Методы расчёта электрических цепей

Введение

Энергия – общая количественная мера различных форм движения материи.

Тепловая – нагретый пар, газ, вода.

1-я электростанция 1881 г Нью-Йорк.
2-я 1882 г Санкт-Петербурге.

Электротехника – наука о теории и практическом применении электрических и магнитных явлений. Электротехника изучает техническое применение электроэнергии, то есть использование электрических явлений в промышленности и быту. Основной задачей электротехники являются технические расчёты, то есть электрические явления рассматриваются под иным углом зрения, чем в физике.

Основные понятия

Электрическим током называют упорядоченное движение носителей электрических зарядов в проводящей среде под воздействием электрического поля. Если ток неизменен во времени, его называют постоянным.

Ток, мгновенные значения которого изменяются во времени, называют переменным.
Ток, изменяющийся по синусоидальному закону, называют синусоидальным.

Электрический ток, мгновенные значения которого повторяются через равные промежутки времени, называется периодически переменным.

I – постоянный, i – переменный.

Напряжение на некотором участке электрической цепи – это разность потенциалов между крайними точками этого участка. Положительное направление напряжения совпадает с положительным направлением тока.

Электрической цепью называют совокупность соединённых друг с другом устройств, предназначенных для генерирования передачи и использования электроэнергии.

Электрическая схема – графическое отображение электрической цепи, на которой элементы цепи заменены идеализированными моделями, представленными условными обозначениями. Схема показывает, из каких элементов состоит цепь и как они соединены между собой. Соединительным линиям на схеме соответствуют провода, которые считаются идеально проводящими (то есть сопротивления равны нулю). Элементы электрической цепи делятся на активные и пассивные. Все источники электроэнергии являются активными элементами электрической цепи. К пассивным элементам электрической цепи относятся такие элементы, которые могут только поглощать или накапливать энергию, поступающую в цепь, а также возвращать запасённую энергию. Такие элементы называют ещё приёмниками или нагрузкой.

Активные элементы электроцепи

Идеальный источник напряжения (ЭДС) – схемный элемент, который генерирует на своих выводах постоянную по величине ЭДС, не зависящую от тока (измеряется в вольтах). Идеальный источник тока – такой схемный элемент, который генерирует в цепи постоянный по величине ток, не зависящий от напряжения на его зажимах (А).

Пассивные элементы электроцепи

Электрические цепи подразделяются на простые и сложные. Простые делятся на неразветвлённые и разветвлённые.
Простая неразветвлённая – замкнутая цепь, на всём протяжении которой протекает один и тот же ток (все элементы соединены последовательно). Простая разветвлённая – цепь, состоящая из нескольких ветвей, имеющая один или несколько источников, но в одной ветви.

Сложная – цепь, состоящая из 3 и более ветвей и имеющая источники в 2 или более ветвях.

Узлом электроцепи (схемы) называется точка соединения 3 и более ветвей.

Ветвью электической цепи называется участок из последовательно включённых элементов, расположенных между двумя смежными узлами, по которому проходит ток одного и того же значения и направления.

Контуром называют замкнутую электрическую цепь, образуемую одной или несколькими ветвями. Другими словами, контур – любой путь вдоль ветвей электрической цепи, начинающийся или заканчивающийся в одной и той же точке.

19.09.12

Метод уравнений Кирхгофа

1. Определяем число узлов в схеме n.

2. Определяем число ветвей, равное числу токов в схеме m.

3. Произвольно выбираем и обозначаем направление токов в ветвях.

4. Записываем систему уравнений из (n-1) числа уравнений, составленных по первому закону Кирхгофа и m-(n-1) числа уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа.
При составлении уравнений по 2-му закону Кирхгофа, контуры необходимо выбирать так, чтобы в систему составленных уравнений вошли все ветви схемы, а каждый из контуров содержал наименьшее число ветвей.
Общее число уравнений равно числу неизвестных токов.
рис 5

Решив систему уравнений, уточняем действительные направления токов. Если ток получился со знаком «-», то изменяем направление.
И далее, для проверки, составляем баланс мощностей.
Если ток в источнике не совпадает с направлением ЭДС, мощность источника отрицательная и он работает в режиме приёмника.
Баланс мощностей: E1I1+E2I2=I1²R+I2²R+I3²R
Пример смотри в практике.

1.10.2012

Метод контурных токов

При расчёте методом контурных токов полагают, что в каждом независимом контуре схемы течёт свой (вымышленный) ток. Порядок расчёта:

1. Устанавливается число независимых контуров (считают, что в каждом контуре свой ток).

2. В каждом контуре произвольно выбирают направление контурного тока.

3. Произвольно выбирают направление обхода контуров, как правило, направление обхода контура совпадает с направлением контурных токов.

4. По 2-му закону Кирхгофа составляется система уравнений по числу независимых контуров.

5. Решается система по отношению к контурным токам.

6. Действительные токи определяются как алгебраическая сумма этих контурных токов.
Независимым называют контур, который включает хотя бы одну ветвь, не вошедшую в другие контуры. Ветви, принадлежащие только одному контуру, называют внешними, к нескольким – смежными.
рис. 6

Метод позволяет сократить число уравнений по сравнению с методом по законам Кирхгофа.

Метод двух узлов

Применяется, когда схема содержит 2 узла или может быть приведена к такому виду. По этому методу:

1. Направляем условно токи.

2. Определяем напряжения между узлами цепи Uab (направление узлового напряжения выбираем условно).
рис. 7

Правило знаков: со знаком + берут ЭДС, если его направление противоположно выбранному направлению. Uab, далее определяем токи по обобщённому закону Ома.

Метод наложений

В основе лежит метод суперпозиции, согласно которому воздействие нескольких источников на какой-либо элемент электрической цепи может рассматриваться как результат воздействия на этот элемент каждого источника в отдельности.

Порядок расчёта:

1. Выбираем условно положительное направление токов в ветвях

2. Поочерёдно закорачивают источники ЭДС, кроме одного, оставляя в схеме их внутренние сопротивления.

3. Рассчитывают токи, создаваемые каждым источником, в отдельности.

4. Расчёт повторяют столько раз, сколько ЭДС в цепи.

5. Действительные токи находят, как алгебраическую сумму частичных.

Достоинством этого метода является то, что не требуется решение системы уравнений. Недостаток – невысокая точность в случае, когда ток в ветви определяется, как разность близких по значению токов.

Эффективен для расчёт цепей, содержащих небольшое количество источников (не более 3-х).

Рис. 8

Определяем действительные токи ветвей, как алгебраическую сумму частичных токов: со знаком «+» берут частичный ток, если его направление совпадает с направлением тока в исходной цепи данной ветви, знак «-» - в противоположном случае.

Рис. 9

Режим короткого замыкания

- режим, при котором R2=0(режим приёмника или нагрузка). Сопротивление всей цепи равно сопротивлению источника и ток достигает максимального значения, что может вызвать перегрев источника и его повреждение. Для защиты источников электроэнергии и питающих цепей в маломощных цепях устанавливаются предохранители, а в более мощных – отключающие автоматические выключатели, в высоковольтных цепях – специальные высоковольтные выключатели.

Рис 11

Режим холостого хода

Сопротивление приёмника = бесконечности.

Рис 12

Треугольник сопротивлений

Рис. 21

Основными знаками цепей синусоидального тока является закон Ома и 2 закона Кирхгофа:

– закон Ома в комплексной форме

– 1-й закон Кирхгофа в комплексной форме

– 2-й закон Кирхгофа в комплексной форме

Трёхфазные цепи

Многофазная система электрических цепей представляет собой совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые одним источником. Число таких цепей, входящих в многофазную систему, называется числом фаз. Каждая из таких цепей называется фазой.

Система ЭДС или напряжений, действующая в многофазной цепи, называется симметричной, если эти ЭДС синусоидальны, их частота и амплитуда одинаковые, а сами ЭДС сдвинуты друг относительно друга на один и тот же угол.

Наибольшее распространение получила трёхфазная система, которая была предложена в 1891 г. русским инженером Доливо-Добровольским. Трёхфазные цепи имеет существенные преимущества по сравнению с однофазными:

1. Экономия цветных металлов за счёт уменьшения расхода проводниковых материалов на сооружение ЛЭП и электрических сетей.

2. С помощью трёхфазной системы легко получить вращающееся магнитное поле, на основе которого создан наиболее простой надёжный и экономичный асинхронный двигатель.

3. Трёхфазные системы допускают питание как однофазных, так и трёхфазных приёмников.

Соединение приёмников

Потребители, включаемые в 3-хфазную цепь, могут быть однофазными (освещение, электробытовые приборы) и 3-хфазными (двигатели, трансформаторы). Так как любой 3-хфазный источник обладает двумя типами напряжений (фазное и линейное), то существует 2 схемы включения приёмников в 3-хфазную цепь: «звезда» (4-хпроводная – с нейтралью, 3-хпроводная - без) и «треугольник».

Соединение приёмников звездой с нулевым проводом:

Рис. 33

В 4-хпроводной цепи однофазные приёмники могут быть включены между линейным и нейтральным проводом. При таком соединении, если пренебречь сопротивлением проводов, напряжение на любом приёмнике равно ЭДС или напряжению фазы источника:

;

;

.

Применяется, если фазные напряжения приёмников равны фазным напряжениям генераторов.

Токи в каждой фазе не зависят от режима работы соседних фаз, и определяются только фазным напряжением и сопротивлением приёмника в данной фазе:

;

;

.

Токи, протекающие в линейных проводах или линейные токи, равны фазным токам:

; ; .

Ток в нулевом проводе определяется, как сумма фазных токов, по 1-му закону Кирхгофа:

.

Так как режим работы каждой фазы не зависит от режима работы соседних фаз, то 4-хпроводную систему используют для питания несимметричной нагрузки.

При симметричной нагрузке ( ) линейные токи образуют симметричную звезду тока, и ток нейтрали .

Векторная диаграмма для симметричной нагрузки:

Рис. 34

Соединение приёмников «звездой» без нулевого провода:

Рис. 35

В случае включения несимметричного приёмника без нейтрального провода между нейтральной точкой генератора и нейтральной точкой приёмника возникает напряжение смещения нейтрали.

Фазные напряжения потребителя определяются как:

;

;

.

.

Токи определяем по закону Ома:

; ; .

12.11.2012

Для звезды

Рис.36

По векторной диаграмме видно, что напряжение в фазе С увеличилось почти в 2 раза, в фазе А – уменьшилось. Потребитель С будет в опасном режиме, в фазе А – недогружен, следовательно неравномерную нагрузку нельзя включать без нулевого провода. В нулевой провод нельзя ставить предохранители и выключатели.

Если нагрузка на цепь симметричная, то Z_a=Z_b=Z_c, соответственно проводимости:

;

;

;

;

;

.

Соединение трехфазной цепи по схеме “треугольник”

Применяется, если номинальное напряжение приемника равно линейному напряжению сети.

При соединении треугольником конец одной фазы приемника соединяется с началом следующей, и к вершинам полученного треугольника подается напряжение от выводов генераторов A, B, C линейными проводами.

;

Поскольку линейные напряжения сети составляют симметричную звезду, то

Фазные напряжения приемников не зависят от нагрузки фаз, следовательно, треугольникам можно включать как симметричную, так и не симметричную нагрузку. Фазные токи определяем по закону Ома:

Линейные токи определяются по 1-му закону Кирхгофа для узлов a,b,c:

При изменении сопротивления в одной из фаз изменится ток этой фазы и линейный токи в прилегающих фазах.

.

;

;

(только для симметричной звезды);

.

Мощность в трёхфазных цепях

Активная мощность в трёхфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз:
– для звезды;

– для треугольника;

;

;
;

Реактивная мощность равна алгебраической сумме реактивных мощностей отдельных фаз

Звезда:
Треугольник:

При симметричной нагрузке:

– активная;

– реактивная;

– полная.

Выразим мощность симметричной трёхфазной цепи через линейные величины:

Для схемы звезды:

Для треугольника:

Вне зависимости от схемы соединения потребителей в случае симметричной нагрузки трёхфазной цепи мощность определяют:

;

;

.

Метод одного прибора

При симметричной нагрузке активная и реактивная мощность всех фаз одинакова, поэтому для определения мощности цепи достаточно измерить мощность одной фазы и результат утроить.

;

Рис. 39

Для измерения активной мощности любой фазы включаем ваттметр на фазное напряжение и фазный ток.

Метод двух ваттметров

Основным методом измерения активной мощности в трёхфазных цепях при любой асимметрии является метод двух ваттметров.

Рис. 42

Мгновенная мощность, учитываемая ваттметрами:

;

;

Так как

;

;

;

То .

То есть сумма этих мощностей равна мгновенной мощности трёхфазной цепи. Переходя к средней или активной мощности, выраженной через действующие значения напряжений и токов, получим:

;

;

.

Рис. 43

Активная мощность, измеренная методом двух ваттметров, равна алгебраической сумме показаний ваттметров. Показания ваттметров зависят от угла : при показания обоих ваттметров одинаковые ; при , то ; если , то ; если , то будет отрицательным (стрелка ваттметр отклониться влево от нуля) и, чтобы измерить мощность, нужно изменить направление тока в одной из обмоток.

При симметричной нагрузке этим методом может быть рассчитана и реактивная мощность в цепи:

;

.

По показаниям ваттметров можно определить характер нагрузки:

.

Электрические машины и аппараты

Трансформаторы

Трансформатором называют электромагнитное статическое устройство, служащее для преобразования в цепях переменного тока электрической энергии с одним соотношением напряжения и тока в электрическую энергию с другим соотношением напряжения и тока при неизменной частоте. Трансформатор позволяет передать одну и ту же мощность при разных напряжениях и токах.

26.11.2012

Автотрансформатор

Автотрансформатор – однообмоточный трансформатор, у которого вторичная обмотка – часть первичной. Между обмотками существует магнитная и электрическая связь.

Рис. 50

Автотрансформаторы подразделяют на повышающие и понижающие, одно- и трёх фазные, регулируемые и нерегулируемые. В реглируемых трансформаторах можно изменять положение точки К, при этом напряжение U₂ можно получить от 0 до U₁. Пример регулируемого автотрансформатора есть ЛАТР. ЛАТР применяется в лабораторных работах, обладает переменным коэффициентом трансформации. Автотрансформаторы применяют при малых коэффициентах трансформации и напряжение первичной обмотки U₁<1000 В. Трёхфазные автотрансформаторы применяют для связи энергосистем, пуска асинхронных и синхронных двигателей.

Сварочные трансформаторы

Сварочный трансформатор – это понижающий трансформатор, работающий в режиме короткого замыкания. U₁=220;380 В, U₂=30..150 В, I₂=20..500 А, S_ном=50..200 кВА.

В зависимости от способа регулировки рабочего тока различают трансформаторы с механической регулировкой и электрической. Для электрической применяют полупроводниковые преобразователи – теристоры – или дополнительный источник ЭДС постоянного тока, по средствам чего оказывается влияние на величину магнитного потока. При механической регулировке изменяют величину воздушного зазора в магнитной цепи трансформатора, при перемещении подвижных частей магнитопровода.

Рис. 52

Преимущества: низкая с/с по отношению к сварочным агрегатам, высокий КПД, простота эксплуатации и ремонта.

10.12.2012

Асинхронный двигатель

Строение и принцип действия

Асинхронный двигатель обеспечивает преобразование электрической энергии переменного трёхфазного тока в механическую на валу.

Применяются в металлорежущих и деревообрабатывающих станках, в лифтах, насосах, вентиляторах, кранах и другом оборудовании. Асинхронный двигатель состоит и неподвижной части – статора, и подвижной части – ротора.

Рис№1

Статор состоит из литого корпуса, внутри которого помещают сердечник 1, набранный из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для уменьшения потерь от вихревых токов. В пазы сердечника помещают трёхфазную обмотку 2. Фазы обмотки смещены по окружности статора на угол 120. Ротор состоит из сердечника 3, набранного из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга. В зависимости от способа выполнения обмотки ротора, асинхронные двигатели подразделяются на ротор с короткозамнутой обмоткой (рис№2) и ротор с фазной обмоткой (рис№3).

Короткозамкнутый ротор

Сердечник 1 из тонких изолированных дисков электротехнической стали 2, закреплённых на валу. В пазы сердечника укладывают стержневую обмотку 3, которая располагается в пазах вдоль вала. По торцам ротора обмотку соединяют накоротко проводящими кольцами 4.

Фазный ротор

1 – сердечник. В пазы сердечника укладывают трёхфазную обмотку 2, где фазы смещены по окружности ротора на угол 120 и соединены по схеме «звезда». Начала фаз обмотки выводят на проводящие кольца 3, укреплённые на валу машины. Но изолированные от вала и друг от друга. 4 – щёточный контакт, обеспечивает соединение обмотки ротора с регулирующим реостатом R (изменение сопротивления регулирующего реостата, позволяет регулировать пусковой ток, момент и частоту вращения ротора).
Принцип работы асинхронного двигателя, механические и рабочие характеристики – самостоятельно.

Синхронные машины – самостоятельно.

Двигатели постоянного тока – самостоятельно.

Электроснабжение в строительстве

Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. В целях правильного выбора схем электрических сетей, а также параметров и конструктивного исполнения систем электроснабжения производится систематизацией потребителей электроэнергии по следующим пунктам:

1. Мощность, напряжение и род тока.

2. Надёжность электроснабжения приёмников (I, II, III – я категории).

3. Режим работы (продолжительный, кратковременный, повторно кратковременный).

4. Места расположения электроприёмников, и являются ли они стационарными или передвижными.

В зависимости от рода ток электроприёмники подразделяются на следующие группы:

1. Приёмники 3-хфазного тока напряжением до 1000 В, f=50 Гц;

2. Приёмники 3-хфазного тока напряжением выше 1000 В, f=50 Гц;

3. Приёмники однофазного тока напряжением до 1000 В, f=50 Гц;

4. Приёмники, работающие с частотой, отличной от f=50 Гц (повышенная частота < 10 кГц, высокая > 10 кГц, пониженная < 50 Гц).

По режиму работы различают 3 характерные группы приёмников:

I. Электроприёмники продолжительного режима с неизменной или маломеняющейся нагрузкой. При этом режиме температура электроприёмника достигает установившегося значения далее при его работе остаётся неизменной без превышения допускаемых температур. В подобном режиме работают двигатели привода компрессоров, вентиляторов, наосов, транспортёров.

II. Электроприёмники, работающие в кратковременном режиме, при этом отдельные элементы не достигаю установившейся температуры в рабочем режиме и, при остановке, охлаждаются до температуры окружающей среды.

Рис. 53

В таком режиме работают ЭД экскаваторов, работающих на скальных породах, ручные электрические машины, приводы задвижек. Стандартное значение времени работы двигателя с номинальной мощностью составляет 10, 30, 60 и 90 мин.

III. Электроприёмники, работающие в режиме повторно кратковременной нагрузки. В процессе работы электроприёмники не успевают нагреться до установившейся температуры, а при остановке не успевают охладиться до температуры окружающей среды. Примером этой группы являются электродвигатели кранов, сварочное оборудование, подъёмники, молоты, прессовое оборудование. Повторно кратковременный режим характеризуется параметром ПВ (продолжительность включения) и продолжительностью цикла.

< 10 мин

Рис 54.

Стандартные значения для ПВ: 15, 25, 40 и 60%.

В отношении обеспечения надёжности электроснабжения электроприёмники подразделяются на 3 категории:

I – электроприёмники, нарушение электроснабжения которых сопряжено с опасностью для жизни людей, значительным ущербом народному хозяйству и выходом из строя дорогостоящего оборудования. К этой категории относятся: насосные станции водоотлива и водопонижения, устройства электрообогрева, вентиляции и водоотлива при производстве туннельных и подземных работ, шахтные пассажирские подъёмники, устройства электропрогрева бетона при больших объёмах работ и др. Из состава электроприёмников I категории выделяется особая группа электроприёмников, не допускающих остановку технологического процессе из-за возможности возникновения пожара или взрыва. На стройплощадках потебителей категории I нет.

II – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. К этой категории относятся: компрессоры, бетоносмесители, насосы, земснаряды, подъёмно-транспортные механизмы, преобразовательные и сварочные устройства, экскаваторы и другие.

Электроприёмники III категории, перерыв в электроснабжении которых не влечёт последствий, указанных для первых двух категорий. К этой категории относятся: механические мастерские, передвижные котельные, значительная часть ручного инструмента, материальные склады, коммунально-бытовые объекты строительства и другие.

Электроприёмники I-й категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимнорезервирующих источников питания и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Независимым называется источник питания, на котором сохраняются напряжения при исчезновении его на других источниках.

Для электроснабжения особой группы электроприёмников I-й категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого ваимно независящего источника питания.

17.12.2012

Электроприёмники II-й категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимнорезервирующих источников питания. Для электроприёмников II-й категории при нарушении электроснабжения одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.

Для электроприёмников III-й категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены повреждённого элемента системы электроснабжения не превышают одних суток. В зависимости от доли потребителей первой и второй категории их мощности, удалённости строительной площадки от электросетей, наличия источников питания и других факторов при нимается комплекс мер для обеспечения надёжности электроснабжения таких, как

· Построение питающих и распределительных сетей;

· Использование резервных источников питания;

· Использование сетевой автоматики, в частности, устройства автоматического повторного включения (АПВ) и автоматическое включение резервного источника питания (АВР).

Сущность АПВ заключается в том, что, отключившийся под действием релейной защиты элемент системы электроснабжения включается через некоторое время снова под напряжение, если причина, вызвавшая действие релейной защиты, исчезла. Например, перекрытия изоляторов, воздушного промежутка между проводами или шинами. АВР применяется при наличии электроприёмников I-й категории. При выходе из строя линии или трансформатора позволяет быстро восстановить электроснабжение потребителей, время срабатывания 0,4..0,5 сек.

Трансформаторные подстанции

ТП служат для приёма, преобразования напряжения и распределения электроэнергии и состоят из трансформатора, распределительных устройств, устройств управления защиты, контроля и учёта электроэнергии. По конструктивному выполнению различают следующие типы распределительных трансформаторных подстанций:

· Открытые;

· Закрытые;

· Передвижные.

Когда предусмотренная проектом постоянного электроснабжения ТП не может быть введена в эксплуатацию, устанавливаются КТП (комплектные), которые относятся к временным. КТП представляют собой передвижные устройства, применяются, преимущественно, в строительстве.

При строительстве объектов, удалённых от энергосистем, применяют собственные передвижные электростанции стройплощадок.

Преимущества:

1) Большая маневренность;

2) Простота подачи электроэнергии стройплощадкам;

3) Возможность разместить их в центре нагрузок или в любом месте в зависимости от необходимости.

Они состоят из двигателя внутреннего сгорания, генератора и распределительного стройства. Двигатель преобразует энергию сжигаемого топлива в механическую энергию, за счёт которой генератор вырабатывает электрическую энергию.

По своему назначению собственные электростанции подразделяются на:

1) Силовые;

2) Осветительные;

3) Зарядные;

4) Специальные.

Радиальные схемы

Рис 63.

Применяются для питания мощных электроприёмников или распределительных щитов, питающих электроприёмники небольшой мощности, рассредоточенные по производственной площади в разных направлениях от источника питания.

Схема наглядна, проста в эксплуатации и создаёт надёжные условия для электроснабжения потребителей, так как практически каждый электроприёмник имеет собственную питающую линию и, в случае аварийного режима в сети, происходит отключение одного из приёмников.

24.12.2012

Рис 64

Применяется, если приёмники расположены на одной линии. К магистрали подключаются не более 3-4-х распределительных пунктов, имеющих общий подключающий аппарат в её начале. При питании потребителей первой и второй категории используются схемы с двумя магистралями. Магистрали подключаются к разным секциям Ш. При аварийном отключении одной магистрали, производится перевод нагрузки на другую магистраль.

Рис 65

Комбинированные схемы

Представляют совокупность радиальных и магистральных схем распределения электрической энергии.

Рис 66

Коммутационные аппараты

Предназначены для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой. К ним относятся рубильники, пакетные выключатели, контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели. Выполняются одно-, двух- и трёхполюсные. Номинальные токи рубильников: от 10 до 2000 А.

Пакетный выключатель служит для неавтоматического управления электроустановками небольшой мощности. Контакторы, магнитные пускатели служат для дистанционного, иногда, автоматического управления электроустановками небольшой и средней мощности. Автоматы используются для нечастых (не более 3-х операций в час) по включению и отключению электрических цепей.

Защита электрических сетей

В аварийных режимах и при перегрузках электрические сети и электроприёмники могут быть повреждены токами, превышающими допустимые значения. Для обеспечения их работоспособности используются защитные аппараты, которые устанавливаются в начале каждого участка цепи, то есть на каждом ответвлении. Повреждённый участок электрической сети должен быть мгновенно отключен, чтобы предотвратить протекание тока короткого замыкания по другим элементам цепи.

Защитные аппараты предназначены для защиты электроустановок от коротких замыканий, перегрузок, снижения напряжения в сети. Защита от короткого замыкания осуществляется для силовых электроприёмников и всех осветительных и силовых сетей. Защита от перегрузки осуществляется для сетей, проложенных открыто, проводами, имеющими горючую изоляцию, для осветительных сетей, для силовых сетей, по технологическим особенностям в которых может возникнуть перегрузка, для электрических сетей и электроустановок взрывоопасных и пожароопасных зон.

Защита от пониженного напряжения используется для крупных силовых установок, которые не допускают запуска или работы при пониженном напряжении. Наибольшее распространение получили:

1) Предохранители – предназначены для защиты электрических цепей и электрооборудование от токов, превышающих допустимые по условиям нагрева с учётом перегрузочной способности;

2) Автоматы – для защиты от токов кз, перегрузки, понижения напряжения;

3) Магнитные пускатели – от перегрузки и понижения напряжения.

Электроосвещение

Установкой электроосвещения называется совокупность осветительных приборов,