Основні властивості електричних мереж постійного струму

 

 

 

 

Апарати управління, захисту  та автоматики

Автома́тика - алузь науки і техніки, яка розробляє технічні засоби і  методи для здійснення технологічних  процесів без безпосередньої участі людини.

Формування автоматики як наукової дисципліни відноситься до порівняно  недавнього часу. Спочатку вона розвивалась  на базі наукових досягнень суміжних галузей, і окремі теоретичні питання  її розроблялися ін. науковими дисциплінами. Проте бурхливий розвиток автоматики за останні роки привів до сформування  її в окрему наукову дисципліну. Істотний вклад у розвиток автоматики внесли радянські вчені, завоювавши на деякий час пріоритет радянської науки в розв'язанні багатьох важливих проблем автоматики.

Нині автоматизація широко застосовується в різних галузях народного господарства (у промисловості, зв'язку, на транспорті, в комунальному господарстві тощо), а також у військовій справі.

В ряді галузей промислового виробництва  створюються повністю автоматизовані цехи і заводи, наприклад автоматизовані бетонні заводи, автоматизовані млини, хлібозаводи тощо. Втіленням ідей автоматизації у машинобудуванні  є автоматичний завод по виготовленню деталей машин.

Задачами автоматизації виробництва  є автоматичний контроль (включаючи  автоматичну сигналізацію і автоматичний захист устаткування), автоматичне  регулювання (дивись Автомати) і автоматичне  керування. Ці задачі вирішуються шляхом створення систем автоматизації  як інформаційно об'єднаної сукупності програмованих пристроїв автоматизованого та автоматичного контролю, регулювання  та керування. Системи автоматизації  будуються на основі пристроїв промислової  автоматики.

Найбільш прості і відомі з давніх часів кінематичні:

нерефлекторні автомати, які працюють незалежно від зовнішніх впливів, багаторазово повторюючи одні й ті ж операції в певній послідовності. До них належать автоматична вогнепальна  зброя, деякі металообробні верстати, текстильні верстати тощо.

Досконалішими є: рефлекторні автомати, які підтримують хід виробничого  процесу на певному рівні незалежно  від зміни параметрів самого процесу. До них відносяться регулятори швидкості, тиску, температури, електричної напруги  тощо і автомати з програмним керуванням. Якісним стрибком в розвитку техніки  є створення автоматів з лічильно-розв'язувальними  механізмами та обчислювальними  машинами і автоматів у вигляді  керуючих машин, які ведуть процес при  оптимальному технологічному і техноекономічному  режимах.

Сприяючи ліквідації істотних відмінностей між фізичною і розумовою працею і забезпечуючи небувалий розвиток продуктивних сил, автоматика є одним  з основних елементів технічного суспільства. Прогрес суспільства, науково-технічна революція можливі  тільки на основі широкого впровадження нової техніки, комплексної механізації  і автоматизації виробничих процесів в усіх галузях господарства.

 

 

 

 

 

Вибір діаметру проводів

При виборі діаметрів проводів необхідно  враховувати, що до його контактів пред'являються  практично ті ж вимоги, що й до контактів реле. Є вимикачі для  більших струмів, є мініатюрні, є  герметизированные. Так що при виборі вимикача будьте так само уважні, як і при виборі реле.

 У цьому випадку, щоправда, є перевага: якщо спробувати вивести  з ладу реле, те кілька мільйонів  спрацьовувань можуть привести  до відмови всього за пару  тижнів, але більшість людей не  зможе вручну виробити ресурс  вимикача досить швидко для  того, щоб це привело до катастрофи. Як і при роботі з реле, якщо  ви не впевнені, що точно розумієте,  про що написане в технічній  документації, попросите ради й  роз'яснень у фахівців заводу-виготовлювача. 

 Можливо, у них в "заочкурі" найдеться саме той вимикач,  що вам потрібний

 Тепер хочу представити вашій  увазі кілька серйозних зауважень  про проводи й кабелі. Не всі  проведення однакові. Наприклад,  коли мене вперше прийняли  на роботу на підприємство  електронної промисловості, у  мене було багато проблем із  проводами у фторопластовій ізоляції. Проведення дуже часто обламувалися  прямо в тім місці, до якого  затікав припій.

 Після того як трохи інженерів  завірили мене, що всі проведення  однакові, і припустили, що я просто  видумую дурості, я був готовий  закричати від досади. Мені зустрівся  інженер, що припустив, що виробники  кабелів не змогли б розмістити  звичайні луджені проведення  в ізоляцію із фторопласта,  як це робиться з ізоляцією  зі звичайних полімерів. 

 При температурі экструзии  фторопласта припій плавиться  й з'єднує всі жили разом,  і в результаті з багатожильного  проведення виходить одножильний.  Замість лудіння в проводах  із фторопластовою ізоляцією  виробники кабелів використовують  джгути посріблених дротів. У  проводах такого типу припій  легко затікає усередину джгута, тому проведення стає дуже  ламким.

 Розібравшись із особливостями  проводів, я зумів розв'язати проблему, додавши захисні припуски в  місцях вигинів або дії навантажень,  що розтягують. Як уже було  відзначено в главі 2, одножильні  проведення з ізоляцією зі  звичайних полімерів мають достатню  твердість і з них можна  зробити кручену пару для подстроечных  конденсаторів ємністю 1; 2,1 або  4,95 пФ. У такого проведення ізоляція  не фторопластова, але якості  її цілком достатньо для більшості  прикладних завдань В екранованих  або коаксіальних кабелів, таких  як RG-58U, RG-174, екранованої кручений  пари й інших спеціальних плоских  кабелів є своє місце при  передачі сигналів звідси-туди  без більших втрат і перехресних  наведень. Якщо навколо вас безліч  проводів, з'єднаних у джгути в  незрозумілому порядку, а паразитних  перехресних перешкод ні, виходить, вам з'явилося чудо.

 Часто такі джгути доводиться  розплітати й прокладати окремо  ті проведення, які сильно лучать, або ті, по яких передаються  чутливі до зовнішніх впливів  малі сигнали. А закінчитися  це може тим, що вам доведеться  замінити деякі або навіть  всі проведення екранованими  кабелями.

 Помнете: фторопласт - гарний  ізолятор, але повітря все-таки  краще. Не роздумуйте, навіть якщо  потрібно розмістити додаткові  стійки, пелюстки або шайби для  того, щоб гарантувати, що важливі  високочутливі проведення ніщо  не потурбує. Якщо ж виникнуть  проблеми, то спробуйте попросити  ради у виробників проводів

 Використовуючи фторопласт  або повітряні проміжки, ви піклуєтеся  про надійну ізоляцію, точно так  само необхідно піклуватися й  про забезпечення провідності.  Один з моїх друзів, запеклий  радіоаматор-короткохвильовик, розповідав  мені, що у ВЧ схемах виникає  безліч різноманітних проблем,  викликаних використанням болтів  і гайок в елементах заземлення. Якщо при цьому не використовується  контровочная або корончата шайба  (зірочка), то механічний контакт  може ослабнути.

 

 

 

 

Основи електробезпеки

Електробезпека - це система організаційних та технічних заходів і засобів, які забезпечують захист людей від  шкідливого та небезпечного електричного струму, електричної дуги, електромагнітного  поля та статичної електрики (ГОСТ 12.1.009-76).

Електричний струм, який проходить  крізь живий організм, чинить термічну, електролітичну та біологічну дію. Термічна та електролітична дія властива будь-яким провідникам, а біологічна - тільки живій тканині.

Термічна (теплова) дія струму виявляється  в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні до високої температури  кровоносних судин, нервів, серця, мозку  та інших органів, які перебувають  на шляху протікання струму, що викликає серйозні функціональні розлади  цих органів й організму в  цілому.

Електролітична (хімічна) дія струму виражається в розкладі (електролізі) органічних рідин, в тому числі й  крові, що супроводжується значними порушеннями їх фізико-хімічного  складу.

Біологічна дія струму виявляється  в подразненні та збудженні живих  тканин організму, а також у порушенні  внутрішніх біоелектричних процесів, які протікають у нормально діючому  організмі й тісно пов'язані  з його життєвими органами.

Подразнювальна біологічна дія  на тканини організму може бути прямою, коли струм проходить безпосередньо  по цих тканинах, і рефлекторною, тобто дія відбувається через  центральну нервову систему, а шлях струму пролягає за межами цих тканин.

Механічна (динамічна) дія струму виявляється  в розшаруванні, розриві та інших  подібних пошкодженнях різних тканин організму, в тому числі м'язової тканини, стінок кровоносних судин  легеневої тканини тощо внаслідок  електродинамічного ефекту, а також  миттєвого вибухоподібного утворення  пари від перенагрітої струмом рідини тканини і крові.

Різноманітність дій електричного струму на організм людини може призвести  до різних електротравм, які умовно можна звести до двох видів: місцевих електротравм, коли виникає місцеве  пошкодження організму, і загальних  електротравм, так званих електричних  ударів, коли уражається (або створюється  загроза ураження) весь організм через  порушення нормальної діяльності життєво  важливих органів і систем.

Приблизний розподіл нещасних випадків від електричного струму в промисловості  за зазначеними видами травм такий: 20% — місцеві електротравми; 25% - електричні удари; 55% - змішані травми, тобто  одночасно місцеві електротравми  й удари.

Травми обох видів часто супроводжують  одна одну. Але вони різні і мають  розглядатися окремо. Характерні місцеві  електротравми - це електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні  пошкодження та електроофтальмія.

Електричний опік - найбільш поширена електротравма. Залежно від умов виникнення розрізняють два основних види опіків: струмовий (або контактний), який виникає в електроустановках  з відносно невеликою напругою - не вище 2 кВ, при проходженні струму безпосередньо крізь тіло людини внаслідок контакту зі струмопровідною  частиною. При більш високій напрузі, як правило, утворюється електрична дуга або іскра, яка й спричиняє  виникнення опіку другого виду —  дугового. Розрізняють чотири ступеня  опіків: І - почервоніння шкіри; II - утворення  пухирів; III - відмирання усієї товщі  шкіри; IV— обвуглювання тканини.

 

Звичайно тяжкість пошкодження  організму при опіках визначається не ступенем опіку, а площею поверхні тіла, ураженою опіками.

Електричні знаки, які називаються  ще позначками струму, це плями сірого або блідо-жовтого кольору у  вигляді подряпин, невеликих ран, бородавок, мозолей на поверхні шкіри  в місцях контакту зі струмопровідними частинами. Найчастіше знаки мають  круглу або овальну форму і  діаметр 1-5 мм із заглибленням у центрі. Електричні знаки, як правило, є безболісними і з часом зникають.

Електрометалізація шкіри —  проникнення у верхні шари шкіри  дрібних частинок металу, що розплавилися під дією електричної дуги. Уражена  частина шкіри має жорстку  поверхню, колір якої визначається кольором сполуки металу, який потрапив у шкіру. Електрометалізація шкіри  не становить небезпеки і з  часом зникає, як і електричні знаки.

 

 

Автоматичне включення  резервного електроживлення.

Забезпечення надійності і безперебійності  електропостачання має першорядне значення. І, природно, одним з основних засобів рішення цієї задачі є  автоматизація включення резервного електроживлення (АВР). Схеми АВР  широко застосовуються в енергосистемах і розподільних електромережах усіх напруг.

Нижче даються описи трьох варіантів  виконання АВР у простих електромережах напругою до 1000 В, з який найбільше  часто приходиться мати справу електромонтерам.

Схема АВР у двопровідних мережах  напругою до 220 В (мал.1) розрахована  на наявність двох ліній, одна з яких є робочою, інша — резервною, і  застосовується як в однофазних мережах  перемінного струму, так і в  двопровідних мережах постійного струму.

Практичне застосування системи двох ліній з АВР поширюється на відповідальні електромережі з  невеликою підключеною потужністю струмоприймачів, як, наприклад, аварійне освітлення, ланцюги керування і  сигналізації й ін. У випадках живлення винятково ламп накалювання при  рівності напруг робочої і резервної  ліній схема може бути використана  спільно для перемінного і  постійного струмів, наприклад з  живленням робочої лінії від  джерела перемінного, а резервного — від джерела постійного струму.

Найпростіша схема АВР здійснюється за допомогою реле контролю наявності  напруги РКН, контакти якого безпосередньо  включені в лінії робочого і резервного живлення. У двопровідних мережах  перемінного струму 220 В у якості реле РКН може бути застосовано реле типу ЭП-41/33Б. Контакти цього реле розраховані  на робочий струм до 20 А, що при 220 В відповідає потужності 4,4 кВт, достатньої для більшості невеликих однофазних установок перемінного струму. При  постійному струмі необхідно вибрати  відповідне реле іншого типу, маючи  при цьому на увазі, що розмикати  ланцюг при постійному струмі значно трудніше, ніж при перемінному. Отже, навіть при порівняно невеликих  струмах прийдеться застосувати  не реле, а контактор з дугогасильними камерами.

Дія схеми показана на мал.1. Реле РКН  одержує живлення від робочої  лінії і має замикаючі контакти в тій же лінії, що і розмикаючі лінії резервного живлення. Тому при  наявності живлення на робочій лінії  реле РКН використовується і живлення навантаження здійснюється від неї; резервна лінія (незалежно від того, є на ній напруга чи ні) від  навантаження від’єднана. При відсутності  напруги в робочій лінії відбувається переключення контактів реле РКН, тобто  розмикаються контакти в ланцюзі  живлення від робочої лінії і  замикаються в ланцюзі живлення резервної.