Krav på elektriska apparater

Elektriska apparater är ett mycket brett begrepp. Det är en enhet designad för att växla, övervaka, styra, skydda och reglera elektriska kretsar och maskiner, samt en enhet som använder elektrisk energi för att styra, skydda och reglera icke-elektriska processer och icke-elektriska maskiner och enheter.

Det ställs en rad krav på elektriska apparater från arbetssidan och samma krav på olika typer av anordningar kan vara av primär och sekundär betydelse.

Vilken elektrisk apparat som helst rör sig med en viss mängd ström under en kort eller lång tid, men i båda fallen genereras en del värme i den och apparaten värms upp. Denna uppvärmning får inte överskrida vissa tillåtna gränser som fastställts för varje enhet och vissa av dess delar.

Varje elektrisk apparat fungerar i en krets där det finns en viss mängd spänning. Isoleringen av apparaten (dess spänningsförande delar mot marken och mot varandra) måste ha en viss nivå så att det inte finns någon överlappning och skada på apparaten.

Värdet på testspänningen som enheten måste tåla är vanligtvis flera gånger högre än driftspänningen i nätverket som enheten arbetar i, eftersom det finns kända spänningsökningar i varje krets jämfört med den normala driftspänningen.

Nivån av isolering av enheten bestäms huvudsakligen av driftspänningen i nätverket där den är avsedd att fungera, såväl som av enhetens driftsförhållanden (i vilket rum eller utanför, oavsett om enheten är ansluten till en luft nätverk, där det kan finnas atmosfäriska överspänningar, samt att arbeta under speciella förhållanden).

Många typer av elektriska apparater utsätts för verkan av kortslutningsströmmar, vars värde kan vara 15 — 50 (och mer) gånger högre än de normala strömmar som flyter genom enheten (dessa är i första hand kopplingsanordningar, strömtransformatorer, strömbegränsande anordningar, i mindre utsträckning reläer).

Överbelastning orsakar stora mekaniska krafter i apparaten och ökar temperaturen på spänningsförande delar avsevärt. Uppenbarligen måste apparatens konstruktion motstå en sådan regim, och ur denna synvinkel ställs också vissa krav på den elektriska apparaten, kännetecknade av den övre gränsen för strömmen som apparaten måste tåla, och den tid under vilken Apparaten måste smärtfritt passera kortslutningsströmmen genom sig själv.

Därefter ställs vissa krav på varje elektrisk anordning när det gäller hastighet och handlingsnoggrannhet. Dessa krav för olika typer av anordningar är lite olika formulerade.

Så för omkopplingsutrustning reduceras dessa krav till att ställa in på- och avtiderna, för reläer, förutom åtgärdstiden, läggs krav på deras funktion exakt i vissa kretslägen, för regulatorer, såväl som för reläer och hastighet och noggrannhet – båda kraven är avgörande, för mätning av transformatorer — noggrannheten för att överföra värden för primärströmmar och spänningar till ett sekundärt mål, till mätanordningar, räknare, reläer, etc.

Följande grundläggande krav ställs därför på elektriska apparater:

1. Enheten måste ha en viss "termisk stabilitet" — för att inte överhettas utöver de tillåtna gränserna, både under normalt kretsläge och under kortslutning.

2. Enheten måste ha en viss "isoleringsnivå", det vill säga dess isolering måste motstå den spänning som kan finnas under drift.

3. En apparat som har kontakter för att slå på och av strömmen måste kunna utföra denna operation: stänga av och slå på de strömmar som kan uppstå under driften av elektrisk utrustning.

4. Automatiska anordningar (reläer, regulatorer etc.) och automatiskt manövrerande element i anordningar (frånkopplingsspolar i automatiska maskiner etc.) måste träda i drift exakt under de kretsdriftförhållanden under vilka de är avsedda att fungera. Dessutom har varje elektrisk anordning ett antal speciella krav som härrör från dess syfte och design.