Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Шпоры по электрическим аппаратам - файл 1.doc


Шпоры по электрическим аппаратам
скачать (367.3 kb.)

Доступные файлы (8):

1-1.doc1332kb.16.03.2008 14:30скачать
1.doc907kb.16.03.2008 14:30скачать
2-2.doc489kb.16.03.2008 16:55скачать
2.doc698kb.16.03.2008 16:55скачать
3-3.doc66kb.17.03.2008 00:34скачать
3.doc79kb.17.03.2008 00:34скачать
4-4.doc62kb.17.03.2008 11:20скачать
4.doc233kb.17.03.2008 11:20скачать

1.doc


1. Классификация электрических аппаратов и климатическое исполнение

1. Аппараты низкого напряжения до 1000В

2. Аппараты высокого напряжения свыше 1000В

А) по назначению (основной выполняемой функции):

  1. Коммутационные аппараты распределительных устройств (РУ), служащие для включения и отключения эл. цепей. К этой группе относятся рубильники, пакетные выключатели, выключатели нагрузки, выключатели высокого напряжения (ВН), разъединители, отделители, автоматические выключатели.

  2. Ограничивающие аппараты, предназначенные для ограничения токов КЗ (реакторы) и перенапряжений (разрядники, ограничители перенапряжения (ОПН)).

  3. Пускорегулирующие аппараты, предназначенные для пуска регулирования скорости вращения, напряжения и тока эл. машин или др. ПЭЭ. К этой группе относятся котроллеры, командоконтроллеры, контакторы. Пускатели.

  4. Аппараты для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров (реле и датчики). Для реле характерно плавное изменение

  5. входной величины, вызывающее скачкообразное изменение выходной величины. У датчиков изменение выходной величины может происходить как плавно, так и скачкообразно. Датчики позволяют контролировать как электрические, так и не электрические величины;

  6. Аппараты для измерений. С помощью аппаратов этой группы цепи первичной коммутации (главного тока) изолируются от цепей измерительных и защитных приборов, а измеряемая величина приобретает стандартное значение. К ним относятся трансформаторы тока (ТТ), трансформаторы напряжения (ТН), делители напряжения;

  7. Электрические регуляторы. Предназначены для регулирования заданного параметра по определенному закону. Аппараты для поддержания на неизменном уровне напряжения, тока, температуры, скорости вращения и др.

Б) По областям применения:

  1. Аппараты РУ НН, ВН – аппараты для электрических систем и электроснабжения;

Аппараты управления – аппараты, применяемые в схемах автоматического управления электроприводами и для автоматизации производственных процессов;


    1. Защитные оболочки эл. аппаратов

Для предотвращения соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими или подвижными частями и исключения попадания в аппараты инородных тел устанавливаются специальные защитные оболочки. Согласно ГОСТ 14254-80 защитные свойства оболочки обозначаются буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты от прикосновения персонала к опасным частям аппарата, вторая – характеризует защиту от попадания внутрь аппарата инородных предметов и жидкостей. Например IP00 до IP67. Вторая цифра - степень защиты от влаги.

В зависимости от места расположения в условиях эксплуатации эл. аппараты делятся на категории:

Первая цифра:

- защита отсутствует – 0;

    • защита от твердых тел ф более 50 мм –1;

    • защита от твердых тел ф более 12 мм–2;

    • защита от твердых тел ф более 2,5 мм–3;

    • защита от твердых тел ф более 1 мм–4;

    • защита от пыли – 5;

    • пыленепроницаемость– 6.




3. Ионизация – процесс перехода газа из не токопроводящего состояния в токопроводящее.

Деионизация – обратный процесс.

Под действием эл. поля заряженные частицы перемещаются. Электроны – к + заряженному электроду (аноду), ионы – к отрицат. заряженному электроду (катоду). Не все свободные заряды достигают электродов. Часть из них воссоединяется снова в нейтрал. молекулы. Этот процесс наз. рекомбинацией. Часть свободных зар. выносится процессами диффузии из сферы действия ЭП и не участвует в проведении тока.

Способы образования в газе свободных носителей зарядов:

  • ион-ция при соударен. молек. с элек-ами;

  • ион-ция при соударен. молек. с ионами;

  • ионизация световым излучением;

  • термическая ионизация.

Околокатодная область.

Занимает пространство, длиной не более 10-6 м. Около катода возникает положит. объемный заряд, создаваемый положит. ионами. Между этим положт. объемным зарядом и катодом возникает электрическое поле (ЭП) с напряженностью до 107 В/м, в котором движутся электроны, создающие эл. ток. Положит. ионы также разгоняются, но из-за большей массы их скорость значительно ниже, чем у электронов. Поэтому ионизация толчком происходит в основном за счет электронов. В этой области имеет место ступенчатая ионизация. В виду малой протяженности околокатодной области электроны не набирают скорости, необходимой для ионизации ударом. Чаще всего после удара атом переходит в возбужд. сост. (электрон атома переходит на более удаленную орбиту). При такой ионизации необходим многократный удар электронов по молекуле, поэтому ток около катода носит электронный характер.

Область дугового столба. Энергия, приобретенная заряженными частицами в ЭП дугового столба, столь мала, что практически ионизация толчком не происходит. При большой температуре, которая имеет место в области дугового столба, скорость частицы возрастает до значения, при котором удар в нейтральный атом приводит к его ионизации. Такая ионизация называется термической. Степень ионизации, Х, пропорции.


, где Р – абсолютное давление газа, Па.

4. Условия гашения дуги. В эл. аппаратах принимаются все меры для того, чтобы дуга гасла за минимально короткое время. Очевидно, для гашения дуги при всех значениях тока должно быть Ldi/dt<0. для выполнения этого условия необходимо чтобы: Uд>U-iR.

Это достигается:

- поднятием ВАХ (увеличение длины дуги, охлаждением, повышением давления);

- увеличение активного сопротивления цепи.

При увеличении R ток в цепи будет уменьшаться I3, I4, Iкр.

В реальных условиях ток может изменятся достаточно быстро, ВАХ при таком изменении носит название динамической.

При возрастании тока динамическая ВАХ (кривая идет выше статической, так как так как при быстром росте тока сопротивление дуги падает медленнее чем ток. При уменьшении - ниже, поскольку, в этом режиме сопротивление дуги меньше, чем при медленном изменении)

В точке 0 ток достигает максимального значения. При дальнейшем увеличении длины дуги наступают условия гашения дуги. длина дуги при которой статическая ВАХ касается прямой U-iR, наз. критической. После т. 0 ток быстро уменьшается до 0 и дуга гаснет

ab– падение напр. на дуге; bc – падение напр. на индуктивности; cd – падение напр. на акт. сопр.

Перенапряжения возникающие при гашении дуги:

Uп=Uгаш+Ldi/dt

Uгаш=Uпит-Ldi/dt

Uгаш=Uпит+|Ldi/dt|


^ 5. Причина образован. дуги в вакууме

В вакуумных ДУ электрический пробой затруднен в следствии отсутствия носителей зарядов. Пробивное напряжение промежутка 1 мм достигает 100 кВ. процесс горения дуги в вакууме происходит следующим образом. При размыкании контактов контактное нажатие непрерывно уменьшается, а переходное сопротивление увеличивается, поэтому даже при небольших токах в момент размыкания контактов материал контактов плавится и образуется мостик из жидкого матеталла, который под воздействием температуры испаряется и загорается эл-ая дуга которая горит в среде паров металла.

^ Магнитное дутье в трансформаторном масле Задача ДУ состоит в том, чтобы обеспечить гашение дуги за малое время с допустимым уровнем перенапряжения, при малом износе частей аппарата, при минимальном объеме раскаленных газов, с мин. звуковым и световым эффектом.

Эл. дуга по сути является проводником с током, который может взаимодействовать с магнитным. Сила взаимодействия между МП и током дуги перемещает дугу, создается так называемое магнитное дутье. МП создается катушкой включенной последовательно или параллельно с коммутируемой цепью, а также постоянным магнитом. ДУ с последовательной катушкой более распространены в виду ряда преимуществ:

  1. При токах >100 А МП быстро сдвигает дугу с рабочих поверхностей контактов, чем обеспечивает их малый износ.

  2. При изменение направления тока меняет знак и МП. Сила, действующая на дугу, не изменяет своего направления.

Падение напряжения на катушке достаточно мало. К недостаткам можно отнести недостаточно надежное срабатывание при малых токах (5-7 А)

ДУ с параллельными катушками имеют следующие недостатки:

направление силы, действующей на дугу, зависит от полярности тока.

^ 6. Гашение дуги потоком сжатого газа

Сжатый воздух обладает высокой плотностью и теплопроводностью. Омывая дугу с большой скоростью, он охлаждает её и при прохождении через нуль обеспечивает деионизацию дугового промежутка. Одним из способов дальнейшего увеличения номинальных напряжений установок и токов КЗ является применение новых дугогасящих газов. Наилучшие результаты получены с электротехническим газом - элегазом (SF6). Он обладает следующими преимуществами:

электрическая прочность элегаза в 2,5 раза выше, чем у воздуха, и при давлении 0,2 МПа близка к прочности трансформаторного масла;

  • В ДУ продольного дутья дугогасящая способность элегаза примерно в 5 раз выше чем у воздуха;

  • Высокая удельная плотность улучшает теплоотдачу токоведущих систем

  • элегаз является инертным газом, не вступающим в реакцию с кислородом и водородом, слабо разлагается дугой, нетоксичен.

К недостаткам элегаза можно отнести высокую температуру сжижения. Так, например, при давлении 1,31 МПа переход из газообразного состояния в жидкое происходит при 0 градусов Цельсия.


^ 7. Методы расчета ЭДУ

1. по правилу Ампера. Этот метод рекомендуется применять тогда, когда индукцию в любой точке проводника можно найти аналитически, используя закон Био-Савара- Лапласа



  1. энергетический. Основан на использовании энергетического баланса системы проводников с током. Таким образом, усилие определяется частной производной от электромагнитной энергии данной системы по координате, в направлении которой оно действует. F=dω/dx

Электромагнитная энергия системы обусловлена энергией магнитного поля каждого изолированного контура, так и энергией, определяемой магнитной связью между контурами.

Энергетический метод удобен, когда известна аналитическая зависимость индуктивности или взаимной индуктивности от геометрических размеров. При определении направления усилия учитывается индукция, создаваемая всеми остальными проводниками, за исключением того проводника, для которого она находится.

^ Усилия м/у параллельн. проводниками.

Усилие оказываемое одним бесконечно тонким проводником конечной длины на другой такой же проводник.

,

где k- коэф. контура, зависящий от размеров проводников и от их расположен

,

где l=l1=l2    длина проводников;

а    расстояние между проводниками. Если расстояние между проводниками значительно меньше их длины, т.е. а/1«1, то k=2l/а.


^ 8. Задачи тепловых расчётов

В токоведущих, изолирующих и конструктивных деталях эл. аппаратов возникают потери эл. энергии в виде тепла. В общем случае тепловая энергия частично расходится на повышение температуры аппарата и частично рассеивается в окружающей среде.

При повышении температуры происходит ускоренное старение изоляции проводников и уменьшение их механической прочности. Например, срок службы изоляции при возрастании температуры всего лишь на 8 градусов выше номинальной сокращается в два раза.

При увеличении температуры от 100° до 250°С механическая прочность меди снижается на 40%. Эти процессы осложняются тем, что при КЗ, когда температура может достигать 200-300°С, на токоведущие детали воздействуют большие ЭДУ. Устойчивая работа контактных соединений также сильно зависит от температуры.

Нагрев эл. аппаратов токоведущих частей и изоляции в значительной степени определяет ее надежность.

Поэтому во всех возможных режимах работы эл. аппаратов, не должна превосходить таких значений, при которых обеспечивается заданная длительность работы.




Скачать файл (367.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации