Товароведение электробытовых товаров

Вопрос №1.

Классификация, устройство, отличительные особенности  проводниковых изделий. Примеры  маркировки проводов и шнуров (не менее 5 наименований) с расшифровкой, описанием, схемой строения и назначения.

Общие положения

     Передача  электроэнергии осуществляется при  помощи питающей и распределительной  электрических сетей. По распределительной  сети напряжением 0,4 – 0,23 кВт электрическая энергия распределяется непосредственно к потребителям. Составной частью электрических сетей является электропроводка. Электропроводкой называют совокупность изолированных проводов и кабелей с элементами их крепления, защитными поддерживающими конструкциями. Электропроводка обеспечивает подвод электроэнергии к электроприемникам потребителя.

     Основными элементами конструкции проводов и  шнуров являются: токопроводящая жила – элемент, предназначенный для проведения электрического тока; изоляция, необходимая для защиты от поражения электрическим током потребителя, а жилы от воздействия факторов окружающей среды, которая покрывает токопроводящий элемент, а так же оболочка, оплетка и (или) обмотка.

     Изоляция – сплошной слой диэлектрика, нанесенный непосредственно на токовую жилу.

     Оболочка – непрерывная неметаллическая или металлическая трубка, расположенная поверх совокупности изолированных жил и предназначенная для защиты их от влаги и других внешних воздействий.

     Оплетка – покров кабельного изделия из переплетенных нитей.

     Обмотка – покров из наложенных по винтовой спирали лент, нитей, проволок или прядей. В изделиях используют следующий вид обмотки:

     обмотку с перекрытием – каждый виток  ленты обмотки покрывается частью соседнего витка той же ленты;

     обмотку  встык, у которой между соседними  витками отсутствует зазор;

     обмотку  с зазором – в этом случае зазор  между соседними витками меньше, чем ширина ленты;

     обмотку открытой спиралью – здесь зазор  между витками больше ширины ленты  и диаметра жилы.

     В связи с высокой себестоимостью меди при изготовлении проводников  чаще используют изделия с алюминиевыми жилами. Токоведущие жилы из алюминия по сравнению с медными имеют повышенную жесткость, сильнее окисляются (особенно в местах контактов) и менее механически прочны, особенно к изгибу. При нормальной температуре (около 20° С) и одинаковых сечениях и длине электрическое сопротивление алюминиевого провода больше, чем медного, в 1,63 раза. Следовательно, чтобы получить алюминиевый провод такого же электрического сопротивления, как и медный, необходимо использовать материал с сечением в 1,63 раза большим, чем медный, и он будет более громоздким. При ограниченных длинах изделия заменить медный провод на алюминиевый трудно. Преимуществом изделий с алюминиевыми жилами является их значительно меньшая масса.

     Свойства  проводниковых изделий определяются и видом изоляционного материала. Электроизоляционные материалы  обладают малой электропроводностью. Ток, обусловленный этой электропроводностью, называют током утечки. Он является причиной нагревания диэлектрика. Электрическая безопасность проводов и шнуров, бытовых электротехнических изделий зависит от такого показателя свойств электроизоляционного материала, как удельное объемное сопротивление проводника, которое для твердых диэлектриков составляет 10¹⁶…10¹⁸ Ом*м.

     Для электроизоляционных материалов установлен показатель электрической прочности  – величина, равная напряжению, при котором может быть пробит электроизоляционный материал толщиной в единицу длины ( кВ\мм).

     В качестве изоляционных применяют пропиточные  и заливочные ; волокнистые ( электроизоляционная бумага, хлопчатобумажная, шелковая, капроновая, стеклянная ткани и нити, лакоткань); полимерные материалы, а так же резину. Преимуществами полимерных материалов и резины помимо высоких диэлектрических показателей является возможность получения заданных электрических и физико-механических характеристик, придания изоляции нужной гибкости и изгибостойкости, влаго-, масло-, нефтестойкости.

     Наиболее  значимым из свойств изоляционных материалов являктся нагревостойкость – свойство  изоляционного материала выполнять свои функции при воздействии рабочей температуры в течении определенного периода времени, которое рассчитывают со сроком нормативной службы электрооборудования. По нагревостойкости электроизоляционные материалы, применяемые в электрических приборах и машинах, подразделяют на семь классов. Существуют следующие международные обозначения классов и температуры, характеризующие нагревостойкость материала: Y (90 °C), A (105°C), E (120°C), B (130°C), F (155°C), H (180°C), C (более 180°С).

     Конструкцию проводов и шнуров определяют по таким  показателям, как число токопроводящих жил и их номинальное поперечное сечение (диаметр, мм), характер укладки токопроводящих жил, форма поперечного сечения изделия, вид индивидуальной и общей изоляции.

     Токопроводящие  жилы могут быть одно- и многопроволочные. Однопроволочная жила состоит из одной проволоки, многопроволочная жила состоит из двух и более скрученных проволок или стренг.

     Существует шесть классов, характ. степень гибкости токопроводящих жил:

     I – нормальные для проводов для неподвижной прокладки;

     II – гибкие для проводов неподвижной прокладки, где требуется повышенная гибкость при монтаже;

     III – повышенной гибкости для проводов, работающих при малых радиусах изгиба;

     IV… VI – особо гибкие для проводов и шнуров, используемых в условиях повышенной гибкости жил.  

     Электрические провода

     Электрический провод – кабельное изделие, содержащее одну или нескольких скрученных проволок либо одну или более изолированных жил, которые в зависимости от условий прокладки и эксплуотации могут быть заключены в легкю неметаллическую оболочку, обмотку или оплетку из волокнистых материалов или проволоки, и не предназначенное, как правило, для прокладки под землей.

     Провода по назначению подразделяются на установочные, монтажные, арматурные или обмоточные.

     Установочные  провода применяют для монтажа открытой и скрытой электропроводок силовых и осветительных сетей внутри и вне помещения. Они имеют 1…4 жилы, часто изолированные друг от друга, со стандартным номиналом сечением жил от 0,5 мм и выше. Маркировка установочных проводов содержит одновременное указание марки, числа жил и их нормативное сечение. Марку провода обозначают в виде букв. Первая буква указывает на то, из какого материала изготовлены жилы, например А показывает, что жилы алюминиевые, если Мотсутствует, то жилы медные. Последние буквы обозначают вид изоляции. Так, П указывает, что изоляция сделана из поливинилхлорида (ПВХ), Р – резины, цифры 1…3обозначают гибкость провода, ХЛ – холодное исполнение, к другим обозначениям относятся сечение, цвет изоляции и т.д.

Различают провода:

     - голые;

     - изолированные.

     Голыми  называют провода, у которых поверх токопроводящих жил отсутствуют  защитные и ли изолирующие покрытия. Изолированными – провода, у которых токопроводящие жилы заключены в изоляцию, покрытую оплеткой из хлопчатобумажной нити либо оболочкой из резины, пластмассы или металлической ленты.

     Различают изолированные провода:

     защищенные;

     незащищенные.

     К защищенным относятся изолированные провода, имеющие поверх электрической изоляции оболочку, предназначенную для герметизации и защиты от внешних климатических воздействий.

     Незащищенные  провода оболочки не имеют. Рабочее  напряжение провода должно быть больше или равно номинальному стандартному напряжению питающей электросети. Установочные провода выпускаются на номинальное  напряжение 380В и выше, поэтому  они могут использоваться для  устройства электропроводок.

     Монтажные провода применяют при монтаже электрических аппаратов, приборов, причем крепление этих проводов делают не подвижным.

     Монтажные провода в отличае от установочных проводов оюладают повышенной гибкостью, так как их приходится нередко изгибать. Жилы таких проводов многопроволочные, свитые и луженые, благодаря последним показателям они легко сединяются пайкой.

     В зависимости от назначения различают  монтажные провода:

     лакированные;

     экранированные.

     Сечение жил монтажных проводов небольшое (0,5…6 мм), так как они не предназначены  для больших токовых нагрузок. Число изолированных жил не более  трех. В марке монтажных проводов на первом месте буква М, за исключением  некоторых проводов в пластмассовой  изоляции.

     Арматурные  провода предназначены для зарядки осветительной арматуры. Их делают медными жилами небольшого сечения(0,5…0,75 мм²) в тонкой теплой изоляции.

     Обмоточные  провода предназначены для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов, приборов, трансформаторов, в которых насчитывают большое число витков, поэтому обмоточные провода имеют жилы очень малых диаметра и толщины изоляционного слоя. На практике используются следующие типы обмоточных проводов с медными или алюминиевыми жилами:

     с эмалевой, волокнистой либо стекловолокнистой  изоляцией;

     с эмалево-волокнистой изоляцией;

     с пленочной изоляцией.

Примеры и технические характеристики маркировки проводов

     Электрические шнуры

     Электрический шнур – провод с изолированными жилами повышенной гибкости, предназначенный для соединения с подвижными установками.

     Ассортимент шнуров и соединительных силовых  проводов представлен подгруппами. Для изоляции токопроводящей жилы и (или) оболочки используется поливинилхлоридный, резиновый или полиуретановый материал. По свойствам материала изоляция токопроводящих жил и (или) оболочки теплостойкая, маслобензиностойкая и резиновая, не распространяющая горение. По форме поперечного сечения шнуры и провода делятся на круглые, плоские, спиральные и плоские спиральные. По конструктивно-функциональным признакам: для декоративных целей, в защитной оболочке, усиленной защитной оболочке.

     Силовые провода и шнуры производятся армированными с разными видами арматуры:

     опрессованными штепсельной вилкой;

     опрессованными штепсельной вилкой и удлиненной розеткой;

     опрессованными штепсельной вилкой и кабельной приборной розеткой;

     опрессованными штепсельной вилкой и разветвительной розеткой;

     аромированными разборной арматуры.

     Шнуры, опрессованные штепсельной вилкой и удленительной розеткой, предназначены для увеличения длины соединительного шнура прибора или присоединения к электрической сети нескольких потребителей через одну розетку. Их нередко называют удлинительными шнурами или удлинителями. Армированные удлинительные шнуры могут выпускаться в виде рулетки, с убирающимися или неубирающимися внутрь корпуса розетки шнуром, а так же катушки с ручной или автоматической намоткой, что удобно при эксплуатации и хранении.

     Кроме того, выпускают неармированные шнуры. Мерные неармированные шнуры могут быть с разделенными с одного или двух сторон концами. Концы разделяют следующим образом: удаляют оболочку и изоляцию на длине 10…15см, жилу подкручивают и лудят оловянно-свинцовым припоем, концы жил, предназначенные для крепления под головку винта, заделывают глухой обожженной петлей. Основные виды соединительных шнуров и проводов имеют различную расцветку, указанную в стандарте на проводниковые изделия в зависимости от числа жил. Изоляция жил заземления имеет желто-зеленую расцветку. Номинальное сечение токопроводящих жил составляет 0,08…4 мм. Номинальный ток для армированных шнуров до 25 А.

     Различают шнуры съемные и несъемные, которые  присоединяются к прибору посредством  соответствующего соединительного  устройства. Несъемные шнуры не отсоединяются  от прибора. Приборы могут комплектоваться армированными неразборными вилками, армированными неразборными и приборными вилками – шнурами соединителями. Эти изделия являются двух и трехжильными. На приборе находится только вилка.

     Неразборные и приборные вилки и приборная  розетка опрессовываются тем же материалом, что и оболочка шнура. Это способствует увеличению срока службы, так как они защищены от сколов и царапин во время эксплуатации. Эстетические свойства таких изделий более высокие.

     Марка армированных шнуров определяется конструктивными  особенностями шнура, номинальным  напряжением, классом защиты электроприбора, номинальной токовой нагрузкой, конструкцией двухполюсной вилки, а для шнура-соединителей, кроме того, конструкцией приборной розетки и максимально допустимой температурой нагрева гильз розетки.

     По  максимально допустимой температуре  нагрева гильз приборных розеток  шнуры-соединители выпускают для  разных условий использования: холодных – температура не выше 65°С, горячих – температура не выше 120°С и очень горячих – до 155°С. Армированные шнуры выпускаются мерными длинами до 30 м, а шнуры-соединители – рабочими длинами до 5 м.

     Условное  обозначение армированного шнура  включает: марку армированного шнура, образованную из марки провода, далее  через тире следуют буквы, обозначающие, что шнур армирован неразборной  вилкой; число и номинальное сечение  жил; номинальное напряжение; тип  вилки; номинальная токовая нагрузка; мерная длина.

     Ассортимент шнуров, предназначенных  для комплектации бытовых электрических  приборов и машин

     Вопрос  №2.

     Классификация, устройство, ассортимент  электроплит. Принцип  осуществления ступенчатого регулирования мощности.

     Электрическая плита – энергоемкий и универсальный прибор для приготовления пищи. К основным элементам плиты относятся конфорочная панель, жарочный шкаф и панель управления с регулирующими приборами.

     Конфорочная панель выполняет функцию нагревателя в электроплите. В нее входят чугунная, трубчатая (ТЭН-конфорка) или пирокерамическая конфорки. Форма и размер рабочей поверхности соответствует форме и диаметру дна посуды.

     Параметры конфорок для плит отечественного производства установлены ГОСТ 14163-88. Это номинальная  мощность, Вт; диаметр конфорки, мм; время разогрева до рабочей температуры, мин, максимальная температура рабочей  поверхности, °С, наработка на отказ, ч, КПД, %. В зависимости от максимальной мощности нагревательных элементов конфорки делятся на две группы: нормального и ускоренного нагрева. Конфорки ускоренного нагрева делятся на экспресс-конфорки и автоматические. Экспресс-конфоркой называется конфорка ускоренного нагрева за счет дополнительно устанавливаемой мощности. Экспресс конфорки изготавливают чугунными. Автоматической называется конфорка ускоренного нагрева, обеспечивающая автоматическое проведение различных технологических процессов с самостоятельным переходом из режима разогрева в заданный тепловой режим.

     Чугунные  конфорки более распространены, но уступают трубчатым по термостойкости. Ток утечки в чугунных конфорках в отличие от трубчатых может возростать до 15 А, ток утечки в которых не превышает 0,5 А. Чугунная конфорка инерционна. Плиты с чугунными конфорками по сравнению с изделиями т трубчатыми конфорками  имеют более низкий КПД. Расход электроэнергии плитами с чугунными конфорками зависит от плотности прилегания дна посуды к конфорке.

     Трубчатая конфорка состоит из концевых ТЕНов, согнутых в виде одного либо нескольких витков спирали Архимеда, расположенных один внутри другого. В зависимости от диаметра посуды может включаться вся конфорка или ее часть. Рабочая поверхность плоская, что обеспечивает большой контакт с посудой. При эксплуатации плит с ТЭН-конфорками толщина дна посуды меньше влияет на конфорку, так как тепло передается за счет излучения и теплопроводности.

     Пирокерамические конфорки представляют собой нагревательный элемент, прикрытый сверху пирокерамическим материалом. За рубежом эти материалы выпускаются под торговыми марками Vicor, Cervit, Hercuvit. В отечественной практике используется технический ситалл. Использование ситалла в качестве конструкционного материалла конфорочной панели повышает термостойкость конфорок, обеспечивает высокие электроизоляционные свойства, водо- и газонепроницаемость. Конфорочная панель выполняется в виде ровного листа, под которым могут располагаться нагреватели.

     В качестве нагревательных элементов, располагаемых  под пирокерамической поверхностью, в современных электроплитах используются индукционные нагреватели, инфрокрасные излучатели лампового типа с вольфрамовой нитью накала, галогенные лампы. Магнитные поля, создаваемые индукционные конфорки не уступают газовым плитам.

     Жарочный  шкаф позволяет наиболее полно использовать преимущества электронагрева при приготовлении пищи. По способу нагрева представлены жарочные шкафы с радиационным и конвективным нагревами.

     В радиационных шкафах ТЭН размещают  по поду и своду муфеля, реже –  на его боковой поверхности. Нагреватели  могут располагаться снаружи, внутри рабочего пространства шкафа или  смешанно. Расположение определяет скорость разогрева, а форма ТЭНа – равномерность нагрева рабочего пространства. В шкафах с конвективным нагревом нагрев рабочего пространства и тепловая обработка продукта производится с помощью воздуха, который циркулирует и направляется вентилятором, расположенным на задней стенке шкафа.

     Существует  четыре метода отчистки внутренней поверхности  жарочного шкафа:

     - каталитический;

     - пиролитический;

     - ручной;

     - гидролизный.

     Каталитический (химический) предусматривает покрытие стенок шкафа катализатором, включающим оксиды металлов, которые вступают в химическое взаимодействие с продуктами загрязнения с продуктами загрязнения и ускоряют их окисление и испарение. Слой катализатора наностися на поверхность, покрытую грунтовой эмалью. Срок службы покрытия 2-3 года.

     Пиролитический (физический метод) – нагревание стенок шкафа до температуры 480°…500°С, при которой происходит сгорание остатков продуктов.

     Жарочный  шкаф так же отчищают от загрязнений  вручную моющими средствами.

     Гидролизный метод предусматривает наполнение противня водой со специальным моющим средством, подогрев его в течении 30 мин при температуре 50°С. Пары размягчают жир, после чего он стекает в поддон.

     Ассортимент электроплит разнообразен и включает модели от двухконфорчатых недорогих конструкций до моделей «люкс» с высокой степенью автоматизации. Электроплиты изготавливают как в напольном, так и во встроенном варианте. Наиболее распространены электроплиты напольные. Так же выпускаются электроплиты, блокируемые с мебелью и встраиваемые в блочном исполнении.

     Конструкцию современных электроплит можно  условно разделить на три типа:

     - автоматические;

     - полуавтоматические;

     - неавтоматические.

     К автоматическим класса «люкс» относятся  электроплиты, обеспечивающие автоматизацию  процесса по температуре и времени. Они характеризуются повышенной мощностью (до 17 кВт), наличием жарочного  шкафа с пиролитической отчисткой  и встроенным грилем и вертелом с  электроприводом, а так же наличием автоматических конфорок. В электрических  плитах со стеклокерамической панелью  используются конфорки Hi-Light. Характерным для них является то, что нагревательные элементы в форме плоской ленты плотно прилегают друг к другу, находятся близко к ситалловой поверхности, поэтому теплообмен м\у конфоркой и дном посуды идет по всей поверхности. В электроплитах этого класса встроены конфорки с маркировкой «Н» - галогенные конфорки. Время ее разогрева составляет несколько секунд.

     К полуавтоматическим относят плиты, в которых при приготовлении пищи регулируется только температура. Мощность таких плит установлена до 10 кВт, жарочный шкаф предусмотрен с каталитической и ручной самоочисткой. В последнем случае шкаф снабжен съемными дверками для облегчения процесса очистки.  Гриль и рашпер в таких плитах отстутствует, но имеютя розетки для их подключения.

     Электроплиты  неавтоматического типа имеют минимальное  число операций.

     В последнее время появились электроплиты аккумуляционного типа, позволяющие  длительное время поддерживать тепловой режим в рабочем объеме шкафа  при отключенных нагревателях.

     К техническим новинкам относятся  следующие отечественные и стран  СНГ модели электроплит: «Ново-вятка»; «Дарина»; «Мечта»; «De Luxe»; «Gefest»; «ЗВИ».

     Диаметр конфорок электроплит составляет 11…24 см. выпускаются двух-, трехконтурные  конфорки с изменяемой геометрией, в которых дополнительный контур может включаться оператором или  посредством функции «автофокус». В новинках жарочные шкафы электроплит  более многофункциональные (multi); рационально используется объем шкафа, например диагональное расположение вертела или одновременное приготовление нескольких блюд; в маркировке указывается число операций. Экономична операция Vario-Dril – гриль переменной площади, когда при поджаривании небольших блюд нагревательный элемент включается не полностью. В некоторых моделях плит таймер работает дифференцированно на каждую конфорку и имеет функцию «памяти». Безопасность электроплит дополнительно повышают дверца жарочного шкафа с тройным или четырехслойным остеклением и сиситема принудительного охлаждении дверцы и боковых стенок у встраиваемых моделей; телескопическая система выдвижения противней с надежной их фиксацией в полностью выдвинутом положении.

     Принцип осуществления ступенчатого регулирования  мощности.

     Для нагревательных приборов большое значение имеет экономичное использование  электрической энергии, так как  они, как правило, имеют большую  мощность и требуют значительного  времени для нагревания. Поэтому  нужно, чтобы нагревательные приборы (в особенности электроплитки) вначале  как можно быстрее выделяли больше тепла, поглощая для этого большое  количество энергии. Если же прибор и  нагреваемое тело нагрелись до нужной температуры, достаточно небольшого количества тепла, чтобы поддерживать ее на одном  уровне. Именно поэтому лучшие нагревательные приборы снабжаются двумя спиралями, которые по выбору могут быть включены параллельно, последовательно или отдельно одна от другой.

     Предположим, что электроплитка имеет две  спирали с сопротивлением 96,8 ом каждая. Если переключатель установлен так, что ток течет только по одной  спирали, то его величина равна Если обе спирали включены параллельно, то по каждой из них течет ток в 2,27 а, так как напряжение на них равно 220 в, что и обеспечивает одинаковый ток в каждой спирали.

     Если  одна спираль при токе в 2,27 а развивает мощность в 500 вт, тогда две одинаковые спирали, по которым течет ток в 2,27 а, дадут вместе мощность в 1000 вт, или 1 квт. Таким образом, две параллельно включенные спирали развивают в два раза большую мощность, чем каждая в отдельности.

     Третья  возможность, предоставляемая ступенчатыми переключателями, заключается в  том, что обе спирали могут  быть включены последовательно. Проводник, который имеет удвоенную длину, будет оказывать также и удвоенное сопротивление, если обе его половины сделаны из одного и того же материала и имеют одинаковое сечение. Как раз о таком случае и идет речь. Тогда обе спирали, включенные последовательно, имеют общее сопротивление 2X96,8 ом= 193,6 ом. Следовательно, через эту удвоенную спираль течет ток в из этого следует: последовательное включение обеих спиралей приводит к наименьшей мощности.

     Уже одна спираль имеет двойную мощность по сравнению с последовательно  включенными, а параллельное включение дает в свою очередь двойное увеличение мощности по сравнению с одной спиралью и даже четырехкратное увеличение по отношению к последовательному включению.

     Таким образом, при нагревании обе спирали  включены параллельно. После этого, если нагреваемое тело велико, можно  выключить одну спираль. Если же нагреваемое  тело невелико, то для поддержания  температуры будет достаточно и  последовательного включения, которое  требует наименьшего тока.