Классификация электрических аппаратов

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине Коммутационные аппараты систем электроснабжения

по направлению: 140400 – ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

для студентов по программе бакалавров, модуль «Электроснабжение»

Рассмотрено

на заседании кафедры

протокол № 1 от «30» 08 2013 г.

зав. кафедрой Л. С. Зимин

САМАРА 2013

ЛЕКЦИЯ №1

РАЗДЕЛ 1 Теоретические основы физических явлений в элементах коммутационных аппаратов

Тема 1.1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.1 Цели и задачи курса. Основные понятия: аппарат, электрический аппарат, электронный аппарат, коммуникационный аппарат.

1.1.2 Классификация электрических аппаратов.

1.1.3 Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам.

1.1.4 Материалы, применяемые в электрических аппаратах.

1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ [1, 2, 6]

1.1 Цели и задачи курса. Основные понятия: аппарат,

Электрический аппарат, электронный аппарат,

Коммутационный аппарат

Основными целями и задачами курса является изучение принципов действия, физических явлений, основных соотношений и зависимостей наиболее распространенных общепромышленных типов электрических аппаратов в системах электроснабжения и электротехнологических установках, а также освоение и получение навыков применения, выбора и расчетов, связанных с выбором электрических аппаратов. Изучение назначения и применения в конкретных схемных решениях.

Итак – принцип действия, назначение, конструктивное исполнение, расчет и выбор, применение.

Аппарат – это прибор, техническое устройство, приспособление (энциклопедический словарь).

Электрический аппарат – это электротехническое устройство, предназначенное для коммутации, стабилизации или регулирования электрических, механических или иных нагрузок, для управления электрическими или неэлектрическими объектами, а также для их защиты от ненормальных режимов работы. Это понятие широкое – бытовые приборы и т.д., а также приборы для контроля, измерения.

Коммутация, в переводе с латинского, означает «изменение». Изменение может быть ступенчатым и плавным. Наиболее характерными для коммутационного аппарата является включение и отключение, то есть коммутация электрических цепей (ступенчатое изменение).

Электронный аппарат выполняет те же функции что и электрический аппарат, выполнен на основе полупроводниковых приборов, осуществляет бесконтактную коммутацию и регулирование, имеет в своём составе блок питания.

Классификация электрических аппаратов

Классификация электрических аппаратов из–за большого их разнообразия производится по ряду признаков: по назначению, области применения, принципу действия, роду тока, конструктивным особенностям, напряжению, исполнению защиты от воздействий окружающей среды и т. д.

Классификация по назначению.

1) Коммутационные аппараты распределения электрической энергии – служат для включения и отключения электрических цепей (относительно редкая коммутация). Это рубильники, разъединители, автоматические (автоматы) и неавтоматические выключатели, отделители, короткозамыкатели и др.

2) Защитные аппараты служат для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузок. Это предохранители, электротепловые реле, автоматы, реле тока и др.

3) Пускорегулирующие аппараты служат для управления электроприводами и другими потребителями электроэнергии (аппараты управления). К ним относятся контакторы, пускатели, контроллеры, реостаты и др. аппараты.

4) Ограничивающие аппараты служат для ограничения токов короткого замыкания – реакторы и перенапряжений – разрядники и полупроводниковые ограничители перенапряжений.

5) Аппараты автоматики и управления (токи до 1, 0А):

а) контролирующие используются для контроля заданных

электрических и неэлектрических параметров – это различные реле, датчики;

б) регулирующие аппараты применяются для стабилизации и регулирования заданного параметра электрической цепи – это регуляторы напряжения, температуры и др. параметров.

Классификация по напряжению:

1) аппараты низкого напряжения – до 1000, 0В;

2) высокого напряжения – выше 1000, 0В.

Классификация по роду тока:

1) постоянного тока;

2) переменного тока 50Гц;

3) переменного тока повышенной частоты.

Классификация по принципу действия – электромагнитные, индукционные, магнитоэлектрические, магнитодинамические и др.

Классификация по принципу воздействия на последующую цепь – контактные и бесконтактные, не имеющие подвижных систем.

Классификация по ряду других факторов – например, по быстродействию.

Классификация по роду защиты от воздействия окружающей среды

ГОСТ 14254–80 – защитные свойства исполнений обозначаются IP ХХ, где первая цифра показывает защиту от проникновения внутрь оболочки аппарата твёрдых частиц, а вторая цифра показывает степень защиты от проникновения воды.

Первая цифра – 0 – защиты нет, 1 – от проникновения предмета размером ≤ 50, 0 мм, 2 – размером ≤ 12, 0 мм, 3 – размером ≤ 2, 5 мм,

4 – размером ≤ 1, 0 мм, 5 – защита от пыли (допускается пыль без нарушения работы), 6 – полная защита от пыли.

Вторая цифра – 0 – защиты нет, 1 – от вертикально падающих капель, 2 – от капель воды, падающих под углом 15⁰, 3 – от брызг под углом 60⁰ к вертикали, 4 – от брызг под любым углом, 5 – от водяных струй, 6 – от мощных водяных струй, 7 – от временного погружения в воду, 8 – от продолжительного погружения в воду.

В ряде случаев степень защиты имеет определённые названия, например, IP 00 – открытое исполнение, IP 60 – пылезащищенное исполнение, IP 66 – пылеводонепроницаемое исполнение (морское исполнение), IP 67 – герметическое исполнение.

Климатические исполнения

(N) У – с умеренным климатом;

(NF) УХЛ – с умеренным и холодным климатом;

(TH) ТВ – с влажным тропическим климатом;

(TA) ТС – с сухим тропическим климатом;

(T) Т – с сухим и влажным тропическим климатом;

(U) О – общеклиматическое исполнение (для всех районной на суше и на море).

Категории размещения

1 – на открытом воздухе;

2 – под навесом;

3 – в закрытых помещениях с естественной вентиляцией;

4 – в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями;

5 – в помещениях с повышенной влажностью (шахты, подвалы).