Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

ЕЛЕКТРИЧНІ АПАРАТИ

Електричні апарати – це електротехнічні пристрої, призначені для керування електричними і неелектричними об'єктами, а також для захисту цих об'єктів при ненормальних режимах роботи. Електричні апарати відіграють важливу роль на всіх етапах виробництва, передачі, розподілу і споживання електроенергії.

9.1. ВИСОКОВОЛЬТНІ АПАРАТИ

Високовольтні апарати призначені для роботи в мережах напругою U ≥ 1000 B. Високовольтні вимикачі – це пристрої, призначені для вмикання і вимикання електричних кіл напругою вище 1000 B під навантаженням і для автоматичного вимикання при небезпечних перевантаженнях і коротких замиканнях.

Швидке вимикання кіл при короткому замиканні є найбільш відповідальною операцією, яку виконують за допомогою вимикачів, тому що це запобігає пошкодженню устаткування і порушенню нормальної роботи енергосистеми.

Струми короткого замикання в колах високої напруги звичайно досягають десятків і сотень кілоампер.

При розмиканні контактів вимикачів виникає електрична дуга, що збільшує час відключення струму і руйнує контакти. Тому у високовольтних вимикачах необхідне швидке гасіння дуги. Існують різні способи гасіння дуги, засновані на її інтенсивній деіонізації та охолодженні, підвищенні електричної міцності середовища, в якому дуга може виникнути.

Спосіб гасіння дуги є основним чинником, що визначає конструкцію вимикачів.

Розрізняють масляні, повітряні, елегазові, автогазові, електромагнітні, вакуумні та інші вимикачі. Керують вимикачами спеціальним приводом і, як правило, дистанційно. В установках невеликої потужності застосування високовольтних потужних вимикачів недоцільне через їхню велику вартість і розміри. Тому в цехових, сільськогосподарських і підсобних підстанціях використовують так звані вимикачі навантаження. Це – автогазові вимикачі, не розраховані на переривання струмів короткого замикання. Як правило, їх встановлюють разом з високовольтними плавкими запобіжниками.

Роз'єднувачі – це апарати, призначені для комутації ділянок електричних кіл під напругою при відсутності струму навантаження.

Їх застосовують для забезпечення видимого розриву кола, а також для переключень при складанні необхідної схеми електричних з'єднань. Роз'єднувачі можуть бути однополюсними і триполюсними. Полюс роз'єднувачів незалежно від розмаїтості їхніх конструкцій складається з нерухомого і рухомого (ножа) контактів, укріплених на ізоляторах, опорної плити і рами. Роз'єднувачі можуть мати ручний, електродвигуновий або пневматичний привод.

У сучасних потужних електричних мережах для зниження струмів короткого замикання і створюваних ними електродинамічних сил застосовують струмообмежуючі реактори.

Реактор – це котушка індуктивності, розрахована на протікання великих струмів. Для підтримки постійним індуктивного опору реактори виконують без сталевого осердя, внаслідок чого вони мають великі розміри і масу.

Розрядники – апарати для захисту електроустановок від перенапруг (наприклад, при грозі). У розряднику перенапруги знижуються до значень, безпечних для ізоляції мережі, яку захищають, а енергія перенапруги відводиться в землю через заземлюючий провідник.

Принцип дії різних конструкцій розрядників заснований на електричному пробої ізоляційного проміжку з наступним відновленням його електричної міцності (після зняття перенапруги).

Останнім часом замість розрядників застосовують нелінійні обмежувачі перенапруги (ОПН), які мають значно кращі захисні характеристики. В ОПН ізоляційний проміжок відсутній.

9.2. АПАРАТИ НИЗЬКОЇ НАПРУГИ

До апаратів низької напруги відносять пристрої, що працюють в електричних мережах до 600 B. Серед них розрізняють комутаційні апарати, апарати захисту, пускові й регулювальні резистори, реле різного призначення.

Рубильники – це найпростіші ручні комутаційні апарати.

Рубильники можуть бути одно-, дво- і триполюсними.

Їхні основні елементи (рис. 9.1): контакти, дугогасильний пристрій, привод.

Рис. 9.1.- Будова рубильника

Контактні ножі 4 рубильника шарнірно повертатися в нижньому контакті 1 і при включенні затискуються в пружних губках 2 верхніх контактів. Рубильники можуть мати центральну або бічну рукоятку 3 або важільний привод. Для гасіння дуги використовують дугогасильні контакти 5 і спеціальні дугогасильні камери.

Пакетні вимикачі – це пристрої, які використовують в мережах з напругою до 380 B і струмами до 100 A, призначені для переключень, що виконують одночасно в декількох електричних колах.

Вони складаються з декількох малогабаритних однополюсних вимикачів, розташованих на загальній осі один над одним і керованих за допомогою загальної рукоятки. В одній площині з рухомими контактами розміщують фіброві дугогасильні шайби, що обертаються разом з контактами. Приводний механізм при повороті рукоятки переводить рухомі контакти з одного фіксованого положення в інше, замикаючи їх з нерухомими контактами (або розмикаючи їх).

Запобіжники – це пристрої для захисту електричних мереж від перевантажень і коротких замикань.

Елементом запобіжників, який розриває коло, є плавка вставка - дріт або металева пластинка, що розплавляється при протіканні по ній струму, небезпечного для мережі, яку захищають.

Рис. 9.2. -Будова запобіжника

На рис. 9.2 показано, як влаштований розбірний трубчастий запобіжник. Він складається з трубки 2 з фібри, ковпаків, що нагвинчуються 1, контактних ножів 4. Усередині трубки до ножів приєднана плавка вставка 3. При перегорянні вставки під впливом високої температури невелика частина фібри розкладається й у закритому корпусі розвивається тиск газів до 100 атмосфер. Дуга, яка виникла швидко гасне.

У запобіжниках іншого типу плавка вставка вміщена в корпус, заповнений кварцовим піском, що також сприяє швидкому гасінню дуги.

Один і той самий запобіжник можна використовувати з плавкими вставками на різні номінальні струми.

Номінальний струм запобіжника – це найбільший з номінальних струмів плавких уставок, призначених для даної конструкції запобіжника.

Після відключення кола заміняють перегорілу вставку або весь запобіжник.

Простота влаштування і обслуговування, малі розміри, висока вимикаюча здатність, невелика вартість забезпечили запобіжникам широке застосування. Запобіжники низької напруги виготовляють на струми від міліамперів до тисяч амперів і на напруги до 660 B. Недоліком запобіжників є те, що вони в основному одноразової дії.

Автоматичні повітряні вимикачі (автомати) – це апарати, що служать для автоматичного розмикання електричних кіл при порушенні нормального режиму їхньої роботи, а також для нечастих замикань і розмикань кіл у нормальних умовах.

Рис. 9.3. -Влаштування автомата максимального струму

В автоматах є ефективна система гасіння дуги (дугогасильні котушки і решітки) і механізм вільного розчіплювання (система шарнірно-пов’язаних важелів). Цей механізм приводиться в дію біметалічним тепловим (реагуючим на перевантаження) або електромагнітним (реагуючим на струм короткого замикання або зниження напруги) елементом і виконує швидке відключення кола. Включати і відключати автомати можна як вручну, так і дистанційно. На рис. 9.3 показана схема влаштування автомата максимального струму. Коли струм I стає більше заданого значення, електромагніт 6, притягаючи якір 5, переборює зусилля протидіючої пружини 4 і звільняє фіксатор 3. Під дією поворотної пружини 1 відбувається швидке розмикання контактів 2.

Резистори – це пристрої, призначені для обмеження або регулювання струму і напруги.

Рис. 5.5. Конструкція резисторів

Їх використовують як пускові, гальмові, регулюючі, розрядні опори в електричних колах низької напруги, електроприводів та інших електроприймачів. Резистори виготовляють з матеріалів з високим опором у широкому діапазоні їхніх номінальних значень (від одиниць ом до десятків кілоом) і припустимих струмів (від одиниць до сотень амперів).

Конструкції резисторів різноманітні. Найбільш розповсюдженими з них є: трубчасті резистори, виконані з ніхромового або константанового дроту на теплоємному керамічному або порцеляновому каркасі і покриті емаллю для поліпшення тепловіддачі; резистори рамкової конструкції, в яких дріт або стрічка з константану або фехралю намотані на порцелянові ізолятори, закріплені на ребрах сталевих пластин тримача (з таких резисторів можна комплектувати «шафи опорів», які звичайно використовують в силових колах електроприводів); чавунні лит і сталеві, штамповані з електротехнічної сталі, резистори. Чавунні литі й сталеві штамповані резистори збирають у шафи у видгляді пакетів на ізольованих стержнях.

Реостати – це апарати, що складаються з резисторів і пристроїв для регулювання опору і призначені для безрозривної зміни опору,

У металевих реостатах безрозривна зміна опору здійснюється за рахунок ковзання пружного контакту по резистору, намотаному на направляючий ізолюючий стержень (або на кільце в реостаті з круговим рухом рукоятки).

У реостатах зі ступінчастою зміною опору щітка плоского перемикача ступенів ковзає по нерухомих контактах, зв'язаних з набором резисторів.

У рідинних реостатах опір плавно регулюється зміною глибини занурення електродів в електроліт.

Контролери – це комутаційні апарати ручного керування з великим числом контактних елементів.

Контролери служать для пуску, реверсу і регулювання частоти обертання двигунів. Різні схеми з'єднання одержують поворотом рукоятки контролера на певний кут.

На рис. 9.4 наведена схема контактного елемента найбільш розповсюдженої конструкції силового кулачкового контролера. Дія на контактний важіль 4 передається від приводного вала 5 через фігурний кулачок 6 і ролик 7. Пружина 3 забезпечує необхідне стискання контактів 1 і 2 при включенні, пружина 8 – поворотна.

Командоконтролери – апарати для дистанційного керування потужними електродвигунами.

Їх використовують для включення і відключення котушок контакторів та інших апаратів. Влаштування командоконтролерів аналогічне влаштуванню силових контролерів. У них може бути привод від двигуна, тоді їх називають програмними реле.

Універсальні перемикачі – це пристрої для переключення великого числа кіл керування. Вони бувають різних типів і серій відрізняються один від одного числом секцій, діаграмою замикання контактів, числом фіксованих положень і кутом повороту рукоятки.

Кнопки керування, часто поєднуються в кнопкові пости, а також шляхові і кінцеві вимикачі, – це командоапарати, що використовуються для переключень у колах керування.

Шляхові й кінцеві вимикачі широко застосовують у металорізальних верстатах і підйомно-транспортних пристроях. Усі подібні елементи повинні мати високу зносостійкість, оцінювану звичайно сотнями тисяч циклів.

Рис. 9.5.- Схема шляхового вимикача з застосуванням магнітокерованого контакту

Широкі можливості для підвищення зносостійкості й точності роботи командоапаратів дає застосування магнітокерованих контактів (рис. 9.5). Принцип дії такого контакту заснований на тому, що постійний магніт 1, зв'язаний з механізмом, приводить до спрацьовування магнітокерованого контакту 2 залежно від положення механізму. Полюсні башмаки 3 і 4 служать для підвищення точності спрацьовування апарата.

Електромагнітні контактори – це електричні апарати, призначені для включення і відключення силових кіл за допомогою електромагнітів.

Електромагнітний контактор складається з втягуючої котушки, рухомого якоря, системи головних контактів, пристрою для дугогасіння і часто забезпечується комплектом допоміжних блок-контактів. Головні контакти розраховані на включення і відключення великих струмів (до 1000 А). Втягуючі котушки, робочий струм яких невеликий, включаються і відключаються дистанційно.

Будова контактора постійного струму показана на рис. 9.6. З появою струму збудження в обмотці 9 головні контакти 3 замикаються під дією пружини 5 за рахунок притягання якоря 6 з важелем 4 до ярма 8. Розмикання контактів відбувається, під впливом пружини 7. У конструкції використовується дугогасильна камера 1 з решіткою з мідних пластин 2, що поліпшують відвід тепла від дуги. Позиція 10 відповідає вводам струму.

Рис. 9.6 - Будова контактора постійного струму

Електромагнітні контактори змінного струму використовують у магнітних пускачах – комплектних пристроях, що складаються з трьохполюсного контактора, двох теплових реле, кнопок керування і призначені для дистанційного керування і захисту від перевантажень асинхронних двигунів. Основними величинами, що характеризують контактор, крім номінального струму і напруги є час спрацьовування і відпускання, а також напруга втягуючої котушки.

Реле – це пристрої, в яких при досягненні певного значення вхідної величини вихідна величина змінюється стрибком.

Рис. 9.7.- Схема вмикання реле максимального струму для захисту приймача електроенергії

Вхідною величиною для реле можуть бути механічні, теплові, електричні та інші зовнішні впливи. Реле використовуються для захисту електричних кіл, а також для виконання логічних і вимірювальних функцій у системах керування. Реле захисту електричних кіл спрацьовують при порушенні нормального режиму роботи або відключають ушкоджену ділянку, відновлюючи нормальний режим роботи. Велике поширення одержали електричні реле захисту (електромагнітні, магнітоелектричні, електродинамічні, індукційні), що реагують на зміну струму в обмотці керування. У первинних реле обмотка включається безпосередньо в основне коло об'єкта, що захищається, у вторинних – у вторинні кола вимірювальних трансформаторів струму і напруги.

Розглянемо принципову схему захисту приймача електроенергії за допомогою реле максимального струму, подану на рис. 9.7.

Включення живлення приймача виконується силовими контактами контактора K, котушка якого підключається до джерела при замиканні кнопки Kн₁. Блокувальний контакт K шунтує кнопку Kн₁, що дозволяє відпустити її після короткочасного натискання. Відключається приймач при натисканні на кнопку Kн₁, яка розриває коло живлення котушки K. Реле максимального струму P_I, котушка якого включена послідовно в контрольоване коло, спрацьовує, якщо струм у цьому колі перевищує припустимі значення. При цьому розмикається контакт P_I у колі котушки контактора K. Вона знеструмлюється, контакти контактора в силовому колі і колі керування розмикаються. Припиняється подача струму до приймача, для його вмикання треба знову натиснути кнопку Kн₂.

У найбільш розповсюдженій конструкції реле максимального струму між полюсами електромагніта розміщений якір з магнітом’якого матеріалу. При відсутності струму в обмотці реле пружина утримує якір у такому положенні, що керуючі контакти реле розімкнуті. Коли струм в обмотці перевищить припустимі значення, електромагнітна сила стане більшою від сили протидії пружини, якір повернеться, контакти замкнуться, видаючи сигнал у коло керування. Змінюючи повідцем, зв'язаним з пружиною, силу її протидії, можна змінювати настроювання реле на необхідний струм спрацьовування (уставку реле) відповідно до шкали покажчика.

Для захисту електроприймачів від перевантаження часто застосовують теплове реле (рис. 9.8). Воно складається з біметалічної (з двох різнорідних металів) пластини 2, що знаходиться в тепловому полі нагрівача 1, включеного послідовно з приймачем, і з контактів 4. Якщо контрольований струм I більший припустимого, то через якийсь час, нагрівшись, біметалічна пластина зігнеться (убік металу з меншим коефіцієнтом лінійного розширення). Пластина 2 звільнить фіксатор 3, який під дією пружини 4 повернеться і розімкне контакти 5 у колі керування електроприймача.

Для розмноження електричних сигналів, а також виконання логічних операцій у схемах релейно – контакторного керування використовують електромагнітні проміжні реле. Конструкції їх різноманітні. Найчастіше застосовують реле клапанного типу. Контактна система такого реле містить декілька пар контактів, які комутують різні кола. У магнітному колі реле є центральне осердя (ярмо), обмотка збудження, включена в коло сигналу керування I_у, і якір, що при русі до осердя за допомогою траверси замикає контактні групи.

У схемах керування і захисту часто потрібно, щоб спрацьовування апаратів відбувалося через певний проміжок часу після подачі керуючого впливу. Для цього використовують реле часу, в яких витримка часу створюється за допомогою годинникового механізму або електромагнітним шляхом. В електромагнітних реле часу внаслідок струмів, що наводяться в спеціальній короткозамкнутій обмотці, магнітний потік зростає і спадає повільніше, чим і створюється необхідна витримка часу на спрацьовування або відпускання.

Лекція 10

10.1. РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ. ВИБІР АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЕЛЕМЕНТІВ.

Електричним навантаженням називають потужність, яку електричний пристрій або окремий споживач одержує від мережі, для електростанцій – генеровану ними потужність.

Знати електричне навантаження необхідно, щоб розраховувати й вибрати апарати і струмопровідні елементи для використання їх в електричних пристроях (апаратах для керування і захисту, трансформаторах, провідниках, кабелях і т.п.).

Як правило, електричне навантаження не є постійним.

Рис. 10.1. - Добовий графік навантаження промислового підприємства

Щоб представити його зміну в часі, будують графіки навантаження (рис. 10.1). Для визначення навантажень у діючих установках використовують вимірювальні пристрої. При проектуванні нових підприємств навантаження визначають обчислювальними методами, а апарати і струмопровідні елементи вибирають на підставі розрахункового навантаження.

Для окремого споживача розрахунковим навантаженням є його номінальна потужність.

Для групи споживачів сума їхніх номінальних потужностей називається встановленою потужністю і не може дорівнювати розрахунковій, тому що не всі вони працюють одночасно і з номінальним навантаженням. У цьому випадку розрахункове навантаження визначається на базі реального електричного навантаження з використанням розрахункових методів.

В одному з таких методів використовують коефіцієнт попиту k_п, в якому враховані всі особливості режиму роботи групи споживачів. З його допомогою розрахункове навантаження визначають за формулою

P_роз= k_пP_вст. (10.1)

Значення k_п наводяться в довідковій літературі.

Умови вибору апаратів і струмопровідних елементів бувають загальними й специфічними.

Загальні умови справедливі для всіх пристроїв, специфічні – тільки для певних апаратів і струмопровідних елементів.

Більшість умов вибору апаратів і струмопровідних елементів записують у видгляді нерівності. Коли технічна характеристика апарата не збігається з розрахунковим значенням, то вибирають апарат з наступним більшим номінальним значенням.

Найбільш важливі загальні умови, яких слід дотримуватись при виборі апаратів і струмопровідних елементів:

1. Номінальна напруга апарата повинна відповідати номінальній напрузі мережі:

U_ном.а≥ U_{ном.мер.} (10.2)

2. Номінальний струм апарата повинен дорівнювати або бути більшим розрахункового:

I_ном.а≥ I_розр. (10.3)

Цю умову називають вибором за припустимим нагріванням, тому що від нього залежить, наскільки будуть нагріватися апарати і струмопровідні елементи.

У загальні умови входить і вид монтажу (на відкритому повітрі, в закритому приміщенні), стан навколишнього середовища (нормальне, вологе, пожежонебезпечне, вибухонебезпечне) та ін.

Специфічні умови більш численні, тому що вони можуть бути різні для різних видів електричних пристроїв. Так, при виборі апаратів для високої напруги враховують тепловий і динамічний вплив струмів короткого замикання та інші додаткові умови. При виборі апаратів для низької напруги перевірка на динамічну стійкість не потрібна.

Вибір запобіжників.Найпоширенішими апаратами захисту від перевантажень і короткого замикання в електричних пристроях низької напруги є плавкі запобіжники. Їхнє влаштування досить просте, вони надійні й недорогі.

Їх вибирають, дотримуючись наступних умов:

1. Коло, що захищається, не повинне перериватися при нормальному режимі роботи, тобто повинна дотримуватися умова

I_пл.зп≥ I_розр, (10.4)

де I_пл.зп – номінальний струм плавкої вставки запобіжника, А; I_розр – розрахунковий струм.

2. Коло, що захищається, не повинне перериватися в пусковому режимі. Оскільки для електродвигунів та ряду інших споживачів пусковий струм у декілька разів більший номінального, тобто для того, щоб плавкі вставки не розплавлялися під час пуску, повинна дотримуватися умова

I_пл.зп≥ I_п/2.5, (10.5)

де I_п= k_пI_ном – пусковий струм електродвигуна, A; k_п – коефіцієнт кратності пускового струму.

Рис. 10.2. Схема селективного захисту

При виборі запобіжників, які встановлюють послідовно в колі, необхідно дотримувати умову селективності. Відповідно до неї номінальний струм плавкого запобіжника, найближчого до споживача (найбільш віддаленого від джерела живлення), повинен бути меншим хоча б на ступінь. Так, у схемі на рис. 10.2 номінальний струм плавкої вставки запобіжника ЗП₂ повинен бути більшим струму плавкої вставки запобіжника ЗП₃, а запобіжника ЗП₁ – більшим, ніж запобіжника ЗП₂. При короткому замиканні в точці A розплавиться вставка запобіжника ЗП₃ і відключиться живлення тільки електродвигун Д₃.

Вибір проводів і кабелів.Переріз проводів і кабелів вибирають за значенням припустимого струму і припустимими втратами напруги:

I_пр.пр≥ I_розр і I_пр.к≥ I_розр, (10.6)

де I_пр.пр і I_пр.к – відповідно припустимий струм для провідника і кабелю;

, мм² – для лінії з двох проводів (фаза і нуль); (10.7)

, мм² – для лінії з чотирьох проводів (три фази і нуль), (10.8)

де P – потужність споживача наприкінці лінії, Вт; l – довжина лінії, м; γ – питома провідність провідника, См/м; ΔU – припустима втрата напруги, %.

При визначенні перерізу кабелів великої довжини найбільш важливо дотримати умову припустимої втрати напруги.

10.2. ЕЛЕКТРИЧНЕ ОСВІТЛЕННЯ

Світло – це електромагнітне випромінювання.

Джерелами світла називають пристрої, що випромінюють електромагнітні хвилі видимого спектру від 0.38 до 0.77 мк.

Ці джерела можна розділити на дві основні групи: природні й штучні. Найважливішим природним джерелом світла є Сонце. Коли відсутнє природне освітлення або воно недостатнє, використовують штучні джерела світла. Такими джерелами служать лампи розжарення і газорозрядні лампи.

Лампи розжарення.Джерелом світла в лампі розжарення (рис. 10.3) є теплова енергія нагрітої вольфрамової спіралі 2. Для зменшення інтенсивності процесу окислювання і розпилення спіралі лампи виконують або вакуумними, або з колбами 1, заповненими інертним газом – аргоном, криптоном та ін.

Рис. 10.3.- Лампа розжарення

Лампи розжарення прості за влаштуванням і в експлуатації, дешеві, не мають потреби в застосуванні спеціальної пускової апаратури. Їхній істотний недолік – відмінність спектра створюваного світла від денного і мала світловіддача. Середня тривалість служби таких ламп близько 1000 год.

Люмінесцентні лампи.Люмінесцентні лампи світяться в результаті електричного розряду в газовому середовищі. Вони одержали найбільше поширення поряд з ртутними.

Рис. 10.4. Люмінесцентна лампа

Люмінесцентні лампи являють собою скляну трубку 1 (рис. 10.4), внутрішні стінки якої покриті люмінофором 2. Взаємодіючи з люмінофором, ультрафіолетове випромінювання перетворюється у видиме світло. Щоб зменшити розпилення електродів і полегшити виникнення електричного розряду, трубку заповнюють інертним газом (аргоном) або невеликою кількістю ртуті. Електроди покриті оксидним шаром, що дозволяє збільшити виділення електронів з поверхонь, які нагріваються. Кінці спіралей 3 зв'язані через ніжку 4 з цоколем 5 і струмовідводами 6. Для запалювання розряду використовують пускорегулюючу апаратуру.

Рис. 10.5.- Стартерна схема вмикання люмінесцентної лампи

Рис. 8.21.- Стартерна схема вмикання люмінесцентної лампи

Існує багато схем ввімкнення люмінесцентних ламп. Найпростіша і найбільш часто використовувана – схема зі стартером (рис. 10.5). Один з електродів стартера 9 виготовлений з біметалічної пластини. При вмиканні лампи Л під впливом напруги U між електродами стартера виникає тліючий розряд, що приводить до їхнього розігріву. Біметалічний електрод згинається і доторкається до іншого електрода. Поки електроди торкаються, через спіралі проходить сильний струм, який нагріває їх до температури 1000⁰C. Виникає термоелектронна емісія і газ у лампі іонізується.У цей час біметалічний електрод стартера охолоджується, повертається у вихідний стан і розриває коло. В той же момент у лампі виникає електричний розряд і вона починає світитися. Дросель Др виконує роль баластного опору і сприяє виникненню електричного розряду. Конденсатор стартера С₁служить для зменшення радіоперешкод, конденсатор С₂ призначений для компенсації реактивної потужності індуктивного навантаження дроселя.

Безпосереднє світлове випромінювання трубки дуже мале, але електричний розряд у ртутних парах є джерелом інтенсивного ультрафіолетового випромінювання (невидимого для ока), що в шарі люмінофора перетворюється у видиме світло.

Люмінесцентні лампи мають порівняно велику світловіддачу, малу яскравість і гарну передачу кольору. Термін служби таких ламп складає 6000 – 7000 год. Їхні основні недоліки: необхідність у пускорегулюючій апаратурі і великі габаритні розміри трубок. Останнім часом набули поширення компактні люмінесцентні лампи з електронними пускорегулюючими апаратами. Ці лампи є енергоекономічними – при високій світловіддачі вони споживають меншу потужність, ніж лампи розжарювання.

Крім люмінесцентних, як джерела світла широко використовують ртутні, металогалогенні і натрієві лампи.

Освітлювальні пристрої.Для ефективного і якісного виконання освітлювальних пристроїв джерела світла звичайно використовують не самостійно, а сполученні з в освітлювальними приладами, які перерозподіляють світловий потік джерела світла, направляють його в потрібну сторону, оберігають око людини від прямого потоку світла і захищають лампу від механічних пошкоджень, а також атмосферних впливів і пилу.

Схеми підключення освітлювальних пристроїв залежать від числа ламп в одному або в одночасно ввімкнутих, а також від числа місць вмикання і вимикання. Для різних способів включення застосовують різні типи вимикачів. Для прикладу на рис. 10.6наведені різні схеми підключення ламп.

Рис. 10.6. -Схема вмикання ламп

Для живлення джерел світла та інших споживачів електроенергії в будинках і виробничих приміщеннях споруджують спеціальні пристрої. Вони складаються з щитів і ліній.

Електричні щити бувають: головними, груповими, поверховими і квартирними. Залежно від їхнього призначення в них монтують апаратуру захисту, керування, виміру і сигналізації.

Електричні ліні, якї відходять від щитів бувають живильними, груповими і вивідними.

Живильні лінії зв'язують головний щит із зовнішньою електричною мережею або груповими щитами. Групові лінії зв'язують групові щити безпосередньо з приймачами електроенергії. Вивідні лінії служать для приєднання до контактів і ламп (освітлювальних пристроїв).

На фазних провідниках живильних і групових ліній обов'язково встановлюють запобіжники. На нульовому провіднику запобіжники не встановлюють ні в якому разі.

Живлення електричних пристроїв ,у житлових і виробничих будинках здійснюють від розподільної мережі з напругою 380/220 В.

10. 3 ДЕЩО ПРО ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКУ

Дія електричного струму на людський організм. Проходження електричного струму через тіло людини може привести до важких наслідків і навіть до смерті. Це залежить від багатьох факторів: сили струму, його частоти, шляху й тривалості його проходження через тіло людини, опору ділянок, через які проходить струм, і т. ін.

Опір тіла людини залежить від її фізичного й психічного стану, від навколишнього середовища й інших факторів і коливається в межах від 100 000 до 1000 Ом. У зв'язку з тим, що не можна передбачити стан людини й умови в момент її імовірного потрапляння під напругу, опір приймають рівним 1000 Ом.

Дія електричного струму на людський організм багатогранна: фізіологічна, термічна, хімічна й механічна. Вона виражається у впливі на нервову, серцеву й дихальну системи, у теплових і хімічних явищах (обгорання, опіки, розкладання крові) і ін.

Поразки електричним струмом, поділяють на дві групи: електричний удар й електричні травми. Електричний удар пов'язують із ураженням внутрішніх органів, електричні травми - з ураженням зовнішніх органів.

Електричний струм може проходити через людське тіло різними шляхами, і його дія залежить від безлічі факторів, тому не можна провести точну границю безпечного і небезпечного струму. Зі зростанням його сили збільшується і його вражаюча дія. Струм силою до 50 мкА вважають безпечним. Струм силою більше 20-25 мА може привести до важких наслідків, включаючи смерть, а струм силою більше 100 мА є беззаперечно смертельним.

При тій самій напрузі постійний струм безпечніший струму промислової частоти. Зі збільшенням частоти понад 2000 Гц вражаюча дія змінного струму зменшується.

Розподіл електротехнічних пристроїв на пристрої низької напруги (до 1000 В) і пристрої високої напруги (понад 1000 В) не повинен розумітися в тому сенсі, що одні пристрої є безпечними, а іншіх - небезпечними. У дійсності, якщо людина своїм тілом замикає коло при напрузі навіть у 220 В, то відповідно до закону Ома при опорі людського тіла 1000 Ом через нього проходить струм 0,22А. Струм такої сили смертельний.

Причини поразки електричним струмом. Найчастіше враження струмом відбувається при доторкуванні до неізольованих струмопровідних частин установок, пристроїв, які звичайно не перебувають під напругою, але в цей момент виявилися під напругою; при неприпустимому наближенні до споруд, що перебувають під високою напругою; при роботі (або неправильній експлуатації) з несправними електричними приладами й інструментами.

Не слід забувати, що кожен електричний апарат, машина або пристрій, що перебуває під напругою, є джерелом небезпечного електричного струму.

Захист заземленням і зануленням. Способи захисту від враження електричним струмом численні й різні за видом. Їх вибір залежить від конкретних експлуатаційних умов.

Найчастіше використають (як найбільш ефективні) захист заземленням і зануленням, коли навмисно приєднують до землі або до заземленого нульового провідника провідні елементи пристрою, які нормально не перебувають під напругою, але можуть виявитися провідниками струму у випадку пробою ізоляції або з інших причин.

До таких елементів в основному відносяться металеві корпуси двигунів й апаратів, металеві конструкції інших електричних пристроїв. Створення кола з малим опором забезпечує проходження великого струму. Від нього захист швидко спрацьовує й відключає ушкоджену ділянку.

Захист заземленням застосовують в основному в мережах з напругою понад 1000 В, а захист зануленням - у мережах низької напруги 380/220 В.

Як було сказано раніше, занулення виконують в мережі з чотирма провідниками і замкненою нейтраллю, з якою з'єднаний нульовий провідник.

Без нульового провідника неможливо забезпечити ефективну безпеку. Занулення металевих неструмопровідних елементів електричних споруд обов'язкове. В особливо небезпечних умовах (вологе або мокре середовище) як додатковий захід можна використати заземлення, але воно не замінює занулення.

Для безпечної роботи рухомих споживачів їх підключають до електричної мережі через контакт із зануленим затиском. Цей захисний затиск з'єднують із нульовим провідником. Живлення рухомих споживачів здійснюється кабелем, де одна з жил використовується для зв'язку металевого корпуса споживача із зануленим затиском. В сучасних побутових розетках також передбачається нульовий контакт. Крім того, в побуті і в громадських закладах для захисту від враження електричним струмом застосовуються пристрої зазисного вимикання (ПЗВ), які відключають установку від живлення в разі погіршення ізоляції, чи доторкування до частин, що знаходяться під напругою.

Надання першої допомоги потерпілим від електричного струму. Своєчасна й правильно надана перша допомога має першорядне значення для потерпілого від враження електричним струмом. По-перше, необхідно якнайшвидше відключити струм, що проходить через людське тіло. Для цього відключають напругу, зрізуючи проводи ізольованим інструментом, створюючи коротке замикання або в інший спосіб. Якщо потерпілий не проявляє ознак життя або дихає дуже рідко, необхідно негайно приступити до виконання штучного дихання. При відсутності пульсу проводиться закритий масаж серця. Одночасно необхідно викликати швидку медичну допомогу. Імовірність порятунку тим вища, чим швидше приступлять до надання допомоги.

Якщо потерпілий дихає, не перебуває у важкому стані, необхідно розстебнути одяг, винести його на свіже повітря й все одно обов'язково викликати лікаря.

Електричний струм – величезне досягнення людства, але він потребує великої уваги. Боятися електричного струму не слід, а поважати його необхідно обов'язково.Тільки в цьому разі він буде вашим вірним слугою.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Лекція 3	\|	Задание

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.