Несколько слов об электрическом токе

Работая с электричеством, нельзя забывать, что ток напряжением 127, а тем более 220 в, которым мы повседневно пользуемся, небезопасен для жизни. Небезопасно даже прикосновение к одному проводу, находящемуся под напряжением, так как ток может пройти через тело человека в землю и далее ко второму проводу. Нужно помнить, что под током может быть любая деталь, соединенная с одним из проводов, например гнездо штепсельной розетки, нарезка лампового патрона и т. д. Сырость (мокрые руки, влажная обувь, сырой пол в помещении) резко повышает проводимость тока.

В целях безопасности нужно обязательно отключать оба полюса того участка, где производится работа. Стоять нужно на сухой деревянной подставке (табурет, лестница), не прикасаясь к металлическим предметам, особенно к водопроводным трубам. Необходимо пользоваться инструментами с изолированными ручками. Отдельные рекомендации по изолированию ручек инструментов (отвертки, пассатижи) описаны выше. В крайнем случае металлические ручки можно обмотать изоляционной лентой.

Все осветительные лампы и другие электрические приборы должны быть рассчитаны именно на то напряжение, какое имеет домашняя сеть. Если при напряжении 220 в вы ввернете в патрон лампочку, рассчитанную на 127 в, то она очень быстро перегорит, а лампа на 220 в при токе в 127 в будет гореть тускло, как говорят, "в полнакала".

Характеристика лампочки, т. е. напряжение и мощность, обычно обозначены на цоколе или на колбе.

При одном и том же напряжении через проводник может проходить разное количество электричества. Количество электричества, проходящее через проводник данного сечения в течение секунды, определяет силу тока. Указанные на предохранителях, выключателях, патронах и другой арматуре значения силы тока в амперах означают, что данные приборы могут безопасно работать при величине тока не более обозначенной. Чем больше нагревательных приборов и ламп включено в сеть, тем, очевидно, больше тока потребуется для их работы.

При нагревании нитей лампочек, спиралей утюгов, плиток, приведении моторов в движение электрический ток совершает работу. Работу, которую производит электрический ток в Г секунду, принято называть мощностью. Если величину силы тока в амперах (а) умножить на величину напряжения в вольтах (в), то получится значение мощности, выраженное в ваттах. Например, если через электроприбор при напряжении 120 в проходит ток силой 5 а, то мощность, потребляемая этим прибором, будет равна 120 X 5 = 600 вт. В паспортах электрических приборов обычно указывается мощность в ваттах или вольт-амперах, что равнозначно. Мы часто говорим: "Лампочка в 40 свечей". Это неправильно. Штамп "40", поставленный на цоколе или колбе, свидетельствует, что эта лампочка потребляет при горении мощность 40 вт.

Величина совершаемой электрическим током работы равняется произведению мощности (в ваттах) на время (в часах) и называется ватт-часом (вт-ч). Поскольку ватт-час - единица очень маленькая, учет расхода электроэнергии в большинстве случаев ведется в единицах, в 100 раз больших - гектоватт-часах (гвт-ч) или в 1 000 раз больших - киловатт-часах (квт-ч).

Зная это, легко подсчитать количество электрической энергии, которое идет на освещение квартиры или нагревание того или иного электрического прибора. Например: электрический утюг мощностью 500 вт, включенный в сеть на 2 часа, израсходует: 500 (вт) Х 2 (часа) = 1 000 вт-ч (или 10 гвт-ч, или 1 квт-ч) электроэнергии.

Установленный в квартире счетчик (рис. 122) показывает расход энергии во всей домашней электросети. Шкала счетчика обычно градуируется в гектоватт-часах и киловатт-часах. Умножив количество "нагоревших" (отмеченных счетчиком) киловатт-часов на стоимость 1 квт-ч, получают стоимость израсходованной энергии. Например, за месяц работы на счетчике прибавилось 20 квтч.

Рис. 122. Расположение и включение счетчика и предохранителей

Принимая стоимость 1 квт-ч 4 коп., получаем 20 X 4 = 80 коп. (В приложении дана таблица распространенных в быту электроприборов, потребляемая ими мощность и примерная стоимость эксплуатации в течение месяца семьей в четыре человека.)

Разные проводники оказывают не одинаковое сопротивление движению электрического тока. Медная проволока хорошо проводит электрический ток, поэтому ее чаще других материалов используют в электрических проводах. Стальная проволока проводит ток в 6 раз хуже, а проволока из нихрома - в 60 раз хуже. Сопротивление проводника зависит также от его размеров: чем длиннее проволока, тем больше ее сопротивление электрическому току; при одной и той же длине тонкая проволока оказывает большее сопротивление, чем толстая. Следовательно, сопротивление проводника зависит от материала, из которого он сделан, длины проводника и площади его сечения.

Преодолевая сопротивление проводника, ток нагревает его. Чем больше сопротивление проводника, тем он сильнее нагревается. Именно это обстоятельство используется для устройства электронагревательных приборов.

Количество тепла, которое выделяет проводник, зависит от протекающего по нему тока и сопротивления проводника. Провода комнатной сети делают из металла с низким сопротивлением и достаточно толстыми, чтобы проходящий ток их не нагревал. Если сеть сильно нагрузить, т. е. включить в нее много приборов, провода будут нагреваться, а иногда даже загорается изоляция и может возникнуть пожар. Особенно сильно нагреваются провода при коротком замыкании, когда их оголенные места, соединяются между собой в каком-то участке цепи. В этом случае сопротивление достигает как бы бесконечно большой величины.

Для защиты электрической цепи от чрезмерного нагревания проводов при перегрузках или коротком замыкании в квартирах устанавливают плавкие предохранители (рис. 123), или, как их называют в быту, "пробки". Предохранитель - самое слабое звено всей цепи, поэтому как только ток начинает перегревать провода, плавкая вставка пробки плавится и размыкает цепь, предотвращая аварию. Предохранитель в данном случае выполняет роль автоматического выключателя.

После перегорания пробку нужно заменить новой или перезарядить легкоплавкой проволокой определенного сечения.

В последнее время все большее распространение получают так называемые автоматические пробки (рис. 123, В), которые ввинчивают в гнездо предохранителя, как обычные. При неисправности в электрической сети специальный автомат, вмонтированный в такую пробку, отключает сеть, так что заменять пробки не нужно. Устранив неисправность электрической сети, достаточно нажать на большую кнопку посредине, чтобы снова ввести предохранитель в действие. Маленькая кнопка, вмонтированная в край пробки, служит для ручного отключения сети по желанию, например во время ремонта электропроводки. Автоматические пробки выпускаются на ток 6 и 10 ампер и используются при напряжении до 250 в.

Рис. 123. предохранитель с пробкой: А - устройство пробки; Б - устройство предохранительной колодки; В - автоматическая пробка

Предохранители монтируются на групповом щитке в цепи каждого провода. Щиток представляет собой панель из материала, не проводящего электричество (мрамор, шифер, гетинакс, в крайнем случае сухое дерево), которую устанавливают у ввода, обычно после счетчика. В квартирной проводке предохранители часто монтируются на одном щитке со счетчиком.

Электрические лампочки и штепсельные розетки для подключения электроприборов обычно называют электрическими точками.

Плавкие предохранители рассчитываются на определенный ток, скажем 10 а, и при прохождении большего тока они плавятся, или, как говорят, "перегорают". Значит, один предохранитель может "обслуживать" только определенное количество электрических точек, поэтому в больших квартирах на щитке устанавливают, как правило, несколько предохранителей. В последнем случае полезно отметить, какую группу "точек" обслуживает тот или иной предохранитель. Это избавит от поисков нужной пробки, когда внезапно погаснет свет и понадобится устранить неисправность в цепи. Примерное распределение электрических точек квартиры на две группы предохранителей по 10 ампер показано на рисунке 124.

Рис. 124. Распределение нагрузки на две группы предохранителей