Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Электрические аппараты. Общий курс

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
27.13 Mб
Скачать

Электродинамические усилия при однофазном переменном токе 26 ——расчетный ток динамической

стойкости 31

---- и моменты в сложных конту* рах 20

Электродинамическая стойкость 9, 31

Электромагниты 130 —броневая магнитная система 130 —время отпускания 169

———электромагнита переменного тока 178, 256

------ —постоянного тока 169, 256 —замедление отпускания коротко-

замкнутой обмоткой 176 —индуктивность обмотки системы

без насыщения 138 —клапанная магнитная система

136, 141, 145, 151 —магнитная проводимость 134

-------воздушных промежутков 134

---- цепь переменного тока 145

----- ------ скороткозамкнутой об­ моткой 146

—магнитное сопротивление актив­ ное 146

———реактивное 148 —магнитной цепи законы 130

расчет по коэффициентам рассеяния 144

Электромагниты, магнитной цепи расчет с учетом магнитного со­ противления стали 141

—магнитные материалы 155 —обмотки 151 —паразитный воздушный зазор 138

—пересчет обмоток с одного напря­ жения на другое 152, 155

—потоки в магнитной системе без насыщения 136

—рабочий магнитный поток 131 —рассеяния магнитный поток 131 —сила тяги броневой системы по­

стоянного тока 163

———электромагнитов переменно­ го тока 164

------- —постоянного тока 159 —сравнение тяговых характеристик

электромагнитов постоянного и переменного тока 168

—удельные магнитные сопротивле­ ния стали на переменном токе 150

—уменьшение вибрации якоря электромагнитов переменного тока 166

—ускорение и замедление срабаты­ вания электромагнитов постоян­ ного тока 172

—формула Максвелла для расчета силы тяги 159

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

Предисловие

..............................................

 

 

 

 

3

В ведение. Классификация электрических аппаратов и тре­

5

бования, предъявляемые к н и м ..........................................

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ОСНОВЫ

ТЕОРИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

АППАРАТОВ

 

Г лава

первая.

Электродинамические силы в электриче­

9

ских аппаратах

...............................................................

 

 

1-1. Общие

сведения.......................................................

усилий (э.д.у.)

9

1-2. Методы

расчета электродинамических

9

 

и направление

их действия ......................................

 

1-3. Силы между параллельными проводниками . . . .

13

1-4. Силы и

моменты, действующие на перемычку . . .

16

1-5. Силы, действующие в витке, катушке и между катуш­

21

 

ками . . .

 

; .........................

 

1-6. Электродинамические усилия в месте изменения сече­

24

 

ния

проводника .......................................................

 

1-7. Электродинамические усилия при наличии ферромаг­

24

 

нитных

ч а с т е й ...........................................................

 

1-8. Электродинамические усилия при переменном токе.

26

1-

Механический резонанс.....................................

 

9. Пример расчета электродинамических с и л .............

33

Г лава

вторая.

Нагрев электрических аппаратов . . . .

34

2-

1. Общие сведения ......................................

 

34

2-2. Активные потери энергии в аппаратах.....................

34

2-3. Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их

39

 

поверхности

...............................................................

 

2-4. Установившийся процесс нагрева..............................

 

45

2-5. Нагрев аппаратов в переходных режимах.................

50

2-6. Нагрев

аппарата при коротком замыкании . . . .

57

2-7. Допустимые температуры для различных частей аппа­

 

 

ратов при длительной работе и при коротком замыка­

60

 

нии. Термическая стойкость аппаратов.....................

2-8. Некоторые сведения об опытном определении темпе­

62

 

ратуры в электрических аппаратах..............................

 

2-9. Примеры теплового расчета элементов аппарата . .

64

Г лава

третья. Электрические контакты

 

 

68

3-1. Общие сведения .......................................................

 

 

 

68

3-2. Режимы работы контактов....................................

 

 

74

3-3. Материалы контактов.....................................

 

 

 

84

3-4. Конструкция контактов........................................

 

 

 

87

3-

5. Примеры расчета контактов аппарата............

 

94

Г лава

ч етвер тая . Электрическая д у г а .........................

 

96

4-

1. Общие

сведения ...................................................

 

 

 

96

4-2. Дуга постоянного т о к а ..............................................

 

 

 

103

4-3. Электрическая дуга в магнитном п о л е .....................

 

111

4-4. Процессы горения и гашения дуги

переменного тока

112

 

при отключении активной ц еп и ..................................

переменном

токе.

4-5. Отключение индуктивной

цепи на

115

 

Процесс

восстановления

напряжения...............

 

4-6. Скорость

восстановления напряжения. Собственная

 

 

частота отключаемой цепи. Зависимость скорости и ча­

 

стоты от параметров оборудования и схемы короткого

 

замыкания...............................................................

 

 

 

117

4-7. Облегчение отключения цепи с помощью шунтов . .

120

4-8. Отключение короткой дуги переменного тока . . .

122

4-

9. Особенности отключения цепи с повышенной частотой

 

тока

..............................................

 

 

 

124

4-10. Отключение малых индуктивных токов . . . . . .

125

4-11. Отключение емкостных токов конденсаторных

бата­

127

 

рей и длинных линий.............................................

 

 

 

4-12. Пример расчета скорости восстановления напряжения

128

Г лава

пятая.

Электромагниты......................................

 

 

130

5-

1. Общие сведения о магнитных цепях аппаратов . . .

130

5-2. Магнитная цепь электромагнитов постоянного

тока .

136

5-3. Магнитная цепь электромагнитов переменного

тока .

144

5-4. Обмотки электромагнитов.................................

 

 

150

5-5. Магнитные материалы для электромагнитов постоян­

155

 

ного и переменного т о к а .....................................

 

 

5-6. Сила тяги электромагнитов .......................................

 

 

156

5-7. Динамика и время срабатывания электромагнитов .

169

5-8. Магнитные цепи с постоянными магнитами . . . .

179

5-

9. Пример расчета электромагнита постоянного тока

. 185

Г лава

ш естая. Магнитные усилители..............................

 

 

189

6-

1. Общие

сведения ....................................................

 

 

 

189

6-2. Усилитель с самонасыщением (МУС)

.........................

191

6-3.

Двухполупериодные схемы М У С ..............................

 

199

6-4.

Статические и динамические параметры МУС . . .

204

6-5. Влияние различных факторов на работу МУС . . .

209

6-6.

Быстродействующие магнитные усилители . . . .

211

6-7.

Реверсивные усилители.................................................

 

213

6-8. Материалы и магнитопроводы, применяемые для уси­

219

 

лителей. Расположение обм оток.....................

, ,

Г лава

седьм ая. Изоляция электрических аппаратов . .

222

7-1. Условия работы изоляции и

требования,

предъявляе­

222

 

мые к н е й ...............................................................

 

и атмосферных перена­....

7-2. Кратности коммутационйых

 

 

пряжений .....................................................................

 

 

227

7-3. Испытательные напряжения

аппаратов.

Испытание

230

 

изоляции ...........................................................

 

 

.... .

7-4. Минимальные изоляционные расстояния и пути утечки

235

7-

5. Контроль состояния изоляции высоковольтных аппара­

240

 

тов ............................................................................

 

 

 

Г лава

восьм ая. Механизмы электрических

аппаратов .

243

8-

1. Требования, предъявляемые к механизмам аппаратов

243

8-2. Отключение механизма аппарата ..............................

 

246

8-

3. Включение механизма аппарата..........................

 

256

 

 

2

 

 

 

 

АППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ

 

 

Г лава

д евятая . Контроллеры, командоаппараты и реоста­

261

ты

............................................................................

 

 

9-

1. Общие сведения

....................................................

 

 

261

9-2. Контроллеры................................................................

 

 

 

261

9-3. Командоаппараты.......................................................

 

 

 

266

9-4. Резисторы пусковых и пускорегулирующих реостатов

272

9-

5. Реостаты ................................................................

 

 

 

281

Г лава

д е ся тая . Контакторы..........................................

 

 

286

10-

1. Общие сведения...................................................

 

 

286

10-2- Устройство контактора с управлением от сети посто­

288

 

янного тока . ..............................

 

10-3. Контакторы переменного тока ..................................

 

301

10-

4. Магнитные пускатели.....................

 

 

313

Г лава

о д и н н ад ц атая . Реле напряжения и тока . . .

318

11-

1. Общие сведения...................................................

 

 

318

11-2. Электромагнитные

р е л е ..........................................

 

 

322

11-3. Конструкция электромагнитных реле тока и напря­

328

 

жения ......................................................

 

 

 

11-4. Тепловые р е л е ...........................................................

р е л е

 

 

333

11-

5. Поляризованные

 

 

338

Г лава

д в е н а д ц атая .

Реле времени..............................

 

341

12-

1. Общие сведения

....................................................

 

 

341

12-2. Реле с электромагнитным замедлением.....................

 

342

12-3. Реле с механическим замедлением - .........................

,

350

12-4. Электронные реле

времени

 

352

Г лава

тр и н ад ц атая . Бесконтактные аппараты

управле­

око

ния и автоматики...............................................................

 

 

 

 

13-1. Промышленные серии магнитных усилителей с само-

353

 

насыщением................................................................

 

 

 

 

13-2. Бесконтактные магнитные реле (БМР) на базе МУС

362

13-3. Принцип действия

и

основные соотношения полу­

365

 

проводниковых р ел е ...................................................

 

 

 

13-4. Влияние параметров схемы на характеристики полу­

375

 

проводниковых р ел е ...................................................

 

 

 

13-5. Логические элементы..............................................

бесконтактных магнитных

378

13-6. Логические элементы

на

 

 

реле (БМР). Магнитно-полупроводниковые логиче­

383

 

ские элементы . . '.......................................................

 

 

 

. . . .

13-7. Полупроводниковые логические элементы

385

13-8. Полупроводниковые

функциональные элементы . .

390

13-

9. Применение тиристоров в аппаратах управления . .

393

13-10. Транзисторные элементы релейной защиты для высо­

 

 

ковольтных распределительных устройств и низко­

402

 

вольтных автоматических

выключателей.................

 

Г лава

ч еты р н ад ц атая . Датчики неэлектрических вели­

406

чин

........................................................................

 

 

 

. . .

14-

1. Общие сведения....................................................

 

 

 

406

14-2. Резистивные и контактные датчики.........................

 

409

14-3. Индуктивные датчики..............................................

 

 

413

14-4. Индукционные д атч и ки ..........................................

 

 

421

Г лава

п я т н а д ц а т а я .

Муфты с электрическим управле­

424

нием ....................................................................................

 

 

 

 

15-1. Общие сведения.......................................................

фрикционные м уф ты

 

424

15-2. Электромагнитные

 

427

15-3. Ферропорошковые

муфты

.....................................

 

433

15-4. Гистерезисные м уф ты ..............................................

 

 

438

 

 

 

3

 

 

 

АППАРАТЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

 

 

НИЗКОГО И ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

 

Г лава

ш естн ад ц атая .

Рубильники и переключатели

443

16-1. Общие сведения............................................

 

 

 

443

 

16-2. Конструкция рубильников............................

445

446

16-

3. Пакетные выключатели

ипереключатели

. . . .

Г лава

сем н ад ц атая . Предохранители...............

448

 

17-

1. Общие сведения.........................................

 

при длительной

448

448

17-2. Нагрев плавкой вставки

нагрузке

17-3. Нагрев плавкой вставки при коротком замыкании .

451

17-4. Конструкция предохранителей низкого напряжения

454

17-5. Выбор предохранителей..........................................

 

 

459

17-

6. Высоковольтные предохранители .........................

 

 

465

Г лава

во сем н ад ц атая .

 

Автоматические

воздушные

470

выключатели

(автоматы)

..............................................

 

 

 

18-

1. Общие

сведения...................................................

 

 

система авто­

470

18-2. Токоведущая

цепь и дугогасительная

473

 

матов ........................................................................

 

 

 

универсальных

и

установоч­

18-3. Приводы и механизмы

477

 

ных автоматов...........................................................

 

 

 

 

18-4. Расцепители

автоматов

..........................................

 

 

479

18-5. Основные серии универсальных и установочных авто­

481

18-

матов . . . . ......................... . .........................

6. Быстродействующие автоматы..........................

 

.

484

Г лава

д е в я т н а д ц а т а я .

Выключатели переменного то­

487

ка высокого напряжения........................................................

 

 

 

 

19-

1. Общие сведения...................................................

 

 

 

 

487

19-2. Баковые масляные выключатели.............................

 

 

494

19-3. Маломасляные выключатели..................................

 

 

498

19-4. Приводы масляных выключателей.........................

 

 

503

19-5. Воздушные выключатели. Принцип действия . . .

510

19-6. Конструкция воздушных выключателей

 

515

19-7. Элегазовые выключатели.............................

 

 

521

19-8. Электромагнитные выключатели.............................

 

 

525

19-

9. Вакуумные выключатели.................

 

 

527

19-10. Синхронизированные выключатели.........................

 

 

530

19-11. Выключатели нагрузки

.................................

 

 

532

19-12. Выбор выключателей..............................................

 

 

 

535

Г лава

д в а д ц а та я .

Разъединители, отделители и корот-

536

козамыкатели

...............................................................

 

 

 

 

 

 

20-

1. Общие сведения....................................................

 

 

 

 

536

20-2. Конструкция разъединителей и приводов к ним . .

538

20-3. Блокировка разъединителей и выключателей . . .

543

20-

4. Отделители

и короткозамыкатели.....................

 

544

Г лава

д в а д ц а ть

первая.

Реакторы.......................

 

 

548

21-

1. Общие

сведения.............

 

.... .

 

 

548

21-2. Конструкция реакторов..........................................

 

 

553

21-

3. Сдвоенные

 

реакторы ...........................................

 

 

556

Г лава

д в а д ц а т ь

вторая.

Разрядники......................

 

559

22-

1. Назначение разрядникови требования к ним . . .

559

22-2. Трубчатые разрядники..............................................

 

 

 

561

22-3. Вентильные разрядники..........................................

 

 

562

22-4.

Разрядники постоянного

тока , .

 

 

566

Г лава

д в а д ц а ть

третья.

Трансформаторы

тока . .

567

23-1. Общие сведения.............................................

 

 

567

570

23-2. Зависимость погрешностей от различныхфакторов

23-3. Компенсация погрешности............................

 

575

 

23-4. Режим работы трансформаторов т о к а ...........

577

 

23-5. Конструкция

трансформаторов т о к а ...........

579

583

23-

6. Выбор трансформаторов тока . . . .

. . . . .

Г лава

д в а д ц а ть

ч етвер тая . Трансформаторы напря­

584

жения ...................................................................

 

 

 

 

. . .

24-

1. Общие сведения...............................

 

 

584

592

24-2. Конструкция

трансформаторов

напряжения . . .

24-

3. Емкостные делители (конденсаторные трансформато­

597

 

ры напряжения) ........................................................

 

 

 

Г лава

д в а д ц а ть

п ятая.

Комплектные распределитель­

 

ные устройства (КРУ) и комплектные станции управле­

 

ния

(К С У )......................................................

 

 

 

601

 

25-

1. Общие сведения , ...............................

601

 

25-2. Комплектное распределительное устройство высокого

 

 

напряжения...........................................

 

 

603

 

25-3. Герметизированные элегазовые

распределительные

607

 

устройства (ГРУ) ...................................................

 

устройства низкого

25-4. Комплектные

распределительные

 

 

напряжения

...........................................

 

 

609

611

25-5. Комплектные станции управления (КСУ)

. . . . .

Приложение I. Расчет и выбор

параметров М У С ................

614

Приложение II. Нагревостойкость электроизоляционных мате­

 

риалов (по ГОСТ 8865-70)..............................

 

 

626

 

Приложение

III. Допустимые

превышения температуры для

. .627

аппаратов

низкого

напряжения (по

ГОСТ

12434-73)

Список

литературы .........................................................................

 

 

 

 

629

Алфавитный указатель...................................................................

 

 

 

537

Александр Адольфович Чунихин

Электрические аппараты

Редактор А. Г. Годжелло Редактор издательства И. В. Антик Переплет художника В. И. Карпова Технический редактор О. Д. Кузнецова Корректор И. А. Володяева

Сдано в набор 19/1II 1975 г. Подписано к печати 12/IX 1975 г. Т-13180. Формат 84Х108'/з2. Бумага типографская JNT* 2. Уел. печ. л. 34,02. Уч.-изд. л. 37,34. Тираж 26 000 экз. Зак. 108.

Цена 1 р. 54 к.

Издательство «Энергия», Москва, M-Î14, Шлюзовая наб., 10

Владимирская типография Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР

по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Гор. Владимир, ул. Победы, д. 18-6.