Ремонт электрооборудования

Вам рано или поздно придется устранять ненадежный контакт между проводом и розеткой (выключателем, патроном плафона и т.д.) или же заменять и устанавливать розетки, выключатели, ремонтировать участки электропроводки.

Повреждения электропроводки вызываются, как правило, механическими воздействиями, токовой перегрузкой при неисправной защите или включением неисправных электроприборов.

Виды повреждений в принципе сводятся к двум: замыканию или обрыву, но конкретных причин и последствий повреждений много.

Основные причины замыканий: повреждения изоляции токонесущих жил и элементов приборов, их ненадежное крепление и соединение между собой или с заземленными трубами отопления, газо- и водоснабжения, с корпусами заземленных приборов.

Обрывы в цепи электропроводки происходят из-за надломов жил (особенно алюминиевых) в результате их частых изгибов, из-за коррозии жил, ослабления контактных зажимов. Обрывы часто возникают даже в гибких шнурах питания электроприборов у выхода их из вилки или корпуса прибора.

В этих участках шнура (внутри его изоляции) может возникнуть электрическая дуга, способная вызвать прожог изоляции и короткое замыкание.

Перегрузка проводов проводки током от включения приборов, потребляющих мощность, превышающую расчетную для проводки, вполне может вызвать ее возгорание. Поэтому исправность защитных устройств — важнейшее условие безопасной эксплуатации электропроводки. И, следовательно, применение самодельных «жучков» в предохранителях недопустимо.

Электрику-профессионалу доступен ремонт любого вида электропроводки. Однако новую электропроводку он может проложить только открытого вида либо под последующую штукатурку.

Ремонт на проводке, скрытой в панелях и перекрытиях, целесообразно ограничить лишь сменой розеток, выключателей, осветительной арматуры, укреплением ослабших контактов в них и в крайнем случае заменой поврежденного участка между ответвительными коробками и закладными коробками розеток, выключателей.

Для этого удаляется поврежденный провод и одновременно при его помощи протягивается через канал новый провод. Если это не удается, то провод перекусывается у выхода из коробок, а новый укладывается в пробитую для него канавку в стене. Затем канавка заделывается цементным или алебастровым раствором.

Без знания принципиальной электрической и монтажной схем электропроводки (особенно скрытой) часто сложно, а иногда и невозможно найти неисправность. Например, из-за последовательного и параллельного соединения отдельных участков схемы исчезновение напряжения на каком-либо участке оконечного устройства может быть вызвано нарушением контактов совсем в другом месте.

Поэтому электрику следует изучить электропроводку и составить ее принципиальную и монтажную схему.

Как искать неисправность в электропроводке

Прежде чем рекомендовать вам методы поиска неисправностей, рассмотрим простой пример.

В елочной гирлянде последовательно включены 32 лампочки. Как за минимальное время найти перегоревшую, если цветные колбы непрозрачные. При последовательной проверке каждой лампочки в худшем случае придется сделать 31 измерение. Такой метод поиска будет самым длительным.

Рассмотрим другой метод, заключающийся в делении всей гирлянды на 2 равные по числу ламп группы, определении группы с перегоревшей лампой путем проверки группы в целом, очередном делении уменьшившейся группы на 2 части и т. д. вплоть до нахождения перегоревшей лампы. Этот принцип будет оптимальным, т.к., где бы ни находилась перегоревшая лампа, мы найдем ее в нашей гирлянде максимум за 5 измерений, а в гирлянде из 16 ламп — за 4 измерения (рис. 74).

Рис. 74. Пример поиска перегоревшей лампы в елочной гирлянде

Этот простой пример показывает преимущество системного подхода к поиску неисправности.

Схема электропроводки сложнее гирлянды не только из-за большего числа элементов, но и потому, что неисправности в ней могут быть результатом последовательного проявления целой цепочки причин и их последствий.

Допустим, например, что в результате ослабления контактного зажима в разъеме шнура питания электроплитки замкнулись концы проводов и произошло перегорание предохранителей. По этой причине появилось новое следствие — погасла настольная лампа. Это стало конечным проявлением данной цепочки причин и следствий, которое и вынудило вас искать виновный элемент.

Лампа могла погаснуть и от нарушения ее контактов в патроне, обрыва шнура, перегорания самой лампы и т.д. Предохранитель мог сгореть тоже по другой причине. Но как найти причину действительную, основную? Проверять все подряд? Вы убедились на примере с гирляндой, что это неразумно.

В подобных случаях спешат сменить предохранители. В нашем примере они снова сгорят, т.к. причина (замыкание в разъеме) не устранена. Значит, и это не годится.

Для поиска неисправности электропроводки может быть рекомендован метод выделения из общей схемы подозреваемых участков на основании проявляющихся последствий и причин, которые могли их вызвать. При этом первоочередной проверке предположений (вероятных причин неисправности) следует подвергать те, которые проверяются наиболее простыми средствами.

Но вернемся к примеру с неудачной заменой предохранителей. Следует помнить, что замену сгоревшего предохранителя или повторное включение автоматической защиты можно производить только после устранения причины, вызвавшей короткое замыкание или перегрузку линии.

Если включение в сеть вызвало мгновенное отключение защиты, то почти наверняка неисправен этот прибор, кроме случая, если потребляемая мощность, добавившись к имевшейся нагрузке линии, превысила защищаемый уровень.

Если же защита сработала неожиданно и без явной причины, придется отключить все приборы и только тогда включать защитные устройства. При их повторном срабатывании неисправность следует искать в электропроводке.

Обрывы проводов при скрытой проводке бывают достаточно редко, и обычно они возникают в виде изломов у многократно изгибаемых в одном месте одножильных проводов, например, у плохо закрепленных розеток и выключателей, в месте выхода проводов из канала потолочного перекрытия у люстры из-за ее частого качания при протирке от пыли, от смены ламп.

Концы проводов, выходящие из каналов строительных конструкций, имеют запас, который позволяет после излома на конце один-два раза провести повторную зачистку изоляции для укрепления провода в контактном зажиме.

Если после излома провод не доходит до зажима, то его нужно нарастить отрезком другого провода. Соединение мелких жил проводят пайкой, алюминиевые жилы можно соединить трубкой, имеющей у концов винтовые зажимы. Трубка должна быть стальной с антикоррозийным покрытием. Места соединений изолируются хлорвиниловой трубкой или липкой лентой.

Соединение проводов. Основное требование к электрическому соединению: обеспечить надежный и долговечный контакт в электрической цепи с сопротивлением, не превышающим сопротивление эквивалентного участка целого проводника, а для соединений, работающих в условиях, не исключающих случайное растяжение, обеспечить также механическую прочность, не меньшую, чем прочность проводника.

Неразборные соединения выполняются пайкой, сваркой, опрессовкой; разборные (без учета разъемных) — стягиванием при помощи болтов, винтовых зажимов, штыревых выводов.

Наибольшие трудности при соединениях проводов вызывают алюминиевые жилы, на поверхности которых всегда имеется плохо проводящая, твердая и тугоплавкая пленка. После зачистки поверхности алюминия она мгновенно образуется вновь. При пайке эта пленка препятствует сцеплению с припоем, при сварке образует в расплаве нежелательные включения. Температура ее плавления около 2000 °С, то есть в три раза больше, чем алюминия.

При креплении в винтовых зажимах алюминий проявляет другой свой недостаток — низкий предел текучести, в результате чего алюминий «вытекает» из-под зажима, ослабляя контакт.

Места соединений и ответвлений проводов надежно изолируют, они, как правило, не должны при эксплуатации подвергаться растяжению и должны быть доступны для осмотра и ремонта.

Как уже говорилось, соединяемые участки и ответвления проводов размещают в соответствующих коробках с закрывающейся крышкой. В соединительных и ответвительных коробках проводники могут стягиваться винтовым соединением, для чего в основании запрессовываются либо гайки, либо винты.

Соединение контактными зажимами. Такие зажимы в силу простоты и удобства широко применяются для присоединения проводов к розеткам, выключателям, к токонесущим элементам электроприборов, для соединения и ответвления проводов в электропроводке.

Контактные зажимы разделяются на винтовые и безвинтовые (пружинные). Винтовые зажимы для однопроволочных алюминиевых и многопроволочных медных жил снабжаются фасонной шайбой или шайбой-звездочкой, препятствующей выдавливанию жилы из-под крепления, а алюминиевые жилы — и разрезной пружинной шайбой, обеспечивающей постоянное давление на жилу.

Стальные детали, а также детали для соединения с алюминиевыми проводами должны иметь антикоррозийное гальваническое покрытие.

С конца провода, подготавливаемого для изгибания в кольцо, срезают изоляцию на длине, равной трем диаметрам винта плюс 2—3 мм. Чтобы отдельные проволочки многопроволочной жилы не расходились, их свивают в плотный жгутик. Жилы зачищают мелкой наждачной бумагой, смазанной вазелином.

Подготовленный конец жилы плоскогубцами (или пассатижами на круглой оправке) изгибают в кольцо с диаметром отверстия, соответствующим винту. Изгиб кольца на винтовом зажиме должен быть направлен по часовой стрелке. Зажимной винт или гайку затягивают до полного сжатия пружинной шайбы и дожимают еще примерно на половину оборота.

Большинство унифицированных установочных изделий рассчитано на винтовое соединение втычного типа, при котором прямой конец жилы вводится в зажим без формирования кольца.

В светильниках с люминесцентными лампами соединения проводов с патронами ламп и стартеров выполнены в виде безвинтовых зажимов — пружинящих пластин из высококачественной бронзы. Попытка вытянуть провод из такого зажима может привести к поломке зажима. Для освобождения провода вставляют тонкую отвертку или стальную спицу, которая отожмет пружину и освободит провод.

В резьбовых патронах для ламп накаливания, патронах для люминесцентных ламп и стартеров, проходных и встроенных малогабаритных выключателях контактные зажимы рассчитаны на присоединение только медных проводов.

Соединение проводов пайкой. Подобное соединение обеспечивает долговечный контакт с отличной проводимостью. Кроме проводов, пайка применяется для соединения выводов элементов в электробытовых приборах и особенно широко — в радиоэлектронной аппаратуре. Для соединений, подвергающихся механическим воздействиям или нагреву, пайка не применяется.

Для пайки и лужения жил обычно используют оловянно-свинцовый припой ПОС-30 или ПОС-40. Цифры соответствуют содержанию олова в процентах (по массе). Температура плавления этих припоев 255 °С и 234 °С соответственно.

В качестве флюса для пайки и лужения медных жил применяют канифоль, которую удобно использовать в виде 20-процентного спиртового раствора (по объему). Флюс наносится на жилы кисточкой.

Перед пайкой жилы зачищают мелкой наждачной бумагой до блеска, залуживают и закрепляют между собой (рис. 75).

Рис. 75. Соединение многопроволочных жил

Вид соединения выбирается в зависимости от материала жилы, ее сечения и др. При пайке алюминиевых жил рациональна скрутка желобком, в котором под слоем расплавленного припоя легче защищать жилы от оксидной пленки.

Бандажная скрутка удобна для жил больших сечений, которые свить между собой трудно. В последнем случае удобно применить и совмещение бандажной скрутки с формированием желобка. Для бандажа берется медная проволока диаметром 0,6—1,5 мм, но не больше диаметра паяемых жил. Бандажная проволока залуживается, как и каждая подготовленная для пайки жила, в отдельности. На пайку одной скрутки припоя потребуется больше, чем способно донести жало паяльника. Поэтому кончик палочки припоя подносят непосредственно к жалу паяльника, прогревающего скрутку, чтобы припой, расплавляясь, затекал в скрутку. Количество припоя будет достаточно, если он обволакивает скрутку так, что витки бандажа или скрутки просматриваются из-под слоя припоя.

После пайки остатки канифоли удаляют ватным тампоном, смоченным в ацетоне.

Оксидную пленку, препятствующую пайке алюминиевых жил, необходимо разрушать в процессе пайки. Предварительное залуживание облегчает пайку алюминиевых жил. Его проводят расплавленным припоем под слоем швейного масла или расплавленной канифоли с добавлением в расплав стальных опилок. Опилки под нажимом жала паяльника, «натирающего» жилу, разрушают пленку, обеспечивая хорошее залуживание. Предварительная зачистка алюминиевой жилы наждачной бумагой, обильно смазанной вазелином, также упрощает залуживание: вазелин, оставаясь на жиле, изолирует зачищенные места от кислорода воздуха. Пайку залуженной жилы ведут аналогично пайке медных проводов.

Соединение проводов сваркой. Наиболее простой способ сварки алюминиевых жил сечением до 10 мм2, и медных до 4 мм2 — контактный разогрев их концов угольным электродом до образования расплавленного шарика. Нагрев происходит в точке соприкосновения электрода и жилы. Концы свариваемых жил и электродов подключают к вторичной обмотке трансформатора мощностью не менее 0,5 кВт и выходным напряжением 6-10 В.

Для сварки можно применить лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), сняв с него регулирующий напряжение ползунок и намотав поверх сетевой обмотки вторичную обмотку, которую нужно изолировать от сетевой несколькими слоями бумаги и поверх нее несколькими слоями лакоткани или изоленты.

Трансформатор несложно намотать и самостоятельно. Для него потребуется Ш-образное трансформаторное железо с сечением магнитопровода S не менее 25 мм2. Например, для напряжения сети 220 В и сечения магнитопровода 30 мм2 первичная обмотка должна иметь 293 витка, а для выходного напряжения в 10 В вторичная обмотка — 13 витков. Первичная обмотка наматывается проводом диаметром 0,8-1 мм, вторичная может быть намотана в несколько проводов параллельно, например в три провода диаметром до 3 мм. Главное, чтобы общее сечение проводов вторичной обмотки было не меньше 15-20 мм2.

Для электрода годится угольная щетка от коллекторного электродвигателя или графитовый вкладыш от троллейбусной штанги. На рабочей плоскости электрода вырезается ножом небольшая лунка, в которую засыпается флюс и где формируется на свариваемых жилах расплавленный шарик. Вариант конструкции зажимов для электрода и свариваемых жил показан на рис. 76.

Рис. 76. Скрутка жил под сварку: а — алюминиевые жилы; б, в — алюминиевая и медная жилы; г — сварное соединение

Можно работать и с раздельными зажимами, не связанными в одну конструкцию. Однако при этом потребуется помощник для выключения трансформатора.

С проводов, подлежащих сварке, осторожно срезают изоляцию на длине 40-50 мм, зачищают провода наждачной бумагой до блеска и скручивают под сварку.

Для защиты расплава от кислорода электромонтажники применяют флюс «ВАМИ», состоящий из хлористого калия, хлористого натрия и криолита, взятых в соотношении 5:3:2 (по массе). Можно обойтись и обычной бурой (тетраборатом натрия), которая продается в аптеках.

Перед сваркой в лунку угольного электрода насыпают флюс и опускают скрутку проводов, прижимая их к электроду. Включают трансформатор. Под слоем расплавившегося флюса концы жил оплавляются и сливаются в шарик. Но при этом необходимо помнить, что отводить жилы от электрода можно только после остывания (затвердевания) спая. За процессом сварки наблюдают через очки для газосварщика или синий светофильтр, закрепленный на очковой оправе.

Чтобы уменьшить потери напряжения, трансформатор размещают поближе к месту сварки. Сетевой выключатель выводят отдельным шнуром и держат в левой руке. Для этой цели подходит проходной выключатель, устанавливаемый в торшерах или настольных лампах в разрезе шнура. После сварки соединение очищают от флюса стальной щеткой, покрывают лаком и изолируют.

Хотя сварка проходит без брызг и капель расплавленного металла, для перестраховки ее следует выполнять в перчатках (лучше — кожаных) и в защитных очках-светофильтрах. На пол необходимо положить лист асбеста, оргалита или фанеры.

Полезно предварительно освоить технологию процесса на отрезках ненужных проводов, причем угольный электрод предварительно обжечь (лучше всего на открытом воздухе).

Электроустановочные устройства — группа электрических аппаратов, к которой относятся выключатели и переключатели, электрические двухполостные соединители (розетки, вилки), зажимы (контактные колодки), патроны для ламп накаливания и люминесцентных ламп для стартеров, предохранители автоматические и плавкие.

Электроустановочные устройства должны рассчитываться, как и вся электропроводка, на длительную эксплуатацию (на 20-30 лет). Однако из-за ненадежности крепления, повышенных нагрузок, производственных дефектов или неудачной конструкции некоторые устройства выходят из строя значительно раньше этого срока.

Большинство неисправностей возникает либо в начальный период эксплуатации от проявления скрытых дефектов, либо после очень продолжительной работы в результате износа.

Не всегда обязательно заменять неисправное устройство на новое, чаще всего его можно восстановить, отрегулировать. Для этого, а также для выбора в приобретении новых установочных устройств нужно знать основные их типы, принципы и допустимые причины поломок.

При замене выключателя или приобретении нового следует обратить внимание на конструкцию механизма (клавишный, перекидной, кнопочный, поворотный, шнуровой), на конструкцию корпуса (для скрытой или открытой проводки, для установки на проводе, для встраивания в электроприборы), на число полюсов в коммутирующих цепях, на номинальный коммутируемый ток.

Наибольшее применение получили выключатели с кинематическими схемами, которые мы приведем ниже.

Рис. 77. Конструкция качающего механизма выключателя с пружиной сжатия: 1 — клавиша; 2 — пружина; 3 -— шарик; 4 — коромысло

Рис. 78. Конструкция качающего механизма выключателя с пружиной растяжения: 1 — контактная пластина; 2 — рамка; 3 —скоба; 4 — пружина; 5 — основание

Рис. 79. Конструкция кулачкового механизма выключателя с плоской пружиной: 1 — ручка; 2 — пружина; 3 — контактная пластина

В качающем механизме с пружиной сжатия (рис. 77) при нажатии на клавишу 1 шарик 3, сжимая пружину 2, проходит через ось качания коромысла 4. После чего под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение.

В качающем-механизме с пружиной растяжения (рис. 78) рамка 2, механически закрепленная на клавише выключателя и прижимаемая к основанию 5 пружиной 4, может качаться вокруг оси, вступая в контакт с пластиной 1 или размыкая этот контакт. Пружина 4 посредством детали 3 при переходе рамки 2 через вертикальную плоскость перекидывает рамку из положения «Включено» в положение «Выключено» или обратно, в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши.

Механизм применяется в выключателях с плоским корпусом с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Выключатели эстетичны, удобны для пользования, пригодны для скрытой и открытой проводки. Металлокерамический контакт, содержащий серебро, обеспечивает надежную работу выключателя, рассчитанного на ток до 4 А.

Принцип работы кулачкового механизма с плоской пружиной приведен на (рис. 79).

Рис. 80. Механизм кулачкового типа выключателя (переключателя)

Рис. 81. Механизм тумблерного типа выключателя (переключателя)

В бытовых приборах применяются выключатели и переключатели кулачкового (рис. 80) и тумблерного (рис. 81) типов.

Механический износ контактов и выключателей происходит из-за расклепывания, истирания, оплавления вольтовой дугой, возникающей в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта на контакт.

Наибольший износ возникает при медленном разведении контактов, когда вольтова дуга продолжается значительное время. Поэтому при выборе нового выключателя следует отдать предпочтение конструкции, которая обеспечивает более быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения дуги.

Но самым опасным для выключателя является образование между контактами постоянного искрения из-за ненадежного прилегания контактов во включенном состоянии. Это может быть следствием недостаточного усилия перекидной пружины, окисления, загрязнения контактов.

Неисправность обнаруживается по миганию лампы, в цепи которой стоит выключатель. Неисправность нужно немедленно устранить, иначе выключатель полностью выйдет из строя.

Из всех типов розеток следует отдать предпочтение конструкции с прижимной пружиной, которая обладает наибольшей надежностью.

Конструкция выключателей и розеток для скрытой электропроводки предусматривает присоединение проводов после закрепления выключателя или розетки в гнезде на стеновой панели — это предохраняет провода от излишних изгибов.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

• Гараж
• Укладка черепицы
• Печи и камины. Конструкции печей Потапова, Волкова