Рассмотрите и назовите электромонтажные инструменты и материалы

Известно, что электрический ток может быть не только полезен для человека, но и представлять для него серьёзную опасность. Тело человека способно проводить электрический ток. И если оно оказывается под напряжением, то фактически становится элементом электрической цепи. Поражающее действие электрического тока зависит от величины тока, пути его прохождения через организм и времени прохождения. При этом сила тока зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления тела.

Доказано, что разные ткани организма имеют разное сопротивление. Кожа, кости и жировая ткань оказывают большое сопротивление, мышечная ткань, кровь, спинной и головной мозг — малое. Наибольшим сопротивлением обладает кожа человека, особенно её верхний слой.

Электрическое сопротивление тела человека с сухой и чистой кожей при напряжении 15-20 В может меняться от 3000 до 100 000 Ом. Повреждения кожи в виде царапин, порезов, ушибов, а также потовыделение снижают сопротивление до 300-500 Ом. При длительном протекании тока сопротивление кожи также уменьшается.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него электричества при переменном токе 0,001-0,0015 А. Этот ток называется порогово-ощутимым.

При токе 0,010-0,015 А (неотпускающий ток) человек не может самостоятельно оторвать руки от электродов. В этом состоянии он нуждается в посторонней помощи. Исход зависит от длительности воздействия тока. При продолжительном действии сила тока, возрастая, может привести к поражению органов дыхания и сердца. Наилучшая помощь в этой ситуации — отключить источник электроэнергии, страхуя при этом пострадавшего от падения на пол. Если выключатель источника питания находится далеко (вне класса), то пострадавшего необходимо оторвать от электродов — с помощью изолятора в виде палки, доски, ремня, шарфа или схватив за одежду. Дотрагиваться до тела человека, находящегося под напряжением, опасно, так как спасатель сам может оказаться в положении пострадавшего.

Ток в 0,05 А опасен для жизни. При длительном протекании через а) руки человека, через б) руку и ноги или через в) ноги ток приводит к поражению сердца и его остановке. В этом состоянии пострадавшего необходимо быстро отключить от источника электроэнергии и экстренно оказать ему помощь (массаж сердца, искусственное дыхание), так как через 5-7 минут может наступить смерть.

Опасное для жизни напряжение — 50 В.

В большинстве практических работ по электротехнике школьники используют источники постоянного тока с напряжением 4-4,5 В, которое совершенно безопасно для человека, если только речь идёт о гальванических источниках постоянного тока в виде батареи от карманного фонаря.

Со вторичными источниками постоянного тока, которые включаются в сеть переменного тока с напряжением 36 или 42 В, следует вести себя более осторожно. Особенная бдительность требуется при работе с напряжением 42 В. Переменное напряжение 42 В существенно уменьшает, но не ликвидирует опасность поражения электрическим током. В теле человека при таком напряжении может возникнуть эффект неотпускающего тока со всеми опасными для жизни последствиями.

Правила безопасности при работе с источниками переменного тока с напряжением 42 В

1. Монтаж и разборка всех электрических цепей должны проводиться при отключенном источнике электроэнергии.
2. Источник переменного тока можно включать только после того, как учитель или лаборант проверит электрическую цепь, собранную школьником.
3. Запрещается дотрагиваться руками до элементов собранной электрической цепи после включения источника тока, особенно до электродов, подключаемых к выходам источника.

Организация рабочего места для электротехнических работ

Для выполнения электротехнических работ применяется электромонтажный инструмент и различные электротехнические материалы (монтажные провода, шнуры, изоляционные ленты, трубки и др.). Электромонтажный инструмент при неумелом и неправильном использовании может стать источником механических травм.

Рассмотрим назначение и устройство основных электромонтажных инструментов (рис. 60).

Рис. 60. Электромонтажные инструменты: а — кусачки боковые, б — нож, в — круглогубцы, г — плоскогубцы, д — пассатижи, е — щипцы, ж — отвёртка

Кусачки боковые — инструмент, которым перерезают (откусывают) провод и снимают изоляцию. Кусачки имеют острые режущие кромки.

Нож используется для зачистки проводов.

Круглогубцы применяют, когда нужно загнуть проволоку, сделать из неё кольцо.

Плоскогубцы — инструмент, которым сгибают, скручивают провода и обжимают места их соединения. Плоскогубцы имеют насечку на внутренней стороне губок.

Пассатижи — это комбинированные плоскогубцы. Ими можно как откусывать, так и сгибать, скручивать провода, а также обжимать соединяемые жилы проводов.

Щипцы служат для снятия изоляции.

Отвёртки разных размеров применяют для отвинчивания и завинчивания винтов. Металлические части отвёрток изготовляют из твёрдой стали, а ручки — из древесины или пластмассы (они не должны иметь трещин и сколов).

Монтаж электрических цепей производят на столах, покрытых изоляционным материалом (рис. 61).

Рис. 61. Организация рабочего места при электромонтажных работах

Для удобства работы электромонтажник должен слева от себя иметь материалы, подготовленные к монтажу (провода, выключатели, лампы, патроны, винты, гайки, шайбы и др.), перед собой — монтажную панель и электрическую схему цепи, справа — электромонтажные инструменты. Ближе к себе надо располагать те инструменты, которые используются чаще (кусачки, плоскогубцы, отвёртка).

Правила безопасности при электротехнических работах

1. Во время работы на монтажной панели должны находиться только те материалы или детали, которые монтируются.
2. Электромонтажные инструменты должны иметь изолированные ручки.
3. Работать можно только исправным инструментом. Подавать инструмент надо ручкой от себя, а класть на стол — ручкой к себе.
4. Необходимо бережно обращаться с инструментом и материалами, не ронять их на пол. Использовать электромонтажные инструменты следует только по назначению.
5. Лезвие отвёртки должно плотно входить в шлиц винта. Работать отвёрткой на весу запрещается.
6. На рабочем месте надо соблюдать порядок. Инструменты и материалы должны находиться в отведённых для них местах.

Практическая работа № 25

Задание. Изготовить гальванический элемент.

1. На кусочек алюминиевой фольги положите смоченную солёной водой или слюной бумагу. Поверх бумаги положите любую монету.
2. К фольге и монете подключите щупы от вольтметра с пределом измерения напряжения менее 1 В и измерьте ЭДС полученного гальванического элемента.
3. Такой же гальванический элемент можно изготовить, взяв картошку или яблоко. Надо воткнуть в какой-нибудь из корнеплодов на некотором расстоянии друг от друга куски стального и медного (алюминиевого) провода и измерить ЭДС между проводами.

Практическая работа № 26

Задание 1. Собрать электрическую цепь с элементами управления и защиты. Проверить исправность электрической цепи.

Инструменты и материалы: источник тока, плавкий предохранитель, выключатель, электролампа и реостат.

1. Начертите принципиальную электрическую схему цепи, состоящей из последовательно соединённых источника тока, предохранителя, выключателя, электрической лампочки и реостата.
2. Соберите электрическую цепь по разработанной схеме.
3. С разрешения учителя подключите собранную схему к источнику питания.
4. Понаблюдайте за нитью накаливания лампы, перемещая ползунок реостата.
5. Поясните: почему накал нити электролампы меняется при изменении положения ползунка реостата?
6. Сделайте выводы по работе и занесите их в тетрадь.
7. Отключите цепь от источника питания и разберите схему.

Задание 2. Изготовить «пробник» (рис. 62). Проверить исправность проводов и элементов электрической цепи.

Рис. 62. Электрический «пробник»: 1 — лампочка, 2 — патрон, 3 — батарейка, 4 — провода, 5 — зажимы типа «крокодил»

Инструменты и материалы: электролампочка на 6 В, электропатрон, батарейка на 4,5 В, три куска гибкого тонкого электропровода, две толстые резинки, два зажима типа «крокодил», два кусочка электроизоляционной трубки.

1. Электрическую лампочку закрепите в патроне.
2. Два куска тонкого гибкого монтажного провода присоедините к каждой клемме патрона.
3. Используя тугую бельевую резинку или другой материал, прикрепите патрон с лампочкой к корпусу батарейки.
4. Соедините гибким проводом одну из клемм патрона с положительным полюсом батарейки при помощи изоляционной трубки.
5. Присоедините свободный конец другого гибкого провода к зажиму типа «крокодил».
6. Отведите третий кусок провода от отрицательного полюса батарейки ко второму зажиму типа «крокодил».
7. При проверке исправности элемента электрической цепи к нему присоединяют оба зажима «крокодил».
8. Проверьте исправность проводов, предохранителей и электролампы из предложенного набора.

Предложите свою конструкцию «пробника». Опишите его работу при проверке исправности проводов и других элементов цепи.

Практическая работа N° 27

Задание. Собрать разветвленную электрическую цепь.

Инструменты и материалы: монтажная панель, пакет с крепежом, вилка штепсельная, электропатрон (2 шт.), предохранитель (2 шт.), электролампа МО-36-25 (2 шт.), двухполюсный выключатель, розетка штепсельная, провода, набор электромонтажных инструментов, источник питания типа ИПТ.

1. Начертите принципиальную электрическую схему цепи, состоящей из источника тока, двух предохранителей, двухполюсного выключателя, розетки, двух ламп.
2. После проверки схемы учителем получите комплект арматуры для электромонтажных работ.
3. Согласно монтажной схеме, изображённой на рисунке 63, разместите установочные изделия на монтажной панели и закрепите с помощью винтов М4х16, гаек и зажимов.

Рис. 63. Схема разветвлённой электрической цепи: 1 — плавкие предохранители, 2 — штепсельная розетка, 3 — лампы накаливания, 4 — выключатель

1. Зажимы соедините проводами с контактами на панели.
2. Произведите монтаж электрической цепи.
3. После проверки цепи учителем подключите цепь к источнику питания с напряжением 36 (42) В.
4. Исследуйте особенности работы цепи.
5. Сделайте выводы и занесите их в рабочую тетрадь.
6. С разрешения учителя отключите цепь от источника питания, разберите цепь и упакуйте комплект арматуры в коробку.

Новые слова и понятия

Правила электробезопасности, порогово-ощутимый ток, электромонтажные инструменты, организация рабочего места для электромонтажных работ, электрический «пробник».

Цели: познакомиться с правилами безопасности на уроках электротехнологии.

Дата проведения: 28.03.2011 г.

Составитель: учитель технологии

I. Организационный момент.

II. Повторение пройденного материала.

Опрос (письменный или устный) по пройденному материалу:

1) Рассмотрите и назовите электромонтажные инструменты и материалы на вашем рабочем столе. Каково назначение каждого из них?

2) Какие общие требования предъявляются к электромонтажным инструментам?

3) Подумайте: зачем изолируют ручки инструментов для электротехнических работ, токопроводящие жилы электрического провода?

4) Назовите основные правила электробезопасности при работе в мастерской электротехнологии.

5) Вспомните основные правила выполнения электротехнических работ.

III. Сообщение темы и цели урока.

IV. Изложение программного материала.

1. Иллюстративный рассказ учителя.

Большое преимущество электрической энергии – возможность передачи её от источника к потребителям на большие расстояния. Эта передача осуществляется с помощью проводов.

Электрические провода бывают без изоляции (голые) и с изоляционным покрытием.

Участок провода, по которому проходит электрический ток, называется токоведущей жилой. Жилы бывают однопроволочными и многопроволочными (рис. 64). Их делают из меди и алюминия – металлов, обладающих хорошей электропроводностью. Для изготовления особо прочных проводов применяют стальную проволоку.

Наряду с проводами в электротехнике находят широкое применение всевозможные электроизоляционные материалы. К ним относятся сухая древесина, стекло, пластмассы, фарфор, бумага, картон, сухая ткань, резина, дистиллированная вода, воздух, минеральное масло, краски, лаки, окислы металлов и др.

Изоляторы в электротехнике нужны так же, как и проводники, поскольку нельзя использовать электрический ток без надёжной изоляции. Изоляторы ограждают человека от действия электрического тока при случайном прикосновении к оголённым проводам и другим токоведущим элементам электрической цепи. Кроме того, они защищают провода от коррозии и предотвращают соприкосновение токоведущих жил разных проводов, ведущее к короткому замыканию. При коротком замыкании электрический ток в цепи идёт по короткому пути – от клеммы к клемме источника, в обход потребителя. В этом случае в цепи возникает ток большой силы, что может вывести из строя соединительные провода и источник. Например, батарейка карманного фонарика быстро разрядится, а провод может сгореть. Вот почему так важно изолировать электрические провода.

При выполнении электротехнических работ для изоляции мест соединения проводов друг с другом и их оголённых участков используют изоляционную ленту и изолирующие трубки – кембрики.

Провода имеют самое разное назначение и устройство, поэтому каждому из них присвоена своя марка. Для выбора нужного провода пользуются специальными справочниками, в которых даётся расшифровка марки и область её применения.

Марки проводов имеют буквенно-цифровое обозначение, указывающее на основное назначение провода, конструктивное исполнение, материал исполнения и размер сечения жилы. Буквенные обозначения расшифровываются следующим образом: Ш – шнур, П – провод, Б – бытовой, Р – резиновая изоляция, В – изоляция полихлорвиниловая, Г – гибкий, Д – двойной, О – изоляционные жилы заключены в общую оплётку из хлопчатобумажной нити или оболочку. Буква А в начале марки означает, что жила алюминиевая. Отсутствие буквы А указывает на то, что жила – медная.

Шнуром называется провод с особо гибкими изолированными жилами, заключёнными в хлопчатобумажную или лавсановую оплётку.

Число жил, площадь их поперечного сечения указываются цифрами после буквенного обозначения марки провода. Например, ПР 2 х 1,5, где цифра 2 обозначает число жил, а 1,5 – площадь поперечного сечения жилы в квадратных миллиметрах.

По назначению провода разделяют на установочные, монтажные и обмоточные.

Установочные провода используют для выполнения различных электропроводок. Например, для выполнения проводки по потолку и стенам здания открытым способом или под штукатуркой – скрытой проводки. Установочные провода имеют разную конструкцию и площадь поперечного сечения жил, чаще всего от 1 до 4 изолированных друг от друга медных или алюминиевых жил площадью поперечного сечения от 0,5 до 500 мм2. В качестве изоляции для проводов используют резину, полиэтилен, полихлорвинил, шёлк, лак и другие материалы.

Для бытовых нужд выпускают шнуры с двумя или тремя медными жилами в полихлоридной изоляции.

используют для присоединения к электрической сети светильников, радиоаппаратуры, холодильников и других электроприборов, не потребляющих электроэнергию большой мощности.

В электронагревательных приборах использую шнуры марки ШБРО, ШБВВП с прочной оболочкой из резины или полихлорвинила. Шнуры для утюгов имеют тканевую оплётку, которая предотвращает оплавление изоляции проводов при соприкосновении с нагретой частью (ШР).

Монтажные провода применяют для внутреннего монтажа электрических приборов и аппаратов. Жила таких проводов должна обладать повышенной гибкостью, так как при выполнении монтажных работ провода приходится сильно изгибать. По этой причине жилы монтажных проводов выполняются из мягкой медной проволоки площадью поперечного сечения от 0,05 до 6 мм2. Количество жил в монтажном проводе обычно не более трёх. Эти жилы легко паяются.

В качестве изоляции в монтажных проводах применяют капроновые, лавсановые, стекловолоконные нити, которые покрывают полиэтиленовой или поливинилхлоридной оболочкой.

Обмоточные провода применяются для изготовления компактных обмоток электрических машин, аппаратов, электроприборов и поэтому имеют малую толщину изоляционного слоя. Жилы таких проводов делают из меди, алюминия и материалов с большим удельным сопротивлением, таких как манганин, константан, нихром.

При создании электрических цепей важно правильно выбрать соединительные провода. В бытовых условиях нельзя использовать первый попавшийся провод, так как его электрическое сопротивление может оказаться чрезмерно большим. Изоляция каждого провода должна соответствовать напряжению, под которым будет находиться провод, а сечение жилы провода должно соответствовать проходящему по ней току. Все необходимые данные можно найти в электротехнических справочниках. В таблице 11 приведены значения допустимых токов нагрузки для нескольких широко применяемых марок установочных изолированных проводов.

Таблица 11. Величина допустимого тока для проводов разного сечения

Выполняя такую специфическую работу как электромонтаж, невозможно обойтись без целого набора специальных инструментов. Причем инструменты должны находиться в полном порядке, поскольку именно от них зависит скорость и качество выполнения монтажных работ, а также в немалой степени и безопасность самого электромонтажника.

Основные виды оборудования для электромонтажных работ

Предложение самых различных электромонтажных инструментов настолько велико, что каждый человек без труда может собрать для себя необходимый набор, исходя их собственных предпочтений и потребностей.

Все электромонтажное оборудование делится на:

измерительные приборы;

ручной инструмент;

электрический инструмент;

вспомогательные приспособления и расходные материалы.

Измерительные приборы

Они совершенно необходимы для того, чтобы обезопасить себя и окружающих от поражения током. До начала работ после отключения автоматического выключателя необходимо проконтролировать отсутствие напряжения в отключенной сети с помощью специальных приборов.

К ним относятся:

Пробник наличия-отсутствия фазы в сети 220 В (50 Гц). Это недорогой инструмент, с помощью которого можно найти фазу и проконтролировать наличие напряжения в сети. Обычно он выполняется в виде отвертки, но использовать его по этому назначению не стоит, так как корпус прибора непрочен и может сломаться;

Более информативным прибором является универсальный мультиметр, который позволяет не только определить наличие напряжения в сети, но и диагностировать неисправности или проверить правильность монтажа. При выборе прибора необходимо особое внимание обратить на качество щупов (они должны быть эластичными, мягкими и легко выдерживать изгиб), а также на качество корпуса (желательно, чтобы на него был надет резиновый чехол). Мультиметр должен иметь возможность измерения переменного и постоянного напряжения и сопротивления.

Токовые клещи – позволяют измерять ток без прямого контакта с токопроводящими частями, подключаясь без разрыва цепи. Наличие дополнительных щупов дает возможность измерять также переменное и постоянное напряжение и сопротивление цепи.

Ручной инструмент электрика

Ручной инструмент хорошо известен, поскольку имеется практически в каждом доме:

пассатижи (круглогубцы, кусачки);

набор отверток;

нож (универсальный или монтажный);

зубило (пробойник, скарпель) – для штробления каменных поверхностей и устройства в них отверстий;

молоток;

набор гаечных ключей;

паяльник электрический;

рулетка длиной 7 – 10 м.

Тому, кто намерен самостоятельно не только чинить проводку, но и заниматься ее прокладкой, неплохо также иметь:

клещи для опрессовки наконечников;

ножовки по металлу и дереву;

кувалду, шлямбур;

напильники;

кабелерез;

инструмент для снятия изоляции (стриппер).

Плоскогубцы являются универсальным инструментом электрика. Они помогут снять изоляцию с проводов, перекусить провод или даже тонкий кабель. С их помощью можно стянуть или раскрутить ботовое соединение, если под рукой нет ключа. Поэтому на качестве пассатижей экономить не стоит.
Круглогубцы и тонкогубцы значительно облегчат работу с кабелем и упрощают монтаж к винтовым клеммам монолитных проводов. Важно, чтобы они были выполнены из прочного металла и имели ручки из качественного пластика.
Отвертки. В наборе желательно иметь прямые и крестообразные отвертки различной величины (одну мощную короткую, а другую с длинным жалом для работы в труднодоступных местах). При покупке лучше отдавать предпочтение инструменту, на ручках которого стоит отметка «1000V». Тогда его можно использовать даже под напряжнием. Жало таких отверток обычно также покрыто пластиком.

Гаечные ключи – так как они полностью изготовлены из металла, использовать их можно только после снятия напряжения. Вместо набора различных ключей иногда удобно иметь один разводной ключ.
Неплохо также иметь в своем арсенале торцевой ключ с набором головок, так как в некоторых местах головки болтов и гайки должны быть утоплены.
Шестигранные ключи в наборе также не станут лишними, поскольку многие современные электроустановки укомплектованы болтами с головкой под шестигранный ключ.
Электрический паяльник понадобится там, где необходимо спаивание медных проводников. Для домашнего использования достаточно паяльника мощностью 60 Вт.
Клещи для опрессовки наконечников позволяют запрессовать жилы витой пары в наконечнике.
Стриппер – позволяет быстро снять изоляцию с проводов различного диаметра.

Электроинструмент

При производстве электромонтажных работ нередко приходится выполнять скрытую проводку в существующих стенах, устанавливать и крепить различные розетки, выключатели и коробки. Для этих целей используются перфораторы, электрические дрели, болгарки.

Вспомогательные приспособления и расходные материалы

Они не являются обязательными, но сильно облегчают производство работ.

К ним относятся:

переноска, без которой сложно обойтись;

лестница-стремянка;

автономный источник света (ведь большинство электромонтажных работ производится при отключенном питании) – это может быть фонарик, питающийся от аккумулятора или батарей. Очень удобны фонарики, одевающиеся на голову и оставляющие руки монтажника свободными;

штангенциркуль для измерения диаметра проводников;

строительные карандаши и маркеры для разметки проводки и мест установки приборов;

лазерный уровень для пробивки ровных линий.

К расходным материалам относится изолента, без которой невозможно обойтись при электромонтаже. Лучше иметь как ПХВ ленту, так и х/б. Нередко она используется не по назначению. К примеру, для того, чтобы метить концы при отключении кабеля, поэтому желательно иметь ленту фазных цветов — красную (фаза С), желтую (фаза А), зеленую (фаза В).
В конечном итоге набор инструментов формируется в зависимости от объема и сложности работ.

Некоторые правила безопасности при производстве работ

Эти правила кажутся элементарными, но именно они чаще всего нарушаются и приводят к травмам.

Приступая к работе, первым делом необходимо все обесточить!

Не всегда под рукой имеется инструмент с изолированными ручками. Если так случилось, то не рискуйте – обмотайте ручки инструмента, включая торцы, изолентой в 2 – 3 слоя так, чтобы не осталось ни одной оголенной части.

Во избежание прищемления пальцев при работе плоскогубцами берите инструмент в обхват, не закладывая пальцы между ручками.

• Не подставляйте руку под отвертку – она может соскочить с винта и травмировать вас.
• Для винтов различного размера используйте соответствующие отвертки, иначе можно испортить и винт и отвертку.
• При зачистке провода не держите провод на пальце – можно занозить палец металлической стружкой или порезать руку.
• При работе с паяльником не касайтесь голыми руками его рабочей части. Следите за тем, чтобы паяльник не перегревался – от этого страдает качество пайки и сам инструмент.
• При работе с электроинструментом нужно соблюдать меры безопасности, общие для оборудования, находящегося под напряжением.