Переменный ток против постоянного « Попаданцев.нет

На первый взгляд вопрос странный.
Однако, как только мы начнем внедрять электрические генераторы, этот вопрос всплывет.
И, как оказывается, однозначного ответа не него нет.

Поэтому давайте сравним плюсы и минусы, а начнем с рассмотрения ситуации, которая происходила в реальности — с мини-войны Эдисона и Вестингауза…

Все началось с того, что в 1879 году Эдисон получил патент на лампочку. То есть — на лампу накаливания с углеродной нитью. Это была не первая лампочка накаливания, идея висела в воздухе. Но это была первая лампочка, которая годилась к массовому производству — это был не макет, а готовая к внедрению модель.

Весь смысл изобретения в том, что до электролампочки электричество в быту было не нужно. Сейчас у нас куча кухонных комбайнов, стиральных машин и пылесосов. Тогда с этими задачами справлялась служанка (и что-то мне подсказывает, что готовила она лучше Moulinex`а в моих руках). До холодильников и радиоприемников дело еще не дошло, а все остальные применения были промышленными. Даже бытовой электромеханический вибратор был запатентован в 1880 году (на следующий год после изобретения лампочки, и является одним из первых бытовых электрических приборов).

Итак, годная к продаже лампочка была, но кому она была нужна, если жилые помещения были неэлектрифицированы?
Томас Элва Эдисон был настоящим американцам и увидел здесь очень широкие возможности для бизнеса.
Он создал «Эдисон Электрик Компани», создал генератор постоянного тока (картинка слева), построил электростанцию в Нью-Йорке и начал протягивать электрические сети — сначала для освещения улиц, а потом и квартир.
Но так как генератор у него был постоянного тока и сети он протягивал тоже постоянного тока.
Он был первый и всё, на первый взгляд, было в шоколаде.

Однако, случилось непредвиденное.
Тесла придумал генератор переменного тока и за космическую сумму в 1 млн долларов продал пакет из 40 изобретений по оборудованию переменного тока в компанию Westinghouse Electric. Это произошло в 1888 году, а с 1890 года компания Эдисона почувствовала жесткую конкуренцию.

Борьба была нешуточная.
И велась она, как ни странно, не в технической области (тогда это все было слишком ново и мало кто понимал разницу), а именно в области PR. Эдисон доказывал не эффективность использования постоянного тока, а именно то, что понимал обыватель — что постоянный ток для здоровья куда менее опасен, чем переменный. Сотрудники Эдисона ездили по городам и публично демонстрировали, как переменный ток убивает бродячих животных. Апофеозом оказался слон, который затоптал пятерых в Нью-Йорке и владелец которого решил избавиться от животного. Слон был убит переменным током, это было снято на кинопленку и в дальнейшем демонстрировалось как учебный фильм. Желающие могут найти это видео в википедии — слониху звали Топси, ей в 2003 году зачем-то поставили памятник.

Однако, так случилось, что Эдисон сам себя перехитрил.
В то время приговоренных к смерти преступников казнили через повешение. Надо сказать, не самый эстетичный вид казни, а тут — эпоха просвещения, электрическое освещение, монгольфьеры летают, Жюль Верн книги пишет — и казнь через повешение. Как-то не комильфо.
Но почему-то, вместо использования обкатанной технологии гильотины, специально созданный комитет по обновлению методов казни обратился к Эдисону.

Эдисон сначала отказался с ними сотрудничать — его наука таким не занимается.
Но потом ему пришла «гениальная» идея. Он посоветовал использовать для казни переменный ток конкурента — чтобы этого конкурента очернить. Все-таки одно дело упокоенный слон, а другое дело — казнь преступников.

Первый электрический стул сделали в 1890-м, но первая же казнь оказалась ужасной. Приговоренный к смерти отказывался умирать. Его в общей сложности долбали током 9 минут и скорее зажарили электричеством, чем убили. В общем, казнь получилась жуткая, куда страшнее чем ему бы просто отрубили голову. То есть вроде бы все произошло очень удачно с точки зрения Эдисона.
Однако, Эдисон не рассчитал общественное мнение. Авторитет Эдисона в области электричества в то время был непререкаем. И люди забыли, что казнь проводилась методами конкурента Эдисона, важно было лишь то, что посоветовал это Эдисон. То есть виновником такой казни оказались совсем не конкуренты, чей переменный ток использовался. И люди отвернулись от Эдисона, в прессе много писали против него и в результате — в электрической розетке мы все сейчас имеем переменный ток.

Однако, если взять Нью-Йорк, который первым начал электрифицироваться постоянным током, то лифты, вентиляторы и помпы, работающие на постоянном токе, были отключены только в 2007 году, а метро до сих пор ездит на постоянном токе (и отнюдь не только в Нью-Йорке). Победа переменного тока ни у кого не вызывает сомнения, но в 2005 году в Нью-Йорке было еще 1600 потребителей сети постоянного тока… Пацаны не знали?

Давайте это выясним.
Просто сведем плюсы постоянного тока и переменного.

Итак, ПЛЮСЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА:

1. Некоторые электрические приборы (например, радио или электролитическая ванна) должны питаться постоянным током. И в начальных условиях будут важны именно устройства с питанием от постоянного тока — попаданцу нужна гальваника. В случае постоянной сети мы его и так имеем, нам не нужен выпрямитель, который в древности сделать либо очень сложно, либо вообще нельзя. Особенно весело с силовыми выпрямителями, рассчитанными на большие токи-напряжения. Вообще механические выпрямители — это жесть! Но и ртутные выпрямители (игнитроны) тоже не подарок.

2. Аккумуляторы заряжаются постоянным током. Никакого геморроя с выпрямителями.

3. Простое согласование потребителей постоянного тока. В переменном токе есть такой параметр, как «косинус фи» (power factor — PF). Он определяет согласованность между активной и реактивной мощностью, то есть между фазами тока и напряжения. Если у вас мощная нагрузка в сети переменного тока (например, станочный парк в цехе), то она при некоторых условиях может вызвать рассогласованность в фазах. А это ведет к проблемам на генераторах переменного тока, ну и в нашей стране за такое рассогласование просто штрафуют.
У постоянного тока такое может возникать разве только при переходных процессах и во внимание не берется.

4. Самые простые вольтметры и амперметры — магнитоэлектрические, но они не в состоянии измерить параметры в сетях переменного тока. Поэтому приходится использовать другие схемы, часто не такие точные и надежные. Когда изобрели переменный ток, то его измерение было большой проблемой. Скорее всего приборы для переменного тока и для попаданца окажутся головной болью. И не надо забывать, что главным прибором, запущенным в массовое производство, будет не вольтметр (потребность в которых единицы экземпляров), а электрический счетчик. Без счетчика никакой продажи электроэнергии не будет.

5. Расчет электродвигателя постоянного тока со щетками очень прост. Скорость вращение регулируется просто напряжением без всяких проблем, главное чтобы в разнос не пошел.

6. Линии электропередач на постоянном токе очень перспективны, они позволяют передавать электричество на большие расстояния с минимальными потерями. Однако, тут есть своя ложка дегтя — напряжения должны быть очень высокими, польза будет от ЛЭП постоянного тока напряжением в 500 киловольт и выше. А так как и генераторы и потребители сейчас все используют переменный ток, то такие линии оказываются задачей очень сложной. Как вам выпрямитель на пол-миллиона вольт? А если он тиристорный, да на 800 киловольт, да на мощность 8 ГВт? Это же просто эпическое устройство!
Естественно, таких линий на нашей планете мало, можно пересчитать на пальцах. И хотя этим преимуществом постоянного тока попаданец воспользоваться не сможет, это все равно преимущество.

7. В некоторых случаях — метро или трамвай, можно ограничиться одним силовым проводом. Вторым проводом являются рельсы, на которых нет напряжения, это просто «земля», безопасная для пользователя. В случае с переменным током такой финт не проходит.

ПЛЮСЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1. На короткие дистанции переменный ток передавать проще. Много-много проще и с куда меньшими потерями.
Именно этим в основном, и определяется то, что пользователи ушли от постоянного тока Эдисона. Эдисон раздавал 110В, но у него не получалось раздать дальше, чем 2.6 км от электростанции. С переменным током это решается просто — понижающими подстанциями, но на постоянный ток трансформатор не поставить, а вводить в квартиру вольт 600 может оказаться опаснее гильотины на кухне.

2. Генератор переменного тока конструктивно проще. Если правильно подойти, его несложно сделать бесколлекторным и асинхронным с самовозбуждением, когда не нужны щетки и постоянные магниты (а мощный магнит — больное место в древности). Особенно хорошо получаются трехфазные генераторы. Собственно, я даже не знаю, существуют ли сейчас генераторы со щетками и постоянными магнитами.

3. Соответственно, и электродвигатели проще. Классический асинхронный электродвигатель не имеет щеток и магнитов. Сейчас еще очень много электродвигателей с коллекторами — но это потому, что щетки сейчас сделать несложно, для них применяется специальный сплав с графитом. Я очень сомневаюсь, что это так же легко сделать в древности. Сейчас существуют коллекторные двигатели, которые схемотехнически переключаются между постоянным и переменным током, но я не знаю, какому току записать это в плюс.

4. Обороты электродвигателей переменного тока привязаны к частоте. Изменением напряжения можно изменять обороты только у маломощных двигателей, да и то в узких пределах (за счет скольжения магнитного поля), но при этом двигатель начинает греться. Чтобы изменить количество оборотов, нужно менять частоту переменного тока. Из-за такой конструкции расчет асинхронного двигателя — то еще развлечение. Но для многих применений стабильность оборотов — это благо, это может оказаться ценнее всех остальных свойств.

5. Имея переменный ток, очень просто поучить из него требуемое напряжение — как повышенное, так и пониженное с помощью простейшего трансфрматора. В сетях постоянного тока понижение напряжения связано с потерями, а повышение… гм, я даже не знаю, как простыми методами, годными для древности, повысить постоянное напряжение.
Скажу больше — это просто катастрофический недостаток для постоянного тока. Именно это тормозило развитие сети постоянного тока больше, чем что-либо еще (про подстанции я уже писал).

6. С точки зрения пользователя, у переменного тока нет полярности. Конечно, кое-какая разница между проводами есть, но не для пользователя. Для него подключение электроаппаратуры выглядит очень простым. Да и для электрика тоже.

Итак.
Какой тут может быть вывод?
ИМХО, если у попаданца основной задачей является гальваника (а это вполне может случиться) и электростанция рядом с производственными помещениями, то его выбор — постоянный ток. Лампам накаливания все равно чем питаться, а если и понадобиться электродвигатель — то маломощный можно будет сделать для постоянного тока.

Однако, если попаданец решит ввести искусственное освещение в городе, то это без вариантов переменный ток со всей инфраструктурой — понижающими подстанциями, электрическими счетчиками и прочим.

P.S. Я, скорее всего, что-то упустил. Просьба дополнять.

18 Общеупотребительные термины по электротехнике, которые вы должны знать

Электрики знают эти термины по электротехнике, и вы должны их знать, особенно если вы планируете сэкономить деньги, выполняя базовые электротехнические работы самостоятельно.

Каждый редакционный продукт выбирается независимо, хотя мы можем получать компенсацию или партнерскую комиссию, если вы покупаете что-то по нашим ссылкам. Рейтинги и цены точны, а товары есть в наличии на момент публикации.

1 / 18

Лари Бат/Getty Images

Переменный ток

С тех пор, как в 1885 году в Ниагарском водопаде была введена в эксплуатацию электростанция Тесла-Вестингауз, переменный ток стал стандартом в Северной Америке, а затем и во всем мире.

Переменный ток циклически меняет направление, потому что он создается вращающейся турбиной. Это означает, что переменный ток имеет характеристическую частоту. В Северной Америке это 60 циклов в секунду.

В отличие от напряжения постоянного тока (DC), переменное напряжение можно повышать и понижать с помощью трансформаторов, что позволяет передавать электричество на большие расстояния. Централизованные электростанции, использующие энергию ветра, солнца, воды, атомного топлива или ископаемого топлива, могут снабжать энергией населенные пункты, находящиеся за сотни километров.

Понимание электрической терминологии переменного тока может помочь домовладельцам понять, как электричество поступает в дом, что происходит, когда оно туда попадает, и как с ним работать.

2 / 18

Чайяват Шрипимонван/Getty Images

Напряжение

Джон Уильямсон, начальник отдела электроснабжения Министерства труда и промышленности Миннесоты, сравнивает напряжение в электрической цепи с давлением, оказываемым на воду, текущую по трубе.

Точно так же, как более высокое давление увеличивает объем и скорость потока воды по трубам, повышение напряжения производит больше электроэнергии.

Напряжение от генератора переменного тока непостоянно, как от источника постоянного тока, такого как батарея. Он имеет пики и спады во время каждого цикла. Чтобы сравнить его с постоянным напряжением от источника постоянного тока, электрики рассчитывают среднее номинальное напряжение. Это напряжение переменного тока (VAC), которое вы видите на этикетках приборов и электрических устройств.

В Северной Америке любое устройство, подключаемое к стандартной настенной розетке, рассчитано на 120 В переменного тока. Однако из-за колебаний напряжения фактическое рабочее напряжение находится в диапазоне от 110 до 125 В переменного тока.

3 / 18

АльбертПего/Getty Images

Трансформатор

Трансформатор в наибольшей степени отвечает за то, чтобы электросеть стала такой, какая она есть сегодня. Этот трансформатор представляет собой устройство, которое может увеличивать и уменьшать электрическое напряжение.

Если вы когда-либо проезжали мимо электростанции, вы видели множество больших цилиндров, подключенных к исходящим линиям электропередач. Если вы посмотрите на линии электропередач за пределами вашего дома, вы увидите похожий цилиндр гораздо меньшего размера. Это трансформеры. Большие на электростанции повышают напряжение до нескольких тысяч вольт, а меньшие на линиях электропередач уменьшают напряжение для использования внутри зданий.

Многие электронные устройства также имеют трансформатор для снижения напряжения в жилых помещениях до уровня, достаточно безопасного для их чувствительных схем. Трансформатор находится в квадратной коробке на конце провода, где крепятся штыри штекера.

4 / 18

через homedepot.com

Сервисная панель

Сервисная панель является основным центром управления электрической системой, где провода от трансформатора соединяются и разветвляются для питания отдельных цепей в доме. Это прямоугольная металлическая коробка с дверцей, открывающей автоматические выключатели для всех отдельных цепей.

Каждый из горячих проводов, подающих электричество в дом от трансформатора линии электропередач, соединяется с медным или сплавным стержнем в задней части панели. Они называются горячими шинами, и к ним подключаются автоматические выключатели всех цепей в доме.

Электричество может течь, только если оно имеет полную цепь, поэтому панель включает нейтральную клемму для обеспечения обратного электрического пути к трансформатору. Он также включает в себя провод, который ведет к земле, поэтому все электрические устройства в доме могут быть заземлены.

Панель обычно находится в подвале, в чулане или на улице, и вам понадобится доступ к ней всякий раз, когда вы пытаетесь решить проблемы с электричеством. До него должно быть легко добраться, поэтому держите пространство перед ним свободным.

5 / 18

Камелеон007/Getty Images

Автоматический выключатель

Этот набор черных выключателей внутри сервисной панели вашего дома представляет собой все электрические цепи в доме. Каждый переключатель является частью устройства, известного как автоматический выключатель. Если ваш дом был построен до 1950 года, в нем все еще может быть блок предохранителей, в котором вместо переключаемых выключателей используются ввинчиваемые предохранители.

Автоматические выключатели являются устройствами защиты от перегрузок. Каждый подключается к одной из горячих шин панели и управляет цепью с одним или несколькими светильниками или розетками. Если в цепи произойдет внезапный скачок тока, автоматический выключатель сработает, чтобы предотвратить возгорание.

Каждый прерыватель имеет характеристическую мощность, максимальный ток, который он пропускает без срабатывания. Номинальные значения 15 и 20 ампер наиболее распространены для 120-вольтовых выключателей. Крупные бытовые приборы, работающие от напряжения 240 вольт, имеют двухполюсные выключатели, которые чаще всего рассчитаны на номинал от 20 до 60 ампер.

6 / 18

Tetra Images/Getty Images

Ответвленная цепь

Если представить сервисную панель в виде ствола дерева, ответвления легко представить в виде ветвей.

Каждая ответвленная цепь управляется автоматическим выключателем, и вместе все ответвленные цепи обеспечивают электрические потребности здания.

Электротехнические нормы включают три типа ответвлений цепей. Одной из них является универсальная схема, которая подает питание на розетки и осветительные розетки. Другой — это схема прибора, которая питает приборы, но не свет. Третий — это отдельная цепь, также известная как выделенная цепь, которая питает одно устройство.

Электросхемы, как правило, требуются на кухне, а иногда и в других комнатах. Для некоторых крупных бытовых приборов, включая центральный кондиционер, электрическую плиту и водонагреватель, требуются специальные цепи.

7 / 18

66Север/Getty Images

Нейтральный проводник

Если вы подключаете такое устройство, как фонарь, к аккумулятору, то проводник под напряжением — это провод, идущий от положительной клеммы аккумулятора к фонарю. Нейтральный проводник — это тот, который ведет обратно к отрицательной клемме аккумулятора. Он должен быть там, чтобы замкнуть цепь постоянного тока, иначе свет не будет работать.

Ток быстро и циклически меняет направление в цепях переменного тока, и оба проводника линии электропередачи горячие. Между этими двумя горячими проводниками вы измерите 240 вольт. Однако между каждым из горячих проводников и нейтральным проводником вы измерите 120 вольт.

Большинство ответвлений в домах работают от напряжения 120 вольт. Национальный электротехнический кодекс (NEC) определяет, что нейтральный проводник в электрических кабелях должен быть белым. NEC не указывает цвет для горячих проводов, но обычно они черные или красные.

8 / 18

Цахив/Getty Images

Заземляющий проводник

Помимо клеммы нейтрали, электрическая панель также содержит клемму заземления. Обычно он подключается к металлическому стержню, вбитому в землю за пределами дома, но также может подключаться к медной водопроводной трубе, проходящей под землей.

Все ответвления имеют оголенный или зеленый заземляющий провод, который подключается к заземляющей шине.

Электротехнические нормы и правила признают как заземление системы, так и заземление оборудования вопросами безопасности. Заземление электрической системы помогает стабилизировать напряжение питания в нормальных условиях эксплуатации. Более того, мы надеемся, что он направит скачок тока от удара молнии на землю, чтобы ничего не повредить.

Заземление электрооборудования обеспечивает прямой низкоомный путь для тока короткого замыкания обратно в электрическую панель, где перегорает предохранитель или отключается автоматический выключатель. Заземляющий проводник непрерывно проходит через цепь, соединяясь с каждым устройством и каждой металлической электрической коробкой.

9 / 18

Карбонеро Stock/Getty Images

Замыкание на землю

Даже при наличии заземленной цепи электричество может найти путь к земле через чье-то тело или ослабленное соединение проводов. Это может произойти, когда кто-то прикасается к поврежденному кабелю питания или неисправному выключателю прибора, или когда оголенный горячий провод вступает в непосредственный контакт с проводом заземления или заземленным металлическим предметом. Это известно как замыкание на землю. Он создает скачок тока, который может привести к перегреву проводов, повреждению электрооборудования и возникновению ударов током.

Один из самых известных случаев происходит, когда кто-то, стоящий на мокром полу, касается прибора с незащищенным электрическим соединением. Затем электричество может использовать тело человека для заземления, и человек получает неприятный — возможно, смертельный — удар током. Стандартные 15- и 20-амперные автоматические выключатели рассчитаны на срабатывание при таких скачках тока, но они не всегда защищают людей от поражения электрическим током.

10 / 18

Скоуард/Getty Images

GFCI

Розетка или автоматический выключатель с прерывателем тока замыкания на землю (GFCI) защищает людей от травм и оборудование от повреждений, вызванных замыканием на землю. GFCI гораздо более чувствителен к броску тока, вызванному замыканием на землю, чем обычный автоматический выключатель, и срабатывает при обнаружении броска тока в 5 мА (миллиампер) или более. Электрические токи выше 5 мА могут привести к отказу сердца человека.

Розетки GFCI имеют две кнопки на лицевой панели. Один предназначен для проверки внутреннего механизма, а другой — для сброса механизма после его срабатывания. NEC требует розеток GFCI на кухнях, в ванных комнатах, прачечных и на открытом воздухе — везде, где присутствует вода (хороший электрический проводник). Розетки GFCI постепенно заменяются выключателями GFCI, которые защищают целые цепи из центрального места на сервисной панели.

11 / 18

Джонатанслоан / Getty Images

Короткое замыкание

Подобно замыканию на землю, короткое замыкание вызывает скачок тока, но происходит по другой причине. Замыкание на землю происходит, когда электричество находит непреднамеренный путь к земле. Короткое замыкание происходит, когда электричество находит путь с низким сопротивлением через саму цепь.

Короткие замыкания обычно возникают, когда нейтральный провод соприкасается с горячим проводом из-за плохого соединения, изношенной изоляции или аварии, например, падения ветки дерева на линию электропередач.

Всплеск тока, вызванный коротким замыканием, обычно приводит к отключению автоматического выключателя. Если это происходит слишком медленно, скачок напряжения может мгновенно нагреть провода до нескольких тысяч градусов по Фаренгейту. Если провода расположены близко, но не соприкасаются, также может возникнуть электрическая дуга. Дуговой разряд превращает воздух в сверхгорячую плазму, которая может быстро разжечь огонь.

12 / 18

через homedepot.com

AFCI

Электрическая дуга и замыкание на землю — разные явления, и устройства для защиты от них тоже разные, хотя и схожие.

Розетка отключения тока дугового замыкания (AFCI) имеет те же две кнопки, что и GFCI, но более сложный датчик. Он не просто обнаруживает условия, которые могут вызвать искрение, до того, как оно действительно произойдет. Он также может отличить опасную дугу от обычной дуги, которая возникает, когда вы щелкаете выключателем, включаете свет или запускаете электроприбор.

Целью защиты от дугового замыкания является предотвращение пожаров, и NEC постоянно увеличивает количество комнат, в которых требуется, чтобы устройства AFCI покрывали практически весь дом. Стандартной практикой становится установка автоматических выключателей AFCI/GFCI двойного назначения на главной сервисной панели, а не в отдельных комбинированных розетках по всему дому. Так дешевле, а выключатели обеспечивают более полную защиту.

13 / 18

PM Изображения/Getty Images

Поляризованная вилка

Вилки некоторых приборов имеют только два контакта. Если они разных размеров, вилка поляризована. Он будет подключаться только к розетке с прорезями того же размера, что и штыри, и вы можете вставлять его только в одном направлении. Это стратегия безопасности для предотвращения замыкания на землю. Широкий штырь должен быть подключен к нейтральному проводу.

Приборы и переносные лампы с поляризованными вилками имеют внутреннюю проводку, поэтому горячая ветвь цепи заканчивается на выключателе. Только после того, как вы нажмете переключатель, питание поступит на внутренний механизм или лампочку.

Хорошим примером является настольная лампа. Широкий штырь соединяется с нейтральным проводником цепи, который, в свою очередь, соединяется с металлической резьбой патрона лампы. Горячий провод через переключатель соединяется с латунной ручкой в ​​нижней части розетки, где никто не может его коснуться. Если бы проводка была перепутана, вы могли бы получить удар током при замене лампочки или нащупывании выключателя в темноте.

14 / 18

фото/Getty Images

Розетка

Обычно розеткой называют стенную вилку, но электрики имеют в виду не это. Розетка — это любое место в цепи, которая подает электричество. Он может питать осветительную арматуру, пожарную сигнализацию или проводное устройство, а также настенную вилку, более известную как розетка.

Расположение электрических розеток обычно определяется на этапе черновой прокладки электропроводки до того, как гипсокартон покроет каркас. Электрик протягивает кабель к розеткам и при необходимости закрепляет его внутри электрической коробки. Затем электрик возвращается, чтобы собрать все провода и соединения внутри розеток и добавить этикетки.

После того, как стены покрыты, электрик просто подключает заранее подготовленные провода к любому устройству, светильнику или устройству, которое предполагается установить в этом месте.

15 / 18

lisafx/Getty Images

Электрическая коробка

Если вы не знаете, что такое электрическая коробка, вы можете даже не знать, что она существует. Но в каждой точке дома есть по одному, где устройство или светильник подключаются к электрической схеме здания. Требование NEC, оно изолирует соединения проводов от каркаса, изоляции и всего остального, что может загореться в случае перегрева проводов.

Простейшие электрические коробки имеют круглую или прямоугольную форму, изготовлены из пластика и обычно прибиваются к каркасу. Для некоторых устройств требуются металлические коробки, и они имеют винт заземления, чтобы их можно было подключить к земле.

При установке нового устройства в существующую электрическую систему обычно используется реконструируемая коробка, неглубокая пластиковая коробка (пластик не требует заземления). Он имеет анкеры, которые позволяют прикрепить его к гипсокартону, а не к каркасу.

16 / 18

Стефан Кристиан Чоата/Getty Images

Мультиметр

Мультиметр — один из самых мощных диагностических инструментов в арсенале электрика. Этот недорогой измерительный прибор состоит из измерителя с настройками для измерения напряжения, силы тока и сопротивления и пары измерительных щупов. Его многочисленные применения включают проверку устройств и проводов на наличие напряжения, чтобы увидеть, горячие ли они, и проверку на наличие разрывов в цепи.

Для проведения проверки напряжения на таком устройстве, как переключатель, питание должно быть включено, а переключатель подключен к цепи. Счетчик проверяет напряжение между горячим и нейтральным или заземлением. Проверка автоматического выключателя или предохранителя называется проверкой непрерывности и проводится при отключенном питании, а часть тестируемой цепи изолирована от остальной части цепи. Счетчик посылает небольшой ток через цепь и измеряет сопротивление.

17 / 18

Григорьев Владимир/Getty Images

Инструмент для зачистки проводов

Инструмент для зачистки проводов — еще один важный инструмент электрика, и любой домовладелец, занимающийся электромонтажными работами, должен иметь его. Набор подпружиненных клещей с насечками различного диаметра, съемники для снятия изоляции с отдельных проводов перед их сращиванием или подключением к устройству.

Выемки на губках пары инструментов для зачистки проводов градуированы, чтобы почти точно соответствовать проводам различного сечения. Зажмите соответствующий паз вокруг провода, который нужно зачистить, поверните губки, чтобы прорезать изоляцию, затем используйте зазубренный наконечник, чтобы снять изоляцию. Это намного быстрее, чем зачищать изоляцию ножом, и это безопаснее и точнее.

18 / 18

Westend61/Getty Images

NEC

Когда электрики говорят о следовании «правилам», они имеют в виду Национальный электротехнический кодекс (NEC). NEC была создана Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) в 1897 году, и ее правила и стандарты обновляются каждые три года.

NEC не является федеральным законом, но он был принят всеми 50 штатами США, а также властями Мексики и других стран мира. Поправки к кодексу применяются в первую очередь к новому строительству и реконструкции, но, за исключением нескольких положений, обычно не имеют обратной силы. Это означает, что проводка, установленная в соответствии с предыдущей редакцией кодекса, обычно может оставаться, пока она находится в хорошем рабочем состоянии и безопасна для использования.

Однако, поскольку безопасность является основной целью правил и стандартов NEC, любой домовладелец, рассматривающий возможность внесения изменений в свою электрическую систему, должен проконсультироваться с электриком, чтобы убедиться, что изменения соответствуют сегодняшним нормам.

---

Семейный мастер на все руки, Getty Images

Первоначально опубликовано: 02 декабря 2021 г.

Крис Дезиэль

Крис Дезиэль работает в сфере строительства более 30 лет. Он помог построить небольшой город в пустыне Орегона с нуля и помог основать две компании по ландшафтному дизайну. Работал плотником, сантехником, мебельщиком. Дезиэль пишет статьи о «сделай сам» с 2010 года и работал онлайн-консультантом, в последнее время — в службе Pro Referral компании Home Depot. Его работы были опубликованы на Landlordology, Apartments.com и Hunker. Дезиэль также публикует научные материалы и является заядлым музыкантом.

Электричество на вашей чартерной лодке

Это данность, мы не можем жить без электричества. Дома у нас есть все удобства и все необходимые зарядные устройства. Но как насчет того, чтобы отправиться в отпуск на яхте? Что я могу заряжать и какое напряжение доступно?

Вот полное изложение того, как оставаться заряженным и оставаться на связи на чартерном судне во время отпуска под парусом. Эта статья представляет собой отрывок из курса NauticEd Bareboat Charter. Если вы найдете это ценным, подумайте о том, чтобы пройти курс и добавить его в свое резюме.

Если вам просто нужна краткая информация о том, что мы рекомендуем вам взять с собой в чартер, перейдите к концу этой статьи.

Напряжение и вилки

Дома мы подключаемся к розетке либо на 110 вольт переменного тока в Северной и некоторых странах Южной Америки, либо на 220 вольт переменного тока в других местах (за исключением Японии, где используется 100 вольт переменного тока). В некоторых странах Карибского бассейна 220 В, а в некоторых 110 В. Чтобы еще больше запутать ситуацию, в мире существует 15 различных типов электрических розеток.

Вот список стран, в котором указано, с каким напряжением они работают и какой тип вилки они используют.

Вот список и рисунок всех типов вилок мира

К счастью, все не так плохо, как вы думаете. В настоящее время все наши портативные устройства по всему миру заряжаются с помощью USB (универсальной последовательной шины), стандартизованного во всем мире при напряжении 5 В постоянного тока. Это относится к USB 1, 2, 3 и 4. Более того, небольшой блок (трансформатор), который подключается к стене с помощью USB-разъемов, умен и может принимать любое входное переменное напряжение независимо от страны. То есть он может интеллектуально преобразовывать либо 110 В переменного тока, либо 220 В переменного тока в постоянный ток USB 5 В. Точно так же блок питания вашего ноутбука (инлайн-блок (трансформатор) в середине шнура) умен. Он преобразует любое входное напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока (обычно 15 В), необходимое для зарядки и питания ноутбука. Единственная проблема заключается в том, что вам нужен штекер адаптера, соответствующий расположению контактов.

На корабле – в доке

В доке как дома. У вас есть неограниченный запас электроэнергии, поступающей от установленной на доке пьедестала питания через большие желтые или оранжевые кабели, подключенные к корме лодки. Электричество распределяется по розеткам переменного тока по всей лодке, к блоку кондиционирования воздуха, зарядным устройствам. В Европе напряжение, подаваемое с пьедестала, будет 220 В переменного тока. В Карибском бассейне, США и других частях мира это может быть и то, и другое, только 220 В переменного тока или только 110 В переменного тока. Вы должны быть немного осторожны, потому что вы должны сопоставить напряжение пьедестала дока с напряжением, на которое настроена ваша лодка. Например, вы не хотите подключать источник питания 220 В к лодке, настроенной на 110 В, или наоборот. Однако, поскольку вилки на постаменте дока и вилка розетки на лодке рассчитаны на напряжение 220 или 110 В, маловероятно, что вы допустите эту ошибку. Важно знать, какое напряжение у вас есть на вашей лодке, и планировать свои устройства с учетом этого.

Электричество (и вода) пьедестал на причале

Это фотография типичного пьедестала, сделанная нами на острове Порос в Греции. В Европе эти пьедесталы используют вилку типа IEC 309 на 220 В переменного тока для большей силы тока.

Вилка IEC 309 20 А, 220 В переменного тока

В США (ужасная и плохо спроектированная) скрутка L5-20 используется для подключения к подставке на 110 В переменного тока. Мы говорим «ужасно», потому что эта пробка отвечает за сжигание лодок до ватерлинии. Он был разработан в 1930-х годах для сильного тока (20 ампер), но L5-20 никогда не предназначался для работы в морской среде. Каждый раз при использовании любой из этих вилок проверяйте вилку и розетку на наличие следов ожогов. Вот статья, которую мы написали о более разумной альтернативе, которая используется на заглушке со стороны лодки, но я отвлекся.

NEMA L5-20

 

Многие лодки производятся в Европе, поэтому типично, что для лодок европейского производства розетки переменного тока внутри лодки представляют собой евророзетки с двумя круглыми штырьками (тип F), выдающие 220 В переменного тока. . Если вы европеец, нет проблем; просто подключите прямо. То есть, если розетка питается от берега, генератора или инвертора. Если вы из другого места, вам понадобится адаптер, как показано на рисунке. Адаптер — это вилка, которая ничего не меняет, кроме расположения контактов, от одного типа розетки к другому. Либо из Америки в Евро, либо из Евро в Америку (переходник см. ниже). Они не меняют напряжение. Фены и им подобные перегорают в одно мгновение – постоянно есть несоответствие напряжения. Ваш ноутбук и USB-разъемы не будут. У них есть умная электроника, чтобы принять любое входящее напряжение.

Евро-адаптер на американский (и другие – мультидекстровые)

Некоторые лодки европейского производства оснащены выходами американского типа. Если это так и вилки вашего устройства не американские, то вам понадобится переходник с американского на европейский.

 

 

Адаптер американского типа для евро

Адаптеры легко доступны на Amazon. Но не ждите, пока вы окажетесь в аэропорту, чтобы получить его, потому что цены втрое.

Если вы арендуете лодку, вы, скорее всего, не будете заранее знать напряжение или тип вилки в сети переменного тока лодки. Но, к счастью, это будет либо 110 В переменного тока с американскими вилками (тип A или B), либо 220 В переменного тока с европейскими вилками (тип F). Мы говорим «к счастью», потому что в основном вы используете зарядные устройства USB и ноутбуки, которые не заботятся о входном напряжении, все, что вам действительно нужно, это штекер адаптера. Ради этого вы всегда должны держать несколько адаптеров в сумке с чартерным комплектом. Даже если вы знаете лодку, потому что иногда в последнюю минуту вас могут назначить на другую лодку.

Опять же, имейте в виду, что адаптер НЕ изменяет напряжение. Таким образом, если у вас есть устройство, которое не является умным (не принимает никакого напряжения), то использование неправильного напряжения убьет это устройство, несмотря на использование адаптера. Типичным примером этого является фен. Вы должны использовать правильное напряжение для фена. Его нельзя просто воткнуть через переходник. На некоторых фенах есть переключатель для изменения настройки входного напряжения. Многие этого не делают.

Подводя итог, узнайте, какое напряжение выходит из стены на лодке, прежде чем подключать ее к розетке. Европейская розетка типа F рассчитана на 220 В переменного тока, а тип A или тип B США — на 110 В переменного тока.

На лодке в море

Находясь вдали от причала, вы полагаетесь на электричество, которое вырабатывается на лодке различными способами. Если у вас нет электрического генератора на лодке (см. ниже), вся электроэнергия, доступная вам для использования, получается из энергии, которая хранится в батареях, а затем преобразуется в удобное напряжение по запросу.

Обычно имеется два блока аккумуляторов для хранения электроэнергии: «блок аккумуляторов двигателя» используется для хранения достаточного количества энергии для перезапуска двигателя, а «блок домашних аккумуляторов» используется для хранения достаточного количества энергии для работы лодки. такие как навигационное оборудование, холодильник, водяной насос, освещение, развлекательные системы и розетки для зарядки 12 В. Банки электрически разделены (изолированы) по уважительной причине; вы же не хотите, чтобы у вас не было возможности запустить двигатель утром только потому, что вы включили стереосистему всю ночь. Поскольку домашняя банка постоянно опустошается, их необходимо заряжать как можно больше и как можно чаще, чтобы поддерживать доступную энергию на вашей лодке.

Инвертор:

Инвертор не создает и не производит электричество. Он просто изменяет (инвертирует) электричество постоянного тока от аккумуляторной батареи в электричество 110/220 В переменного тока. Большие инверторы могут преобразовать 12 В постоянного тока в 110/220 В переменного тока с высокой силой тока. Единственным применением этих больших инверторов на лодке является работа микроволновой печи и, возможно, кофеварки или фена. Если на лодке установлен большой инвертор, он обычно питает одну отдельную розетку переменного тока рядом с электрической панелью и постоянно подключается к микроволновой печи. Розетка переменного тока, скорее всего, будет помечена как «Выход инвертора».

Небольшие инверторы, которые вы принесете из дома, изменят 12 В постоянного тока от аккумуляторной батареи на 110/220 В переменного тока, но только для устройств с небольшим током, таких как ноутбук или USB-разъемы. 12 вилок постоянного тока для питания этих небольших инверторов обычно представляют собой старые розетки в стиле сигарет рядом с электрической панелью. Вероятно, их не будет в каютах, так как курение в каюте крайне не рекомендуется.

Генератор:

На лодке к двигателю (двигателям) прикрепляется генератор переменного тока. Генераторы переменного тока обычно генерируют около 14 В постоянного тока, который заряжает аккумуляторные батареи на 12 В постоянного тока.

Генератор:

Часто на лодке есть генератор, который представляет собой достаточно большой отдельный двигатель, работающий также на дизельном топливе. Единственной целью генератора является создание (выработка) электроэнергии из дизельного топлива. Генератор на лодке можно использовать только для кондиционирования воздуха и микроволновой печи, хотя он также будет создавать переменное напряжение 110/220 В для питания и распределения по розеткам по всей лодке во время работы генератора. Генератор также будет заряжать аккумуляторные батареи. Арендуя лодку, вы должны выяснить, есть ли на лодке генератор. Если это не так, то в любое время, когда вы не подключены к береговому кабелю в доке, вы вряд ли сможете использовать на лодке какие-либо сильноточные устройства переменного тока 110/220 В, такие как микроволновые печи и фены. Кроме того, вы, как правило, запускаете генератор только тогда, когда это необходимо, обычно ночью для кондиционирования воздуха и для кофемашины утром. Его не следует запускать под парусом на однокорпусном судне, потому что крен лодки препятствует способности моторного масла смазывать внутренние механизмы двигателя. В конце концов, довольно неловко запускать генератор, чтобы приготовить чашку кофе.

Солнечные батареи и ветряные генераторы

Они производят электричество напряжением 14 вольт постоянного тока и перекачивают эту энергию в батареи для хранения.

Сводка доступной электроэнергии

• Имеется достаточный запас постоянного тока 12 В для USB-устройств и ноутбуков
• Для устройств с низким потреблением тока, требующих 110 В или 220 В переменного тока, вам потребуется небольшой инвертор (см. ниже) для преобразования 12 В постоянного тока в 110 В или 220 В переменного тока.
• При наличии генератора у вас будет неограниченное количество 110 В или 220 В переменного тока для сильноточных устройств, пока генератор работает
• Если есть большой инвертор, у вас будет 110 В или 220 В переменного тока для сильноточных устройств, включая микроволновую печь.
• Чтобы держать батареи заряженными, вам понадобится постоянная солнечная или ветровая энергия, генератор, система Integrel или работа двигателя на 2 часа в день.

Развлечения

Суда последних моделей оснащены стереосистемой с поддержкой Bluetooth. Некоторые этого не делают. Таким образом, хорошей идеей будет иметь аудиокабель с двумя 3,5-мм штекерными разъемами в вашем чартерном комплекте.

Аудиоразъем 3,5 мм

Терминология

• Адаптер — изменяет конфигурацию контактов с одной вилки в деревенском стиле на другую.
• Трансформатор — изменяет переменное напряжение на постоянное — или может одно постоянное напряжение на другое постоянное напряжение или может изменять одно переменное напряжение на другое переменное напряжение
• Инвертор — изменяет напряжение постоянного тока на напряжение переменного тока
• AC — Переменный ток — обычно высокого напряжения (100 и выше) и опасного. Электричество от розеток
• DC — постоянный ток — обычно более низкое напряжение — например, USB — 5 В постоянного тока

Розетки на лодке

В зависимости от вашей команды на лодке, ваши электрические потребности будут в основном ноутбуками, камерами, мобильными телефонами и планшетами. Как правило, каждому человеку потребуется 2 порта USB. Таким образом, чтобы заряжать все устройства, вы должны планировать множество USB-розеток. На многих новых лодках есть розетки USB на электрощите, возле штурманского стола, по всей лодке и даже в каютах. Тем не менее, вы можете гарантировать, что USB-разъемов не хватит для всех устройств для вас и вашей команды. Поэтому рекомендуем взять с собой USB-разветвитель на 4 или восемь (или шестнадцать) розеток.

Разветвитель USB с 4 розетками

В одном или двух местах по всей лодке все еще могут быть розетки в стиле старых прикуривателей. Это розетки постоянного тока на 12 вольт. Обычно вы подключаете к ним небольшой инвертор, чтобы обеспечить маломощную розетку постоянного тока 110 или 220 В. Вам понадобятся эти розетки для зарядки ноутбуков и аккумуляторов некоторых камер.

Преобразователь 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока с 2 портами USB

Чтобы обеспечить больше розеток переменного тока, вы можете использовать один из этих 3- или 4-контактных разветвителей переменного тока.

4-контактный разветвитель

Вы также можете подключить штепсельный преобразователь 12 В постоянного тока к USB 5 В постоянного тока типа сигареты.

Сигаретный штекер К USB

 

Вы также можете подумать о разветвителе для прикуривателя на 2 гнезда. На лодке может быть только одна розетка.

Разветвитель прикуривателя на 2 гнезда

Что постоянно иметь в сумке Charter Kit

• Переходник с евро на американский ИЛИ переходник с американского на евро, в зависимости от вилок вашего устройства
• Небольшой инвертор 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока или 220 В переменного тока с несколькими розетками USB
• A 110 В (или 220 В) 3-контактная/4-контактная вилка
• Вилка сигаретного типа с 2 разъемами USB
• Возможно, разветвитель сигаретного типа
• USB-разветвитель 4 или более розеток
• 3,5-мм аудиоразъем «папа-папа».