Электромагнитные устройства защиты

Для управления электротехническими устройствами необходимо большое число различных аппаратов. В зависимости от назначения их можно разделить на две основные группы: коммутационные аппараты (высоковольтные выключатели, разъединители, контакторы) и защитные аппараты (автоматические воздушные выключатели, плавкие предохранители, различные реле и разрядники для защиты от перенапряжений).

Все эти аппараты в местах установки соединяются по определенным схемам неизолированными шинами, укрепленными на изоляторах, или силовыми кабелями. В большинстве случаев применяются алюминиевые шины, а сталь­ные - только в установках с токами не выше 200 А.

Алюминиевые шины могут быть однополосными и многополосными прямоугольно­го сечения. Для больших переменных токов часто устанавливаются шины коробчатого сече­ния. Их преимущества - механическая прочность и простота монтажных работ. Шины укрепляются на опорных изоляторах. На прямолинейных участках проводки, в промежутках между креплениями шип к изоляторам, предусматри­ваются специальные устройства, обеспечивающие свободное удлинение шин при нагревании (шинные компенсаторы).

В трехфазных системах в соответствии с последовательностью фаз шины должны быть окрашены в следующие цвета: фаза А - желтый, фаза В - зеленый и фаза С - красный, а нейтральные шины при изоли­рованной нейтрали - в белый, при заземленной нейтрали - в черный. При постоянном токе положительная шина - красная, отрицатель­ная - синяя, а нейтраль - белая.

Для надежной работы электрических аппаратов весьма важны усло­вия осуществления контактов. Условия контактов могут быть жесткими (неразъемными), например присоединения к выводам машины или аппарата, скользящими между неподвижными и подвижными токоведущими частями, коммутационными - в отключающих аппаратах.

Отключение электрической цепи обычно не может быть мгновенным. При разрыве цепи тока неизбежно возникновение большей или меньшей э.д.с. самоиндукции, под действием этой э.д.с. совместно с напряжением сети промежуток между расходящимися контактами пробивается и возникает электрическая дуга. Высокая температура по­следней может вызвать быстрое разрушение или сваривание контактов. Особенно опасно действие дуги в аппаратах высокого напряжения при отключениях токов короткого замыкания.

Отключение цепей переменного тока существенно упрощается, так как переменный ток периодически проходит через нулевое значение, что приводит к гашению дуги. Значительно труднее отключение цепей постоянного тока высокого напряжения. Выключатели для этого тока должны быть рассчитаны на поглощение весьма значительной энергии, выделяющейся при длительном горении дуги постоянного тока.