3.1. Вимоги до електричних апаратів
3.1.1. Класифікація вимог до електричних апаратів
Величезну кількість вимог до електричних апаратів можна поділити на дві групи:
1) вимоги щодо безпеки та
2) експлуатаційні вимоги.
Сукупність вимог щодо безпеки (безпечності конструкції) електричних апаратів можна також поділити на дві групи:
1) вимоги щодо запобігання створенню небезпечних ситуацій для людей, майна й довкілля та
2) вимоги щодо запобігання утворенню перешкод для нормальної роботи інших елементів системи, у якій апарат працює.
Перелік вимог зазначених двох груп наведено нижче.
Вимоги щодо запобігання небезпеки для людей, майна й довкілля
• застосування обладнання відповідного класу захисту;
• застосування оболонок;
• застосування блокувальних пристроїв;
• попередження травмування іскрою та дугою;
• попередження опіків при дотиках до нагрітих частин;
• попередження травмування рухомими частинами;
• пожежна безпечність;
• вибухобезпечність;
• запобігання утворенню шкідливих хімічних сполук, аерозолів;
• запобігання утворенню дискомфортних умов.
Вимоги щодо запобігання утворенню перешкод для нормальної роботи інших елементів системи, у якій апарат працює
• запобігання утворенню комутаційних перенапруг;
• запобігання утворенню електромагнітних перешкод;
• запобігання утворенню механічних перешкод;
• запобігання впливу на форму струму у мережі;
• запобігання зниженню коефіцієнту потужності – cos ϕ.
Сукупність експлуатаційних вимог до електричних апаратів можна також поділити на дві групи: 1) загальні вимоги, які висуваються до всіх апаратів та 2) специфічні вимоги до різних типів апаратів, що висуваються відповідними профільними стандартами. Перелік вимог зазначених двох груп наведено нижче. При цьому специфічні вимоги представлені лише деякими прикладами з огляду на різноманітність електричних апаратів за призначенням та застосуванням. Загальні експлуатаційні вимоги до електричних апаратів До електричних апаратів висувається низка вимог щодо їх експлуатаційних властивостей, а саме: • надійності; • ремонтопридатності; • зручності монтування та демонтування; • зручності оперування; • ізоляції, відстаней витоку та зазорів; • експлуатаційних витрат; • компактності, трудомісткості та матеріаломісткості; • естетичності конструкції; • працездатності у різних кліматичних умовах та умовах розміщення; • працездатності в умовах механічних впливів. Специфічні експлуатаційні вимоги до окремих груп електричних апаратів (приклади) Ці вимоги висуваються профільними стандартами на конкретні види електричних апаратів. Наведемо декілька прикладів таких вимог: • висока механічна та електрична зносостійкість (для реле та контакторів); • струмообмежувальна здатність (для окремих видів відмикачів та запобіжників); • здатність до відмикання коротких замикань (для запобіжників та окремих видів відмикачів); • здатність витримувати наскрізні струми коротких замикань впродовж визначеного часу (вимикачі, роз’єднувачі, перемикачі уземлення тощо); • визначена форма часо-струмової характеристики (для окремих видів реле, а також відмикачів та запобіжників); • чутливість (для окремих видів реле, а також відмикачів, керованих різницевими струмами). Деякі експлуатаційні вимоги, що висуваються до окремих видів апаратів будуть розглядатися у четвертій главі даного посібника при розгляді відповідних апаратів.
3.1.2. Вимоги щодо безпечності конструкцій електричних апаратів Розглянемо ці вимоги у послідовності, наведеній в п. 3.1.1. Вимоги щодо запобігання небезпеки для людей, майна й довкілля Застосування обладнання відповідного класу захисту Базовий міжнародний стандарт з електробезпеки ІЕС 61140 встановлює для електрообладнання чотири класи захисту від ураження електричним струмом (див. п. 2.1.3). Відкриті струмопровідні частини (exposed-conductive-part) обладнання класу 0 не мають терміналів уземлення, це обладнання є найбільш небезпечним, але нажаль достатньо розповсюдженим серед побутових приладів (рис. 3.1-а). ІЕС передбачає у майбутньому вилучити цей клас з міжнародної стандартизації. Відкриті струмопровідні частини обладнання класу І мають бути приєднані до системи зрівнювання потенціалів за допомогою терміналу, розташованому на цій частині й позначеному спеціальним символом (рис. 3.1-б), або за допомогою вилок й розеток ЩУКО (рис. 3.1-в). Обладнання класу І забезпечує захист при пошкодженнях у разі непрямих дотиків. Основний захист та захист при пошкодженнях в обладнанні класу ІІ забезпечується виключно ізоляцією – основною разом із додатковою або посиленою. Обладнання класу ІІ зазвичай не має відкритих струмопровідних частин й відповідно не має терміналів для уземлення цих частин (рис. 3.1-г, ліворуч). Для позначення обладнання класу ІІ застосовується спеціальний символ. Обладнання класу ІІІ слід вважати найбільш безпечним, оскільки напруга в ньому обмежується рівнем наднизької напруги (extra-low voltage; ELV), тобто до 50 В змінного струму (rms значення між лінійним провідником та землею або між лінійними провідниками) та до 120 В постійного струму (ІЕС 60449). Обладнання класу ІІІ має бути позначене спеціальним символом (рис. 3.1-г), за винятком, коли воно приєднується до джерела наднизької напруги системи SELV або PELV∗ (SELV system; PELV system). Особливості захисту за допомогою систем SELV та PELV визначені в ІЕС 61140. Особливості SELV системи: • обмеження напруги в колі SELV системи рівнем наднизької напруги; • захисне розділення (наприклад, подвійною ізоляцією, посиленою ізоляцією або захисним екрануванням) кола SELV системи стосовно усіх кіл, крім інших SELV кіл та PELV кіл; • просте розділення (за допомогою тільки робочої ізоляції) кола SELV системи стосовно інших SELV кіл, PELV кіл та землі. Безпечність SELV систем забезпечується наднизькою напругою, низьким рівнем ризику випадкового контакту з частинами, що знаходяться під більш високою напругою та відсутністю зворотного кола через землю, який підтримував би струм у разі контакту людини з активними провідниками. Устрій SELV кіл зазвичай передбачає наявність ізолювального трансформатора, гарантованої мінімальної відстані між провідниками, а також захисних електричних бар’єрів. Електричні з’єднувачі SELV кіл мають бути побудовані так, щоб вони не могли бути сполучені із з’єднувачами, призначеними не для SELV кіл. Типовим прикладом SELV системи є побутовий апарат класу ІІІ (рис. 3.1-г, праворуч), який живиться від джерела живлення класу ІІ (рис. 3.1-г, ліворуч). Особливості РELV системи: • обмеження напруги в колі РELV системи рівнем наднизької напруги; • електричне захисне розділення РELV кола стосовно усіх кіл, крім інших SELV кіл та PELV кіл. На відміну від кіл SELV систем, кола РELV систем можуть бути зв’язані з іншими колами SELV систем, PELV систем та землею. Типовим прикладом РELV системи є стаціонарний комп’ютер, в якому застосовуються наднизькі напруги, з джерелом живлення класу І. а) б) в) ІІІ г) Рис. 3.1. Приклади обладнання різних класів захисту: а – побутовий прилад класу 0; б – термінал уземлення апарата класу І та його позначення згідно з ІЕС 60417, 5019; в – побутовий прилад з вилкою ЩУКО, який стає приладом класу І лише при його приєднанні до розетки ЩУКО, захисний контакт якої приєднаний до РЕ провідника; г – побутовий прилад класу ІІІ та відповідне позначення (праворуч), а також його джерело живлення класу ІІ та відповідне позначення Розглянуті положення базового стандарту з електробезпеки слід у повній мірі застосовувати до електричних апаратів. Зокрема, слід уникати застосування апаратів, які можуть бути віднесені до обладнання класу 0, а якщо апарат має відкриті струмопровідні частини, вони обов’язково мають бути електрично з’єднані між собою та приєднані до терміналу уземлення, позначеного відповідним символом
Сукупність експлуатаційних вимог до електричних апаратів можна також поділити на дві групи: 1) загальні вимоги, які висуваються до всіх апаратів та 2) специфічні вимоги до різних типів апаратів, що висуваються відповідними профільними стандартами. Перелік вимог зазначених двох груп наведено нижче. При цьому специфічні вимоги представлені лише деякими прикладами з огляду на різноманітність електричних апаратів за призначенням та застосуванням. Загальні експлуатаційні вимоги до електричних апаратів До електричних апаратів висувається низка вимог щодо їх експлуатаційних властивостей, а саме: • надійності; • ремонтопридатності; • зручності монтування та демонтування; • зручності оперування; • ізоляції, відстаней витоку та зазорів; • експлуатаційних витрат; • компактності, трудомісткості та матеріаломісткості; • естетичності конструкції; • працездатності у різних кліматичних умовах та умовах розміщення; • працездатності в умовах механічних впливів. Специфічні експлуатаційні вимоги до окремих груп електричних апаратів (приклади) Ці вимоги висуваються профільними стандартами на конкретні види електричних апаратів. Наведемо декілька прикладів таких вимог: • висока механічна та електрична зносостійкість (для реле та контакторів); • струмообмежувальна здатність (для окремих видів відмикачів та запобіжників); • здатність до відмикання коротких замикань (для запобіжників та окремих видів відмикачів); • здатність витримувати наскрізні струми коротких замикань впродовж визначеного часу (вимикачі, роз’єднувачі, перемикачі уземлення тощо); • визначена форма часо-струмової характеристики (для окремих видів реле, а також відмикачів та запобіжників); • чутливість (для окремих видів реле, а також відмикачів, керованих різницевими струмами). Деякі експлуатаційні вимоги, що висуваються до окремих видів апаратів будуть розглядатися у четвертій главі даного посібника при розгляді відповідних апаратів.
3.1.2. Вимоги щодо безпечності конструкцій електричних апаратів Розглянемо ці вимоги у послідовності, наведеній в п. 3.1.1. Вимоги щодо запобігання небезпеки для людей, майна й довкілля Застосування обладнання відповідного класу захисту Базовий міжнародний стандарт з електробезпеки ІЕС 61140 встановлює для електрообладнання чотири класи захисту від ураження електричним струмом (див. п. 2.1.3). Відкриті струмопровідні частини (exposed-conductive-part) обладнання класу 0 не мають терміналів уземлення, це обладнання є найбільш небезпечним, але нажаль достатньо розповсюдженим серед побутових приладів (рис. 3.1-а). ІЕС передбачає у майбутньому вилучити цей клас з міжнародної стандартизації. Відкриті струмопровідні частини обладнання класу І мають бути приєднані до системи зрівнювання потенціалів за допомогою терміналу, розташованому на цій частині й позначеному спеціальним символом (рис. 3.1-б), або за допомогою вилок й розеток ЩУКО (рис. 3.1-в). Обладнання класу І забезпечує захист при пошкодженнях у разі непрямих дотиків. Основний захист та захист при пошкодженнях в обладнанні класу ІІ забезпечується виключно ізоляцією – основною разом із додатковою або посиленою. Обладнання класу ІІ зазвичай не має відкритих струмопровідних частин й відповідно не має терміналів для уземлення цих частин (рис. 3.1-г, ліворуч). Для позначення обладнання класу ІІ застосовується спеціальний символ. Обладнання класу ІІІ слід вважати найбільш безпечним, оскільки напруга в ньому обмежується рівнем наднизької напруги (extra-low voltage; ELV), тобто до 50 В змінного струму (rms значення між лінійним провідником та землею або між лінійними провідниками) та до 120 В постійного струму (ІЕС 60449). Обладнання класу ІІІ має бути позначене спеціальним символом (рис. 3.1-г), за винятком, коли воно приєднується до джерела наднизької напруги системи SELV або PELV∗ (SELV system; PELV system). Особливості захисту за допомогою систем SELV та PELV визначені в ІЕС 61140. Особливості SELV системи: • обмеження напруги в колі SELV системи рівнем наднизької напруги; • захисне розділення (наприклад, подвійною ізоляцією, посиленою ізоляцією або захисним екрануванням) кола SELV системи стосовно усіх кіл, крім інших SELV кіл та PELV кіл; • просте розділення (за допомогою тільки робочої ізоляції) кола SELV системи стосовно інших SELV кіл, PELV кіл та землі. Безпечність SELV систем забезпечується наднизькою напругою, низьким рівнем ризику випадкового контакту з частинами, що знаходяться під більш високою напругою та відсутністю зворотного кола через землю, який підтримував би струм у разі контакту людини з активними провідниками. Устрій SELV кіл зазвичай передбачає наявність ізолювального трансформатора, гарантованої мінімальної відстані між провідниками, а також захисних електричних бар’єрів. Електричні з’єднувачі SELV кіл мають бути побудовані так, щоб вони не могли бути сполучені із з’єднувачами, призначеними не для SELV кіл. Типовим прикладом SELV системи є побутовий апарат класу ІІІ (рис. 3.1-г, праворуч), який живиться від джерела живлення класу ІІ (рис. 3.1-г, ліворуч). Особливості РELV системи: • обмеження напруги в колі РELV системи рівнем наднизької напруги; • електричне захисне розділення РELV кола стосовно усіх кіл, крім інших SELV кіл та PELV кіл. На відміну від кіл SELV систем, кола РELV систем можуть бути зв’язані з іншими колами SELV систем, PELV систем та землею. Типовим прикладом РELV системи є стаціонарний комп’ютер, в якому застосовуються наднизькі напруги, з джерелом живлення класу І. а) б) в) ІІІ г) Рис. 3.1. Приклади обладнання різних класів захисту: а – побутовий прилад класу 0; б – термінал уземлення апарата класу І та його позначення згідно з ІЕС 60417, 5019; в – побутовий прилад з вилкою ЩУКО, який стає приладом класу І лише при його приєднанні до розетки ЩУКО, захисний контакт якої приєднаний до РЕ провідника; г – побутовий прилад класу ІІІ та відповідне позначення (праворуч), а також його джерело живлення класу ІІ та відповідне позначення Розглянуті положення базового стандарту з електробезпеки слід у повній мірі застосовувати до електричних апаратів. Зокрема, слід уникати застосування апаратів, які можуть бути віднесені до обладнання класу 0, а якщо апарат має відкриті струмопровідні частини, вони обов’язково мають бути електрично з’єднані між собою та приєднані до терміналу уземлення, позначеного відповідним символом
Комментариев нет:
Отправить комментарий