Zahtjevi za električne uređaje

Električni uređaj je vrlo širok pojam. To je uređaj namijenjen za uključivanje, nadzor, kontrolu, zaštitu i regulaciju električnih krugova i strojeva, kao i uređaj koji koristi električnu energiju za upravljanje, zaštitu i regulaciju neelektričnih procesa i neelektričnih strojeva i uređaja.

Pred električne uređaje postavlja se niz zahtjeva s radne strane, a isti zahtjevi za različite vrste uređaja mogu biti od primarne i sekundarne važnosti.

Svaki se električni aparat kratko ili dugo kreće uz određenu količinu struje, ali u oba slučaja u njemu se stvara nešto topline i aparat se zagrijava. To zagrijavanje ne smije prijeći određene dopuštene granice utvrđene za svaki uređaj i neke njegove dijelove.

Svaki električni uređaj radi u strujnom krugu u kojem postoji određeni napon. Izolacija aparata (njegovih dijelova pod naponom prema zemlji i međusobno) mora imati određenu razinu kako ne bi došlo do preklapanja i oštećenja aparata.

Vrijednost ispitnog napona koji uređaj mora podnijeti obično je nekoliko puta veća od radnog napona mreže u kojoj uređaj radi, budući da su u svakom krugu poznata povećanja napona u odnosu na normalni radni napon.

Razina izolacije uređaja uglavnom je određena radnim naponom mreže u kojoj je predviđen za rad, kao i radnim uvjetima uređaja (u kojoj prostoriji ili vani, je li uređaj priključen na zračnu mrežu, gdje može doći do atmosferskih prenapona, kao i za rad pod posebnim uvjetima).

Izložene su mnoge vrste električnih uređaja djelovanje struja kratkog spoja, čija vrijednost može biti 15 — 50 (i više) puta veća od normalnih struja koje teku kroz uređaj (to su prvenstveno sklopni uređaji, strujni transformatori, uređaji za ograničenje struje, manjim dijelom releji).

Preopterećenja uzrokuju velike mehaničke sile u aparatu i značajno povećavaju temperaturu dijelova pod naponom. Očito, dizajn aparata mora izdržati takav režim, i s tog gledišta, određeni zahtjevi se također nameću električnim aparatima, karakterizirani gornjom granicom struje koju aparat mora izdržati i vremenom tijekom kojeg aparat mora bezbolno propustiti struju kratkog spoja kroz sebe.

Nakon toga se svakom električnom uređaju nameću određeni zahtjevi u pogledu brzine i točnosti djelovanja. Ovi zahtjevi za različite vrste uređaja formulirani su malo drugačije.

Dakle, za sklopnu opremu ovi zahtjevi svode se na postavljanje vremena uključivanja i isključivanja, za releje, osim vremena djelovanja, dodaju se zahtjevi za njihov rad točno u određenim režimima strujnog kruga, za regulatore, kao i za releje i brzinu i točnost—oba su zahtjeva najvažnija, za mjerne transformatore — točnost prijenosa vrijednosti primarnih struja i napona na sekundarni cilj, na mjerne uređaje, brojače, releje itd.

Stoga se električnim uređajima nameću sljedeći osnovni zahtjevi:

1. Uređaj mora imati određenu "toplinsku stabilnost" - da se ne pregrije iznad dopuštenih granica, kako tijekom normalnog načina rada kruga, tako i tijekom kratkog spoja.

2. Uređaj mora imati određenu "razinu izolacije", odnosno njegova izolacija mora izdržati napon koji može biti prisutan tijekom rada.

3. Aparat koji ima kontakte za uključivanje i isključivanje struje mora biti u stanju izvršiti ovu operaciju: isključiti i uključiti struje koje mogu nastati tijekom rada električne opreme.

4. Automatski uređaji (releji, regulatori i sl.) i automatski pogonski elementi u uređajima (rastavne zavojnice u automatima i sl.) moraju se uključiti u rad upravo u onim uvjetima rada strujnog kruga u kojima su predviđeni za rad. Osim toga, svaki električni uređaj ima niz posebnih zahtjeva koji proizlaze iz njegove namjene i dizajna.