Список экзаменационных вопросов

1. Общие сведения. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам (ЭА). 3

2. Электродинамические усилия (ЭДУ) в ЭА. 5

3. Эду в параллельных проводниках. ЭДУ в элементарном витке. 5

4. Нагрев электрических аппаратов. Поверхностный эффект. Эффект близости. 6

5. Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их поверхности. 7

6. Нагрев аппаратов в переходных режимах. 9

7. Электрические контакты 11

8. Материалы контактов. Требования к материалам. 12

К материалу контактов предъявляются следующие требования: 12

1. Высокие электрическая проводимость и теплопроводность. 12

2. Стойкость против коррозии в воздухе и других газах. 12

3. Стойкость против образования пленок с высоким удельным сопротивлением. 12

4. Малая твердость для уменьшения необходимой силы нажатия. 12

5. Высокая твердость для уменьшения механического износа при частых включениях и отключениях. 12

6. Малая эрозия. 12

7. Высокая дугостойкость (температура плавления). 12

8. Высокие значения тока и напряжения, необходимых для дугообразования. 12

9. Простота обработки, низкая стоимость. 12

9. Виды износа контактов. Виды контактных соединений. Типы разрывных контактов. 13

10. Жидкометаллические контакты. 13

11. Способы гашения дуги в электрических аппаратах. 14

12. Аппараты управления. Контроллеры. Командоаппараты. Резисторы. 14

13. Предохранители. 15

14. Выбор предохранителей. 15

15. Автоматические воздушные выключатели (автоматы). 16

16. Конструкция автоматов 16

17. Выключатели переменного тока высокого напряжения 17

18. Требования к выключателям 18

19. Классификация выключателей. Выбор выключателей 18

20. Разрядники. 19

21. Ограничители перенапряжения. 19

22. Разъединители. Выбор разъединителей. 20

23. Отделители и короткозамыкатели. 21

24. Контакторы. 22

25. Магнитные пускатели. 22

26. Трансформаторы тока. 23

27. Трансформаторы напряжения. 24

28. Комплектные распределительные устройства. 24

29. Силовые электронные ключи. 25

1. Общие сведения. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам (эа).

Электрические аппараты – это устройство, которое используется для включения и отключения электрической цепи, контроля, измерения, защиты, управление и регулирования установок, предназначенных для передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии.

Аппараты классифицируются:

1. По назначению.

А) Пускорегулирующие аппараты, предназначенные для пуска, регулирования частоты вращения, напряжения и тока электрических машин. К этой группе относятся контроллеры, контакторы, пускатели, резисторы и реостаты. Для этой группы являются характерными частые включения и от­ключения. Число которых достигает 3600 раз в час

Б) Коммутационные аппараты. Эти аппараты служат для включения и отключения электрических цепей. К этой группе относятся рубильники, выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, автоматические выключатели, предо­хранители. Характерным для этой группы является относительно редкое их включение и отключение.

В) Ограничивающие аппараты, предназначены для ограничения тока короткого замыкания (реакторы) и перенапряже­ний (разрядники). Режимы короткого замыкания и перенапряжений редки, эти аппараты мало подвергаются наибольшим нагрузкам.

Г) Аппараты для контроля. Основной функцией этих аппара­тов является контроль заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся реле и датчики. Для реле характерно плавное изменение контролируемой величины, вызывающее скачкообразное изменение выходного сигнала обычно воздействует на схему автоматики. В датчиках изменение входной величины преобразуется в изменение какой либо электрической величины является выходным. Это изменение выходной величины может быть как плавным (изм. датчики), так и скачкообразным(реле, датчики).

Д) Аппараты для измерений. Эти аппараты изолируют цепи пер­вичной коммутации (главного тока) от цепей измерительных и за­щитных приборов. Они преобразуют измеряемую величину до стан­дартного значения, удобного для измерений. К ним относятся транс­форматоры тока, напряжения, конденсаторные делители напряжения.

Е) Электрические регуляторы. Служат для поддержания на неизменном уровне напряжения, тока, температуры, частоты вращения и других величин.

2. По области применения:

А) Аппараты управления (контроллеры)

Б) аппараты низкого напряжения (с номинальным напряжением до 1000В)

В) аппараты выского напряжения (с номинальным напряжением свыше 1000в)

3. По принципу действия: электромагнитные, тепловые, индукционные, контактные, безконтактные, автоматические и неавтоматические.

4. По роду тока: аппараты бывают переменного и постоянного тока.

5. По защите от окружающей среды:

1Р00. Открытое исполнение. Защита персонала от соприкоснове­ния с тковедущими или подвижными частями отсутствует. Инород­ные тела могут попадать внутрь аппарата.

1Р20. Защищенное исполнение. Оболочка таких аппаратов пре­дохраняет от случайного прикосновения к токоведущим или подвиж­ным частям или от проникновения внутрь аппарата посторонних предметов. Оболочка не должна давать возможность соприкоснове­ния с деталями аппарата металлическим щупом (диаметр 12 мм, длина 80 мм), шарик 0 12 мм не должен проскакивать внутрь ап­парата.

1Р22. В дополнение к свойствам исполнения 1Р20 оболочка за­щищает от вредного воздействия капель жидкости, падающих на стенку оболочки, наклоненную к вертикали под углом в преде­лах 15°.

1Р40. Оболочка аппарата защищает от попадания внутрь аппара­та мелких

1Р60. Пылезащищенное исполнение. Оболочка полностью препят­ствует попаданию пыли (тальковой пудры).

1Р66. Пылеводонепроницаемое исполнение. В дополнение к свой­ствам исполнения 1Р60 оболочка обеспечивает полную защиту от по­падания воды внутрь аппарата при воздействии струи под любым углом к поверхности (морское исполнение).

1Р67. Герметическое исполнение. В дополнение к свойствам ис­полнения 1Р60 оболочка обеспечивает полную герметичность аппа­рата.

Требования к электрическим аппаратам

При номинальном режиме температура токоведущих элементов аппарата не должна превышать рабочих значений.

При коротком замыкании токоведущие части аппара­та подвергается значительным термическим и динами­ческим нагрузкам, вызываемым большим током. Эти нагрузки не должны вызывать остаточных явлений и нарушать работоспособность аппарата после устранения к.з.

1. Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения должны иметь высокую износостойкость.

2. Изоляция электрических аппаратов должна выдерживать перенапряжение, ко­торые имеют место при эксплуатации, и обладать определенным запасом учитывающим ухудшение свойств изоляции с течением времени вследствие осаждения пыли, грязи и влаги.

3. К каждому аппарату предъявляется ряд специ­фических требований, обусловленных его назначением.

4. В связи с широкой автоматизацией производствен­ных процессов, применением сложных схем автоматики увеличивается число аппаратов, участвующих в работе, повышаются требования к надежности аппаратов.

5. Все без исключения аппараты должны иметь воз­можно малую массу, стоимость, габариты. На их уста­новку и обслуживание должно затрачиваться немного времени. Аппараты должны иметь конструкцию, позво­ляющую широко внедрять автоматизацию производст­венных процессов при их изготовлении.