1.4 Коммутационно-Электрические аппараты

Основные сведения

Аппарат ( от латинского «apparatus» - оборудование ) – прибор, техническое устрой

ство, приспособление.

Коммутация ( от латинского «commutatio» - перемена ) – процесс переключения

электрических цепей.

Коммутационный аппарат ( англ. - switchgear) – аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей.

На современных судах все механизмы электрифицированы. Это означает, что они

приводятся в движение при помощи электродвигателей. Для управления электродвигате-

лями применяют электрические аппараты. Простейшим таким аппаратом является рубильник, при помощи которого вручную включают или выключают электродвигатель.

В общем случае электрическим аппаратом называют электротехническое устрой

ство, предназначенное для управления электрическими то

ками или механическими нагруз-

ками электрооборудования.

При этом под управлением электрическим током понимают коммутацию, стабили-

зацию, регулирование и преобразование электрического тока.

. Классификация электрических аппаратов

В настоящее время существует множество разновидностей самих аппаратов и вы-

полняемых ими функций, что делает невозможным классификацию аппаратов по одному какому-либо признаку.

Поэтому на практике электрические аппараты классифицируют по 8 основным при

знакам:

1. области применения;

2. назначению;

3. принципу действия;

4. напряжению;

5. конструктивному исполнению;

6. способу управления;

7. режиму работы;

8. наличию перемещающихся ( подвижных ) контактов.

1. По области примененияэлектрические аппараты делятся на 2 группы ( публи

кация 50 ( 441 ) Международной электротехнической комиссии ):

1. аппаратура распределительных устройств;

2. аппаратура управления.

При этом к аппаратуре распределительных устройств относят аппараты, применя-

емые при генерировании, передаче, распределении и преобразовании электроэнергии, а к аппаратуре управления – аппараты, применяемые для управления аппаратами распредели

тельных устройств.

Иначе говоря, аппараты распределительных устройств используют в силовых це-

пях, а аппараты управления – в цепях управления. Часто аппараты управления называют командоаппаратами.

К силовым относят цепи, содержащие элементы, предназначенные для производ-

ства, передачи, распределения и преобразования электроэнергии, в частности:

1. на постоянном токе – цепи обмоток якорей электродвигателей;

2. на переменном токе – цепи обмоток статоров асинхронных электродвигателей

с короткозамкнутым ротором, а также цепи обмоток роторов асинхронных двигателей с фазным ротором.

К цепям управления относят вспомогательные цепи аппарата, предназначенные для

его управления, например, цепь катушки контактора.

. По назначению электрические аппараты делятся на 4 вида:

1. коммутационную – для включения и отключения электрических цепей ( рубиль-

ники, неавтоматические выключатели, переключатели, разъединители и др. );

2. защитную – для защиты электрических установок в режимах, отличных от номи

нальных ( предохранители, автоматические выключатели, реле тока, напряжения, мощно

сти, конечные и путевые выключатели, и др. );

3. пуско-регулировочную – для пуска и регулирования различных параметров

электрических установок ( пускатели, пусковые и пуско-регулировочные реостаты, регуляторы возбуждения и др. );

4. контролирующую – для контроля заданных режимов работы электрических

установок ( реле температуры, давления, уровня, частоты вращения и др. )

Устройство автоматического выключателя

Выключатели состоят из следующих основных элементов:

1. главной контактной системы ( главных контактов );

2. дугогасительной системы;

3. привода;

4. расцепляющего устройства;

5. расцепителей;

6. вспомогательных контактов.

Рассмотрим устройство выключателя на токи свыше 200 А, изображенного в упрощенном вид ( рис. 4. 12 ).

Рис. 4.12. Принципиальная схема автоматического выключателя на токи

свыше 200 А:

1. дугогасительный контакт; 2 – дугогасительная камера; 3 – главные неподвижные контакты; 4 – тепловой расцепитель ( с биметаллической пластиной ); 5 – электро-

магнитный расцепитель ( реле максимального тока ); 6 – минимальный расцепитель

( реле минимального напряжения ); 7 – независимый расцепитель ( промежуточное реле ); 8 – рукоятка выключателя; 9 – упор; 10, 12 – «ломающиеся» рычаги; 11 – ка-

тушка дистанционного включения автомата; 13 – отключающая пружина; 14 - шунт

Главная контактная системавыключателя состоит из трех главных контактов 3 –двух неподвижных и одного подпружиненного подвижного, и дугогасительного контакта 1. Через главные контакты проходит ток электрической цепи, которую автомат защищает. Дугогасительный контакт защищает главные контакты от воздействия электрической дуги при их размыкании.

Дугогасительная системапредставляет собой съемную камеру 2, которая закрепле

на на оси О. Для осмотра контактов камеру можно поднять вверх поворотом вокруг оси Опо часовой стрелке. На рис. 4.12 камера показана в рабочем положении.

Привод выключателя предназначен для его включения и отключения. Данный вы-

ключатель имеет ручной и электромагнитный привод.

В состав привода входят рукоятка выключателя 8, «ломающиеся» рычаги 10, 12 и

катушка 11 дистанционного включения автомата. Отключение выключателя происходит

при помощи пружины 13 после разъединения расцепляющего устройства.

Расцепляющее устройствопредназначено для механического воздействия на при-

вод автомата при его отключении. На рис. 4.12 это устройство условно показано в виде рычага в форме перевернутой буквы «Т».

Расцепители представляют собой реле той или иной конструкции, механически воз

действующие на расцепляющее устройство. Таких расцепителей на рис. 4.12 показано четыре:

1. электромагнитный расцепитель ( по току ) в виде реле максимального тока 5;

2. тепловой расцепитель ( по току ) в виде теплового реле с биметаллической пла-

стиной 4;

3. минимальный расцепитель ( по напряжению ) в виде реле напряжения 6;

4. независимый расцепитель в виде промежуточного реле 11.

Вспомогательные контактына рис. 4.12 не показаны. Обычно вспомогательные контакты расположены внутри съемногокоммутатора, который пристраивают к корпусу выключателя. Подвижный шток коммутатора механически связан с подвижной частью выключателя, поэтому при включении выключателя вспомогательные контакты переклю-

чаются. Эти контакты используют в цепях сигнализации и контроля.