La dernière partie du manuel. À l'intérieur se trouvent des chapitres bonus, de nouvelles photos et, surtout, un pdf avec un manuel qui peut être téléchargé et partagé avec un ami.
Améliorations (disponibles en version pdf):
- Ajout de photos de destruction de polycarbonate optique, photos ajoutées de verre de quartz, photos de compositions de carbone conducteur dans la conception de la télécommande.
- La section avec du ruban électrique a été améliorée, j'ai dû attendre les colis, mais cela en valait la peine - maintenant c'est la description la plus complète des rubans isolants (polyester, mastic, tissu et autres types de rubans ont été ajoutés).
- Ajout d'un chapitre sur les connexions électriques - avec une réponse à la question
pourquoi pas.
- Eh bien, beaucoup de modifications mineures selon les commentaires.
J'ai changé le nom, juste pour des raisons de "facile à retenir, facile à google".
Connexions électriques
Une blague populaire suggère que le génie électrique est la science des contacts. Et deux dysfonctionnements principaux - il n'y a aucun contact là où il devrait être, et il y a un contact là où il ne devrait pas être.
La couverture de ce manuel montre une torsion de deux fils - cuivre et aluminium. Certains lecteurs ont été scandalisés par ce spectacle, et non sans raison - cela ne peut pas être fait. Si vous essayez de comprendre les raisons de cela «c'est impossible», alors vous pouvez trouver beaucoup de discussions sur ce sujet, dans presque chacune d'elles vous pouvez trouver l'argument «J'ai toujours fait cela, à la datcha, cette torsion fonctionne depuis 100500 ans». Malheureusement, cette approche ne permet pas de comprendre les raisons de l'interdiction.
Quel est le problème de la connexion de deux métaux arbitraires en contact? Le fait est que pour une raison quelconque (décrite ci-dessous), certains métaux forment un contact fiable et fonctionnent presque sans défaillance, et certains forment un contact qui fonctionne également, mais est moins fiable et cause souvent des problèmes. Vous devez comprendre que «plus souvent» ne signifie pas que si vous avez établi une telle connexion, elle échouera demain avec une probabilité de 100%. Non, la probabilité de défaillance ne sera pas de 0,0001%, mais par exemple de 0,01%. Tout de même petit, mais ne seriez-vous pas 100 fois plus susceptible d'avoir un incendie?
L'expérience de fonctionnement de divers équipements a conduit les ingénieurs à conclure que certaines combinaisons de métaux offrent une fiabilité de contact acceptable et que certaines sont trop faibles. Encore une fois, il convient de noter que la fiabilité du contact est fortement affectée par les conditions de fonctionnement, si la connexion est à température constante dans un endroit sec, alors elle peut être complètement fiable, même si une paire de métaux n'est pas souhaitable.
Un certain nombre d'activité électrochimique des métaux
La première raison de la perturbation de contact que nous considérons est la corrosion électrochimique. Certains d'entre vous se souviennent de l'école d'un certain nombre d'activités métalliques (incomplètes):
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Cr Zn Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au
| Métal | Potentiel électrochimique, Volt |
|---|
| Lithium (Li) | -3,0401 |
| Potassium (K) | -2,931 |
| Baryum (Ba) | -2,905 |
| Strontium (Sr) | -2 899 |
| Calcium (Ca) | -2,868 |
| Sodium (Na) | -2,71 |
| Magnésium (Mg) | -2,372 |
| Aluminium (Al) | -1 700 |
| Manganèse (Mn) | -1.185 |
| Chrome (Cr) | -0,852 |
| Zinc (Zn) | -0,763 |
| Fer (Fe) | -0,441 |
| Cadmium (Cd) | -0,404 |
| Cobalt (Co) | -0,28 |
| Nickel (Ni) | -0,234 |
| Étain (Sn) | -0,141 |
| Plomb (Pb) | -0,126 |
| Hydrogène (H) | 0 |
| Antimoine (Sb) | +0,240 |
| Bismuth (Bi) | +0,317 |
| Cuivre (Cu) | +0,338 |
| Mercure (Hg) | +0.7973 |
| Argent (Ag) | +0,799 |
| Palladium (Pd) | +0,98 |
| Platine (Pt) | +0,963 |
| Or (Au) | +1.691 |
Pour l'ingénieur, cette série dit ce qui suit: En présence d'un électrolyte (eau, humidité de l'air), le métal qui se trouve à
gauche de la série de tension sera détruit dans une paire de métaux. Plus les métaux sont éloignés les uns des autres, plus la corrosion sera intense. Basé
Ce phénomène est construit une protection électrochimique des métaux, tels que l'acier galvanisé. En présence d'eau, le revêtement de zinc se décompose d'abord et ce n'est qu'après qu'il s'est effondré que la corrosion de l'acier commence.
Dans le cas des contacts électriques, il est plus important pour nous de ne pas déterminer le type de métal qui s'effondrera dans une paire, les deux sont nécessaires, mais l'intensité du processus de corrosion. Et à cet égard, le potentiel créé par une paire aluminium-cuivre 2 038 V est très important, il suffit de casser une molécule d'eau lors de l'électrolyse! Mais si vous séparez ces deux métaux avec une plaque d'acier galvanisé, alors deux paires sont formées: zinc-aluminium avec un potentiel de 0,937 V, et zinc-cuivre avec un potentiel de 1,101 V.Ce ne sont pas des potentiels si importants, donc le processus de corrosion se déroulera plus lentement.
Étant donné que les principaux métaux pour la fabrication des conducteurs sont le cuivre et l'aluminium, il n'est pas nécessaire de mémoriser le tableau et de considérer les potentiels, il est seulement important de se rappeler qu'il est impossible de connecter directement le cuivre et l'aluminium à un contact électrique travaillant dans l'air.
Les lecteurs les plus inventifs poseront la question: «Et si le composé de cuivre et d'aluminium est recouvert d'une couche imperméable à l'eau (vernis, scellant, peinture, graisse, etc.), alors
"Il n'y aura pas d'eau au point de contact, ce qui signifie qu'il n'y aura pas d'électrolyse et de corrosion?" Ceci est une véritable observation et vous permet de résoudre le problème de la corrosion électrochimique, mais il y a un autre problème qui ne vous permet pas de connecter deux métaux sans raison.
Expansion thermique
Tous les corps se dilatent lorsqu'ils sont chauffés et les métaux ne font pas exception. Pour tout matériau, il existe une caractéristique, comme le «coefficient de dilatation thermique des corps», qui montre combien de fois la taille du corps augmentera lorsqu'il sera chauffé de 1 degré Celsius. (Dans différentes gammes de températures, la valeur du coefficient de dilatation thermique peut varier, en outre, pour certains matériaux anisotropes, le coefficient peut varier dans différents plans. Pour simplifier, nous ne prendrons pas en compte cette différence en utilisant des valeurs moyennes) Voici une petite plaque:
| Matière | Coefficient de dilatation thermique α, (1 / K) |
|---|
| Aluminium |  |
| Cuivre |  |
| Acier |  |
| Le verre |  |
| Verre résistant à la chaleur (borosilicate) |  |
| Verre de quartz |  |
| Invar (alliage) | |
| Platine |  |
De cette plaque, on peut voir que la connexion des deux matériaux lorsqu'ils sont chauffés se dilate de différentes manières, provoquant des contraintes et des déformations internes. Parfois, c'est une propriété utile - elle est utilisée dans les plaques bimétalliques des contrôleurs de température; lorsqu'elles sont chauffées, ces plaques se plient et rompent le contact. Mais en créant une connexion électrique fiable, une telle différence de dilatation thermique peut affaiblir le contact. Si la connexion n'a pas de propriétés élastiques, après plusieurs cycles de chauffage et de refroidissement, vous pouvez constater qu'au lieu d'un contact serré serré, le conducteur se bloque.
Si la connexion de différents matériaux ne peut être évitée, il faut se rappeler qu'une telle connexion peut potentiellement s'affaiblir avec les changements de température et doit être entretenue et contrôlée. Étouffer la connexion d'un conducteur en cuivre et en aluminium dans un mur sous une couche de plâtre est une mauvaise idée.
Fluage
Certains matériaux ont tendance à présenter le phénomène de «fluage» lorsque, par exemple, un conducteur sous une faible charge mécanique, insuffisante pour la déformation plastique, se déforme néanmoins avec le temps. L'ampleur de ce phénomène dépend de la charge et de la température, caractérisées par une très petite valeur. Des milliers d'heures s'écouleront avant que la taille du corps ne change d'une fraction de pour cent. Néanmoins, ce phénomène est assez important pour assurer un contact fiable. Le fluage, ainsi que l'expansion thermique, contribuent au fait que la borne serrée s'affaiblit au fil des ans et que le fil y pend.
Malheureusement, l'aluminium (pur) a un fluage beaucoup plus intense que le cuivre, ce qui rend les contacts électriques avec sa participation moins fiables et nécessitent un entretien régulier. Cela vaut la peine d'être rappelé lors de la réparation et de l'entretien du câblage à partir d'un câble en aluminium de l'époque de l'URSS. Les fabricants de câbles en aluminium modernes allient l'aluminium dans un conducteur conducteur, cherchant à réduire le fluage à des valeurs comparables au cuivre, mais au prix d'une petite diminution de la conductivité électrique.
Alors, comment connectez-vous les fils?
La question est compliquée en ce sens que la réponse dépend des conditions de fonctionnement de la connexion et qu'il n'y a pas de voie uniquement universelle.
Mais tant de choses ont été dites sur la paire aluminium-cuivre que je dois simplement répondre à la question "comment les connecter?"
La première option est classique, utilisant une plaque d'acier éliminant le contact direct du cuivre et de l'aluminium. La plaque d'acier empêchera une corrosion électrochimique intense (mais ne l'éliminera pas complètement), fournira une force acceptable sur la zone de contact des conducteurs. Mais une telle connexion nécessite des travaux d'entretien de routine: 1 à 2 fois par an, il est nécessaire de vérifier la force de serrage des conducteurs.
La deuxième option. Bornes à ressort spécialisées pour conducteur en aluminium. (par ex. blocs de jonction série WAGO 2273 avec pâte). Dans une telle borne, le conducteur dénudé est constamment pressé par le contact du ressort, empêchant son affaiblissement dû au fluage.
La pâte à l'intérieur du bornier empêche l'humidité et l'air d'accéder à la surface en aluminium, empêchant l'oxydation du conducteur. (Il est important de noter que les bornes doivent être de haute qualité et que la section des conducteurs est nominale. J'ai moi-même observé les connexions grillées effectuées par les bornes achetées au kiosque le plus proche (probablement faux).)
La troisième option - manchons cuivre-aluminium. Ce type de connexion est pertinent pour les lignes électriques pour les grands courants d'une section de 10 mètres carrés. mm Les manchons en cuivre-aluminium sont conçus pour le sertissage avec un outil spécial. Les métaux réunis dans l'épaisseur assurent un contact fiable sur une grande surface, l'humidité et la corrosion électrochimique ne peuvent qu'endommager la surface délicate du manchon sans rompre le contact dans l'épaisseur.
Et rappelez-vous, toute connexion électrique de puissance (en particulier de différents métaux) doit être disponible pour la maintenance! Twisted into the wall twist - la garantie que vous vous souviendrez de l'équipe de réparation en divers termes obscènes.
Conclusion
Étant donné que l'installation lors de la rédaction de ce manuel était un minimum de non-sens, j'ai écrit sur ce que je ressentais, utilisais, avec quoi je travaillais. Je n'ai pas divulgué certains sujets, en raison de ma petite expérience (ou de la petite quantité de matériel collecté) dans ces domaines, mais cela vaudrait la peine de les révéler. Je n'ai pas réécrit sans réfléchir ce qui est décrit dans la littérature spécialisée, pourquoi déformer la source? Par conséquent, si vous pouvez dire quelque chose sur le sujet, je serai heureux d'inclure votre texte dans le manuel.
Ce manuel est gratuit, vous pouvez télécharger la dernière version.
c'est mon blog gratuitement. Si vous avez aimé mon travail, je serai heureux d'avoir de vos souhaits et suggestions, ainsi que des commentaires et des indications d'erreurs.
Où télécharger?
→
Guide GitHub avec code source et photos. Il y a un
pdf avec un livre.
→ La
page d'accueil du manuel sur mon site.
Si vous souhaitez une copie papier sur votre étagère, vous pouvez l'
acheter (technologie d'impression sur demande). Ce n'est pas de la publicité - j'ai publié un guide du prix de revient - je ne gagnerai pas un centime. Malheureusement, les illustrations sur papier seront en noir et blanc.
Remerciements
J'exprime ma gratitude à Alexey Gall Galakhov pour les ajouts précieux au manuel et l'aide à la mise en page du manuel.
Talion_amur pour avoir fourni un exemple de compteur d'
heures de fonctionnement du mercure.
Je tiens également à remercier les utilisateurs de
Firz ,
GavrisAS ,
4sadas4 ,
Leon010203 ,
rexen ,
juray ,
Osnovjansky ,
NickyX3 ,
impetus ,
ploop ,
BarsMonster ,
OldGrumbler ,
YRevich ,
Nubus ,
jar_ohty ,
dlinyj ,
ioccy ,
immaculate ,
mentnetocnet ,
Samnetnet ,
Samnet Serge78rus ,
Otard ,
Ocelot ,
Goruhin pour de précieux commentaires qui ont entraîné des modifications dans le manuel.
Merci à tous ceux qui ont écrit les commentaires, ils ont donné de précieux commentaires.
Je profite de cette occasion pour transmettre mes salutations à
Meklon DIHALT Milfgard lozga superhimik tnenergy BarsMonster - J'ai lu vos messages avec plaisir et j'ai essayé de garder la barre non plus basse.
Liens vers des parties du manuel:
1 : Conducteurs: argent, cuivre, aluminium.
2 : Conducteurs: fer, or, nickel, tungstène, mercure.
3 : Conducteurs: carbone, nichromes, alliages thermostables, soudures, conducteurs transparents.
4 : Diélectriques inorganiques: porcelaine, verre, mica, céramique, amiante, gaz et eau.
5 : Diélectriques semi-synthétiques organiques: papier, lessive, paraffine, huile et bois.
6 : Diélectriques synthétiques à base de résines phénol-formaldéhyde: carbolite (bakélite), getinax, textolite.
7 : Diélectriques: fibre de verre (FR-4), tissu verni, caoutchouc et caoutchouc dur.
8 : Plastiques: polyéthylène, polypropylène et polystyrène.
9 : Plastiques: polytétrafluoroéthylène, polychlorure de vinyle, polyéthylène téréphtalate et silicones.
10 : Plastiques: polyamides, polyimides, polyméthacrylate de méthyle et polycarbonate. Histoire de l'utilisation des plastiques.
11 : Rubans et tubes isolants.