоматы после счетчика: схема установки

Автоматические выключатели — автоматы, которые устанавливают для защиты электрических сетей и подключенного оборудования при возникновении нештатных ситуаций, таких как увеличение напряжения, токовая перегрузка, появление утечки токов. Защитные устройства автоматически производят рассоединение сети и оборудования путем размыкания контактных групп. Согласно нормативным документам, все элементы электрических сетей должны быть защищены включением соответствующих автоматов. Про принцип их работы рассказано ниже.

Можно ли подключить автоматы после счетчика

В правилах устройства электоустановок оговорено, что для обеспечения безопасности работы с электросчетчиками (поверка, замена) перед счетчиком должен подключаться коммутационный аппарат или предохранитель.

 Что собой представляет автоматический выключатель

В настоящее время функции предохранителей выполняют автоматические выключатели. Также в качестве коммутационного аппарата может выступать пакетный выключатель (пакетник) или рубильник. Коммутационный выключатель перед счетчиком называется вводным автоматом.

Наиболее простая схемаНаиболее простая схема

Обратите внимание! Электросчетчик является прибором учета электрической энергии. Во избежание проблем с контролирующими органами клеммы счетчика и вводного автомата должны быть опломбированы. В противном случае может последовать обвинение в хищении электроэнергии.

Все остальные приборы защиты сети и оборудования монтируются после счетчика.

К защитной аппаратуре относятся:

  • автоматические выключатели, которые устанавливаются на каждую линию или группу приборов и служат для защиты от превышения токовой нагрузки;
  • устройства защитного отключения, предохраняющие от ударов тока при использовании неисправного оборудования или при утечках в проводке;
  • дифференциальные автоматы, выполняющие обе перечисленные функции.

Подготовка всех необходимых материалов и инструментов

Кроме, собственно, устройств защиты понадобятся:

  • DIN-рейка для крепления автоматов;
  • отрезки проводов для внутренних соединений;
  • бокорезы;
  • отвертка;
  • пассатижи;
  • нож.

Важно! Если используется многожильный провод, то требуются соответствующие его диаметру обжимные наконечники. Используемые для внутренних соединений провода должны иметь сечение, не меньшее чем у отходящих в линию.

 DIN-рейка

Монтаж автоматических выключателей и остальных защитных приборов производят на заранее закрепленную DIN-рейку, поскольку крепление у всех устройств стандартное. Приборы могут лишь различаться по ширине в зависимости от количества коммутируемых фаз и функциональности.

Как правильно подключать автоматы после счетчика

Установка автоматов после счетчика должна производиться согласно принципиальной схемы. Схема должна предусматривать разделение электропроводки на несколько независимых линий, каждую из которых защищает отдельный автомат и при необходимости УЗО.

Обратите внимание! Если габариты распределительного щитка ограничены, то можно устанавливать дифференциальные автоматы, которые совмещают в себе функции токовой защиты и устройства защитного отключения. Стоимость дифавтоматов выше, чем перечисленных устройств, но при этом упрощается разводка в щитке.

Автоматы, которые будут устанавливаться после счетчика, должны иметь меньший номинал, чем у входного. Если поставить более сильные, то неисправность в сети будет вызывать срабатывание вводного автоматического выключателя.

Линии освещения достаточно защитить, установив однофазный автомат, а для розеток целесообразны двухполюсные защитные устройства, поскольку однополюсный разрывает лишь один провод.

Как подключать розетку к автомату

Несмотря на внешнюю простоту, розетки являются самыми сложными устройствами в плане токовой защиты. Нагрузка на них может отсутствовать, а может скачком возрасти до максимума (при включении мощного устройства) или даже превысить его, если подключить сразу в несколько розеток мощную технику.

При выборе автомата следует учитывать, какая максимальная нагрузка может присутствовать в линии розеток длительное время, а какая только кратковременно. Ведь не факт, что в жилых комнатах одновременно могут быть включены пылесос, утюг или иной мощный прибор. На кухне ситуация иная. Здесь не редкость, что одновременно работают электродуховка, плита и посудомоечная машина.

Обратите внимание! Все перечисленные нюансы нужно учитывать при расчете номиналов защитных устройств. Ведь если установить слишком слабые автоматы, то возрастет вероятность ложных срабатываний. Установленный более сильный не будет выполнять свои функции.

 Двухполюсный автомат

Как правило, линии, к которым подключены розетки, защищаются двухполюсным автоматом защиты, разрывающим одновременно фазный и нулевой проводники. Схема подключения двухполюсного автоматического выключателя проста. К верхним клеммам, обозначенным символами L и N, подключают фазный и нулевой провода соответственно. К нижним клеммам производят подсоединение линии нагрузки.

С какой стороны подключать автоматический выключатель

Согласно требованиям ПУЭ, питающие кабели должны подключаться к неподвижным контактам защитных и коммутирующих устройств. С этой же целью, а также по причине унификации большинство производителей электрооборудования также стремится размещать выводы в верхней части устройств.

Если исходить из законов электротехники, то совершенно безразлично, к какой части коммутирующего устройства подведено питание. Другое дело, когда автомат в щитке выключен, и любой электромонтер будет уверен, что на нижних клеммах напряжение отсутствует, а с верхними нужно быть осторожным.

 Устройство автомата

Обратите внимание! Соблюдение этого правила значительно снижает риск ошибок и вероятность удара током. Некоторые производители могут поставлять аппаратуру с другим расположением клемм, но подключение питающего кабеля все равно нужно делать вверху.

Схемы подключения автомата после счетчика

Разделение линий обычно производят по следующей методике:

  • линия освещения;
  • линия слаботочных розеток;
  • линия высокой нагрузки.

Под высокими нагрузками подразумеваются бытовые приборы, потребляющие большую мощность — бойлеры, электроплиты, стиральные и посудомоечные машины. Эти же устройства необходимо защищать при помощи УЗО, так как они работают в условиях повышенной влажности, и малейшая внутренняя неисправность может спровоцировать утечку тока на корпус.

 УЗО

Важно! Электропроводка, предназначенная для подключения устройств освещения, обычно самая слабонагруженная и работает в нормальных условиях. Не всегда целесообразно устанавливать здесь дополнительное УЗО.

Розетки в домах характеризуются тем, что в них можно подключать как устройства с низким электропотреблением, например, блок питания антенного усилителя, так и с мощным (пылесос или утюг). Параметры устройств защиты выбираются исходя из максимальной мощности подключенных устройств.

Ошибки при подключении и как их не допустить

При монтаже распределительных устройств начинающие, а зачастую и опытные электрики, часто допускают ошибки, которые впоследствии могут привести к пожару или как минимум к пропаданию напряжения. Самые распространенные из них:

 Стриппер

  • попадание изоляции под клемму. При этом получается, что контакт слабо зажат. В месте соединения увеличивается переходное сопротивление, контакт начинает перегреваться;
  • зачистка проводов бокорезами или пассатижами. Эти неправильно, потому что при таком способе удаления изоляции на проводнике образуется небольшой поперечный надрез, и жила может обломиться в месте повреждения. Для очистки нужно использовать специализированный инструмент — стриппер или по крайней мере нож. Ножом изоляцию снимают так, как будто зачищают карандаш. При таком способе надрезы не образуются;
  • монтаж многожильным проводом. При затягивании клеммы жилы расходятся в стороны. Соединение получается неплотным, а поскольку часть жил под контакт не попадает, то сечение провода в месте крепления уменьшается. Жилы многожильного провода требуется оконцовывать специальными наконечниками, которые выпускаются для каждого сечения. Оконечники обжимают пассатижами или специальным инструментом — кримпером;
  • облуживание многожильных проводов. Часто встречается мнение, что вместо того, чтобы монтировать наконечники, можно облудить и припаять жилы многожильного провода. Припой мягче меди и имеет свойство под давлением прижима плавиться. В результате через некоторое время контакт ухудшается;
  • монтаж под одной клеммой проводов разного сечения. Поскольку клеммы жесткие, то надежно подсоединить можно будет лишь провод с большим сечением. Более тонкий не зажмется. Для соединения нескольких автоматов используют специальную гребенчатую шину. Если такой шины нет, то берут отрезок провода нужного сечения. Формируют перемычку необходимой формы и лишь затем снимают в местах зажима изоляцию.

 Кримпер

Обратите внимание! Менее критичны ошибки в порядке подключения устройств защиты. Считается правильным ввод в автоматы или УЗО подводить одинаково во всей конструкции. Ввод нужно размещать сверху. В таком случае значительно повышается безопасность обслуживания распределительного щитка.

Неправильный выбор автоматики или некачественный монтаж распределительного оборудования не только снижает безопасность, но и может стать причиной вопросов у контролирующих организаций. Лучше доверить работы профессиональным электрикам.

3 правила как заменить автомат под напряжением и без

Рано или поздно, каждый из нас может столкнуться с моментом, когда приходит время заменить автоматический выключатель в электрощитке.

Случиться это может по разным причинам:

  • подгорели контакты
  • автомат перестал держать нагрузку
  • частые ложные срабатывания и т.д.

Наиболее распространенный случай — это выгорание контактов.

Если автомат у вас начал выбивать, а никаких следов его повреждения нет (почерневший корпус или подгоревшая изоляция на проводе), сначала найдите причину его срабатывания и никогда не спешите менять автомат на большую величину. 

Запомните, что автоматы выбираются в первую очередь исходя из сечения подключенного к ним кабеля, и уже только потом смотрят на нагрузку.

Но если в вашем случае пришло все таки время замены, следует знать как это сделать правильно.

Рассмотрим два варианта:

  • замена автомата со снятием напряжения
  • замена под напряжением

Как заменить автомат в щитке

Выражение «замена автомата со снятием напряжения» означает, что отключен должен быть не только данный выключатель, но и снято все напряжение до него. Как правило, для этого выключают вводной автомат, рубильник или пакетник, питающий весь распредщиток.

После отключения при помощи индикаторной отвертки или мультиметра, нужно проверить и убедиться в отсутствии напряжения на контактах.

Далее ослабляем винтовые зажимы на выключателе сверху и снизу.

Сделать это можно как крестовой, так и плоской отверткой, так как профиль винтов в модульных автоматах рассчитан под любую из них. 

Хотя профессиональные электрики для этого используют специальный инструмент с профилем Pz/fl или Ph/sl.

Что это такое и нужно ли это вам, можете ознакомиться в отдельной статье.

Если контакты до этого грелись и заплавились, то такой винт выкрутить у вас не получится.

Такое очень часто случается на алюминиевой проводке. Данный металл со временем ослабевает и начинает течь. Контакт прослабляется все больше и больше.

Говорят, что новые алюминиевые провода, сделанные из сплавов 8030 и 8176, которые совсем недавно опять разрешили использовать в домашней электропроводке, лишены этих недостатков.

Однако только многократная практика, может подтвердить или опровергнуть эти заявления производителей. 

Так вот, при невозможности открутить винт, просто перекусываете бокорезами или пассатижами сами провода в чистом месте там, где нет оплавления или почернения изоляции.

Подключать в новый автомат нужно только зачищенные, чистые концы провода. Иначе вся ситуация у вас очень скоро повторится опять.

Далее отводите провода в сторону и приступаете к демонтажу выключателя.

Как снять автомат с рейки

Практически все современные модульные автоматы крепятся на дин-рейку. Она может отличаться размерами и профилем, но принцип монтажа любых коммутационных аппаратов на ней одинаков.

Найдите снизу выключателя П-образную проушину. Вставьте в нее небольшую плоскую отвертку и потяните вниз.

Если у вас двух или трехполюсный автомат, УЗО или диффавтомат, таких проушин может быть две штуки. Оттягивать придется каждую из них.

Далее, не вынимая отвертку, делаете с помощью нее как рычагом, легкое движение вверх и освобождаете нижнюю часть автомата с Din-рейки.

Затем приподнимаете сам корпус автомата вверх и полностью снимаете его с крепежа.

Вроде бы все просто и элементарно, но в тесных условиях маленькой щитовой, все эти хрупкие проушины часто ломаются. На старых выключателях это не проблема, а вот новый экземпляр стоит поберечь.

Еще один нюанс заключается в том, что некоторые проушины подпружинены. Стоит вытащить из них отвертку и они тут же возвращаются назад.

Особенно это неудобно на двух и трехполюсных моделях. Приходится проявлять чудеса ловкости.

Кроме того, вышеописанный демонтаж легко производится на одиночных автоматах или аппаратах подключенных как сверху, так и снизу при помощи обычного одножильного провода. Но есть выключатели, которые стоят внутри целой сборки, запитываемой через так называемую фазную гребенку.

Это очень удобная и надежная вещь, которой давно пользуются все электромонтажники. Так вот, если вам нужно поменять автомат именно в таком ряду или цепочке, придется откручивать все контакты, всех выключателей, куда заходит эта гребенка.

Затем ее вытаскивать и только после этого демонтировать нужный выключатель. Иным способом этого сделать у вас не получится.

Если у вас автомат старого образца, который намертво крепится на винтах с резьбой, непосредственно к металлическому основанию, то здесь основная проблема будет связана с откручиванием этих самых винтов.

За долгое время они могут и заржаветь. Поэтому заранее запаситесь WD-40. Может даже придется их высверливать.

Вместо них рекомендуется устанавливать уже модульные экземпляры. Для этого крепят на саморезы короткий кусочек дин-рейки, а уже на нее садят новый выключатель.

Монтаж автомата в щитке

Монтаж нового модульного аппарата выполняется в обратном порядке. Сначала на дин-рейку садится верхняя часть выключателя.

Затем отверткой оттягивается проушина и прижимается нижняя. После чего нижний захват отпускается и защелкивается на свое посадочное место.

Осталось подключить контакты. Если у вас до этого были многожильные проводники, обжатые соответствующими наконечниками, то вы просто заводите их обратно в верхние и нижние зажимы и затягиваете винты.

Если жила была без наконечника, то есть большая вероятность в ее деформации, изгибе и т.д.

В этом случае, при наличии запаса провода, старый кончик лучше выкусить и зачистить его заново. После чего, отверткой зажать свежий, не деформированный проводник.

При этом не перестарайтесь с усилием затяжки. На недорогих модульных автоматических выключателях, винты очень легко срываются. Также опасна и «недотяжка» контактов.

Каждый зажим в таких устройствах нужно «тянуть» с определенным усилием, рассчитанным производителем аппарата. 

Профессионалы используют в этом деле специальные динамометрические отвертки. 

Какие еще ошибки могут вас подстерегать при такой простой казалось бы операции, как замена автомата? Первая и самая распространенная — это попадание под зажимной контакт провода с изоляцией.

Вторая — подключение нескольких жил разного сечения под одну клемму.

Довольно часто, под один и тот же автомат заводят сразу по две жилы. Главным образом это применяется на верхних клеммах, где такие жилы выступают в роли перемычек.

В этом случае лучше использовать заводскую гребенку или конструкцию как на фото ниже.

После подключения проводов, подаете напряжение на автомат, включив вводной выключатель. Далее необходимо проверить как себя ведет новый аппарат под нагрузкой.

Втыкаете в розетки дома электрические приборы и смотрите, чтобы на контактах выключателя не было никаких искрений, потрескиваний, нагрева и других посторонних эффектов.
Нагрев лучше всего проверять с помощью пирометра.

Если он у вас конечно имеется.

Замена автомата под напряжением

Теперь рассмотрим случай, когда у вас нет возможности отключить напряжение, а подгоревший автомат, так или иначе требуется заменить.

Это может произойти по причине отсутствия вводного выключателя или рубильника. Либо вам необходимо заменить именно его.

Иногда пакетник меняют на этот самый выключатель, который далее будет играть роль вводного.

Кстати, в этом случае вместо простого автомата, ставьте выключатель нагрузки. Что это такое и почему именно его необходимо монтировать на вводе, читайте в отдельной статье. 

Вся эта работа обычно происходит в подъезде. Упрощенная схема типичного этажного электрощитка (для одной квартиры) в большинстве многоэтажек, выглядит следующим образом.

Сбоку проходит так называемый стояк. Четыре провода с тремя фазами и нолем.

От этого ноля, как правило зануляется и весь корпус щитовой. В отдельных местах изоляция с жил стояка снята и установлены специальные зажимы, в простонародии называемые «орехи».

Через них фаза и ноль поступают на пакетный переключатель (пакетник).

В домах с капитальным ремонтом, вместо него уже стоят вводные выключатели.

Кстати, пакетник довольно не безопасная штука и очень часто при переключениях перекрывает его металлический корпус.

Поэтому опытные электрики включают и выключают подобные устройства, отвернувшись и убрав глаза.

Далее с пакетника напряжение поступает на электросчетчик. После прибора учета, ноль идет на зажимную колодку, а фаза через автомат на вашу квартиру. Там уже стоит отдельный распредщиток.

Автоматов в подъездном щитке обычно установлено 3 шт, но у многих до сих пор задействовано только два (свет+розетки).

Никогда не беритесь за замену автоматов под напряжением в щитках, находящихся в неудовлетворительном состоянии.

Даже все далее приведенные советы, вам не помогут избежать неприятных последствий в таких распредустройствах.

Подобная работа возможна только там, где вся коммутационная аппаратура надежно закреплена и отсутствуют плохо изолированные скрутки, счалки и т.п.

Первое, что хотелось бы отметить, если у вас нет никакого опыта в работе с электричеством, никогда не занимайтесь самостоятельной заменой аппаратов защиты под напряжением.
Пригласите для этого дела опытных электриков.

Советы будут относиться в первую очередь к тем, кто уже имеет представление о данной работе, и не раз ремонтировал, собирал щитки или менял автоматы, но без напряжения.

Запомните главное правило — работа под напряжением должна выполняться только специальным изолированным инструментом, прошедшим испытание до 1000В, и предназначенным для такого вида деятельности.

Никаких отверток с голыми жалами или плоскогубцев, с перемотанными изолентой ручками.

Данный изолированный инструмент выпускается со специальной расцветкой и имеет соответствующие надписи.

Второе — работать нужно не голыми руками, а в перчатках. 

Если у вас есть диэлектрические, это наилучший вариант.

При этом на ногах также должна быть обувь, а не простые тапочки. Вполне уместен будет и сухой резиновый коврик из ванной.

Третье — вся работа в электрощитке под напряжением, подобна хирургической операции. И как при любой операции, рядом с вам обязательно должен присутствовать второй человек. В одиночку никогда не занимайтесь подобным.

Пошаговая инструкция и опасности при замене

А теперь рассмотрим сам порядок работы. Сначала выключаете автомат, который требуется заменить.

Менять вы его будете хотя и под напряжением, но без нагрузки. Далее очень важно определить, с какой стороны подходит питание и какой из проводников у вас остается под напряжением.

Не всегда питание на автомат подается сверху, поэтому проверяйте индикаторной отверткой оба зажима. На одном из них лампочка будет светиться, на другом нет.

Здесь стоит сделать важное отступление. Если у вас напряжение на автомат подается через гребенчатую шинку, то спешу вас огорчить — легко и безопасно заменить один выключатель без обесточения, у вас скорее всего не получится.

Вы не сможете элементарно демонтировать старый автомат из этой самой шинки, не отсоединив ее от всех остальных аппаратов в цепочке. А это весьма осложняет задачу.

После того как выяснили, где находится питающий проводник, откручиваете изолированной отверткой винты. Сначала тот, на котором напряжения нет. Потом на втором, где есть 220В.

Что здесь советуют делать профессионалы? Когда будете откручивать второй винт, второй рукой пассатижами, обязательно придерживайте жилу. В момент ослабления контакта, проводник может выскочить или отпружинить в самую неожиданную сторону.

Вы заранее должны предвидеть и предотвратить эту ситуацию. Особенно это касается случаев, когда питающая жила в натяжку идет отводом от ореха с подъездного стояка.

Без пассатиж с изолированными ручками проводники в щитовой лучше не трогать. Даже в перчатках.

Если же сделать этого не возможно, по причине недостатка места, то все операции по перемещению проводников, старайтесь проделывать одной рукой. Вторую при этом следует спрятать за спину.

Если вы фазный провод не откручиваете, а выкусываете бокорезами, делайте это как можно дальше от металлической планки в щитке. Так как в момент перекусывания жилы, лезвия кусачек автоматически оказываются под напряжением.

И если вы ими случайно коснетесь любой части корпуса, будет большой бада-бум! Так как все металлические детали в эл.щитовой являются общим нолем. Соответственно, случайное соприкосновение с ними, тут же вызовет короткое замыкание.

Причем в общем щитке со счетчиками других квартир, это однофазное КЗ, быстро может перейти в межфазное, с гораздо более серьезными последствиями.

После того, как опасный провод демонтирован, на его конец одевается кембрик, кусок термоусадки или он просто обматывается изолентой.

Ваша задача — изолировать его любым доступным способом, пока вы будете менять автомат.

При замене трехфазного вводного модульного автомата под напряжением, все эти операции проводятся поочередно с каждой фазой. 

Только не забудьте отметить и запомнить фазировку и правильное расположение фаз.

Когда позволяет запас, отсоединенный проводник отведите как можно дальше. При этом будьте осторожны с его вторым концом, которым он подключен, например к пакетнику или ореху в стояке.

При сильных изгибах жила может отломиться или просто выскочить из плохо зажатого контакта. И тогда делов у вас прибавится.

Если подобная неприятность все же случилась на орешке, то пересоединить на нем провод без погашения всего стояка не получится. В этом случае гораздо безопаснее немного раскошелиться и купить один прокалывающий зажим.

Такими подключают под напряжением вводной кабель на проводах СИП. 

Он имеет специальную конструкцию с прокалывающими зубьями. За счет них, вам даже не придется снимать изоляцию с основной фазы по стояку.

Нередко бывают случаи, когда нужно перебрать всю 3-х фазную щитовую в подъезде, а отключения не дают.

В такой ситуации, откусываете старые отводы от стояка, выполненные на орехах и выкидываете все лишнее. Далее без напряжения, спокойно и безопасно собираете новую схему и подключаете все заново к стояку через прокалывающие зажимы.

Но вернемся к нашему автомату. После удаления проводов с него, снимаете старый автомат по инструкции описанной в самом начале. Монтируете на его место новый.

Подключаете к нему сначала провод без напряжения, а затем, сняв изоляцию (кембрик, термоусадку) с кончика фазной жилы, аккуратно пассатижами заводите ее в автомат.

Все что осталось — это хорошо затянуть контакты. Включаете нагрузку и проверяете работоспособность аппарата.

Статьи по теме

масс-спектрометр — как это работает

МАСС-СПЕКТРОМЕТР

 

На этой странице описывается получение масс-спектра с помощью масс-спектрометра. Фактически, существует несколько различных конструкций масс-спектрометров, которые различаются в деталях — на этой странице рассматривается один, который легко понять.

 

Как работает масс-спектрометр

Основной принцип

Если что-то движется и вы подвергаете его воздействию боковой силы, вместо того, чтобы двигаться по прямой линии, оно будет двигаться по кривой — отклоняясь от исходного пути под действием боковой силы.

Предположим, мимо вас летит пушечное ядро, и вы хотите отклонить его, когда оно проходит мимо вас. Все, что у вас есть, — это струя воды из шланга, которую вы можете пролить на нее. Честно говоря, особой разницы это не имеет! Поскольку пушечное ядро ​​очень тяжелое, оно вряд ли вообще отклонится от первоначального курса.

Но предположим, что вместо этого вы пытаетесь отклонить мяч для настольного тенниса, летящий с той же скоростью, что и пушечное ядро, используя ту же струю воды. Поскольку этот мяч такой легкий, вы получите огромный прогиб.

Величина отклонения, которую вы получите при заданной боковой силе, зависит от массы мяча. Если бы вы знали скорость мяча и величину силы, вы могли бы вычислить массу мяча, если бы знали, по какой изогнутой траектории он отклоняется. Чем меньше прогиб, тем тяжелее мяч.


Примечание: Я не предлагаю, чтобы вам лично приходилось делать вычисления, хотя математика на самом деле не очень сложна — конечно, не выше стандарта A’level!


Вы можете применить точно такой же принцип к частицам атомного размера.

 

Схема того, что происходит в масс-спектрометре

Атомы и молекулы могут отклоняться магнитными полями при условии, что атом или молекула сначала превращаются в ион. На электрически заряженные частицы действует магнитное поле, а на электрически нейтральные — нет.

Последовательность:

Этап 1: Ионизация

Атом или молекула ионизируются, выбивая один или несколько электронов с образованием положительного иона.Это верно даже для вещей, которые обычно ожидают образования отрицательных ионов (например, хлора) или вообще никогда не образуют ионы (например, аргон). Большинство масс-спектрометров работают с положительными ионами.


Примечание: Все масс-спектрометры , с которыми вы столкнетесь, если будете проводить курс для подростков 16-18 лет, работают с положительными ионами. Даже если бы несколько атомов в образце хлора, например, захватили электрон, а не потеряли его, образовавшиеся отрицательные ионы не прошли бы через обычный масс-спектрометр.Но мне указали, что ведется работа над масс-спектрометрами отрицательных ионов, хотя они используют другую технику ионизации.

Благодарю профессора Джона Тодда из Кентского университета за то, что обратил на это мое внимание.


Этап 2: Разгон

Ионы ускоряются, поэтому все они имеют одинаковую кинетическую энергию.

Этап 3: прогиб

Затем ионы отклоняются магнитным полем в соответствии с их массами.Чем они легче, тем больше отклоняются.

Величина отклонения также зависит от количества положительных зарядов на ионе — другими словами, от того, сколько электронов было сбито на первом этапе. Чем больше заряжен ион, тем сильнее он отклоняется.

Этап 4: Обнаружение

Пучок ионов, проходящий через машину, обнаруживается электрически.

 

Полная схема масс-спектрометра

 

Понимание происходящего

Необходимость вакуума

Важно, чтобы ионы, производимые в ионизационной камере, свободно проходили через машину, не сталкиваясь с молекулами воздуха.

Ионизация

Испарившийся образец проходит в ионизационную камеру. Металлическая катушка с электрическим нагревом испускает электроны, которые притягиваются к ловушке для электронов, которая представляет собой положительно заряженную пластину.

Таким образом, частицы в образце (атомы или молекулы) бомбардируются потоком электронов, и некоторые из столкновений достаточно сильны, чтобы выбить один или несколько электронов из частиц образца и образовать положительные ионы.

Большинство образующихся положительных ионов будут нести заряд +1, потому что гораздо труднее удалить дальнейшие электроны от уже положительного иона.

Эти положительные ионы направляются в остальную часть машины с помощью ионного репеллера, который представляет собой другую металлическую пластину, несущую небольшой положительный заряд.


Примечание: Как вы сейчас увидите, вся ионизационная камера находится под положительным напряжением около 10 000 вольт.Когда мы говорим о двух пластинах, имеющих положительный заряд, эти заряды в дополнение к этим 10 000 вольт.


Разгон

Положительные ионы отталкиваются от камеры очень положительной ионизации и проходят через три щели, последняя из которых находится под напряжением 0 вольт. Средняя щель несет некоторое промежуточное напряжение. Все ионы ускоряются в точно сфокусированный пучок.

Прогиб

Разные ионы отклоняются магнитным полем на разную величину. Величина прогиба зависит от:

  • масса иона. Более легкие ионы отклоняются сильнее, чем более тяжелые.

  • заряд на ионе. Ионы с 2 (или более) положительными зарядами отклоняются больше, чем ионы с 1 положительным зарядом.

Эти два фактора объединены в соотношение масса / заряд . Отношение масса / заряд обозначается символом m / z (или иногда m / e).

Например, если ион имеет массу 28 и заряд 1+, его отношение масса / заряд будет 28. Ион с массой 56 и зарядом 2+ также будет иметь отношение масса / заряд 28.

На последней диаграмме поток ионов A наиболее отклонен — ​​он будет содержать ионы с наименьшим соотношением масса / заряд. Ионный поток C отклоняется меньше всего — он содержит ионы с наибольшим соотношением масса / заряд.

Будет проще говорить об этом, если мы предположим, что заряд всех ионов равен 1+.Большинство ионов, проходящих через масс-спектрометр, будут иметь заряд 1+, так что соотношение масса / заряд будет таким же, как масса иона.


Примечание: Вы должны знать о возможности наличия 2+ (и т. Д.) Ионов, но подавляющее большинство вопросов A’-уровня дадут вам масс-спектры, которые включают только ионы 1+. Если в вопросе нет подсказки, вы можете разумно предположить, что ионы, о которых вы говорите, будут иметь заряд 1+.


Предполагая, что ионы 1+, поток A имеет самые легкие ионы, поток B — следующие по легкости, а поток C — самые тяжелые. Более легкие ионы будут отклоняться сильнее, чем тяжелые.

Обнаружение

Только ионный поток B проходит через установку к ионному детектору. Остальные ионы сталкиваются со стенками, где они захватывают электроны и нейтрализуются. В конце концов, они удаляются из масс-спектрометра вакуумным насосом.

Когда ион попадает в металлический ящик, его заряд нейтрализуется электроном, прыгающим с металла на ион (правый рисунок). Это оставляет пространство между электронами в металле, и электроны в проводе перемещаются, чтобы заполнить его.

Поток электронов в проводе определяется как электрический ток, который можно усилить и записать. Чем больше ионов поступает, тем больше ток.

Обнаружение других ионов

Как могут быть обнаружены другие ионы — те в потоках A и C, которые были потеряны в машине?

Помните, что поток A отклонился больше всего — он имеет наименьшее значение m / z (самые легкие ионы, если заряд 1+).Чтобы направить их к детектору, вам нужно будет меньше их отклонять — используя меньшее магнитное поле (меньшую боковую силу).

Чтобы перенести на детектор те, у которых значение m / z больше (более тяжелые ионы, если заряд равен +1), вам придется отклонить их больше, используя большее магнитное поле.

Если вы изменяете магнитное поле, вы можете направлять каждый поток ионов по очереди на детектор, чтобы произвести ток, пропорциональный количеству поступающих ионов. Масса каждого обнаруживаемого иона связана с величиной магнитного поля, используемого для его попадания в детектор.Устройство может быть откалибровано для записи тока (который является мерой количества ионов) напрямую по отношению к m / z. Масса измеряется по шкале 12 C.


Примечание: Весы 12 C представляют собой весы, на которых изотоп 12 C весит ровно 12 единиц.


 

Как выглядит выходной сигнал масс-спектрометра

Выходные данные самописца обычно упрощаются в виде «стержневой диаграммы».Это показывает относительный ток, создаваемый ионами с различным соотношением масса / заряд.

Схема для молибдена выглядит примерно так:

Вы можете найти диаграммы, на которых вертикальная ось обозначена как «относительная численность» или «относительная интенсивность». Что бы ни использовалось, это означает одно и то же. Вертикальная шкала связана с током, принимаемым самописцем, и, следовательно, с количеством ионов, поступающих на детектор: чем больше ток, тем больше ионов.

Как видно из диаграммы, самый обычный ион имеет отношение масса / заряд 98. Другие ионы имеют отношение масса / заряд 92, 94, 95, 96, 97 и 100.

Это означает, что молибден состоит из 7 различных изотопов. Предполагая, что все ионы имеют заряд 1+, это означает, что массы 7 изотопов по шкале углерода-12 составляют 92, 94, 95, 96, 97, 98 и 100.


Примечание: Если бы присутствовало также 2+ иона, вы бы знали, потому что каждая из линий на стержневой диаграмме будет иметь другую линию ровно с половиной своего значения m / z (потому что, например, 98/2 = 49 ).Эти линии были бы намного менее высокими, чем линии ионов 1+, потому что шансы на образование ионов 2+ намного меньше, чем на образование ионов 1+.

Если вы хотите сразу перейти к тому, как использовать эти масс-спектры для вычисления относительных атомных масс, вы можете перейти прямо на эту страницу, перейдя по этой ссылке, а не через меню ниже.


 
 

Куда бы вы сейчас хотели пойти?

В меню масс-спектрометрии.. .

В меню инструментального анализа. . .

В главное меню. . .

 

© Джим Кларк 2000 (последнее изменение в марте 2019 г.)

.

19+ Инновации в машиностроении, которые помогли определить современную механику

Машиностроение — очень обширная дисциплина. Его широта частично объясняется необходимостью охватывать проектирование и производство практически всего в движущейся системе.

Это варьируется от мельчайших компонентов системы до готовой, иногда огромной машины в целом. На протяжении всей истории некоторые инновации определяли механику и современную машину, следующие изобретения являются яркими примерами.

СВЯЗАННЫЕ: 35 ИЗОБРЕТЕНИЙ, ИЗМЕНИВШИХ МИР

Эти инженерные инновации варьируются от любой из классических «простых машин» до сложных концепций, таких как полет. Этот список далеко не исчерпывающий и в произвольном порядке.

1. Aeolipile был ранней паровой реакционной турбиной.

Источник: Gts-tg / Wikimedia Commons

Aeolipile был первым в мире вращающимся паровым двигателем или, точнее говоря, паровой реакционной турбиной.Он был изобретен великим Героном Александрийским в году 1-го века нашей эры года и подробно описан в своей книге Pneumatica .

Это относительно простое устройство работает, нагревая резервуар с водой внутри устройства для генерации пара. Затем пар проходит через одну из медных опор к шарнирной латунной сфере.

Когда пар достигает сферы, он выходит через одно из двух сопел на концах двух маленьких, направленных в противоположных направлениях рычагов.Выходящий пар создает тягу и заставляет шар вращаться.

Основной принцип прост, но настоящая гениальность устройства заключается в том, что только один из поддерживающих рычагов пропускает пар к сфере (через подшипник скольжения).

Это толкает шар против другой, «твердой», поддерживая руку, которая также имеет упорный подшипник. Сплошное плечо включает коническую точку, которая упирается в соответствующее углубление на поверхности сферы. Эта комбинация удерживает сферу на месте, пока она вращается.

2. Колесо и ось — мощная простая машина

Источник: Vikiçizer / Wikimedia Commons

В машиностроении очень мало инноваций, которые оказали такое же влияние, как колесо и ось. Без них современный мир выглядел бы совсем иначе.

Колесо и ось — одна из шести простых машин, определенных в древности и расширенных в эпоху Возрождения.

Первые изображения колесных транспортных средств появляются на глиняном горшке Bronocice из Польши и датируются примерно 4000 г. до н.э. г.На горшке четко изображена какая-то повозка с четырьмя колесами, установленными на двух осях.

Самое раннее фактическое свидетельство наличия физической комбинации колесо-ось происходит из Словении и датируется примерно 3360-3030 годами до нашей эры.

Изобретение колеса и оси буквально изменило мир и было неизменной особенностью транспортных средств человека в течение последних 6000 лет, и, вероятно, так и останется в будущем.

3. Ветряные мельницы начали заменять рабочую силу.

Модель «персидской» ветряной мельницы с вертикальным парусом, Источник: Saupreiß / Wikimedia Commons

Ветряные мельницы — это невероятно изобретательные устройства, которые могут преобразовывать энергию ветра в полезную механическую работу.Это достигается за счет использования больших «парусов», обычно сделанных из дерева, для передачи вращающей силы на главный вал. Это, в свою очередь, можно использовать для работы, например, для измельчения муки.

Персы были одними из первых людей, которые использовали силу ветра для работы, когда они начали строить первые ветряные мельницы в Иране и Афганистане примерно в г., 7 веке нашей эры, г.

Эти ранние ветряные мельницы состояли из парусов, расходящихся по вертикальной оси внутри здания, с двумя большими отверстиями для входа и выхода ветра, диаметрально противоположными друг другу.Мельницы использовались для прямого привода отдельных пар жерновов без использования шестерен.

Они были одним из первых способов, с помощью которых цивилизации смогли напрямую заменить людей машинами в качестве основного источника энергии.

Ветряные мельницы стали широко распространяться по всей Европе в средние века и оставались в общем использовании вплоть до 19 века.

Развитие паровой энергии во время промышленной революции привело к окончательному упадку ветряных мельниц.

4. Шкивы упрощают подъем.

Источник: GK Bloemsma / Wikimedia Commons

Шкивы представляют собой одно или несколько колес на оси или валу, которые поддерживают движение и изменение направления троса или ремня (т. Е. обычно туго). Они передают мощность между валом и кабелем и обеспечивают механическое преимущество, идеально подходящее для подъема тяжелых предметов.

Шкивы бывают различных типов:

— фиксированный шкив имеет ось, установленный на подшипниках, прикрепленных к опорной конструкции

— Подвижные блоки имеют оси смонтированы на подвижных блоков.

— Составные шкивы представляют собой смесь двух вышеперечисленных. Прекрасным примером является система блокирующего шкива.

Шкив был определен великим Героном Александрийским как одна из шести основных простых машин. Сегодня шкивы являются неотъемлемой частью многих механических систем, включая ремни вентиляторов, флагштоки и колодцы.

5. Одержимость человечества полетами уменьшила мир

Источник: Дэвид Чедвик / Twitter

Задолго до того, как родились братья Райт, люди пытались подняться в воздух.Одним из таких малоизвестных пионеров полетов был брат Эйлмер. Эйлмер был монахом из аббатства Малмсбери, Англия, который сделал раннюю попытку полета в 1010 году нашей эры году.

Отчет об этом событии можно найти в книге Уильяма Малмсбери XII века « Gesta Regum Anglorum ».

Говорят, что брат Эйлмер был вдохновлен легендой об Икаре, чтобы построить простой планер и попытаться летать. Его планер был построен из деревянного каркаса и полотна или пергамента.

Ему удалось взлететь с высоты около 18 метров над землей и пролететь около 200 метров, , прежде чем впоследствии запаниковать и разбиться, сломав обе ноги.

Эйлмер вернулся к чертежной доске и планировал следующий полет, но был остановлен приказом своего настоятеля во избежание дальнейших попыток.

Желание брата Эйлмера летать, как и других, последовавших за ним, от османского Хезарфена Ахмеда Челеби семнадцатого века до великого Леонардо да Винчи, способствовало нашему пониманию полета и аэродинамики.

6. Сталь была предшественником многих более поздних чудес машиностроения.

Подвесной мост Клифтон, Бристоль, Великобритания, Источник: Мэттбак / Wikimedia Commons

Сталь, сплав железа и углерода, известна с железного века .Но большую часть этого времени качество производимой стали сильно варьировалось.

Первые доменные печи, способные производить полезную сталь, начали появляться в Китае примерно в 6 веке до нашей эры год до нашей эры и распространились в Европе в средние века. К 17 веку производство стали было более или менее хорошо изучено, а к 19 веку методы производства и качество были значительно улучшены с развитием процесса Бессемера.

Первые металлурги понимали, что когда железо сильно нагревается, оно начинает поглощать углерод.Это, в свою очередь, снижает температуру плавления железа в целом и делает конечный продукт хрупким.

Вскоре они поняли, что им необходимо найти способ предотвратить высокое содержание углерода, чтобы изделия из железа были менее хрупкими.

Примерно 1050 год нашей эры был разработан предшественник современного Бессемеровского процесса. Этот процесс обезуглероживает металл путем многократной ковки под струей холодного воздуха.

Хотя этот процесс был гораздо менее эффективен, чем более поздняя разработка Бессемера, он стал решающим шагом в развитии металлургии чугуна и стали.

Самая важная разработка была сделана самим Генри Бессемером в 1856 году. Он разработал способ продувки кислородом через расплавленный чугун, чтобы относительно дешево и в больших масштабах снизить содержание углерода, тем самым создав современную сталелитейную промышленность.

7. Парусные корабли открывают океаны

Источник: Порт Сан-Диего / Flickr

Самое первое изображение парусного корабля датируется примерно 3300 г. до н.э. г. и находится на египетской живописи. Эти ранние лодки имели квадратный парус и ряд весел.

Поскольку они были ограничены рекой Нил и зависели от ветра в узком канале, было жизненно важно сохранить весла для использования в периоды недостаточной скорости ветра.

Эта комбинация паруса и весла доминировала на ранних кораблях на протяжении веков, достигая высот технического прогресса с триерой классического периода.

Первые паруса, вероятно, были сделаны из шкур животных, но в додинастическом Египте они были заменены плетеными циновками из тростника и, в конечном итоге, тканью.

Позднее паруса, использовавшиеся в Европе, были сделаны из тканого льняного волокна, которое используется до сих пор, хотя в значительной степени оно было заменено хлопком.

Парусные корабли позволят исследовать моря на большие расстояния и откроют новые торговые пути. По сути, они сократят мир и позволят ранее отключенным странам обмениваться товарами и знаниями.

Они также позволят некоторым нациям расширить свое влияние по всему миру и, в некоторых случаях, помочь в создании империи.

Торговля и империя дадут стимулы для дальнейшего продвижения корабельных технологий и машиностроения до наших дней.

8. Печатный станок промышленное букмекерство

Источник: Patrice_Audet / Pixabay

Печатный станок был одним из самых важных изобретений в машиностроении и в истории человечества. Адаптация печатного станка Йоханнесом Гутенбергом была новаторской для своего времени и подготовила почву для огромных достижений в печати, достигнутых в эпоху Возрождения и промышленной революции.

Печать с подвижным шрифтом появилась за некоторое время до Гутенберга, особенно в Китае, но его устройство было первым, кто механизировал процесс массового нанесения текста и изображений на бумагу.

Пресс Гутенберга был создан по образцу древних винных прессов Средиземноморья и фактически был изготовлен из модифицированного винного пресса. Он также был разработан на существующих прессах средневекового периода.

Его печатная машина работала, катая чернила по заранее подготовленной рельефной поверхности подвижного текста, заключенного в деревянную рамку.Затем его прижали к листу бумаги, чтобы создать копию.

Этот процесс был намного более эффективным, чем другие печатные машины того времени, не говоря уже о предыдущем процессе ручного копирования книг.

Печатная машина позволит производить книги быстрее и, что наиболее важно, дешевле, позволяя все большему количеству людей покупать их. Это станет переломным моментом в истории человечества и инженерии.

9. Поршень — жизненно важный компонент поршневых двигателей

Поршни в демонстрационном двигателе, Источник: 160SX / Wikimedia Commons

Изобретение поршня широко приписывают французскому физику Дени Папену в 1690 году нашей эры .Его дизайн парового поршневого двигателя был разработан более поздними изобретателями, такими как Томас Ньюкомен и Джеймс Ватт в 18 веке .

Его изобретение, наряду с другими достижениями в технологии паровых двигателей, ознаменует «истинное» начало промышленной революции.

Поршни обычно находятся внутри цилиндра, который герметичен за счет использования поршневых колец. В современных двигателях поршень служит для передачи усилия от расширяющегося газа в цилиндре возвратно-поступательному движению на коленчатом валу.

Применительно к насосам этот процесс фактически обращен вспять.

Сегодня поршни являются важными компонентами многих поршневых двигателей, насосов, компрессоров и других подобных устройств.

10. Рычаги дают вам механическое преимущество

Типы рычага, Источник: Rei-artur / Wikimedia Commons

«Дайте мне место, чтобы встать, и я переверну Землю вместе с ним», — замечание Архимеда. который формально сформулировал правильный математический принцип рычагов »- Папп Александрийский.

Рычаг, еще один простой двигатель, состоит из балки (или жесткого стержня), которая поворачивается на неподвижном шарнире или опоре. Рычаги — невероятно полезные устройства, которые могут обеспечить механическое преимущество при перемещении очень тяжелых объектов с относительно небольшим усилием, также известным как рычаг.

В зависимости от того, где расположена точка опоры по отношению к нагрузке и усилию, рычаги можно разделить на три типа:

  • Рычаги класса 1 — это рычаги, в которых точка опоры находится в центре балки.Примеры включают качели и лом.
  • Рычаги класса 2 — это рычаги, в которых нагрузка (сопротивление) расположена посередине. Примеры включают тачку и педаль тормоза.
  • Рычаги класса 3 — это рычаги, в которых усилие расположено посередине. Примеры включают пинцет и челюсть.

Рычаги впервые упоминаются в работах Архимеда в году до нашей эры.

11. Локомотив навсегда произвел революцию в транспорте.

Локомотив Коулбрукдейла Тревитика, Источник: Музей науки / Wikimedia Commons.

Ричард Тревитик, в 1801–1804 , построил первый паровой вагон и экспериментальный паровоз в Пен-И. -Даррен, Уэльс, Великобритания.Позже он продал патент, и в 1804 пересмотрел свою первоначальную версию, чтобы успешно перевозить 10 тонн железа, 5 вагонов, 70 человек на расстояние около 10 миль . Эта поездка заняла чуть более 4 часов , что означает, что этот ранний локомотив разогнался до 2,4 мили в час . Несмотря на это, это был один из первых паровозов, производивших настоящую практическую работу.

Скорость локомотива будет увеличиваться, что изменит облик промышленности и транспорта во всем мире.

12. Наклонные плоскости или пандусы облегчают подъем

Источник: Coyau / Wikimedia Commons

Скромный, но чрезвычайно важный пандус, или наклонная плоскость, является еще одним из шести основных простых механизмов и позволяет перемещать тяжелые грузы вертикально с относительно немного усилий. Пандусы широко используются во многих сферах — от погрузки товаров в грузовики до пандусов для инвалидов.

Для перемещения объекта вверх по наклонной плоскости требуется меньше усилий, чем для его подъема прямо вверх, но за счет увеличения перемещаемого расстояния.Механическое преимущество пандусов равно отношению длины наклонной поверхности к высоте ее подъема.

Винт и клин — это другие простые станки, которые можно рассматривать как вариации в наклонной плоскости, а не как отдельные формы.

13. Шестерни и зубчатые колеса с легкостью передают крутящий момент

Источник: Тим Грин / Flickr

Зубчатые колеса или зубчатые колеса являются неотъемлемыми компонентами любой вращающейся машины. Они позволяют изменять скорость, крутящий момент или направление мощности.Это одни из самых фундаментальных инноваций в машиностроении в истории.

Любое изменение крутящего момента, произведенное с использованием шестерен и зубчатых колес, обязательно дает механическое преимущество благодаря явлению передаточного числа.

Зубчатая передача также может зацепляться с линейной зубчатой ​​частью, называемой рейкой, производя поступательное движение вместо вращения.

Неясно, когда именно были изобретены шестерни и зубчатые колеса, но некоторые считают, что Архимед. Сегодня шестерни присутствуют во многих движущихся системах и машинах, от велосипедов до судовых двигателей.

14. Подшипник снижает трение.

Источник: Solaris2006 / Wikimedia Commons

Подшипник — еще один фундаментальный элемент машины, который стал определяющим в машиностроении. Эти устройства позволяют ограничить относительное движение в одном направлении или в одной плоскости, одновременно уменьшая трение между движущимися частями.

Подшипники бывают разных форм и размеров, от компонентов, удерживающих валы или оси на месте (подшипник скольжения), до более сложных систем, таких как шариковые подшипники.

Сложные современные подшипники часто требуют высочайшего уровня точности и качества при производстве.

15. Клин отлично подходит для ломки вещей.

Источник: Анна Фродезиак / Wikimedia Commons

Клин — еще одна простая машина и фундаментальная инновация в машиностроении. С доисторических времен они использовались для раскалывания бревен (топоров) или камней (долота).

Клинья — это подвижные наклонные плоскости, которые можно использовать для разделения двух объектов (или их частей), подъема объектов или удержания объектов на месте посредством приложения силы к широкому концу.Таким образом, форма клина преобразует входящую силу в перпендикулярные силы, 90 градусов к наклонным поверхностям.

Механическое преимущество любого клина зависит от отношения его длины к толщине. Другими словами, широкие короткие клинья требуют большего усилия, но дают более быстрый результат, чем длинные клинья с низким углом.

16. Электродвигатели преобразуют электричество в движение.

В разрезе современный асинхронный двигатель. Источник: S.J. de Waard / Wikimedia Commons

Двигатели — это электронные машины, преобразующие электрический ток во вращательное движение.Наиболее распространенные электродвигатели работают за счет взаимодействия магнитного поля и тока для создания силы.

Основной принцип электродвигателей, Закон силы Ампера, был впервые описан Ампера в 1820 и впервые продемонстрирован Майклом Фарадеем в 1821 . Один из первых практических двигателей был создан венгерским физиком Аньосом Едликом в 1828 .

Двигатели используются во многих областях, от промышленных вентиляторов до электроинструментов и компьютерных дисководов.

17. Пружины отлично подходят для хранения энергии

Источник: Qz10 / Wikimedia Commons

Пружина — это просто упругий объект, способный накапливать механическую энергию. Они, как правило, изготавливаются из стали и бывают разных конструкций, но чаще всего в форме спиралей.

Всякий раз, когда пружина растягивается или сжимается, она имеет тенденцию оказывать противодействующую силу, приблизительно пропорциональную ее изменению в длине.

Маленькие пружины могут быть изготовлены из предварительно закаленного материала намотки, в то время как большие пружины обычно изготавливаются из отожженной стали, которая после изготовления закаляется.

В ранней истории механики не витые пружины, как лук, были обычным явлением, но витые пружины начали появляться примерно в 15 веке. Сегодня они имеют множество применений, от подвески автомобиля до обтягивающих игрушек.

18. Параллельное движение было впервые изобретено в 1784 году.

Параллельное движение — это форма механической связи, которая была впервые изобретена Джеймсом Ваттом в 1784 году. Она была разработана для использования в его паровом двигателе двойного действия Ватта. и заменил предыдущую установку балки и цепи Ньюкомена.

Его новая конструкция двигателя позволила использовать мощность как при движении поршня вверх, так и при движении вниз, эффективно удваивая эффективность. Ватт назвал это «параллельным движением», потому что поршень и шток насоса должны были двигаться вертикально, параллельно друг другу.

Он оказался чрезвычайно успешным и стал важным нововведением, которое помогло определить механику сегодня.

19. Винты преобразуют крутящий момент в линейную силу

Источник: Hautala / Wikimedia Commons

Винты — еще одна простая машина в использовании с древних времен.Они, как правило, состоят из цилиндрического стержня с одной или несколькими спиральными витками резьбы или выступами на внешней стороне.

Эти гениальные инновации в машиностроении преобразуют вращательное движение в линейную силу. Винты также можно рассматривать как узкую наклонную плоскость или пандус, обернутый вокруг цилиндра.

Известные ранние примеры включают винт Архимеда, который использовался как ранняя форма водяного насоса.

Винты, такие как пандусы, рычаги и шкивы, позволяют увеличить усилие.В случае винта он обеспечивает механическое преимущество, заключающееся в преобразовании небольшого крутящего момента (силы вращения) в большую осевую силу нагрузки.

Его механическое преимущество меняется в зависимости от расстояния между резьбой винта, также называемого шагом. Сегодня они широко используются в качестве крепежа или в качестве основных насосов, прессов и прецизионных устройств.

20. Воздушный насос также помог определить современную механику.

Источник : Британская энциклопедия

Воздушный насос, как следует из названия, представляет собой устройство для нагнетания воздуха.Современные примеры включают велосипедный насос, газовые компрессоры, воздушные рожки и трубные органы, и это лишь некоторые из них.

Первое зарегистрированное изобретение этого устройства было в 1649 году, когда Отто фон Герике изобрел золотниковый вакуумный воздушный насос. Сегодня это устройство, признанное разновидностью воздушного насоса, уменьшило любые потенциальные утечки между поршнями и соответствующими цилиндрами с помощью кожаных шайб.

Роберт Гук сделал первый практический научный образец в середине 1600-х годов, а Фрэнсис Хоксби разработал вариант с двойным стволом в начале 1700-х годов.

Воздушный насос оказался революционным, поскольку предоставил средства для более позднего развития вакуумной лампы, что, в свою очередь, привело к разработке таких продуктов, как электрические лампочки. Это также помогло в разработке пневматики и поршневых насосов.

21. Газовый двигатель был революционным

Изобретение газового двигателя стало еще одним нововведением, которое помогло определить современную механику. Газовые двигатели, являющиеся разновидностью двигателя внутреннего сгорания, могут работать на различных видах топлива, таких как угольный газ, биогаз, свалочный газ или природный газ, и это лишь некоторые из них.

Сегодня бензиновые двигатели могут проследить свое происхождение от этой невероятно важной инновации.

Первые разработки технологии начались в 19 веке, но первый настоящий двигатель на практике был разработан бельгийским инженером Этьеном Ленуаром в 1860-х годах. Революционный двигатель Ленуара страдал низкой выходной мощностью и высоким расходом топлива.

Новаторская работа Ленуара была продолжена немецким инженером Николаусом Августом Отто, который позже разработал первый четырехтактный двигатель для эффективного сжигания топлива непосредственно в поршневой камере.

Без развития бензинового двигателя современный мир действительно выглядел бы совсем иначе.

22. Маятник был еще одним ранним достижением в механике.

Источник: Элизабет Уильямс / Twitter

Маятник, который фактически состоит из груза, подвешенного к какой-либо оси, является еще одной важной инновацией в машиностроении. Считается, что первые образцы были впервые разработаны где-то в I веке, но самые ранние образцы использовались в качестве базовых сейсмометров во времена династии Хань в Китае.

Одно из первых зарегистрированных случаев использования маятника для хронометража, как говорят, было в Египте 10-го века астрономом Ибн Юнусом, хотя это оспаривается. Именно в эпоху Возрождения маятники начали использоваться в качестве источника энергии в ручных поршневых машинах, таких как пилы, сильфоны и насосы.

Но для дальнейшей разработки маятника для использования в часах понадобился великий Галилео Галилей. Он разработал одни из первых маятниковых часов.

23.Дизельный двигатель также оказался революционным.

Источник: webandi / needpix

И, наконец, изобретение дизельного двигателя стало еще одним важным достижением в машиностроении. Иногда также называемые двигателем с воспламенением от сжатия или двигателем CI, дизельные двигатели названы в честь своего прародителя, Рудольфа Дизеля.

Являясь разновидностью двигателя внутреннего сгорания, дизельные двигатели работают за счет воспламенения топлива путем механического сжатия (адиабатическое сжатие). В этом отличие от бензиновых двигателей, в которых для воспламенения топливовоздушной смеси используется свеча зажигания.

По этой причине дизельные двигатели обладают самым высоким тепловым КПД среди существующих двигателей внутреннего сгорания. Рудольф Дизель впервые придумал эту идею в конце 1870-х годов после посещения лекции Карла фон Линде о цикле Карно.

Позже он запатентовал свою идею в 1893 году, а остальное, как говорится, уже история. Сегодня дизельные двигатели получают много плохих отзывов из-за высокого уровня выбросов углерода, и многие власти находятся в процессе их полного запрета.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о