Sherbakov_Voprosy_k_GOSam_v_1_21_02_2012(1)

№ ?

Вопрос

Ответ

34

Понятие автоматический выключатель?

это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких как токи короткого замыкания.

35

Что такое расцепитель?

Расцепители — это электромагнитные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при КЗ, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи. Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для отключения автоматического выключателя, а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

36

Как необходимо настраивать расцепитель?

 Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом

37

Все высоковольтные аппараты и их классификация?

Искать в Разанов., Глава 1. Электрические и электронные аппараты

38

Разновидность дугогосящей среды в выключателях?(Вакумный, элегазовый, маслянный)

В вакууме дугогасящей средой является вакуум

В элегазовом дугогасящей средой является элегаз

В маслянном дугогасящей средой масло

В Воздухе

В Магнитном поле

Искать в Разанов. Электрические и электронные аппараты

39

Допустимо ли снижение давления дугогосящей среды?

Нет, нельзя

40

Особенности горения дуги в вакууме?

Электрическая дуга в вакуумных дугогасительных камерах представляет собой дугу, в которой пары металла, необходимые для образования положительных ионов, генерируются с поверхности электродов непосредственно в процессе ее горения.

После погасания дуги плотность паров металла между электродами и вокруг них вновь спадает практически до нуля, поддерживая в дугогасительной камере достаточно высокий вакуум.

41

Контактер и магнитный пускатель? В чём сходства и различия? Почему магнитный пускатель срабатывает быстрее?

Конта́ктор (лат. contāctor «соприкасатель») — двухпозиционный электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и выключений силовых электрических цепей в нормальном режиме работы.

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления предназначенное для пуска и разгонаэлектродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

42

Баковые и масляные выключатели – в чём разница?

Баковые выключатели

Состоят из вводов, контактной и дугогасительной систем, которые помещены в бак, заполненный маслом. Для напряжений 3-20 кВ бывают однобаковыми (три фазы в одном баке) с ручным или дистанционным управлением, а для напряжений 35 кВ — трехбаковыми (каждая фаза в отдельном баке) с дистанционным или автоматическим управлением, с автоматом повторного включения (АПВ). Масло изолирует фазы друг от друга (у однобаковых) и от заземленного бака, а также служит для гашения дуги и изоляции разрыва между контактами в отключенном состоянии. При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер. Электрическая дуга, возникающая при размыкании этих контактов, разлагает масло, при этом сама дуга оказывается в газовом пузыре (до 70 % водорода), имеющем высокое давление. Водород и высокое давление в пузыре способствуют деионизации дуги. На выключателях для напряжений выше 35 кВ в дугогасительных камерах создается дутьё. Дугогасительная система может иметь несколько разрывов, которые увеличивают скорость растягивания дуги относительно скорости расхождения контактов. Разрывы могут помещаться в дугогасительные камеры, предназначенные для создания интенсивного газового дутья (дутьё может быть продольным или поперечным, в зависимости от направления движения масла относительно дуги). Для уравнивания напряжений (размера дуг) на контактах разрывы шунтируются. После погасания дуги траверсные контакты размыкаются, прерывая ток, протекающий через шунты.

Достоинства баковых выключателей:

• простота конструкции

• высокие отключающие способности

Недостатки:

• большие габариты

• большой объём масла

• взрыво- и пожароопасность

Маломасляные выключатели

В маломасляных выключателях в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга и дугогасительных устройств от земли применяются различные твердые изоляционные материалы (керамика и т.п.). Масло служит только для выделения газа. Каждый разрыв цепи снабжается отдельной камерой с дугогасительным устройством, обычно выполненным с поперечным дутьем. В отключенном положении подвижный контакт находится выше уровня масла для повышения электрической прочности разрыва, т.к. малый объем масла из-за загрязненности продуктами разложения теряет свои диэлектрические свойства. Для удержания паров масла при гашении дуги от уноса вместе с продуктами разложения в конструкции предусмотрены маслоотделители. При больших номинальных токах применяются две пары контактов (рабочие и дугогасительные). Рабочие контакты находятся снаружи выключателя, а дугогасительные внутри. При помощи регулирования длины дугогасительных контактов обеспечивается отключение сначала рабочих контактов (без появления дуги), а затем - дугогасительных.

Достоинства маломасляных выключателей:

• небольшое количество масла

• относительно малая масса

Недостатки:

• Необходимость контроля и доливки масла

43

Разъединитель, отделитель, разрядник?

Отделитель – коммутационный аппарат, предназначенный для быстрого отсоединения поврежденного участка электрической сети в бестоковую паузу (реже для операций включения). По конструкции токоведущих частей отделители не отличаются от разъединителей. Их контактная система не приспособлена для коммутаций под рабочим током нагрузки. Для быстрого отключения (не более 0,5с) в отделителях используется энергия взведенной пружины привода.

В основном, в целях экономии, отделители применяются на подстанциях 35, 110 кВ вместо выключателей по стороне высшего напряжения. Отделители работают в связке с короткозамыкателями.

Отделителями допускаются операции отключения и включения:  - трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений (кроме конденсаторных батарей);  - параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями;  - намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий;  - нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю.

Схема совместного действия отделителя и короткозамыкателя:

Q - выключатель; QR - отделитель; QN - короткозамыкатель; Т1 и Т2 - силовые трансформаторы; ТА1, ТА2 и ТАЗ - трансформаторы тока; YAT - катушка электромагнита отключения отделителя;  YAC - катушка электромагнита включения короткозамыкателя.

Разъединитель - аппарат высокого напряжения, служащий для коммутации (включения и отключения) без нагрузки участков электрической цепи, находящихся под напряжением или без него. Характерной особенностью разъединителей является наличие видимого разрыва цепи. Разъединителями могут отключать токи холостого хода трансформаторов, зарядный токвоздушных линий и кабелей, а в некоторых случаях и небольшие токи нагрузки.

Разря́дник — электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях. Первоначально разрядником называли устройство для защиты от перенапряжений, основанный на технологии искрового промежутка. Затем, с развитием технологий, для ограничения перенапряжений начали применять устройства на основе полупроводников и металл-оксидных варисторов, применительно к которым продолжают употреблять термин "разрядник".

44

Соотношение между номинальным током выключателя, током отключения, током номинальным, номинальным током включения и ударным током КЗ должны выполнятся?

Искать в Разанов. Электрические и электронные аппараты

45

???????????????????

46

Материалы применяемые для изготовления плавких вставок?

Плавкие вставки изготовляются из меди, цинка, свинца или серебра. В современных наиболее совершенных предохранителях отдают предпочтение медным вставкам с оловянным растворителем.

№ ?

Вопрос

Ответ

47

Трёхфазные цепи и соотношения напряжений и токов в них при различных способах соединения(∆/Y)?

Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью. Концы фаз обмоток приёмника (M) также соединяют в общую точку. Провода, соединяющие начала фаз генератора и приёмника, называются линейными. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.

Трёхфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырёхпроводной. Если нейтрального провода нет — трёхпроводной.

Если сопротивления Za, Zb, Zc приёмника равны между собой, то такую нагрузку называют симметричной.

Напряжение между линейным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным. Напряжение между двумя линейными проводами(UAB, UBC, UCA) называется линейным. Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

,[А] ,[В]

Треугольник — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы с началом третьей, а конец третьей фазы соединяется с началом первой.

,[А] ,[В]

48

Согласные и встречные включения индуктивно связанных обмоток?

Если катушки включаются таким образом, что потоки само- и взаимоиндукции складываются, то такое включение называется согласным. Если же потоки само- и взаимоиндукции вычитаются, то такое включение принято называть встречным.

49

Закон полного тока в интегральной форме?

50

Связь между мгновенными значениями тока и напряжения на R,L,C?

51

Определение эквивалентного R при последовательном и параллельном соединении проводников? Соединение ∆/Y и Y /∆?

52

Нелинейные элементы? Нелинейная индуктивность?

Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой (рис. 2.1, а). Зависимость тока, протекающего по сопротивлению, от напряжения на этом сопротивлении называют вольт-амперной характеристикой (ВАХ). По оси абсцисс на графике обычно откладывают напряжение, а по оси ординат — ток. Сопротивления, ВАХ которых являются прямыми линиями (рис. 2.1, б), называют линейными, электрические цепи только с линейными сопротивлениями — линейными электрическими цепями. Сопротивления, ВАХ которых не являются прямыми линиями (рис. 2.1, в), то есть они нелинейны, называют нелинейными, а электрические цепи с нелинейными сопротивлениями — нелинейными электрическими цепями.

Примерами линейных (как правило, в очень хорошем приближении) цепей являются цепи, содержащие только резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Также как линейные в определенных диапазонах могут рассматриваться цепи, содержащие линейные усилители и некоторыми другими электронными устройствами, содержащими активные элементы, но имеющими в определенных диапазонах достаточно линейные характеристики.

53

Как на основе нелинейной индуктивности сделать стабилизатор напряжения?

Так как нелинейная индуктивность играет роль преобразователя энергии между основной и резонансной гармоникой, то естественно, что для возникновения резонанса на n - й гармонике необходима определенная степень насыщения нелинейной индуктивости. От формы характеристики нелинейной индуктивности должна зависеть возможность резонанса на той или другой гармонике. Чем более нелинейную форму имеет характеристика индуктивности, тем богаче возможность резонанса на высших и дробных гармониках.

54

Законы коммутации? Обобщённый закон коммутации? Какой когда применяется?

Закон коммутации на индуктивности

Закон коммутации на индуктивности можно сформулировать так: при коммутации ток индуктивного элемента (рис 1.2) не может изменяться скачком.

Закон коммутации можно записать следующим образом:

.

Покажем, что при коммутации ток индуктивного элемента не может изменяться скачком на, основе закона сохранения энергии.

Учитывая, что  и  – одна и та же величина по определению закона сохранения энергии, запишем выражения энергии:

в момент (0_-):

 ,

в момент 0₊: 

.

За несуществующий промежуток времени энергия не может измениться, тогда

,

отсюда следует:

.

Докажем закон коммутации для любой (корректной и некорректной) коммутации (рис. 1.3).Некорректной называют коммутацию, сопровождающуюся дугой. Для некорректной коммутации формула  не может быть использована.

При размыкании ключа появится дуга между размыкающимися контактами (рис. 1.3), которая будет гореть до тех пор, пока токи в цепи не сравняются. При таких коммутациях должно выполняться условие равенства суммарных потокосцеплений.

Докажем это.

Между потокосцеплением и током существует зависимость: , тогда энергия равна:

.

Эта энергия не может измениться, так как 0₊ и 0_- – одна и та же величина, то есть

.

Отсюда

.

Эта формула и представляет собой обобщенный закон коммутации.

В случае некорректной коммутации (рис. 1.3) имеем:

или

.

Временная диаграмма для рассматриваемого примера приведена на рис.

1.4.

Закон коммутации на емкости

Рассмотрим закон коммутации на емкости по аналогии с законом коммутации на индуктивности. Напряжение на емкости при корректной коммутации не может изменяться скачком:

.

Заряд конденсатора зависит от напряжения: q = CU

В случае некорректной коммутации (рис. 1.5) должны быть равны суммарные заряды конденсаторов:.

Пусть , а (либо )

В этом случае так же, как и при коммутации на емкости, при замыкании ключа возникает дуга, которая будет гореть до тех пор, пока напряжения на конденсаторах не сравняются.

Суммарные заряды равны:

,

отсюда, напряжение в первый момент после коммутации равно:

.

55

Как определить ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление не = 0?

Когда в формуле будет отсутвовать , т.е. =0, только тогда можно будет найти ЭДС источника питания

Если r ≠ 0 то ЭДС = Напряжению сети и определяется по закону Ома U=RI – называют напряжением или падением напряжения на резисторе R

56

З-н электромагнитной индукции в интегральной форме?

,[]

– магнитная индукция,[]

– её граница,[]

– произвольная поверхность,[]

- магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур,[]

57

Физ. величины, хар-е эл. И магнитное поле? Какие из них зависят, а какие из них не за висят от проводящей среды?

Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток, магнитная проницаемость и напряженность магнитного поля.

58

Что такое потенциал?

  Электростатический потенциал — скалярная энергетическая характеристика электростатического поля, характеризующая потенциальную энергию поля, которой обладает единичный заряд, помещённый в данную точку поля. Единицей измерения потенциала является, таким образом, единица измерения работы, деленная на единицу измерения заряда (для любой системы единиц; подробнее о единицах измерения - см. ниже).

      Электростатический потенциал равен отношению потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем к величине этого заряда. Напряжённость электростатического поля и потенциал связаны соотношением:

      Здесь  — оператор Гамильтона, или набла, то есть в правой части равенства стоит вектор с компонентами, равными частным производным от потенциала по соответствующим координатам, взятый с противоположным знаком.

      Воспользовавшись этим соотношением и теоремой Гаусса для напряжённости поля  , легко увидеть, что электростатический потенциал удовлетворяет уравнению Пуассона. В единицах системы СИ:

      где  — электростатический потенциал (в вольтах),  — объёмная плотность заряда (в кулонах на кубический метр), а  — диэлектрическая проницаемость вакуума

59

Формула определения энергии конденсатора и для энергии катушки?

– емкость

- индуктивность

60

Явление взаимоиндукции и самоиндукции?

Изменяющийся по величине ток всегда создает изменяющееся магнитное поле, которое, в свою очередь, всегда индуктирует ЭДС. При всяком изменении тока в катушке (или вообще в проводнике) в ней самой индуктируется ЭДС самоиндукции.

Величина ЭДС взаимоиндукции зависит прежде всего от того, с какой скоростью изменяется ток в первой катушке. Чем быстрее изменяется в ней ток, тем создается большая ЭДС взаимоиндукции.

Кроме того, величина ЭДС взаимоиндукции зависит от величины индуктивности обеих катушек и от их взаимного расположения, а также от магнитной проницаемости окружающей среды.

Следовательно, различные по своей индуктивности и взаимному расположению катушки и в различной среде способны вызывать одна в другой различные по величине ЭДС взаимоиндукции.

Чтобы иметь возможность различать между собой различные пары катушек по их способности взаимно индуктировать ЭДС, введено понятие о взаимоиндуктивности иликоэффициенте взаимоиндукции.

61

Условия передачи в нагрузку максимум мощности ?