 |
1.1.2. Разделение аппаратов по областям применения
|
|
|
|
1. 1. 2. Разделение аппаратов по областям применения
Аппараты распределительных устройств низкого и высокого напряжения объединяют в группу аппаратов для электрических систем и систем электроснабжения.
Аппараты, применяющиеся в схемах автоматического управления электроприводами и для автоматизации производственных процессов удобно объединить в группу аппаратов управления.
Одни и те же аппараты могут быть отнесены как к группе аппаратов распределительных устройств, так и к группе аппаратов управления, например рубильники, пакетные выключатели, контакторы, трансформаторы тока, реле и др. Поэтому классификация электрических аппаратов по области применения является условной.
1. 1. 3. Разделение электрических аппаратов по номинальному напряжению
По номинальному напряжению электрические аппараты разделяются на две группы:
- аппараты низкого напряжения, номинальное напряжение до 1000 В
- аппараты высокого напряжения, номинальное напряжение более 1000 В.
1. 1. 4. Разделение электрических аппаратов по устройству коммутирующего органа
По виду коммутирующего органа имеются две характерные разновидности электрических аппаратов – контактные и бесконтактные.
Бесконтактные аппараты – цепь коммутируется нелинейным элементом, сопротивление которого может изменяться в широких пределах плавно или скачкообразно. Достоинства – отсутствует электрическая дуга, высокое быстродействие, отсутствие подвижных частей, отсутствуют шумовые и световые явления в процессе коммутации. Недостатки – нет полного и видимого разрыва электрической цепи, высокая чувствительность к перегреву и, как следствие, требование специальных охлаждающих устройств.
|
|
|
Видимый разрыв является обязательным требованием правил эксплуатации электроустановок при выполнении отключений для ремонтных работ.
Контактные аппараты – коммутация осуществляется подвижными металлическими контактами. Коммутация происходит скачкообразно. Достоинства – при размыкании контактов создается полный и видимый разрыв цепи, сопротивление замкнутых контактов измеряется микроомами, разомкнутых – мегомами. Возможна коммутация высоких напряжений и токов. Недостатки – возникновение электрической дуги, расплавленного металлического мостика, шумовых и световых эффектов, сравнительно велико время коммутации.
1. 1. 5. Классификация электрических аппаратов низкого напряжения
Аппараты низкого напряжения подразделяются на аппараты автоматики и аппараты управления.
Аппараты автоматики – служат для коммутации малых токов (единицы ампер) при невысоких напряжениях сети, например, реле, датчики, автоматические регуляторы. Условия коммутации относительно легкие и осуществляются простыми средствами. Основные характеристики этой группы аппаратов определяются не коммутирующим элементом, а входным измерительным органом, в качестве которого часто используется электромагнитная система.
Аппараты управления – предназначены для работы в цепях управления приемниками электроэнергии, например, пускатели, контакторы, командоаппараты. По выполняемым функциям и характеристикам близко к ним стоят аппараты распределения энергии, предназначенные для управления режимами и для защиты сетей до 1000 В (автоматы, предохранители).
1. 2 Защитные оболочки электрических аппаратов.
Для предотвращения соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими или подвижными частями и исключения попадания в аппараты инородных тел устанавливаются специальные защитные оболочки. Согласно ГОСТ МЭК 529-89 (ГОСТ 14254-2015) защитные свойства оболочки обозначаются буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты от прикосновения персонала к опасным деталям аппарата, от твердых тел и пыли, вторая характеризует защиту от попадания внутрь аппарата жидкостей (защита от влаги).
|
|
|
Ниже приводятся защитные свойства некоторых исполнений по ГОСТ 14254-80.
1. 3. Разделение электрических аппаратов по воздействию механических и климатических факторов.
Воздействия механических и климатических факторов на электрические аппараты в условиях эксплуатации регламентируются действующими стандартами (ГОСТ 15150-69 и 15543-70).
Под климатическими факторами внешней среды понимаются температура и влажность окружающего аппарат воздуха, давление воздуха (высота над уровнем моря), солнечное излучение, дождь, ветер, пыль (в том числе и снежная), солевой туман, иней, гидростатическое давление воды, действие плесневых грибков, содержание в воздухе коррозионно-активных агентов.
Нормальные значения климатических факторов внешней среды, принятые для использования в технике, соответствуют данной географической зоне с учетом места размещения аппарата. В технической документации на электрический аппарат всегда оговариваются значения климатических факторов, в пределах которых обеспечивается нормальная эксплуатация изделий. Эти значения принято называть номинальными.
Различают также рабочие и предельные значения факторов. Значения климатических факторов, при которых обеспечивается сохранение номинальных параметров и гарантированный срок службы аппаратов, называются рабочими.
Значения климатических факторов, при которых 1) сохраняется работоспособность аппарата при допустимых отклонениях точности и номинальных параметров, 2) после прекращения, действия которых точность и номинальные параметры аппарата восстанавливаются, принято называть предельными рабочими.
С точки зрения воздействия климатических факторов поверхность земного шара делится на ряд макроклиматических районов. Каждый макроклиматический район характеризуется однородностью географических факторов и количественных показателей климатических факторов на своей территории.
|
|
|
В табл. 1. 2 приведены климатические исполнения электрических аппаратов, предназначенных для эксплуатации на суше, озерах и реках.
Таблица 1. 2. Обозначение климатического исполнения
| Исполнение для макроклиматических районов | Обозначение | |||
| буквенное | цифровое | |||
| русское | латинское | |||
| С умеренным климатом | У | (N) | ||
| С умеренным и холодным климатом | УХЛ | (NF) | ||
| С влажным тропическим климатом | ТВ | (ТН) | ||
| С сухим тропическим климатом | ТС | (ТА) | ||
| С сухим и влажным тропическим климатом | Т | (Т) | ||
| Для всех макроклиматических районов на суше, кроме района с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение) | О | (U) | ||
В зависимости от места размещения в условиях эксплуатации электрические аппараты делятся на категории, указанные в табл. 1. 3.
Таблица 1. 3. Обозначение категорий размещения
| Категории размещения для эксплуатации | Обозначение |
| На открытом воздухе | |
| Под навесом или в помещениях (объемах), где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от их колебаний на открытом воздухе, и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха | |
| В закрытых помещениях (объемах) с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействия песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе | |
| В помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями | |
| В помещениях (объемах) с повышенной влажностью (например, и неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, в том числе шахтах, подвалах, в почве и т. д. ) |
На работу аппаратов оказывает влияние атмосферное давление. От плотности атмосферного воздуха зависят прочность внешней электрической изоляции и охлаждение электрических аппаратов. Большинство электрических аппаратов изготовляют для работы на нормальной высоте до 1000 м над уровнем моря, при которой аппараты работают с номинальными параметрами.
|
|
|
Однако аппараты могут работать на высоте превышающей нормальную. При этом в соответствующих стандартах или технических условиях указывается уменьшение номинальной нагрузки на каждые 100 или 1000 м высоты, превышающей нормальную. Аналогично учитывается уменьшение электрической прочности воздушных промежутков. Электрические аппараты для самолетов и других летательных аппаратов работают при пониженном давлении на высоте значительно выше 1000 м, которое регламентировано в пределах 70... 1, 3× 104 кПа.
В зависимости от содержания коррозионно-активных агентов окружающая атмосфера делится на четыре типа в соответствии с табл. 1. 4.
Таблица 1. 4. Состав окружающей среды
| Тип атмосферы | Содержание коррозионно-активных агентов | |
| Обозначение | Наименование | |
| I | Условно чистая | Сернистый газ — не более 20 мг/(м2сут), не более 0, 025 мг/м3; хлориды — менее 1 мг/ (м2-сут) |
| II | Промышленная | Сернистый газ — от 20 до 110 мг/(м2-сут), от 0, 025 до 0, 13 мг/м3; хлориды — менее 0, 3 мг/(м2-сут) |
| III | Морская | Сернистый газ — не более 20 мг/(м2-сут), не более 0, 025 мг/м3; хлориды — от 30 до 300 мг/ /(м2-сут) |
| IV | Приморскопромышленная | Сернистый газ — от 20 до 110 мг/(м2-сут), от 0, 025 до 0, 13 мг/м3; хлориды — от 0, 3 до 30мг/(м2-сут) |
При заказе аппарата необходимо указывать его исполнение (табл. 1. 2), категорию размещения (табл. 1. 3) и предельную высоту места установки аппарата над уровнем моря.
Климатическое исполнение и категория размещения указываются в конце сокращенного обозначения электрических аппаратов. Так, например, обозначение ВЭ-10-1250-20-У3 означает выключатель электромагнитный на номинальное напряжение 10 кВ, номинальная ток 1250 А, номинальный ток отключения 20 кА, для умеренного климата (У), и для эксплуатации в закрытых помещениях (категория размещения 3).
Предприятия, разрабатывающие и изготавливающие электрические аппараты, руководствуются стандартами, предусматривающими нормы механических испытаний (на удары, вибрацию, механические нагрузки на выводы аппарата), акустических испытаний, климатических испытаний (теплостойкость, холодостойкость, грибоустойчивость, водонепроницаемость, брызгозащищенность, солнечная радиация и др. ).
|
|
|
