1.Основные требования к низковольтным аппаратам защиты

Любой низковольтный выбираемый аппарат должен удовлетворять следующим основным требованиям [1]:

1. Надежно выполнять заданные функции. В пределах заданного ресурса аппарат должен безотказно, точно, стабильно и четко выполнять требуемые функции.

2. Обладать достаточной электродинамической и термической стойкостью. Аппарат должен выдерживать электродинамические и тепловые перегрузки при кратковременных допустимых критических режимах.

3. Аппарат должен иметь достаточный уровень электрической изоляции и выдерживать возможные перенапряжения в условиях ухудшения состояния изоляции по причине загрязнения и старения.

4.  Выдерживать определенную коммутационную нагрузку, т.е. аппарат должен безотказно работать во всех нормальных, а также аварийных режимах в управляемых и защищаемых цепях. Контакты аппаратов должны быть способны отключать и включать токи всех режимов (нормальных и аварийных).

5. Аппарат должен иметь небольшую массу, малые габариты и низкую стоимость, быть надежным, удобным в эксплуатации, технологичным, иметь низкие эксплуатационные затраты.

Схема прямого пуска и защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (а),

(б) - пусковая характеристика двигателя (1) и защитная характеристика теплового реле (2)

Электромагнитная сила на переменном токе

F_δ = .

Ф = Ф_max sin ωt.

F = F_max sin² ωt,

F_max = Ф²_max /(2μ₀S_δ).

F = 0,5F_max(1 – cos 2ωt) = F_ср – 0,5F_maxcos 2ωt. = F^'– F^' cos2ωt = F^'– F^".

Раздел 9 Светотехника промышленных объектов

Лектор Лопатин В.П.

Основные светотехнические понятия

Оптический диапазон излучения

Видимое излучением сосредоточено в узкой полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К этой полосе спектра при­мыкают два других участка

оптического излучения (рис. 7.1): ультра­фиолетовый (УФ) и инфракрасный(ИК).

УФ-лучи оказывают сильное биологическое воздействие. ИК-излучение про­изводит в основном тепловое действие и применяется, например, в установках для сушки и нагрева изделий

Зашитый угол светильника

Угол, в пределах которого глаз защищен от попадания на него пря­мого света ламп, называется защитным углом светильника

Защитные углы у осветительных приборов: а — с лампой накаливания; б — с лампой дугового разряда; в, г — с люминесцент­ными лампами в разных плоскостях

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) по степени электробезопасности все электрооборудование, в том числе и ОП (осветительных приборов ) делится на четыре класса:

• безопасность обеспечивается только рабочей изоляцией на всех токоведущих элементах;

• кроме рабочей изоляции токоведущих частей на приборах име­ется специальная клемма для подключения, заземляющего проводни­к. Око­ло клеммы для подключения заземляющего провода на приборах ста­вится значок, изображенный на рисунке

• 

• Класс электробезопасности

• безопасность изделия обеспечивается двойной или усиленной изоляцией токоведущих элементов. Двойная изоляция кроме обычной рабочей изоляции предусматривает применение дополнительных мер, обеспечивающих защиту от поражения электрическим током при на­рушении рабочей изоляции. Усиленная изоляция — это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же защиту от Поражения электрическим током, как и двойная изоляция. Класс электрозащиты 2 применяется в большинстве бытовых электроприборов: электробрит­вах, кухонных комбайнах, стиральных машинах, настольных и наполь­ных светильниках и т. п. Заземление приборов с классом защиты 2 не требуется. На приборах с таким классом защиты ставится знак, изобра­женный на рис, б . Так как заземления ОП с классом защиты 2 не требуется, то упрощается их монтаж и снижается их стоимость — к све­тильникам не надо подводить отдельную жилу заземления.

3 — безопасность приборов обеспечивается питанием их от элек­тросети с напряжением не выше 42 В (по ПУЭ, по ГОСТу Р МЭК 60598 — 50 В), которое в подавляющем большинстве случаев не опас­но для людей. Заземления таких приборов также не требуется. Изде­лия с классом электрозащиты 3 — это переносные светильники (руч­ные и налобные фонари), ОП с галогенными лампами накаливания низкого напряжения и светодиодами. Приборы с классом электроза­щиты 3 маркируются знаком, изображенным на рис, в .

Пожаробезопасность осветительных приборов

При работе все источники света нагреваются до определенной температуры, зависящей прежде всего от типа, мощности и условий охлаждения. Температура нагрева может быть достаточно высокой: например, внешняя поверхность галогенных ламп накаливания мо­жет нагреваться до температуры выше 400 °С, поверхность ламп нака­ливания общего назначения — выше 200 °С, МГЛ и НЛВД — выше 300 °С. Поэтому ОП являются приборами,'создающими опасность возникновения пожара в местах их установки.

С другой стороны, опасность возникновения пожара зависит от условий эксплуатации ОП — типа материала, на котором устанавли­вается прибор, наличием в освещаемом помещении легковоспламе­няющихся веществ, запыленности помещений. Для исключения ве­роятности возникновения пожароопасных ситуаций необходимо знать степень пожароопасное™ как самих ОП, так и помещений, в которых они работают.

На ОП встраиваемого, потолочного, настенного, настольного и напольного исполнения наносятся специальные знаки, характери­зующие их пожароопасность.

Если на ОП имеется знак, изображенный на рис, а, то это оз­начает, что данный прибор может устанавливаться не только на любую поверхность из несгораемых материалов (бетон, металл, штукатурка), но и на поверхности из сгораемых материалов с температурой воспла­менения не ниже 200 °С (например, дерево или фанера при толщине более 2 мм). Температура корпуса такого ОП при работе в нормальных условиях не превышает 115 °С, в аномальном режиме может повы-

шаться до 130 "С, а при дефектах дросселя (например, междувитковое замыкание) — до 180 °С. Аномальным режимом можно считать слу­чай, когда, например, люминесцентная лампа не загорается, и у нее только греются электроды или происходит непрерывное мигание.

Когда на ОП имеется двойной знак, представленный на рис.б , то это означает, что корпус такого прибора нагревается до температуры не выше 95 °С. Такие ОП могут устанавливаться на поверхности из сгораемых материалов с неизвестной температурой воспламене­ния, на деревянных и фанерных поверхностях любой толщины (в том числе и менее 2 мм), а также могут использоваться в помещениях, в которых присутствует пыль или волокна*горючих веществ. Освети­тельный прибор не может устанавливаться ни на какие поверхности из горючих материалов, если на нем имеется знак V.

Иногда на светильниках из термопластичных материалов (поли- метилметакрилат, полистирол, поликарбонат и т. п.) имеется значок, представленный на рис, в. Такой знак говорит о том, что уста­навливаемые в светильник узлы (дроссели для люминесцентных ламп, понижающие трансформаторы для галогенных ламп накалива­ния) при работе не должны нагреваться выше указанной в треуголь­нике температуры.

Светильники и прожекторы с галогенными лампами накаливания могут нагревать до недопустимо высоких температур не только те по­верхности, на которых они установлены, но и освещаемые поверхности. В этих случаях на ОП наносится знак, изображенный на рис, б, г, говорящий о том, что расстояние между выходным отверстием ОП и ос­вещаемой поверхностью должно быть не менее указанного на знаке.

Взрывобезопасность осветительных приборов

Как правило, в светильниках для освещения взрывоопасных по­мещений используются литые корпуса из алюминиевых сплавов, а источники света помещаются в защитные кожухи из силикатного стекла или полимерного материала (чаще всего — поликарбоната). При освещении некоторых помещений, где опасность взрывов осо­бенно велика, светильники устанавливаются вне помещений, а свет вводится через специальные световые проемы или с помощью полых щелевых световодов.

Взрывобезопасные светильники во всех странах маркируются знаком <Ех>. Под этим знаком ставится цифра 0, 1 или 2. Светильники с маркировкой 2Ех называются «светильниками повышенной надеж­ности против взрыва». В них предусмотрены меры защиты, затруд­няющие образование опасных искр; дуг или перегрева только при нормальной работе светильников. В осветительных приборах с мар­кировкой 1 Ex. называемых «взрывобезопасными», меры защиты обеспечивают предохранение от взрыва окружающих взрывоопасных смесей в результате возникновения искр, дуг или перегрева как при нормальной работе светильников, так и при возможных повреждени­ях в процессе эксплуатации. В светильниках с маркировкой ОЕх («особовзрывобезопасные») предусмотрены специальные дополни­тельные меры взрывозащиты.