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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Le choix du câblage, les méthodes de pose des fils et des câbles. Pièces électriques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Travaux électriques Les fils, câbles et cordons sont l'élément principal de tout câblage électrique, sur lequel reposent toutes sortes d'ajouts : divers composants électriques ou dispositifs d'installation électrique. Ceux-ci comprennent des interrupteurs et des interrupteurs, des connecteurs électriques (prises et fiches) et des pinces, des douilles de lampe et de démarrage, divers types de fusibles. Selon la méthode d'installation les disjoncteurs classés en interrupteurs pour installation ouverte et cachée. De plus, il existe une division des commutateurs en clé unique, double et triple (Fig. 7).
Les interrupteurs pour une installation ouverte sont généralement montés lors de la pose d'un câblage électrique ouvert; ils sont fixés à des douilles en bois d'une épaisseur d'environ 10 mm à l'aide de vis. Pour l'installation d'interrupteurs encastrés, une pièce supplémentaire est un boîtier en acier ou en plastique: d'abord, un boîtier est encastré dans le mur, auquel l'interrupteur lui-même est fixé avec des entretoises et des vis. Les interrupteurs à clé unique sont conçus pour fermer un circuit (par exemple, pour allumer / éteindre une lampe). Les paires sont le plus souvent utilisées pour les lampes à cinq bras, lorsqu'une clé allume deux ampoules, l'autre - trois et les deux - les cinq (Fig. 8).
Les interrupteurs jumelés sont également pratiques pour les salles de bain séparées, ainsi que s'il y a deux consommateurs de courant électrique dans la cuisine ou la même salle de bain: un dispositif d'éclairage (plafonnier) et un système de ventilation par aspiration installé dans une fenêtre ou une fenêtre de ventilation. Les interrupteurs intégrés ont pour but de fermer et d'ouvrir trois circuits électriques (ils sont très pratiques dans les petits appartements pour éclairer la cuisine, la salle de bain et les toilettes). Sur la base des caractéristiques de conception du mécanisme, les interrupteurs peuvent être à clavier, à bascule, rotatifs, à bouton-poussoir et à cordon. À l'heure actuelle, pour les besoins domestiques, les interrupteurs sont principalement fabriqués à clavier, mais la présence de boutons-poussoirs ou de commutateurs rotatifs dans l'appartement n'est pas exclue. Les appareils d'éclairage portables (tels que les lampadaires) utilisent souvent des interrupteurs à cordon. Mais même les commutateurs du même type peuvent différer considérablement dans leurs schémas cinématiques (Fig. 9).
Les schémas de fonctionnement des commutateurs présentés sont assez simples. Dans un mécanisme à bascule avec un ressort de compression (Fig. 9, a), lorsque la touche (1) est enfoncée, la bille (3), comprimant le ressort (2), passe par l'axe de basculement du culbuteur (4) , et sous l'action du ressort glisse le long du bras de la bascule, le jetant dans la position opposée, rompant ou connectant ainsi le circuit. Dans un mécanisme à bascule avec un ressort de tension (Fig. 9, b) cadre (2), qui fixé sur la clé de l'interrupteur et pressé contre le socle (5) par un ressort (4), peut basculer autour de l'axe et entrer en contact avec la platine (1) ou ouvrir ce contact. Le ressort, au moyen d'un support (3), lorsque le cadre passe par le plan vertical, projette le cadre en position "marche" ou en arrière, selon la pression exercée sur la partie supérieure ou inférieure de la clé. Les interrupteurs de cette conception sont placés dans un boîtier plat avec une, deux ou trois grandes clés dans un bloc. Ils peuvent être utilisés pour le câblage caché et ouvert. Leur contact est en cermet additionné d'argent, ce qui assure un fonctionnement fiable de l'interrupteur. Courant nominal - jusqu'à 4 A. Le commutateur à came avec un ressort plat (Fig. 9, c) est très simple. Comme l'interrupteur à bascule (Fig. 10), il est souvent utilisé dans les appareils électroménagers.
Le courant nominal le plus élevé des interrupteurs domestiques ordinaires est de 6 A; si les contacts de l'interrupteur sont en cermet, alors 10 A. La cause des problèmes les plus probables pouvant survenir dans les interrupteurs est l'arc voltaïque qui se produit au moment de la rupture des contacts ou la vibration de la plaque de contact après que le contact a frappé le contact. Cela conduit au rivetage des contacts, à l'abrasion et à la fonte des pièces de l'interrupteur. Lors du choix d'un nouveau disjoncteur, il est plus judicieux de préférer une conception qui permet une séparation rapide des contacts à une distance qui ne supporte pas la combustion d'un arc voltaïque, car avec une séparation lente des contacts, l'arc voltaïque dure un temps considérable et provoque la plus grande usure du disjoncteur. Parfois, un appareil électroménager, comme une lampe de table, se met à clignoter et l'interrupteur émet un crépitement caractéristique facile à entendre. Ceci est une indication claire d'une panne de commutateur qui doit être réparée ou remplacée de toute urgence. Le crépitement provient des étincelles constantes entre les contacts en raison de leur ajustement peu fiable les uns aux autres à l'état activé. Un tel dysfonctionnement peut survenir en raison d'une force insuffisante du ressort à bascule, d'une oxydation ou d'une contamination des contacts. Il convient de noter que les mécanismes à cames des interrupteurs sont plus souvent sujets à de tels problèmes, car ils ne fournissent pas une coupure rapide du circuit, ainsi qu'une force de contact stable et suffisante. Il est préférable de changer ces commutateurs à l'avance pour les claviers dotés d'un mécanisme à bascule avec un ressort de traction, sans attendre qu'ils tombent en panne. La plupart des appareils électriques sont connectés au réseau à l'aide de connecteurs : prises et fiches. L'une des parties de telles connexions, à savoir la prise fait partie intégrante du câblage. Les conceptions des prises ne sont pas aussi diverses que les conceptions des interrupteurs, et pourtant les prises se distinguent : pour une installation ouverte et cachée ; à deux et trois broches ; pour connecter des fiches à broches rondes et plates ; pour connecter une ou deux fiches (Fig. 11).
Les prises pour installation ouverte et cachée sont fixées aux murs de la même manière que les interrupteurs du même type. Les plus fiables d'entre eux sont les douilles avec un ressort de serrage (Fig. 12).
Pour augmenter la sécurité (surtout si les prises sont situées suffisamment bas par rapport au sol et qu'il y a de jeunes enfants dans la maison), les prises sont équipées d'une rondelle pivotante ou d'un amortisseur mobile; ces appareils couvrent solidement les ouvertures des prises lorsque la prise n'est pas utilisée. Le courant nominal des prises dans un réseau 220 V est de 10 A ; pour un réseau avec une tension de 380 V - 25 A. Tôt le matin, tard le soir ou la nuit, c'est-à-dire la nuit, il peut être difficile de trouver un interrupteur ou une prise. Pour le confort des consommateurs, de nombreux fabricants de composants électriques produisent des prises et des interrupteurs avec une ampoule au néon intégrée dans leur boîtier. Mais si des pièces d'installation électrique ordinaires sont installées dans un appartement (maison), il est facile de les équiper d'une ampoule au néon par vous-même. Pour cela, il suffit de souder des morceaux de fil isolé aux bornes de l'ampoule et de les connecter en série avec une résistance d'extinction (1-5 MΩ) aux bornes de l'interrupteur ou de la prise (Fig. 13).
Lorsqu'un appareil électrique (lampe ou autre récepteur de courant) est allumé, le circuit qui comprend le néon est ouvert et la lumière est éteinte ; mais dès que la lampe est éteinte ou que la fiche est retirée de la prise, le circuit se ferme et la lumière commence à briller. Pour que l'ampoule lumineuse soit visible, il est nécessaire de percer un trou d'un diamètre de 5-6 mm dans le couvercle non translucide du boîtier de l'interrupteur et d'y coller un morceau de plexiglas à tête semi-circulaire, d'appuyer la cartouche de l'ampoule au néon au plexiglas depuis l'intérieur du boîtier de l'interrupteur. Si le boîtier est en matériau transparent, il suffit de placer l'ampoule sous le couvercle ou à tout autre endroit à l'intérieur du boîtier de l'interrupteur. Pour minimiser la quantité de courbure des fils lors de l'installation de prises et d'interrupteurs à câblage encastré, ils sont conçus pour permettre aux fils d'y être connectés une fois que l'interrupteur ou la prise a été fixé à la prise sur le panneau mural. Si le câblage est ouvert, les interrupteurs et les prises doivent être installés sur des prises en bois, auxquelles ils sont fixés avec deux vis. Des taches de mains apparaissent constamment sur le papier peint près de l'interrupteur. Cela peut être facilement évité si une fine plaque de plexiglas (1-1,5 mm) avec un trou pour le mécanisme de l'interrupteur est posée entre le couvercle de l'interrupteur et le papier peint. La taille de la plaque est d'environ 130 x 180 mm. Le prochain morceau de câblage est cartouche, qui est nécessaire pour connecter les lampes d'éclairage au réseau. Puisqu'il existe deux types de lampes d'éclairage - incandescentes et fluorescentes, il existe également deux types de douilles pour celles-ci. Pour les lampes à incandescence, des cartouches filetées sont utilisées, de tailles différentes: des lampes d'une puissance allant jusqu'à 60 W peuvent être connectées à une cartouche E14 (petite base) et E27 (base moyenne); lampes jusqu'à 200 W - à la cartouche E27; lampes d'une puissance de 300 à 1500 W - à la cartouche E40 (grand culot). S'il est écrit sur la base de la lampe: 14 mm, alors seule une cartouche de type E14 doit être utilisée pour cela, si c'est 27 mm, alors une cartouche de type E27 fera l'affaire. La solution constructive des cartouches n'est pas la même: il existe des cartouches suspendues avec un mamelon, avec un œil pour accrocher, une cartouche murale avec une bride inclinée, etc. Le schéma de montage de la cartouche dans le câblage est illustré à la fig. 14.
Pour chacune de ces séries de lampes, une température est définie qui est considérée comme élevée: pour E14, elle est supérieure à 110 ° C, pour E27 - supérieure à 140 ° C. Les étuis de cartouches pour travailler dans de telles conditions sont en céramique ou en plastique résistant à la chaleur. De tels modes de fonctionnement se produisent lors de l'utilisation de lampes avec des valeurs de puissance supérieures à l'intérieur de petits abat-jour fermés. Quel que soit le cas de la cartouche filetée - porcelaine ou plastique, mais les contacts et les pinces de contact ne sont montés que sur des inserts en porcelaine. Cela est dû au fait que lors de la lueur de l'ampoule, la liaison douille-lampe peut chauffer jusqu'à des températures très élevées (jusqu'à 200°C). Pour les lampes fluorescentes, les cartouches peuvent être montées sur rack, rondes ou à capuchon. Ils sont généralement en plastique, car la lueur d'une lampe fluorescente n'entraîne pas d'augmentation significative de la température des joints. La seule raison de l'endommagement des cartouches est peut-être un mauvais contact des serre-fils ou un mauvais contact de la lampe avec un pétale de contact endommagé par une étincelle qui se produit souvent dans une connexion de contact. Les cartouches sont démontées sur place avant d'être retirées. Il faut débrancher les fils, desserrer la vis de blocage à l'intérieur du boîtier (dans le filetage inférieur) ou dévisser le contre-écrou du tube fileté. Après cela, vous pouvez retirer la cartouche du tube de la lampe. Des boîtes de dérivation sont installées aux endroits des branches et des branchements du câblage électrique (Fig. 15), et aux endroits où les fils sont connectés dans des sections séparées du câblage caché, des boîtes de jonction sont installées. Les boîtes peuvent être en métal ou en plastique. La différence entre les boîtes de jonction et les boîtes de jonction réside dans le nombre différent de trous sur les parois latérales : les boîtes de jonction ont trois ou quatre trous, les boîtes de jonction en ont deux (en principe, les boîtes de jonction peuvent être installées comme des boîtes de jonction). Un couvercle est fourni avec les boîtes.
Fusibles - une partie obligatoire de tout câblage électrique. Ce sont des dispositifs de protection des circuits électriques. Il existe deux principaux types de fusibles - automatiques et avec fusibles (Fig. 16).
Depuis peu, ce sont les disjoncteurs qui se sont généralisés, ils sont beaucoup plus faciles à manœuvrer : lorsque le dispositif de protection se déclenche, il suffit d'appuyer sur le bouton de la tête de l'interrupteur (bien sûr, après avoir éteint tous les appareils électriques ou ceux qui ont causé le disjoncteur se déclenche), et le câblage reviendra en état de fonctionnement. Fusibles à inserts fusibles - électrotechnique d'hier; cependant, si la maison est ancienne, les compteurs d'électricité qu'elle contient sont probablement équipés de fusibles avec fusibles. Ils consistent en un bouchon de porcelaine à l'intérieur duquel se trouve un fil calibré pour un courant de 6 ou 10 A ; si le courant dans le circuit atteint la valeur limite, le fil fond et le circuit est mis hors tension. L'inconvénient de tels fusibles est qu'ils sont essentiellement jetables, car après fonctionnement le fusible doit être remplacé. Les fusibles à maillons fusibles sont plus avancés. Il s'agit d'un boîtier creux en céramique avec un filetage à la base, dans le trou duquel est placé un insert tubulaire remplaçable avec un fil soudé fin et facilement brûlé; lorsqu'un tel fusible saute, seul cet insert doit être remplacé, et non l'ensemble du fusible. Il convient de rappeler qu'il est strictement interdit de réparer les fusibles défectueux. S'ils brûlent, vous ne devez en aucun cas enrouler le fil autour du bouchon, car un fort courant peut le traverser, ce qui peut provoquer un incendie. Soit dit en passant, selon les statistiques, un tiers des incendies en Russie se produisent précisément à cause de l'utilisation de tels insectes dans les fusibles. Il est toujours nécessaire d'avoir des prises de rechange pour 6 ou 10 A. Il est interdit de réparer et de régler soi-même les dispositifs de protection de tous types. Ils sont scellés en usine. Lorsqu'un maillon fusible brûle, il ne peut être remplacé que par un maillon fabriqué en usine. En plus des fusibles, le câblage électrique peut être équipé en plus de dispositif à courant résiduel (RCD). La structure et le principe de fonctionnement du RCD sont simples (Fig. 17).
L'appareil est connecté en série avec un transformateur de courant différentiel, un élément de seuil sur un relais magnétoélectrique sensible et un actionneur - un groupe de contact à courant élevé sur un fil à ressort. Pendant le fonctionnement normal du câblage électrique et des appareils électriques connectés au réseau, le courant de fonctionnement, circulant dans les conducteurs aller et retour de l'enroulement primaire d'un transformateur différentiel, induit des flux magnétiques de sens opposé mais égaux (F1 et F2) dans son circuit magnétique , qui se compensent; donc, dans l'enroulement secondaire du transformateur, le courant est nul et l'élément de seuil ne fonctionne pas. En cas de court-circuit (ou de fuite de courant à la terre, ou lorsqu'une personne touche un fil nu et d'autres parties de câblage ou d'appareils transportant du courant), l'équilibre des flux magnétiques est perturbé, du courant apparaît dans l'enroulement secondaire de le transformateur et le relais magnétoélectrique de l'élément à seuil réagissent instantanément en agissant sur l'actionneur qui, agissant sur le principe d'un déclencheur, désexcite le circuit protégé. Il peut sembler que les différentiels dupliquent en fait les fusibles avec les fusibles ou les disjoncteurs, car ils remplissent la même fonction de protection du câblage électrique en cas de court-circuit ou de surcharge du réseau. Mais ce n'est pas tout à fait vrai : l'avantage des disjoncteurs différentiels par rapport aux fusibles conventionnels est que, en plus de protéger le câblage électrique d'un éventuel incendie et d'une panne d'appareils électriques, il protège également une personne, minimisant le risque de choc électrique. S'il est décidé d'inclure un dispositif à courant résiduel dans le circuit de câblage électrique de votre maison, vous devez vous rappeler qu'il existe deux types de tels dispositifs: électronique - dépendant de la tension d'alimentation et électromécanique - indépendant de la tension d'alimentation. L'inconvénient des différentiels électroniques est que leurs performances dépendent de la présence de courant dans le circuit. Mais, malheureusement, très souvent dans les réseaux électriques, il y a une rupture du fil neutre, le circuit se coupe, mais la tension dans le réseau reste ; une personne, en supposant un câblage électrique hors tension, touche des pièces conductrices de courant, ce qui entraîne un choc électrique. Les différentiels électromécaniques sont dépourvus de cet inconvénient et fonctionnent indépendamment de la présence ou de la fluctuation de tension dans le réseau. Par conséquent, il est conseillé d'utiliser les disjoncteurs différentiels électroniques uniquement comme filet de sécurité supplémentaire pour d'autres dispositifs de protection dans les zones les plus dangereuses du câblage électrique, par exemple dans les pièces particulièrement humides. Il ne reste plus qu'à ajouter que l'installation et la réparation des disjoncteurs différentiels ne peuvent être confiées qu'à des spécialistes qualifiés et autorisés à effectuer des travaux électriques - ils aideront au choix de l'appareil. Pour qu'il n'y ait aucun doute sur la qualité de l'appareil, vous devez vous concentrer sur l'information suivante: - parmi les disjoncteurs différentiels domestiques qui répondent aux exigences de la norme d'État et du Glavgosenergonadzor et qui ont fait leurs preuves dans la pratique, deux appareils peuvent être distingués - ASTRO * RCD fabriqué par Technopark-Center OJSC (électromécanique) et RCD-2000 fabriqué par l'institut de recherche OJSC "Proekteletromontazh " (électronique); - parmi les DDR importés, le NFI 5 SZ 3227 (du groupe "Siemens") a fait ses preuves sur le marché russe ; DX / D40 (de la société française "Legrand"); F 360, F 370, DS 640/DS 650 (de ABB). Le dernier élément (dans la liste, mais non le moindre) du câblage électrique est compteur d'énergie électrique: monophasé - pour mesurer l'électricité pour les besoins domestiques et triphasé, si, par exemple, un atelier à domicile est équipé de machines à moteurs électriques. Auteur : Korshevr N.G.
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