дифф. зачёт эл аппараты, Овчиникова

1. Электрический аппарат — электротехническое устройство, предназначенное для управления электрическими и неэлектрическими устройствами, а также для защиты этих устройств от режимов работы, отличных от нормального. Виды: по назначению: коммутационные, защитные, ограничивающие, пускорегулирующие, регулирующие, контролирующие; по напряжению (до 1кВ, свыше 1кВ); по роду тока (постоянный, переменный). Требования: аппарат должен иметь определенную термическую устойчивость; изоляция должна выдерживать напряжение, могущее быть при эксплуатации; аппарат, имеющий контакты для включения и отключения тока, должен быть способным произвести эту операцию; автоматические аппарат должны приходить в действие именно при тех условиях работы цепи, при которых они предназначены действовать.

2. Режимы работы эл ап: разомкнутое, замкнутое, замыкание, размыкание. Мат для контактов: медь, серебро (при малых токах обладает хорошей износостойкостью), алюминий (по сравнению с медью обладает меньшей проводимостью и механической прочностью, образует плохо проводящую оксидную пленку, что существенно сказывается на проводимости), платина золото (не образуют оксидных пленок, применяются для коммутирующих контактов на малые токи), вольфрам и сплавы (обладают высокой эл высоко стойкостью), металлокерамика (высокая дугостойкость с относительно высокой проводимостью). Эл дуга - прохождение электричества через газ между двумя электродами один из которых является источником электронов.

3. Электрический контакт — поверхность соприкосновения проводящих электрический ток материалов, обладающая электропроводностью, или приспособление, обеспечивающее такое соприкосновение. Процессы между контактов: ионизация воздушного пространства между приближающимися контактами, электрический разряд, начало замыкания цепи с большим сопротивлением контактов, сопротивление резко приближается к минимальной величине.

4. Степень защиты электрооборудования от окружающей среды указывается на щитке оборудования буквами и цифрам, IP – X1X2. Первая цифра обозначает защиту от пыли и механических воздействий Х1, вторая защиту от попадания влаги Х2. Климатическое исполнение: У(N) – для климатического района с умеренным климатом (от -25°С до +40°С); УХЛ(NF) – для климатического района с умеренным холодным климатом (от -45°С до +40°С), ТВ(TH) – для климатического района с тропическим влажным климатом ( от +20°С), ТС(TA) – для климатического района с тропическим сухим климатом (до +40°С), Т(Т) – для климатического района с тропическим климатом, О(U) – общеклиматическое исполнение, для всех макроклиматических районов на суше кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (до - 60°С). Использование: для работы на открытом воздухе; для работы в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе; для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе; для работы в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями; для работы в помещениях с повышенной влажностью, со специальными условиями микроклимата.

5. Аппараты ручного управления — это устройства, которые предназначены для управления различными процессами или механизмами непосредственно с помощью человеческих рук. Принцип работы: замыкание или размыкание эл. цепи с помощью подвижных или не подвижных контактов. Применение: промышленность, бытовая техника и т д.

6. Магнитной цепью электрического аппарата называется совокупность его элементов, через которые замыкается магнитный поток; магнитный поток в аппаратах создается главным образом обмотками, обтекаемыми током, значительно реже применяются постоянные магниты. Применение: в эл цепях.

7. Реле — коммутационный аппарат, который при воздействии на него внешних физических явлений скачкообразно принимает конечное число значений выходной величины. Типы: электромеханические реле, твердотельные реле, тепловые реле, защитные реле. Применение: промышленность, автомобили, техника, микроэлектроника и т д.

8. Электромагнитное реле — реле, которое реагирует на величину эл. тока посредством притяжения ферромагнитного якоря или сердечника при прохождении тока через его обмотку. Применение: в схемах защиты электроустановок и в системах автоматики. Достоинства: устойчивость к импульсным перенапряжениям и разрушающим помехам, низкая цена, малое падение напряжения на замкнутых контактах. Недостатки: малая скорость работы, создание радиопомех при замыкании и размыкании контактов.

9. Контактор — электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и выключений силовых электрических цепей в нормальном режиме работы. Виды: одинарные, сдвоенные; однополюсные; двухполюсные; трёхполюсные; четырёхполюсные. Применение: промышленность, электроника и т д.

10. Принцип работы электромагнитных пускателей: при включении пускателя в катушке проходит эл. ток. Он вызывает намагничивание сердечника, который притягивает к себе движущийся якорь. В это время происходит замыкание главных контактов. После обесточивания катушки, якорь с помощью возвратной пружины возвращается обратно, а главные контакты размыкаются. Применение: трёхфазные сети, бытовая техника, маломощные двигатели. Достоинства: дистанционное управление, со временем магнитные пускатели не теряют первоначальных свойств, продолжают качественно справляться с основными функциями, не подводят в разных условиях эксплуатации, простая установка, приемлемая цена.

11. Магнитный пускатель — эл. аппарат, который предназначен для пуска, остановки, реверсирования и защиты электродвигателя. Виды: с электромагнитным управлением, с тепловым реле, с электронным управлением, с механическим управлением, с плавным пуском. Применение: в двигателях малой мощности.

12. Конструкция плавких предохранителей: маленький стеклянный цилиндрик, с двух сторон закрытый металлическими контактами, внутри которого проходит тонкая проволока из меди. Принцип работы: плавкая вставка под действием чрезмерного напряжения разрушается моментально, обеспечивая эффективный разрыв в цепи и защиту проводки. Применение: электротехнические устройства, линий электропередач, промышленность. Достоинства: являются простой и дешевой защитой; в большинстве плавких вставок предусмотрена возможность замены под напряжением; малогабаритность; способность отключать большие токи к.з. Недостатки: однократность действия и необходимость замены после каждого срабатывания; сложность проверки соответствия заданной уставке; при возникновении незначительного тока перегрузки, долго не срабатывают; при незначительном превышении допустимого тока, плавкие предохранители плохо выполняют защитную роль.

13. Аппараты дистанционного управления – это устройство, предназначенное для управления технологическим процессом или производственным оборудованием за пределами опасной зоны. Виды: дистанционного и местного. Применение: промышленность, в военном деле, в электроэнергетике.

14. Принцип работы автоматических аппаратов: если он включен, то через его клеммы проходит эл. ток и в помещении есть напряжение; если автомат выключен, то ток не проходит. Конструкция: корпус, электронные компоненты, датчики, система коммутации. Тех хар-ки: номинальная сила тока и напряжения, сопротивление и т д. Применение: промышленность, техника, эл цепи и т д.

15. Аппаратом защиты - аппарат, автоматически отключающий защищаемую эл. цепь при перегрузках и К.З. Виды: по назначению: коммутационные, защитные, ограничивающие, пускорегулирующие, регулирующие, контролирующие; по напряжению (до 1кВ, свыше 1кВ); по роду тока (постоянный, переменный). Применение: промышленность, техника, эл цепи и т д.

16. Принцип действия основан на изгибании биметаллического элемента при его нагреве. При нагреве одна из пластин удлиняется в большей степени, а поскольку пластины скреплены, происходит изгиб всего элемента. Таким образом, в случае превышения тока определенного значения биметаллический элемент нагревается и изгибается, приводя в действие контакт реле. Конструкция: нагревательный элемент и биметаллическая пластина. Хар-ки: номинальная сила тока и напряжения, сопротивление и т д. Применение: промышленность, техника, эл цепи и т д. Применение: защита цепи; щиты и металлокорпуса; коммутация; индикация и управление; автоматизация и контрольно-измерительные приборы; электроустановочные изделия.

17. Аппаратом защиты - аппарат, автоматически отключающий защищаемую эл. цепь при перегрузках и К.З. Хар-ки: номинальная сила тока и напряжения, сопротивление и т д. Выбор ап защиты: значение номинального напряжения и тока; длительно допустимые токовые нагрузки проводов и кабелей участка эл. сети; вид защиты, которую должен обеспечивать аппарат (от перегрузки, от короткого замыкания, от перегрузки и короткого замыкания); тип сети.

18. Принцип действия УЗО: измерении значения дифференциального тока. Конструкция: трансформатор тока с двумя обмотками, чувствительный магнитоэлектрический элемент и высокоточное поляризованное реле. Хар-ки: номинальная сила тока и напряжения, сопротивление, время срабатывания и т д. Применение: промышленность, щиты домов и т д.

19. Статические бесконтактные аппараты автоматического управления - это устройства, предназначенные для управления и регулирования параметров различных систем без механических контактов и движущихся частей. Они используют полупроводниковые компоненты для выполнения своих функций, что обеспечивает высокую надежность, долговечность и скорость работы. Виды: бесконтактные электромагнитные устройства автоматики, реле, командные аппараты; стабилизаторы тока и напряжения, элементы логического действия, элементы структурных магнитных модулей, элементы суммирующих устройств, защитные устройства. Область применения: промышленная автоматика, энергетика, бытовая техника, телекоммуникации, автомобильная электроника, медицинская техника.

20. Перечислите и охарактеризуйте виды датчиков. Виды и хар-ка: Температурные датчики: терморезисторы (металл. проводники, сопротивление которых меняется с температурой), термопеременные резисторы (полупроводниковые материалы, сопротивление которых значительно меняется с температурой). Датчики положения: энкодеры (оптические или магнитные датчики, определяющие положение через считывание меток на вращающемся диске). Датчики ускорения: акселерометры (измеряют ускорение на основе инерции масс). Датчики освещенности: фоторезисторы (изменяют сопротивление в зависимости от уровня освещенности), фотодиоды (генерируют ток под воздействием света). Принцип работы основан на преобразовании физической величины (температуры, давления, положения и т.д.) в эл. ток.

21. Микропроцессор- — это интегральная схема, содержащая центральный процессор на одном или нескольких полупроводниковых кристаллах. Принцип работы: арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции, управляющее устройство (интерпретирует команды программ и управляет их выполнением), кэш-память (быстрая память для часто используемых данных). Область использования: компьютеры, серверы и дата-центры, встроенные системы, медицинские устройства.

22. Классификация датчиков по хар-ру фор-ния эл. выходного сигнала: контактные, патнсеометрические, тенземетрические, электромагнитные, тезометрические, ёмкостные, термоэлектрические, структурные, фотоэлектрические, ультразвуковые. Область применения: промышленность (температура, давление), медицина, автоэлектроника (температура двигателя, давление масла).

23. Микроконтроллер — это интегральный модуль с центральным процессором, памятью и периферийными устройствами (таймеры, интерфейсы ввода-вывода) на одном кристалле. Область использования: в промышленных и бытовых приборах, системы автоматизации, “умный дом”.

24. Перечислите и охарактеризуйте виды эл. ап станций и подстанций. Виды эл. апп.: рубильники и переключатели, предохранители, контакторы и маг. пускатели, автоматические воздушные выключатели. Виды станций: силовые авто- и трансформаторы, выключатели, преобразователи, измерительные приборы, системы защиты и автоматики, молнезащита. Виды подстанций: тупиковые (концевые), ответвительные, промежуточные, транзитные, тяговые.

25. Комплектные распределительные устройства 6-10 кВ (КРУ) — это сборные комплекты электрооборудования, предназначенные для распределения и управления электроэнергией в сетях напряжением от 6 до 10 кВ. Они включают в себя выключатели, разъединители, предохранители, реле и другие устройства, собранные в единое функциональное устройство. Принцип работы: КРУ монтируются на специальных подставках или стойках, обеспечивая легкий доступ для техобслуживания. Электрические цепи подключаются к КРУ, где происходит управление и распределение энергии. Выполнение операций открытия и закрытия цепей осуществляется вручную или автоматически с помощью управляющих устройств. При возникновении аварийных ситуаций защитные устройства КРУ автоматически отключают пораженную часть сети, обеспечивая безопасность и минимизацию повреждений оборудования. Применение: электросети, промышленные предприятия.

26. Охарактеризуйте функции подстанций и распределительных устройств. Функции подстанций: трансформация и распределение электроэнергии, регулирование напряжения, защита сети. Применение: энергетические сети всех уровней напряжения, промышленные комплексы, городская инфраструктура. Принцип работы: трансформация высоковольтного напряжения, управление потоком энергии, контроль параметров сети. Функции распред устройст: распределение электроэнергии, управление и контроль сетью, защита от аварийных ситуаций. Применение: все уровни электрификации — от сельских поселений до промышленных предприятий и городских сетей. Принцип работы: регулирование и управление энергоснабжением, мониторинг и автоматическое управление участками сети.

27. Апп высокого напряжения- спец. устройства для работы с эл. цепями напряжением выше 1 кВ. Принцип работы: выполняют функции переключения, защиты и регулирования электроэнергии (выключатели открывают и закрывают цепи, разъединители создают безопасный разрыв, трансформаторы изменяют напряжение). Причины износа: механический (повреждение контактов), электрический (образование дуг), тепловой (перегрузки), химический воздействия и внешние факторы.

28. Принцип действия УЗО: измерении значения дифференциального тока. Конструкция: трансформатор тока с двумя обмотками, чувствительный магнитоэлектрический элемент и высокоточное поляризованное реле. Применение: промышленность, щиты домов.

29. Контактные датчик-используют физический контакт для обнаружения объектов. Принцип работы основан на изменении состояния контакта при воздействии объекта. Область применения: автоматизация производственных процессов, системы безопасности, потребительская электроника. Электрические датчики- используют электрические свойства материалов или среды для измерений. Принцип работы основан на изменении электрических параметров (сопротивления, емкости, индуктивности). Область применения: измерительная техника, автомобильная промышленность, медицинская техника. Потенциометрические датчики-измеряют положение объекта на основе изменения сопротивления потенциометра. Принцип работы: изменение выходного сигнала при перемещении контактного элемента. Область применения: системы управления и регулирования, измерительные системы, аудиоустройства.

30. Инновационные пути развития электроаппаратостроения: энергоэффективные технологии (разработка устройств с низким потреблением энергии), новые материалы и технологии (использование полупроводниковых и наноматериалов для создания компактных и эффективных устройств. Достоинства: высокая надежность, эффективность, инновационные функции. Недостатки: Высокая стоимость, сложность обслуживания, зависимость от стабильности сети.

Область использования: энергетика (защита электростанций, подстанций, распределительных сетей), промышленность (защита электрооборудования на производственных предприятиях), бытовое использование (защита электроприборов в домах и квартирах).