Основы электротехники

Электротехника занимается техническими приборами и установками, предназначенными для производства, распределения и применения электроэнергии. Многие машины и технические установки используют для своей работы электрическую энергию, потому что ее можно без больших потерь превращать в другие формы энергии, например в тепловую энергию или в механическую энергию. Для того чтобы знать опасности при пользовании электроприборами, а также для лучшего понимания необходимости выполнять требования по безопасности (требования норм VDE) знание основ электротехники является необходимым.

Основные понятия

Цепь электротока Электрическая энергия может передаваться только в замкнутой цепи. Ее называют цепью электрического тока. Движение электрически заряженных частичек в цепи называют электрическим током. В металлических проводниках он состоит из потока электронов, в проводящих жидкостях (электролитах) и в газах (плазма) — из ионов. Из-за хорошей электропроводности в качестве материалов для проводников электрического тока применяют медь и алюминий. Металлы обладают свободными электронами, которые непрочно связаны с атомами и поэтому могут легко обмениваться между ними. Плохие проводники имеют меньше свободных электронов, непроводящие материалы (изолирующие материалы, которые называют так же диэлектриками) почти не имеют свободных электронов, например керамика или синтетические материалы.

Для понимания цепи электрического тока может служить простейшая гидравлическая цепь (рис. 1). В гидравлической сети насос создает давление; поток жидкости приводит в движение гидравлический мотор. Аналогично в цепи электрического тока генератор создает напряжение, поток электронов приводит в действие электромотор (рис. 2).

Рис. 1. Цепь гидравлического потока

Рис. 2. Цепь электрического тока

Электрическое напряжение (U) Гидравлический насос создает с одной стороны избыточное давление, а на другой стороне — пониженное давление. Разница давлений является причиной потока жидкости. В случае генератора на одном полюсе создается недостаток электронов (положительный полюс) и на другом — избыток электронов (отрицательный полюс). Возникшую разницу электронного давления называют электрическим напряжением. Электрическое напряжение измеряется в вольтах (В).

Измерительный прибор для измерения электрического напряжения называют вольтметром. Измерители напряжения показывают разницу напряжений между контактами (рис. 3).

Рис. 3. Измерение напряжения и тока

Электрический ток (I) Электрический ток может течь, если существует напряжение и цепь замкнута. Проходящее за единицу времени через проводник количество электронов называют электрическим током. Электрический ток измеряется в амперах (А). Измерительный прибор для измерения электрического тока называют амперметром. Измеритель тока должен так включаться в электрическую цепь, чтобы ток протекал как через электроприбор, так и через измерительный прибор (см. рис. 3).

Электрическое сопротивление (R) Все электрические провода и приборы создают большее или меньшее сопротивление электрическому току. Величина сопротивления и состояние проводов зависят от размеров сечения провода, а также от температуры окружения (табл. 1). Величина сопротивления измеряется в омах (Ω — омега).

Создание напряжения

Создание напряжения путем разделения электрических зарядов является основой производства электрической энергии. При этом обычно другие виды энергии превращаются в электрическую энергию.

Напряжение вследствие индукции возникает, когда электрический проводник (катушка) двигается в магнитном поле (рис. 4). Эта возможность создавать напряжение (индуцировать его) в основном используется в генераторах электростанций и в транспортных средствах (рис. 5). Создание напряжения за счет химической энергии имеет место тогда, когда различные металлы или материалы соприкасаются с токопроводящей жидкостью (электролитом). При этом получается гальванический элемент. Многие соединенные гальванические элементы называют батареей. Электроды имеющихся в продаже сухих батареек в большинстве случаев состоят из угля и цинка (рис. 6). Угольно-цинковые элементы создают напряжение в 1,5 В. При съеме электротока менее благородный полюс батареи — цинковый сосуд — разрушается.

Рис. 4. Напряжение за счет индукции

Рис. 5. Принцип генератора

Рис. 6. Угольно-цинковый элемент

Разряженные батареи должны выниматься из устройств, работающих на этих батареях, так как они могут быть испорчены вытекающим электролитом. Это же относится к приборам, которые длительное время не эксплуатируются. Использованные батарейки должны собираться и уничтожаться.

Создание напряжения с помощью трения. Синтетические материалы в основном хорошие диэлектрики. Они могут при помощи трения о другие материалы заряжаться более высоким электрическим зарядом. Вследствие изоляции напряжения не могут уйти в землю (статические заряды). Так, например, автомобиль на сухой дороге может зарядиться до напряжения в 1000 В. Действием электростатических зарядов является, например, притягивание частичек пыли к стеклу и притягивание пленки к подложке. При разряде статического заряда может возникнуть искрение, взрыв паров растворителей или пылевоздушных смесей.

Действие электрического тока

Действие электрического тока проявляется в превращении электрической энергии в тепловую, световую, механическую и химическую энергии.

Тепловое действие Во всех проводниках поток электронов ограничивается сопротивлением проводника. При этом проводник нагревается. Тепловое действие электрического тока используется, например, в электрокипятильниках, кухонных плитах, электропаяльниках, плавких предохранителях и при дуговой электросварке (рис.7).

Рис. 7. Электрокипятильник

Световое действие В лампах накаливания электрический ток нагревает проволоку из вольфрама до белого каления, так что она излучает свет (рис. 8). Впрочем, при этом 95% электроэнергии превращается в тепловую и только 5% превращается в световую энергию. В люминесцентных лампах используются свойства определенных газов, например неона или паров ртути, светиться при прохождении через них электрического тока. Коэффициент полезного действия таких ламп составляет от 15 до 20%.

Рис. 8. Светильник

Механическое действие Каждый проводник, по которому течет электрический ток, образует вокруг себя магнитное силовое поле. Эти магнитные действия превращаются в движение, например, в электромоторах, в магнитных подъемных устройствах, в магнитных вентилях и в реле (рис. 9).

Рис. 9. Электромотор

Химическое действие Электропроводящие жидкости (электролиты) содержат ионы как носители напряжения. Если пропускать через электролит электрический ток, то к положительному полюсу будут притягиваться отрицательно заряженные ионы, а к отрицательному полюсу — положительно заряженные ионы. Это явление называют электролизом. Его используют для разложения воды на составляющие ее части, при нанесении гальванических покрытий и при получении чистых металлов (рис. 10).

Рис. 10. Гальваническое покрытие никелем

Виды тока

Среди видов электрического тока различают:

• Постоянный ток: Обозначение (—) или DC (Direct Current = постоянный ток).
• Переменный ток: Обозначение (~) или AC (Alternating Current = переменный ток).

В случае постоянного тока (—) ток течет в одном направлении (рис. 11). Постоянный ток поставляют, например, сухие батарейки, солнечные батареи и аккумуляторы для приборов с небольшим потреблением электротока. Для электролиза алюминия, при дуговой электросварке и при работе электрифицированных железных дорог требуется постоянный ток большой силы. Он создается с помощью выпрямления переменного тока или с помощью генераторов постоянного тока. В качестве технического направления тока принято, что он течет от контакта со знаком «+» к контакту со знаком «—». В случае переменного тока (~) различают однофазный переменный ток, трехфазный переменный ток и высокочастотный ток (см. рис. 11).

Рис. 11. Виды тока

При переменном токе ток постоянно изменяет свою величину и свое направление. В западноевропейской энергосети ток за секунду меняет свое направление 50 раз. Частота изменения колебаний в секунду называется частотой тока. Единица частоты — герц (Гц). Однофазный переменный ток требует наличия проводника, проводящего напряжение, и обратного проводника. Переменный ток применяется на стройплощадке и в промышленности для работы электрических машин, например ручных шлифовальных устройств, электродрелей и круговых пил, а также для освещения стройплощадок и оборудования стройплощадок.

Генераторы трехфазного переменного тока вырабатывают на каждой из своих трех намоток переменное напряжение частотой 50 Гц. Этим напряжением можно снабжать три раздельные сети и при этом использовать для прямых и обратных проводников всего шесть проводов. Если объединить обратные проводники, то можно ограничиться только четырьмя проводами (рис. 12).

Рис. 12. Генератор трехфазного переменного тока с четырехпроводной сетью

Общим обратным проводом будет нейтральный проводник (N). Как правило, он заземляется. Три другие проводника (внешние проводники) имеют краткое обозначение L1, L2, L3. В единой энергосистеме Германии напряжение между внешним проводником и нейтральным проводником, или землей, составляет 230 В. Напряжение между двумя внешними проводниками, например между L1 и L2, составляет 400 В. О высокочастотном токе говорят, когда частота колебаний значительно превышает 50 Гц (от 15 кГц до 250 МГц). С помощью высокочастотного тока можно нагревать токопроводящие материалы и даже плавить их, например металлы и некоторые синтетические материалы.

Электроприборы в сети электрического тока

Электрические машины и приборы называют потребителями. Они преобразуют электрическую энергию в другие формы энергии, например в тепловую в нагревательном устройстве или в электромоторе — в механическую энергию. Каждый потребитель имеет свое электрическое сопротивление. Сопротивление потребителя тем больше, чем длиннее проводник, чем меньше его сечение и чем хуже проводит ток материал проводника. Сопротивление проводника длиной 1 м и сечением 1 мм² называют удельным сопротивлением р («ро»). Его величина зависит от материала и от температуры, ее можно определить из таблиц материалов. Расчет сопротивления проводника осуществляется по следующей формуле:

R=l*p₀/A,

где R — сопротивление в Ом; l — длина проводника в м; р₀ — удельное сопротивление в Ом*мм²/м; А — поперечное сечение проводника в мм².

Пример Трехжильный кабель удлинителя из медной проволоки имеет длину 50 м. Сечение каждой жилы равно 1,5 мм². Удельное сопротивление меди составляет 0,0178 (Ом*мм²)/м. Рабочая длина провода составляет 100 м (прямой и обратный проводники — каждый по 50 м).

R = (100 м * 0,0178 (Ом*мм2)/м)/1,5 мм2;	R = 1,2 Ом.

Зкон Ома Ток, протекающий через сопротивление, тем больше, чем меньше сопротивление и чем больше напряжение. Расчет электрического тока:

I=U/R,

где I — ток в амперах (A); U — напряжение в вольтах (В); R — сопротивление в омах (Ом).

1 Ампер = 1 Вольт / 1 Ом; 			1 А = 1 В / 1 Ом.

Пример Какой ток проходит через электроприбор с сопротивлением R = 10 Ом, который подключен к напряжению Uв 6 В и, соответственно, 230 В?

• I=U/R; I=6В/10Ом; I=0,6А.
• I=U/R; I=230В/10Ом; I=23А.

Если прибор с сопротивлением 10 Ом подключен к напряжению в 6 В, то в нем течет ток в 0,6 А. Если этот же прибор подключить к напряжению в 230 В, то ток составит 23 А. Каждый прибор может быть подключен только к тому напряжению, на которое он рассчитан. Допустимое рабочее напряжение указывается на специальной табличке на корпусе прибора (рис. 13). Если прибор предназначен для подключения к напряжению 230 В, то он при 6 В не может нормально работать, ток слишком маленький. Наоборот, предназначенный для работы при напряжении 6 В прибор при подключении к напряжению 230 В будет разрушен, так как ток слишком большой.

Электрическая мощность (Р) Электрическая мощность прибора как при постоянном, так и при переменном токе пропорциональна напряжению U и силе тока I. Мощность также указывается на табличке на корпусе прибора. В случае электромоторов это механическая мощность на валу привода (см. рис. 13).

Рис. 13. Табличка с данными об электромоторе

Электрическая мощность Р — это произведение напряжения на силу тока. Единица мощности — ватт (Вт). Расчет электрической мощности:

Р=U*I,

где Р — электрическая мощность в Вт; U — электрическое напряжение в В; I— электрический ток в А.

1 ватт = 1 вольт * 1 ампер; 1 Вт = 1 В • 1 А

Пример Определить силу тока в нагревательном приборе мощностью 3 кВт, который подключен к напряжению в 230 В. I=P/U; I=3000Вт/230В; I=13,0А.

Если электрические машины или приборы подключаются через удлинитель, например через кабельный барабан, то вследствие сопротивления этого проводника возникает потеря напряжения. Потеря напряжения от счетчика до потребителя может составлять не более 1,5% от номинального напряжения в сети. При номинальном напряжении в 230 В это составляет 3,45 В. В случае электромоторов потеря напряжения в сети может составлять не более 3%. Потери напряжения в сети:

U=I*R

Пример Определить потери напряжения нагревательного прибора мощностью 3 кВт, если он подключен к 50-метровому удлинителю с сопротивлением R — 1,2 Ом.

U=13,0А*1,2Ом;	U=15,6В.

Это напряжение недопустимо!

Нагревание кабеля удлинителя соответствует мощности

Р=15,6В*30А;	Р= 202,8Вт.

Кроме того, кабель удлинителя нагревается током. Намотанный на барабан кабель удлинителя может быть поврежден теплом электротока. При подключении приборов с большими мощностями провод удлинителя должен быть размотан с барабана на всю его длину.

Электрическая мощность при индуктивных или емкостных сопротивлениях

Индуктивными сопротивлениями являются, например, обмотки электромоторов или катушки, емкостными сопротивлениями являются конденсаторы. При работе этих сопротивлений действительная мощность уменьшается. Это учитывается мощностным коэффициентом cos φ. Электрическая мощность при переменном токе:

P=U*I*cos φ.

Электрическая мощность при трехфазном переменном токе:

P =√3*U*I*cos φ.

При трехфазном переменном токе вследствие образования цепи из трех внешних проводников получается увеличение мощности по сравнению с однофазным переменным током с коэффициентом √3 = 1,172.

Электрическая работа и ее стоимость

Чем больше мощность и чем дольше время работы подключенного прибора, тем больше электрическая работа. Электрическая работа получается как произведение электрической мощности и продолжительности работы. Единицами электрической работы являются ватт * секунда и джоуль, а также крупная единица — киловатт * час.

1 кВт*ч= 3600000Вт*с = 3600000Дж.

Взятая из сети электрическая работа измеряется счетчиком в киловатт-часах (кВт*ч). Стоимость электроэнергии получается из произведения потребленной электрической работы и тарифа на электроэнергию. Наряду со стоимостью электрической работы большинством предприятий по снабжению потребителей электроэнергией рассчитаны твердые расценки. Эти расценки зависят от вида здания и объема установленных электрических мощностей. Расчет стоимости электрической работы:

W=P*t,

где W — электрическая работа в киловатт * часах; Р — подключенная мощность в киловаттах; t — продолжительность работы (время) в часах:

1 киловатт * час = 1 киловатту - 1 час; 1 кВт ч = 1 кВт * 1 ч.

Пример Какая стоимость электрической работы получится, если нагревательный прибор с мощностью 2 кВт при тарифе на электроэнергию 0,15 Евро/кВт*ч работает в течение 6 часов?

W=P*t;	W = 2кВт*чх6ч;	W= 12 кВт*ч.

Стоимость работы =12 кВт*ч х 0,15 Евро / кВт*ч. Стоимость работы = 1,80 Евро.

Распределение электрической энергии

Для распределения электрической энергии применяются провода, предохранители и выключатели. Необходимые для образования замкнутой цепи проводники от места подключения к электроприбору и обратно присоединяются к общей сети с помощью изолированных проводов, называемых также жилами. Для предотвращения механических повреждений провода защищаются специальными коробами, которые содержат третью жилу, которая служит защитным проводником и не находится под током. Местные сети снабжаются электроэнергией с помощью линий высокого напряжения, выключателей и трансформаторов, подключенных к электростанциям. Подключение потребителя к местной сети происходит через кабель или воздушные провода к домашнему шкафу подключения. Этот защищенный пломбами ящик содержит предохранительное устройство для подключения к дому.

Для электрических проводов чаще всего применяют медь из-за ее хорошей электропроводности. Но и медная проволока вследствие ее сопротивления нагревается при протекании по ней тока. Слишком сильный ток может сильно нагреть проводники, повредить изоляцию и привести к пожару. Допустимый для проводника ток может быть превышен при перегрузке или при коротком замыкании. Перегрузка наступает, когда подключенные приборы вместе создают слишком большой ток в цепи. Короткое замыкание — это прямое соединение электрических проводов. При этом сопротивление проводников становится очень малым. Следствием является очень большой ток в сети.

Для того чтобы избежать перегрузки проводов и приборов, они защищаются предохранителями. Предохранителями являются приборы, которые при превышении максимального тока в цепи эту цепь прерывают. Различают плавкие предохранители (рис. 14) и предохранители-автоматы (предохранительные автоматические выключатели) (рис. 16). Плавкие предохранители содержат внутри тонкий проволочный или ленточный плавкий проводник, который при слишком большом токе в сети расплавляется и прерывает цепь (рис. 15). В зависимости от способа отключения различают быстрые, среднемедленные и медленные предохранители. Регулировочная гайка в патроне предохранителя должна воспрепятствовать, чтобы корпус предохранителя не мог быть ввинчен с недопустимо большой силой (см. рис. 15).

Регулировочные гайки и соответствующие патроны предохранителей строго стандартизованы. Регулировочная гайка имеет размер, соответствующий сечению проводника, и может заменяться только специалистами.

Рис. 14. Плавкий предохранитель

Рис. 15. Предохранители и их обозначения

Рис. 16. Предохранительный выключатель мотора с биметаллическим прерывателем

Предохранители электроприборов (тонкие предохранители) служат для защиты измерительных приборов и электроники, например управляющих приборов и приборов в автомобилях. Неисправные предохранители не должны исправляться. На предохранители нельзя ставить «жучки». Защитные выключатели моторов имеют то преимущество, что с их помощью можно включать и отключать мотор и в то же время защитить подключенный мотор от перегрузки. Биметаллическая лента нагревается при слишком большом значении силы тока и с помощью механики отключает мотор (см. рис. 16).

Сетевые предохранительные выключатели (предохранительные автоматы) после произошедшего срабатывания снова могут быть включены. Они имеют магнитный прерыватель, который, например, при коротком замыкании прерывает цепь электрического тока, и биметаллический прерыватель, который действует с задержкой при длительной перегрузке. Если предохранительный автомат отключается с помощью биметаллического прерывателя, он может быть снова включен только после остывания биметаллической полосы (рис. 17).

Рис. 17. Сетевой предохранитель-выключатель

Производственная безопасность и безопасность труда

Несчастные случаи при обращении с электрическим током в большинстве случаев происходят за счет технических недостатков, незнания, легкомыслия или невнимательности. Поэтому знание причин опасностей несчастных случаев и мероприятий по предотвращению несчастных случаев обязательно для всех, принимающих участие в происходящем на стройплощадке.

Действие электрического тока на тело человека Если электроток течет через тело человека, например при касании провода под напряжением, то при превышении определенной величины силы тока мускулатура органов дыхания может быть парализована. При невозможности отсоединения от провода под напряжением могут наступить судороги мускул, нарушения равновесия, остановка дыхания и сердца.

Токи свыше 50 мА и напряжения свыше 50 В опасны для жизни! Поэтому работы с деталями, находящимися под напряжением, строжайше запрещены.

Мероприятия первой помощи при несчастных случаях:

• разорвать цепь;
• освободить дыхательные пути;
• массаж сердца, а также искусственное дыхание;
• немедленный вызов скорой врачебной помощи.

Неисправности электрических установок При нарушениях изоляции в электрических установках может возникнуть короткое замыкание, замыкание на землю, замыкание проводов и замыкание на корпус (рис. 18).

Рис. 18. Короткое замыкание, замыкание на корпус, замыкание на землю, замыкание проводов

Короткое замыкание возникает между двумя находящимися под напряжением электрическими проводами, когда они соприкасаются без изоляции. Включенный в цепь предохранитель отключает возникающий при этом большой ток короткого замыкания. Замыкание на землю возникает при прямой связи одного из находящихся под током проводов с землей или с заземленными деталями. И в этом случае предохранитель отключает ток замыкания на землю.

Замыкание проводов возникает, например, при преступной установке «жучка» на предохранитель, когда установка не может быть отключена. Замыкание на корпус возникает, когда из-за нарушения изоляции напряжение попадает на части установки, которые не должны быть под напряжением, например корпус электрической машины. При этом вначале ток отсутствует, и предохранитель не реагирует. Таким образом, замыкание на корпус при хорошо изолированном основании установки долгое время остается нераспознанным. При соприкосновении с установкой ток течет через человека в землю (рис. 19).

Рис. 19. Опасное напряжение при соприкосновении

Величина этого тока зависит от сопротивления человеческого организма и от проводимости связи человека с землей. Если человек соприкасается с заземлением, например с водопроводными, газовыми трубами или трубами отопления, то через него может идти опасно большой ток (рис. 20).

Рис. 20. Цепь аварийного тока

Защитные мероприятия

Защитное малое напряжение. Там, где имеет место опасность, что человек может соприкасаться с проводами под током, по соображениям безопасности может использоваться только низкое напряжение не более 50 В, например в сварочных аппаратах или в светильниках при работе в резервуарах или тесных пространствах. В детских игрушках напряжение может быть не более 25 В. Во всех установках с рабочим напряжением более 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока предписываются другие защитные мероприятия против ударов электротоком.

Защитная изоляция При защитной изоляции все металлические части, которые могут в случае аварии попасть под напряжение, должны быть изолированы с помощью особых мероприятий. Защитная изоляция часто применяется в малых машинах и бытовых электроприборах. В ручных электродрелях с защитной изоляцией, например, пластмассовая шестерня предотвращает токопроводную связь в приводе между мотором и шпинделем сверла. Провод и штекер в приборах, оборудованных защитной изоляцией, делают двухжильными или двухполюсными.

Защитные мероприятия в системе TN В системе TN нейтральный провод N трансформатора напрямую заземляется (Т от французского terre — земля). Корпус и кожух подключенных приборов соединены защитным проводом РЕ (цвет зелено-желтый) с нейтральным проводом (рис. 21). Соединение в случае проводов сечением больше 6 мм2 может осуществляться одним общим проводом PEN (PEN = проводники РЕ и N, соединенные вместе).

Рис. 21. Защита в системе TN

Переносные приборы подключаются к розеткам с помощью защитного контакта — «шуко-штекера» (рис. 22). При этом провод подключения должен быть трехжильным.

Рис. 22. Защитный контакт

Защитный разрыв При защитном разрыве между сетью и электроприбором включается разделительный трансформатор. При этом получают незаземленное напряжение (рис. 23). К разделительному трансформатору можно подключать только один прибор с рабочим током не более 16 А. Защитный разрыв применяется в строительных машинах, как, например, бетономешалки, вибраторы для бетона или машины для мокрого шлифования.

Рис. 23. Защитный разрыв

Защитный выключатель Защитные выключатели обеспечивают наибольшую безопасность для электрических машин. Поэтому многими предприятиями, поставляющими электроэнергию, предписывается применение защитных выключателей от аварийных токов. Таким образом можно контролировать как сети под током, так и отдельные приборы и при возникновении неисправности отключать их (рис. 24).

Рис. 24. Защитный выключатель аварийного тока

Ток в подводящем проводе обычно имеет ту же величину, что и ток в отводящем проводе. В случае неисправности в машине, например при замыкании на корпус, какая-то часть обратного тока уходит в землю. Защитный выключатель при этом отключается в течение 0,2 с. С помощью пробной кнопки Т можно симулировать аварийный ток. Если нажать пробную кнопку, то выключатель должен сработать. Для того чтобы обеспечить хорошую защиту людей, следует пользоваться защитными выключателями F1 с предельным током 30 или 10 мА.

Виды защиты, классы защиты

Электрические приборы и установки должны в зависимости от применения и места установки быть защищены от непроизвольного воздействия, а также от проникновения чужеродных тел и воды. В случае светильников, нагревательных приборов, приборов с электромоторами, электроинструментов и приборов электромедицинского лечения виды защиты могут быть показаны на табличке, где указан тип прибора в виде смысловой картинки. Виды защиты описываются кратким обозначением, которое состоит из букв IP (IP — International Protection) и двух цифр, показывающих степень защиты (табл. 2).

Таблица 2. Знаки-изображения для обозначения видов защиты IP

Пример для вида защиты IP: IP 44 = Защита против проникновения твердых тел диаметром более 1,0 мм. Защита от водяных брызг со всех направлений.

Электрические приборы подразделяются по классам зашиты (табл. 3). Классы защиты показывают, какие защитные мероприятия применяются при установке против прямого и непрямого воздействия на них. Различают защитные классы I, II и III.

Таблица 3. Защитные классы

Защитный класс I, например, содержит все приборы с металлическим корпусом, которые должны иметь присоединительную клемму для проводника РЕ (желто-зеленый защитный провод) с соответствующим обозначением.

Электрические установки на стройплощадках

Все машины и приборы с электрическим приводом на строительной площадке должны быть подключены к центральному электрораспределительному щиту. Центральный электрораспределительный щит должен соответствовать действующим требованиям (VDE 0612). Корпус центрального электрораспределительного щита должен быть из металла или из пластмассы, деревянный шкаф недопустим. В шкафу центрального электрораспределительного щита (шкаф AV) расположено присоединение к сети тока (рис. 25). Кроме того, он содержит счетчик, защитные выключатели F1, предохранители, а также розетки и клеммы.

Рис. 25. Шкаф центрального электрораспределительного щита

Шкаф должен запираться. Особенно важным является безупречное заземление электрораспределительного щита на стройплощадке. Оцинкованные огневым методом ленточные или стержневые заземляющие элементы должны быть соединены с клеммами заземления хорошо изолированными плетеными медными проводами сечением не менее 16 мм². После оборудования стройплощадки необходимо испытать все электрические установки ответственным специалистом на правильность подключения и работы защитных мероприятий. Результаты испытания по соображениям соблюдения закона необходимо оформить в виде протокола испытаний.

На больших строительных площадках целесообразно устанавливать несколько электрораспределительных щитов, чтобы при отключении одного из предохранительных выключателей F1 не отключалась от городской сети вся стройплощадка. Для этой цели применяются также электрораспределительные щиты с несколькими цепями подключения, каждая из который оборудуется своим защитным выключателем F1. Кроме того, применяются распределительные шкафы (шкафы V) без электросчетчиков. Электрические приборы, соединительные розетки и провода должны соответствовать требованиям VDE (VDE — союз немецких электротехников) и должны нести знак о том, что они прошли испытания VDE (рис. 26).

Рис. 26. Знаки испытаний

Розетки. Розетки дня трехфазного тока должны соответствовать международному стандарту на круглые розетки по нормам СЕЕ (СЕЕ — международная комиссия по правилам и экспертизе электротехнических изделий) (рис. 27). Они позволяют применение токов большой силы и возможны в защищенном от водяных брызг и в водонепроницаемом исполнении. Кроме того, они удовлетворяют требованию безопасности, что только вилочно-розеточные системы, рассчитанные на одно напряжение, могут подходить друг к другу.

Рис. 27. Штекер трехфазного тока

На стройплощадке должен быть назначен ответственный за состояние электрических установок, а также его заместитель, которого должны знать все на стройплощадке. Ответственный имеет обязанность ежедневно проверять путем нажатия всех кнопок работу всех защитных выключателей F1, отключать электроустановку после окончания работы и запирать шкаф AV. Работающим на предприятии должны регулярно повторяться следующие правила.

• Неисправные приборы должны немедленно отключаться. Создание, изменение и ремонт электроприборов и установок могут производиться только специалистом-электриком.
• При неисправностях электроустановок или при необычных проявлениях при их работе, как, например, запах пожара, искрение или необычные звуки, установка должна быть отключена. Об этом следует известить ответственного.
• Кабели не должны чиниться, не должны протягиваться через острые края, закапываться в землю или подвергаться растяжению.
• При транспортировке электромашин штекер должен быть вынут из розетки. Переносные приборы после окончания работы должны снова отключаться от сети.
• Приборы с надписью «защищать от влаги» не должны включаться под дождем или храниться вне помещения.
• На электрических машинах и на электронагревательных приборах нельзя развешивать одежду или класть другие предметы.