Виды Эл. аппаратов

Электрические аппараты

1 виды электрических аппаратов

2 Требования предъявляемые к электрическим аппаратам

3 Тепловые процессы в электрических аппаратах

4 Режимы работы электрических аппаратов

5 Классификация электрических контактов
6. ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ; их характеристики

7 Электромагниты постоянного тока

8 Тяговая характеристика

9 Временная характеристика

10 Повышение быстродействия электромагнитов

11 Электромагниты переменного тока

12 Контакторы

13. РЕЛЕ УПРАВЛЕНИЯ; их классификация

14. Поляризованные реле

15. Герконы

16 Реле времени

17 Плавкие предохранители

18 Тепловые реле

19 Реле защиты

20. Воздушные выключатели

Виды Эл. аппаратов.

Электрические аппараты высокого напряжения (АВН)
По функциональному признаку АВН делятся на следующие виды:

§ коммутационные аппараты (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители);

§ измерительные аппараты (трансформаторы тока и напряжения, делители напряжения);

§ ограничивающие аппараты (предохранители, реакторы, разрядники, нелинейные ограничители перенапряжений);

§ компенсирующие аппараты (управляемые и неуправляемые шунтирующие реакторы);

§ комплектные распределительные устройства.

Электрические аппараты управления и распределительных устройств низкого напряжения
Аппараты управления предназначены для управления режимом работы электрооборудования и подразделяются на следующие виды:

§ контакторы;

§ пускатели;

§ контроллеры;

§ электрические реле управления;

§ командоаппараты;

§ рубильники;

§ электромагниты управления;

§ электроуправляемые муфты.

Аппараты распределительных устройств предназначены для защиты электрооборудования в различных аварийных режимах (токи перегрузки и короткого замыкания, недопустимое снижение напряжения, токи утечки на землю при повреждении изоляции, обратные токи и т. п.). Эти аппараты подразделяются на автоматические выключатели и низковольтные предохранители.

Конструктивно законченные электротехнические компоненты: электрические разъёмы (розетка, вилка), пускорегулирующие аппараты светотехники, генераторы импульсов спец. формы, блоки контроля параметров сетевого напряжения и др.

Электрические аппараты автоматики
Для реализации электрических аппаратов автоматики используются разнообразные физические принципы. По назначению они классифицируются следующим образом:

§ первичные преобразователи (датчики);

§ распределители (коммутаторы);

§ сумматоры, логические элементы, регулирующие органы;

§ исполнительные аппараты (электрические реле автоматики, электрогидровентили, электрогидрокраны, электроклапаны, магнитные опоры и подвесы, задвижки, толкатели и др.);

§ электрические реле автоматики (герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы) и др.).

§ релейные аппараты с механическим управлением (входом) и электрическим выходом (кнопки, ключи, клавиатуры, тумблеры, микровыключатели).

2. Требования предъявляемые к электрическим аппаратам
К общим требованиям относятся следующие:

1. Надежное выполнение заданных функций – аппарат в пределах заданного ресурса должен безотказно, точно, стабильно и четко выполнять требуемые функции.

2. Достаточная электродинамическая и термическая стойкость – аппарат должен выдерживать электродинамические и тепловые перегрузки при кратковременных аварийных режимах.

3. Достаточный уровень электрической изоляции – аппарат должен без повреждений выдерживать возможные перенапряжения в условиях ухудшения состояния изоляции (загрязнение, старение).

4. Коммутационная способность – аппарат должен безотказно работать во всех нормальных, а также аварийных режимах в управляемых и защищаемых цепях. Контакты аппаратов должны быть способны отключать и включать токи всех режимов (нормальных и аварийных).

5. Простота устройства – аппарат должен иметь наименьшие массу, габариты и стоимость, быть удобным в эксплуатации, технологичным.

3. Тепловые процессы в электрических аппаратах

Электрические аппараты являются сложными электротехнически­ми устройствами, содержащими много элементов, одни из которых являются проводниками электрических токов, другие - проводниками магнитных потоков, а третьи служат для электрической изоляции. Часть элементов может перемещаться в пространстве, передавая усилия другим узлам и блокам. Работа большой части аппаратов связана с преобразованием одних видов энергии в другие. При этом, как известно, неизбежны потери энергии и превращение ее в тепло. Тепловая энергия частично расходуется на повышение температуры аппарата и частично отдается в окружаю­щую среду.

При увеличении температуры происходит ускоренное старение изоляции проводников и уменьшение их меха­нической прочности. Так, например, при возрастании дли­тельной температуры всего лишь на 8 °С сверх допустимой для данного класса изоляции, срок службы последней сокращается в 2 раза.

При увеличении температуры меди со 100 до 250 °С механическая прочность снижается на 40 %. Следует иметь в виду, что при коротком замыкании, когда тем­пература может достигать предельных значений (200-300 °С), токоведущие части подвержены воздействию больших электродинамических сил. Работа контактных соединений также сильно зависит от температуры.

Нагрев токоведущих частей и изоляции аппарата в значительной степени определяет его надежность. Поэто­му, во всех возможных режимах работы температура частей аппарата не должна превосходить таких значе­ний, при которых не обеспечивается его длительная работа.

4. При эксплуатации электрических аппаратов могут иметь место следующие режимы работы:

- продолжительный — при котором температура аппарата достигает установившегося значения и аппарат при этой температуре остаётся под нагрузкой сколь угодно длительное время;

- прерывисто-продолжительный — при котором аппарат остаётся под нагрузкой при установившемся значении температуры ограниченное техническими условиями (ТУ) время;

- повторно-кратковременный — при котором температура частей электрического аппарата за время нагрузки не достигает установившегося значения, а за время паузы не уменьшается до температуры окружающей среды;

- кратковременный — при котором в период нагрузки температура частей электрического аппарата не достигает установившегося значения, а в период отсутствия нагрузки достигает температуры холодного состояния;

- короткого замыкания — это частный случай кратковременного режима работы, когда температура частей электрического аппарата значительно превосходит установившуюся температуру при нормальном режиме работы.

Продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный и перемежающийся режимы работы электрических аппаратов

Обычно электрические аппараты могут работать в одном из следующих режимов, для которых характерно определённое изменение во времени t тока нагрузки I _н и превышение температуры нагрева(разность между температурой аппарата и температурой окружающей среды): продолжительном, кратковременном, повторно-кратковременном и перемежающемся.

В продолжительном режиме (рис. 1.1.) достигается установившееся превышение температуры нагрева, значение которого в любом случае должно быть меньше, чем допустимое превышение температуры. Скорость изменения температуры характеризуется тепловой постоянной времени. Касательная к кривой отсекает на линии установившейся температуры как раз отрезок, равный по длительности.