Электрические аппараты ДКР Савкова НЕВЕРНОЕ

Учреждение образования
«Гомельский государственный политехнический колледж»
Заочное отделение
СОГЛАСОВАНО
Зав. заочным отделением
УО ГГПК
_______________Г. С. Шкалькова
«____» ___________2010
УТВЕРЖДАЮ
Директор УО ГГПК
_____________А. А. Савицкий
«____» ___________2010
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
И ЗАДАНИЯ
для выполнения контрольной работы
по дисциплине
«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ»
Специальность: 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация
электрооборудования»
2013
Составил преподаватель УО ГГПК
Савкова Т.Н.
Рассмотрены и одобрены
На заседании цикловой комиссии
Протокол №___________от__________________
_________________________________________
(подпись и Ф.И.О. председателя)
По окончании изучения дисциплины учащийся должен в
области электрических аппаратов знать на уровне
представления:
- классификацию и основы теории электрических
аппаратов;
- общие требования, предъявляемые к электрическим
аппаратам;
- область применения и условия эксплуатации
электрических аппаратов;
знать на уровне понимания:
- устройство и принцип действия электрических
аппаратов;
- параметры, технические характеристики, правила
настройки и регулировки электрических аппаратов
управления и защиты;
- исполнение электрических аппаратов по степени защиты
и климатическое исполнение;
- условные графические и буквенно-цифровые
обозначения электрических аппаратов в схемах и чертежах;
уметь:
- правильно выбирать электрические аппараты при замене
технически устаревших или вышедших из строя;
- производить ремонт, регулировку и настройку
электрических аппаратов;
- правильно выбирать электрические аппараты по степени
защиты и климатическому исполнению;
- выбирать электрические аппараты для взрыво- и
пожароопасных зон;
- подбирать зарубежные аналоги электрических аппаратов;
- выполнять расчет параметров и производить выбор
электрических
аппаратов защиты.
Целью выполнения контрольных работ учащимися
является:
- закрепление знаний в части основных теоретических и
методических основ изучаемого курса;
- проверка самостоятельности и способности решать
поставленные задачи.
Методические указания по выполнению
домашней контрольной работы
По дисциплине «Электрические аппараты» каждый учащийся
выполняет одну контрольную работу. При выполнении контрольной
работы необходимо соблюдать следующие требования:
1. Написать условие задачи и поставленные в контрольной работе
вопросы.
2. Перед вычислением привести формулы, а затем уже сами вычисления
в развернутом виде. Обязательно указать размерность (единицы
измерения величин, входящих в формулу). Расчеты производить в
системе СИ.
Необходимые для решения величины и коэффициенты, не указанные в
задании, принимаются на основании учебного материала со ссылкой на
источник. Все вычисления выполняются на микрокалькуляторе с
точностью не более трех знаков после запятой.
3. Работа должна быть написана чернилами, схемы вычерчены
карандашом с соблюдением требований ГОСТ.
4. В тетради необходимо оставлять поля для замечаний и место в конце
работы для заключения рецензента.
5. Контрольная работа должна иметь список используемой литературы,
дату и подпись студента.
6. Незачтенная контрольная работа высылается на повторную рецензию
вместе с первоначальной работой и замечаниями преподавателя.
Исправление ошибок в отрецензированном тексте не допускается.
7. Каждый учащийся должен определить свой вариант по таблице 1
следующим образом: цифра по горизонтали – последняя цифра шифра
учащегося, буквы по вертикали – первая буква фамилии учащегося. Так,
например учащийся Иванов с последним номером шифра – 5, согласно
таблице 1 должен выполнять задания контрольных работ по варианту
№16.
Таблица 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
А-Г
1
8
20
9
10
11
4
12
11
13
Д-И
14
2
15
1
16
3
17
12
18
10
К-Л
19
1
3
20
2
5
13
2
9
3
М-О
4
18
5
2
6
14
7
8
1
5
П-С
15
16
17
16
18
6
19
7
20
1
Т-Я
9
10
17
11
5
12
7
13
6
14
Распределение часов по разделам и темам
Раздел, тема
1
Введение
Раздел 1. Классификация и основы теории
электрических аппаратов
1.1. Классификация электрических аппаратов. Принципы
создания электрических аппаратов.
1.2. Основы теории электрических аппаратов.
Токоведущие и контактные электрические аппараты.
1.3.Электрическая дуга, способы её гашения. Материалы
контактных соединений.
Раздел 2. Электрические аппараты ручного
управления
2.1. Устройство и принцип действия электрических
аппаратов ручного управления.
ТБ при использовании электрических аппаратов
2.2. Исполнение и номенклатура электрических
аппаратов ручного управления
Практическая работа №1 – Изучение конструкции
электрических аппаратов ручного управления
Раздел 3. Электрические аппараты
дистанционного управления
3.1. Магнитная система электрических аппаратов
постоянного и переменного тока.
3.2.Устройство и принцип действия электромагнитных
аппаратов
Количество часов
Излагается
само
Всена
стоя
го
сесс
тель
ии
но
2
2
6
3
2
2
2
2
4
2
2
2
6
2
2
4
4
2
2
16
2
2
2
2
2
2
3.3. Электромагнитные муфты и тормозные устройства.
Технические характеристики
3.4.Электромагнитные реле, поляризованные реле.
Технические характеристики
3.5.Электромагнитные пускатели и контакторы.
Технические характеристики.
Практическая работа №2-Изучение конструкции аппаратов
дистанционного управления
2
8
2
2
1
2
3
Лабораторная работа №1- Исследование конструкции
2
аппаратов дистанционного управления
Лабораторная работа №2- Исследование работы реле
2
времени
Раздел 4. Электрические аппараты защиты
10
4.1. Устройство и принцип действия аппаратов защиты
2
4.2.Гашение электрической дуги аппаратов защиты
2
4.3. Технические характеристики и номенклатура
6
аппаратов защиты
Практическая работа № 3-Изучение конструкции
2
аппаратов защиты
Практическая работа № 4-Расчет параметров и выбор
2
аппаратов защиты.
Раздел 5. Бесконтактные электрические аппараты 4
и датчики
5.1. Классификация датчиков и бесконтактных
2
электрических аппаратов.
5.2. Устройство и принцип действия датчиков.
2
Бесконтактные реле и пускатели
Раздел 6. Высоковольтное оборудование
4
распределительных устройств
6.1. Электрические аппараты станций и подстанций
2
6.2. Комплектные распределительные устройства 6-10 кВ 2
Раздел 7. Неисправности и ремонт электрических
6
аппаратов
7.1. Виды и причины износа
1
Обязательная контрольная работа
1
7.2. Характерные неисправности и ремонт ЭА
2
7.3. Регулировка и настройка параметров ЭА
2
2
6
4
2
2
2
2
6
2
2
2
2
2
2
1
2
2
Раздел 8. Исполнение и условные обозначения
2
электрических аппаратов
8.1. Степень защиты и климатическое исполнение ЭА
2
8.2.Условные обозначения электрических аппаратов на
2
схемах и чертежах
И т о г о 56
2
2
2
12
Введение
Предмет и содержание дисциплины. Краткие сведения об истории
развития электроаппаратостроения в Белоруссии и за рубежом. Роль
русских ученых в развитии электроаппаратостроения. Значение
электрических аппаратов для распределения электроэнергии, для защиты
электроцепей при аварийных ситуациях, для управления
современным электроприводом и автоматизированными
промышленными объектами. Основные термины и определения.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Охарактеризуйте роль русских ученых в создании электрических
аппаратов.
2. Какова роль электрических аппаратов в составе электроустановок
различного назначения?
3. Назовите перспективные направления развития
электроаппаратостроения.
Раздел 1 Классификация и основы теории электрических аппаратов
1.1 Классификация электрических аппаратов. Принципы создания
электрических аппаратов
Классификация электрических аппаратов по назначению, области
применения, принципу действия, конструктивным особенностям.
Требования к электрическим аппаратам. Параметры и характеристики
электрических аппаратов, предопределяющие их выбор и применение.
Номинальные параметры и режимы работы. Параметры,
характеризующие надежность работы аппаратов. Коммутационная и
механическая износостойкость. Коммутационная способность.
Стойкость аппарата к сквозным токам перегрузки и короткого
замыкания. Электрическая прочность изоляции электрических
аппаратов. Допустимые температуры нагрева контактных, токоведущих
и изоляционных частей. Параметры,
характеризующие работу аппарата во времени (быстродействие).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Дайте понятие об электрическом аппарате. По каким признакам можно
классифицировать электрические аппараты?
2. Как классифицируются аппараты по их назначению (основной
выполняемой функции)?
3. Какие основные требования предъявляются к электрическим
аппаратам?
4. В каких режимах могут работать электрические аппараты?
5. Сформулируйте понятия о коммутационной и механической
износостойкости аппарата.
6. Сформулируйте требования электродинамической и термической
стойкости аппарата.
7. Что такое предельная коммутационная способность аппарата? Какими
параметрами она характеризуется?
8. Каким требованиям должна соответствовать изоляция электрического
аппарата?
9. Что понимают под собственным временем срабатывания
электрического аппарата?
10. Какое влияние на величину рабочих параметров аппарата могут
оказать условия эксплуатации и почему?
1.2 Основы теории электрических аппаратов. Токоведущие и
контактные ЭА
Основные понятия и термины, относящиеся к контактным
соединениям. Параметры и характеристики контактных соединений.
Виды контактных соединений.
Физические процессы, определяющие переходное сопротивление
контакта. Зависимости переходного сопротивления от контактного
нажатия, твердости контактного материала, его удельного
сопротивления, величины контактной поверхности и температуры.
Коммутационный и механический износ контактов. Причины,
влияющие на износ контактов при включении и отключении тока.
Дребезг (вибрация) контактов и способы борьбы с ним.
Электродинамические силы, вызывающие отброс контактов, и методы их
компенсации. Материалы для электрических контактов. Основные
конструкции
контактных систем аппаратов.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что называется электрическим контактом? Назовите виды
электрических контактов.
2. Что относится к важнейшим характеристикам и параметрам
контактных систем аппаратов?
3. Как зависит сопротивление контактов от контактного нажатия и
температуры?
4. Чем обусловлен коммутационных износ контактов при отключении
цепи? Какими мероприятиями можно его снизить?
5. Чем обусловлен коммутационный износ контактов при включении
цепи? Назовите способы борьбы с дребезгом контактов.
6. Чем опасен отброс контактов электродинамическими силами (при
токах короткого замыкания)? Какие существуют способы борьбы с этим
явлением?
7. Назовите основные контактные материалы и области их применения.
Какие требования предъявляются к контактным материалам?
8. Перечислите основные конструкции сильноточных размыкаемых
контактов и дайте им краткую характеристику.
9. Укажите особенности конструкций жидкометаллических контактов, их
достоинства и недостатки.
1.3 Электрическая дуга, способы её гашения. Материалы
контактных соединений
Виды электрического разряда в газах, их особенности и
характеристики. Электрический дуговой разряд, возникающий при
размыкании контактов электрического аппарата. Основные свойства
дугового разряда (электрические и термогазодинамические). Вольтамперные характеристики дуги постоянного и переменного токов.
Условия горения и гашения электрической дуги постоянного и
переменного токов. Энергия, выделяющаяся в дуге постоянного и
переменного токов. Способы гашения электрической дуги в
дугогасительных устройствах электрических аппаратов. Процессы,
происходящие в дуге при гашении её различными способами.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Назовите условия существования дугового разряда в газе. Какими
особенностями он обладает?
2. Какие характерные области различают в дуговом разряде? Какие
процессы ионизации и деионизации имеют место в каждой из этих
областей?
3. Опишите основные стадии развития электрической дуги при
размыкании контактов электрического аппарата.
4. В чем состоит условие погасания дуги постоянного тока? Почему
погасание дуги сопровождается перенапряжением?
5. В чем заключаются особенности горения и гашения дуги переменного
тока? Какие явления имеют место при прохождении тока через нуль?
6. Сформулируйте условие погасания дуги переменного тока.
7. Как влияют на величину энергии, выделяющейся в дугогасительном
устройстве аппарата, параметры отключаемой цепи?
8. При каких условиях энергия, выделяющаяся в дуге при отключении
аппаратом цепи постоянного тока, будет минимальная? Укажите
аналогичные условия для дуги переменного тока.
9. Перечислите способы гашения дуги путем воздействия на её ствол.
Какие способы гашения дуги оказывают воздействие на процессы,
происходящие у электродов?
Раздел 2 ЭА ручного управления
2.1 Устройство и принцип действия ЭА ручного управления.
ТБ при использовании ЭА
Электрические аппараты управления наиболее широко применяемые
и многочисленный вид аппаратов. Классификация аппаратов управления,
их основные группы.
Командоаппараты. Основные понятия и определения. Назначение,
устройство и применение кнопок, кнопочных постов, универсальных
переключателей, командоконтроллеров.
Выбор командоаппаратов исходя из параметров и числа коммутируемых
цепей.
Контроллеры. Основные понятия и определения. Назначение,
конструктивные исполнения и области применения. Схемы пуска и
регулирования частоты вращения двигателей с помощью
командоконтроллера.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что такое командоаппарат? Какие группы командоаппаратов
применяются на практике?
2. Каково назначение кнопок и кнопочных постов управления? Как они
устроены и как работают? По каким параметрам выбираются?
3. Какие аппараты называются контроллерами? Перечислите виды
контроллеров, укажите особенности их конструкции, области
применения и принципы выбора.
2.2 Исполнение и номенклатура ЭА ручного управления
Основные виды и типы электрических аппаратов ручного управления,
выпускаемых отечественной промышленностью. Расшифровка их
обозначений. Зарубежные аналоги электрических аппаратов ручного
управления.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Назовите основные типы рубильников.
2. Чем отличается пост кнопочный ПКЕ от ПКУ?
3. Каковы основные характеристики пакетных выключателей,
переключателей?
Практическая работа №1- Изучение конструкции ЭА ручного
управления
Расшифровка условных графических обозначений, маркировка и выбор
аппаратов ручного управления. Построение диаграммы срабатывания и
переключения электрических аппаратов ручного управления.
Раздел 3 ЭА дистанционного управления
3.1 Магнитная система ЭА постоянного и переменного тока
Основные понятия. Классификация электромагнитных механизмов
электрических аппаратов. Магнитные цепи электрических аппаратов
постоянного и переменного токов. Электромагниты. Сила тяги
электромагнитов постоянного и переменного тока. Согласование
тяговых характеристик электромагнитов и механических характеристик
аппаратов. Вибрация якоря электромагнита переменного тока и пути её
устранения. Процессы срабатывания и отпускания электромагнитов.
Способы ускорения и замедления этих процессов.
Обмотки электромагнитов. Виды обмоток.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Как зависит величина магнитного потока в рабочем зазоре и величина
тока в катушке электромагнита постоянного тока от величины рабочего
зазора?
2. Чем отличается работа электромагнита переменного тока от работы
электромагнита постоянного тока? Для чего в электромагнитах
переменного тока применяют короткозамкнутый виток?
3. Как связана величина магнитного потока в электромагните
переменного тока с величиной приложенного напряжения?
4. Как зависит величина магнитного потока в рабочем зазоре и величина
тока в катушке электромагнита переменного тока от величины рабочего
зазора?
5. Что представляют собой статическая и динамическая тяговые
характеристики электромагнита? Чем они отличаются?
6. Каково должно быть соотношение между тяговой характеристикой
электромагнита и механической характеристикой аппарата?
3.2 Устройство и принцип действия электромагнитных аппаратов
Электромагнитные механизмы переменного тока. Короткозамкнутый
виток.
Замедление срабатывания электромагнитных механизмов. Пересчет
катушек электромагнитных механизмов параллельного включения при
переходе на новое напряжение.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Что такое магнитная цепь?
2. Дайте определение магнитопровода?
3. Как называется сила с которой якорь притягивается к сердечнику?
4. Какие способы применяются для ускорения действия
электромагнитов? Каким образом можно замедлить их действие?
3.3 Электромагнитные муфты и тормозные устройства.
Технические характеристики
Электромагниты постоянного и переменного тока. Электромагнитные
муфты. Тормозные электромагниты. Условия выбора реле. Основные
виды и типы реле, выпускаемых отечественной промышленностью.
Расшифровка их обозначений. Зарубежные аналоги реле.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Укажите основные элементы электромагнитных муфт?
2. Для чего предназначены длинноходовые электромагниты?
3. Каков принцип действия фрикционных муфт?
3.4 Электромагнитные реле, поляризованные реле.
Технические характеристики
Основные понятия и определения. Классификация реле. Общие для
реле всех видов параметры и характеристики. Требования,
предъявляемые к реле.
Электромагнитные реле тока и напряжения, их устройство, принцип
действия. Коэффициент возврата и способы увеличения его. Схемы
включения реле тока для защиты электродвигателей и энергосистем.
Выбор реле тока в соответствии с данными защищаемого объекта,
схемой включения и коммутируемыми цепями управления. Схемы
включения реле напряжения для защиты двигателя при недопустимом
снижении (или исчезновении) напряжения. Выбор реле напряжения в
соответствии с данными защищаемого объекта и коммутируемой цепи
управления.
Поляризованные реле. Устройство, принцип действия, основные
параметры и характеристики. Применение в схемах автоматики.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие электрические аппараты называют реле? Перечислите основные
функциональные органы реле. Приведите классификацию реле по
назначению и по принципу действия.
2. Перечислите основные параметры реле.
3. Какие требования предъявляются к реле? Как соотносятся эти
требования с назначением и условиями эксплуатации реле?
4. Поясните принцип действия электромагнитных реле. На какие
параметры воздействия такие реле могут реагировать?
5. Где находят применение электромагнитные реле максимального тока?
6. Где находят применение электромагнитные реле напряжения?
7. Какие факторы влияют на собственное время срабатывания
электромагнитного реле? Какими способами можно увеличить или
уменьшить это время?
8. Какие реле называют поляризованными? В чем заключаются их
преимущества по сравнению с нейтральными реле? Где они
применяются?
3.5 Электромагнитные пускатели и контакторы.
Технические характеристики
Контакторы постоянного тока и переменного тока. Конструкции и
технические характеристики контакторов. Условия выбора контакторов.
Основные виды и типы контакторов, выпускаемых отечественной
промышленностью. Расшифровка их обозначений. Зарубежные аналоги
контакторов.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Перечислите характеристики магнитных пускателей.
2. Для чего предназначены контакторы?
3. Назовите основные конструктивные элементы электромагнитных
контакторов?
4. Каким образом происходит гашение электрической дуги в
электромагнитных контакторах?
Практическая работа №2 - Изучение конструкции ЭА
дистанционного управления
Расшифровка условных графических обозначений, маркировка и выбор
аппаратов дистанционного управления.
Лабораторная работа №1- Исследование работы ЭА
дистанционного управления.
Сборка схемы испытания ЭА дистанционного управления.
Лабораторная работа №2 - Исследование работы реле времени
Особенности работы реле времени. Составление схемы испытания реле
времени. Принцип действия реле времени
Раздел 4 Электрические аппараты защиты
4.1 Устройство и принцип действия аппаратов защиты
Аварийные режимы работы электроустановок. Основные термины и
определения. Параметры, характеризующие аварийные режимы. Защита
электроустановок от аварийных режимов работы.
Автоматические выключатели. Назначение, основные понятия,
принцип действия. Требования, предъявляемые к автоматическим
выключателям. Основные элементы конструкции автоматических
выключателей, их функциональное назначение.
Выбор автоматических выключателей в соответствии с
номинальными параметрами защищаемого электрооборудования, с
допустимыми (по величине и времени) токами перегрузки, с предельно
возможными токами короткого замыкания. Особенности выбора
быстродействующих выключателей и выключателей гашения
магнитного поля.
Плавкие предохранители. Назначение и требования, предъявляемые к
предохранителям. Основные параметры и арактеристики. Время-токовая
(защитная) характеристика предохранителя и её согласование с
характеристикой защищаемого объекта. Работа предохранителя при
длительной нагрузке и при коротком замыкании. Конструкции
современных предохранителей.
Быстродействующие
предохранители,
эффект токоограничения. Защита мощных
полупроводниковых приборов быстродействующими
предохранителями.
Выбор предохранителей для защиты электродвигателей из условий
длительной эксплуатации и по пусковому току. Выбор предохранителей
по условию селективности отключения поврежденных участков
электроцепи. Особенности выбора быстродействующих
предохранителей для защиты мощных полупроводниковых приборов.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие аварийные режимы работы могут иметь место в
электроустановках? Почему необходима защита электроустановок от
этих режимов?
2. Какие аппараты называют автоматическими выключателями? Какие к
ним предъявляются общие требования?
3. Перечислите основные конструктивные элементы автоматических
выключателей. Укажите функциональное назначение каждого из этих
элементов.
4. Какой вид имеет защитная (времятоковая) характеристика
универсального выключателя с тепловым и электромагнитным
расцепителями? Покажите на ней области срабатывания теплового и
электромагнитного расцепителя.
5. Какие
автоматические выключатели
называются
быстродействующими? За счет чего достигается их быстродействие?
Почему для них характерен эффект токоограничения?
6. Для каких целей служат селективные автоматические выключатели? С
помощью какого устройства достигается у них выдержка времени при
отключении тока короткого замыкания?
9. Из каких основных элементов состоят плавкие предохранители? Какие
требования предъявляются к предохранителям?
10. Дайте определения пограничного и номинального токов плавкой
вставки. Что характеризует их отношение?
11. Что представляет собой времятоковая характеристика
предохранителя? Как она должна согласовываться с аналогичной
характеристикой защищаемого объекта?
12. Какие предохранители называют быстродействующими? В чем их
отличие от обычных предохранителей закрытого типа с наполнителем?
За счет чего достигается их быстродействие? Где они применяются?
13. Как производится выбор плавких предохранителей для защиты
электродвигателя? Как соотносятся номинальный ток плавкой вставки и
пусковой ток двигателя?
4.2 Гашение электрической дуги аппаратов защиты
Условия гашения дуги переменного и постоянного тока. Восстановление
электрической прочности дугового промежутка. Способы гашения
электрической дуги. Конструкции предохранителей и автоматических
выключателей.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Что такое фибра?
2.Каковы основные способы гашения дуги в предохранителях?
3. Каковы основные способы гашения дуги в автоматических
выключателях?
4.3 Технические характеристики и номенклатура аппаратов защиты
Зависимость времени срабатывания аппаратов защиты от токов нагрузки.
Номинальный ток. Ток срабатывания. Погрешность срабатывания
аппаратов защиты. Основные виды и типы аппаратов защиты,
выпускаемых отечественной промышленностью. Расшифровка их
обозначений. Зарубежные аналоги аппаратов защиты.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Чем отличаются предохранители типа ПКТ от НРП?
2. Какой вид имеет защитная характеристика тепловых реле?
3. Тепловые реле, каких серий выпускает электротехническая
промышленность?
4. Автоматические выключатели, каких серий выпускает
электротехническая промышленность?
Практическая работа №3 – Изучение конструкции
аппаратов защиты
Расшифровка условных графических обозначений, аппаратов защиты.
Изучение конструкций аппаратов защиты.
Практическая работа №4 - Расчет параметров и выбор
аппаратов защиты
Условия выбора аппаратов защиты. Выбор предохранителей,
автоматических выключателей и тепловых реле.
Раздел 5 Бесконтактные ЭА и датчики
5.1 Классификация датчиков и бесконтактных
электрических аппаратов
Общие сведения. Основные понятия и определения. Классификация
датчиков. Преобразование неэлектрических величин в электрические.
Датчики пути и положения. Виды и конструкции датчиков пути и
положения. Датчики прямого и косвенного действия. Датчики времени,
скорости, тока, положения, давления, температуры, фотодатчики,
датчики Холла. Условия выбора датчиков.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какое устройство называется бесконтактным электрическим
аппаратом? Перечислите преимущества и недостатки бесконтактных
коммутационных электроаппаратов.
2. На основе каких принципов можно создать бесконтактные реле на базе
магнитных усилителей? Какой вид могут иметь их характеристики
“вход-выход”. Перечислите достоинства и недостатки этих реле.
3. Перечислите достоинства и недостатки тиристорных пускателей,
укажите области их применения.
5.2 Устройство и принцип действия датчиков.
Бесконтактные реле и пускатели
Преимущества и недостатки бесконтактных электрических аппаратов.
Принцип действия бесконтактных ЭА. Полупроводниковые усилители.
Полупроводниковые бесконтактные элементы ЭА. Тиристорные
пускатели. Магнитные усилители. Магнитные бесконтактные элементы
ЭА.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Укажите принцип действия датчика Холла.
2. Как устроен магнитный усилитель?
3. Каков принцип действия простейшего магнитного усилителя?
4. Назовите основные полупроводниковые элементы ЭА?
Раздел 6 Высоковольтное оборудование
распределительных устройств
6.1 Электрические аппараты станций и подстанций
Понятие о станциях и подстанциях. Коммутационные и защитные
аппараты, входящие в состав этого устройства в зависимости от его
назначения.
Коммутационные и защитные аппараты, входящие в состав этого
устройства в зависимости от его назначения. Высоковольтные
предохранители: устройство, основные параметры, время-токовые
характеристики. Выбор предохранителей в соответствии с
номинальными и возможными аварийными (перегрузка, короткое
замыкание) режимами работы защищаемой электроустановки.
Разрядники и ограничители перенапряжений. Назначение, принцип
действия, требования, устройство, основные параметры и
характеристики. Выбор в соответствии с вольт-секундной
характеристикой защищаемого объекта.
Реакторы. Назначение, конструкции, основные параметры, принцип
действия. Выбор реакторов по номинальным параметрам, по
термической и электродинамической стойкости при ожидаемых токах
короткого замыкания.
Трансформаторы тока и напряжения. Назначение, виды, требования,
устройство, режимы работы. Выбор в соответствии с номинальными
параметрами установки (ток, напряжение) и токами короткого
замыкания (электродинамическая и термическая стойкость).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие требования предъявляются к высоковольтным
предохранителям? Перечислите основные параметры и характеристики
предохранителей.
2. Какие параметры защищаемой электроустановки должны учитываться
при выборе предохранителей? Как должны при этом согласовываться
время-токовые характеристики предохранителя и защищаемого объекта?
3. Что представляют собой реакторы? Для чего они предназначены?
Какие требования к ним предъявляются?
4. Как и по каким параметрам производится выбор реакторов?
5. Для чего предназначены разрядники? Какие их характеристики и как
должны быть согласованы с аналогичными характеристиками
защищаемого оборудования?
6. В чем состоит основное отличие между разрядниками и
ограничителями перенапряжений? Какое из этих устройств является
более перспективным и почему?
7. По каким параметрам производится выбор разрядников и
ограничителей напряжений?
8. Для чего служат измерительные трансформаторы тока и напряжения?
Укажите режимы их работы.
9. В соответствии с какими параметрами производится выбор
трансформаторов тока и напряжения?
6.2 Комплектные распределительные устройства 6-10 кВ
Понятие о комплексном распределительном устройстве.
Коммутационные и защитные аппараты, входящие в состав этого
устройства в зависимости от его назначения. Высоковольтные
выключатели: назначение, классы напряжения, общие требования.
Устройство, краткая характеристика, основные параметры и применение
воздушных, элегазовых, масляных, электромагнитных и вакуумных
выключателей. Выбор вида и параметров выключателя в соответствии с
условиями эксплуатации и возможными аварийными режимами
работы.
Разъединители, отделители, короткозамыкатели: назначение,
требования, основные параметры, устройство. Выбор по требуемому
уровню термической стойкости при сквозных токах КЗ и требуемому
классу напряжения.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что представляет собой комплектное высоковольтное
распределительное устройство? Зависит ли комплектация этого
устройства и виды аппаратов от его назначения?
2. Какие требования предъявляют к высоковольтным выключателям?
Перечислите их основные параметры и характеристики.
3. Какие параметры, условия эксплуатации и режимы работы
электроустановки учитываются при выборе выключателя?
4. В чем заключается основное назначение разъединителей? Какие
требования к ним предъявляются?
5. Для чего предназначены короткозамыкатели? Перечислите основные
требования к ним.
6. Как производится выбор разъединителей, отделителей и
короткозамыкателей? Какие параметры при этом учитываются?
Раздел 7 Неисправность и ремонт ЭА
7.1 Виды и причины износа ЭА
Механический износ. Электрический износ. Моральный износ.
Причины, вызывающие износ.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Чем отличается механический износ от электрического?
2. Каковы основные причины , вызывающие износ электрических
аппаратов?
7.2 Характерные неисправности и ремонт ЭА
Обнаружение неисправностей. Виды неисправностей и способы их
устранения. Разборка аппаратов. Регулировка нажатия и провала
контактов. Площадь контактирования. Регулировка одновременного
касания контактов разных полюсов. Ремонт контактов и обмоток
катушек. Ремонт дугогасительных камер. Сборка аппаратов. Проверка
правильности сборки.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Назовите основные причины отказов ЭА?
2. Какова причина перегрева контактов?
3.Какова причина чрезмерного перегрева катушки ЭА?
4. Каковы основные характеристики контактов электрических
аппаратов?
7.3 Регулировка и настройка параметров ЭА
Ремонт, регулировка и настройка параметров электрических аппаратов
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Каким образом регулируют раствор и провал автоматических
выключателей?
2.Как измерить начальное нажатие контактов?
3. В каких единицах измеряется раствор контактов?
4. Каким прибором измеряют конечное нажатие контактов?
Раздел 8 Исполнение и условные обозначения электрических
аппаратов
8.1 Степень защиты и климатическое исполнение электрических
аппаратов
Значение и расшифровка цифр обозначения степеней защиты ГОСТ
14254-80. Категории размещения электрических аппаратов. Влияние
условий окружающей среды при выборе электрического аппарата.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Как расшифровывается IP44?
2. Чем отличается IP44 от IP12?
3. Назовите основные категории размещения электрических аппаратов.
8.2 Условные обозначения электрических аппаратов на схемах и
чертежах
Графические обозначения на схемах. Буквенно-цифровые обозначения
на электрических схемах.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Для чего предназначены буквенно-цифровые обозначения?
2. Что такое монтажный символ?
3.Как маркируются главные и вспомогательные контакты аппаратов?
4. Как маркируются катушки электрических аппаратов?
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
ЗАДАНИЕ 1. Необходимо письменно ответить на вопрос,
согласно своего варианта.
1.
Классификация электрических аппаратов. Требования,
предъявляемые к электрическим аппаратам
2.
Источники тепловой энергии и потери в деталях электрических
аппаратов
3.
Допустимая температура нагрева частей аппаратов. Термическая
стойкость.
4.
Электродинамические силы между параллельными
проводниками. Электродинамическая стойкость.
5.
Классификация контактных соединений. Переходное
сопротивление электрического контакта.
6.
Основные конструкции контактов
7.
Причины износа контактов при размыкании и замыкании
8.
Материалы для контактных соединений
9.
Электрическая дуга и причины ее возникновения.
10.
Условия гашения дуги переменного тока
11.
Условия гашения дуги постоянного тока
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Гашение дуги в масле
Гашение дуги в дугогасительных камерах
Гашение дуги в элегазе
Гашение дуги в вакууме
Бездуговая коммутация электрических цепей
Принцип действия и классификация электромагнитным
механизмов электрических аппаратов.
Электромагнитные механизмы переменного тока
Электромагнитные механизмы постоянного тока
Замедление и ускорение действия электромагнитных механизмов
ЗАДАНИЕ 2. Необходимо описать область рационального
применения, конструкцию, принцип действия и основные
технические характеристики электрического аппарата, согласно
своего варианта.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Автоматические выключатели серии А3700
Реле максимального тока РТ-40
Реле максимального тока РТ-80
Электромагнитный пускатель серии ПМЛ и приставки к
пускателю.
Реле времени серии ВС
Реле тепловое серии ТРН
Реле тепловое серии РТЛ
Автоматический выключатель серии АП50
Электромагнитные реле на герконах
Кулачковый контроллер серии ККТ
Электромагнитное реле серии РПУ
Плавкие предохранители серий ПН -2 и ПР2
Устройство защитного отключения (УЗО)
Бесконтактные путевые выключатели
Автоматические выключатели серии ВА
Реле контроля скорости
Пневматическое реле времени серии РВП-72
Электронные реле времени серии ВЛ
Реле тепловое серии РТТ
Электромагнитный контактор серии КТ
ЗАДАНИЕ 3. Для электродвигателя (см. табл. 2) необходимо
рассчитать и выбрать электрические аппараты защиты
(предохранитель, тепловое реле и автоматический выключатель),
начертить схемы защиты электродвигателя данными аппаратами.
Таблица.2
№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Тип электродвигателя
4AH160S2У3
4A71B4 У3
4AH180S2У3
4A80B4У3
4AH200L6У3
4H160S4У3
4A180S4У3
4A160M4У3
4A63B2У3
4A71A2У3
4A80B2У3
4A90L2У3
4A100L2У3
4A132S4У3
4A132M4У3
4A80B4У3
4A160S4У3
4A112MB6У3
4A225M8У3
4AH200M2У3
ЗАДАНИЕ 4. Необходимо письменно ответить на вопрос,
согласно своего варианта.
1. Комплектные распределительные устройства 6 - 10 кВ.
2. Выключатели высоковольные воздушные
3. Выключатели высоковольные элегазовые
4. Высоковольные предохранители
5. Разъединители
6. Выключатели нагрузки
7. Выключатель масляный серии ВМП-10
8. Выключатель гашения магнитного поля
9. Измерительные трансформаторы тока
10. Измерительные трансформаторы напряжения
11. Автоматический выключатель серии АВМ
12. Контакторы постоянного тока
13. Контакторы переменного тока
14. Автоматический выключатель «Электрон»
15. Токоограничивающие реакторы
16. Вентильные разрядники
17. Трубчатые разрядники
18. Варисторные ограничители перенапряжения
19. Отделители и короткозамыкатели
20. Выключатели высоковольтные вакуумные
Вопросы к итоговой контрольной работе
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Укажите классификацию электрических аппаратов
Какие требования, предъявляются к электрическим аппаратам?
Какие бывают токоведущие и контактные детали электрических аппаратов?
Укажите материалы контактных соединений
Какие конструкции контактов Вы знаете?
Как происходит гашение электрической дуги в электрических аппаратах?
Опишите электрические аппараты ручного управления (рубильники, пакетные
выключатели и переключатели, кнопки и кнопочные посты)
Опишите электрические аппараты ручного управления (контроллеры,
резисторы и элементы сопротивлений)
Опишите магнитную систему электрических аппаратов постоянного и
переменного тока
Каково устройство и принцип действия электромагнитов?
Каково устройство и принцип действия электромагнитных муфт и тормозных
устройств?
Каково устройство и принцип действия электромагнитных реле, пускателей и
контакторов?
Каково устройство и принцип действия аппаратов защиты (предохранители и
тепловые реле)?
Каково устройство и принцип действия аппаратов защиты (автоматические
выключатели)?
Каково устройство и принцип действия аппаратов защиты (устройство
защитного отключения - УЗО)?
Каковы условия выбора электрических аппаратов защиты?
Каково устройство и принцип действия датчиков?
Каково устройство и принцип действия реле времени, герконов и реле
контроля скорости?
Каково устройство и принцип действия бесконтактных электрических
аппаратов?
Каково устройство и принцип действия датчиков пути и положения?
Опишите низковольтные комплектные устройства?
Каковы виды и причины износа электрических аппаратов?
Опишите устройство и принцип действия поляризованных реле?
Каково устройство и принцип действия магнитоуправляемых реле (герконов)?
Каково устройство и принцип действия электромагнитных контакторов?
Каково устройство и принцип действия электромагнитных пускателей?
Укажите виды и конструкции аппаратов дистанционного управления.
Каково устройство и принцип действия плавких предохранителей?
Каково устройство и принцип действия тепловых реле?
Каково устройство и принцип действия автоматических выключателей?
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
Каково устройство и принцип действия реле максимального тока. Виды реле
максимального тока?
Каково устройство и принцип действия аппаратов дифференциальной защиты?
Перечислите виды и конструкции плавких предохранителей.
Перечислите виды и конструкции тепловых реле.
Перечислите виды и конструкции автоматических выключателей.
Каковы условия выбора электрических аппаратов защиты. Выбор тепловых
реле?
Каковы условия выбора автоматических выключателей?
Каковы условия выбора предохранителей?
Укажите классификацию датчиков?
Опишите устройство и принцип действия бесконтактных путевых
выключателей.
Перечислите способы замедления и ускорения срабатывания и возврата.
Опишите устройство, и принцип действия реле времени. Виды реле времени.
Каковы основные преимущества и недостатки бесконтактных аппаратов?
Опишите принцип действия релейного элемента на тиристоре.
Перечислите электрические аппараты на тиристорах.
Опишите устройство и принцип действия масляных выключателей.
Опишите устройство и принцип действия воздушных выключателей.
Опишите устройство и принцип действия элегазовых и вакуумных
выключателей.
Опишите устройство и принцип действия выключателей нагрузки.
Опишите устройство и принцип действия трансформаторов тока.
Опишите устройство и принцип действия измерительных трансформаторов
напряжения.
Опишите устройство и принцип действия разрядников и ограничителей
перенапряжения.
Каковы условия выбора токоограничивающих реакторов?
СПИСОК ИСЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Чунихин А. А. Электрические аппараты/ А. А. Чунихин. М.Энергоатомиздат, 1988.
2. Елкин В. Д. Электрические аппараты/ В. Д. Елкин, Т.В. Елкина –
Мн.: Дизайн ПРО, 2003.
3. Родштейн Л. А. Электрические аппараты/ Л. А. Родштейн- Л.:
Энергоатомиздат. Ленингр. отд.- ние, 1989.
4. Таев И. С. Электрические аппараты/ И. С. Таев-М., «Энергия», 1977
5. Таев И. С. Электрические аппараты управления/ И. С. Таев – М.:
Высшая школа, 1984 г.
6. Беркович М. А. Основы техники релейной защиты/ М. А. БерковичМ.: Энергоатомиздат, 1984.
7. Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и
установок/ Б. Ю. Липкин – М.: Высш. шк., 1990.
8. Шопен Л. В. Бесконтактные электрические аппараты автоматики/ Л.
В. Шопен М.: Энергия, 1976.
9. Рожкова Л. Д. Электрооборудование станций и подстанций/ Л. Д.
Рожкова, В. С. Козулин. – М. Энергоатомиздат, 1987
10. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию/
И. И. Алиев М.:Высш. шк., 2000.