Классификация электрических аппаратов.
План:
- Введение.Общее определение.
- Классификация электрических аппаратов и электрических установок.
- Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам.
Введение Общее определение. Электрические аппараты - это электротехническое устройство предназначенное для различных целей : включение и отключение электрических цепей, контроль их состояния, управление, измерение и защита электрических и неэлектрических объектов. Электротехническое устройство - это промышленное изделие предназначенное для выполнения определенной функции при решении комплексной задачи: производства, распределения, контроля, преобразования и использования электрической энергии.
Режимы работы электротехнических устройств. Номинальный режим работы - это такой режим, когда элемент электрической цепи работает при значениях тока, напряжениях, мощности указанных в техническом паспорте, что соответствует наивыгоднейшим условиям работы с точки зрения экономичности и надежности (долговечности). Пример : электрическая лампа. Нормальный режим работы - режим, когда аппарат эксплуатируется при параметрах режима незначительно отличающихся от номинального. Аварийный режим работы - это такой режим, когда параметры тока, напряжения, мощности превышают номинальный в два и более раз. В этом случае объект должен быть отключен. Приемник электрической энергии или электроприемник - это устройство предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (тепловую, механическую, химическую и т.д.). Электрическая установка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями в которых они установлены) предназначенные для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения и преобразования ее в другой вид энергии. Электрические установки по условиям электробезопастности подразделяются в ПУЭ на : (по действующим значениям напряжения).
3.Классификация электрических аппаратов. Многообразие видов аппаратов и выполнении ими функций и совмещение в одном аппарате нескольких функций не позволяет строго классифицировать их по одному признаку. I)Классификация по назначению: 1)Коммутационные аппараты. Основное назначение - это включение, отключение, переключение электрических цепей. Особенность : редкое включение, отключение. 2)Защитные аппараты. Основное назначение - это защита электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузок 3)Пускорегулирующие аппараты. Основная функция этих аппаратов это управление электроприводами и другими потребителями электрической энергии. Их еще называют аппараты управления (АУ) Особенности: частое включение, отключение до 3600 раз в час, т.е. 1 раз в секунду. 4)Ограничивающие аппараты. Функцию ограничителя токов короткого замыкания (ТКЗ) выполняют реакторы, а функцию перенапряжения (разрядники). 5)Контролирующие аппараты. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами 6)Измерительные аппараты. Основная функция - изолирование цепи первичной коммутации (силовой цепи, цепи главного тока) от измерительных цепей, они преобразуют контролирующий параметр в форму удобную для измерения
7)Регулирующие аппараты. Предназначены для автоматизации, стабилизации и регулирования заданного параметра электрической цепи. II) Классификация по напряжению: 1)До 1000 В (660 В включительно) 2)Аппараты больше 1000 В. III)Классификация по роду тока : 1)Постоянного тока 2)Переменного тока промышленной частоты 3)Переменного тока повышенной частоты IV) Классификация по роду защиты от попадания в электрические аппараты инородных тел и защиты персонала от прикосновения с токоведущими и подвижными частями, а также от попадания влаги. По ГОСТу 14054-80. Степень защиты выражается условными буквенно-цифровыми обозначения-ми (БЦО), которые приняты во всем мире. IP - международная степень защиты XX - защита от попадания твердых тел и влаги. I P X X 1)Защита от пыли: Если стоит 0 значит защита отсутствует. Если стоит 1 значит защита от преднамеренного доступа, от попадания крупных тел диаметром не менее 52.5 мм . . 52.5 мм (ладонь). Если стоит 2 значит защита от попадания инородных тел . . 12.5 мм и длиной 80мм (палец). Если стоит 3 значит защита от преднамеренного доступа тела диаметром . . 2.5 мм (защита от инструмента. Если стоит 4 значит защита от преднамеренного доступа тела диаметром . . 0.1мм (проволока). Если стоит 5 значит полная защита персонала, защита от отложения пыли. Если стоит 6 значит полная защита персонала, защита от попадания пыли. 2)Защита от влаги: Если стоит 0 значит защита отсутствует Если стоит 1 значит защита от капель сконцентрированной воды. Если стоит 2 значит защита от капель Если стоит 3 значит защита от дождя (от капель падающих вертикально под углом в 60°) Если стоит 4 значит защита от брызг любого направления Если стоит 5 значит защита от струй Если стоит 6 значит защита от воздействий воды характерных для палубы корабля (волны) Если стоит 7 значит защита от погружения в воду Если стоит 8 значит защита от длительного погружения в воду под давлением (глубоководный электрический аппарат). IP00 - открытое исполнение IP20 - защищенное исполнение IP44 - брызгозащищенное исполнение IP54 - пылезащищенное исполнение IP66 - морское исполнение IP67 - герметичное исполнение V)Классификация по работе в определенных климатических условиях и категории размещения. По ГОСТу 15150-69. Установлено пять категорий размещения электрических аппаратов: 1)Электрические аппараты предназначенные для работы на открытом возду-хе. 2)Электрические аппараты, предназначенные для работы на открытом воздухе под навесом, в палатке, механическом кожухе. 3)Электрические аппараты предназначенные для работы в закрытом помещении без отопления (трансформаторные подстанции). 4)Электрические аппараты предназначенные для работы в закрытых помещениях с отоплением. 5)Электрические аппараты предназначенные для работы в помещениях с повышенной влажностью и почве (шахты, подвалы). ГОСТ 15543-70 конкретизирует предыдущий ГОСТ в части классификации электрических аппаратов в определенных климатических условиях, которые характеризуются изменением в температуре и влажности воздуха, а также пределами их изменения во времени в определенной климатической зоне. Установлены следующие климатические зоны: Русское латинское 1) Зоны умеренного климата. У N 2) Зоны умеренного и холодного климата УХЛ NF 3) Зоны тропически-влажного климата ТВ TH 4) Зоны тропически-сухого климата ТС TA 5) Зоны тропического климата Т T 6) Для всех климатических районов на суше и на море О U Пример: Маркировка магнитного пускателя: ПМА-6122У22Б. Судя по У2 можно сказать, что: У - данный аппарат предназначен для работы в странах с умеренным климатом при нормальных значениях температуры от -40° до +40° при среднемесячной влажности воздуха 80% при 20%. 2 - в помещениях имеющих свободный доступ наружного воздуха.
3.Классификация электрических установок. Климатические возможности работы электрических аппаратов необходимо соотносить с категориями электрических установок. 1.Открытые или наружные электрические установки - это электрические установки на открытом воздухе защищены навесом и сетчатым заграждением. 2.Закрытые или внутренние - электрические установки находящиеся в закрытом помещении. Помещения бывают: а) Сухие, где относительная влажность не превышает 60% при 20%. Такие помещения называются нормальными при отсутствии в них условий характерных для помещений жарких, пыльных, с химическиопасной средой или взрывоопасных. б) Влажные помещения, такие в которых пары и конденсированная влага выделяется лишь временно с влажностью не более 75%. в) Сырые помещения, такие в которых относительная влажность длительно превышает 75%. г) Особо сырые помещения, такие в которых влажность близка к 100% потолок и стены покрыты влагой. д) Жаркие помещения, такие, где температура длительно превышает +30°. е) Пыльные помещения, где выделившиеся пыль попадает внутрь электрических аппаратов и электрических машин. Они подразделяются на : ж) Помещения с химически активной средой, такие которые содержат пары или образовавшиеся отложения, действующие разрушающе на изоляцию и на токозащитные части. 3.Помещения с повышенной опасностью - это помещения, в которых присутствуют следующие условия: а) Сырость и проводящая пыль. б) Токопроводящий пол. в) Высокая температура. г) Возможность одновременного сопротивления с металлическими корпуса-ми и с заземленнымиметаллическими конструкциями. 4.Особо опасные помещения - это такие которым присущи следующие условия: а) Особая сырость. б) Химически активная среда. в) Одновременное наличие двух и более условий с повышенной опасностью. 4. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам. Все требования направлены к обеспечению нормальной эксплуатации во всех режимах, достаточно большой срок службы линии, минимальные затраты, отсутствие чрезмерных световых и звуковых эффектов. Требования определяются: а) Назначением аппарата б) Условиями эксплуатации в) Необходимой надежностью электрических аппаратов. Надежность - основной качественный показатель для основных электрических аппаратов определяемый надежностью узлов. Включает еще три понятия: 1)Безотказность - свойство непрерывно сохранять работоспособность. 2)Долговечность - свойство длительно сохранять работоспособность - сумма интервалов времени безотказной работы. 3)Ремонтопригодность - приспособленность к восстановлению работоспособности.
Наработка Ремонт на отказ Долговечность (технический ресурс) Отказ - состояние электрического аппарата, когда одна или группа характе-ристик выходит за определенные пределы и аппарат теряет свойство работать. Количественно надежность характеризуется интенсивностью потока отказа