Wymagania dotyczące urządzeń elektrycznych
Aparatura elektryczna to bardzo szerokie pojęcie. Jest to urządzenie przeznaczone do przełączania, monitorowania, sterowania, zabezpieczania i regulacji obwodów elektrycznych i maszyn, a także urządzenie wykorzystujące energię elektryczną do sterowania, zabezpieczania i regulacji procesów nieelektrycznych oraz maszyn i urządzeń nieelektrycznych.
Szereg wymagań stawianych jest urządzeniom elektrycznym od strony pracy, a te same wymagania dla różnych typów urządzeń mogą mieć znaczenie pierwszorzędne i drugorzędne.
Każde urządzenie elektryczne pracuje w obwodzie, w którym występuje określone napięcie. Izolacja urządzenia (jego części pod napięciem do ziemi i do siebie nawzajem) musi mieć określony poziom, aby nie dochodziło do zachodzenia na siebie i uszkodzenia urządzenia.
Wartość napięcia probierczego, jakie musi wytrzymać urządzenie, jest zwykle kilkakrotnie wyższa od napięcia roboczego sieci, w której pracuje urządzenie, ponieważ znane są wzrosty napięcia w każdym obwodzie w stosunku do normalnego napięcia roboczego.
Poziom izolacji urządzenia zależy głównie od napięcia roboczego sieci, w której ma pracować, a także od warunków pracy urządzenia (w jakim pomieszczeniu lub na zewnątrz, czy urządzenie jest podłączone do sieci sieci, gdzie mogą wystąpić przepięcia atmosferyczne, a także do pracy w warunkach specjalnych).
Wiele rodzajów urządzeń elektrycznych jest narażonych na działanie działanie prądów zwarciowych, których wartość może być 15 — 50 (i więcej) razy większa niż normalne prądy płynące przez urządzenie (są to przede wszystkim łączniki, przekładniki prądowe, ograniczniki prądu, w mniejszym stopniu przekaźniki).
Przeciążenia powodują powstawanie dużych sił mechanicznych w aparacie oraz znaczny wzrost temperatury części pod napięciem. Oczywiście konstrukcja urządzenia musi wytrzymać taki reżim iz tego punktu widzenia na urządzenie elektryczne nakładane są również pewne wymagania, charakteryzujące się górną granicą prądu, który urządzenie musi wytrzymać, oraz czasem, w którym aparat musi bezboleśnie przepuszczać przez siebie prąd zwarcia.
Następnie na każde urządzenie elektryczne nakładane są pewne wymagania dotyczące szybkości i dokładności działania. Te wymagania dla różnych typów urządzeń są sformułowane nieco inaczej.
Tak więc w przypadku urządzeń przełączających wymagania te ograniczają się do ustawiania czasów włączania i wyłączania, w przypadku przekaźników oprócz czasu działania dodaje się wymagania dotyczące ich działania dokładnie w określonych trybach obwodu, dla regulatorów, a także dla przekaźników i prędkości i dokładność — oba wymagania są najważniejsze, do pomiaru transformatorów — dokładność przekazywania wartości prądów i napięć pierwotnych do celu wtórnego, do urządzeń pomiarowych, liczników, przekaźników itp.
W związku z tym na urządzenia elektryczne nakładane są następujące podstawowe wymagania:
1. Urządzenie musi mieć pewną „stabilność termiczną” — nie przegrzewać się poza dopuszczalne granice, zarówno podczas normalnego trybu obwodu, jak i podczas zwarcia.
2. Urządzenie musi mieć określony „poziom izolacji”, to znaczy jego izolacja musi wytrzymać napięcie, które może występować podczas pracy.
3. Urządzenie, które ma styki do włączania i wyłączania prądu, musi być w stanie wykonać tę operację: wyłączać i włączać prądy, które mogą powstać podczas pracy urządzeń elektrycznych.
4. Urządzenia automatyki (przekaźniki, regulatory itp.) oraz elementy działające automatycznie w urządzeniach (wyłączające cewki w automatach itp.) muszą zostać uruchomione dokładnie w takich warunkach pracy obwodu, w jakich mają pracować. Ponadto każde urządzenie elektryczne ma szereg specjalnych wymagań wynikających z jego przeznaczenia i konstrukcji.