2. Основные требования предявляемые к электрическим аппаратам

Требования, предъявляемые к аппаратам, зависят от области применения, условий эксплуатации, ответственности выполняемых функций и т.д.

К общим требованиям относятся следующие:

1. Надежное выполнение заданных функций – аппарат в пределах заданного ресурса должен безотказно, точно, стабильно и четко выполнять требуемые функции.

2. Достаточная электродинамическая и термическая стойкость – аппарат должен выдерживать электродинамические и тепловые перегрузки при кратковременных аварийных режимах.

3. Достаточный уровень электрической изоляции – аппарат должен без повреждений выдерживать возможные перенапряжения в условиях ухудшения состояния изоляции (загрязнение, старение).

4. Коммутационная способность – 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. Простота устройства – аппарат должен иметь наименьшие массу, габариты и стоимость, быть удобным в эксплуатации, технологичным.

Согласно ГОСТ 14254-80 электрические аппараты должны иметь оболочки, защитные свойства которых обозначаются латинскими буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты от прикосновения персонала к опасным частям аппарата. Вторая цифра определяет защиту от попадания внутрь аппарата инородных предметов и жидкостей. Обозначения некоторых исполнений электрических аппаратов в соответствии с ГОСТ 4254-80 следующие:

IP00. Открытое исполнение. Защита персонала от соприкосновения с токоведущими или подвижными частями отсутствует. Инородные тела могут попадать внутрь аппарата.

IP20, …, IP42. Защищенное исполнение:

 IP20. Оболочка таких аппаратов предохраняет от случайного прикосновения к токоведущим частям, подвижным частям и от проникновения внутрь аппаратов посторонних предметов. При этом исполнении оболочка должна предотвращать соприкосновение с деталями аппарата металлического щупа (диаметр 12 мм, длина 80 мм). Шарик диаметром 12 мм не должен проникать внутрь аппарата.

 IP22. В дополнение к свойствам исполнения IP20 оболочка защищает от вредного действия капель жидкости, падающей на стенку оболочки, наклоненную к вертикали под углом до 15.

 IP23. В дополнение к свойствам IP20 оболочка защищает от дождя, падающего под углом 60.

 IP40. Оболочка защищает аппарат от попадания мелких предметов диаметром менее 1 мм.

 IP42. Дополнительно к IP40 оболочка защищает от попадания капель жидкости в аппарат.

При установке электрических аппаратов на открытом воздухе они должны иметь исполнение не ниже IP44. Это относится и к аппаратам, которые эксплуатируются в помещениях с химически активными парами и газами, где возможно оседание пыли на части аппаратов, что ухудшает охлаждение.

 IP44. Оболочка в дополнение к свойствам IP40 защищает от воздействия струи воды, падающей под любым углом к ее поверхности.

 IP60. Пылезащитное исполнение. Оболочка предохраняет от попадания пыли внутрь аппарата.

 IP65. Пылеводозащитное исполнение. Оболочка полностью защищает от попадания пыли внутрь аппарата и от воздействия струи, направленной под любым углом к ее поверхности.

 IP67. Герметичное исполнение. Оболочка полностью предохраняет от попадания пыли внутрь аппарата и обеспечивает полную герметичность аппарата.

Основные материалы, применяемые в электрических аппаратах, следующие: 1) проводниковые – для токоведущих частей – медь, алюминий, сталь, латунь и др.; 2) изоляционные – для электрической изоляции токоведущих частей – целлюлоза, хлопок, шелк (пропитанные и непропитанные), синтетические материалы, материалы на основе слюды, асбеста, стекловолокна; эти материалы должны выдерживать температуру и соответствовать ГОСТ 8865-87 (в частности, это относится и к нагревостойкости); 3) магнитные – для магнитопроводов – специальные виды сталей, сплавы; 4) контактные – для контактов – серебро, медь, графит, металлокерамика, платиноирридиевые сплавы и др.; 5) дугостойкие изоляционные – для дугостойких устройств – асбест, керамика, пластмассы; 6) сплавы с высоким удельным сопротивлением – для резисторов – константан, нихром, хромаль, фехраль и др.; 7) биметаллы – для элементов, использующих различное удлинение металлов при нагревании их током; 8) конструктивные – используются для изготовления деталей аппаратов, воспринимающих механические усилия или придающих эти аппаратам какую-либо форму, – металлы, пластмассы и др.

Основные характеристики наиболее распространенных материалов приведены в таблице.