ЭЛЕКТРОСПЕЦ
ЭЛЕКТРОСПЕЦ

Электрические аппараты,общие сведения

Устройства, служащие для управления электрическими сетями и машинами, называют электрическими аппаратами.
Электрические аппараты выпускаются в открытом и защищенном исполнении для работы на постоянном и переменном токе. По напряжению различают аппараты до 1000 В и выше 1000 В, по назначению:
    -включающие (для включения и отключения электрических цепей);
    -пускорегулирующие (для пуска и регулирования частоты вращения, тока и напряжения электрических машин);
    -защитные (отключающие электрические цепи и машины при возникновении токов перегрузки, коротких замыканиях, изменении напряжения);
    -контролирующие (для наблюдения за параметрами электрической цепи; при их нарушении подается импульс на сигнальные приборы или отключающие аппараты).
Кроме того, электрические аппараты разделяют на однополюсные и трехполюсные, с гашением электрической дуги в масле, деионной решетке или газовой среде, а по способу действия на электромагнитные, индукционные и тепловые.
В электрических сетях используют как контактные аппараты, которые замыканием или размыканием подвижных контактных систем воздействуют на управляемую электрическую цепь, так и бесконтактные, с чьей помощью управление присоединенными к ним электрическими цепями осуществляется за счет изменения электрических параметров этих аппаратов (индуктивности, емкости, сопротивления и т. д.).
Качество контактных соединений аппаратов, реле и приборов является важным фактором, поскольку от него в значительной степени зависит надежность электрической установки в целом.
При прохождении электрического тока в месте соприкосновения двух проводников возникает переходное сопротивление, которое зависит от физических свойств их состояния, силы сжатия в месте контакта, площади соприкосновения, температуры нагрева и др.
Поверхности проводников даже после тщательной обработки не бывают идеально гладкими и в начальный момент соприкасаются микровыступами. Однако при увеличении давления происходит пластическая деформация микровыступов и площадь контакта поверхностей увеличивается.
Практически идеально чистых контактных поверхностей также не бывает. На поверхности всех металлов под действием кислорода образуются оксидные пленки. Так, медь покрывается видимой пленкой, плохо проводящей электрический ток, а на поверхности олова появляется тонкая легко разрушаемая при механических воздействиях оксидная пленка. Поэтому медные контакты часто предварительно покрывают слоем олова (лужение).
Особенно сложно получить соединение хорошего качества при использовании проводников из алюминия. Очищенная поверхность из алюминия уже через несколько секунд пребывания на воздухе покрывается тонкой, твердой и тугоплавкой оксидной пленкой, обладающей высоким электрическим сопротивлением. Температура плавления пленки составляет 2000° С, а алюминия 660° С.
Между тем плохо обработанные или имеющие оксидные пленки контакты обладают большим переходным сопротивлением, по которому судят о качестве контактов в электроаппаратах. Поэтому при монтаже и эксплуатационных работах особое внимание обращают на качество обработки соприкасающихся поверхностей. Медные контакты обрабатывают напильником для создания шероховатости, при которой увеличивается поверхность контакта. Алюминиевые проводники в месте контакта зачищают наждачной шкуркой или металлической щеткой под тонким слоем кварцевазелиновой или цинковазелиновой пасты.
Контакты многих электрических аппаратов покрыты металлокерамикой, благодаря чему они обладают очень хорошими эксплуатационными качествами — высокой термической устойчивостью и большой механической прочностью. Такие контакты промывают ацетоном и не обрабатывают напильником. Детали электрических аппаратов и сами аппараты должны отвечать следующим требованиям:

контакты — включать и отключать токи рабочих режимов, а при необходимости и токи аварийных режимов;

контактные части и механизмы — без нарушения регулировки отрабатывать гарантированное заводом-изготовителем количество циклов включений и отключений;

токопроводящие части — выдерживать нагрев до определенной температуры, вызванный длительным протеканием через них номинального тока или кратковременным действием токов перегрузки и сквозного тока короткого замыкания;

изоляция — обеспечивать надежную и безопасную работу аппарата как при заданных значениях напряжения, так и кратковременных допустимых перенапряжениях.

Перечисленные требования обусловлены назначением электрических аппаратов и воздействием окружающей среды.
Включение и отключение электрических цепей осуществляются неавтоматическими и автоматическими аппаратами. К неавтоматическим аппаратам управления относят рубильники, ящики с рубильниками, переключатели, пакетные выключатели, барабанные выключатели и контроллеры. Для защиты сетей от токов короткого замыкания и перегрузок используют автоматические аппараты (например, магнитные пускатели, автоматические выключатели, контакторы).