ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Электрические устройстваУстройства, системы, оборудование – раздел, категория сайтаУстройства и СистемыКатегория Устройства и Системы представляет собой раздел, тема которого посвящена обзору электротехнических и электроустановочных устройств. Это прежде всего различные электроустройства, такие как автоматы, контакторы, реле времени, измерительно-регулирующие приборы, электрические компоненты, детали и прочее, электрическое соединение которых и образует рабочее электрооборудование в целом.
P.S. — Приятного времяпровождения на сайте Электро Хобби
Эффективность использования приборов и устройств, являющихся потребителями электрической энергии и установленных в здании жилого, производственного либо общественного назначения, зависит от рационального распределения последней. С этой целью в месте подвода линии уличной сети (воздушной либо подземной) к строению, а также в точках подхода веток внутридомовых цепей к обособленным его ... Подробнее... Итак, электрический рубильник является наглядным примером простого коммутационного аппарата. Он представляет собой электрическое коммутационное устройство, которое имеет ручное управление. Основная функция рубильника - это включение и отключение либо же переключение электрических цепей: переменного тока - с рабочим напряжением до 660 В, постоянного тока - до 440 В. Также следует заметить, что наличие ... Подробнее... Наиболее важный технический показатель любого электрического оборудования (пылесос, стиральная машина, электрическая плита, электрообогреватель и т.д.) является, безусловно, его потребляемая мощность, которая измеряется в ваттах. Несмотря на то, что данная величина известна многим людям (даже тем, кто не особо знаком с электрикой) она всё же имеет некоторые особенности, которые мы с Вами в данной статье ... Подробнее... Автоматический выключатель представляет собой электротехническое устройство, основным назначением которого является совершение переключение своего рабочего состояния при возникновении определённой ситуации. Автоматы электрические совмещают в себе два устройства, это обычный выключатель и магнитный (или тепловой) расцепитель, задачей которого является своевременный ... Подробнее... Очень ходовым устройством в сфере электрики является электрический автомат. Его значение трудно переоценить. Общий смысл данного электротехнического устройства прост — включение и выключение питания, а при чрезмерном значении силы тока его роль сводится к своевременному срабатыванию и отключению того или иного устройства, в цепи которого он стоит. Проще говоря ... Подробнее... Пожалуй, наиболее встречаемым электротехническим устройством, используемым в электрике является магнитный пускатель. Именно он является промежуточным звеном между различными системами управления и силовыми частями. По большому счёту классический вариант пускателя представляет собой обычное реле, работающее с повышенными токами и напряжениями, относительно низковольтной ... Подробнее... Давайте рассмотрим такое электротехническое устройство, как электрическое реле. Что оно собой представляет? Определение данному изделию таково — реле, это устройство, электротехнического характера, предназначенное для размыкания и замыкания тех или иных участков электроцепей при определённых изменениях электрических либо же неэлектрических величин на ... Подробнее...
Рекомендуемый материалelectrohobby.ru ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИДанный раздел содержит информацию о принципах работы некоторых, наиболее широко распространенных электротехнических устройств и оборудования. При работе с ними это может оказаться, на мой взгляд, достаточно полезным. Знание принципа действия того или компонента электрооборудования, его основных характеристик может помочь выбрать тип изделия, сообразуясь с особенностями его применения в конкретных условиях, при необходимости произвести замену вышедшего из строя элемента электротехнической системы на его аналог (при невозможности найти оригинал). Кроме того, согласитесь, подключать любой прибор вне зависимости от его сложности значительно удобнее и проще, зная как он работает. Для тех же, кто имеет желание сделать что то своими руками с нуля, начиная от стадии разработки до ввода в эксплуатацию, знать принципы работы составных частей электрооборудования, а также изготавливаемой системы в целом просто необходимо. Не стоит забывать, что для того, чтобы найти внезапно возникшую неисправность, например, в схеме электропроводки, тоже нужно обладать определенными знаниями. Поскольку описание работы отдельных устройств может находится в разных разделах сайта, здесь для облегчения поиска нужных материалов размещаются соответствующие ссылки. Принцип работы УЗО Интересный и полезный прибор. Знание основных характеристик позволит сделать грамотный выбор этого устройства. Автоматический выключатель В статье описаны принцип работы, основные характеристики, выбор автоматического выключателя. Принцип работы реле Описание устройства, основных характеристик электромагнитных реле. Электрический щиток Как нарисовать схему щитка, осуществить его сборку и установку. Тепловое реле Принцип работы, назначение, основные технические характеристики. Степени и классы защиты электрооборудования Что значит степень защиты электрооборудования по IP, классы его защиты от поражения электрическим током, варианты климатического исполнения. © 2012-2018 г. Все права защищены. Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов eltechbook.ru Электрические и электротехнические устройства общий обзор видов.Электроустройства. Электротехнические Устройства. Общий Обзор. Тема — Электротехнические устройства. Электроустройства. Обзор. В данной теме (Электротехнические устройства Электроустройства Обзор) хотелось рассмотреть наиболее распространенные и основные виды электротехнических устройств, которые повсеместно применяются в различных сферах человеческой жизни. Этих электроустройств существует множество. Из большого разнообразия электротехнических устройств можно выделить некоторые классы, по определённым признакам и общему назначению. Электротехнические устройства являются функциональными частями любых электрических схем, что впоследствии обеспечивают её общую работоспособность как целостной электрической системы, которая изначально собиралась для выполнения определённой задачи. Электкроустройства являются элементами управление, выполнения, распределения, защиты, переключения, индикации и т.д. Именно на основе них появляется возможность создания любого электрооборудования, различной назначения и сложности. К подобным электротехническим устройствам относятся автоматические выключатели, магнитные пускатели, различные реле, электродвигатели, датчики, счетчики и измерители, преобразователи и т.д. То есть, всё то, с чем электрик постоянно имеет дело на своей работе. Так что при упоминании данных устройств, более правильней и точнее будет говорить — электротехнические устройства, нежели просто, электроустройства. Электроустановочные изделия. Несложно догадаться из самого названия о назначении этих устройств. К ним относятся все те электротехнические устройства, что устанавливаются, обычно, при выполнении электромонтажа и сборки внутри шкафов, панелей, щитков, стен и т.д. К примеру, обычные розетки, автоматы, выключатели, блоки управления, индикаторы и т.д. Бытовые электроприборы и электрические устройства — к этому классу можно отнести все-то электротехническое оборудование и электроприборы, что функционируют в повседневном быту. Это, естественно, обычные пылесосы, электрические фены, электробритвы, электроплиты, электрочайники, электрообогреватели и многое другое, без чего не может обходиться нынешний человек. Их основная задача заключается в облегчении труда по дому, тем самым обеспечивая комфортность, экономию времени и сил. Чтобы осознать их важность для человека, будет достаточно припомнить промежутки отключения электроэнергии в доме. Электроинструменты. Данная разновидность электротехнических устройств повсеместно применяется в процессе строительства, монтажа, ремонта, настройки, проверки и т.д. К этому классу электрических устройств можно отнести различные болгарки, перфораторы, электродрели, электропилы, электронные измерители и т.д. Их задача заключается в помощи рабочим при выполнении определённых видов работ и специфических задач. Электротехнические устройства специального предназначения. К этой разновидности устройств можно отнести всевозможные устройства и приборы, что способствуют выполнению специфических задач в различных сферах производства и науки. К примеру, электромешалка химическая, что широко используется в лабораториях, либо установка для электролиза, которая позволяет покрывать поверхность различными слоями металлов, или допустим, система воздушных дверей, работа которой позволяет потоком воздуха создавать тепловой барьер между тёплым воздухом с внутренней стороны помещения какого либо предприятия и холодным воздухом с уличной стороны. Проще говоря, это те электротехнические устройства, при помощи которых возможно выполнение специфических задач. Каждый человек связанный с профессией электрика обязательно должен иметь в голове общее представление об основном принципе действия и общем устройстве вышеперечисленного электротехнического оборудования. Эти знания очень сильно помогают при поиске поломки и её устранение. Обычно эти знания приходят со временем и практикой, благодаря которым можно определить неисправность по проявляющимся внешним признакам и работе устройств. Узнал что-то Новое?Поставь Свой Плюс» http://electrikpro.ru legkoe-delo.ru Электрические аппараты распределительных устройствСтроительные машины и оборудование, справочник Категория: Передвижные электростанции Электрические аппараты распределительных устройствВключение и отключение, а также защита оборудования передвижной станции осуществляются с помощью электрических аппаратов, устанавливаемых в распределительных устройствах. По назначению и роду выполняемых функций электрические аппараты распределительных устройств станций можно условно разделить на две основные группы — аппараты коммутирующие и аппараты защитные. К коммутирующим относятся аппараты, с помощью которых осуществляются включение и отключение всей или части электроустановки, а также изменение первичной схемы распределительного устройства; к защитным относятся аппараты, с помощью которых обеспечивается защита оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания. В качестве коммутирующих аппаратов распределительных устройств напряжением 230 и 400 в передвижных станций служат рубильники, пакетные выключатели и установочные автоматы. Рубильник представляет собой трехполюсный аппарат закрытого исполнения (рис. 1, а), устанавливаемый на панели Щита, или открытого исполнения (рис. 1, б), устанавливаемый за щитом и управляемый дистанционной тягой с помощью рукоятки, смонтированной на лицевой стороне панели щита управления. Трехполюсный рубильник состоит из подвижных ножей и неподвижных контактов, смонтированных на щитке, который выполняют из изоляционных материалов (шифера, асбошифера, гетинакса и др.). Подвижные контактные ножи в нижней части шарнирно закреплены в контактных стойках, а в верхней — связаны общей траверсой из изолирующего материала.
Рис. 1. Трехиолюсные рубильники: а — закрытого исполнения на 100 а, б — открытого исполнения на 400 а с дистанционным управлением; 1 — рукоятка управления, 2 — неподвижный контакт, 3 — нож, 4 — щиток, 5 — кожух, 6 — скобы (внутренняя и внешняя), 7 — тяга При разрыве электрической цепи между ножами рубильника и губками неподвижных контактов возникает электрическая дура, выделяющая большое количество тепла, разрушающего контактные поверхности ножей и губок. Чем больше сила тока в разрываемой рубильником цепи, тем больше дуга. Поэтому для предохранения контактов от разрушения дугой ножи мощных рубильников снабжены искрогасительными контактами. Рубильники, устанавливаемые на панели щита управления, закрыты металлическим кожухом, обитым изнутри листовым асбестом толщиной 1-2 мм. Рубильники открытого исполнения с дистанционным управлением снабжены металлической тягой, соединяемой с установленным на панели приводом, при помощи которого осуществляется управление рубильником.
Рис. 2. Пакетный выключатель: 1 — рукоятка, 2 – ось, 3 — стяжной винт, 4 — контактный вывод, 5 — крепежная планка, в — пакет (полюс), 7 — крышка, 8 — контакты, 9 — пружина В распределительных устройствах передвижных станций небольшой мощности (до 30 ква) в качестве отключающих аппаратов применяются пакетные выключатели. Пакетный выключатель ПК (рис. 2) состоит из подвижных контактов, укрепленных на оси с пружиной и помещенных внутри карболитовых пакетов с вмонтированными в них неподвижными контактами. На выходящий из пакетов конец оси выключателя надета рукоятка, при повороте которой пружина натягивается. Под действием взведенной пружины ось поворачивается и с большой скоростью замыкает или размыкает контакты выключателя. Для быстрого гашения дуги в пакетном выключателе имеются фибровые шайбы, которые при воздействии на них высокой температуры дуги разлагаются, выделяя газы, способствующие разрыву и гашению дуги. В распределительных устройствах передвижных станций применяются выключатели двухполюсного или трехполюсного исполнения. Рубильники и пакетные выключатели являются ручными неавтоматическими аппаратами, для оперирования которыми в Необходимых случаях требуется непосредственное вмешательство операторов. Для автоматического размыкания электрических цепей при оперативных переключениях, а также при -перегрузках и коротких замыканиях в распределительных устройствах станций применяют специальные аппараты автоматического действия, в частности автоматы серии А. Установочный автомат А-3100 (рис. 3) состоит из контактной системы, дугога-сящего устройства и механизма управления, смонтированных в общем пластмассовом корпусе с крышкой. Подвижные контакты укреплены на контактодержателях, соединенных с медными выводными шинами при помощи пакета листов холоднокатаной меди шириной 12 мм и толщиной 0,2 мм. Неподвижные контакты припаяны к медным шинам, уложенным на дно основания и снабженным зажимами для присоединения к линии. Для предохранения от разрушающего воздействия дуги рабочие поверхности контактов покрыты металло-керамическими накладками. Применение накладок из металлокерамики намного увеличивает продолжительность работы контактов, а следовательно, и межремонтные сроки работы автомата. Подвижный и неподвижный контакты каждого полюса автомата разделены пластмассовыми перегородками и заключены в съемные дугогасительные каме-пы 9. Каждая камера состоит из нескольких стальных пластин, закрепленных на фибровом каркасе так, что между ними образуются узкие, расходящиеся кверху щели. При отключении автомата образовавшаяся на его контактах дуга благодаря магнитному полю, создаваемому током дуги, втягивается в пространства между пластинами дугогасительных устройств (решеток), дробится на ряд мелких дуг и, интенсивно охлаждаясь о поверхность пластин, быстро гасится. Автоматы изготовляют с ручным управлением.
Рис. 3. Автомат А-3100: 1 — основание, 2 — подвижный контакт, 3 — неподвижный контакт, 4 — гибкое соединение, 5 — стальной изолированный валик, 6 и 7 — расцепители, 8 — крышка автомата, 9 — дугогасительная камера, 10 — рукоятка управления, 11 — пружина, 12 — рычаги механизма управления Держатели подвижных контактов соединены с общим стальным изолированным валиком 5 и через пружинный механизм при помощи рычагов — с рукояткой. Механизм управления автомата обеспечивает замыкание и размыкание контактов с постоянной скоростью, не зависящей от скорости движения рукоятки, а также необходимое нажатие в контактах и автоматическое отключение при перегрузках и коротких замыканиях. По положению рукоятки управления определяют, включен или отключен автомат. Если рукоятка находится в верхнем положении, автомат включен, если в среднем (промежуточном) и нижнем — отключен. Причем среднее положение рукоятка занимает в том случае, если отключение произошло автоматически. Для восстановления включенного положения аппарата после автоматического отключения необходимо рукоятку опустить в нижнее положение (в положение «отключено»), ввести в зацепление рычаги механизма, а затем поднять рукоятку до крайнего верхнего положения. Автоматическое отключение аппарата А-3100 производит специальное устройство — расцепитель, встроенный в отдельный пластмассовый корпус и устанавливаемый под крышкой автомата. Расцепители могут быть только с тепловым элементом или только с электромагнитным, а также комбинированными. Комбинированный расцепитель (рис. 4) состоит из теплового и электромагнитного элементов, устанавливаемых в каждом полюсе автомата. Тепловой элемент служит для защиты электроустановки от токов перегрузки, а электромагнитный — от токов короткого замыкания. Тепловой элемент состоит из биметаллической пластинки, которая под воздействием проходящего через нее тока нагревается, изгибается и поворачивает отключающую рейку механизма управления, в результате чего происходит отключение-автомата. При этом автомат отключится независимо от того, возникла ли перегрузка в одной или нескольких фазах. Автомат реагирует на перегрузку свыше 35% номинального тока. Чем больше ток перегрузки, тем быстрее сработает тепловой элемент и отключится автомат. Так, при перегрузке около 40%-автомат отключится в течение 50-55 мин, а при перегрузке 80-100% — в течение 30-90 сек. Электромагнитный элемент состоит из якоря, удерживаемого возвратной пружиной, и сердечника магнитопровода, внутри которого расположена шина рабочего тока. При протекании по шине номинального тока создаваемое в магнитопро-воде магнитное поле настолько незначительно, что не может преодолеть противодействующее усилие пружины, и якорь со храняет свободное положение.
Рис. 4. Комбинированный расщепитель автомата А-3100: 1 — основание, 2 — биметаллическая пластинка, 3 — магнитопровод, 4 — отключающая рейка, 5 — возвратная пружина, 6 — якорь, 7 — токоведущая шина В момент возникновения между фазами короткого замыкания якорь соответствующего данному полюсу электромагнитного элемента, втягиваясь (под влиянием сильного магнитного поля, вызванного током короткого замыкания), воздействует на общую для всех полюсов рейку и, поворачивая ее, отключает все три полюса автомата. Основные детали расдепителя укреплены на основании из пластмассы. Автоматы А-3100 выпускаются на номинальные токи от 50 до 600 а. Они могут быть без расцепителей, с одним или двумя разделителями. Автоматы без расцепителей служат в качестве обычных коммутирующих аппаратов. При наличии расцепителей номинальный ток автомата определяется номинальным током уставки расщепителя, настроенного зайодом. В распределительных устройствах передвижных станций применяются и другие автоматы (АП-50, АП-2020 и т. д.). Они работают так же, «аж автоматы А-3100, и отличаются от последних конструкцией, размерами и номинальным током. Автоматы совмещают в известной мере функции рубильника и предохранителя, так как, являясь коммутирующими анпарата-ми, одновременно служат и в качестве защитных аппаратов. Они применяются в распределительных устройствах электростанций мощностью свыше 50 ква (ПЭС-60, ПЭС-100, ДЭС-200 и ДР-) — В электростанциях небольшой мощности защита отдельных частей и всей установки осуществляется с помощью конструктивно простых и достаточно надежных аппаратов — предохранителей. Предохранителем называют электрический аппарат, в котором при определенной силе протекающего через него тока расплавляется (перегорает) плавкая вставка, и, таким образом, размыкается электрическая цепь, благодаря чему электрооборудование на защищаемом предохранителем участке предохраняется от воздействия опасных для него токов перегрузки или короткого замыкания. Работа предохранителя основана на тепловом действии электрического тока. Размыкающим элементом предохранителя является его плавкая вставка, состоящая из металлической проволоки или тонкой ленты. Плавкие вставки предохранителей изготовляют из свинца, цинка или меди, а также из сплавов этих металлов. Наиболее широко распространены плавкие вставки из меди. Предохранители характеризуются номинальным напряжением и номинальным током. Номинальное напряжение предохранителя соответствует наибольшему номинальному напряжению цепей, в которых разрешается применение данного предохранителя. Так, предохранители, имеющие маркировку 500 в, можно использовать в цепях напряжением 500 в и ниже. Номинальным током плавкой вставки называется наибольший ток, который способна выдержать вставка в течение неограниченно долгого времени. Но минальным током предохранителя называется длительный ток, на который рассчитан предохранитель (патрон, контактные ножи, и стойки). На патроне указывается номинальный ток, соответствующий наибольшему номинальному току плавких вставок, предназначенных для данного предохранителя. Так, в патроне предохранителя на номинальный ток 600 а может быть установлена плавкая вставка на номинальный ток не выше 600 а. В распределительных устройствах станций применяются открытые пластинчатые, а в последнее время — преимущественно закрытые пробочные или трубчатые предохранители. Пластинчатый предохранитель (рис. 5, а) представляет собой щиток из изоляционного материала с укрепленными на нем латунными кулачками, снабженными зажимными болтами для крепления плавких вставок. Кулачки и плавкая вставка каждой фазы отделены огнестойкой перегородкой, препятствующей при перегорании вставки перебросу дуги на соседние фазы. Плавкая вставка состоит из нескольких медных облу-женных проволочек, ‘припаянных к латунным пластинкам (наконечникам) с вырезами для крепления вставки на кулачках.
Рис. 5. Предохранители: а — открытый пластинчатый, б-пробочный, в закрытый без наполнителя, г. — закрытый с наполнителем; 1 — щиток, 2 кулачок, 3 — огнестойкая перегородка, 4 — колодка, 5 и 11 — линейные контакты, 6 — крышка, 7 -пробка, 8 и 17 -плавкие вставки, 9 — гильза с резьбой, 10 — контактные пластины, 12 — провод питающей линии, 13 — контактный винт, 14 — контактная стойка, 15 — контактный нож, 16 — латунный колпачок, 18 — фибровая трубка, 19 — пружинящее кольцо, 20 — фарфоровый корпус патрона, 21 — крышка патрона Щиток с пластинчатыми предохранителями закрыт кожухом из огнестойкого материала для защиты -персонала при перегорании плавкой вставки от частиц расплавленного металла, а также для предотвращения пожара. Пластинчатые предохранители изготовляли на силу тока до 200 а и широко применяли в распределительных устройствах передвижных станций, выпускавшихся до 1956 г., которые, однако, в большом количестве эксплуатируются и в настоящее время. Пластинчатый предохранитель имеет ряд существенных недостатков. Основные из них- опасность случайного прикосновения к частям предохранителя, находящимся под напряжением, и возможность ожогов персонала каплями расплавленного металла при перегорании плавкой вставки. Пробочный предохранитель (рис. 5, б) состоит из фарфоровой колодки с контактами и резьбовой пробки с заключенной в ней плавкой вставкой. Колодка закрыта крышкой. Ток проходит через линейный контакт сети к контактному винту, а затем через плавкую вставку и гильзу к линейному контакту и далее в линию потребителя. Пробочные предохранители с резьбой Ц-27 рассчитаны на силу тока 6-25 а, а с резьбой Ц-33 -на 10-60 а. Предохранители с резьбой Ц-27 применяются главным образом для защиты осветительных сетей. Для защиты силовых цепей служат пробочные предохранители с резьбой Ц-33. Предохранитель ПР (рис. 5, в) состоит из изолирующего основания с контактными стойками и фибровой трубки с контактными ножами. Контактные ножи укреплены на концах фибровой трубки с помощью латунных колпачков. К внутренним частям ножей присоединена болтами плавкая вставка, выполненная в виде пластины с участками сужения. Материалом для изготовления плавких вставок служит цинковый сплав с температурой плавления около 420°С. При увеличении силы тока в защищаемой предохранителем электрической цепи сверх номинальной плавкая вставка перегорает одновременно во всех суженных местах и разрывает электрическую цепь. Возникающая при этом дуга быстро гаснет под влиянием газов высокого давления. Газы высокого давления (до 100 кГ/см2) образуются в фибровой трубке патрона вследствие разложения фибры при воздействии на ее стенки высокой температуры дуги. Патроны предохранителей ПР не имеют наполнителя, их плавкие вставки окружены воздухом, что увеличивает длительность дугового процесса при перегорании вставки и поэтому ухудшает характеристику предохранителя, а также уменьшает срок его службы. Более совершенным предохранителем является закрытый предохранитель ПН с наполнителем. Предохранитель ПН (рис. 5, г) состоит из контактных стоек и заполненного кварцевым песком патрона с контактными ножами. Патрон представляет собой фарфоровый корпус с цилиндрическим отверстием, закрытый в торцах металлическими крышками 21, несущими контактные ножи. К внутренним частям контактных ножей приварена (точечной сваркой) плавкая вставка. Плавкая вставка состоит из одной, двух или трех штампованных медных ленточек толщиной 0,15-0,2 мм. В некоторых предохранителях ПН (например, в предохранителях ПН-2, выпускаемых Курским электроаппаратным заводом) плавкая вставка изготовляется из двух или трех ленточек одинаковых размеров, но разной толщины, что существенно улучшает характеристику предохранителя. Для улучшения характеристики предохранителя ПН в центре каждой ленточки (в перешейке между выштампован-ными отверстиями) вставки наплавлен оловянный шарик. Оловянный шарик предназначен для снижения температуры плавления элементов плавкой вставки предохранителя. При нагреве плавкой вставки до температуры плавления олова шарик плавится и его молекулы, проникая в медь, образуют сплав, температура плавления которого намного ниже температуры плавления меди. Патрон предохранителя заполнен чистым сухим (влажность не более 0,05%) кварцевым песком, содержащим не менее 99% кварца (размер крупинок кварца должен быть около 0,5 мм). В крышках патрона ПН имеются Т-образные выступы, служащие для установки патрона в контактных стойках и извлечения из них при помощи специальной съемной ручки, вырезы которой соответствуют выступам крышек. Контактные стойки представляют собой медные пластины, снабженные пружинящими кольцами 19, обеспечивающими надежный контакт ножей патрона с губками контактных стоек. Патроны ПН выпускаются на номинальные токи 100; 250; 400; 600 и 1000 а с плавкими вставками на 25 а и выше. В распределительных устройствах передвижных станций применяются предохранители и других конструкций, но они мало отличаются от описанных выше предохранителей. Плавкие вставки предохранителей выпускаются на следующие номинальные токи: 4; 6; 10; 15; 20; 25; 35; 45; 60; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 300; 350; 400 и 600 а. При расчетном токе, например, 50 а плавкую вставку предохранителя следует выбирать на номинальный ток 60 а. 2. Номинальный ток плавкой вставки /н.в должен быть равен пусковому току /п, уменьшенному в 2,5 раза для защищаемого участка линии, если к ней присоединен один короткозамк-нутый электродвигатель, или быть несколько больше. 3. При выборе плавких вставок предохранителей, последовательно установленных в линии, каждую следующую вставку, считая от генератора передвижной станции или от силового трансформатора, нужно выбирать на одну ступень ниже по номинальному току стандартных плавких вставок. Так, при установке в ближайшем к генератору предохранителе плавкой вставки на 100 а в следующих предохранителях должны быть плавкие вставки на 80; 60; 45 а и ниже. Соблюдение этого условия1 необходимо для обеспечения так называемого селективного (избирательного) действия предохранителей. Под селективностью понимается такое действие предохранителей при коротком замыкании (к. з.), когда в первую очередь перегорает плавкая вставка предохранителя, ближайшего к месту к. з., и отключается только участок сети, защищаемый данным предохранителем. Читать далее: Распределительные устройства передвижных станций Категория: - Передвижные электростанции Главная → Справочник → Статьи → Форумstroy-technics.ru Электрические аппаратыЭлектрические аппараты (ЭА) –это электротехнические устройства, применяемые при использовании электрической энергии, начиная от ее производства, передачи, распределения и кончая потреблением. Разнообразие видов ЭА и различие традиций мировых электротехнических школ затрудняют их классификацию. В настоящее время под ЭА понимают электротехнические устройства управления потоком энергии и информации. При этом речь может идти о потоках энергии различного вида: электрической, механической, тепловой и др. Например, потоком механической энергии от двигателя к технологической машине может управлять электромагнитная муфта. Потоками тепловой энергии можно управлять при помощи электромагнитных клапанов и заслонок. Таких примеров использования ЭА можно привести большое количество. Примером использования ЭА для управления информацией является применение реле в телефонии. Например, при создании телеграфного аппарата П.Л. Шиллинг в 1820г. применил впервые электромагнитное реле. Простейшая формально-логическая обработка дискретной информации также была реализована на реле. Однако наибольшее распространение получили ЭА для управления потоками электрической энергии для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей. Как правило, функции таких ЭА осуществляются посредством коммутации (включения и отключения) электрических цепей с различной частотой, начиная от относительно редких, нерегулярных значений до периодических высокочастотных, например, в импульсных регуляторах напряжения. Одним из основных признаков классификации ЭА является напряжение. Различают аппараты низкого напряжения (АНН) – до 1000 В и аппараты высокого напряжения (АВН) – свыше 1000 В. Большинство аппаратов низкого напряжения условно можно разделить на следующие основные виды: аппараты управления и защиты – автоматические выключатели, контакторы, реле, пускатели электродвигателей, переключатели, рубильники, предохранители, кнопки управления и другие аппараты, управляющие режимом работы оборудования и его защитой; аппараты автоматического регулирования – стабилизаторы и регуляторы напряжения, тока, мощности и других параметров электрической энергии; аппараты автоматики – реле, датчики, усилители, преобразователи и другие аппараты, осуществляющие функции контроля, усиления и преобразования электрических сигналов. Следует отметить, что АНН иногда классифицируют по величине коммутируемого тока: слаботочные (слаботоковые) –до 10 А и сильноточные (сильнотоковые) – свыше 10 А. При этом нижние пределы надёжно коммутируемых современными электрическими аппаратами токов достигают 10-9 А, а напряжений - 10-5 В. Аппараты высокого напряжения работают в сетях с напряжением до 1150 кВ переменного тока и 750 кВ постоянного тока и также существенно различаются по своим функциям. В настоящем учебном пособии аппараты высоко напряжения не рассматриваются. Электрические аппараты как низкого, так и высокого напряжения обычно являются конструктивно законченными техническими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанными на разные условия эксплуатации. В основе большинства электромеханических ЭА лежит контактная система с различными типами приводов - ручным, электромагнитным, механическим и др. Процессы, протекающие в ЭА, определяются различными и многообразными физическими явлениями, которые изучаются в электродинамике, механике, термодинамике и других фундаментальных науках. Одной их наиболее сложных задач, решаемых при разработке электромеханического электронного аппарата, является обеспечение работоспособности электрических контактов, в том числе и при гашении электрической дуги, возникающей при выключении ЭА. По принципу работы электрические аппараты подразделяются на контактные и бесконтактные. Первые имеют подвижные контактные части, и воздействие на управляемую цепь осуществляется путем замыкания или размыкания этих контактов. Бесконтактные аппараты не имеют коммутирующих контактов. Эти аппараты осуществляют управление путем изменения своих электрических параметров (индуктивности, ёмкости, сопротивления и т.д.). Контактные аппараты могут быть автоматическими и неавтоматическими. Автоматические – это аппараты, приходящие в действие от заданного режима работы цепи или машины. Неавтоматические – это аппараты, действие которых зависит только от оператора. Они могут управляться дистанционно или непосредственно. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам, чрезвычайно разнообразны и зависят от назначения, условий применения и эксплуатации аппарата. Кроме специфических требований, относящихся к данному аппарату, все электрические аппараты должны удовлетворять некоторым общим требованиям: 1. Каждый электрический аппарат при работе обтекается рабочим током, при этом в токоведущих частях выделяется определенное количество теплоты и аппарат нагревается. Температура не должна превосходить некоторого определенного значения, устанавливаемого для данного аппарата и его деталей. 2. В каждой электрической цепи может быть ненормальный (перегрузка) или аварийный (короткое замыкание) режим работы. Ток, протекающий по аппарату в этих режимах, существенно (в 50 и более раз) превышает номинальный, или рабочий, ток. Аппарат подвергается в течение определенного времени чрезмерно большим термическим и электродинамическим воздействиям тока, однако он должен выдерживать эти воздействия без каких-либо деформаций, препятствующих дальнейшей его работе. 3. Каждый электрический аппарат работает в цепи с определенным напряжением, где возможны также и перенапряжения. Однако электрическая изоляция аппарата должна обеспечивать надежную работу аппарата при заданных значениях перенапряжений. 4. Контакты аппаратов должны быть способны включать и отключать все токи рабочих режимов, а многие аппараты – также и токи аварийных режимов, которые могут возникнуть в управляемых и защищаемых цепях. 5. К каждому электрическому аппарату предъявляются требования по надежности и точности работы, а также по быстродействию. 6. Любой электрический аппарат должен, по возможности, иметь наименьшие габариты, массу и стоимость, быть простым по устройству, удобным в обслуживании и технологичным в производстве.
Похожие статьи:poznayka.org Электротехническое устройство - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Электротехническое устройствоCтраница 1 Электротехническое устройство на схеме замещения представляют совокупностью схемных элементов. [1] Электротехнические устройства состоят из преобразователей в электрическую энергию других видов энергии и линий передачи и приемников, в которых она преобразуется в нужный вид энергии. Электрическая энергия - это энергия электромагнитного поля, имеющего две составляющие: электрическое поле и магнитное поле. [2] Электротехнические устройства состоят из двух частей. В первой части Правила организации и производства работ даются указания, направленные на качественное выполнение строительных и монтажных работ на электроустановках, от которых в дальнейшем зависит надежность и безопасность эксплуатации этих установок. Вторая часть Приемка в эксплуатацию регламентирует усиленный надзор со-стороны заказчика за качеством строительных электромонтажных работ. [3] Электротехнические устройства во взрывозащищенном исполнении ремонтируют при условии соблюдения всех общих требований, но обязательно с учетом дополнительных требований, изложенных в разделах о монтаже электротехнических устройств во взрывоопасных помещениях. [4] Электротехническое устройство, обладающее сопротивлением и применяемое для ограничения тока, называется резистором. Регулируемый резистор называется реостатом. [5] Электротехнические устройства служат для преобразования электрической энергии в другие виды энергии и наоборот. [6] Электротехнические устройства, входящие в состав электросварочного оборудования, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.8 - 75 ССБТ. Устройства электросварочные и для плазменной обработки. [7] Электротехническое устройство, обладающее сопротивлением и применяемое для ограничения тока, называется резистором. Регулируемый резистор называется реостатом. Например, на рис. 1.6 показан проволочный реостат со скользящим контактом. [8] Электротехнические устройства и основные агрегаты ( котлы, турбины, генераторы) оснащены многочисленной сложной аппаратурой автоматики и управления, контрольно-измерительными и другими приборами, позволяющими персоналу производить пуск и останов агрегатов, поддерживать заданный режим работы и контролировать техническое состояние оборудования. Все указанные устройства размещены на общестанционном пункте управления - центральном щите управления и двух блочных щитах управления. [9] Электротехнические устройства, работа которых сопровождается искрообразоваяием. [10] Электротехническое устройство наружной ( внутренней) установки предназначено для эксплуатации вне ( в) помещений или сооружений. [11] Электротехническое устройство состоит из трех элементов. [12] Электротехническое устройство с потребляемой мощностью 50 Вт и напряжением питания 110 В нужно включить в сеть переменного напряжения 220 В частотой 50 Гц. Найти емкость конденсатора, который необходимо подключить последовательно данному устройству, чтобы скомпенсировать избыточное напряжение. [13] Электротехническое устройство с потребляемой мощностью 50 Вт и напряжением питания ПО В нужно включить в сеть переменного напряжения 220 В частотой 50 Гц. Найти емкость конденсатора, который необходимо подключить последовательно данному устройству, чтобы скомпенсировать избыточное напряжение. [14] Электротехнические устройства и основные агрегаты ( котлы, турбины, генераторы) оснащены многочисленной сложной аппаратурой автоматики и управления, контрольно-измерительными и другими приборами, позволяющими персоналу производить пуск и останов агрегатов, поддерживать заданный режим работы и контролировать техническое состояние оборудования. Все указанные устройства размещены на общестанционном пункте управления - центральном щите управления и двух блочных щитах управления. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Электрическое устройство
Использование: электрохимия, в частности электрические устройства, в которых максимально допустимый ток рабочего электрода, погруженного в электролит, увеличен за счет применения одного или нескольких обкладочных элементов, размещенных перед электродом и обеспечивающих уменьшение плотности тока на той части или частях электрода, где эта плотность в общее случае была бы максимальной. Например, приведен продольный разрез нагревательной камеры резистивного нагревателя 1, имеющего первую пару противоположных изолированных боковых стенок, на которых через определенные интервалы смонтированы три электрода 2 одной полярности и три противоположных электрода 3 другой полярности. В конструкцию камеры входит вторая пара противоположно расположенных электробоковых стенок 4а, которые удерживают на соответствующем расстоянии боковые стенки 4, образуя в совокупности упомянутую нагревательную камеру. Она имеет прямоугольное поперечное сечение, при этом первые и вторые электроды индентичны. Объем камеры заполняется жидкостью, например водой, для замыкания "канал А" пропускания тока между электродами 2 и 3. Электролит выходит своей массой за поперечные кромки электродов, заполняя промежутки 5. Устройство снабжено экранными элементами 6 и 7. Экранные элементы 6 перекрывают кромки электродов 2,3 на расстояние t порядка 30% от промежутка между электродами 2 и 3. В другую сторону экран выходит за электроды на расстояние, в первом приближении равное промежутку между ними. В интервалах между последовательными парами электродов размещены экранные элементы 7, которые перекрывают каждый из двух смежных электродов на расстояние t. 5 з.п.ф-лы, 6 ил. Изобретение относится к электрическому устройству или прибору, имеющему электрод, имеющий соответствующую поверхностную зону токопроводности через проводящую среду, например, проводящую жидкость. Далее такая электропроводящая среда называется обобщающим термином "электролит" независимо от реализуемого режима проводимости в жидкости и независимо от наличия или отсутствия реального электролиза. Предложенное устройство предназначается для самых различных целей, например, в качестве электронагревателя резистивного типа, электролизера и электрических аккумуляторов. Рабочая характеристика устройства такого типа в большинстве случаев ограничивается той максимальной плотностью электрического тока, которую способен выдержать электрод. Плотность тока, как правило, не постоянна по всей поверхности электрода, участвующей в токопереносе, увеличиваясь значительным образом на определенных частях электрода, обычно на его кромках. Это может быть обусловлено образованием дополнительных токовых "каналов" в объеме электролита поперечно и за кромками электрода или же может преодопределяться формой электрода. Для того, чтобы ограничить на определенном приемлемом уровне максимальную плотность рабочего тока на соответствующей части электрода, в общем случае приходится реализовать такой режим, при котором основная часть рабочей поверхности электрода функционирует при плотности тока значительно меньше оптимального уровня. В некоторых резистивных нагревателях этот недостаток может быть устранен за счет увеличения не тока, а напряжения так, чтобы при допустимой плотности тока можно было бы сохранить потребную тепловую мощность прибора. Однако увеличение напряжения может, в свою очередь, создать новые проблемы, в частности обеспечение безопасности оператора или повреждение оборудования в результате пробоя. В то же время, без специальных мер по ограничению тока применение более высокого напряжения приведет к появлению в системе более мощных токов. В принципе, для рассматриваемых целей возможно увеличение размеров электрода, но такая мера может привести к дополнительным трудностям. Электродные материалы во многих случаях являются дорогостоящими материалами, они могут иметь защитные покрытия из драгоценных металлов; в некоторых случаях конструкция прибора затрудняет или исключает возможность увеличения размеров электрода. В частности, в резистивных нагревателях, используемых для подогрева пищевых продуктов, применение укрупненных электродов приведет к необходимости использования крупногабаритных нагревательных камер. Это, в свою очередь, затруднит достаточно быстрый нагрев. Медленный нагрев нежелателен, поскольку он приводит к нарушению текстуры, витаминного состава и вкусовых качеств пищевых продуктов при длительном действии тепла, а также к ряду других проявлений, ухудшающих качество. Все эти обстоятельства предопределили актуальность задачи предупреждения увеличения плотности тока в соответствующих рабочих зонах (в примеру, по кромкам) электродов в устройствах вышеуказанного типа. Известно электрическое устройство со средством для регулирования токопропускающей способности электродов, содержащее электрод для пропускания тока через жидкость, контрэлектрод, обращенный к указанному электроду, и средство для течения жидкости. Есть возможность контролируемо изменять площадь рабочей поверхности электрода, погруженного в электролит, через который пропускается ток, за счет размещения между рабочим и вспомогательным электродом подвижного экрана-обкладками. Перемещение такого экранирующего элемента, осуществляемое в целях изменения рабочей площади или зоны электрода, участвующей в токопропускании, в конечном итоге позволяет контролировать суммарный ток через электрическое устройство. Реально, целевым назначением экранного элемента в таких системах является не регулирование плотности тока на конкретных участках электрода, а всего лишь ограничение суммарного тока, вследствие чего при наличии такого элемента устройство или прибор функционирует в режиме существенно ниже уровня его максимальной токопроводности. Предметом притязаний данного изобретения является электрическое устройство, содержащее электрод с соответствующей рабочей токопроводящей площадью и экранный обкладочный элемент, фиксированно размещающийся относительно электрода, имеющий малую толщину по сравнению с длиной токового канала или пути в данном электрическом устройстве и расположенный относительно электрода таким образом, чтобы уменьшать плотность тока на части или частях поверхности упомянутого электрода, которая в противном случае была бы недопустимо высокой; по существу, упомянутый экранирующий элемент служит для увеличения токопропускной способности электрода. Электроды, применяемые в заявленном устройстве, могут иметь самую разнообразную форму, включая пластинчатую, цилиндрическую или сферическую. Величина площади внешней поверхности электрода, на которой проявляется максимальная плотность тока, зависит в общем случае от формы электрода и в какой-то степени от характера другого электрода в паре, образующей токопроводящий контур. Максимальная плотность электрического тока может иметь место при максимальном приближении данного электрода ко второму электроду. Во многих случаях это будет происходить по кромке электрода в зоне, где электролит находится вне прямого пути или канала токопроводимости, т.е. между данным электродом и вторым электродом, с образованием таким образом дополнительных токовых каналов. В общем случае экранный элемент (деталь) будет располагаться между рабочим электродом и вторым, вспомогательным электродом, охватывая ту часть внешней поверхности первого из них, которая в отсутствие такого экрана будет подвергаться действию электрического тока максимальной плотности. Парадоксально то, что ограничение плотности тока на отдельных участках поверхности электрода при незащищенной остальной преобладающей части этой поверхности способствует повышению токонесущей, токопроводящей способности системы. Возможно увеличение средней плотности электрического тока без выхода максимальной плотности за допустимые пределы. Наличие экранирующего элемента позволяет работать заявленному электрическому устройству при более интенсивных суммарных тока, чем в отсутствие такого элемента. В этом изобретение резко отличается от эффекта подвижных экранов, используемых для ограничения тока в известных устройствах анализируемого типа. В предпочтительном варианте исполнения экранный элемент располагается параллельно на некотором расстоянии от экранируемой части поверхности электрода. Кроме того, желательно, чтобы указанный элемент выходил за указанную часть. Толщина экранного элемента должна составлять менее 10% от длины вышеупомянутого токового канала (пути), лучше, если она будет менее 5%, к примеру, 1-2%. Экранному элементу желательно придать такую форму, при которой он не будет препятствовать прохождению жидкого электрода поперечно направлению прохождения электрического тока. В наилучших вариантах исполнения устройство, заявленное в рамках данного изобретения, содержит рабочий электрод, имеющий рабочую зону, через которую пропускается электрический ток; дополнительный электрод; средство, удерживающее упомянутые электроды в разнесенном друг относительно друга рабочем положении; средство, удерживающее электролит в пространстве между электродами, так что этот электролит выходит в поперечном направлении, по меньшей мере, за одну кромочную часть токопроводной зоны или площади поверхности электрода; и электроизоляционный экранный элемент, фиксированно располагающийся в промежутке между рабочим и дополнительным электродами, параллельно им или указанной кромочной части рабочего электрода внутри упомянутого средства, используемого для удержания электролита при этом указанный экранный элемент служит для частичного блокирования прохождения электрического тока при работе данного устройства между упомянутой кромочной частью токопроводной зоны основного электрода и дополнительным электродом. Желательно, чтобы основной и дополнительный электроды были полностью обращены рабочими поверхностями друг к другу. Кроме того желательно, чтобы экранный элемент-обкладка полностью перекрывал указанную кромочную часть токопроводящей поверхности электрода, т.е. выходил в поперечном направлении за эту часть, проходя в направлении средины электрода. В предпочтительном варианте исполнения экранный элемент должен перекрывать кромочную часть поверхности электрода, участвующей в пропускании тока, на расстояние, составляющее 10-300% от зазора между данным (основным) электродом и дополнительным электродом. Более точно, указанное перекрытие должно составлять 10-100%, а более предпочтительно 20-50% от указанного зазора порядка 30%. При этом целесообразно, чтобы экранный элемент выходил наружу за токопроводящую зону электрода на расстояние, по меньшей мере равное зазору между основным и дополнительным (противоположным) электродом, а более предпочтительно, в два и более раз превосходящее упомянутый зазор, к примеру, в 4 и более раз. Рассматриваемый электрод может иметь любую форму с любым числом кромок при самой различной их форме. При этом может оказаться целесообразным применение нескольких экранных элементов, перекрывающих кромки электрода, находящиеся в электролите. Заявленное устройство может быть оснащено двумя экранными элементами, каждый из которых располагается в виде защитной обкладки между рассматриваемым электродом и противоположным, дополнительным электродом с некоторым зазором, продольно-параллельно первому из них, при этом каждый экранный элемент должен охватывать одну из двух противоположно располагающихся кромочных частей токопроводящей поверхности электрода, используясь при работе такого устройства для частичного блокирования прохождения электрического тока между упомянутой кромочной частью и токовым электродом. Кроме того, рассматриваемое электрическое устройство может иметь дополнительный экранный элемент вышеуказанного типа, располагающийся между основным и дополнительным электродами, с некоторым зазором и вдоль первого из них, и перекрывающий третью кромочную часть токопроводящей поверхности первого из этих электродов, т.е. ту часть, которая соединяет две указанные противоположные кромочные части, при этом упомянутый экранный элемент служит для частичного блокирования токового канала между упомянутой третьей кромочной частью и дополнительным электродом. Первый, второй и третий вышеупомянутые экранные элементы могут быть выполнены заодно друг с другом. В частном варианте исполнения заявленное электрическое устройство может иметь еще один второй экранный элемент вышеуказанного типа, располагающийся между основным и дополнительным электродами, с зазором и вдоль первого из них, и перекрывающий четвертую кромочную часть токопроводящей поверхности электрода, т. е. ту часть, которая соединяет две указанные противоположные кромочные части и которая располагается напротив упомянутой третьей кромочной части, при этом указанный второй дополнительный экранный элемент служит для частичного блокирования прохождения электрического тока в процессе работы данного устройства между четвертой кромочной частью и дополнительным электродом. Это четвертый элемент экранирующего действия может быть выполнен заодно с первым, вторым и третьим экранными элементами. Дополнительно следует указать, что экранный элемент может быть выполнен в виде пластинчатой детали, имеющей отверстие и охватывающей в рабочем положении центральную часть электрода. В некоторых случаях может оказаться целесообразным расположить один или каждый экранирующий элемент посредине между основным и дополнительным электродами. Но, в принципе, допускается и такая схема, когда один или каждый экранный элемент расположен ближе к основному электроду, чем к дополнительному электроду. В свою очередь, в определенном случае при наличии одного или нескольких экранирующих элементов в системе основного электрода подобный экран может иметь и дополнительный (противоположный) электрод; в этом случае экранирующие элементы размещаются симметрично вокруг срединной точки между основным и дополнительным электродами. Такая схема предпочтительна, когда промежуток между электродами велик по сравнению с их размерами. Если электрод имеет плоскую форму, желательно, чтобы один или каждый из элементов-экранов также имел форму плоской детали. Альтернативно предпочтительным вариантом исполнения системы "основной - дополнительный электрод" может быть такой вариант, при котором первый из электродов имеют форму стержня или трубки с внешней рабочей цилиндрической поверхностью, а другой электрод - форму трубки, концентрически охватывая первый электрод и имея при этом внутреннюю цилиндрическую рабочую поверхность. При такой конструктивной схеме между электродами имеется кольцевой промежуток, заполненный электролитом. На конце основного и дополнительного электрода может находиться цилиндрический экранный элемент с диаметром, промежуточным между диаметрами указанных электродов, и при относительно тонкой стенке, перекрывающей концевую часть электрода. В рассматриваемом устройстве может быть использовано несколько таких электродных пар, размещенных с определенными интервалами в продольном направлении на удалении друг от друга. Основной или дополнительный (т.е. первый или второй) электрод, который является внешним в паре, может быть выполнен в виде герметичного трубчатого сосуда, заполненного электролитом, или же в виде обкладки на стенке такого сосуда. Такая конструкция не будет препятствовать течению жидкого электролита через кольцевой промежуток между электродами. В общем случае желательно, чтобы экранирующий элемент был достаточно тонким, однако степень такого утонения не является критическим параметром. К этому элементу может прикладываться все напряжение, применяемое в данном электрическом устройстве - приборе, и поэтому указанный элемент должен иметь высокую диэлектрическую прочность, достаточную для того, чтобы выдержать такое напряжение. Целесообразно, чтобы используемые электроды имели плоские рабочие поверхности, ориентированные параллельно друг другу и одному или каждому экранному элементу. Но, в принципе, электрод может быть стержнеобразным, а экранный элемент - в виде втулки, окружающей концевую часть токопроводящей поверхности электрода. Такое конструктивное решение предпочтительно прежде всего в устройстве катодной защиты и при применении заземленных электродов. При этом экранирующий элемент может выходить за концевую часть токопроводной зоны электрода. Аналогичные экранные элементы могут устанавливаться и вокруг стыков или мест соединения в электроде, в которых в противном случае будет действовать ток большой плотности. Экранный элемент может быть снабжен закрывающей частью, выполняемой заодно с остальной его конструкцией и перекрывающей указанную втулку на концевом участке рабочей зоны электрода. К примеру, экранный элемент может иметь форму чашеобразной крышки с основанием и боковыми стенками, надеваемой на конец стержнеобразного электрода, который вводится с зазором в объем внутри боковой стенки этой крышки. В тех случаях, когда электрод полностью погружен в электролит, желательно использовать два таких экранных элемента, по одному на каждом конце электрода. Действие экранного элемента должно проявляться в более равномерном распределении плотности тока на электроде и, в первую очередь, в уменьшении этой плотности на защищаемой кромке. В зависимости от типа применяемого устройства максимальная плотность тока на электродной кромке может ограничиваться на уровне, не превышающем более чем вдвое среднюю плотность тока при работе данного устройства, а в некоторых случаях - не более чем в 1,5 раза или даже 0,65 раза. В состав рассматриваемого электрического устройства может входить средство для создания разности потенциалов на основном и дополнительном электродах; это средство может формировать как переменную, так и постоянную разность потенциалов. Далее конструкция устройства может включать в себя несколько комплектов указанных электродов. Эти электроды могут быть погружены в общий электролит. Электролит может содержаться в трубчатом элементе, имеющем набор указанных основных электродов, размещенных с соответствующими интервалами в продольном направлении вдоль его внутренней поверхности, и соответствующее число электродов противоположной полярности, расположенных аналогичным образом, к примеру, вдоль внутренней поверхности трубчатого элемента или вдоль его оси, и обращенных к указанным основным электродам. Заявленное устройство может служить в качестве резистивного, омического нагревателя. Возможно также его применение для электролиза, обогащения руды, снятия гальванических покрытий, гальваностегии, гальванопластики, хлорирования или же в качестве первичного или вторичного источника электропитания, электрического дисплея, электрохромирователя, жидкокристаллического индикатора, электролюминесцентного прибора, устройства катодной защиты и жидкостного насоса. Данное устройство при использовании в варианте катодной защиты включает в себя расходуемый анод в виде стержня и электроизолированный экранный элемент в виде втулки, окружающей каждый из концов электрода. Каждый применяемый экранный элемент может иметь замыкающую часть, закрывающую указанную втулку на соответствующем конце электрода. В другом варианте исполнения электрическое устройство, представляющее предмет притязаний данного изобретения, содержит основной электрод с рабочей токопроводящей поверхностью; дополнительный электрод противоположной полярности, размещенный с определенным промежутком относительном упомянутого первого электрода; электролит, заполняющий промежуток между электродами и выходящий своей массой в поперечном направлении за одну или обе кромочные части рабочей токопроводящей поверхности основного электрода; электроизолированный экранный элемент, расположенный неподвижно между основными и дополнительными электродом в электролите с зазором относительно электродов, обращенный рабочей боковой поверхностью к кромочной части основного электрода и предназначенный для частичного блокирования прохождения электрического тока в процессе функционирования данного устройства в промежутке между упомянутой кромочной частью рабочей поверхности основного электрода и дополнительным электродом противоположной полярности. Такое устройство в частном варианте исполнения может использоваться в качестве средства катодной защиты. При этом упомянутый дополнительный (противоположный) электрод может быть защищаемым объектом, а в качестве электролита может использоваться жидкость типа воды, с которой электрод и защищаемый объект находятся в контакте. На фиг.1 схематично показан продольный разрез (не в масштабе) резистивного нагревательного устройства; на фиг.2 - график, иллюстрирующий влияние рассматриваемого устройства на ограничение плотности тока на кромке электрода; на фиг. 3 - график, иллюстрирующий изменение однородности плотности электрического тока при изменении положения экранирующего элемента; на фиг. 4 - схематизированный вид сбоку электрода, предназначенного для катодной защиты в устройстве; на фиг.5 - изотопотенциальный график, описывающий режим работы электрического устройства, представленного на фиг.1; на фиг.6 - аналогичный изотопотенциальный график, но для других рабочих условий. На фиг. 1 показан продольный разрез нагревательной камеры резистивного нагревателя 1, имеющего первую пару противоположных изолированных боковых стенок, на которых через определенные интервалы смонтированы три электрода 2 одной полярности и три противоположных электрода 3 другой полярности. В конструкцию камеры входит вторая пара противоположно расположенных электроизоли- рованных боковых стенок 4а, которые удерживают на соответствующем расстоянии боковые стенки 4, образуя в совокупности упомянутую нагревательную камеру. Эта камера имеет прямоугольное поперечное сечение, при этом первые и вторые электроды идентичны. Внутренний объем нагревательной камеры в процессе использования заполняется нагреваемой жидкостью, в качестве которой может быть вода, молоко или какой-то жидкий пищевой продукт; эта жидкость служит в качестве электролита, замыкая "канал" пропускания тока между основными электродами 2 и противоположными относительно них, дополнительными электродами 3. Конструктивно нагревательная камера устроена таким образом, что электролит выходит своей массой в поперечном направлении за поперечные кромки электродов, заполняя промежутки. Для предупреждения чрезмерной плотности тока на кромочных частях электродов в процессе работы данное нагревательное устройство снабжено экранными элементами 6 и 7. Эти экраны выполняются из электроизоляционного материала с диэлектрической прочностью, достаточной для того, чтобы выдержать то рабочее напряжение, которое применяется в нагревателе. Экранный элемент или детали 6 расположены по концам нагревательной камеры, перекрывая кромки электродов 2, 3 на расстояние t, которое составляет порядка 30,% от промежутка между парами электродов 2-3. В другую сторону экран 6 выходит за электроды на расстояние, в первом приближении равное промежутку между ними. В интервалах между последовательными парами электродов размещены экранные элементы 7, которые перекрывают каждый из двух смежных электродов на расстояние t. Экраны 7 заходят за кромку каждого электрода 2 на расстояние, превышающее, по меньшей мере, вдвое зазор между электродами 2, 3. Эти экранные элементы служат для блокирования прохождения тока от кромочных частей 2а электродов 2. Толщина экранных элементов 6, 7, показанных в разрезе, для наглядности несколько увеличена. На самом деле в данном варианте устройства эти элементы имеют форму тонких пластин, выполняемых из электроизоляционного материала и имеющих толщину порядка 1% от межэлектродного промежутка. Далее следует указать, что в системе рассматриваемого типа, в которой используется несколько пар электродов, между смежными, последовательно расположенными электродами образуются дополнительные токовые "каналы", это имеет место при приложении переменного напряжения к противоположным парам электродов. Таким образом, в рассматриваемом устройстве электрический ток может течь не только между электродом 2 и расположенным напротив него дополнительным электродом 3, но и между смежными электродами 2, если между ними возникает разность потенциала, что возможно при различии фаз многофазного источника, прикладываемых к электродам. По существу, экранные элементы 7 служат для предупреждения избыточной плотности тока на кромках электродов 2 и 3. На фиг.2 показан график, представляющий плотность тока и полученный численным моделированием для зоны от центра электрода 2 до его кромки при наличии экранного элемента, перекрывающего кромку на расстоянии t. Данный график упрощен в том смысле, что при численном его расчете рассматривалось только двухмерное сечение (модель) электрода. График фиг.2 получен при t = 3 см, для интервала между электродами 2, равного 20 см, и промежутка между электродами 2, 3 в каждой паре 10 см. Максимальная плотность электрического тока в данном случае превосходит приблизительно в 1,2 раза значение плотности тока в центре электрода. При отсутствии экранного элемента это соотношение было бы значительно больше. На фиг.3 приведены две кривых, определяющих соотношение между плотностями тока на кромке и в центре электрода в зависимости от расстояния t перекрытия и межэлектродного промежутка L. Верхняя кривая построена для интервала между электродами 2, равного 5 см, и промежутка L между электродами 2, 3, равного 15 см. Нижний график получен для интервала между смежными электродами 2 = 40 см и межэлектродного промежутка 15 см. Анализируя эти графики, следует указать, что плотность тока на электроде зависит в основном от степени перекрытия t между экранным элементом и электродом и очень мало от интервала между электродами 2. На фиг. 4 схематично показан расходуемый анод, выполненный в соответствии с данным изобретением. Данное устройство выполнено в виде стержнеобразного электрода 8, снабженного с каждого конца крышкообразным экранным элементом 9, имеющим основание 10 и концентрическую боковую стенку, отходящую от основания к центру электрода и расположенную с зазором относительно поверхности электрода. При использовании такого расходуемого анода защищаемое электрическое устройство или прибор образует дополнительный электрод (противоположный, второй электрод) электрического устройства, составляющего предмет притязаний данного изобретения при этом токопроводящая среда, в которой должно находиться защищаемое устройство, будет состоять из электролита. Фиг.5 и 6 дополнительно иллюстрирует эффект применения экранных элементов вышеуказанного типа в устройстве, схематично показанном на фиг.1. На фиг. 5 и 6 представлены графики распределения изопотенциалов; эти графики рассчитаны численным методом. Из графика на фиг.5 следует, что в нормальном режиме работы ток между электродами с одной стороны канала отсутствует, при этом соотношение между максимальной плотностью тока на соответствующем электроде и средней плотностью тока в рассматриваемом устройстве будет равно порядка 1,5. Это означает, что средняя плотность тока может быть значительно больше, чем в отсутствие экранов, и при этом плотность тока на кромках не будет чрезмерной. Нагревательный эффект проявляется в наибольшей степени там, где изопотенциалы максимально сближены, т.е. вдоль продольной оси нагревателя. С учетом того, что применяемая жидкая среда имеет наибольшую скорость течения по оси нагревателя, такое токораспределение, как очевидно, приведет к более равномерному нагреву. Далее размещение экранных элементов вдоль оси нагревателя само по себе приводит к уменьшению скорости течения вдоль центра проходного его канала, что опять способствует равномерному нагреву. График на фиг. 6 иллюстрирует условие, которое может возникнуть кратковременно при прекращении прохождения электрического тока по центру электродов. Из этого графика следует, что между входными и выходными электродами и центральной парой электродов нет заметного тока, а также то, что максимальная плотность тока на входных и выходных парах электродов а даже при условиях не велика в соотношении к средней плотности тока. Оба графика свидетельствуют об отсутствии тока в направлении нейтральных электродов на концах проходного канала нагревателя. В вышерассмотренные варианты исполнения изобретения могут быть внесены разнообразные изменения и усовершенствования, допустимый объем и содержание которых лимитируются формулой патентования. В частности, экранный элемент, составляющий конкретный отличительный признак настоящего изобретения, может быть использован в резистивном нагревательном устройстве, описанном в английской патентной заявке N 8716673, кроме того, этот элемент может быть использован в сочетании с электродами, описанными в сопутствующей английской патентной заявке N 8725866. Рассмотренные выше в качестве иллюстрации плоские электроды и экраны могут быть заменены трубчатыми и коническими секциями; в этом случае фиг.1 стала бы половинным продольным разрезом относительно осевой линии, ориентированной параллельно или под углом по отношению к оси данного чертежа на фиг.1. Выше был описан вариант конструкции заявленного электрического устройства со стержневым электродом, защищенным с каждого конца трубчатым экраном, выходящим за пределы электродного стержня. В то же время, возможен такой вариант, при котором несколько стержневых электродов и экранов объединяются в двумерную параллельную систему (подобно щетке) с чередованием полярности, необходимым для реализации электрохимического процесса. В принципе, изобретение может быть использовано в электрогальванической установке, вокруг рабочего ролика которой, в гальванической ванне, пропущена стальная спираль, действующая как электрод; в такой конструкции экранные элементы могут быть применены для каждой кромки тела ролика в виде искривленных пластин, охватывающих эти кромки, но не плотно, а на некотором удалении от них так, чтобы не затруднять циркуляции жидкости. Другим альтернативным вариантом конструктивного решения изобретения является применение двух плоских металлических кольцевых электродов, каждый из которых монтируется на поверхности изоляционного основания в параллельном положении или под углом друг к другу. В этом случае токопроводящая жидкость может проходить в радиальном направлении внутрь или наружу к центральной трубе или в направлении от нее и по ней - вдоль оси электродов. Экранные элементы могут быть выполнены в виде двух колец из изоляционного материала, одно из которых охватывает внешнюю кромку электродов, а другое - внутреннюю кромку. Для обеспечения рационального нагрева жидкости межэлектродный промежуток может изменяться в направлении ее потока так, чтобы обеспечить оптимальное тепловыделение за счет изменения времени нагрева и плотности тока с учетом изменений в проводимости в зависимости от температуры.Формула изобретения 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО со средством для регулирования токопропускающей способности электродов, содержащее основной электрод для пропускания тока через жидкость, контрэлектрод, обращенный к основному электроду, и средство для течения жидкости, отличающееся тем, что оно снабжено экранным элементом, выполненным из электроизоляционного материала и зафиксированным относительно основного электрода между последним и контрэлектродом, чтобы перекрыть края основного электрода и контрэлектрода, с возможностью обеспечения уменьшения плотности электрического тока на части или частях поверхности как основного электрода, так и контрэлектрода, причем толщина экрана выбирается малой по сравнению с длиной токового канала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экранный элемент расположен с зазором относительно защищаемой части основного электрода. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что экранный элемент смонтирован с возможностью выступа за защищаемый край основного электрода на расстоние, по меньшей мере большее, чем расстояние между экранным элементом и ближайшим электродом. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экранный элемент покрывает промывочную часть электродной поверхности на расстоянии 20-50% от промежутка между основным электродом и контрэлектродом. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что канал средства для течения жидкости ориентирован поперечно направлению прохождения электрического тока. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство для течения жидкости выполнено в виде трубчатого элемента, вдоль внутренней поверхности которого в продольном направлении с интервалами относительно друг друга расположены основные электроды и аналогично смонтированы дополнительные противоположные электроды, причем дополнительные электроды ориентированы рабочими поверхностями противоположно основным электродам.РИСУНКИ Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6www.findpatent.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
