Електричні апарати
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.
Основні групи
Комутаційні – вмикати та вимикати електричні кола – роз'єднувачі, вимикачі високої і низької напруги (автоматичні і неавтоматичні), рубильники, перемикачі тощо.
Захисні – захист електричних кіл від струмів короткого замикання і перевантажень – запобіжники високої і низької напруги, автоматичні вимикачі.
Обмежувальні – обмеження в електричних колах струмів короткого замикання (реактори) і перенапруг (розрядники).
Пускорегулювальні – керування електроприводами та іншими промисловими споживачами електроенергії – контактори, магнітні пускачі, силові і командні контролери, реостати.
Контролювальні – контроль заданих електричних і неелектричних параметрів в електричних колах – реле та датчики.
Регулювальні – автоматична безупинна стабілізація або регулювання заданого параметра електричного кола або системи.
Вимірювальні – ізоляція кіл первинної комутації (головного кола струму) від кіл вимірювальних і захисних приладів – вимірювальні трансформатори струму та напруги, а також ємнісні подільники напруги.
Рубильник (Ножовий вимикач)
Ножовий вимикач (застаріла назва – рубильник, трапляються також варіанти мечик, розмикач) – електричний комутаційний апарат, що має рухомі контакти ножеподібного типу, який призначений для ручного вмикання, вимикання і перемикання електричних кіл із постійною напругою до 440 В та змінною напругою до 500 В при відсутності навантаження і при постійній напрузі до 220 В та змінній до 380 В під навантаженням.
За сучасною класифікацією рубильники відносяться до вимикачів навантаження або перемикачів ножового типу з ручним керуванням і в нормативній документації (ДСТУ та стандартах IEC) термін «рубильник» не використовується.
Вимикач (перемикач)
1. Пакетний вимикач (перемикач) – комутаційний апарат ручного керування, аналогічний рубильнику.
На відміну від рубильника електрична дуга виникає всередині пакетів і гаситься.
Види:
Пакетний вимикач (перемикач)
Конструкція ПВ3-60-КЗ
Пакетний вимикач складається з таких деталей, поміщених у корпусі приладу пружинного механізму перемикання, що забезпечує стрибковий процес вмикання/вимикання;
нерухомих контактів, розташованих по колу;
рухомих контактів у формі ножів;
пакет іскрогасильних шайб.
Клеми нерухомої групи контактів розташовані із зовнішнього боку корпусу. До них під'єднуються дроти. Рухомі контакти розташовані на ізоляційній втулці квадратного перерізу, яка приводиться в дію пружинним механізмом, що накопичує енергію від зусилля.
2. Автоматичний вимикач
2. Автоматичний вимикач – комутаційний та захисний апарат.
Вмикається вручну, вимикається вручну або автоматично при короткому замиканні та перевантаженні.
Автомати можна використовувати для оперативних включень та перемикань, але не частих: від 5 до 30 включень за годину залежно від серії. Якщо комутувати якесь навантаження потрібно часто, наприклад, прямий пуск електродвигунів, то для цього використовуються електромагнітні пускачі, а не автоматичні вимикачі.
2. Автоматичний вимикач
Електрична дуга виникає при розмиканні контактів електричних апаратів.
Контролери ручного та дистанційного керування
призначені для ручного та/або дистанційного керування одно- та трифазними дизельними та газовими електрогенераторними установками, а також - портативними бензиновими електростанціями.
Контролер машиніста також призначений для керування. З його допомогою можна здійснювати дистанційне керування тяговим двигуном у гальмівному або ж тяговому режимі.
Якщо в разі електровоза перемикання реверсивної рукояті змінює ланцюги управління, то для тепловоза переміщення такого важеля означатиме зміну напрямку руху.
1-реверсивна рукоятка; 2-штурвал; 3-корпус; 4-реверсивний барабан; 5-контактні елементи; 6-головний вал із шайбами; 7-кулачкові шайби; 8,11-пружини; 9-фіксатор; 10-важіль; 12-храповик; 13- важіль контактного елемента; 14-контактні болти; 15-пружина; 16-рухомі контакти; 17-пласмасовий ізолятор
Контролер машиніста тепловоза
Магнітні контактори або пускачі
це апарати, які використовуються в електричних силових колах постійного і змінного струму для частих включень і виключень. Основним застосуванням контакторів є дистанційне керування електричними апаратами і машинами в установках з напругою до 690 В, силою струму – до 1600А.
Контактор складається тільки з електромагнітної котушки та силових контактів, в ньому не передбачені елементи теплового захисту, індикації стану або фіксації положення.
Магнітний пускач складається як власне з контактора, так і з реле захисту від струмів перевантаження, блок-контактів, кнопок «Start», «Stop». Можливі варіанти виконання в одному корпусі з автоматичним вимикачем для захисту від струмів КЗ. У конструкції одного пускача може бути два контактора, тоді він може бути використаний в схемі реверсу електродвигуна або під час плавного пуску потужного двигуна, коли потрібно переключати схему з «трикутника» на «зірку».
Магнітні контактори або пускачі
Магнітні контактори або пускачі
Принцип роботи магнітних контакторів (пускачів)
В основі лежить електромагніт з рухомою частиною сердечника та пружиною. Коли живлення котушки вимкнено, пружина відштовхує частини магнітопроводу. Силові контакти при цьому розімкнені. При включенні електромагніту частини сердечника замикаються та контакти замикаються.
Реле захисту і керування
Електричні апарати, призначені для замикання та розмикання кіл з невеликими струмами, називають реле.
В апаратній камері тепловоза встановлено 15 електромагнітних реле, які поділяються на реле з дистанційним приводом (РУ1-РУ5, РСМД1, РСМД2, РВ, РЗС та Р1) та реле, які працюють автоматично (РЗ, РБ1, РБ2, РП1 і РП2).
Реле типу RА441 застосовані в колах дистанційного керування дизелем та збудження збуджувача. Реле має чотири пари замикаючих і чотири пари розмикаючих контактів.
Реле захисту і керування
Реле управління типу RА441:�1 - контргайка; 2 - кутник; 3 - якір; 4 - фігурна обмежувальна скоба; 5 - котушка; 6 - сердечник; 7 - ярмо; 8 - тримач; 9 - гвинт; 10, 12, 13 - текстолітові колодки; 11 - нерухомий контакт; 14, 17 - контактні болти; 15 - шунт; 16 - контактний палець; 18, 25 - планки; 19 - накладка; 20, 26 - болти; 21 - відключаюча пружина; 22 - тарілчаста шайба; 23 - гетинаксова прокладка; 24 - жолобок; 27 - латунна платівка
Реле типу RD11 використовують для керування електродвигуном (сервомотором) СМД регулятора дизеля, для виведення частини резистора в колі незалежного збудження збуджувача, а також у схемі автоматичної локомотивної сигналізації (АЛСН).
Висновок
Існує багато видів електричних апаратів, які виконують функції «включення-відключення», тобто комутації, керування, регулювання, захисту електричних мереж та електрообладнання.
Для безаварійної роботи електроустаткування необхідно майбутнім електромонтерам добре знати будову, принцип дії електричних апаратів та якісно виконувати їх обслуговування та ремонт.