Классификация электрических аппаратов.

Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам.

Электрический аппарат- электро-техническое устройство, предназначенное для управления электрическими и неэлектрическими объектами, а также для защиты от ненормальных режимов работы.

Классификация электрических аппаратов по назначению:

1. Коммутационные: выключатели высокого и низкого напряжения, разъеденители, контакторы.

2. Защитные (для защиты от токов к.з. и перенапряжений): предохранители.

3. Ограничительные (ограничивают токи к.з. и перенапряжения): реакторы, разрядники.

4. Пуско-регуляторы: пускатели, силовые и коммутационные контроллеры.

5. Контролирующие: реле напряжения, тока, мощности; реле направления мощности, датчики.

6. Регулирующие.

Аппараты могут подразделяться:

1. По ряду тока: постоянный или переменный.

2. По уровню напряжения: низковольтные и высоковольтные.

3. По ряду защиты окружающей среды.

4. По месту установки: наружные или в помещении.

5. По климатическому исполнению.

Основные требования предъявляемые к электрическим аппаратам.

Аппарат должен выдерживать перегрев от электрического тока; термическое и динамическое воздействие от токов к.з. и работать после их устранения; изоляция аппарата должна выдерживать перенапряжение; аппарат должен обеспечивать надежность срабатывания; обладать точностью и быстродействием; иметь малые габариты; небольшой вес, приемлемую стоимость.

Электрические аппараты как низкого так и высокого напряжения обычно являются конструктивно-законченными электрическими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанные на эксплуатацию в различных условиях.

Электромеханические электрические аппараты имеют в своей основе контактную систему с различными типами приводов (ручным, электромагнитным, механическим и др.).

Процессы протекающие аппаратах определяются физическими явлениями: электрическая дуга, теплоперенос, массперенос, контактные явления, электромагнитные и электродинамические взаимодействия.

По способу коммутации в электрической цепи аппараты могут быть контактными и бесконтактными полупроводниковые приборы: транзисторы, тиристоры).

Первые статические аппараты выполнялись на дросселях насыщения (магнитные усилители, реле, регуляторы).

Современные на полупроводниковых элементах: мощные диоды, силовые транзисторы и тиристоры, их также называют ключами. Особенность их в том, что отсутствует электрическая дуга. Управление электронной проводимостью полупроводниковых переходов позволяет осуществлять коммутацию электрической цепи без возникновения дуги.

В последние годы формируется новое направлении – гибридные электрические аппараты, сочетающие контактную систему и полупроводниковые ключи.

Требования к электрическим аппаратам зависят от назначения, условий эксплуатации и требуемой надежности.

Каждый электрический аппарат при работе обтекается током, при этом в токоведущих частях выделяется тепло и аппарат нагревается. Температура не должна превосходить некоторого определенного назначения, устанавливаемого для данного аппарата и его деталей.

В каждой электрической цепи может иметь место ненормальный или аварийный режим работы, в этом случае по аппарату протекает ток в сотни раз превышающий номинальный. Аппарат подвергается в течении определенного времени термическим и электродинамическим воздействиям тока, однако он должен выдерживать эти воздействия без каких-либо деформаций препятствующих дальнейшей работе.

В электрической цепи могут иметь место перенапряжения. Изоляция аппарата должна обеспечивать надежную работу при заданных значениях.

Контакты аппаратов должны включать и отключать все токи и напряжения, а некоторые аппараты должны быть способны включать и отключать токи и напряжения аварийных режимов.

Дальнейшее совершенствование электрических аппаратов связано с развитием теории электро-магнитного поля, электродинамики, математических методов расчета линейных и нелинейных электрических цепей. В разработку теории электрических аппаратов значительный вклад внесли работы ученых: Петров, Долио-Добровольский, Губкевич,Таев, Буль, Разанов.