Requisiti per gli apparecchi elettrici
L'apparato elettrico è un termine molto ampio. È un dispositivo progettato per commutare, monitorare, controllare, proteggere e regolare circuiti e macchine elettrici, nonché un dispositivo che utilizza l'energia elettrica per controllare, proteggere e regolare processi non elettrici e macchine e dispositivi non elettrici.
Numerosi requisiti sono imposti ai dispositivi elettrici dal lato del lavoro e gli stessi requisiti per diversi tipi di dispositivi possono essere di primaria e secondaria importanza.
Ogni apparecchio elettrico funziona in un circuito in cui è presente una certa quantità di tensione. L'isolamento dell'apparecchiatura (le sue parti in tensione rispetto al suolo e tra loro) deve avere un certo livello in modo che non vi siano sovrapposizioni e danni all'apparecchiatura.
Il valore della tensione di prova che il dispositivo deve sopportare è solitamente diverse volte superiore alla tensione operativa della rete in cui opera il dispositivo, poiché sono noti aumenti di tensione in ciascun circuito rispetto alla normale tensione operativa.
Il livello di isolamento del dispositivo è determinato principalmente dalla tensione operativa della rete in cui è destinato a funzionare, nonché dalle condizioni operative del dispositivo (in quale stanza o all'esterno, se il dispositivo è collegato a una presa d'aria rete, dove possono esserci sovratensioni atmosferiche, nonché lavorare in condizioni particolari).
Molti tipi di apparecchi elettrici sono esposti a azione delle correnti di cortocircuito, il cui valore può essere 15 - 50 (e più) volte superiore alle normali correnti che fluiscono attraverso il dispositivo (si tratta principalmente di dispositivi di commutazione, trasformatori di corrente, dispositivi di limitazione della corrente, in misura minore relè).
I sovraccarichi causano grandi forze meccaniche nell'apparato e aumentano significativamente la temperatura delle parti sotto tensione. Ovviamente il progetto dell'apparato deve resistere a tale regime e, da questo punto di vista, anche all'apparato elettrico vengono imposti determinati requisiti, caratterizzati dal limite superiore della corrente che l'apparato deve sopportare e dal tempo durante il quale il l'apparato deve far passare indolore la corrente di cortocircuito attraverso se stesso.
Successivamente, vengono imposti determinati requisiti a ciascun dispositivo elettrico in termini di velocità e precisione dell'azione. Questi requisiti per diversi tipi di dispositivi sono formulati in modo leggermente diverso.
Quindi, per le apparecchiature di commutazione, questi requisiti si riducono all'impostazione dei tempi di accensione e spegnimento, per i relè, oltre al tempo di azione, vengono aggiunti i requisiti per il loro funzionamento esattamente in determinate modalità del circuito, per i regolatori, nonché per i relè e la velocità e accuratezza: entrambi i requisiti sono fondamentali, per misurare i trasformatori - l'accuratezza del trasferimento dei valori delle correnti e delle tensioni primarie a un bersaglio secondario, a dispositivi di misurazione, contatori, relè, ecc.
Pertanto, i seguenti requisiti di base sono imposti ai dispositivi elettrici:
1. Il dispositivo deve avere una certa "stabilità termica" - non surriscaldarsi oltre i limiti consentiti, sia durante la normale modalità di circuito che durante il cortocircuito.
2. Il dispositivo deve avere un certo "livello di isolamento", ovvero il suo isolamento deve resistere alla tensione che può essere presente durante il funzionamento.
3. Un apparecchio dotato di contatti per l'accensione e lo spegnimento della corrente deve essere in grado di eseguire questa operazione: spegnere e riaccendere le correnti che possono formarsi durante il funzionamento delle apparecchiature elettriche.
4. I dispositivi automatici (relè, regolatori, ecc.) e gli elementi di funzionamento automatico nei dispositivi (bobine di sezionamento nelle macchine automatiche, ecc.) devono entrare in funzione proprio nelle condizioni di funzionamento del circuito in cui sono destinati a funzionare. Inoltre, qualsiasi dispositivo elettrico ha una serie di requisiti speciali derivanti dal suo scopo e dal suo design.