Призначення і види електричних і електронних апаратів
Електричні та електронні апарати здійснюють керування потоком енергії від джерела до споживача. Вони застосовуються в системах виробництва і розподілу електричної енергії, в системах електропостачання всіх видів виробництва, в тому числі і в системах електропостачання електричного транспорту. Електричні та електронні апарати поряд з електричними машинами є основними засобами електрифікації та автоматизації. Вартість їх нерідко виявляється сумірною з вартістю керованих ними електричних машин і устаткування або навіть перевищує її.
Електричні та електронні апарати призначені для:
- управління режимами роботи електричних ланцюгів;
- захисту електричних ланцюгів;
- регулювання параметрів електричних ланцюгів.
Залежно від призначення апарати можна розділити на наступні групи.
1. Комутаційні апарати , які здійснюють перемикання в ланцюгах. Це рубильники, пакетні вимикачі, вимикачі навантаження, вимикачі високої напруги, роз'єднувачі, отделители, короткозамикачі, автоматичні вимикачі, запобіжники. Характерним для цієї групи є відносно рідкісне їх включення і відключення.
2. Обмежуючі апарати призначені для обмеження струмів короткого замикання (реактори) і перенапруг (розрядники).
3. Пускорегулюючі апарати призначені для пуску, регулювання частоти обертання, напруги та струму електричних машин або інших споживачів електричної енергії. Це контролери, контактори, пускачі, резистори, реостати. Для цієї групи характерні часті включення і відключення. p> 4. Контролюючі апарати здійснюють контроль електричних або електричних параметрів. До цієї групи належать реле та датчики. У реле, при плавному зміна вхідний (контрольованої) величини, вхідний сигнал змінюється стрибком. Датчики перетворять безперервна зміна вхідної величини в безперервне зміна який або електричної вихідної величини.
5. Апарати для вимірювань ізолюють ланцюзі первинної комутації (Головного струму) від ланцюгів вимірювальних і захисних приладів. Вони перетворять вимірювану величину до стандартного значення, зручного для вимірів. Це трансформатори струму, трансформатори напруги, подільники напруги.
6. Регулюючі апарати призначені для регулювання заданого параметра за певним, наперед заданому закону.
На електрорухомому складі (електровозах, трамваях, тролейбусах, вагонах метро) застосовуються апарати спеціального виконання, так звані тягові апарати . Залежно від основних функцій тягові апарати відносять до силових, допоміжним ланцюгах і ланцюгах управління.
У силові та допоміжні ланцюга переважно входять виконавчі апарати систем управління. Це струмоприймачі і заземлювальні пристрої, що з'єднують електричні ланцюги ЕРС з КС і через колісні пари з рейками; комутаційні апарати для групування машин при пуску і гальмуванні; резистори й реактори, застосовувані для регулювання в цих режимах; апарати прямого захисту , безпосередньо впливають на захищає ланцюг (наприклад, автоматичні вимикачі); апарати непрямої захисту , що працюють як датчики певних величин.
Апарати ланцюгів управління мають переважно распорядительно-інформативне призначення в системі управління ЕПС. Це контролери, безпосередньо керують рухом ЕРС; кнопкові вимикачі, керуючі окремими апаратами; автоматичні регулятори електричних і неелектричних величин; блокування різних видів, що забезпечують правильну послідовність спрацьовування апаратів.
Залежно від напруги розрізняють низьковольтні апарати -до 1000 В (660 В включно) і високовольтні апарати понад 1000 В.
У електричних контактних апаратах перемикання ланцюгів здійснюється електромеханічними елементами шляхом переміщення рухомих частин апарату. Ці елементи прості у виготовленні і обслуговуванні, але мають ряд недоліків:
- механічної та магнітної інерційністю;
- нестабільністю характеристик внаслідок зношуваності частин;
- незахищеністю від впливу більшого числа зовнішніх і внутрішніх збурень;
- відносно низькими надійністю і особливо ремонтопридатності.
Однак тільки такі елементи забезпечують гальванічну розв'язку ланцюгів, відповідають вимогам електробезпеки щодо знеструмлення ланцюгів і зняття напруги.
У електричних та електронних безконтактних апаратах , включення, відключення і перемикання струму в електричному ланцюзі здійснюється не механічним замиканням (розмиканням) контактів, а стрибкоподібним зміною внутрішнього опору керованого елемента, включеного в ланцюг послідовно з навантаженням. В якості такого елемента застосовують магнітні підсилювачі (МУ) зі зворотним зв'язком , що працюють в релейному режимі і напівпровідникові прилади , що змінюють своє опір залежно від сили ст...
