Klasyfikacja urządzeń elektrycznych

Urządzenia elektryczne Jest to urządzenie, które kontroluje odbiorniki i dostawy energii elektrycznej, a także wykorzystuje energię elektryczną do sterowania procesami nieelektrycznymi.

Urządzenia elektryczne ogólnego przeznaczenia przemysłowego, elektryczne urządzenia i urządzenia gospodarstwa domowego produkowane są na napięcie do 1 kV, wysokie napięcie — powyżej 1 kV. Do 1 kV dzieli się na urządzenia do sterowania ręcznego i zdalnego, urządzenia zabezpieczające i czujniki.

Urządzenia elektryczne są klasyfikowane według szeregu cech:

1. celowo, tj. główna funkcja realizowana przez urządzenie,

2. co do zasady działania,

3. ze względu na charakter pracy

4. rodzaj prądu

5. wielkość prądu

6. wartość napięcia (do 1 kV i więcej)

7. wydajność

8. stopnie ochrony (IP)

9. zgodnie z projektem

Cechy i obszary zastosowania urządzeń elektrycznych

Klasyfikacja urządzeń elektrycznych w zależności od przeznaczenia:

1.Urządzenia sterujące przeznaczone do uruchamiania, cofania, zatrzymywania, regulacji prędkości obrotowej, napięcia, prądu maszyn elektrycznych, maszyn do obróbki metalu, mechanizmów lub do uruchamiania i regulacji parametrów innych odbiorników energii elektrycznej w układach zasilania. Główną funkcją tych urządzeń jest sterowanie napędami elektrycznymi i innymi odbiornikami energii elektrycznej. Cechy: częste włączanie, wyłączanie do 3600 razy na godzinę, tj. 1 raz na sekundę.

Obejmują one elektryczne ręczne urządzenia sterujące — przełączniki i przełączniki pakietów, klucze do noży, klucze uniwersalne, sterowniki i sterowniki, reostaty itp. oraz elektryczne urządzenia do zdalnego sterowania — przekaźniki elektromagnetyczne, przekąski, styczniki itp.

2. Zabezpieczenia służą do przełączania obwodów elektrycznych, zabezpieczania urządzeń elektrycznych i sieci elektrycznych przed przetężeniami tj. prądami przeciążeniowymi, szczytowymi, zwarciowymi.

Zawierają bezpieczniki, przekaźniki termiczne, przekaźniki prądowe, wyłączniki automatyczne itp.

3. Urządzenia kontrolne przeznaczone są do kontrolowania określonych parametrów elektrycznych lub nieelektrycznych. Ta grupa obejmuje czujniki. Urządzenia te przetwarzają wielkości elektryczne lub nieelektryczne na elektryczne i dostarczają informacji w postaci sygnałów elektrycznych. Główną funkcją tych urządzeń jest kontrola określonych parametrów elektrycznych i nieelektrycznych.

Należą do nich czujniki prądu, ciśnienia, temperatury, położenia, poziomu, fotoczujniki, a także przekaźniki realizujące funkcje czujnikowe, np. przekaźnik kontroli prędkości (RKS), przekaźnik czasowy, napięcie, prąd.

Klasyfikacja urządzeń elektrycznych ze względu na zasadę działania

Zgodnie z zasadą działania urządzenia elektryczne dzielą się w zależności od charakteru działającego na nie impulsu. Ze względu na zjawiska fizyczne, na których opiera się działanie urządzeń, najczęściej spotykane są następujące kategorie:

1. Elektryczne urządzenia przełączające do zamykania i otwierania obwodów elektrycznych za pomocą połączonych ze sobą styków w celu zapewnienia przepływu prądu z jednego styku do drugiego lub oddalonego od siebie w celu przerwania obwodu elektrycznego (klucze, przełączniki itp.)

2. Elektromagnetyczne urządzenia elektryczne, których działanie zależy od sił elektromagnetycznych powstających podczas pracy urządzenia (styczniki, przekaźniki, ...).

3. Elektryczne urządzenie indukcyjne, którego działanie opiera się na interakcji prądu i pola magnetycznego (przekaźniki indukcyjne).

4. Cewki indukcyjne (dławiki, dławiki do nasycenia).

Podział urządzeń elektrycznych ze względu na charakter pracy

Ze względu na charakter pracy rozróżnia się urządzenia elektryczne w zależności od trybu obwodu, w którym są zainstalowane:

1. Urządzenia, które działają przez długi czas

2. przeznaczone do krótkotrwałej eksploatacji,

3. pracować w warunkach obciążenia przerywanego.

Klasyfikacja urządzeń elektrycznych ze względu na rodzaj prądu

Z natury prądu: bezpośredni i przemienny.

Wymagania dotyczące urządzeń elektrycznych

Odmiany projektowe nowoczesnych urządzeń są szczególnie zróżnicowane, pod tym względem wymagania dla nich również są różne. Istnieją jednak pewne ogólne wymagania, niezależnie od celu, zastosowania lub konstrukcji aparatu.Zależą one od przeznaczenia, warunków pracy oraz wymaganej niezawodności urządzeń.

Izolację urządzenia elektrycznego należy obliczyć w zależności od warunków ewentualnych przepięć, które mogą wystąpić podczas pracy instalacji elektrycznej.

Urządzenia przeznaczone do częstego załączania i wyłączania znamionowego prądu obciążenia muszą charakteryzować się dużą wytrzymałością mechaniczną i elektryczną, a temperatura elementów przewodzących prąd nie może przekraczać dopuszczalnych wartości.

W przypadku zwarcia przewodząca prąd część urządzenia poddawana jest znacznym obciążeniom termicznym i dynamicznym, które są spowodowane dużym prądem. Te ekstremalne obciążenia nie mogą zakłócać normalnej pracy urządzenia.

Urządzenia elektryczne w obwodach nowoczesnych urządzeń elektrycznych muszą mieć wysoką czułość, szybkość, elastyczność.

Ogólnym wymaganiem dla wszelkiego rodzaju urządzeń jest prostota ich budowy i obsługi, a także wydajność (małe gabaryty, jak najniższa waga urządzenia, minimalna ilość drogich materiałów do produkcji poszczególnych części).

Tryby pracy urządzeń elektrycznych

Nominalny tryb pracy to tryb, w którym element obwodu elektrycznego działa przy wartościach prądu, napięcia, mocy określonych w paszporcie technicznym, co odpowiada najkorzystniejszym warunkom pracy pod względem wydajności i niezawodności (trwałość ).

Praca normalna — tryb, w którym urządzenie pracuje z parametrami trybu nieznacznie odbiegającymi od nominalnych.

Praca awaryjna — jest to tryb, w którym parametry prądu, napięcia, mocy przekraczają wartość nominalną dwa lub więcej razy.W takim przypadku obiekt powinien zostać wyłączony. Tryby awaryjne obejmują przechodzenie prądów zwarciowych, prądów przeciążeniowych, podnapięć w sieci.

Niezawodność – bezawaryjna praca urządzenia przez cały okres jego eksploatacji.

Właściwość urządzenia elektrycznego do wykonywania określonych funkcji, utrzymywania w czasie wartości ustalonych wskaźników operacyjnych w określonych granicach, odpowiadających określonym trybom i warunkom użytkowania, konserwacji i naprawy, przechowywania i transportu.

Wykonanie urządzeń elektrycznych zgodnie ze stopniem ochrony

Stopień ochrony przed wnikaniem cząstek stałych i cieczy określony przez GOST 14254-80. Zgodnie z GOST ustala się 7 stopni od 0 do 6 penetracji cząstek stałych i od 0 do 8 penetracji cieczy.

Określenie stopni ochrony

Ochrona przed wnikaniem ciał stałych i kontaktem personelu z częściami pod napięciem i obracającymi się.

Ochrona przed wnikaniem wody.

0

Nie ma specjalnej ochrony.

1

Duże obszary ludzkiego ciała, takie jak dłonie i cząstki stałe większe niż 50 mm.

Krople spadające pionowo.

2

Palce lub przedmioty nie dłuższe niż 80 mm i ciała stałe o długości powyżej 12 mm.

Opada, gdy pocisk jest przechylony do 150 w dowolnym kierunku od normalnej pozycji.

3

Narzędzia, druty i cząstki stałe o średnicy większej niż 2,5 mm.

Deszcz padający na skorupę pod kątem 600 od pionu.

4

Drut, cząstki stałe większe niż 1 mm.

Rozpryski spadające na skorupę we wszystkich kierunkach.

5

Niewystarczająca ilość pyłu, aby zakłócać działanie produktu.

Wyrzucane strumienie we wszystkich kierunkach.

6

Pełna ochrona przed kurzem (pyłoszczelna).

Fale (woda nie powinna wchodzić podczas fal).

7

—

Po krótkim zanurzeniu w wodzie.

8

—

Przy dłuższym zanurzeniu w wodzie.

Skrót „IP” jest używany do określenia stopnia ochrony. Na przykład: IP54.

Jeśli chodzi o urządzenia elektryczne, istnieją następujące rodzaje implementacji:

1. Stopień ochrony IP21, IP22 (nie niższy).

2. Odporny na zachlapanie, kroploszczelny IP23, IP24

3. Wodoodporny IP55, IP56

4. Pyłoszczelna IP65, IP66

5. Zamknięte IP44 — IP54, te urządzenia mają wewnętrzną przestrzeń odizolowaną od środowiska zewnętrznego

6. Uszczelnione IP67, IP68. Urządzenia te są wykonane ze szczególnie gęstą izolacją od otoczenia.

Charakterystyka klimatyczna urządzeń elektrycznych określona przez GOST 15150-69. Zgodnie z warunkami klimatycznymi jest on oznaczony następującymi literami: У (N) — klimat umiarkowany, CL (NF) — klimat zimny, TB (TH) — klimat tropikalny wilgotny, ТС (TA) — klimat tropikalny suchy, О ( U) — wszystkie regiony klimatyczne na lądzie, rzekach i jeziorach, M — umiarkowany klimat morski, OM — wszystkie strefy morskie, B — wszystkie regiony makroklimatyczne na lądzie i morzu.

Kategorie rozmieszczenia urządzeń elektrycznych:

1. Na zewnątrz,

2. Pomieszczenia, w których wahania temperatury i wilgotności nie odbiegają znacząco od wahań na wolnym powietrzu,

3. Pomieszczenia zamknięte z naturalną wentylacją bez sztucznej regulacji warunków klimatycznych. Brak narażenia na piasek i kurz, słońce i wodę (deszcz),

4. Pomieszczenie ze sztuczną regulacją warunków klimatycznych. Brak narażenia na piasek i kurz, słońce i wodę (deszcz), powietrze zewnętrzne,

5. Pomieszczenia o dużej wilgotności (długotrwała obecność wody lub kondensacji wilgoci)

Wersja klimatyczna i kategoria umieszczenia są podane w oznaczeniu typu produktu elektrycznego.

Dobór urządzeń elektrycznych

Wybór urządzeń elektrycznych jest problemem, w rozwiązaniu którego należy wziąć pod uwagę:

• aparatura elektryczna, przełączane prądy, napięcia i moce;
• parametry i charakter obciążenia — czynne, indukcyjne, pojemnościowe, o niskiej lub wysokiej rezystancji itp.;
• liczba zaangażowanych obwodów;
• napięcia i prądy obwodów sterowania;
• Napięcie uzwojenia aparatury elektrycznej;
• tryb pracy urządzenia - krótkoterminowy, długoterminowy, wielokrotny krótkoterminowy;
• warunki pracy urządzenia — temperatura, wilgotność, ciśnienie, wibracje itp.;
• metody mocowania urządzenia;
• wskaźniki ekonomiczne oraz wagi i wielkości;
• łatwość parowania i kompatybilność elektromagnetyczna z innymi urządzeniami i urządzeniami;
• odporność na przeciążenia elektryczne, mechaniczne i termiczne;
• kategoria modyfikacji klimatu i umiejscowienia;
• Stopień ochrony IP,
• wymagania bezpieczeństwa;
• wysokość nad poziomem morza;
• Warunki korzystania.