Класифікація електричних апаратів

Електронний апарат - це пристрій, що управляє електроспоживачами і джерелами живлення, також використовує електричну енергію для управління неелектричними процесами.

Електронні апарати загальнопромислового призначення, електропобутові апарати і пристрої випускаються напругою до 1 кВ, високовольтні - вище 1 кВ.
До 1 кВ діляться на апарати ручного, дистанційного керування, апарати захисту і датчики.

Електронні апарати класифікуються за рядом ознак:

1. за призначенням, тобто. Е. Основний функції виконуваної апаратом,

2. за принципом дії,

3. до вподоби роботи

4. роду струму

5. величиною струму

6. величиною напруги (до 1 кВ і вище)

7. виконання

8. ступеня захисту (IP)

9. по конструкції

Особливості та області впровадження електронних апаратів

Систематизація електронних апаратів в залежності від призначення:

1. Апарати управління, створені для запуску, реверсування, гальмування, регулювання швидкості обертання, напруги, струму електронних машин, верстатів, пристроїв або для запуску і регулювання характеристик інших споживачів електроенергії в системах електропостачання.
Основна функція цих апаратів це управління електроприводами і іншими споживачами електричної енергії. Особливості: часте включення, відключення до 3600 разів на годину тобто 1 раз за секунду.

До них відносяться
електронні апарати ручного керування - пакетні вимикачі і перемикачі, рубильники, універсальні тумблери,
контролери та командокотролери, реостати та ін., і електронні апарати
дистанційного керування - електричні реле, пускачі,
контактори і т. д.

2. Апарати захисту, вживаються для комутації електронних ланцюгів, захисту електричного обладнання та електронних мереж від надструмів, т. Е. Струмів перевантаження, пікових струмів, струмів
короткого замикання.

До них відносяться плавкі запобіжники, термічні і струмові реле,
автоматичні вимикачі та ін.

3. Контролюючі апарати, створені для контролю даних електронних або неелектричних характеристик. До цієї групи належать датчики. Ці апарати конвертують електронні або неелектричні величини в електронні і видають інформацію у вигляді електронних сигналів.
Основна функція цих апаратів полягає в контролі за даними електронними та неелектричними параметрами.

До них відносяться датчики струму, тиску, температури, положення, рівня, фотодатчики, також реле, що реалізують функції датчиків, наприклад реле контролю швидкості (РКС), реле часу, напруги, струму ..

Систематизація електронних апаратів за принципом дії

За принципом дії електроапарати діляться залежно від характеру впливає на їх імпульсу. Виходячи з числа тих фізичних явищ, на яких заснована дія апаратів, найбільш поширеними є наступні категорії:

1. Комутаційні електронні апарати для замикання і розмикання електронних ланцюгів за допомогою контактів, з`єднаних між собою для забезпечення переходу струму з 1-го контакту в інший або віддалених один від одного для розриву електронної ланцюга (рубильники, тумблери, ...)

2. Електричні електронні апарати, дія яких залежить від електричних зусиль, що виникають при роботі апарату (контактори, реле, ...).

3. Індукційні електронні апарати, дія яких заснована на взаємодії струму і магнітного поля (індукційні реле).

4. Котушки індуктивності (реактори, дроселі насичення).

Систематизація електронних апаратів до вподоби роботи

До вподоби роботи електронні апарати розрізняють залежно від режиму того ланцюжка, в якій вони встановлені:

1. Апарати, що працюють тривало,

2. створені для короткострокового режиму роботи,

3. працюють в умовах повторно-короткочасного навантаження.

Систематизація електронних апаратів у зв`язку зі струму

За родом струму: постійного і змінного.

Вимоги, що пред`являються до електронних апаратів

Особливо різноманітні конструктивні різновиди сучасних апаратів, в зв`язку з цим різні і вимоги, що пред`являються до них. Але є і деякі загальні вимоги незалежно від призначення, впровадження якої конструкції апаратів. Вони залежать від призначення, умов експлуатації, потрібної надійності апаратів.

Ізоляція електронного апарату повинна бути розрахована в залежності від умов ймовірних перенапруг, які можуть з`явитися в процесі роботи електронної установки.

Апарати, створені для частого включення і відключення номінального струму навантаження, зобов`язані мати вищу механічну і електронну зносостійкість, а температура струмоведучих частин не повинна перевищувати допустимих значень.

При маленьких замикання струмопровідних частина апарату піддається значущим тепловим і динамічним навантаженням, які викликані величезним струмом. Ці екстремальні навантаження не повинні перешкоджати майбутньої звичайній роботі апарату.

Електронні апарати в схемах сучасних електротехнічних пристроїв повинні володіти високою чутливістю, швидкодією, універсальністю.

Загальною вимогою по всіх видах апаратів є простота їх влаштування та обслуговування, також їх економічність (малогабаритність, меншу вагу апарату, мала кількість дорогих матеріалів для виробництва окремих частин).

Режими роботи електротехнічних пристроїв

Номінальний режим роботи - це такий режим, коли елемент електронної ланцюга працює при значеннях струму, напрузі, потужності позначених в техпаспорті, що відповідає найвигіднішим умов роботи з точки зору економічності і надійності (довговічності).

Повернення до нормального режиму роботи - режим, коли апарат експлуатується при параметрах режиму незначно відрізняються від номінального.

Аварійний режим роботи - це такий режим, коли характеристики струму, напруги, потужності перевершують номінальний в два і більше разів. У цьому випадку об`єкт повинен бути відключений. До аварійних режимів відносять проходження струмів короткого замикання, струму перевантаження, зниження напруги в мережі.

Надійність - безвідмовна робота апарату за весь час його експлуатації.

Властивість електронного апарату робити ці функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних характеристик в даних межах, відповідних даними режимам та умовам використання, технічного обслуговування і ремонтів, зберігання і транспортування.

Виконання електронних апаратів за ступенем захисту

Ступінь захисту від проникнення твердих тіл і води визначається ГОСТ 14254-80. Відповідно до ГОСТ встановлюється 7 ступенів від 0 до 6 від попадання всередину твердих тіл і від 0 до 8 від проникнення води.

Захист від проникнення води.

0

Особлива захист відсутній.

1

Величезної ділянки тіла людини, наприклад, руки і твердих тіл
розміром більше 50 мм.

Капель, падаючих вертикально.

2

Пальців або предметів довжиною менше 80 мм і твердих тіл розміром
більше 12 мм.

Капель при нахилі оболонки до 150 в будь-якому напрямку
щодо звичайного положення.

3

Інструменту, дроту і твердих тіл діаметром не менше 2,5 мм.

Дощик, що падає на оболонку під кутом 600 від вертикалі.

4

Дроту, твердих тіл розміром більше 1 мм.

Бризок, падаючих на оболонку в будь-якому напрямку.

5

Пилу в кількості недостатньому для порушення роботи виробу.

Струменів, що викидаються в будь-якому напрямку.

6

Захист від пилу повна (пилонепроникні).

Хвиль (вода при хвилюванні не повинна потрапити всередину).

7

-

При зануренні у воду на короткий час.

8

-

При тривалому зануренні у воду.

Для позначення ступеня захисту вживається абревіатура «IP». Наприклад: IP54.

Стосовно до електронних апаратів є наступні види виконання:

1. Захищені IP21, IP22 (не нижче).

2. водостійкий, а також каплезащіщенние IP23, IP24

3. водозахищеного IP55, IP56

4. Пилозахищені IP65, IP66

5. Закрите IP44 - IP54, у цих апаратів внутрішні місце ізольовано від зовнішнього середовища

6. Герметичне IP67, IP68. Ці апарати виконані з особливо щільної ізоляцією від середовища.

Кліматичне виконання електронних апаратів визначається ГОСТ 15150-69. Відповідно до кліматичними умовами позначається наступними знаками:
У (N) - помірний клімат, ХЛ (NF) - прохолодний клімат,
ТВ (TH) - тропічний вологий клімат,
ТС (ТА) - тропічний сухий клімат,
О (U) - все кліматичні райони, на суші, річках і озерах,
М - помірний морський клімат,
ОМ - всі райони моря,
В - все Макрокліматичний райони на суші і на морі.

Категорії розміщення електронних апаратів:

1. На відкритому повітрі,

2. Приміщення, де коливання температури і вологості не значно відрізняються від коливань на відкритому повітрі,

3. Закриті приміщення з природною вентиляцією без штучного регулювання кліматичних умов. Відсутні впливу піску і пилу, сонця і води (дощик),

4. Приміщення з штучним регулюванням кліматичних умов. Відсутні впливу піску і пилу, сонця і води (дощик), зовнішнього повітря,

5. Приміщення з підвищеною вологістю (довгий наявність води або конденсованої води)

Кліматичне виконання і категорія розміщення вводиться в умовне позначення типу електротехнічного вироби.

Вибір електронних апаратів

Вибір електронних апаратів представляє собою завдання, при вирішенні якої повинні враховуватися:

• комутовані електронним апаратом струми, напруги та потужності-
• характеристики і характер навантаження - активна, індуктивна, місткість, низького або високого опору та ін .;
  
• число комутованих ланцюгів;
  
• напруги і струми ланцюгів управління;
  
• напруга котушки електронного апарату-
• режим роботи апарату - короткостроковий, тривалий, повторно-короткочасний;
  
• умови роботи апарату - температура, вологість, тиск, наявність вібрації і ін .;
  
• методи кріплення апарату;
  
• економічні та масогабаритні характеристики;
  
• зручність сполучення і електрична сумісність з іншими пристроями і апаратами;
  
• стійкість до електронних, механічних і теплових навантажень;
  
• кліматичне виконання і категорія розміщення;
  
• ступеня захисту IP,
  
• вимоги техніки безпеки;
  
• висота над рівнем моря;
  
• умови експлуатації.