Основные требования, предъявляемые к аппаратам

Требования, предъявляемые к электроаппаратам, зависят от назначения, условий применения и эксплуатации аппарата.

Все электроаппараты должны удовлетворять следующим общим требованиям [3]:

1) ЭА должен надежно работать при колебаниях напряжения в заданных пределах относительно номинального значения напряжения Uуст.ном электроустановки, где он применяется (обычно от 0,85Uуст.ном до 1,1Uуст.ном); изоляция частей ЭА должна обеспечивать надежную работу аппарата при возможных перенапряжениях.

ЭА выбираютпо номинальному напряжению так, чтобы выполнялось условие

Uуст ном Основные требования, предъявляемые к аппаратам - student2.ru Uап. ном ,

где Uап.ном - номинальное напряжение ЭА (указывается на щитке аппарата).

При выборе ЭА следует сопоставлять наибольшее рабочее напряжение электрической установки Uраб.макс с наибольшим допустимым напряжением аппарата Uдоп.макс. Однако, как правило, Uраб.макс=(1,1…1,15)Uуст.ном, а Uдоп.макс = (1,1…1,15) Uап.ном. Тогда при выборе ЭА достаточно сопоставить номинальные напряжения установки и аппарата, чтобы гарантировать длительную работу без повреждений его изоляции.

2) Температура нагрева токоведущих частей ЭА, работающего в номинальном режиме, не должна превышать установленного допустимого значения.

ЭА выбираютпо номинальному току из условия

Iн. макс Основные требования, предъявляемые к аппаратам - student2.ru Iап ном ,

где Iн. макс- максимальный длительный ток нагрузки цепи; Iап.ном - номинальный ток ЭА, т.е. ток, который аппарат может выдержать длительное время, если температура окружающей среды не превышает рассчетную температуруθрасч (например, 40 оС).

Если длительный ток нагрузки превысит номинальный ток ЭА, то температура его отдельных частей и контактов превысит допустимую температуру, что сократит срок службы ЭА, так как механические и электрические свойства материала частей аппарата с повышением температуры ухудшаются.

ЭА может работать и при температуре окружающей среды большей, чем рассчетная температура θрасч, но при этом наибольший допускаемый ток Iраб аппарата должен быть меньше номинального тока. Обычно Iраб при температуре среды θсредырасч определяют по приближенной формуле

Iраб = Iап. ном[(θдоп - θсреды) / (θдоп - θрасч)]1/2,

где θдоп- длительно допускаемая температура нагрева наиболее чувствительных к изменению температуры частей или узлов аппарата (например, коммутирующих контактов).

Если режим работы аппарата повторно-кратковременный, то в расчетах и при выборе аппарата учитывается относительная продолжительность включения (ПВ), равная в относительных единицах отношению продолжительности пребывания аппарата во включенном состоянии к продолжительности пребывания во включенном и отключенном состояниях на цикле работы. При повторно-кратковременном режиме работы температура аппарата не достигает установившегося значения, такого как при продолжительном режиме работы.

3) При возникновении ненормальных режимов (например, токов короткого замыкания или перегрузки) ЭА должен выдерживать термическое и электродинамическое воздействия тока без деформации деталей и нарушения свойств изоляции, препятствующих эксплуатации ЭА.

ЭА проверяют на термическую устойчивость, сопоставляя количество тепла Qк.з., выделяемое в аппарате током короткого замыкания за время короткого замыкания, с количеством тепла Qдоп, допустимым для аппарата.

Количество выделяемого тепла прямо пропорционально произведению квадрата силы тока короткого замыкания на время его действия. Поэтому проверка на термическую устойчивость сводится к проверке неравенства

I2к.з. .Tк.з. <I2t . T ,

где Iк.з., Tк.з. - рассчетные значения тока и времени короткого замыкания; It– ток термической устойчивости при указанном заводом-изготовителем одной, пяти или десяти секундах времени его действия T.

Аппараты, защищенные токоограничивающими предохранителями, проверять на термическую устойчивость нет необходимости.

Выбираемый ЭА проверяют на электродинамическую устойчивость по условию

Iк.з. <Iд.у ,

где Iк.з.- расчетное ударное (при переменном токе) или наибольшее мгновенное (при постоянном токе) значение тока короткого замыкания, Iд.у - ток электродинамической устойчивости, т.е. мгновенное значение максимально допустимого тока через аппарат.

Аппараты, защищенные токоограничивающими предохранителями, проверять на электродинамическую устойчивость нет необходимости.

4) ЭА должен иметь минимальные массогабаритные характеристики и стоимость, быть удобным в эксплуатации, надежным, технологичным в производстве.

Наши рекомендации