Электрический аппарат – это электротехническое устройство, которое используется для включения и отключения электрических цепей, контроля, измерения, защиты, управления и регулирования установок, предназначенных для передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии.
Понятие «электрический аппарат» охватывает очень большой круг бытовых и промышленных устройств. Многообразие самих аппаратов и выполняемых ими функций, совмещение в одном аппарате нескольких функций не позволяют строго классифицировать их по одному какому-то признаку. Представляется целесообразным рассмотреть их по назначению – основной функции, выполняемой аппаратом.
В этом случае они могут быть подразделены на следующие группы:
1. Коммутационные – предназначены для включения и отключения электрической цепи. (К ним можно отнести – разъединители, выключатели высокого и низкого напряжения, рубильники, переключатели и т.д.).
2. Аппараты защиты – для защиты электрических цепей от ненормальных режимов работы (к.з., перегрузка). Сюда относятся автоматические выключатели, предохранители высокого и низкого напряжения, различного рода реле.
3.Пускорегулирующие аппараты – для управления электроприводами и другими промышленными потребителями электроэнергии (двигатели – пуск, остановка, регулирование скорости вращения). Это контакторы, пускатели, реостаты и т.д.
4. Ограничивающие аппараты – для ограничения токов к.з. (реакторы) и перенапряжений (разрядники).
5. Контролирующие аппараты – для контроля заданных электрических и неэлектрических параметров. Сюда относятся различного рода реле и датчики.
6. Регулирующие аппараты – для автоматической и непрерывной стабилизации и регулирования заданных параметров. Это различные стабилизаторы и регуляторы.
7. Измерительные аппараты – для изоляции цепей первичной коммутации от цепей измерительных приборов и релейной защиты. (Измерительные трансформаторы тока и напряжения).
8. Аппараты, предназначенные для выполнения механической работы – подъемные и удерживающие электромагниты, электромагнитные тормоза, муфты.
Любой аппарат состоит из трех элементов: воспринимающего, преобразующего и исполнительного.
Аппараты классифицируются:
По принципу действия воспринимающего элемента:
- электромагнитные,
- магнитоэлектрические,
- индукционные,
- электродинамические,
- поляризованные,
- полупроводниковые,
- тепловые,
- электронные,
- магнитные и т.д.
По принципу действия исполнительного элемента:
контактные;
бесконтактные.
В пределах одной группы или типа аппараты различаются:
1. По напряжению:
- высокого напряжения (свыше 1000 В);
- низкого напряжения (до 1000 В).
2. По роду тока:
- постоянного тока;
- переменного тока промышленной частоты;
- переменного тока повышенной частоты.
3. По величине тока:
- слаботочные (до 5А);
- сильноточные (свыше 5А).
4. По режиму работы:
- продолжительного;
- кратковременного;
- повторно-кратковременного.
5. По времени срабатывания:
- безынерционные (до 3 мс);
- быстродействующие (3-50 мс);
- нормального исполнения (50-150 мс);
- замедленные (150 мс-1 с);
- реле времени (свыше 1 с).
6. По способу управления:
- автоматические;
- неавтоматические (ручного управления).
7. По роду защиты от окружающей среды:
-в исполнении открытом,
-защищенном,
-водозащищенном,
-взрывозащищенном и т.д
Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам:
1.При нормальном режиме работы температура токоведущих частей (элементов) не должна превышать допустимую (значений, рекомендуемых соответствующим ГОСТ или другими нормативными документами).
2.Аппараты должны выдерживать в течении определенного времени термическое воздействие токов К.З. без каких-либо деформаций, препятствующих их дальнейшему использованию (высокая износостойкость).
3.Изоляция аппарата должна быть рассчитана с учетом возможных перенапряжений, возникающих в процессе эксплуатации, с некоторым запасом, учитывающим её «старение».
4.Контакты электрических аппаратов должны быть способны многократно включать и отключать токи рабочих режимов.
5.Аппараты должны иметь высокую надежность и точность, необходимое быстродействие, минимум массы, малые габариты, дешевизну, удобство в эксплуатации.