Гарцовка для тротуарной плитки: виды и применение

Применение гарцовки как материала для укладки тротуарной плитки

Для мощения дорожек на даче используют и гравий, и брусчатку, и плитку, и даже кирпич. А в качестве скрепляющей смеси применяется старый проверенный материал – приготовленная своими руками гарцовка для тротуарной плитки.

Основное понятие гарцовки

Гарцовкой называют сухую двухкомпонентную смесь, в состав которой входит наполнитель и связующее вещество. Основным наполнителем является кварцевый песок, роль связующего элемента отводится извести. Кроме песка можно использовать истолченные в муку кальций, мрамор или керамзит мелких фракций, а вместо извести – гипс, цемент или глину. Важное условие: связующие вещества должны иметь высокие показатели вязкости без дополнительного увлажнения.

Гарцовку применяют для оштукатуривания стен и потолка, шпаклевания трещин и кладочных работ. Следует учесть, что это не раствор, а смесь, используемая при сухом монтаже, в отличие от цементно-песчаного раствора, где еще одним дополнительным компонентом выступает вода. При укладке тротуарного покрытия, а также в других кладочных работах гарцовочная смесь является несущим слоем, принимая на себя основную нагрузку.

Преимущества и недостатки

Гарцовочную смесь ценят за следующие показатели:

  • Прочность. При сухом монтаже покрытие фиксируется так же крепко, как и при использовании раствора.
  • Долговечность. Покрытие, положенное на гарцовку, служит столько же, сколько и положенное на цементно-песчаный раствор.
  • Хорошая ремонтопригодность. При повреждении клеящего основания тротуарное покрытие легко снимается, клеящий слой заменяется.
  • Доступность. Исходные компоненты (стандарт: песок, известь, цемент) имеют сравнительно невысокую стоимость, к тому же, их легко купить.
  • Отличные адгезионные свойства. Гарцовка незаменима при сухом монтаже, когда добавление воды при укладке нежелательно.
  • Экологичность. Составляющие вещества не содержат химических компонентов.
  • Простота изготовления. Стандартная смесь имеет всего 2 составляющих элемента, которые можно смешать самостоятельно.
  • Приготовление в любом объеме. Смесь не застывает со временем, в отличие от раствора, поэтому ее можно готовить в любых количествах.

Однако, наряду с достоинствами, у гарцовки имеются и недостатки:

  • некоторое неудобство при смешивании;
  • повышенное внимание при дозировке компонентов.

Самостоятельно смесь для работы желательно приготавливать на ровной поверхности – опытные строители утверждают, что такой способ перемешивания компонентов будет качественнее, чем в емкости. Однако смешивать компоненты прямо на строительной площадке не всегда удобно.

Невнимательность при дозировке состава может испортить его. Передозировка наполнителя может снизить прочностные характеристики кладки, а перебор с количеством связующего элемента приведет к повышению сцепления основного слоя с покрытием и его последующему растрескиванию.

Основная область применения гарцовки

С помощью гарцовочной смеси устраивают плавающие полы, готовят штукатурку и кладочные растворы, шпаклюют стены и потолки. Иногда сухую известково-песчаную смесь используют в качестве затирки межплиточных швов. Благодаря своим высоким адгезионным показателям, гарцовку можно применять не только для шпаклевания бетонных конструкций, но и для затирки трещин в каменных и деревянных поверхностях, выравнивания стен, пола, потолков. А еще гарцовка входит в состав растворов для обработки конструкций из газобетонных блоков.

Однако основная область использования сухой смеси – клеящая основа для укладки тротуарной плитки. В местах повышенной проходимости вместо песка в качестве наполнителя может выступать щебень мелких фракций – она увеличивает прочность основания, на которое кладется дорожное покрытие. В сочетании с доступностью, относительно невысокой стоимостью и хорошими свойствами сцепления гарцовка является незаменимым средством при проведении ремонтно-строительных работ для дорожных покрытий.

Какие виды гарцовочной смеси бывают

В зависимости от области применения гарцовка может состоять из двух компонентов и более. Простейший состав, цемент с песком, – такую смесь можно приготовить самостоятельно, что и делают при укладке плитки. Если требуется оштукатурить стены или потолок, то можно применять двухкомпонентный состав из извести и доломита, или керамзитовой муки и гипса.

Если нужно скрепить кладку кирпича, булыжников или другого крупногабаритного материала, то потребуется увеличить силу сцепления клеящей основы. В этом случае необходимо использовать сложный состав, включающий в себя цемент, песок, керамзит, известь.

Марка строительной смеси

Производители предлагают 4 марки строительной смеси: М1, М2, М3, М4. Цифры от 1 до 4 указывают на количество частей наполнителя по отношению к связующему элементу.

Например, марка смеси М3 обозначает, что гарцовка состоит из 1 части цемента и 3 частей песка (или другого элемента).

Различия составов

Составы могут различаться по типу используемых компонентов. Возможные варианты готовых смесей представлены в таблице 1.

Таблица 1. Виды гарцовочной смеси

Читайте также:
Зеркальная пленка: самоклеящаяся пленка вместо зеркала и тонировочная солнцезащитная пленка на стекло, архитектурная золотая пленка и другие виды

По количеству компонентов:

  • простая – В составе имеется всего 2 компонента (наполнитель – песок, керамзит, кальциевая и мраморная мука или доломит; вяжущее вещество – гипс, известь или цемент).
  • сложная – смешивается от 3 до 5 компонентов (помимо основных наполнителя и вяжущего элемента (песка с цементом) добавляются новые связующие: глина, гипс, известь).

По размеру фракций:

  • легкая – состоит из компонентов мелких фракций (размер гранул достигает 1,25 мм).
  • тяжелая – Включает в себя компоненты средних фракций (размер гранул колеблется в пределах от 2 до 2,55 мм).

Каждый из видов гарцовочной смеси используется для работ с различными видами кладочного материала. Если производится выкладка тротуарной плитки, то для этого подойдет простая двухкомпонентная смесь (простой вариант – песок и цемент). Если планируется мощение дорожек брусчаткой или крупным камнем, то рекомендуется использовать сложную сухую смесь.

Приготовление гарцовки своими руками

Готовую смесь всегда можно приобрести в магазине, но дачники предпочитают проводить кладочные работы с применением гарцовки собственного изготовления. Самый простой и доступный состав – цементно-песчаная смесь.

Для этого понадобится:

  • песок – 5 ведер;
  • цемент – 1 ведро.

Материал высыпается прямо на строительную площадку и тщательно перемешивается. В качестве дополнительного связующего элемента можно использовать известь. Для смеси понадобится 1 ведро.

Для увеличения прочности кладки можно уменьшить количество песка, однако важно помнить, что слишком большое количество связующего элемента на объем песка может привести к более быстрому застыванию кладки и образованию в ней трещин.

Если требуется мощение садовых дорожек, то можно обойтись указанными пропорциями. Если дорожки устраиваются в зоне повышенной проходимости (например, у подъезда к дому), то для увеличения прочности кладки песок рекомендуется заменить на мелкий щебень. Так покрытие прослужит дольше при повышенных нагрузках.

Технология укладки тротуарной плитки на гарцовку

Весь процесс состоит из 3 этапов: подготовительного, устройства ограждения и укладки.

Подготовительный

Сначала участок подготавливают к укладке плитки. Имеющиеся впадины необходимо засыпать, бугорки срезать, всю поверхность тщательно выровнять и утрамбовать, затем настлать сверху геотекстиль и насыпать щебень высотой в 10 см.

Ограждение

Это устройство своеобразной несъемной опалубки. По разметке будущего тротуара выставляются бордюры, которые сажают на цементно-песчаный раствор, подравнивая их по высоте резиновым молотком.

Если это предусмотрено проектом, то с внутренней стороны бордюра устанавливают ливневую систему.

Укладка

Компоненты смеси насыпают на огороженный участок и тщательно перемешивают. Получившуюся гарцовку разравнивают, при этом высота слоя должна составлять не менее 5 см. Затем следует выкладка элементов плитки. Подгон отдельных фрагментов следует производить резиновым молотком. После окончания укладки межплиточные швы посыпают гарцовочной смесью, удаляя ее с покрытия. Затем уложенное покрытие рекомендуется пролить водой для сцепления.

Общую технологию укладки тротуарной плитки на гарцовку можно представить в виде пошаговой инструкции:

  1. Подготовить строительную площадку: очистить территорию от мусора, произвести разметку для будущих дорожек.
  2. Подготовить фундамент для укладки плитки: выровнять поверхность с помощью строительного уровня, утрамбовать грунт. По размеченным краям выложить бордюры для ограничения дорожек, засыпать туда щебневую подушку. Щебень применяется мелкофракционный. Для более качественной кладки основание застилается геотекстителем.
  3. Подготовить гарцовку. Смешать все компоненты (рекомендуется использовать бетонную поверхность, а не емкость), насыпать смесь на подушку из щебня, разравнивая насыпь. Высота слоя сухой смеси должна составлять от 4 до 7 см, а вместе с плиткой, уложенной поверх насыпи, превышать высоту бордюра не более чем на 1 см.
  4. Сухую засыпку рекомендуется дополнительно утрамбовывать с помощью вибрационной установки или виброплит. Чем плотнее окажется слой насыпи, тем прочнее схватится плитка, и дольше прослужит покрытие.
  5. Перед укладкой плитки слой гарцовочной насыпи можно слегка увлажнить, чтобы повысить адгезионные свойства поверхностей сцепления и увеличить скорость схватывания кладки.
  6. Межплиточные швы нужно заполнять сухой смесью вровень с плиткой и проливать водой в течение 3-5 дней до полного схватывания покрытия.

В пропорциях соотношение компонентов для гарцовочной смеси будет зависеть от общей высоты насыпи. Например, для слоя в 1 мм количество смеси может составить от 1,4 до 1,8 кг/м².

Заключение

Сухой монтаж – наиболее распространенный вид самостоятельной укладки тротуарной плитки. Но, применяя этот метод, следует помнить, что гарцовку под плитку не рекомендуется использовать на участке, где грунт находится в постоянно увлажненном состоянии.

Как сделать гарцовку для тротуарной плитки своими руками

Основные понятия гарцовки и ее разновидности

Многие не знают, что такое гарцовка. Гарцовка — это сухая смесь, основанная на 2 компонентах, которые выступают в роли основного компонента и связующего элемента. Первым компонентом, который ложится в основу смеси, является песок, керамзит маленьких фракций или кальций. Для связующего элемента используют известь, глину или цемент.

Многие ошибочно путают гарцовку и цементный раствор. Гарцовка является сухой смесью, а в основе цементного раствора изначально лежит пропорциональный объем воды, поэтому раствор и гарцовка — это разные вещи.

В зависимости от количества используемых компонентов, выделяют простую и сложную разновидности. Первый тип основывается на двух компонентах, что является стандартным выбором для укладки тротуарной плитки. В состав сложной гарцовки может входить до 5 элементов, а использование такой смеси не ограничивается одним процессом.

Читайте также:
Замена фурнитуры в пластиковых окнах своими руками

Существуют степени прочности, которые говорят о прочности смеси. Выглядят они следующим образом:

  1. М-1;
  2. М-2;
  3. М-3;
  4. М-4

Также, сухая смесь бывает легкой и тяжелой. Легкая гарцовка состоит из элементов, фракция которых не превышает 1,25 мм, а тяжелая — состоит из компонентов, фракция которых более 2 мм.

Разновидности стандартной гарцовки

Помимо классификации по степени прочности, гарцовка может различаться по составу и даже фракции наполнителя. Например, можно разделить смесь на такие виды:

  1. Лёгкая – помол основных компонентов не превышает 1.25 мм.
  2. Тяжёлая –фракция компонентов варьируется в пределах 2-2.55 мм, но не выходит за эти рамки.

Еще одну классификацию можно посмотреть в таблице.

Вид состава Особенности
Простой Двухкомпонентная смесь, состоящая из двух ингредиентов. Пропорцию согласно рецептуре.
Сложный До пяти компонентов в составе. К цементу и песку может добавляться глина, известь, гипс.

Многие путают цементный раствор и гарцовку, однако это принципиально разные строительные смеси.

Для приготовления раствора обязательно нужна вода затворения, чтобы повысить удобоукладываемость. Гарцовка – всегда сухое вещество.

Преимущества и недостатки

Гарцовка не зря используется многими специалистами по укладке тротуарной плитки, ведь она имеет ряд преимуществ.

К ним относятся:

  • Низкая себестоимость;
  • Возможность изготовления большого объема самостоятельно;
  • Экологичность готовой смеси;
  • Большой эксплуатационный срок;
  • Возможность отреставрировать покрытие до первоначального состояния.

Эти свойства позволяют использовать гарцовку, как основной материал для укладки тротуарной плитки, без какой-либо конкуренции. Однако ни один строительный материал не бывает без недостатков. К ним следует отнести:

  1. Требовательность смеси к правильной пропорции. Например, если в составе будет недостаточное количество цемента, конечный результат может быстро потрескаться. Поэтому, чтобы готовить смесь самостоятельно, необходимо обладать отличным «глазомером» или приобретать готовые варианты;
  2. Изготавливать гарцовку в емкости неудобно. Поэтому требуется небольшая площадь с ровной бетонной поверхностью;

Учитывая все недостатки и преимущества, гарцовка по праву используется на протяжении многих лет и достойна называться качественным материалом для укладки тротуарной плитки.

Достоинства и недостатки

Дифирамбы гарцовке можно петь бесконечно, однако, как и любой строительный материал, эта сухая смесь имеет свои плюсы и минусы. Подробности в таблице.

При отсутствии опыта в приготовлении таких смесей лучше не рисковать, а купить гарцовку в готовом виде.

Область применения

Благодаря своим отличным характеристикам и небольшой стоимости гарцовка популярна во многих направлениях отделки и строительства. В основном, сухая смесь используется в следующих процессах:

  • Кладка тротуарной плитки;
  • Создание плавающих полов;
  • Штукатурка стен;
  • Отделка других поверхностей.

Тротуарная плитка кладется в больших объемах. Соответственно, тратиться большое количество связующего материала, который стоит больших денег. Гарцовка позволяет не только сэкономить, но и стать надежной опорой для брусчатки любого типа.

Штукатурка стен и потолков часто осуществляется с использованием гарцовки. Причем, ее изготовление осуществляется в бытовых условиях руками строителей. Сухая смесь отлично подходит для выравнивания стен и потолков, а большие неровности будут исправлены с минимальными вложениями и усилиями.

Основная область применения гарцовки

С помощью гарцовочной смеси устраивают плавающие полы, готовят штукатурку и кладочные растворы, шпаклюют стены и потолки. Иногда сухую известково-песчаную смесь используют в качестве затирки межплиточных швов. Благодаря своим высоким адгезионным показателям, гарцовку можно применять не только для шпаклевания бетонных конструкций, но и для затирки трещин в каменных и деревянных поверхностях, выравнивания стен, пола, потолков. А еще гарцовка входит в состав растворов для обработки конструкций из газобетонных блоков.

Однако основная область использования сухой смеси – клеящая основа для укладки тротуарной плитки. В местах повышенной проходимости вместо песка в качестве наполнителя может выступать щебень мелких фракций – она увеличивает прочность основания, на которое кладется дорожное покрытие. В сочетании с доступностью, относительно невысокой стоимостью и хорошими свойствами сцепления гарцовка является незаменимым средством при проведении ремонтно-строительных работ для дорожных покрытий.

Читайте также:
Ассиметричные угловые акриловые ванны

Виды гарцовочной смеси

Как и говорилось ранее, гарцовка имеет несколько видов. Использование каждого вида зависит от многих факторов, поэтому существование нескольких разновидностей закономерно.

Зависимо от количество элементов в готовой смеси, выделяют два вида гарцовки — простая и сложная. Первый вариант состоит из двух основных компонентов: основа (песок или кальций) и связующее вещество (гипс или цемент). Сложная смесь включает использование в основе более 3 компонентов (количество иногда достигает 5 элементов). Например, для выравнивания стен, где нужен большой слой, используют сложную гарцовку, в состав которой входят песок, цемент и ракушняк.

Также, выделяют другие 2 вида сухой смеси, которые отличаются фракцией компонентов. Легкая гарцовка обладает материалами, фракция которых не превышает показатель 1,25 мм. Компоненты тяжелой смеси имеют показатели фракции 2 мм и больше (часто используются для выравнивания стен).

Марка строительной смеси

Если говорить о фабричном изготовлении гарцовки, существует понятие марки строительной смеси. Обозначается это понятие буквой «М» и означает пропорцию связующего компонента к основе. Всего существует 4 марки, которые обозначают состав гарцовки для укладки тротуарной плитки.

Например, М-2 говорит о том, что на 1 часть цемента в сухой смеси приходиться 2 части песка или другого материала. М-1 является наиболее хрупкой маркой и используется редко, а М-4 чаще всего приобретается для использования в разных областях.

Если говорит об области применения, то для укладки тротуарной плитки вполне достаточно М-3. Штукатурить стены и другие поверхности лучше маркой «М-4», что обеспечит максимальное сцепление элементов с плоскостью.

Фабричное изготовление не дешевле, но надежней, ведь в готовой сухой смеси строго выдерживаются пропорции. Это максимально обеспечивает вязкость во время укладки тротуарной плитки и последующую длительность эксплуатационного срока.

Особенности изготовления

Обычно выбор состава смеси зависит от особенностей слоя грунта в месте проведения работ. Так, наибольшей популярностью пользуются цементно-песчаный раствор и гарцовка. Вторая отличается от первого лишь наличием извести в своем составе. Легкая и недорогая в приготовлении гарцовка послужит надежным материалом для скрепления элементов тротуарной плитки. В строительстве гарцовкой называются все двухкомпонентные смеси, изготовленные на основе наполнителя и связующего элемента. Стандартная гарцовка – это обычная песчано-известковая смесь. Кроме того, в качестве наполнителей могут использоваться: гипс, цемент, керамзит, кальций и некоторые другие составляющие.

Данный материал широко применяется и при работах другого характера. Это могут быть и внутренние или наружные строительные работы, и оштукатуривание бетонных, деревянных или каменных поверхностей, и выравнивание стен. В некоторых случаях гарцовка используется в качестве затирки для швов. Для укладки плиточных тротуаров часто применяется смесь, изготовленная из песка и цемента без добавления извести.


Таблица пропорция раствора для плитки.

Неопытному мастеру может показаться, что цементно-песчаный раствор и гарцовка практически ничем не отличаются друг от друга, но это не так: в состав цементной смеси добавляется вода, а в гарцовку – нет.

Рецепт изготовления состава для тротуарной плитки достаточно прост. Потребуются:

  • 1 часть цемента;
  • 5 частей песка.

Для получения более прочного основания песок может заменяться щебенкой очень мелкой фракции. Такой состав будет идеален для мощения зоны с интенсивной транспортной или пешеходной нагрузкой. Для укладки плитки на садовых пешеходных дорожках или огороде достаточно цемента и песка.

Также необходимо отметить, что, в зависимости от поставленных целей, пропорции раствора могут меняться. К примеру, соотношение песка и цемента может составлять и 8/1, и 3/1. Большое количество цемента придаст прочности подстилающему слою, но со временем он может растрескаться. Этой неприятности не произойдет, если в смеси будет много песка, но и показатели прочности здесь заметно упадут.

При изготовлении гарцовки не используется жидкость. Смесь просто перемешивается и распределяется по месту укладки плитки. Если же изготавливается цементный раствор, в смесь добавляется вода, при помощи которой составляющие доводятся до состояния густой сметаны.

Как правило, применение гарцовки для тротуарной плитки гарантирует хорошее сцепление элементов с подстилающим слоем. Здесь смесь не только служит клеящим веществом, но и берет на себя основную часть нагрузок, которые будут оказываться на плитку во время эксплуатации.

Приготовление гарцовки своими руками

Опытные специалисты знают, как сделать гарцовку. Прежде, чем осуществлять замес гарцовки своими руками, необходимо закупить все компоненты и подготовить необходимый инструмент (сито, совковая лопата).

Читайте также:
Гипсокартон - идеально ровные стены

Процесс приготовления сухой смеси выглядит следующим образом:

  • На ровную бетонную поверхность через сито высыпается наполнитель (песок, кальций или другие вещества);
  • Слой основы разравнивается с помощью лопаты;
  • Аналогично через сито высыпается связующее вещество (глина или цемент);
  • Весь слой тщательно перемешивается лопатой, чтобы добиться равномерного распределения компонентов между собой (очень важно избегать больших элементов и комков).

Бетонная поверхность, на которой будет осуществляться приготовление сухой смеси, должна быть чистой от посторонних элементов и ограждена. Чем больше площадь поверхности, тем больше гарцовки можно будет изготовить, потратив меньше усилий для этого.

Многие могут подумать, что в процессе забыли указать добавление воды. Однако это действие приведет к приготовлению цементного раствора и потере всей основной идее.

Если говорит о приготовлении гарцовки своими руками для укладки тротуарной плитки, необходимо соблюдать пропорцию, которая будет соответствовать марке «М-4». То есть, к 1 части цемента необходимо добавить 4 части песка или другого наполнителя.

Важно! Во время приготовления сухой смеси собственными руками, необходимо помнить о правильном соотношении и вменяемом количестве цемента или другого связующего материала. В противном случае готовый слой будет обладать плохими характеристиками.

Укладка тротуарной плитки | Форум сообщества Screwfix

Согласитесь с «5 каплями», только если убедитесь, что поставили капли правильного размера, чтобы они заполнялись, а не оставьте пустоты внизу (вы представите 5 капель и они не встречаются в 4 местах — ВСЕ пустоты будут на средних краях, следующее самое слабое место после углы).
В противном случае рассматривать как другую черепицу, полную кровать и (большой) зубчатый шпатель.

Посмотрел некоторые из ваших предыдущих ответов andy, Да, правильно, рассматривать как плитку, плита совета 2 цвт уложена с помощью большого зубчатого шпателя, укладывали ли вы когда-нибудь один из этих педерастов, №

Мужчина укладывал тротуарную плитку в своем саду.Я посоветовал тротуарную плитку в саду.

Я отверг метод «5 капель». Это было проигнорировано.

Я даже разместил скопированный фрагмент с известного веб-сайта, который подтвердил мое несогласие с методом «5 blob».

Теперь вы можете прыгать вверх и вниз по плитам, уложенным на твердую кровать, ВСЕЙ ДЕНЬ, КАЖДЫЙ ДЕНЬ, если хотите, и ничего не ломать и не двигать.

С пустотами, извините, сломаете или сдвинете.

Если вы не прислушаетесь к советам известного веб-сайта, вы — отстой.И страдать.

Единственное, что вы получите от 5 капель, — это использование примерно половины цемента. Но это не лучшая работа.

Mr. HandyAndy — правда

Технология укладки тротуарной плитки на гарцовку

Укладка тротуарной плитки на гарцовку отличается от стандартного метода. Каждая плитка кладется на сухую смесь. Однако успех процесса и качество кладки не уступает ни единому традиционному способу. Также, сухая смесь часто используется не только на ровных поверхностях, но и на наклонных плоскостях.

Весь процесс укладки тротуарной плитки на гарцовку можно разделить на 3 этапа, к которым следует отнестись с полной серьезностью.

Подготовительный

Если гарцовка еще не приготовлена, необходимо выполнить все действия по самостоятельному изготовлению, которые описываются выше. Также, можно воспользоваться готовой смесью от любых производителей.

Гарцовка для тротуарной плитки высыпается на поверхность, которая будет покрыта брусчаткой или тротуарной плиткой. Плоскость должна быть готовой к этому: горбы сбиваются, а ямы засыпаются бутом или песком. После окончания планировки засыпается слой щебня, толщина которого от 10 до 15 см, в зависимости от готового проекта и уровня поверхности. Рекомендуется планировать поверхность с помощью нитки, которая предварительно выставлена по уровню.

Ограждение

Ограждение осуществляется строго по проекту, который оговорен с заказчиками. Для этого используются готовые бордюру или выливаются бортики с помощью цементного раствора.

Осуществлять ограждение с помощью бордюров надежней и быстрее, ведь их всегда можно подогнать по высоте с помощью киянки. Цементные бортики должны выливаться по опалубке, которая заранее выставлена по высоте и размерам.

С внутренней стороны бордюров выставляют ливневку (сток для дождевой воды), если это предусмотрено проектом.

Гарцовка для тротуарной плитки

Современное благоустройство улиц подразумевает повсеместное использование тротуарной плитки. Для ее укладки применяется гарцовка – специальная двухкомпонентная смесь, состоящая из наполнителя и связующей массы. Таким образом, это известково-песчаная или цементно-песчаная масса, перемешанная в различных консистенциях.

Читайте также:
Виды и преимущества эпоксидных красок по бетону

Сухая укладочная смесь для плитки выделяется среди других составов пропорциями компонентов и технологией использования. Методика ее применения существенно отличается от готового жидкого раствора.

Изготовить гарцовку для укладки можно и самостоятельно, однако приобретение готового состава позволит значительно сэкономить время.

Применение гарцовки – отличный вариант сухого монтажа тротуарной плитки

Современный рынок значительно облегчил работу строителей и дорожников – на нем присутствует изобилие материалов. Но и старые технологии не уступают своих позиций. В укладке тротуарной плитки до сих пор используется гарцовка (строительная смесь). Более подробно о том, что это такое гарцовка написано ниже.

Что такое гарцовка, состав материала

Под данным термином «скрывается» сухая смесь, и состав гарцовки содержит обычно 2 компонента. В основу (или наполнитель) входит песок кварцевый либо измельченные в муку керамзит, кальций, мрамор. В качестве связующего элемента применяются: гипс, цемент, глина, известь.

Гарцовку иногда путают с цементным раствором, но различие существует. Порошок используют для сухого монтажа, и только потом в ход идет вода, а в растворе жидкость выступает одним из компонентов.

Область использования гарцовки

Светло-серая смесь предназначена для приготовления штукатурного и кладочного раствора. Популярность двухкомпонентного порошка обусловлена его дешевизной и простотой в использовании. Применение гарцовки часто практикуется при таких работах:

  • для оштукатуривания поверхностей любого типа;
  • при обустройстве плавающих полов;
  • в роли шпаклевки на потолках и в стеновых конструкциях;
  • при укладывании брусчатки и тротуарной плитки.

Гарцовку ценят за высокую прочность и хорошие адгезивные свойства. Поэтому данный состав еще долго будет использоваться в технологических процессах.

Достоинства и недостатки строительной смеси

Кроме уже указанных положительных свойств у гарцовки имеются и другие достоинства:

  • дает прочное покрытие, которое можно легко восстановить;
  • состав не содержит активных химических веществ, поэтому смесь является экологически чистым и безвредным материалом;
  • гарцовку легко приготовить и использовать самостоятельно;
  • смесь можно готовить в любых количествах, что исключает время на вынужденные простои.

Даже если нет возможности или желания возиться с приготовлением данного строительного состава, его можно приобрести в готовом виде.

Какие виды гарцовочной смеси бывают

Двукомпонентность – это стандартный тип гарцовки. Но иногда можно увидеть и сложный состав, когда к наполнителю добавляется не один связующий элемент, а несколько. Всего в смеси может содержаться до 5-ти компонентов.

Классифицируют сухую смесь и по фракции ингредиентов. В легкой форме помол не выше 1,25 мм, в тяжелом составе – в рамках 2-2,55 мм.

Марка строительной смеси

Производится 4 марки порошка, обозначаемых буквой М. Цифры от 1 до 4 указывают на отношение связующего элемента к наполнителю. Например, М-3 говорит о том, что к 1 части цемента добавлено 3 части песка (или другого компонента).

Наиболее крепкую сцепку обеспечивает равное соотношение ингредиентов, но при этом М-1 считается самой хрупкой. Наиболее популярной является марка гарцовки М-4.

Приготовление гарцовки своими руками

Добиться нужного состава будет несложно, достаточно закупить компоненты и приготовить инструмент (сито, боек, лопату совковую). В процессе необходимо добиться качественной однородной смеси без комков и камней. Для приготовления гарцовки действуют по такому алгоритму:

  • на боек (ровный металлические лист или бетонную поверхность) просеивают песок (или другой наполнитель);
  • получившуюся кучку слегка разравнивают;
  • ту же процедуру повторяют со связующим звеном;
  • теперь подошла очередь гарцевания, т.е тщательного смешивания компонентов;
  • сделав в смеси маленькую лунку, вводят в нее небольшое количество воды и перемешивают, пока она не впитается в порошок.

Замесы с добавлением жидкости повторяются до тех пор, пока смесь не достигнет необходимой консистенции.

С приготовлением двухкомпонентного порошка все предельно просто – выбирается необходимое пропорциональное соотношение наполнителя и связующего элемента. Чтобы сделать сложную смесь гарцовки, рекомендуется придерживаться рецептуры.

  • песок кварцевый – 6;
  • цемент М300 – 1;
  • пушонка – 0,7

  • наполнитель – 4;
  • пушонка – 0,3;
  • М400 – 1

Гарцовка, продаваемая в упаковках, уже содержит необходимое количество ингредиентов смеси, так что ее сразу можно использовать по назначению. Важно правильно выдержать нормы. Так, при укладке тротуарной плитки понадобится не менее 5 кг на квадратный метр (при условии, что порошок будут насыпать толщиной в 3 мм). При отделке стен расход намного меньше – до 1,8 кг на квадрат, но и толщины слоя будет достаточно в 1 мм.

Технология укладки тротуарной плитки на гарцовку

В отличие от обычного цементного раствора, гарцовка используется для укладки плит «на сухую». Этот метод с одинаковым успехом используется как для ровных поверхностей, так и для наклонных. Весь техпроцесс можно разделить на 3 этапа.

Читайте также:
Как заделать дыру в рубероиде: инструкция от строителя

Подготовительный

Гарцовку укладывают на идеально ровную поверхность. Засыпаются все ямки и срезаются бугры, участок тщательно трамбуется. После этого основание застилают геотекстилем, а затем насыпают 10-тисантиметровый слой щебенки.

Ограждение

Учитывая разметку будущего тротуара, устанавливаются поребрики с применением песчано-цементного раствора. Чтобы подогнать бордюры по высоте, их осаживают резиновой киянкой. Теперь с внутренней стороны выполняют установку ливневки, если она предусматривается проектом.

Укладка

Ограниченное поребриками пространство заполняют гарцовкой и разравнивают в слой 5-6 см, используя правило и ориентируясь на уровень. Укладывают тротуарную плитку, подгоняя элементы друг к другу все той же резиновой киянкой. Когда все части «пазла» будут уложены, швы заполняют гарцовочным порошком.

Чтобы кладка сцепилась, тротуар поливают из шланга, либо ждут первого дождя. Но следует учитывать, что гарцовка рекомендована на тех участках, где грунт не переувлажняется.

Плитку тротуарную с помощью данной смеси не укладывают на проезжей части (только на пешеходной), так как подобный монтаж не рассчитан на тяжелые нагрузки.

Смешивая собственноручно ингредиенты, следует взять во внимание, что цемента всегда должна быть 1 часть (независимости от доли наполнителя), в противном случае слой начнет трескаться и тротуар даст усадку.

Видео по теме: Как сделать гарцовку

Гармонические составляющие сети. Что это такое и как с ними быть

2020-12-17 Статьи 2 комментария

Как нам хорошо известно, сетевое напряжение имеет синусоидальную форму и частоту равную 50 Гц. Это в идеале, но на практике так бывает далеко не всегда. И дело здесь в гармонических составляющих сети — высших гармониках, представляющих из себя частотные сигналы, отличающиеся от основной частоты, и вносящих искажения в синусоидальную форму питающего напряжения, а это в свою очередь становится причиной ухудшения качества электроэнергии, нарушению нормальной работы электропотребителей и т.д.

Откуда же берутся эти гармонические составляющие?

Дело в том, что в цепях с линейной нагрузкой, к которым можно отнести сопротивление, индуктивность, емкость, протекающий через нагрузку ток пропорционален прикладываемому напряжению и следовательно синусоидальной форме сигнала напряжения соответствует токовая синусоида, поэтому разность фаз между ними равна нулю. А вот в случае, если наблюдается нелинейная зависимость протекающего тока от приложенного напряжения, синусоидальная форма сигнала искажается.

Связано это в первую очередь с ростом количества электрооборудования, имеющего нелинейные характеристики, вызванные наличием в схемотехнике полупроводниковых элементов. Наиболее «проблемными» в этом плане являются тиристорные регуляторы, преобразователи частоты, источники бесперебойного питания, электронные балласты, сварочные аппараты, электродуговые печи и другое оборудование с импульсными источниками питания.

Это приводит к возникновению импульсных токов, содержащих большое количество гармонических составляющих, так называемых высших гармоник, отличающихся от основной гармоники, которые затем попадают в электрические сети и вносят искажения. Гармоники образуются на частотах, кратных основной. Так, первая (основная) гармоника имеет частоту 50 Гц, частота гармоники 3-го порядка будет равна 150 Гц, частота гармоники 5-го порядка – 250 Гц и т.д. Получается, что реальное напряжение в сети представляет собой сумму основного синусоидального сигнала и его гармонических составляющих.

Надо учитывать, что полностью избавиться от влияния гармонических составляющих невозможно, и пока уровень гармоник не превышает допустимых норм, в принципе можно не беспокоиться о каких-то серьезным последствиях. Согласно ГОСТ 13109-97, нормально допустимое значение коэффициентов гармонических составляющих напряжения для сетей 0,38 кВ составляет 8 %, а предельно допустимое — 12 %. Также в этом ГОСТ приведены допустимые значения для каждой n-ой гармонической составляющей, например для 3-ей гармоники это 5%, для 5-ой гармоники – 6,0 %, для 7-ой гармоники – 5 % и т.д. Считается, что наибольшие искажения в синусоидальный сигнал вносят гармоники 3, 5, 7 порядка.

Немного расчётов

Параметр, указывающий на уровень влияния нелинейных искажений, или по другому степень отличия формы сигнала от синусоидальной, называется коэффициентом нелинейных искажений Ku (THD — Total Harmonic Distorsions).

U (1) – действующее значение напряжения 1-ой гармоники

U (2), U (3) … U (40) – действующие значения напряжения высших гармоник.

Таким образом можно определить общую долю суммарного напряжения высших гармоник по отношению к напряжению основной частоты.

Еще одним параметром является коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения

Читайте также:
Барные стулья со спинкой: барная конструкция со спинкой и подлокотниками, мягкие кожаные изделия и сиденье

n — номер гармонической составляющей, кратной основной частоте

По этой формуле вычисляется вклад конкретной гармоники в общие искажения.

Основные характеристики гармоник

Все гармоники можно разделить по трем основным характеристикам — порядковому номеру, частоте и типу последовательности.

  • Порядковый номер гармоники — это число,показывающее во сколько раз частота гармонической составляющей превышает частоту основной гармоники.
  • Частота гармоники определяется путем умножения порядкового номера гармоники на значение основной частоты — 50 Гц.
  • По типу последовательности разделяют гармоники прямой, обратной и нулевой последовательности. Гармоники 4, 7, 10, 13 и т. д. порядка образуют симметричную систему напряжений прямой последовательности, то есть совпадающей с последовательностью фаз первой гармоники. Гармоники 2, 5, 8, 11, 14 и т.д. образуют системы напряжений обратной последовательности по отношению к основной частоте. Гармоники с порядковым номером, кратным третьей гармоники (3, 6, 9, 12 и.д.) имеют нулевой порядок следования фаз, т.е. совпадают, и, следовательно, образуют симметричные системы нулевой последовательности.

Последствия возникновения

Какие же проблемы приносят гармонические составляющие в случае отклонения от предельно допустимых показателей?

На самом деле негативных воздействий немало, это увеличение потерь в сетях, перегрев трансформаторов,перегрузки на нейтральных проводах, гармонические шумы, искажение формы синусоидальной кривой, перегрузка и следовательно уменьшение срока службы конденсаторов коррекции коэффициента мощности, поверхностный эффект. И это еще перечислены не все негативные последствия данного эффекта. Все эти факторы приводят в конечном итоге к экономическим, энергетическим потерям и сокращению срока службы оборудования.

Поэтому в случае увеличения количества гармоник и их выхода за допустимые пределы, необходимо задуматься о принятии решений для снижения их уровня, при этом предварительно проводятся измерения гармонических искажений, по результату которых уже определяются необходимые меры .

Измерение показателей гармоник в сети

Для анализа качества электросети и выявления высших гармоник применяются, в частности, многофункциональные измерительные приборы или по другому анализаторы качества электроэнергии.

Они позволяют получать подробную информацию по всем основным характеристикам качества электроэнергии, таким как:

  • коэффициент мощности
  • коэффициент амплитуды
  • среднеквадратичные значения тока и напряжения
  • значения активной, реактивной и полной мощности
  • активной и реактивной энергии в прямом и обратном направлении
  • суммарный коэффициент гармоник THD тока и напряжения
  • коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения
  • дисбаланс напряжения

И целый ряд других параметров, которые по совокупности позволяют получить точную оценку не только гармонических величин, но и провести полный анализ состояния сетей.

Кроме этого, анализаторы имеют дополнительные функции, такие как ведение журнала событий, проверка последовательности чередования фаз, передача данных на верхний уровень по интерфейсу RS-485 или Ethernet, светодиодная индикация, дискретные входы и выходы.

Способы уменьшения гармонических составляющих

На основании полученных данных можно принимать решения о внедрении средств, направленных на уменьшение гармонических составляющих.

К основным способам уменьшения гармоник относятся разделение линейных и нелинейных нагрузок, обеспечение симметричного режима работы трехфазной системы, снижение полного сопротивления распределительной сети за счет увеличения сечения кабелей, применение линейных дросселей, применение изолирующих трансформаторов с обмотками «треугольник» и «звезда», применение пассивных и активных фильтров.

Одним из наиболее простых способов снижения уровня высших гармоник является установка линейных дросселей переменного тока. В частности, такой способ фильтрации широко применяется для подавления помех, возникающих при работе частотных преобразователей.

Дроссель имеет малое значение индуктивного сопротивления на основной частоте 50 Гц и большое значение сопротивления для высших гармоник, что приводит к их ослаблению. Помимо дросселей переменного тока, для частотных преобразователей могут применяться и дроссели звена постоянного тока.

Помимо дросселей широко применяются пассивные и активные фильтры.

Пассивный фильтр гармоник

Пассивные фильтры строятся на основе индуктивно-емкостной схемы (LC-фильтры), состоящей из продольных индуктивностей и поперечной цепи, состоящей из последовательно включенных индуктивности и емкости которые образуют последовательный колебательный контур, настроенный на определенную гармонику. Если необходимо уменьшение коэффициента искажения по нескольким гармоникам, можно использовать несколько параллельно включенных фильтров. Такой метод часто используется в цепях с источниками бесперебойного питания ( UPS).

Недостатком такого метода является его ограниченный только определенными гармониками эффект, поэтому для подавления всего спектра гармонических составляющих в сети используются активные фильтры.

Активный фильтр гармоник

Активный фильтр гармоник (АФГ) представляет собой электронное устройство, можно сказать является управляемым источником тока, подключаемым параллельно с нагрузкой, генерирующей высшие гармоники. Принцип действия основан на анализе гармоник нелинейной нагрузки и генерировании в распределительную сеть таких же гармоник, но противофазе. В результате высшие гармонические составляющие нейтрализуются в точке подключения фильтра и на выходе получается почти синусоидальная форма.

Читайте также:
14 хитрых идей использования микроволновки в быту, о которых вы не догадывались

Такой метод благодаря своей эффективности является одним из наиболее действенных способов подавления высших гармоник, но не самым дешевым. Его применение оправдано там, где наблюдается большой уровень искажений.

Источники гармоник в электрических сетях

Поскольку в современных электрических, особенно в промышленных, сетях неизменно присутствуют нелинейные элементы, то как следствие кривые тока и кривые напряжения искажаются, в сетях появляются высшие гармоники.

В первую очередь несинусоидальность обусловлена наличием статических преобразователей, далее — синхронными генераторами, сварочными аппаратами, флюоресцентными лампами, дуговыми печами, трансформаторами, двигателями и другими нелинейными нагрузками.

Математически несинусоидальность кривых тока и напряжения можно представить как сумму главной гармоники сетевой частоты и ее гармоник более высокого порядка, ей кратных. Гармонический анализ в результате приводит к тригонометрическому ряду Фурье, и значения частот и фаз возникающих гармоник могут быть легко рассчитаны по формуле:

Фактически итоговое сочетание несинусоидальных напряжений и токов в трехфазной сети может быть несимметричным или симметричным. Симметричная система несинусоидальных напряжений для кратных трем гармоник (k = 3n) приводит к образованию системы напряжений нулевой последовательности.

Далее, при k = 3n+1, гармоника в трехфазной сети порождает симметричную систему напряжений обратной последовательности. Так, каждая k-гармоника симметричной системы несинусоидальных напряжений дает в итоге симметричную систему фазных напряжений прямой, обратной либо нулевой последовательностей.

Однако практически система фазных несинусоидальных напряжений оказывается несимметричной. Так, магнитопроводы трехфазных трансформаторов сами по себе являются и нелинейными, и несимметричными, поскольку длины магнитных путей для средних и крайних фаз имеют различие в 1,9 раз. Как следствие действующие значения токов намагничивания средней фазы в 1,3 — 1,55 раз меньше чем значения токов намагничивания для крайних фаз.

Несимметричные гармоники раскладываются на симметричные составляющие, когда любая k-гармоника образует несимметричную систему фазных напряжений, и в типичных случаях содержит в себе компоненты трех последовательностей — нулевой, прямой и обратной.

Трехфазным сетям с изолированной нейтралью свойственно отсутствие в каждой из фаз составляющих нулевой последовательности при условии, что нет замыканий на землю. В итоге в фазных токах нет кратных трем гармоник, а есть остальные гармоники, которые содержат в себе компоненты обратной и прямой последовательности.

Мощные выпрямители, как правило, на стороне постоянного тока имеют большие индуктивности, коими являются обмотки машин постоянного тока и сглаживающие реакторы. Индуктивности эти многократно превышают эквивалентную индуктивность стороны переменного тока, поэтому такие выпрямители по отношению к питающей сети переменного тока ведут себя как источники тока высших гармоник. Направляемый в сеть ток на частоте гармоники имеет величину, не зависящую от параметров питающей сети.

Для трехфазных электрических сетей характерно использование в качестве таких преобразователей трехфазные двухполупериодные выпрямители на 6 вентилей, от того они и называются шестипульсными или шестифазными. Кривую тока для каждой из фаз в этом случае можно описать уравнением (для тока одной фазы А):

Видно, что фазные токи содержат лишь нечетные гармоники не кратные трем, и знаки этих гармоник чередуются: положительные гармоники 6k+1-порядка и отрицательные 6k-1-порядка.

Если применяется выпрямитель двенадцатифазный, когда пара шестифазных выпрямителей подключается к паре трехфазных трансформаторов (вторичные напряжения сдвинуты между собой по фазе на пи/6), то проявятся гармоники соответственно 12k+1 и 12k-1-порядков.

До того, как стали применяться выпрямители, главным источником высших гармоник в электрических сетях являлись лишь трансформаторы и различные электрические машины. Но и сегодня трансформаторы оказываются наиболее распространенными элементами электрических сетей.

Причина, по которой трансформаторы генерируют высшие гармоники — это нелинейная кривая намагничивания магнитопроводов и неизменное присутствие петли гистерезиса. Нелинейная кривая намагничивания и петля гистерезиса порождают искажения исходного синусоидального тока намагничивания холостого хода, и следствием становятся высшие гармоники в токе, который трансформатор потребляет от сети.

Трансформаторы класса 110 кВ имеют холостой ток не более 1%, а трансформаторы класса 6-10 кВ — не более 2-3%. Это малые токи, и активные потери от них в магнитопроводе незначительны. Здесь имеет значение кривая намагничивания, а не петля гистерезиса.

Кривая намагничивания симметрична, и при разложении в ряд Фурье четные гармоники отсутствуют. Искажение тока намагничивания вызывается нечетными гармониками, среди которых и кратные трем. Третья гармоника особенно сильно выражена, но наиболее существенными оказываются также и 5 и 7 гармоники.

Читайте также:
Голливудский дом Вин Дизеля за 1,4 млн долларов

Гармоники ЭДС и гармоники тока свойственны и двигателям, как синхронным, так и асинхронным. Данные гармоники обуславливаются теми же явлениями, что и гармоники тока, порождаемые трансформаторами — нелинейность кривой намагничивания материалов, из которых изготовлены статор и ротор.

Частотный спектр гармоник тока электродвигателей, так же как и у трансформаторов, включает в себя нечетные гармоники, среди которых, очевидно, и кратные трем. Наиболее существенны здесь 3, 5 и 7 гармоники.

Как и в случае с трансформаторами, приближенные расчеты позволяют принять в процентном отношении содержание токов 3, 5 и 7 гармоник на уровне 40% – для третьей гармоники, 30% – для пятой гармоники, и 20% – для седьмой гармоники (проценты от тока холостого хода).

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Что такое гармоники в электричестве

Корректная работа электроприборов, будь то бытовая техника или производственное оборудование, зависит от качества электроэнергии, о котором мы привыкли судить по стабильности напряжения и частоты, отсутствию резких скачков напряжения. При этом априори принято считать, что напряжение сети переменного тока изменяется строго по гармоническому закону и представляет собой идеальную синусоиду, однако это далеко не так.

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Таким образом, реальное напряжение в сети представляет собой сумму основного сигнала и его гармонических составляющих. Для определения величин гармоник используют преобразование Фурье, при помощи которого исходный сигнал разлагается на сумму гармонических сигналов. Уровень гармоник или уровень влияния нелинейных искажений принято характеризовать коэффициентом нелинейных искажений.

Типы и источники появления гармоник

Для определения уровня искажения обычно рассматривают диапазон частот от 100 Гц (частота 2 гармоники) до 2000 Гц. Гармоническое искажение синусоидальных сигналов происходит благодаря двум типам паразитных колебаний:

  • гармониками, как уже упоминалось колебаниями частот кратных основной частоте 5 Гц, которые состоят из четных (100, 200, … Гц) и нечетных гармоник (150, 250 …);
  • интергармоникам, колебаниям, частоты которых не кратны основной частоте.

Порожденные гармониками искажения происходят из-за нелинейных потребителей, вызывающих искажение фазных токов и, как следствие приводящих к нежелательным изменениям в фазных напряжениях. Типичным примером могут служить трехфазные трансформаторы, у которых длины магнитных путей для различных фаз отличаются почти вдвое, что требует различных величин (в полтора раза) токов намагничивания.

Другими источниками гармоник выступают электродвигатели, которые находят широкое применение как в трехфазных сетях питающих производственное оборудование, так и в бытовых однофазных (стиральные машины, кухонная бытовая техника, электроинструмент).

К источникам интергармоник можно отнести многочисленные импульсные блоки питания, оснащенные преобразователями частоты. Их сегодня используют повсеместно:

  • в маломощных зарядных устройствах для гаджетов;
  • в телевизорах и компьютерах;
  • в мощных инверторных сварочных аппаратах.

Они «насыщают» электрическую сеть колебаниями с частотами 20 кГц и даже выше, частоты некоторых современных ИБП могут достигать 150 кГц. Суммарное влияние интергармоник и высших гармонических колебаний вызывает появление помех.

Пятая гармоника имеет частоту в пять раз выше частоты основной гармоники. На рисунке отметки с цифрами.

Негативное воздействие и способы защиты

Появление гармоник в питающей сети не столь безобидно и может повлечь за собой вполне ощутимые последствия. Так они ведут к увеличению нагрева:

  • обмоток электродвигателей, что может обернуться пробоем на корпус;
  • обмоток трансформаторов с возможным разрушением изоляции и замыканием проводов;
  • питающих проводов с постепенной утратой изоляцией диэлектрических свойств.

При возникновении гармоники на одной из фаз трехфазной сети, она может вызвать асимметрию, что отразится на корректной работе оборудования. Гармоники приводят к ложным срабатываниям распределительной и защитной аппаратуры (УЗО, автоматы, пускатели), что угрожает технологическим процессам и безопасности персонала. От возникновения высших гармоник страдает качество связи. Основным средством борьбы с гармониками является фильтрация, причем схему фильтра выбирают исходя из конкретных требований. Это могут быть фильтры, пропускающие только основную частоту, а могут быть последовательные LC цепочки, настроенные на определенные гармоники (например, на пятую гармонику) и подавляющие их.

Читайте также:
14 хитрых идей использования микроволновки в быту, о которых вы не догадывались

Смотрите также другие статьи :

Для проведения измерений используем современное и высокоточное оборудование от компании METREL. По результатам работ вы получите полный отчет в соответствии с ГОСТ 32144-2013. Благодаря этому вы сможете оптимизировать не только сами электросети, но и работающее от них оборудование.

Гармоники образуют импульсные источники питания бесчисленной электробытовой техники, источники бесперебойного питания, энергосберегающие люминесцентные лампы и т.д. Характерной чертой симметричной трехфазной сети при сбалансированных нагрузках является сдвиг токов на 120°.

Причины появления гармонических искажений тока в электросети и способы их измерения

Появлению эффекта гармонических искажений тока в электрических сетях человечество обязано бурному развитию техники и инновационным технологиям в эволюции электрооборудования. Эти процессы начали массово замещать линейных потребителей электроэнергии и безинверторные электродвигатели оборудованием, принцип работы которого строился на нескольких циклах преобразования поставляемой электрической энергии.

Причины появления гармоник в электросети
По своей физической сути, гармоники являются синусоидальными волнами, суммирующимися с основной частотой 50 Гц. Таким образом, комплексная синусоида представляет собой сумму конкретного числа гармонических искажений тока с большими или меньшими показателями.

Практически все современные устройства влияют на возникновение в сети гармонических искажений. Причиной, вызывающей искажение напряжения и тока в электросети, выступают нелинейные потребители, которые используют ток несинусоидального типа. Среди таких источников стоит выделить:

• электродвигатели с инверторной системой управления, комплексы плавного пуска двигателей, выпрямители управляемого и неуправляемого типа, блоки питания;

• электротермическое оборудование – лазеры, дуговые и индукционные печи с высокой частотой, сварочные агрегаты, микроволновые установки и т.п.;

• осветительные устройства – люминесцентные, дуговые и газоразрядные лампы;

• бытовое оборудование – кондиционеры, телевизоры, аудио и видеосистемы, радиоприёмники, компьютеры, микроволновки, электрочайники и т.д.;

• офисные устройства – ксероксы, принтеры, серверы, блоки беспрерывного питания, мониторы.

Способы измерений гармоник
Чтобы убрать негативные последствия гармонических искажений тока в электросети, необходимо провести комплекс работ по внедрению установок конденсаторного типа, которые будут выполнять компенсаторную функцию по реактивной мощности, а также фильтров гармоник. Но для правильного подбора фильтрующего и компенсирующего оборудования нужно предварительно всесторонне измерить основные параметры электросети:

• величину и уровни гармонических искажений тока и напряжения;

• активную реактивную мощность;

• полную мощность и коэффициент мощности;

• мощность нелинейных искажений;

• уровень провалов и перенапряжений в линии;

• пик-фактор или амплитудный коэффициент;

• изменение светового потока.

Для определения вышеперечисленных параметров могут использоваться разные приборы. Современные технологии позволяют достаточно точно измерять показатели электрических сетей. Для поверхностного анализа можно использовать осциллографы, компактность и автономность которых позволяет проводить измерения, как на улице, так и внутри помещений. В случае необходимости получения более развёрнутых данных по всем параметрам функционирования электросетей, лучше воспользоваться анализаторами качества электроэнергии. Они имеют более широкий функционал при тех же компактных размерах и полной автономности, что и осциллографы. Возможность перенесения полученных данных на ПК и дальнейшая обработка с помощью специального программного обеспечения значительно облегчают их анализ.

Почему необходимо противодействовать проявлениям гармоник в сети
Появление гармоник в электросети свидетельствует об искажённых параметрах тока или напряжения, что, в свою очередь, является признаком наличия возмущений в сети распределения и ухудшения качества поступающей электроэнергии. Присутствие гармоник может стать причиной следующих негативных последствий:

• увеличение текущего значения тока приводит к перегрузкам в распределительных сетях;

• суммирование токов высших гармоник, которые кратные трём и генерируются нагрузками по однофазной сети, способствует перегрузкам в нейтральных проводниках;

• возникновение перегрузок, вибраций и преждевременного старения электрооборудования (двигателей, генераторов, трансформаторов);

• возникновение повышенного шума трансформаторов;

• преждевременное старение и перегрузка конденсаторов, отвечающих за повышение коэффициента мощности;

• возникновение помех в телефонных линиях и сетях связи.

Все эти факторы имеют суммарное экономическое последствие, которое выливается в необходимости замены вышедшего из строя раньше положенного срока оборудования, в повышенном расходовании электроэнергии и её увеличенным потерям, в ложном срабатывании предохранителей и автоматических выключателей, останавливающих производственный процесс. Именно поэтому своевременное выявление и устранение гармоник имеют большое значение в надёжности функционирования электросетей и подаче качественной электроэнергии конечным потребителям.

Прочая и полезная информация

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Foundation-Stroy.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: