Розділ 1. Основи теорії електричних апаратів
Лекція № 1
Електричнийапарат - цеелектротехнічне пристрій, який використовується для включення і відключенняелектричних ланцюгів, контролю, вимірювання, захисту, управління і регулюванняустановок, призначених для передачі, перетворення, розподілу іспоживання електроенергії.
Піделектричними апаратами розуміється широке коло різноманітних пристроїв,застосовуваних у побуті, промисловості та енергетиці.
Вцьому курсі лекцій розглядаються основи теорії, конструкція й експлуатаційніхарактеристики апаратів, які застосовуються в електричних системах, схемахелектропостачання промислових підприємств і при автоматизації виробничихпроцесів і електроприводу.
Длявивчення курсу електричних апаратів можна рекомендувати наступнулітературу:
Основналітература.
1.АліевІ.І., Абрамов М.Б. Електричні апарати.
Довідник-М:радіо софт, 2004.
2.ЧуніхінА.А. Електричні апарати. - М.: Вища школа, CD-ROM, 2005
3.Родштейн Л.А.Електріческіе апарати. - М.: Вища школа, CD-ROM, 2005.
4.Розанов Ю.К. та ін Електричні та електронні апарати. -М,:Інформелектро, 2001
5. БуткевичГ. В. та ін Задачник по електричним апаратам. М., Вища. школа, 1977
6. БульБ.К. і др.Основи теорії електричнихапаратів. Під ред. Г. В. Буткевича. Учеб. посібник для електротехнічна.спеціальностей вузів. М., В«Вища школаВ», 1970. 600 з. з іл.
Додатковалітература.
7.Гольдберг О.Д. та ін Перехідні процеси в електричних машинах і апаратах,питання їх проектування. М,: Вища школа, 2001.
8.Сахаров П.В. Проектування електричних аппаратов.-М,: Енергія, 1971
Дається короткахарактеристика кожного видання з рекомендаціями щодо використання.
Класифікаціяелектричних апаратів може бути проведена за низкою ознак: призначенням (основний виконуваноїфункції), області застосування, принципом дії, родом струму, виконанню захистувід впливів навколишнього середовища, конструктивними особливостями та ін Основнийє класифікація за призначенням, яка передбачає поділ електричнихапаратів на наступні великі групи.
1. Комутаційніапарати розподільних пристроїв , службовці для включення і відключенняелектричних ланцюгів. До цієї групи відносяться рубильники, пакетні вимикачі,вимикачі навантаження, вимикачі високої напруги, роз'єднувачі,віддільники, короткозамикачі, автоматичні вимикачі, запобіжники. Дляапаратів цієї групи характерно відносно рідкісне їх включення і відключення.Можуть бути й випадки, коли такі апарати досить часто включаються івідключаються (наприклад, вимикачі високої напруги в ланцюгах живленняелектричних печей).
2. Обмежуючіапарати ,призначені для обмеження струмів короткого замикання (реактори) таперенапруг (розрядники). Режими короткого замикання і перенапругиє аварійними, і ці апарати рідко піддаються найбільшим навантаженням.
3.Пускорегулірующіеапарати, призначені для пуску, регулювання частоти обертання, напругиі струму електричних машин або яких-небудь інших споживачів електричноїенергії. До цієї групи відносяться контролери, Командоконтроллери, контактори,пускачі, резистори й реостати. Для апаратів цієї групи характерні частівключення і відключення, число яких досягає 3600 на годину і більше.
4. Апарати для контролюзаданих електричних або неелектричних параметрів. До цієї групи відносяться реле ідатчики. Для реле характерно плавне зміна вхідний (контрольованої)величини, що викликає стрибкоподібне зміна вихідного сигналу. Вихіднийсигнал звичайно впливає на схему автоматики. У датчиках безперервнезміна вхідної величини перетвориться в зміну небудь електричноївеличини, що є вихідний. Це зміна вихідної величини може бути якплавним (вимірювальні датчики), так і стрибкоподібним (реле-датчики). За допомогоюдатчиків можуть контролюватися як електричні, так і неелектричнівеличини.
5. Апарати длявимірювань. За допомогоюцих апаратів ланцюзі первинної комутації (головного струму) ізолюються від ланцюгіввимірювальних і захисних приладів, а вимірювана величина набуваєстандартне значення, зручне для вимірювань. До них відносяться трансформаториструму, напруги, ємнісні подільники напруги.
6. Електричнірегулятори. Призначенідля регулювання заданого параметра за певним законом. Зокрема,такі апарати служать для підтримки на незмінному рівні напруги, струму,температури, частоти обертання і інших величин
Поділапаратів по областях застосування більш умовно. Апарати для електричнихсистем і електропостачання об'єднують в групу апаратів розподільнихпристроїв низької і високої напруги. Апарати, що застосовуються в схемахавтоматичного керування електроприводами і для автоматизаціївиробничих процесів.
Заномінальній напрузі електричні апарати поділяються на дві групи:апарати низької напруги (з номінальною напругою до 1000 В) і високогонапруги (з номінальною напругою понад 1000 В).
Захисніоболонки електричних апаратів . Для запобігання зіткнення обслуговуючого персоналуз струмоведучими або рухомими частинами і виключення попадання в апаратичужорідних тіл встановлюються спеціальні захисні оболонки. Згідно ГОСТ14254-80 захисні властивості оболонки позначаються буквами IP і двома цифрами. Перша цифрапозначає ступінь захисту від дотику персоналу до небезпечних деталейапарату, друга характеризує захист від попадання всередину апарату сторонніхпредметів і рідин. Нижче наводяться захисні властивості деяких виконань поГОСТ 14254-80.
I Р00. Відкрите виконання. Захистперсоналу від зіткнення з струмоведучими або рухомими частинами відсутня.Сторонні тіла можуть потрапляти всередину апарату.
IP20. Захищеневиконання. Оболонка таких апаратів охороняє від випадкового дотику дострумоведучих або рухомих частин або від проникнення всередину апаратусторонніх предметів. Оболонка повинна перешкоджати зіткненню здеталями апарату металевого щупа (діаметр 12, довжина 80 мм), кулька діаметром 12 мм не повинен проникати всередину апарату.
IP 22. На додаток до властивостей виконання IP20 оболонка захищає від шкідливоговпливу крапель рідини, що падають на стінку оболонки, нахилену довертикалі під кутом в межах 15 В°.
IP 23. На додаток до властивостей виконання IP20 оболонка захищає від дощу,падаючого під кутом 60 В° до вертикалі.
IP 40. Оболонка захищає апарат відпопадання всередину нього дрібних предметів діаметром більше 1 мм.
IP 42. На додаток до властивостей виконання IP40 оболонка захищає від впливукрапель рідини (так само як IP22).
IP 44. На додаток до властивостей виконання1Р40 оболонка захищає від впливу бризок рідини, що падають під будь-яким кутом.
IP 50. Оболонка апарату захищає від шкідливоговпливу пилу (допускається попадання всередину невеликої кількості пилу, непорушує нормальної роботи апарату).
IP 60. пилозахищена виконання. Оболонкаповністю перешкоджає попаданню пилу.
IP 65. Пилеводозащіщенное виконання. Вдодаток до властивостей виконання IР60 оболонка захищає від впливу струменя води, направленої під будь-якимкутом до її поверхні.
IP 66. Пилеводонепроніцаемое виконання. Вдодаток до властивостей виконання IP60 оболонка забезпечує повний захист від попадання води всередину апаратупри впливі струменя під будь-яким кутом до поверхні (морське виконання).
IP 67. Герметичне виконання. На додатокдо властивостей виконань IP60оболонка забезпечує повну герметичність апарата.
Впливумеханічних та кліматичних факторів на електричні апарати в умовахексплуатації регламентуються діючими стандартами (ГОСТ 15150-69 і15543-70). Під клім...
