Представьте следующее – у Вас в ванной комнате установлена стиральная машина. Какой бы это не был известный бренд, поломке подвержены устройства любого производителя, и, допустим, происходит самое банальное – повреждается изоляция на сетевом шнуре и на корпусе машины оказывается потенциал сети. Причём это даже не поломка, машина продолжает работать, но уже становится источником повышенной опасности. Ведь если дотронутся одновременно и до корпуса машины и до водопроводной трубы, мы через себя замкнём электрическую цепь. И в большинстве случаев это закончится смертельным исходом.

Что бы избежать этих страшных последствий и были придуманы УЗО – устройства защитного отключения.

УЗО - это быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке – так звучит «официальное» определение. Говоря более понятным языком, устройство отключит потребителя от питающей сети, если произойдёт утечка тока на заземляющий проводник РЕ («землю»). Давайте рассмотрим принцип работы УЗО ...

В свое время я столкнулся с необходимостью контроля горения и целости электролампочки, когда выключатель находится в другом помещении (например, подвал, погреб или курятник). Не раз было так, выключатель включен, а лампочка не горит: или перегорела, или пропал контакт в патроне либо выключателе. При этом выключатель находится в коридоре, а к подвалу, где обитают куры, нужно идти вокруг дома. Особенно плохо, когда из-за этого вечером птица не заходит в подвал, и ее приходится потом заносить вручную. Проблему решила установка простого и безотказного устройства, которое индицирует протекание тока в цепи осветительной лампы и находится возле выключателя.

Схема индикатора показана на рисунке. При протекании тока через балластные диоды на них падает напряжение, достаточное для свечения светодиода. Подключить устройство можно в любой удобной точке электрической цепи (до либо после выключателя) или в разрыв второго провода, идущего к лампе.

Индикатор некритичен к деталям. В качестве балластных диодов можно использовать любые малогабаритные диоды с допустимым прямым током не ниже потребляемого тока осветителя и любым рабочим напряжением ...

Иногда нужно слабым сигналом с микроконтроллера включить мощную нагрузку, например лампу в комнате. Особенно эта проблема актуальна перед разработчиками умного дома. Первое что приходит на ум — реле. Но не спешите, есть способ лучше :)

В самом деле, реле это же сплошной гемор. Во первых они дорогие, во вторых, чтобы запитать обмотку реле нужен усиливающий транзистор, так как слабая ножка микроконтроллера не способна на такой подвиг. Ну, а в третьих, любое реле это весьма громоздкая конструкция, особенно если это силовое реле, рассчитанное на большой ток.

Если речь идет о переменном токе, то лучше использовать симисторы или тиристоры. Что это такое? А сейчас расскажу.

Если на пальцах, то тиристор похож на диод, даже обозначение сходное. Пропускает ток в одну сторону и не пускает в другую. Но есть у него одна особенность, отличающая его от диода кардинально — управляющий вход.

Если на управляющий вход не подать ток открытия, то тиристор не пропустит ток даже в прямом направлении. Но стоит подать хоть краткий импульс, как он тотчас открывается и остается открытым до тех пор, пока есть прямое напряжение. Если напряжение снять или поменять полярность, то тиристор закроется ...

В качестве типовых элементов защиты электродвигателей чаще всего применяют электротепловые реле. Конструкторы вынуждены завышать номинальный ток этих реле, чтобы не было срабатываний при пуске. Надежность такой защиты невелика, и большой процент двигателей выходит из строя в процессе эксплуатации.

Схема устройства защиты двигателей (см. рисунок) от неполнофазных режимов и перегрузки отличается повышенной надежностью. Транзисторы VT1, VT2 совместно с присоединенными к ним эллементами образуют аналог динистора, напряжение включения которого (Uвкл) зависит от отношения R6/R7. При указанных на схеме номиналах 30 В < Uвкл < 36 В в диапазоне температур -15 < t < 20° С.

Резисторы R1...R3 образуют векторный сумматор, на выходе которого напряжение равно 0, если питание двигателя полнофазное. Трансформатор Т1 является датчиком тока одной фазы электродвигателя.

Выходы датчика тока и векторного сумматора присоединены к выпрямителю, выполненному на диодах VD1...VD3. В нормальном режиме напряжение на выходе выпрямителя определяется током в первичной обмотке Т1 и отношением витков wl/w2. С помощью резистора R4 это напряжение устанавливают ниже Uвкл VT1 и VT2.

Если произойдет обрыв фазы или перегрузка двигателя, то ...

Не нужно использовать УЗО или дифавтоматы с электронным управлением, например дифавтоматы ИЭК АД 12, ИЭК АД 14, при обрыве фазного или нейтрального проводника питание электронной схемы управления обесточивается и дифзащита перестает работать. Есть дифреле с электронной схемой управления в которых при пропадани питания происходит отключение потребителя на подобии пускателя. Для подключения потребителя после возобновления питания нужно вручную включить этот тип дифреле. Этот тип дифреле можно использовать для питания электроприборов где опасна повторная подача напряжения после пропадания напряжения.

С неправильно сделанным заземлением может быть опасней чем без заземления!!!

Заземлять без УЗО или зануления запрещено!!!

Не подключайте клеммы "земля" розеток и электроприборов защищенных только автоматами, которые защищают только проводку от короткого замыкания в цепи фаза-нейтраль и фаза-фаза, к естественному, искусственному и особенно самодельному заземлению. Вы подвергаете себя и окружающих смертельной опасности. Автоматы срабатывают только от токов во много раз превышающих номинал автомата. Естественное, искусственное и особенно самодельное заземление в подавляющем большинстве случаев имеет сопротивление, которое не может создать таких токов и соответственно произвести защитное отключение автоматов в течении нормируемых безопасностью 0,4 секунды ...

Рано или поздно любой начинающий электронщик, если не бросит свои эксперименты, то дорастет до схем, где нужно отслеживать не просто токи и напряжения, а работу схемы в динамике. Особенно это часто нужно в различных генераторах и импульсных устройствах. Вот тут без осциллографа делать нечего!

Страшный прибор, да? Куча ручек, каких то кнопочек, да еще экран и нифига не понятно что тут да зачем. Ничего, сейчас исправим. Сейчас я тебе расскажу как пользоваться осциллографом.

На самом деле тут все просто — осциллограф, грубо говоря, это всего лишь… вольтметр! Только хитрый, способный показывать изменение формы замеряемого напряжения ...

Обычно электрик, идущий на вызов к клиенту берет чемоданчик или сумочку, набитую различными железками, винтиками и шпунтиками, а так же в его сумочке находится инструмент электрика - те железки при помощи которых электрик выполняет те или иные задачи. Каким же он должен быть инструмент электрика?

Правило изолированного инструмента. Самая основная ассоциация электрика с пассатижами. Пассатижи (плоскогубцы) должны быть с изолированными ручками. Материал изоляции для ручек может быть, как из пластика, так и из резины. Главное, чтобы изоляция ручек выдерживала напряжение в 1000 вольт. На практике удобно иметь с собой пару пассатижей - одни среднего или маленького размера, другие большого.

Так же как и пассатижи вам неизменно пригодятся отвертки ...

Что возьмем с собой в поход?

Сбор чемодана электрика очень напоминает сбор рюкзака в поход. Нужно предусмотреть все мелочи и взять как можно больше инструмента, чтобы не попасть в просак на вызове у клиента. Однако здесь так же, как и в туристическом походе важно не переборщить, иначе можно просто не донести чемодан. Итак, что еще лежит у электрика в сумке, кроме пассатижей и набора отверток? ...

Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас "заземление" сделано как надо – то есть в щитке есть место присоединения "заземляющих" проводников, и все вилки и розетки имеют "заземляющие" контакты – я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться. 

В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?

Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии - пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А – получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе – реальный ноль, или около того.

А теперь вопрос – что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали? Приз - тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы ...

Идея производить трансформаторы из статоров электродвигателей практиковалась ещё двадцать лет тому назад и пользовалась популярностью среди самоделкиных. Кстати, и доход приносила ощутимый. За 50-75 советских карбованцев от такого изделия можно было избавиться за один - два дня. Чем я и занимался. На эту тему были даже публикации в «Моделист-конструкторе» и «Изобретателе и рационализаторе».

Немного позже были также публикации о сварочных трансформаторах из ЛАТРов. И если с трансформаторами из ЛАТРов особых проблем не возникало, то с теми, что из двигателей, результаты у самоделкиных были весьма далеки от расчетных. А причиной тому - недостаток знаний в электротехнике, да и журналы публиковали материал, скрывая все подводные течения.

Это походило больше на инструкцию юному душману, с рецептами фугасов. Оставалось только крикнуть: «Аллах акбар» или «Банзай» и включить в розетку. А дальше, как минимум, сгоревшие пробки, как максимум - кердык электросчётчику и масса лестных отзывов в адрес изобретателей и их родителей.

Конечно, я понимал все причины неудач, но выдавать секретов не хотелось, чтобы не плодить конкурентов. И лишь только после того, как я нашел себе более интересный заработок, в виде электроудочек, я стал делиться информацией. Я тогда ещё жил в Самаре и возможность заработка на рыбе меня привлекала куда больше, чем кряхтеть и потеть над сварочниками.

Итак, о трансформаторах. Для начала надо правильно выбрать электродвигатель ...