- •1 Общие понятия
- •Предмет и задачи дисциплины
- •1.2 Общие сведения об электроприемниках, электрических и электронных аппаратах
- •1.3 Классификация электрических аппаратов
- •1.4 Внешние воздействия на электрические аппараты
- •1.4.1 Воздействие климатических факторов
- •1.4.2 Защитные оболочки электрических аппаратов
- •1.5 Требования предъявляемые к электрическим аппаратам
- •1.6 Основные материалы применяемые в аппарато-строении Проводниковые материалы
- •2.1 Классификация электрических схем
- •2.2 Однолинейное и многолинейное изображение принципиальных электрических схем
- •2.3 Условное изображение электрических аппаратов и других элементов электрических схем
- •3 Основы теории электрических аппаратов
- •3.1 Электродинамические, индукционные и электромагнитные явления в электрических аппаратах
- •Определение направления эду
- •Частные случаи определение величины и направления эду
- •3.1.2 Электродинамические усилия при переменном токе
- •3.1.3 Электродинамическая стойкость аппаратов
- •3.2 Нагрев и охлаждение электрических аппаратов
- •3.2.2 Активные потери энергии в электрических аппаратах
- •3.2.3 Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их поверхности
- •3.2.4 Установившийся режим нагрева
- •3.2.5 Нагрев аппаратов в переходных режимах
- •3.2.6 Термическая стойкость
- •3.3 Понятие коммутации электрических цепей
- •3.4 Электрические контакты в электрических аппаратах
- •3.4.1 Общие сведения
- •3.4.2 Режимы работы контактов
- •3.4.3 Материалы контактов
- •3.4.4 Конструкции твердометаллических контактов
- •3.4.5 Жидкометаллические контакты
- •3.5 Электрическая дуга постоянного и переменного тока в электрических аппаратах
- •3.5.1 Общие сведения
- •3.5.2 Дуга постоянного тока
- •3.5.3 Перенапряжения при отключении дуги постоянного тока
- •3.5.4 Динамическая вольт-амперная характеристика дуги
- •3.5.5 Дуга переменного тока
- •3.6 Способы гашения дуги
- •3.6.1 Воздействие на столб электрической дуги
- •3.6.2 Перемещение дуги под воздействием магнитного поля
- •3.6.3 Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки
- •3.6.4 Гашение дуги высоким давлением
- •3.6.5 Гашение электрической дуги в потоке сжатого газа
- •3.6.6 Гашение дуги в трансформаторном масле
- •3.6.7 Гашение дуги в вакуумной среде
- •3.6.8 Гашение дуги с помощью полупроводниковых приборов
- •3.7 Электромагнитные механизмы в электрических аппаратах
- •4.1.2 Кулачковые контроллеры
- •4.1.3 Плоские контроллеры
- •4.2 Командоаппараты
- •4.2.1 Кнопки управления
- •4.2.2 Командоконтроллеры
- •4.3 Путевые выключатели, переключатели и микровыключатели
- •4.4 Реостаты
- •4.5 Контакторы и магнитные пускатели
- •4.5.1 Общие сведения
- •4.5.2 Контакторы с прямоходовым механизмом
- •4.5.3 Контакторы постоянного тока с поворотным механизмом
- •4.5.4 Контакторы переменного тока с поворотным механизмом
- •4.5.5 Магнитные пускатели
- •4.6 Электрические реле
- •4.6.1 Общие сведения
- •4.6.2 Классификация электрических реле
- •4.6.3 Характеристики реле
- •4.6.4 Требования предъявляемые к реле
- •4.6.5 Электромагнитные реле тока и напряжения
- •4.6.6 Тепловые реле
- •4.6.7 Выбор максимально-токовых реле
- •4.6.8 Выбор тепловых реле
- •4.6.9 Электромеханические реле времени
- •4.6.10 Герконовые реле
- •4.6.11 Фотоэлектрические реле
- •4.6.12 Полупроводниковые реле
- •4.6.13 Микропроцессорные реле
- •5 Аппараты распределительных устройств низкого напряжения
- •5.1 Рубильники и переключатели
- •5.2 Предохранители
- •5.2.1 Общие сведения
- •5.2.1 Конструкции предохранителей
- •5.2.3 Выбор предохранителей
- •5.2.4 Высоковольтные предохранители
- •5.3 Автоматические выключатели
- •5.3.1 Общие сведения
- •5.3.2 Классификация автоматических выключателей
- •5.3.3 Токоведущая цепь и дугогасительная система автоматических выключателей
- •5.3.4 Приводы автоматических выключателей
- •5.3.5 Расцепители автоматических выключателей
- •5.3.6 Пример конструкции автоматического выключателя
- •5.3.7 Время-токовые характеристики автоматических выключателей
- •5.3.8 Выбор автоматических выключателей
- •5.4 Карты селективности защит низкого напряжения
- •5.4.1 Уровни электроснабжения
- •5.4.2 Что такое селективность
- •5.4.3 Что такое карта селективности
- •5.4.4 Построение время-токовых характеристик
- •5.5 Разрядники и нелинейные ограничители пренапряжения
- •5.5.1 Основные сведения
- •5.5.2 Конструкции разрядников
- •5.5.3 Нелинейные ограничители перенапряжения
- •5.5.4 Параметры ограничителей перенапряжения
- •5.5.5 Узип
- •5.5.6 Выбор опн
- •5.6 Устройства защитного отключения
- •5.6.1 Системы заземления электроустановок
- •5.6.2 Общие сведения
- •5.6.3 Устройство и принцип действия узо
- •5.6.4 Основные параметры узо
- •5.6.5 Выбор узо
- •6 Электронные электрические аппараты
- •6.1 Полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы, тиристоры и др.) их основные характеристики в ключевых режимах работы
- •6.1.1 Релейный режим работы полупроводникового усилителя
- •6.2 Основные элементы и функциональные узлы систем управления электронных аппаратов
- •6.3 Микропроцессоры в системах управления (функции и структурные схемы) Логические элементы
- •6.4 Прерыватели и регуляторы постоянного и переменного тока
- •6.4.1 Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства переменного тока Общие сведения
- •Устройства плавного пуска
- •Частотные преобразователи
- •7 Низковольтные комплектные устройства
- •7.1 Типовые схемы низковольтных комплектных устройств
- •7.2 Типовые схемы управления электроприемниками с асинхронными двигателями
1.4.2 Защитные оболочки электрических аппаратов
Для предотвращения соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими или подвижными частями и исключения попадания в аппараты инородных тел устанавливаются специальные защитные оболочки. Защитные оболочки обозначаются буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты от прикосновения к опасным деталям аппарата, вторая характеризует защиту от попадания внутрь аппарата жидкостей (таблица 1.3).
ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)».
Таблица 1.3 – Степени защиты оболочек
Первая цифра |
Вторая цифра |
0 - Защита отсутствует |
0 - Защита отсутствует |
1 - Защита от твердых предметов с размерами более 50 мм |
1 - Защита от вертикально падающих капель воды |
2 - Защита от твердых предметов с размерами более 12 мм |
2 - Защита от капель воды, падающих с отклонением от вертикали не более 15° |
3 - Защита от твердых предметов с размерами более 2.5 мм |
3 - Защита от дождя |
4 - Защита от твердых предметов с размерами более 1 мм |
4 - Защита от водяных брызг |
5 - Защита от пыли |
5 - Защита от водяных струй под давлением |
6 - Полная защита от пыли |
6 - Защита от волн |
|
7 - Защита от погружения (глубина не более 1 м) |
|
8 - Защита от затопления (глубина в м указывается дополнительно) |
Электрооборудование для работы во взрывоопасных зонах должно быть выбрано на основании требований раздела 7.3 ПУЭ и соответствовать требованиям ГОСТ Р 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищенное».
Взрывозащищенное электрооборудование классифицируется и маркируется по ГОСТ 12.2.020-76. В маркировку по взрывозащите электрооборудования в указанной ниже последовательности входят:
знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);
знак Ех, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование;
знак вида взрывозащиты (d, i, q, o, s, e);
знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIА, IIВ, IIС);
знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).
Виды взрывозащиты электрооборудования: "электрооборудование повышенной надежности против взрыва" (знак уровня – 2), "взрывобезопасное электрооборудование" (знак уровня – 1) и "особовзрывобезопасное электрооборудование" (знак уровня – 0).
Таблица 1.4 – Виды взрывозащиты
Взрывонепроницаемая оболочка |
d |
Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом |
р |
Искробезопасная электрическая цепь |
i |
Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями |
q |
Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями |
o |
Специальный вид взрывозащиты |
s |
Защита вида "е" |
e |
Таблица 1.5 – Группы возырвозащищенного электрооборудования
Электрооборудование |
Знак группы |
Рудничное, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников |
I |
Для внутренней и наружной установки (кроме рудничного) |
II |
Таблица 1.6 – Подгруппы взрывозащищенного электрооборудования
Знак подгруппы электрооборудования |
Категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным |
- |
IIА, IIВ и IIС |
IIА |
IIА |
IIВ |
IIА и IIВ |
IIC |
IIА, IIВ и IIС |
Таблица 1.7 – Температурные классы электрооборудования
Знак температурного класса электрооборудования |
Предельная температура, ºС |
Группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным |
Т1 |
450 |
Т1 |
Т2 |
300 |
Т1, Т2 |
Т3 |
200 |
Т1-Т3 |
Т4 |
135 |
Т1-Т4 |
Т5 |
100 |
Т1-Т5 |
Т6 |
85 |
Т1-Т6 |
Таблица 1.8 – Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов
Класс взрывоопасной зоны |
Уровень взрывозащиты или степень защиты |
Стационарные установки |
|
В-I |
Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное |
В-Iа, В-Iг |
Повышенной надежности против взрыва - для аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 80ºС Без средств взрывозащиты - для аппаратов и приборов, не искрящих и не подверженных нагреву выше 80ºС. Оболочка со степенью защиты не менее IР54 |
В-Iб |
Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР44 |
В-II |
Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное |
В-IIа |
Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР54 |
Установки передвижные или являющиеся частью передвижных и ручные переносные |
|
В-I, В-Iа |
Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное |
В-Iб, В-Iг |
Повышенной надежности против взрыва |
В-II |
Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное |
В-IIа |
Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР54 |
Выбор степени защиты оболочки электрических аппаратов, устанавливаемых в пожароопасных зонах, ведется на основании требований раздела 7.4 ПУЭ.
Таблица 1.9 – Минимальные допустимые степени защиты оболочек электрических аппаратов, приборов, шкафов и сборок зажимов в зависимости от класса пожароопасной зоны
Вид установки и условия работы |
Степень защиты оболочки для пожароопасной зоны класса |
|||
П-I |
П-II |
П-IIа |
П-III |
|
Установленные стационарно или на передвижных механизмах и установках (краны, тельферы, электротележки и т.п.), искрящие по условиям работы |
IP44 |
IP54 |
IP44 |
IP44 |
Установленные стационарно или на передвижных механизмах и установках, не искрящие по условиям работы |
IP44 |
IP44 |
IP44 |
IP44 |
Шкафы для размещения аппаратов и приборов |
IP44 |
IP54 IP44 |
IP44 |
IP44 |
Коробки сборок зажимов силовых и вторичных цепей |
IP44 |
IP44 |
IP44 |
IP44 |
Аппараты и приборы, устанавливаемые в шкафах, могут иметь меньшую степень защиты оболочки, чем указано в таблице 1.9 (в том числе исполнение IP00), при условии, что шкафы имеют степень защиты оболочки не ниже указанной в таблице 1.9 для данной пожароопасной зоны.