13 Применение систем с постоянными магнитами. Методы расчета электромагнитов и систем с постоянными магнитами

с тетради

14 Назначение и классификация электрических аппаратов управления и распределительных устройств низкого напряжения

Под электрическими аппаратами управления будем понимать аппараты, осуществляющие управление режимом рабо­ты электрооборудования промышленных предприятий, а также управление режимом, работы распределительных сетей низкого напряжения.

Аппараты управления режимом работы электрооборудо­вания, обычно называемые аппаратами управления, включают в себя контакторы, пускатели, контроллеры, путевые выключатели и переключатели, командоаппараты, реле управления и др. Перечисленные аппараты коммутируют электриче­ские цепи разнообразных производственных установок, осуществляют пуск, торможение, реверсирование и изменение частоты вращения электрических машин, обеспечивают автоматическое и неавтоматическое управление режимами работы разнообраз­ного электрооборудования и технологическими процессами.

Аппараты управления режимом работы распределительных сетей, обычно называемые аппаратами распределительных устройств низкого напряжения, включают в себя предохрани­тели, автоматические воздушные выключатели (автоматы) и др. Эти аппараты предназначаются для автоматического отключения отдельных участков электрических сетей при возникновении в них аварийных режимов (токи короткого замыкания, пере­грузки, понижение или повышение напряжения по сравнению с номинальным), а также для коммутации тока в сетях по команде оператора.

В настоящее время существуют и успешно развиваются кон­тактные и бесконтактные (полупроводниковые) аппараты управления. Нашли применение тиристорные пускатели и полупроводниковые расцепители автоматических выключателей. Бес­контактные аппараты нашли преимущественное применение в установках с плавным управлением током, например в регу­лируемых приводах, в быстродействующих устройствах, при относительно небольших токах и напряжениях. Контактные ап­параты предпочтительнее для осуществления простой коммута­ции (включение и отключение) особенно при высоких значениях тока и напряжения. Бесконтактные аппараты применяются в ос­новном в регулируемых приводах (например, с регулированием частоты вращения двигателей); количество этих приводов в срав­нении с нерегулируемыми относительно невелико (около 10%).

Электрическими аппаратами называются электротехнические устройства для управления потоками энергии и информации, ре­жимами работы, контроля и защиты технических систем и их ком­понентов. Электрические аппараты в зависимости от элементной базы и принципа действия разделяются на электромеханические и статические.

К электромеханическим аппаратам относятся тех­нические устройства, в которых электрическая энергия преобра­зуется в механическую либо механическая энергия в электричес­кую.

Электромеханические аппараты применяются почти во всех автоматизированных системах. Некоторые системы полностью стро­ятся на электромеханических аппаратах. Например, схемы авто­матизации пуска, реверса и торможения в нерегулируемом элек­троприводе состоят в основном из таких электромеханических ус­тройств, как реле и контакторы. Электромеханические аппараты применяются в качестве датчиков, усилителей, реле, исполни­тельных органов и т.д. Входные и выходные величины этих уст­ройств могут быть как механическими, так и электрическими. Однако в них должно обязательно осуществляться взаимное пре­образование механической энергии в электрическую и электри­ческой энергии в механическую.

Статические аппараты выполняются на основе элект­ронных компонентов (диодов, тиристоров, транзисторов и др.), а также управляемых электромагнитных устройств, в которых связь входа и выхода осуществляется через магнитное поле в ферромаг­нитном сердечнике. Примерами таких устройств могут служить обычный трансформатор из электротехнической стали и магнит­ный усилитель.

Основой функционирования большинства видов электричес­ких аппаратов (автоматических выключателей, контакторов, реле, кнопок управления, тумблеров, переключателей, предохраните­лей и др.) являются процессы коммутации (включение и отклю­чение) электрических цепей.

Другую многочисленную группу электрических аппаратов, пред­назначенных для управления режимами работы и защиты элект­ромеханических систем и компонентов, составляют регуляторы и стабилизаторы параметров электрической энергии (тока, напря­жения, мощности, частоты и др.). Электрические аппараты этой группы функционируют на основе непрерывного или импульсного изменения проводимости электрических цепей.

Распределительные устройства

Распределительные устройства (РУ) подстанций предназна­чены для приема и распределения электрической энергии. Они бывают открытыми и закрытыми, наиболее широко применя­ются комплектные распределительные устройства для внутрен­ней установки (КРУ) и для наружной установки (КРУН).

Закрытые РУ (ЗРУ) расположены внутри здания, сооружаются обычно при напряжении 3-20кВ. При больших напряжениях сооружаются открытые РУ (ОРУ).

Рабочее пространство в ячейках КРУ разделено перегородка­ми на отсеки: аппаратов ВН, сборных шин, релейной защиты, измерений и управления. Такая конструкция позволяет локализо­вать аварию и обеспечивает удобство обслуживания.

КРУ бывают 2-х типов: КСО (комплектные стационарные одностороннего доступа (одна дверца)) и КРУ выкатного типа.

В КСО вся аппаратура устанавливается стационарно. В КРУ выкатного исполнения тележки выключателей могут за­нимать два фиксированных положения: рабочее и испытательное. В рабочем положении тележки выключатель находится под нагруз­кой или напряжением, даже если он отключен. В испытательном положении тележки напряжение с выключателя снимается раз­мыканием первичных разъединяющих контактов. Вторичные цепи при этом остаются замкнутыми с помощью блока втычных кон­тактов, и выключатель может быть опробован на включение и от­ключение.

В КРУ встраиваются следующие типы выключателей: электромагнитные, вакуумные, элегазовые (КРУЭ-ячейки, укомплектованные элегазовыми выключателями, -элегаз).