- •1.Призначення курсу. Основні вимоги до електричних апаратів
- •1.1 Предмет курсу, його роль і місце серед інших дисциплін
- •1.2 Класифікація електричних апаратів
- •1.3 Вимоги до електричних апаратів
- •1.3.1 Загальні поняття про вимоги до електричних апаратів
- •1.3.2. Основні вимоги до електричних апаратів
- •1.4 Основні позначення апаратів та елементів в електричних системах
- •2. Електродинамічні зусилля в електричних апаратах та їх методи розрахунку
- •2.1 Загальні відомості про електродинамічну стійкість
- •2.2 Основні фізичні поняття, формули, закони, необхідні для розрахунку електродинамічних зусиль електричних апаратів
- •2.3 Електродинамічні сили, що діють між провідниками із струмом. Метод розрахунку електродинамічних зусиль на основі законів Ампера і Біо-Савара-Лапласа
- •Метод енергетичного балансу провідників із струмом
- •2.5 Електродинамічні зусилля при різних формах провідників
- •2.6 Зусилля та моменти, що діють на взаємоперпендикулярні провідники
- •3. Електродинамічні сили в різних умовах роботи, характерних для електричних апаратів
- •3.1 Практичне застосування метода енергетичного балансу
- •3.2 Електродинамічні сили в місці контакту двох провідників з різними діаметрами або в місці зміни перерізу провідника
- •3.3 Зусилля при наявності феромагнетика (сили взаємодії між провідником із струмом та феромагнетичною масою)
- •3.4 Електродинамічні сили при змінному струмі
- •3.4.1 Однофазне коло
- •3.4.2Трифазна сітка; сили, що виникають між провідниками різних фаз
- •3.5 Механічний резонанс
- •3.6 Процес вмикання електричного кола змінного струму. Ударний коефіцієнт
- •3.7 Додаток
- •3.7.2 Розрахунок електродинамічної стійкості шин
- •4. Основи теплових розрахунків
- •4.1 Втрати в електричних апаратах
- •4.2 Втрати в феромагнетиках, які не несуть струм
- •4.3 Способи передачі тепла в середині та з поверхні нагрітих тіл. Коефіцієнт тепловіддачі
- •5. Теплопередача і нагрів провідників при різних режимах роботи
- •5.1 Стаціонарний режим нагрівання
- •5.2 Номінальна сила струму для провідника в повітрі
- •5.3. Термічна дія струму короткого замикання. Термічна стійкість провідників
- •5.4 Тривалі і короткочасні допустимі температури
- •5.5 Допустимий періодично повторюваний режим нагрівання-охолодження
- •5.6 Розподіл температури в котушках та приклади допустимих температур провідників із різних матеріалів
- •6. Електричні контакти
- •6.1 Загальні відомості
- •6.2 Фізичні явища в контактах
- •6.3 Матеріали контактів. Вимоги до них
- •6.4 Температура площадки контактування. Контакти в режимі проходження тривалого струму
- •6.5 Розбірні контакти в режимі короткого замикання
- •7.1 Контакти в режимі короткого замикання. Розмикання, замикання та зварювання контактів
- •7.1.1 Основні види сил
- •7.2 Зварювання контактів
- •7.3 Зношування контактів при їх розмиканні
- •7.3.1 Електрична ерозія
- •7.3.2 Ерозія контактів при малих струмах
- •7.3.3 Зношування контактів при великих струмах та боротьба із ерозією
- •7.4 Конструктивна форма контактів і контактних з’єднань.
- •7.4.1 Найважливіші параметри контактних конструкцій
- •7.4.2 Конструкції контактних вузлів і їх типи
- •7.5 Способи компенсації електродинамічних сил в контактах
- •7.6 Задача
- •8. Вимикання електричного кола постійного і змінного струму
- •8.1 Загальна характеристика вимикання електричних кіл. Відновлювана напруга та відновлювана міцність. Умова вимикання кола апарату
- •8.2 Стадії в міжконтактному проміжку при вимиканні кола. Дуга і її властивості
- •8.3 Статична і динамічна вольтамперна характеристика (вах) дуги. Умови стабільного горіння та гасіння дуги
- •9. Відновлювана міцність та особливості горіння дуги
- •9.1 Відновлювана міцність та її стадії відновлення.
- •9.2 Загальні характеристики дуги
- •9.2.1 Електрична міцність. Теплова стала дуги. Перенапруга. Швидкість відновлення напруги
- •9.2.2 Опір і потужність дуги. Енергія, що виділяється в дузі
- •9.3. Особливості горіння і гасіння дуги змінного струму при вимиканні активного навантаження
- •9.4 Вимикання індуктивного кола змінного струму
- •9.4 Вимикання змінного струму трьохфазної сітки
- •10. Дугогасіння. Дугогасильні решітки та камери
- •10.1 Загальні принципи гасіння дуги
- •10.2 Гасіння відкритої дуги в магнітному полі. Швидкість руху дуги на різних ділянках
- •10.3 Повздовжня щілина. Щілина з декількома перегородками
- •10.4 Системи магнітного дуття
- •10.5 Дугогасильна решітка
- •10.6 Гасіння дуги в маслі
- •10.7 Розрахункові формули дугогасильної системи
- •11. Електричні апарати низьковольтних схем.
- •11.1 Загальні відомості про апарати автоматичного дистанційного управління
- •11.2 Рубильники і перемикачі. Пакетні вимикачі
- •11.3 Командоапарати
- •12.1. Контактори та їх вибір
- •12.2 Реле. Геркони
- •12.3 Вибір реле
- •13.Запобіжники
- •13.1 Призначення та основні елементи запобіжника
- •13.2 Плавка вставка при тривалому часі навантаження. Часово-струмова характеристика запобіжника
- •13.3 Металургійний ефект
- •13.4. Нагрівання плавкої вставки при короткому замиканні
- •14. Вибір та конструкція запобіжників
- •14.1 Вибір запобіжників
- •14.2 Селективний метод захисту кіл
- •14.3 Конструкція запобіжників (загальні відомості)
- •14.4 Захист напівпровідникових приладів (нп)
- •15. Високовольтні запобіжники (ввз) Швидкодіючі запобіжники
- •15.1 Призначення (ввз), вимоги до ввз
- •15.2 Конструкції запобіжників високої напруги.
- •15.2.1 Запобіжники із дрібнозернистим наповнювачем серії пк і пкт
- •15.2.2 Запобіжники, що стріляють (з автогазовим і рідким гасінням). Патрон типу псн – 35
- •15.2.3 Вибір запобіжників високої напруги
- •15.3 Запобіжники із рідкометалічним контактом
- •15.4 Швидкодіючі запобіжники для захисту напівпровідникових приладів
- •15.5 Вибір швидкодіючих запобіжників для захисту напівпровідникових приладів
- •16. Автоматичні повітряні вимикачі (автомати)
- •16.1 Призначення автоматів. Аварійні режими
- •16.2 Основні види автоматів та їх основні параметри.
- •16.2.1 Різновидності автоматів та їх характеристики
- •16.2.2 Основні вузли і параметри автоматів
- •16.3 Струмоведуча система автоматів
- •16.4 Дугогасильні системи
- •17. Електромеханіка автоматів
- •17.1 Приводи та механізми установочних і універсальних апаратів
- •17.2 Розчеплювачі автоматів
- •17.3 Час вимикання автоматів
- •17.4 Напівпровідникові розчеплювачі
- •17.5 Вимикачі гасіння магнітного поля
- •18. Автоматичні вимикачі загально-промислового застосування
- •18.1 Вибір і характеристики автоматичних вимикачів.
- •18.2 Загальна характеристика серійних автоматів
- •18.3 Принцип роботи автомата а3100 та а3700
- •18.4 Швидкодіючийир автомат . Ваб – 20м
- •19.Роз’єднувачі, відокремлювачі, короткозамикачі
- •19.1 Роз’єднувачі, їх призначення. Схеми вимикання
- •19.2 Вимоги до роз’єднувачів
- •19.3 Вибір роз’єднувачів
- •19.4 Конструкції роз’єднувачів
- •19.5. Відокремлювачі і короткозамикачі.
- •20. Вимикачі змінного струму високої напруги
- •20.1. Параметри високовольтних вимикачів
- •20.2. Номінальний струм вимикання. Номінальна потужність
- •20.3. Автоматичне повторне вмикання вимикача (апв)
- •20.4 Вимоги до вимикачів та їх класифікація
- •21. Особливості високовольтних вимикачів
- •21.1 Масляні вимикачі
- •21.1.1 Принцип роботи масляного вимикача
- •21.1.2Особливості конструкції масляних бакових і маломасляних вимикачів
- •21.2 Повітряні вимикачі
- •21.2.1 Особливості повітряних вимикачів
- •21.2.2 Функціональна схема полюса генераторного вимикача із повітрянаповненим відокремлювачем
- •21.3 Електромагнітні та вакуумні вимикачі.
- •21.3.1 Електромагнітні вимикачі
- •21.3.2 Вакуумні вимикачі
- •22. Реактори, конструкція і основні параметри.
- •22.1 Реактори. Відносний опір генератора та реактора
- •22.2 Номінальні напруга та струм реактора
- •22.3 Конструкція реактора
- •22.4 Розрядники
- •23.Трансформатори струму
- •23.1 Призначення, схема вмикання, основні параметри трансформаторів струму
- •23.2 Похибки трансформаторів в залежності від різних факторів
- •23.3 Особливості роботи трансформаторів струму
- •23.4 Особливості конструкції трансформаторів
- •24. Методика розрахунків та вибору електричних апаратів
- •24.1 Основні принципи проектування електричних апаратів
- •24.2 Струмоведучі системи (свс) електричних апаратів
- •24.3 Граничний струм контактних систем електричних апаратів
- •24.4 Розрахункові формули дугогасильних систем
18.4 Швидкодіючийир автомат . Ваб – 20м
Швидкодіючі автомати – особлива група вимикачів, застосовуються в основному для захисту в перетворюючих установках. Вони забезпечують підвищення швидкодії за рахунок скорочення часу спрацювання рухомої частини. Час гасіння дуги скорочується при цьому; для зменшення власного часу вимикання швидкодіючий автомат має безпосередній зв’язок якоря із електромагнітом, тобто в них не застосовуються механізми із ламаними важелями і електромагнітні розчеплювачі з великим вільним ходом якоря.
Швидкодія апаратів, відповідно до формули 17.1, може бути підвищена за рахунок скорочення власного часу вимикання і часу гасіння дуги. В даний час основна увага приділяється скороченню власного часу вимикання автоматів.
На рисунку 18.2 показано принцип роботи швидкодіючого апарату ВАБ-20М.
1 – детальконтакт;
2 – деталь-контакт;
3,8 – якір;
4 – магнітопровід;
5 – струмоведуча шина;
6 – полюсний наконечник;
7 – важіль;
9 – вал;
10 – короткозамкнуті витки.
Принцип роботи ВАБ – 20М (принцип витиснення):
Струмоведуча шина (5) оточена магнітопроводом (4). Внаслідок цього струм, що протікає по (5) створює магнітний потік, що може замикатись через зазор б1, або зазор б2. З шиною механічно зв’язаний якір (8) і важіль (7), який може повертатись навколо осі О1. Короткозамкнуті витки (10) знаходяться на полюсних наконечниках – (6).
Якщо струм в шині не змінюється в часі, то в коротко замкнутих витках (10) немає вихрових струмів, і магнітний реактивний опір, що ним створюється, рівний нулю. При цьому потік замикається через зазор б1, оскільки він значно менший, чим б2.
В результаті цього якір (8) притягається до полюсів (6) – це притягання передається шині (5) із жорстко зв’язаними з нею контактами головного кола.
Якщо в колі виникає коротке замикання, струм збільшується, магнітний потік викликає в (10) великі вихрові струми. Реактивний опір в цих місцях зростає, основна доля магнітного потоку замикається через контакт б2. Результуюча сила переміщує якір і шину вправо, і відбувається вимикання апарату. Для вмикання апарату треба подати напругу на котушку W0. Тоді осердя (3) притягнеться і контакти (1), (2) замкнуться.
19.Роз’єднувачі, відокремлювачі, короткозамикачі
При ремонті високовольтних кіл широко застосовують спеціальні апарати. До них відносять: роз’єднувачі; відокремлювачі і короткозамикачі. Їх можна назвати високовольтними апаратами безпеки.
19.1 Роз’єднувачі, їх призначення. Схеми вимикання
Роз’єднувачі – апарати призначені для вмикання і вимикання кола високої напруги при струмах значно менших номінальних або при номінальних струмах, але коли напруга на контактах апарату недостатня для утворення дуги.
Роз’єднувачі служать для аварійних вимикань, для забезпечення у високовольтних установках видимого розриву при вимиканні якоїсь ділянки кола або при перемиканні з кола одної вітки на іншу і набору потрібної схеми.
QF – високовольтний вимикач;
QS – роз’єднувачі;
QS1-2 – нормально замкнуті.
Для безаварійної роботи відповідно до правил техніки безпеки, устаткування має бути відключено:
-
спочатку вимикають коло вимикачем QF;
-
розмикають контакти роз’єднувачів QS1 і QS2;
-
після вимикання QF, він повинен бути заземлений роз’єднувачами QS3 і QS4. Якщо ножі заземлювачів не заземлені, то можуть виникнути високі потенціали за рахунок ємнісного зв’язку із лініями високої напруги на виводах вимикача QF.
Роз’єднувачі використовуються для вимикання невеликих струмів – струмів холостого ходу трансформаторів, зарядних струмів, повітряних і кабельних ліній.
В ряді випадків роз’єднувачі використовуються для перемикання з одної лінії на другу.
При цьому QS2 замкнутий, QS1 розімкнутий в початковий момент. Тоді відбувається перевід навантаження з вітки А на вітку Б. Після цього вимикають QS2. Дуга на QS2 не утворюється, оскільки напруга на них дорівнює спаду напруги на QS1. А напруга на QS2 є дуже малою.