Основные сведения об электроустановках и электрических сетях. Тема 11

1.

Тема 11 «Основные сведения об электроустановках и
электрических сетях»
В.1. Классификация электроустановок
Электроустановки (ЭУ) – совокупность машин, аппаратов, линий
электропередач и вспомогательного оборудования (вместе с помещениями),
предназначенных для производства, преобразования, трансформации,
передачи, распределения и преобразования электрической энергии в другие
виды энергии.
По условиям защиты от атмосферных воздействий:
·
открытые (наружные) – не имеющие защиты;
·
закрытые (внутренние) – размещённые внутри помещений.
По условиям электробезопасности – с :
·
до 1000 В;
·
свыше 1000 В – более высокие требования по устройству,
конструктивному исполнению, квалификации персонала, выполнению
организационных и технических мероприятий.
В.2. Классификация помещений по электробезопасности:
Различие помещений по электробезопасности: помещения делятся на 3
категории:
I категория:
помещения без повышенной опасности, в них
отсутствуют характеристики опасных помещений.
II
категория:
помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них хотя бы одного из следующих условий:
1) токопроводящая пыль, сажа;
2) относительная влажность воздуха длительно более 75%;
3) температура воздуха длительно более 35°С;
4) токопроводящий пол – металлический, железобетонный, каменный,
земляной;
5) возможность одновременного прикосновения к имеющим соединение
с землей металлическим элементам оборудования или металлическим
конструкциям здания.

2.

III категория: особо опасные помещения характеризуются наличием:
1) влажность воздуха – близко к 100%, «капает с потолка»;
2) химически активная среда, разрушающе действующей на изоляцию
электрооборудования;
3) одновременно 2 или более признака помещений с повышенной
опасностью.

3.

4.

В.3 Электрические машины постоянного тока, свойства и применение,
принцип действия и общее устройство
По назначению электрические машины постоянного тока делятся на
генераторы и двигатели.
Принцип работы электродвигателя заключается во вращении ротора
под воздействием магнитного поля статора

5.

Принцип
работы
генератора:
индуцирование
(порождение)
электрического тока в обмотке статора путем вращения внутри него
магнитного поля ротора.
Одна и та же машина постоянного тока, в принципе, может работать
и как генератор и как двигатель.
Это дает возможность не рассматривать отдельно устройство
генератора или двигателя.
В любой машине постоянного тока есть подвижная (вращающаяся) часть
– ротор и неподвижная – статор.
Основные части, из которых состоит машина постоянного тока:
1) ротор или якорь (в нем индуцируется ток),
2) статор (в нем создается магнитное поле возбуждения),
3) полюсы на статоре (с катушкой возбуждения),
4) коллектор (для соединения якоря с электрической цепью),
5) щетки (соединяют цепь с коллектором)

6.

В.2. Электродвигатели переменного тока, устройство и принцип
действия. Однофазные и трехфазные асинхронные двигатели.
Синхронные электрические двигатели – такие двигатели, скорость
вращения которых находится в постоянном отношении к частоте
электрической сети, магнитное поле и ротор вращаются синхронно.
Синхронные электродвигатели – двухобмоточные электрические машины,
одна из обмоток которых присоединяется к электрической сети с постоянной
частотой вращения, а 2-я обмотка возбуждается постоянным током. Частота
вращения ротора не зависит от нагрузки.
Применяются в качестве двигателей в крупных установках (привод
поршневых компрессоров, воздухопроводов и т. д.), в основном используются
в качестве генераторов.

7.

Самым распространенным способом создания основного магнитного
потока синхронных генераторов является электромагнитное возбуждение,
состоящее в том, что на полюсах ротора располагают обмотку возбуждения,
при прохождении по которой постоянного тока, возникает ЭДС, создающая в
генераторе магнитное поле.
В синхронных генераторах, в этом числе гидрогенераторах
используется принцип самовозбуждения, когда энергия переменного тока,
необходимая для возбуждения, отбирается от обмотки статора синхронного
генератора и через понижающий трансформатор и выпрямительный
полупроводниковый преобразователь преобразуется в энергию постоянного
тока. Мощность, затрачиваемая на возбуждение, обычно составляет от 0,2 до 5
% полезной мощности (меньшее значение относится к генераторам большой
мощности).

8.

В генераторах малой мощности находит применение принцип
возбуждения постоянными магнитами, расположенными на роторе машины.
Такой способ возбуждения даёт возможность избавить генератор от обмотки
возбуждения. В результате конструкция генератора существенно упрощается,
становится более экономичной и надёжной. Однако, из-за высокой стоимости
материалов для изготовления постоянных магнитов с большим запасом
магнитной энергии и сложности их обработки применение возбуждения
постоянными магнитами ограничено машинами мощностью не более
нескольких киловатт.
Синхронные генераторы составляют основу электроэнергетики, так как
практически вся электроэнергия во всём мире вырабатывается посредством
синхронных турбо- или гидрогенераторов.
Так же синхронные генераторы находят широкое применение в составе
стационарных и передвижных электроустановок или станций в комплекте с
дизельными и бензиновыми двигателями.
Автомобиль ГДЗС АГ-12: источником энергии на АГ-12 является
генератор синхронного типа трехфазного переменного тока с воздушным
охлаждением. Генератор установлен между арками задних колес автомобиля
на плите. Мощность от двигателя шасси передается к генератору приводом,
состоящим из карданного вала и коробки отбора мощности КОМ-107. Для
обеспечения постоянной частоты вращения вала двигателя в режиме отбора
мощности на привод генератора в кабине водителя установлен ручной
регулятор числа оборотов. Генератор типа ГС-250-12/4 при частоте вращения
вала 1500 об/мин развивает мощность 12 кВт, напряжение генератора 230 В,
величина тока 37,7 или 21,7 А при частоте 50 Гц.
Генератор обеспечивает питание прожекторов, дымососа, электропилы,
дополнительного электроинструмента и т.д.
Подвод энергии к потребителям осуществляется кабелями,
намотанными на кабельные катушки. В комплектацию АГ-12 входит одна
стационарная кабельная катушка с длиной кабеля 96 м и восемь выносных
кабельных катушек, на которых намотаны силовые кабели длиной по 36 м.
Все кабели имеют розетки и вилки к соединению одного кабеля с другим и к
подключению к розетке на выводном щите и к розетке на разветвительной
коробке.
Заземление АГ-12 осуществляется медным проводом сечением
2
10 мм и длиной 20 м. Один наконечник провода соединяется с клеммой штыря
заземления, а другой – со специальной клеммой на стенке люка машины.
Средства освещения места пожара включают в себя телескопическую
мачту с двумя прожекторами и три переносных прожектора для освещения
мест, недоступных для подъезда автомобиля. Все прожекторы однотипные
ИО-02-1500, мощностью по 1500 В.
Мачта с прожекторами может выдвигаться на высоту до 8 м от
уровня земли. На АГ-12 имеется сигнализация о положении мачты. Поворот
ее
в
горизонтальном
положении
на
±260о осуществляется
электромеханизмом УР-10-2С с напряжением питания 24 В постоянного

9.

тока. Таким же механизмом осуществляется поворот мачты на ±30 о в
вертикальной плоскости.
Основное оборудование включает дымосос и электропилу.
Дымосос ДПЭ-7 используется для удаления дыма и других продуктов
горения из помещений. Он может применяться для снижения температуры
при тушении пожаров в помещениях нагнетанием в них свежего воздуха. С
помощью
дымососа
можно
получать
высокократную
пену.
3
Производительность по воздуху 7000 м /ч. Частота вращения вала
электродвигателя 3000 об/мин, его мощность 1,1 кВт.
Дополнительный
электроинструмент
устанавливается
в
подразделениях ГПС. Это могут быть электродолбежники, дрели и т.д.
На АГ-12 могут быть проложены три силовые линии от выводного
щита. При использовании основного оборудования и дополнительного
электроинструмента необходимо, чтобы электролинии были нагружены
равномерно, т.е. не более 4 кВт на каждую из них. В этом случае
прожекторы на мачте должны быть отключены.
Функции, выполняемые АГ-12. Комплектация АГ-12 приборами,
средствами СИЗОД, связи, инструментом различного назначения позволяет
выполнять ряд спасательных работ. К ним относятся:
доставка к месту пожара личного состава, специального аварийноспасательного оборудования и приборов;
обеспечение условий работы отделений АГ-12 в задымленной среде;
развертывание на пожаре контрольного поста АГ-12;
освещение мест пожара;
обеспечение
на
пожаре
электроэнергией
используемого
электрооборудования, дымососов, прожекторов и другого оборудования.
Асинхронные электрические двигатели – такие двигатели, скорость
вращения которых находится в непостоянном отношении к частоте
электрической сети, магнитное поле и ротор вращаются не синхронно
(асинхронно).
Скорость вращения асинхронных двигателей изменяется с изменением
нагрузки.
Преимуществом
асинхронного
двигателя
является
простота
конструкции (короткозамкнутый ротор). Недостатком — малый пусковой
момент (или вообще его отсутствие) и низкий КПД.