Класифікація електричних апаратів

 

Електричним апаратом називається електротехнічний пристрій, призначений для керування електричними і неелектричними об'єктами, а також для захисту цих об'єктів при ненормальних та аварійних режимах роботи електричних мереж та систем.

Означення «електричний апарат» охоплює дуже широке коло побутових і промислових електричних пристроїв. В даному посібнику розглянуто в основному  електричні апарати, що обслуговують електроустановки з виробництва (електростанції), перетворення і розподілу (електричні мережі, системи та підстанції), споживання (електричний привод, побутові споживачі та ін.) електричної енергії в різних галузях виробництва та побуту.

Різноманітність конструкцій електричних апаратів, принципів їх роботи, виконуваних  ними функцій в електричних мережах та поєднання в одному апараті, як правило, декількох функцій не дозволяють класифікувати їх за однією якоюсь ознакою. Доцільним є класифікація електричних апаратів за їх призначенням, тобто за основною функцією, яку виконує електричний апарат. У цьому випадку вони можуть бути розподілені на такі основні групи.

Комутаційні, основне призначення яких – вмикати та вимикати  електричні кола. До цієї групи відносяться  роз'єднувачі, вимикачі високої і низької напруги (автоматичні і неавтоматичні), рубильники, перемикачі тощо.

Захисні, основне призначення яких захист електричних кіл від струмів короткого замикання і перевантажень. До цієї групи відносяться  запобіжники високої і низької напруги, автоматичні вимикачі.

Обмежувальні, призначення яких – обмеження в електричних колах струмів короткого замикання (реактори) і перенапруг (розрядники).

Пускорегулювальні, призначені для керування електроприводами та іншими промисловими споживачами електроенергії. До цієї групи відносяться  контактори, магнітні пускачі, силові і командні контролери, реостати.

Контролювальні, основне призначення яких – контроль заданих електричних і неелектричних параметрів в електричних колах. До цієї групи відносяться  реле та датчики.

Регулювальні, призначені для автоматичної безупинної стабілізації або регулювання заданого параметра електричного кола або системи.

Вимірювальні, призначені для ізоляції кіл первинної комутації (головного кола струму) від кіл вимірювальних і захисних приладів. Вони перетворюють вимірювану величину (струм або напругу)  до стандартного значення, зручного для вимірювань. До них відносяться вимірювальні трансформатори струму та напруги, а також ємнісні  подільники напруги.

Класифікація апаратів за областями застосування більш умовна. Апарати, що обслуговують електричні системи, мережі та системи електропостачання, об’єднують в групу апаратів розподільних пристроїв низької і високої напруги.

Велику групу апаратів, які застосовують для схем автоматичного керування електроприводами і для автоматизації виробничих процесів, зручно об’єднати в групу апаратів керування. Але одні і ті ж апарати можуть знаходитись і серед апаратів розподільних пристроїв, і серед апаратів керування, наприклад, рубильники, пакетні вимикачі, контактори, автоматичні повітряні вимикачі, вимірювальні трансформатори струму, реле тощо.

В межах однієї групи або типу електричні апарати розрізняються за основними технічними параметрами:

а) за напругою – низької напруги (до 660 В включно) та високої напруги (від 1000 В і вище);

б) за родом струму – постійного струму, змінного струму промислової частоти та змінного струму підвищеної частоти;

в) за родом захисту від навколишнього середовища – у виконаннях: відкритому, захищеному, бризкозахищеному, водозахищеному, герметичному, вибухобезпечному і ряду інших;

г) за способом дії – електромагнітні, магнітоелектричні, індукційні, теплові, пневматичні і ін.;

д) за рядом інших факторів – швидкодії, надійності, способу гасіння дуги, точності тощо.

За принципом роботи електричні апарати можуть бути розподілені на дві основні групи – контактні та безконтактні.

Контактні мають рухомі контактні частини і вплив на кероване електричне коло здійснюється шляхом замикання або розмикання цих контактів.

Безконтактні апарати не мають контактів комутування. Ці апарати здійснюють керування шляхом зміни своїх електричних параметрів (індуктивність, ємність, опір ).

Контактні апарати можуть виконуватись як в автоматичному, так і в неавтоматичному виконанні.

Автоматичні – це апарати, що починають діяти від заданого режиму роботи електричного кола, технологічного обладнання або машини.

Неавтоматичні – це апарати, дія яких залежить тільки від волі оператора. Керують ними дистанційно або безпосередньо (рукою, ногою).