Меню

Аппараты низкого напряжения классификация



Физические процессы в электрических аппаратах

Общие технические характеристики электрических аппаратов

Классификация электрических аппаратов низкого напряжения

Классификация электрических аппаратов по номинальному напряжению

Классификация электрических аппаратов по устройству коммутирующего органа

Классификация электрических аппаратов по функциональному признаку

Классификация электрических аппаратов

Электромеханические средства автоматизации

Электрический аппарат – электротехническое устройство, предназначенное для коммутации, стабилизации или регулирования электрических, механических или иных нагрузок. Область применения электрических аппаратов: производство; преобразование и распределение; потребление электрической энергии. К электрическим аппаратам обычно относят электротехнические устройства, осуществляющие непериодическую коммутацию, не относят, например, коллекторы электрических машин.

Коммутация бывает ступенчатая или плавная, коммутируется ток, напряжение или мощность.

Электромагнитные муфты, тормозные электромагниты, электромагниты заслонок и клапанов в гидравлических и пневматических установках осуществляют коммутирование механическихнагрузок.

Коммутационные аппараты – выключатели высокого и низкого напряжения; разъединители, короткозамыкатели, отделители высокого напряжения; предохранители высокого и низкого напряжения; контакторы, реле управления, магнитные пускатели низкого напряжения;

Защитные и контрольные аппараты – реле тока, напряжения, мощности, температуры, времени. Электрические датчики неэлектрических величин (давления, температуры, уровня, перемещения), измерительные трансформаторы тока и напряжения;

Токоограничивающие аппараты – реакторы и сопротивления;

Регулирующие аппараты – регуляторы электрические (напряжения, тока, скорости, температуры).

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, шумовых и световых явлений 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 техники безопасности при выполнении отключений для ремонтных работ на электроустановках.

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.

В зависимости от коммутируемого напряжения электрические аппараты разделяются на аппараты высокого напряжения (от единиц до сотен и более киловольт) и аппараты низкого напряжения (до 1000 В).

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 1000В (автоматы, предохранители).

Аппарат изготавливается на номинальные технические параметры – номинальное напряжение и номинальный ток. Наиболее распространены следующие значения номинальных напряжений:

— переменный ток – 24; 36; 127; 220; 380 В;

— постоянный ток – 12; 24; 48; 110; 220; 440 В.

Характерные значения номинальных токов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000 А.

Электрический аппарат должен обладать определенным уровнем электрической изоляции, термической и электродинамической устойчивостью к токам короткого замыкания.

На рис. 3.1 показан пример использования электрических аппаратов в схеме защиты силовой электрической цепи.

Рис. 3.1. Электрические аппараты в схеме защиты

На рис. 3.1 обозначено: ТрТ – измерительный трансформатор тока; В – выключатель; КЗ – короткое замыкание; ТрН – измерительный трансформатор напряжения; РТ – реле тока; ОК – отключающая катушка; РН – реле напряжения; РВ – реле времени; РП – реле промежуточное; ВН – шины высокого напряжения.

На рисунке показана ситуация возникновения однофазного короткого замыкания. В этом случае трансформатором ТрТ вырабатывается сигнал на вторичной обмотке достаточный для срабатывания токового реле, которое запускает реле времени РВ. Если превышение тока длится дольше времени уставки РВ, то реле времени срабатывает и подает питание на промежуточное реле РП. РП подает питание на отключающую катушку, сердечник которой приводит в движение выключатель и цепь размыкается. Другой группой контактов РП подключает к питающему устройству собственных нужд сигнальное устройство, обозначенное на рисунке «Сигнал».

Читайте также:  Цепь имеющая сопротивление 100 ом питается от источника постоянного напряжения

Аналогично работает цепь контроля напряжения. При выходе значения уровня напряжения из зоны номинального значения, например превышение, сигнал с трансформатора напряжения ТрН вызывает срабатывание реле напряжения, которое подает питание на РП. Далее работа схема аналогична, за исключением того, что выдержка времени не вводится.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Низковольтное оборудование: основные типы

Низковольтное электротехническое оборудование представляет целый комплекс аппаратуры и устройств, которые применяются на объектах любого назначения. Они включаются в электросети для приема и обработки тока напряжением 380 В. НКУ обеспечивают безопасность линии от коротких замыканий и перепадов энергии.

На промышленном рынке низковольтное оборудование представлено ВРУ, ГРЩ, ЩО и другими видами оборудования. Поэтому выделяются несколько систем классификации НКУ в зависимости от нужных параметров.

Производство НКУ | ЭнергоЦентр Производство ВРУ | ЭнергоЦентр

На основе функционала и конструктивных элементов оборудования, выделяют три классификации.

По способу размещения НКУ встречается четырех видов:

  • стационарные — устанавливаются на продолжительный период в проектируемой точке;
  • временные — используются в определенных случаях по технической необходимости;
  • наружные устанавливаются вне помещения, на открытой территории;
  • внутренние используются внутри зданий и сооружений и делятся на напольные, настенные и встраиваемые.

Конструкция низковольтного оборудования бывает разных типов. Открытого исполнения, к которым относятся щиты и панели, а также закрытые — шкафы узкой направленности. Последние отличаются высокой защищенностью внутренних комплектующих. По функционалу НКУ делятся на устройства для ввода, распределения электроэнергии и подобные.

Учитывая работу оборудования в среде, где требуется соблюдение соответствующих мер безопасности, еще при изготовлении каждому устройству присваивается номер идентификации типа IP и двух цифр. Первая указывает на защиту внутренних комплектующих от внешнего физического воздействия и прикосновений к токоведущим элементам. Вторая указывает на степень гидроизоляции всей конструкции.

Технические характеристики

Широкий ассортимент низковольтного оборудования обеспечивает их применение как в рамках общественных и социальных объектов, так и на предприятиях промышленного и химического назначения. Поэтому технические характеристики учитываются на основе технологических потребностей в конкретном проекте.

Для отражения наиболее важных технических характеристик, следует разделить низковольтное оборудование на виды.

Автоматические выключатели

Выделяют четыре разновидности выключателей.

  • Воздушные — внимание уделяется качеству сборки устройства. Подобные НКУ часто используются в местностях с плохими условиями погоды, поэтому повышенная влажность или резкие перепады температур могут негативно сказаться на работе.
  • Модульные — учитывается количество полюсов, а также возможность дополнительной комплектации.
  • Защиты двигателя — как и у воздушных важным является предельная температура работы. Эти выключатели отличаются повышенной точностью, поэтому несоблюдение температурного режима может повлечь тяжелые последствия.
  • Силовые — их важной частью считается расцепитель. При их выборе следует позаботиться о качестве конструктивных элементов.

Автоматический выключатель 1Автоматический выключатель 2

Используются для управления цепями снабжения, в том числе для защиты сети от высоких перегрузок. Поэтому при выборе важно учитывать показатели номинального тока, минимальное время для отключения, а также на перечень селективных способностей.

Контакторы

Коммутационные устройства, которые используются как на объектах жилого, так и промышленного назначения. Чаще всего в цепях электросетей используются два вида контакторов: электромагнитные с дополнительными фильтрами и полупроводниковые с низким уровнем шума.

Среди важных технических характеристик выделяют параметры нагрузки, предельные значения номинального тока. Дополнительно учитывается максимальное число контактов и частота коммутации.

Дифференциальные устройства

Важные комплектующие части оборудования, которые отвечают за распределение электроэнергии. Устанавливается для безопасности граждан от случайного удара током. Дополнительно такие НКУ модифицируются отключающими элементами, которые реагируют на резкие перепады напряжения, перегрузки и короткие замыкания сети.

При выборе нужной комплектации, важная характеристика — предельная величина номинального и отключающего тока. Среди других важных технических особенностей также выделяют время срабатывание при возникновении опасных ситуаций, а также общую степень защиты от случайных повреждений.

Трансформаторы

При выборе трансформаторов важное значение играет мощность оборудования. Выделяют однофазные и трехфазные типы устройств, которые добавляются в системы сигнализации, управления и цепи освещения.

Разница в технических параметрах трансформаторов также зависит от выполняемой ими функции: преобразование электроэнергии, снижение уровня напряжения, обеспечение бесперебойного снабжения электричеством.

Читайте также:  Кабель силовой для стационарной прокладки напряжением до 1 кв

Источник

Классификация электрических аппаратов

Электрический аппарат – это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.

Электрические аппараты общепромышленного назначения, электробытовые аппараты и устройства выпускаются напряжением до 1 кВ, высоковольтные – свыше 1 кВ. До 1 кВ делятся на аппараты ручного, дистанционного управления, аппараты защиты и датчики.

Электрические аппараты классифицируются по ряду признаков:

1. по назначению, т. е. основной функции выполняемой аппаратом,

2. по принципу действия,

3. по характеру работы

5. величине тока

6. величине напряжения (до 1 кВ и свыше)

8. степени защиты (IP)

9. по конструкции

Особенности и области применения электрических аппаратов

Классификация электрических аппаратов в зависимости от назначения:

Классификация электрических аппаратов 1. Аппараты управления , предназначены для пуска, реверсирования, торможения, регулирования скорости вращения, напряжения, тока электрических машин, станков, механизмов или для пуска и регулирования параметров других потребителей электроэнергии в системах электроснабжения. Основная функция этих аппаратов это управление электроприводами и другими потребителями электрической энергии. Особенности: частое включение, отключение до 3600 раз в час т.е. 1 раз в секунду.

К ним относятся электрические аппараты ручного управления — пакетные выключатели и переключатели, рубильники, универсальные переключатели, контролеры и командокотролеры, реостаты и др., и электрические аппараты дистанционного управления — электромагнитные реле, пускатели, контакторы и т. д.

2. Аппараты защиты , используются для коммутации электрических цепей, защиты электрооборудования и электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки, пиковых токов, токов короткого замыкания.

3. Контролирующие аппараты , предназначены для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся датчики. Эти аппараты преобразуют электрические или неэлектрические величины в электрические и выдают информацию в виде электрических сигналов. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами.

К ним относятся датчики тока, давления, температуры, положения, уровня, фотодатчики, а также реле, реализующие функции датчиков, например реле контроля скорости (РКС), реле времени, напряжения, тока.

Классификация электрических аппаратов по принципу действия

По принципу действия электроаппараты разделяются в зависимости от характера воздействующего на них импульса. Исходя из тех физических явлений, на которых основано действие аппаратов, наиболее распространенными являются следующие категории:

1. Коммутационные электрические аппараты для замыкания и размыкания электрических цепей при помощи контактов, соединенных между собой для обеспечения перехода тока из одного контакта в другой или удаленных друг от друга для разрыва электрической цепи (рубильники, переключатели, …)

2. Электромагнитные электрические аппараты , действие которых зависит от электромагнитных усилий, возникающих при работе аппарата (контакторы, реле, …).

3. Индукционные электрические аппараты , действие которых основано на взаимодействии тока и магнитного поля (индукционные реле).

4. Катушки индуктивности (реакторы, дроссели насыщения).

Классификация электрических аппаратов по характеру работы

По характеру работы электрические аппараты различают в зависимости от режима той цепи, в которой они установлены:

1. Аппараты, работающие длительно,

2. предназначенные для кратковременного режима работы,

3. работающие в условиях повторно-кратковременной нагрузки.

Классификация электрических аппаратов по роду тока

По роду тока: постоянного и переменного.

Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам

Особенно многообразны конструктивные разновидности современных аппаратов, в связи с этим различны и требования, предъявляемые к ним. Однако существуют и некоторые общие требования вне зависимости от назначения, применения или конструкции аппаратов. Они зависят от назначения, условий эксплуатации, необходимой надежности аппаратов.

Изоляция электрического аппарата должна быть рассчитана в зависимости от условий возможных перенапряжений, которые могут возникнуть в процессе работы электрической установки.

Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения номинального тока нагрузки, должны иметь высокую механическую и электрическую износоустойчивость, а температура токоведущих элементов не должна превышать допустимых значений.

При коротких замыканиях токоведущая часть аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, которые вызваны большим током. Эти экстремальные нагрузки не должны препятствовать дальнейшей нормальной работе аппарата.

Электрические аппараты в схемах современных электротехнических устройств должны обладать высокой чувствительностью, быстродействием, универсальностью.

Общим требованием по всем видам аппаратов является простота их устройства и обслуживания, а также их экономичность (малогабаритность, наименьший вес аппарата, минимальное количество дорогостоящих материалов для изготовления отдельных частей).

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).

Читайте также:  Трансформаторы напряжения понижающие 220 110

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. К аварийным режимам относят прохождение токов короткого замыкания, тока перегрузки, понижение напряжения в сети.

Надежность – безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации.

Свойство электрического аппарата выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования.

Исполнение электрических аппаратов по степени защиты

Степень защиты от проникновения твердых тел и жидкости определяется ГОСТ 14254-80. В соответствии с ГОСТ устанавливается 7 степеней от 0 до 6 от попадания внутрь твердых тел и от 0 до 8 от проникновения жидкости.

Обозначение степеней защиты

Защита от проникновения твердых тел и соприкосновения персонала с токоведущими и вращающимися частями.

Защита от проникновения воды.

Специальная защита отсутствует.

Большого участка человеческого тела, например, руки и твердых тел размером более 50 мм.

Капель, падающих вертикально.

Пальцев или предметов длиной не более 80 мм и твердых тел размером более 12 мм .

Капель при наклоне оболочки до 15 0 в любом направлении относительно нормального положения.

Инструмента, проволоки и твердых тел диаметром более 2,5 мм.

Дождь, падающий на оболочку под углом 60 0 от вертикали.

Проволоки, твердых тел размером более 1 мм.

Брызг, падающих на оболочку в любом направлении.

Пыли в количестве недостаточном для нарушения работы изделия.

Струй, выбрасываемых в любом направлении.

Защита от пыли полная ( пыленепроницаемые).

Волн (вода при волнении не должна попасть внутрь).

При погружении в воду на короткое время .

При длительном погружении в воду.

Для обозначения степени защиты используется аббревиатура «IP». Например: IP54.

Применительно к электрическим аппаратам существуют следующие виды исполнения:

1. Защищенные IP21, IP22 (не ниже).

2. Брызгозащищенные, каплезащищенные IP23, IP24

3. Водозащищеные IP55, IP56

4. Пылезащищеные IP65, IP66

5. Закрытое IP44 – IP54, у этих аппаратов внутренние пространство изолированно от внешней среды

6. Герметичное IP67, IP68. Эти аппараты выполнены с особо плотной изоляцией от окружающей среды.

Климатическое исполнение электрических аппаратов определяется ГОСТ 15150-69. В соответствии с климатическими условиями обозначается следующими буквами: У (N) – умеренный климат, ХЛ (NF) – холодный климат, ТВ (TH) – тропический влажный климат, ТС (ТА) – тропический сухой климат, О (U) – все климатические районы, на суше, реках и озерах, М – умеренный морской климат, ОМ – все районы моря, В – все макроклиматические районы на суше и на море.

Категории размещения электрических аппаратов :

1. На открытом воздухе,

2. Помещения, где колебания температуры и влажности не существенно отличаются от колебаний на открытом воздухе,

3. Закрытые помещения с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь),

4. Помещения с искусственным регулированием климатических условий. Отсутствуют воздействия песка и пыли, солнца и воды (дождь), наружного воздуха,

5. Помещения с повышенной влажностью (длительное наличие воды или конденсированной влаги)

Климатическое исполнение и категория размещения вводится в условное обозначение типа электротехнического изделия.

Выбор электрических аппаратов

Выбор электрических аппаратов представляет собой задачу, при решении которой должны учитываться:

  • коммутируемые электрическим аппаратом токи, напряжения и мощности;
  • параметры и характер нагрузки — активная, индуктивная, емкостная, низкого или высокого сопротивления и др.;
  • число коммутируемых цепей;
  • напряжения и токи цепей управления;
  • напряжение катушки электрического аппарата;
  • режим работы аппарата — кратковременный, длительный, повторно-кратковременный;
  • условия работы аппарата — температура, влажность, давление, наличие вибрации и др.;
  • способы крепления аппарата;
  • экономические и массогабаритные показатели;
  • удобство сопряжения и электромагнитная совместимость с другими устройствами и аппаратами;
  • стойкость к электрическим, механическим и термическим перегрузкам;
  • климатическое исполнение и категория размещения;
  • степени зашиты IP,
  • требования техники безопасности;
  • высота над уровнем моря;

Источник

Adblock
detector