Классификация электрических аппаратов низкого напряжения
Перейти к содержимому

Классификация электрических аппаратов низкого напряжения

  • автор:

Электрические аппараты низкого напряжения

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МОЛДОВЫ
Кафедра электроэнергетики
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Рабочая программа, методические указания и контрольное задание
для студентов энергетического факультета заочного обучения
Кишинэу ТУМ 2007

Электрические аппараты низкого напряжения

Методическая разработка включает в себя рабочую программу курса Электрические аппараты низкого напряжения для студентов заочного отделения специальности Электроэнергетика. Программа снабжена методическими указаниями по изучению конкретных разделов дисциплины с указанием литературы и страниц учебников, перечнем вопросов для подготовки к экзамену.
Контрольное задание включает в себя задачи по конкретным разделам изучаемой дисциплины.

  1. Рабочая программа

Введение . Общая характеристика содержания дисциплины Электрические аппараты низкого напряжения.
Определение понятия «Электрический аппарат». Классификация аппаратов по назначению, области применения, принципу действия, роду тока, номинальному напряжению, исполнению защиты от воздействия окружающей среды, категориям размещения и климатическому исполнению.
Требования к электрическим аппаратам.

Электродинамические усилия в элементах аппаратов

Причины появления электродинамических усилий (ЭДУ) в токоведущих частях электрических аппаратов. Методы расчета ЭДУ. Электродинамические усилия между параллельными проводниками бесконечной и конечной длины, между взаимно перпендикулярными проводниками.
ЭДУ в витке, в месте изменения сечения проводника. Определение направления действия электродинамического усилия.
ЭДУ в цепях однофазного и трехфазного переменного тока. Влияние апериодической составляющей тока к.з. на величину динамических усилий при отключении цепи, со смешанной нагрузкой — активной и индуктивной.
Электродинамическая стойкость аппаратов.
Литература [1, c.5-11; 31-36; 38-40; 42-43; 46-54];
[2, c.3-19; 22-30].

  1. Методические указания

В начале изучении курса целесообразно ознакомиться с его структурой и усвоить основные определения.
В процессе эксплуатации электрические аппараты подвергаются воздействию окружающей среды (пыль, влага) и это воздействие зависит от исполнения защиты оболочки аппаратов, категории размещения. Поэтому следует усвоить, что при выборе аппаратов следует указывать не только номинальные электрические параметры (напряжение, ток), но и степень защиты оболочки по международной системе IP, категорию размещения и климатическое исполнение.
Важнейшим условием надежной работы электрических аппаратов является их электродинамическая стойкость. При протекании токов к.з. аппарат должен надежно отключить защищаемую цепь и, что очень важно, не разрушиться под воздействием мощных электродинамических усилий, возникающих при отключении т.к.з. Поэтому выбранный по вышеуказанным параметрам аппарат должен быть обязательно проверен на электродинамическую стойкость при отключении т.к.з. в месте его установки.
В связи с этим представляется необходимым умение рассчитывать величину ЭДУ и сопоставлять полученные значения с параметрами, указанными заводами-изготовителями для данного типа аппарата.

Электрические контакты

Классификация контактов по назначению. Требования к электрическим контактам. Переходное сопротивление контактов электрическому току и его составляющие. Сопротивление стягивания контакта и его зависимость от механических характеристик материала, температуры контакта, площади касания. Сопротивление оксидной пленки. R(U) характеристика контакта. Напряжение размягчения и плавления металла. Режимы работы контактов при их включении и размыкании. Вибрация контактов. Мостиковая и дуговая эрозия контактов и их влияние на износ материала. Способы уменьшения эрозии.
Материалы контактов, требования к ним. Металлокерамические контакты, суть метода «порошковой металлургии».
Литература: [1, c.88-92; 94-110]; [2, c. 31-59].

Основная особенность контактной поверхности — ее шероховатость и, как следствие, лишь в отдельных точках соприкасаются выступы контактирующих участков. Сечение проводника, через которое проходит ток, уменьшается, и вызывает увеличение сопротивления. Увеличение силы контактного нажатия приводит к росту таких переходов. Следует отметить в связи с этим влияние механических характеристик материала контакта, таких как временное сопротивление на смятие материала контактов, характер соприкасаемых поверхностей (точка, плоскость, линия), температура размягчения и плавления металла.
На поверхности контактов образуются пленки под воздействием кислорода воздуха, озона, окислов азота и др. химических реагентов, которые появляются при горении дуги в процессе размыкания контактов. Следует обратить внимание на величину и скорость нарастания толщины пленок на контактах в разных условиях.
Процессы замыкания и размыкания контактов сопровождаются вибрацией, появлением дуги между ними, что в общем случае увеличивает износ и в связи с этим необходимо понимание действий, сводящих к минимуму негативные последствия этих явлений.
Четко представляя себе требования к материалам, из которых выполняются контакты, важно понимание того, что практически ни один из металлов не отвечает этим требованиям. Поэтому в зависимости от конкретных условий работы аппаратов применяются чистые металлы, сплавы, металлокерамические материалы, получаемые на основе порошковой металлургии. Этот метод позволяет получать материалы с заранее заданными характеристиками в зависимости от соотношения входящих в материалы исходных компонентов, степени их измельчения.

Отключение электрических цепей

Стадии электрического разряда в газе, характеристики стадий.
Характерные области дугового разряда и распределение в них напряжения, напряженности электрического поля, температуры. Статическая вольт-амперная характеристика дуги. Графическая интерпретация условия гашения дуги постоянного тока.
Перенапряжение на контактах аппарата при гашении дуги постоянного тока. Энергия, выделяемая в дуге в процессе ее гашения.
Динамическая вольт-амперная характеристика дуги. Характеристика дуги переменного тока. Характер процесса при отключении цепи переменного тока с активной и индуктивной нагрузкой.
Восстанавливающаяся электрическая прочность межконтактного промежутка. Восстанавливающееся напряжение на контактах аппарата.
Принципы гашения дуги постоянного и переменного тока. Технические средства гашения дуги: дугогасительные камеры, решетки, катушки магнитного дутья.
Бесконтактные и бездуговые коммутационные аппараты. Гибридные аппараты.
Литература: [1, с.123-142; 157-166;173-178];
[2, с. 60-85; 89-92; 103-114].

При отключении электрической цепи между двумя крайними состояниями — состоянием металлического проводника тока (контакты замкнуты) и состоянием диэлектрика (контакты разомкнуты) межконтактный промежуток проходит несколько стадий газового разряда. Каждая из этих стадий характеризуется величиной тока через промежуток и доминирование той или иной стадии зависит от расстояния между электродами, давления газа, мощности источника питания. В наиболее характерной стадии (дуговой разряд) имеют место 3 зоны: анодная, катодная области и область дугового столба, которые характеризуются собственными падениями напряжения, напряженностью, температурой.
Чрезвычайно важно уяснить, что, меняя численные параметры этих величин, можно обеспечить быстрое и надежное гашение дуги и из этого принимаются технические решения, обеспечивающие это гашение.
Однако следует понимать, почему быстрая ликвидация дуги приводит, как правило, к перенапряжениям, опасным для изоляции элементов сети.
Необходимо разобраться, в чем различаются принципы гашения дуги постоянного и переменного токов.
Следует уяснить также такие определения, как восстанавливающаяся прочность промежутка и восстанавливающееся напряжение, от чего зависят эти величины, как они влияют на процесс гашения дуги и к каким цепям применимы эти определения.
Важнейшей проблемой является обеспечение условий для успешного гашения дуги и в этой связи следует понимать, какие технические средства могут обеспечить с наибольшим эффектом решение этой проблемы.
Давая характеристику контактным электрическим аппаратам следует оценивать как их достоинства, так и недостатки и, как решение проблемы бездуговой коммутации, уметь видеть перспективу применения полупроводниковых приборов, гибридных отключающих устройств, синхронных выключателей.

Электромагниты

Определение электромагнита, его назначение, область применения. Магнитные цепи электромагнита, основные закономерности, характеризующие магнитную цепь. Магнитная цепь электромагнитов переменного тока. Сила тяги электромагнитов постоянного и переменного тока.
Устранение вибрации якоря в электромагнитах переменного тока. Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнита.
Литература: [1,c.183-187;199-201;213-215;219-225;228-231 ];
[2, c. 117-120; 123-134; 139-145].

Электромагнит предназначается для создания механической силы притяжения между стальными полюсами за счет магнитного потока, создаваемого протекающим по обмотке током. Электромагниты используются как приводные элементы электрических аппаратов, осуществляющих замыкание или размыкание электрических контактов.
Важным является понимание, в какой части электромагнита магнитные силовые линии развивают тяговое усилие и от каких параметров зависит это усилие. Знание основных закономерностей распределения и свойств магнитного поля дает студенту возможность по внешним конструктивным особенностям Различать электромагниты переменного и постоянного тока. Важнейшим конструктивным элементом электромагнита является наличие короткозамкнутого витка на расщепленном полюсе. Следует иметь четкое понимание его необходимости, какой при этом достигается эффект и почему.

Магнитные усилители

Основные элементы магнитного усилителя. Принцип работы дроссельного магнитного усилителя, однополупериодного и двухполупериодного усилителя с самоподмагничиванием. Область применения МУ.
Литература: [1, с.245-251]; [2, с.146-159].

Магнитный усилитель относится к бесконтактным электрическим аппаратам, в котором функцию коммутирующего органа выполняет элемент с нелинейным электрическим сопротивлением, величина которого изменяется в широких пределах.
Студент должен четко представлять себе, какие материалы применяются для изготовления сердечников, и каковы их магнитные характеристики.
Следует знать область применения МУС, в частности, в таких устройствах, как измерительные трансформаторы постоянного тока, напряжения, в других элементах.

Контакторы и магнитные пускатели

Назначение, основные конструктивные узлы контакторов, магнитных пускателей. Режимы работы контакторов при коммутации цепей постоянного и переменного тока. Основные технические параметры контакторов. Контактная система контакторов. Коэффициент возврата.
Магнитные пускатели, их использование для управления асинхронными двигателями.
Литература: [1, c.308-324; 326-337]; [2, с.160-180].

Контакторы и пускатели — оперативные аппараты, коммутирующие электрические нагрузки при нормальных режимах работы электрооборудования.
Контактор это двухпозиционный аппарат для частых коммутаций токов, не превышающих номинальные токи нагрузки.
Магнитный пускатель это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты электродвигателей. Защиту электродвигателей от токов перегрузки осуществляет тепловое реле, встраиваемое в пускатель.
Студент должен усвоить, что при соответствующем выборе параметров названные аппараты могут осуществлять функции защиты электрооборудования от понижения напряжения. Следует уметь различать электрическую и механическую износостойкость аппаратов, знать, какого порядка эти величины.
Важнейшим является умение оценивать условия отключения коммутируемых цепей постоянного и переменного токов, знать, какие параметры цепей являются определяющими при оценке этих условий.
Следует знать, каковы основные конструктивные узлы контакторов, пускателей, какие дугогасительные средства применяются в них.

Реле

Классификация, характеристики реле. Электромагнитные реле тока и напряжения. Поляризованные реле с последовательной и параллельной магнитной цепью. Подвижные системы поляризованных реле. Тепловые реле, конструкция, время и ток срабатывания. Герконы. Поляризованные герконы. Ферриды.
Литература: [1, с. 337-349; 351-360; 377-381; 386-387; 393394; 397-398];; [2, с. 181-211].

Реле — слаботочные аппараты. Токи, коммутируемые их контактами, обычно не превышают 5 А. Классифицируются реле по различным признакам, к числу важнейших характеристик относятся чувствительность, время срабатывания, коэффициент возврата, другие величины. Следует иметь четкое понимание об основных конструктивных особенностях реле различного типа и о влиянии этих особенностей на характеристики реле, области их применения, о стоимостных и технологических параметрах реле.
Реле выпускаются контактными, бесконтактными, с использованием обычных материалов и драгоценных металлов и это обусловлено их функционированием в конкретных условиях. Студент должен уметь грамотно оценивать эти условия с тем, чтобы сделать правильный выбор аппарата.

Автоматические воздушные выключатели (автоматы)

Назначение и классификация выключателей. Токоведущая цепь и дугогасительная система автоматов. Приводы автоматов.
Автоматы гашения магнитного поля. Выбор автоматических выключателей.
Литература: [1, с. 531-541; 545-547; 548-552];[2, с. 212240].

При изучении данного раздела студент должен иметь четкое представление о принципиальном различии в назначении автоматов от, скажем, контакторов, и каким образом это различие сказывается на конструкции элементов защиты. Следует понимать назначение механизма свободного расцепления, тепловых, электромагнитных расцепителей, расцепителя минимального напряжения.
Работа автоматов при отключении тока к.з. в цепи возбуждения мощных генераторов является наиболее тяжелой и этот фактор предопределяет наличие дополнительных элементов в дугогасительной системе автомата, что облегчает отключение т.к.з. без появления значительных перенапряжений в отключаемой цепи.
Умение правильно выбрать автомат является важнейшим условием надежной и безаварийной работы элементов системы электроснабжения.

Предохранители

Назначение, основные узлы, принцип действия предохранителей. Характеристики предохранителя. Конструкции предохранителей низкого напряжения. Инерционные, быстродействующие предохранители. Выбор предохранителей.
Литература: [1, с. 504-508; 510-515; 518-524];
[2, с. 241-256].

Как аппарат распределительных устройств предохранители играют важную роль в защите сетей от различных аварийных режимов. Имеется некоторое различие в конструктивном исполнении предохранителей, но принцип работы основных элементов, участвующих в разрыве цепи и гашении дуги, практически неизменен.
Студент должен усвоить основное назначение защитной характеристики предохранителя и правильной ее координации с характеристикой защищаемого элемента, уметь правильно выбрать предохранители для защиты как индивидуальных, так и группы электроприемников.

Электрические аппараты низкого напряжения

Основные определения и классификация электрических аппаратов
Основные определения
Классификация электрических аппаратов
Аппараты высокого напряжения
Электрические аппараты управления
Аппараты распределительных устройств
Электрические аппараты автоматики
Автоматические выключатели
Выбор автоматов
Трехполюсные автоматические выключатели типа АЕ
Автоматы серии А-3000
Автоматические выключатели серии АП50Б
Автоматические выключатели серии ВА51, ВА52
Автоматические выключатели «Электрон»
Контакторы
Устройство контакторов
Характеристики контакторов постоянного и переменного токов
Бездуговые контакторы
Магнитные пускатели
Устройство и назначение
Технические параметры пускателей
Бесконтактные полупроводниковые силовые аппараты управления
Устройство бесконтактных полупроводниковых аппаратов
Тиристорные контакторы с естественной коммутацией
Гибридные или комбинированные силовые аппараты
Тиристорные пускатели
Командоаппараты, командоконтроллеры, выключатели, сопротивления, предохранители
Командоаппараты и командоконтроллеры
Магнитные станции
Выключатели и переключатели
Рубильники и переключатели-разъединители
Пакетные выключатели
Резисторы и реостаты силовые
Предохранители плавкие
Светосигнальная арматура
Глава 7. Бесконтактные переключатели, датчики, конечные выключатели и преобразователи положения
Бесконтактные путевые переключатели серии БВК
Бесконтактные торцевые переключатели серии БТП
Бесконтактные конечные выключатели серий КВП и КВД
Преобразователи позиционные импульсные серии ПИП и серии ПИЩ
Контактные конечные выключатели
Глава 8. Электромагниты
Основные виды электромагнитов
Электромагниты постоянного тока
Электромагниты переменного тока
Электромагниты с питанием от источников постоянного
и переменного токов

Глава 9. Электромагнитные муфты
Муфты электромагнитные масляные многодисковые
Муфты электромагнитные многодисковые серии ЭМ
Глава 10. Реле управления и автоматики
Основные определения и классификация
Реле времени
Реле промежуточные
Реле контроля трехфазного напряжения
Реле указательные
Реле напряжения
Реле тока
Реле мощности
Фотореле
Блок реле сопротивления типа БРЭ 2801
Реле тепловые
Реле температурные
Реле сигнальные
Реле торможения противовключением
Рекомендуемые замены реле, устройств защиты и блокировки

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Глава 11. Классификация электрических аппаратов высокого напряжения
Коммутационные аппараты
Ограничивающие аппараты
Измерительные аппараты
Компенсирующие аппараты
Распределительные устройства
Масляные выключатели
Глава 13. Электромагнитные выключатели
Глава 14. Воздушные выключатели
Воздушные выключатели генераторные
Воздушные выключатели сетевые
Глава 15. Разъединители внутренней и наружной установки 10 кВ .

Глава 16. Предохранители высоковольтные
Выбор предохранителей
Предохранители с кварцевым наполнителем
Предохранители выхлопного типа
Глава 17. Разрядники и ограничители
Разрядники.
Ограничители перенапряжения
Глава 18. Трансформаторы измерительные тока и напряжения
Трансформаторы тока
Трансформаторы напряжения
Глава 19. Реакторы.
Основные виды и назначение реакторов
Бетонные сухие реакторы
Фильтровые (сглаживающие) реакторы
Токоограничивающие реакторы
Заземляющие реакторы
Шунтирующие реакторы
Глава 20. Высоковольтные распределительные устройства
Камеры сборные КСО-366
Камеры сборные КСО-272
Камеры сборные КСО-386
Шинные мосты

Классификация электрических аппаратов

электрические аппараты

Исключительно широкий диапазон областей применения электрических аппаратов определяет многообразие видов их классификации.

Электрические аппараты классифицируют по признакам:

1) по величине рабочего напряжения — низковольтные (до 1000 В) и высоковольтные (более 1000 В);

2) по величине рабочего или коммутируемого тока — слаботочные (аппараты управления, защиты, сигнализации) и сильноточные, используемые в силовых цепях;

3) по выполняемой функции:

— коммутирующие аппараты: выключатели, разъединители, контакторы, магнитные пускатели;

— управления, защиты, сигнализации: реле различного типа, путевые и конечные выключатели (контактные и бескон- такные);

— командные: кнопки управления, ключи, командоконтроллеры и командоаппараты;

— аппараты защиты: разрядники, плавкие предохранители. К электрическим аппаратам относят также пускорегулировочные сопротивления.

По признаку коммутации и элементной базы электри­ческие аппараты разделяются на:

Электромеханические аппараты отличаются наличием в них подвижных частей. Электромеханические аппараты имеют подвижную и неподвижную контактные системы, осуществляющие коммутацию электрических цепей.

Статические аппараты выполняются на основе силовых полупроводниковых приборов: диодов, тиристоров, транзисто­ров, а также управляемых электромагнитных устройств: магнит­ных усилителей, дросселей насыщения и др. Аппараты этого вида обычно относятся к силовым электронным устройствам, так как используются для управления потоками электрической энергии.

Гибридные электрические аппараты представляют со­бой комбинацию электромеханических и статических аппа­ратов.

По функциональному назначению различают

4) аппараты управления НН и ВН;

5) аппараты распределительных устройств низкого напряжения;

6) аппараты автоматики.

Электрические аппараты классифицируют также:

8) по значению коммутируемого тока: слаботочные ап­параты (до 5 А) и сильноточные (от 5 А до сотен килоампер);

9) по роду тока: постоянного и переменного;

10) по частоте источника питания: аппараты с нормальной (до 50 Гц) и аппараты с повышенной (от 400 Гц до 10 кГц) частотой;

11) по роду выполняемых функций: коммутирующие, регу­лирующие, контролирующие, измеряющие, ограничивающие по току или напряжению, стабилизирующие;

12) по исполнению коммутирующего органа: контактные и бесконтактные (статические), гибридные, синхронные, без- дуговые.

Классификация электрических аппаратов

Электрический аппарат – это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.

Электрические аппараты — карлики и гиганты — нужны и для управления электрическим током малой и большой мощности. Чтобы пустить или остановить станок, рабочий одним пальцем нажимает кнопку, которая замыкает контакты малого тока в цепи управления машиной.

В автоматической технике чувствительные контакты реле замыкаются подчас от малейшего воздействия или прикосновения. Такие контакты-карлики весят всего доли грамма.

На электростанциях же, где приходится замыкать и размыкать цепи с напряжением в десятки тысяч вольт и с огромной величиной тока, необходимы очень мощные выключатели — гиганты.

Это — огромные и прочные стальные баки, часто выше человеческого роста, весящие десятки тонн и наполненные жидким маслом, внутри которого происходит замыкание и размыкание контактов. Для замыкания и размыкания таких выключателей применяются специальные приводные устройства.

Рубильники в электрощите

Рубильники в электрощите

Электрические аппараты общепромышленного назначения, электробытовые аппараты и устройства выпускаются напряжением до 1 кВ, высоковольтные – свыше 1 кВ. До 1 кВ делятся на аппараты ручного, дистанционного управления, аппараты защиты и датчики.

Электрические аппараты классифицируются по ряду признаков:

1. по назначению, т. е. основной функции выполняемой аппаратом,

2. по принципу действия,

3. по характеру работы

5. величине тока

6. величине напряжения (до 1 кВ и свыше)

8. степени защиты (IP)

9. по конструкции

Особенности и области применения электрических аппаратов

Классификация электрических аппаратов в зависимости от назначения

1. Аппараты управления , предназначены для пуска, реверсирования, торможения, регулирования скорости вращения, напряжения, тока электрических машин, станков, механизмов или для пуска и регулирования параметров других потребителей электроэнергии в системах электроснабжения. Основная функция этих аппаратов это управление электроприводами и другими потребителями электрической энергии. Особенности: частое включение, отключение до 3600 раз в час т.е. 1 раз в секунду.

К ним относятся электрические аппараты ручного управления — пакетные выключатели и переключатели, рубильники, универсальные переключатели, контролеры и командокотролеры, реостаты и др., и электрические аппараты дистанционного управления — электромагнитные реле, пускатели, контакторы и т. д.

2. Аппараты защиты , используются для коммутации электрических цепей, защиты электрооборудования и электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки, пиковых токов, токов короткого замыкания.

3. Контролирующие аппараты , предназначены для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся датчики. Эти аппараты преобразуют электрические или неэлектрические величины в электрические и выдают информацию в виде электрических сигналов. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами.

К ним относятся датчики тока, давления, температуры, положения, уровня, фотодатчики, а также реле, реализующие функции датчиков, например реле контроля скорости (РКС), реле времени, напряжения, тока.

Классификация электрических аппаратов по принципу действия

По принципу действия электроаппараты разделяются в зависимости от характера воздействующего на них импульса. Исходя из тех физических явлений, на которых основано действие аппаратов, наиболее распространенными являются следующие категории:

1. Коммутационные электрические аппараты для замыкания и размыкания электрических цепей при помощи контактов, соединенных между собой для обеспечения перехода тока из одного контакта в другой или удаленных друг от друга для разрыва электрической цепи (рубильники, переключатели, …)

2. Электромагнитные электрические аппараты , действие которых зависит от электромагнитных усилий, возникающих при работе аппарата (контакторы, реле, …).

3. Индукционные электрические аппараты , действие которых основано на взаимодействии тока и магнитного поля (индукционные реле).

4. Катушки индуктивности (реакторы, дроссели насыщения).

Классификация электрических аппаратов по характеру работы

По характеру работы электрические аппараты различают в зависимости от режима той цепи, в которой они установлены:

1. Аппараты, работающие длительно,

2. предназначенные для кратковременного режима работы,

3. работающие в условиях повторно-кратковременной нагрузки.

Классификация электрических аппаратов по роду тока

По роду тока: постоянного и переменного.

Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам

Особенно многообразны конструктивные разновидности современных аппаратов, в связи с этим различны и требования, предъявляемые к ним. Однако существуют и некоторые общие требования вне зависимости от назначения, применения или конструкции аппаратов. Они зависят от назначения, условий эксплуатации, необходимой надежности аппаратов.

Изоляция электрического аппарата должна быть рассчитана в зависимости от условий возможных перенапряжений, которые могут возникнуть в процессе работы электрической установки.

Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения номинального тока нагрузки, должны иметь высокую механическую и электрическую износоустойчивость, а температура токоведущих элементов не должна превышать допустимых значений.

При коротких замыканиях токоведущая часть аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, которые вызваны большим током. Эти экстремальные нагрузки не должны препятствовать дальнейшей нормальной работе аппарата.

Электрические аппараты в схемах современных электротехнических устройств должны обладать высокой чувствительностью, быстродействием, универсальностью.

Общим требованием по всем видам аппаратов является простота их устройства и обслуживания, а также их экономичность (малогабаритность, наименьший вес аппарата, минимальное количество дорогостоящих материалов для изготовления отдельных частей).

Режимы работы электротехнических устройств

Номинальный режим работы — это такой режим, когда элемент электрической цепи работает при значениях тока, напряжениях, мощности указанных в техническом паспорте, что соответствует наивыгоднейшим условиям работы с точки зрения экономичности и надежности (долговечности).

Нормальный режим работы — режим, когда аппарат эксплуатируется при параметрах режима незначительно отличающихся от номинального.

Аварийный режим работы — это такой режим, когда параметры тока, напряжения, мощности превышают номинальный в два и более раз. В этом случае объект должен быть отключен. К аварийным режимам относят прохождение токов короткого замыкания, тока перегрузки, понижение напряжения в сети.

Надежность – безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации.

Свойство электрического аппарата выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования.

Исполнение электрических аппаратов по степени защиты

Степень защиты от проникновения твердых тел и жидкости определяется ГОСТ 14254-80. В соответствии с ГОСТ устанавливается 7 степеней от 0 до 6 от попадания внутрь твердых тел и от 0 до 8 от проникновения жидкости.

Обозначение степеней защиты

Защита от проникновения твердых тел и соприкосновения персонала с токоведущими и вращающимися частями.

Защита от проникновения воды.

Специальная защита отсутствует.

Большого участка человеческого тела, например, руки и твердых тел размером более 50 мм.

Капель, падающих вертикально.

Пальцев или предметов длиной не более 80 мм и твердых тел размером более 12 мм .

Капель при наклоне оболочки до 15 0 в любом направлении относительно нормального положения.

Инструмента, проволоки и твердых тел диаметром более 2,5 мм.

Дождь, падающий на оболочку под углом 60 0 от вертикали.

Проволоки, твердых тел размером более 1 мм.

Брызг, падающих на оболочку в любом направлении.

Пыли в количестве недостаточном для нарушения работы изделия.

Струй, выбрасываемых в любом направлении.

Защита от пыли полная ( пыленепроницаемые).

Волн (вода при волнении не должна попасть внутрь).

При погружении в воду на короткое время .

При длительном погружении в воду.

Для обозначения степени защиты используется аббревиатура «IP». Например: IP54.

Применительно к электрическим аппаратам существуют следующие виды исполнения:

1. Защищенные IP21, IP22 (не ниже).

2. Брызгозащищенные, каплезащищенные IP23, IP24

3. Водозащищеные IP55, IP56

4. Пылезащищеные IP65, IP66

5. Закрытое IP44 – IP54, у этих аппаратов внутренние пространство изолированно от внешней среды

6. Герметичное IP67, IP68. Эти аппараты выполнены с особо плотной изоляцией от окружающей среды.

Климатическое исполнение электрических аппаратов определяется ГОСТ 15150-69. В соответствии с климатическими условиями обозначается следующими буквами: У (N) – умеренный климат, ХЛ (NF) – холодный климат, ТВ (TH) – тропический влажный климат, ТС (ТА) – тропический сухой климат, О (U) – все климатические районы, на суше, реках и озерах, М – умеренный морской климат, ОМ – все районы моря, В – все макроклиматические районы на суше и на море.

Категории размещения электрических аппаратов :

1. На открытом воздухе,

2. Помещения, где колебания температуры и влажности не существенно отличаются от колебаний на открытом воздухе,

3. Закрытые помещения с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь),

4. Помещения с искусственным регулированием климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь), наружного воздуха,

5. Помещения с повышенной влажностью (длительное наличие воды или конденсированной влаги)

Климатическое исполнение и категория размещения вводится в условное обозначение типа электротехнического изделия.

Выбор электрических аппаратов

Выбор электрических аппаратов представляет собой задачу, при решении которой должны учитываться:

    • коммутируемые электрическим аппаратом токи, напряжения и мощности;
      • параметры и характер нагрузки — активная, индуктивная, емкостная, низкого или высокого сопротивления и др.
        • число коммутируемых цепей;
          • напряжения и токи цепей управления;
            • напряжение катушки электрического аппарата;
              • режим работы аппарата — кратковременный, длительный, повторно-кратковременный;
                • условия работы аппарата — температура, влажность, давление, наличие вибрации и др.;

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *