Электротравмы
Говорят, птицы сидят на оголённых проводах и не падают от разряда, сопротивление кожи их ног велико, ток идёт преимущественно по проводу. Если человек попробует взяться за линию ЛЭП на аналогичном расстоянии двумя руками, исход окажется плачевным.
Электротравмы принято делить на местные и общие. На первый тип приходится пятая часть от общего числа несчастных случаев в промышленности, на вторую – более половины. Прочие воздействия сводятся к обычным ударам (возбуждение тканей организма, непроизвольное сокращение мышц), как правило, обходятся без последствий. Местные электротравмы сопровождаются ожогами, металлизацией кожи от расплава металла, повреждениями глаз и электрическими знаками (сравнительно безвредные отметины на коже разнообразного характера). Сильный электрический удар способен остановить сердце и лёгкие.
Самыми распространёнными явлениями среди местных травм считаются ожоги. На них приходится две трети всей симптоматики. Наибольшему риску подвержены электромонтеры, занимающиеся эксплуатацией действующих установок. Электрические удары принято делить на 5 групп:
- Неприятная резкая потеря ориентации, мгновенная судорога.
- Рефлексы тела, сопровождающиеся резкой болью.
- Потеря сознания от удара током без иных видимых последствий.
- Нарушение сердечной активности с одновременной потерей сознания. Сбои в дыхании.
- Клиническая смерть.
Как легко догадаться, даже кратковременное прикосновение к оголённым частям электрооборудования приводят к неприятным последствиям. На электрические удары приходится пять шестых от общих случаев смертельных исходов, зарегистрированных на предприятиях.
Осциллограммы постоянного и переменного напряжения
Давайте рассмотрим, как выглядит переменное и постоянное напряжение на экране осциллографа. Как вы знаете, осциллограф показывает изменение напряжения во времени. Если на щуп осциллографа не подавать никакое напряжение, то на осциллограмме мы увидим простую прямую линию на нулевом уровне по оси Y. Ось Y – это значение напряжения, а ось Х – это время.
осциллограмма нулевого напряжения
Давайте подадим постоянное напряжение. Как вы могли заметить, осциллограмма постоянного напряжения – это также прямая линия, параллельная оси времени. Это говорит нам о том, что с течением времени значение постоянного напряжение не меняется, о чем нам лишний раз доказывает осциллограмма.
осциллограмма постоянного напряжения
А вот так выглядит осциллограмма переменного напряжения. Как вы видите, напряжение со временем меняет свое значение. То оно больше нуля, то оно меньше нуля.
осциллограмма переменного напряжения
Также отличное объяснение темы можно посмотреть в этом видео.
Бытовая сеть электропитания
Учитывая тему и специфику статьи, речь идёт об метрическом измерении бытовой сети питания. Но для проведения работ по определению значений параметров необходимо иметь хотя бы приблизительное представление о характеристике сети бытового электрического питания.
А розетка, в данном случае, выступает исключительно в роли “точки выхода” напряжения, поэтому резонно что нужно знать с каким напряжением в розетке будет “работать” потребитель.
Во всем мире существует несколько основных категорий электрических сетей питания для бытовых электроприборов, одной из которых есть “наша” 220 В с частотой 50 Гц. Она являет собой два провода («фаза» и «ноль»), напряжение между которыми составляет 220 В.
В последнее время, для систем обеспечения частных домов и квартир иногда подключают 3-фазную сеть напряжения 380 В с частотой 50 Гц, что бы “запитать” такие устройства, как насосная станция, компрессор, токарный станок и т.д.
Бытовая электрическая сеть “выдаёт” в розетках напряжения в 220 В (одна фаза) для нынешних бытовых приборов зарубежного и отечественного производства: от чайников и фенов до посудомоечных и стиральных машин
Возникает закономерный вопрос: для чего же необходимо измерять характеристики сети? С одной стороны ответ очевиден: если вы не знаете или не уверенны в своих убеждениях относительно той розетку, которую видите перед собой и Вам необходимо производить какие-либо работы с проводкой.
С иной стороны, большинство электрических приборов точно рассчитаны на определённую частоту и напряжение. Некоторые электрические устройства ориентированы на работу от сети питания с частотой 60 Гц.
Например, привезённая микроволновая печь производства Южной Кореи оснащена трансформатором, который от “наших” 50 Гц может легко “вздуться” и она (печь) быстро выйдет из строя.
Превышение или снижение частоты, напряжения и силы тока может существенно изменить КПД приборов, в результате электрическое устройство выходит их из строя и последующая эксплуатация невозможна. Мультиметры нужны для измерения и контроля таких параметров сети.
Возможные неисправности
Неисправный мультиметр
Если значок единицы появляется сразу после включения прибора и не исчезает, в нем сгорел чип АЦП и он нуждается в ремонте/замене. Помимо этой характерной неисправности при измерении напряжения могут возникнуть следующие неполадки:
- тестер завышает показания, при сравнении с данными исправного прибора они отличаются на значительную величину;
- на дисплее высвечиваются случайные цифры, мультиметр совсем не показывает напряжение;
- на верхних пределах измерения показания сильно занижены.
В первом случае мультиметр не корректно измеряет напряжение из-за того, что разрядилась установленная в питающем отсеке батарейка. Следует проверить ее и при необходимости заменить новой. Определить характер второй неполадки поможет проверка АЦП, который чаще всего выходит из строя именно с такой типичной для него неисправностью. Третья ошибка с высокой вероятностью объясняется пробоем одного из электролитических конденсаторов, который выделяется среди других деталей по характерному вздутию корпуса.
https://youtube.com/watch?v=jMFHE7Wqrxg
Используемые приборы
В каждом доме прибор учета электроэнергии находится в состоянии постоянного измерения переменного напряжения, но крайне редко эти данные где-либо отображаются. Некоторые из них подключаются напрямую, другие через измерительные трансформаторы.
В практических целях для измерения уровня напряжения могут применяться:
- Вольтметры;
- Мультиметры
- Осциллографы.
Вольтметр представляют собой устройство для проверки разности потенциалов. На практике могут встречаться как цифровые, так и аналоговые вольтметры, на которых измеряемое напряжение отображается на дисплее или посредством отклонения стрелки на циферблате соответственно.
Важными параметрами при выборе как электронного, так и стрелочного вольтметра являются единицы измерений (мВ, В, кВ), рабочий диапазон и класс точности. Однако сфера их применения ограничена и применяется, чаще всего, для лабораторных исследований, поскольку в бытовых и производственных нуждах содержать один прибор для измерения одной электрической величины нецелесообразно.
Мультиметр или цифровой тестер является более универсальным прибором, который может работать с несколькими параметрами: электрическим током, сопротивлением, частотой, температурой, напряжением и т.д. Для измерения напряжения мультиметр переключается в режим вольтметра, щупы подключаются к соответствующим разъемам. Конструктивно встречаются и цифровые и аналоговые модели, в некоторых из них можно переключать диапазон измерений, выбирать род тока, в других мультиметрах все эти величины могут подбираться автоматически.
Осциллограф – это довольно сложный прибор для измерения разности потенциалов, так как в нем на цифровом или аналоговом дисплее выводится кривая измеряемой величины. При этом можно растянуть или сократить диапазон частот, чтобы рассмотреть форму импульсных напряжений, длительность импульсов, нарастание и провалы в кривой функции. Поэтому осциллограф для измерения напряжения применяется в электрических цепях и приборах высокой точности, при изготовлении и проверке радиодеталей и т.д. Мало кто держит дома осциллограф из-за высокой стоимости и сложности выполнения операций.
Мультиметры, тестеры и их разновидности
Мультиметр, он же мультитестер, являет собой специальное устройство для измерения самых разнообразных характеристик и параметров электрической сети, а также питающихся от нее деталей и элементов.
Прибор предназначен для того, чтобы на объекте строительства или ремонта можно было с высокой точностью определить:
- постоянное и переменное напряжение;
- переменный и постоянный ток;
- сопротивление, емкость и многое другое.
Кроме вышеуказанных параметров, мультиметры оснащаются дополнительными функциями измерения, что позволяет также тестировать транзисторы, “прозванивать” кабель электропроводки до распределительной коробки и выходящие из нее провода, проверять работоспособность диодов и т.д.
Метрические приборы бывают двух основных видов: аналоговые и цифровые. Эти устройства отличаются функционалом, точностью измерения, качеством сборки, комплектацией. В любом случае это очень полезные измерительные системы для каждого.
В аналоговом мультитестере результат измерений отображается с помощью обычной стрелки на шкале. Иногда эксплуатация такого аналогового прибора не совсем уместна – новичку или не специалисту в области электрики тяжело разобраться со всеми шкалами, “ценой деления” определённого параметра, вычислить итоговое значение электрической характеристики.
И ещё, аналоговый тестер не имеет фиксации стрелки на позиции, что затрудняет считывание результата и вообще работу с прибором.
Цифровой мультиметр представляет результаты измерений в виде цифровых значений на жидкокристаллическом экране. Он обеспечивает предельную простоту эксплуатации устройства, позволяет исключить любые ошибки связанные со снятием показаний и расчётом необходимого параметра, учитывая “цену деления” шкалы. Это одна из основных причин популярности цифровых мультитестеров у мастеров.
Стандартные мультиметры могут стоить более 5 у.е. Но одно остаётся всегда неизменным – центральное место на панели занимает поворотный триггер. Не меняется расположение остальных элементов управления по углам панели, наличие необходимых разъёмов внизу панели, разноцветные условные обозначения.
Если будете приобретать такое изделие, обязательно покупайте с внешним силиконовым чехлов, который защищает от пыли, влаги, падений с небольшой высоты, имеет специальные зажимы и подставку, что бывает очень полезным в самых неожиданных ситуациях эксплуатации мультитестера.
Значения шагового напряжения
Из физических предпосылок возникновения такого эффекта становится понятным, что величина шагового напряжения зависит от величины удаления от заземлителя или упавшего провода, расстояния между ступнями ног.
При этом можно выделить следующие основные значения:
- Максимальное — возникает в случаях, когда одна ступня находится на проводе или на грунте над заземлителем, а вторая на расстоянии 80–100 см. Это объясняется крутизной падения кривой графика зависимости потенциала от расстояния до точки заземления. Именно на этом участке разница потенциалов будет максимальной.
- Минимальное значение возможно только при значительном удалении от точки контакта провода с землёй. В этой зоне уже не наблюдается рассеивание электрического тока, поэтому разница потенциалов не возникает при любой величине шага.
- Нулевое значение характерно для тех ситуаций, когда ступни ног находятся на точках, для которых характерны одинаковые потенциалы. Такое становится возможным, если стать на элементы группового заземлителя или держать ступни практически вплотную.
Именно на этих данных и обоснованы правила выхода из зоны шагового напряжения, возникающей при аварийной ситуации. Практика показала, что придерживаться этих рекомендаций следует до тех пор, пока расстояния до центра зоне не превысит значение 20 м.
Также читайте: Назначение указателей напряжения
Измерение напряжения. Виды и принцип измерений. Особенности
Измерение напряжения на практике приходится выполнять довольно часто. Напряжение измеряют в радиотехнических, электротехнических устройствах и цепях и т.д. Вид переменного тока может быть импульсным или синусоидальным. Источниками напряжения являются химические элементы или генераторы тока.
Виды измерения напряжения
Напряжение импульсного тока имеет параметры амплитудного и среднего напряжения. Источниками такого напряжения могут быть импульсные генераторы. Напряжение измеряется в вольтах, имеет обозначение «В» или «V». Если напряжение переменное, то впереди ставится символ «
», для постоянного напряжения указывается символ «-». Переменное напряжение в домашней бытовой сети маркируют
На аккумуляторах и гальванических элементах при указании напряжения знак «-» не используют, а ставят только цифры, например, «1,5 В». На корпусе гальванического элемента обязательно присутствует обозначение «+» возле положительного полюса. В практических электротехнических измерениях применяются кратные единицы: милливольты, киловольты и т.д.
Переменное напряжение имеет полярность, которая изменяется с течением времени. В бытовой сети напряжение изменяет полярность 50 раз за секунду, что означает частоту 50 герц. Постоянное напряжение имеет неизменную полярность. Поэтому для замеров напряжений переменного и постоянного тока применяют измерительные приборы, имеющие отличие в устройстве – вольтметры. Они могут быть цифровыми или аналоговыми (стрелочные). Однако существуют универсальные приборы, которые способны измерить постоянное и переменное напряжение, не переключая режимы.
Для начала измерений измерительный прибор соединяют параллельно с выводами источника питания или нагрузки специальными щупами.
Кроме вольтметров для измерения напряжения используют электронные осциллографы.
Это приборы, предназначенные для измерения и контроля характеристик электрических сигналов. Осциллографы работают на принципе отклонения электронного луча, который выдает изображение значений переменных величин на дисплее.
Измерение напряжения в сети переменного тока
Согласно нормативным документам величина напряжения в бытовой сети должна быть равной 220 вольт с точностью отклонений 10%, то есть напряжение может меняться в интервале 198-242 вольта. Если в вашем доме освещение стало более тусклым, лампы стали часто выходить из строя, либо бытовые устройства стали работать нестабильно, то для выяснения и устранения этих проблем для начала необходимо измерение напряжения в сети.
Перед измерением следует подготовить имеющийся измерительный прибор к работе:
Проверить целостность изоляции контрольных проводов со щупами и наконечниками.
Установить переключатель на переменное напряжение, с верхним пределом 250 вольт или выше.
Вставить наконечники контрольных проводов в гнезда измерительного прибора, например, мультиметра. Чтобы не ошибиться, лучше смотреть на обозначения гнезд на корпусе.
Включить прибор.
На мультиметре выбрана граница измерений 700 вольт. Некоторые приборы требуют для измерения напряжения устанавливать в нужное положение несколько разных переключателей: вид тока, вид измерений, а также вставить наконечники проводов в определенные гнезда. Конец черного наконечника в мультиметре воткнут в гнездо СОМ (общее гнездо), красный наконечник вставлен в гнездо с обозначением «V». Это гнездо является общим для измерения любого вида напряжения. Гнездо с маркировкой «ma» применяется для замеров небольших токов. Гнездо с обозначением «10 А» служит для измерения значительной величины тока, который может достичь 10 ампер.
Если измерять напряжение со вставленным проводом в гнездо «10 А», то прибор выйдет из строя, или сгорит предохранитель. Поэтому при выполнении измерительных работ следует быть внимательным. Наиболее часто ошибки возникают в случаях, когда сначала измеряли сопротивление, а затем, забыв переключить на другой режим, начинают измерение напряжения. При этом внутри прибора сгорает резистор, отвечающий за измерение сопротивления.
После подготовки прибора, можно начинать измерения. Если при включении мультиметра на индикаторе ничего не появляется, это означает, что элемент питания, расположенный внутри прибора, отслужил свой срок и требует замены. Чаще всего в мультиметрах стоит «Крона», выдающая напряжение 9 вольт. Срок ее службы составляет около года, в зависимости от производителя. Если мультиметром долго не пользовались, то крона все равно может быть неисправной. Если батарейка исправна, то мультиметр должен показать единицу.
Для чего измеряется напряжение?
Регулярная проверка напряжения в доме либо в квартире требуется для того, чтобы вовремя определить возможную неисправность электророзетки, светильника или выключателя. Если напряжение существенно превышает установленные нормы (220 В), то велика вероятность выхода из строя бытовой техники, периодического перегорания ламп. Не менее опасно и слишком низкое напряжение — в таком случае поломка компрессора холодильника или морозильной камеры не заставит себя долго ждать.
Тестер состояния электросети и заземления для евророзеток — незаменимая вещь в каждом доме
Значение напряжения в домашней электросети должно составлять 220 В с допуском 10 % в сторону увеличения или снижения. Если в доме часто моргают лампочки, тускнеют либо перегорают, отсутствует стабильность в работе электробытовых приборов, нужно произвести измерение напряжения.
Ошибка №9 – Замер сопротивления
Очень часто при помощи мультиметра нам нужно узнать какое сопротивление имеет тот или иной элемент схемы, участок цепи или какой-то прибор. Делается это в режиме замера сопротивления (Ом, милиОм, микроОм и т.д.).
При таком замере никогда не касайтесь кончиков щупов голыми руками!
Наше тело имеет собственное сопротивление (доходит до 10кОм), и оно в этом случае будет вносить погрешность в результаты замеров.
То же самое относится к замерам сопротивления внутри схем, без выпаивания элементов. Сопротивление соседних деталей может существенно исказить данные.
Также погрешность может давать сам дешевый прибор и его тонюсенькие провода с щупами. Это случается при замерах с маленькими сопротивлениями.
Вот например, результаты тестирования сопротивления малой величины (3 Ом) хорошим мультиметром.
А вот это результат того же сопротивления на дешевом DT830B.
Чтобы получить более точный результат на дешевых моделях, всегда перед замером соединяйте провода щупов между собой и смотрите показания на табло.
Именно эти цифры вам придется отнять при последующих измерениях с другими деталями и элементами цепи.
Как измерить напряжение
Разобравшись, какое, где бывает движение тока, можно начинать непосредственный процесс измерения:
- напряжения в розетке;
- аккумуляторах, батареях.
Разберем последовательность действий для каждого из них.
Измерение напряжения в розетке
Взяв мультиметр, подключив в него провода согласно приведенной выше технологии, остается только сделать несколько простых шагов:
- выставить его значение на пункт “Переменное напряжение”. Значок буквы “V”, над которой находится небольшая синусоида. Или в некоторых случая – “ACV”;
- узнать ориентировочную силу тока своей розетки (в большинстве случаев, если проверить напряжение, оно будет 220 Вольт в стандартной сети);
- установить приблизительный диапазон, отталкиваясь от прошлого значения. Желательно не делать больших разбегов, иначе есть вероятность получить неверный итог. Ориентир – 700-750В.
- подсоединить вторые окончания клемм к розетке, нащупать ими провод внутри. У переменного тока нет разницы в расположении полюсов (плюс/минус), поэтому об этом можно не думать и ставить их к любому отверстию.
Таким образом получится замерить напряжение мультиметром в розетке и получить правильный ответ, высветившийся на дисплее устройства.
Инструкция для измерения постоянного напряжения в аккумуляторе или батарее
Чтобы проверить вольтаж мультиметром, для постоянного тока аккумуляторов, схема будет немного схожа с переменным:
- выбрать устройство, которое нужно продиагностировать на наличие напряжения;
- на приборе выбрать значок, отвечающий за постоянный ток;
- все батарейки имеют свои пределы значений, их данные расположены на корпусе. Внимательно изучить информацию;
- выставить на мультиметре требующиеся пределы;
- подключить штекеры к измерительному прибору (как было указано ранее);
- вторые концы проводов подсоединяются к клеммам аккумулятора: черный щуп к минусу, красный – плюсу источника, который в данный момент нужно померить;
- держать в установленном положении провод и батарейку до тех пор, пока цифры на экране не перестанут возрастать;
- после этого, на мониторе мультиметра, появится последнее наивысшее значение, оно и будет правильным, указывающим на соответствующий запас энергии.
Установка и подключение анализатора качества и количества электроэнергии в щите
Установка устройства wibeee очень проста и не требует отдельного места на динрейке в электрощите. Для этого даже может не потребоваться отключать напряжение.
- Открутите внешнюю защитную панель с электрощитка, чтобы обеспечить доступ к вводному автомату
- Просто защелкните анализатор Wibeee на верхних клеммах автомата как показано на картинке. При этом обязательно требуется соблюсти нужное расположение фазного и нулевого проводов. Они должны зайти в пространство между перегородками Wibeee, каждый под свое место, которое указано на лицевой части устройства. Если вы перепутаете ноль и фазу прибор может выйти из строя.
- При правильной установке красный светодиод в левом углу начнет светится. Это означает что контакты анализатора сети соприкоснулись с винтами автомата и оно находится под напряжением. Если этого не произошло, возможно контакты просто не достают до винтового зажима. В комплекте идут магнитные удлинители контактов. Примагничиваете их к основным контактам и тем самым увеличиваете общую длину на нужное расстояние.
- По истечение некоторого времени заморгает синий светодиод. Это означает что Wibeee начал излучать сигнал. На этом физическое подключение устройства завершено.
Важное замечание: для работы анализатора электроэнергии необходимо чтобы нулевой провод обязательно проходил через автоматический выключатель.
Если ноль у вас жестко сидит на корпусе или шинке, а через автомат подключены только фазные проводники, то при таком подключении Wibeee работать не будет!
Выводы и полезное видео по теме
Ролик наглядно продемонстрирует последовательность действий при проведении измерения в динамике:
Статья доступно рассказывает о том, как измерить напряжение и ток в розетке всем знакомым и только знакомящимся с электроточками и разводкой электрики. Использование мультиметра существенно снизит вероятность возникновения опасных ситуаций при устройстве и ремонте проводки, замене розеток и выключателей.
Хотите сообщить интересную информацию об использовании мультиметра? Появились вопросы в процессе ознакомления со статьей? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, предназначенном для обратной связи.
Как итог
Даже бюджетный универсальный измерительный прибор – мультиметр позволяет проводить измерения в достаточно широких пределах, достаточных для домашнего использования. Но при покупке устройства надо хотя бы в общих чертах представлять себе для каких целей он будет использоваться – может будет правильнее немного переплатить но в результате иметь «на подхвате» тестер, способный выполнить любую поставленную перед ним задачу. Также перед его применением не помешает хотя бы в общих чертах освежить в памяти азы построения электрических цепей и использования в них электроизмерительных приборов.
