Лекция № 1 классификация электрических аппаратов
Электрическим аппаратомназывается электротехническое устройство, предназначенное для управления, регулирования и защиты электрических цепей и машин, а также для контроля и регулирования различных неэлектрических процессов.
Классификация электрических аппаратов проводится по ряду признаков:
по назначению (основная функция аппарата);
по области применения;
по роду тока;
по степени защиты аппарата от воздействия окружающей среды.
Основной является классификация по назначению. В зависимости от назначения электрические аппараты можно разделить на следующие группы:
Коммутационные аппараты распределительных устройств. Эти аппараты служат для включения отключения и переключения электрических цепей. Сюда относятся рубильники, пакетные выключатели и переключатели, выключатели высокого напряжения. Коммутационные аппараты предназначены для неавтоматического включения и отключения электрической цепи, когда необходимо подать или снять питание электрической энергией участка сети.
Распределительные устройства – это группа коммутационных аппаратов электрически соединенных между собой и являющихся одним конструктивным целым. Функции, выполняемые распределительными устройствами, определяются составом входящих в них аппаратов. Кроме основной коммутационной аппаратуры в распределительные устройства устанавливаются измерительные приборы, реостаты, реле, регуляторы.
Распределительные устройства устанавливаются:
У источников энергии (на вторичной стороне понижающих трансформаторов, у генераторов или преобразователей);
В местах, где требуется осуществить распределение энергии по нескольким направлениям;
У отдельных приемников энергии.
Защитные аппараты.Основное назначение таких аппаратов – автоматическое отключение электрических цепей в случае появления в них каких-либо ненормальных явлений, угрожающих безопасности обслуживающего персонала или сохранности установки (защита электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузок). Иногда аппараты осуществляют автоматическое включение резервного источника энергии или автоматическое повторное включение после аварийного отключения. Сюда относят плавкие предохранители и автоматические выключатели.
Ограничивающие аппаратыпредназначены для ограничения величины тока короткого замыкания и перенапряжений. Сюда относят реакторы, короткозамыкатели.
Пускорегулирующие аппаратыпредназначены для пуска и регулирования потребителя электрической энергии (печи, электрические двигатели, тормоза). Сюда относятся реостаты, пускатели, контакторы, командные контроллеры.
Контролирующие аппараты.Основной функцией этих аппаратов является контроль заданных электрических и неэлектрических параметров. Сюда относятся реле и датчики.
Регулирующие аппаратыпредназначены для регулирования заданного параметра по определенному закону. Регуляторы служат для стабилизации, то есть поддержания на определенном уровне напряжения, тока, температуры, скорости.
Аппараты для измеренийслужат для гальванической развязки главной цепи от цепей измерительных приборов. Сюда относятся трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, конденсаторные делители.
В пределах одной группы электрические аппараты различаются:
По напряжению: высокого и низкого напряжения (1140В);
По роду тока: переменного и постоянного тока;
По способу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, тепловые;
По принципу работы: контактные и бесконтактные.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЕ
Требования, предъявляемые к электрической аппаратуре, зависят от назначения, условий эксплуатации и необходимой надежности.
В номинальном режиме работы температура токоведущих элементов аппаратов, обтекаемых электрическим током, не должна превышать значений, рекомендуемых соответствующим стандартом.
При коротком замыкании токоведущая цепь аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, вызванным большим током. Эти нагрузки не должны вызывать остаточных явлений, препятствующих дальнейшей нормальной работе аппарата.
Аппараты, которые по условиям работы могут включать и отключать токи короткого замыкания, должны иметь контакты, рассчитанные на этот режим работы.
Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения номинального тока нагрузки, должны иметь высокую механическую и коммутационную износостойкость.
Изоляция электрических аппаратов должна быть рассчитана из условия возможных перенапряжений, которые имеют место при работе установки, с некоторым запасом, который учитывает ухудшение свойств изоляции в эксплуатации вследствие осаждения пыли, грязи и влаги.
Надежная работа в номинальном режиме в течение продолжительного времени и при условии, что соответствующее этому времени число коммутационных операций не превышает нормированного. Коммутационная аппаратура распределения энергии должна быть особо надежна, так как выход ее из строя приводит к лишению питания целой группы потребителей.