Anforderungen an Elektrogeräte
Elektrische Geräte sind ein sehr weiter Begriff. Es handelt sich um ein Gerät zum Schalten, Überwachen, Steuern, Schützen und Regeln elektrischer Stromkreise und Maschinen sowie um ein Gerät, das elektrische Energie zum Steuern, Schützen und Regeln nichtelektrischer Prozesse und nichtelektrischer Maschinen und Geräte nutzt.
Von der Arbeitsseite her werden an elektrische Geräte eine Reihe von Anforderungen gestellt, wobei die gleichen Anforderungen für verschiedene Gerätetypen von primärer und sekundärer Bedeutung sein können.
Jedes Elektrogerät arbeitet in einem Stromkreis, in dem eine bestimmte Spannung anliegt. Die Isolierung des Geräts (seine stromführenden Teile zum Boden und untereinander) muss ein bestimmtes Maß haben, damit es nicht zu Überlappungen und Schäden am Gerät kommt.
Der Wert der Prüfspannung, der das Gerät standhalten muss, ist in der Regel um ein Vielfaches höher als die Betriebsspannung des Netzes, in dem das Gerät betrieben wird, da es in jedem Stromkreis bekannte Spannungserhöhungen im Vergleich zur normalen Betriebsspannung gibt.
Der Isolationsgrad des Geräts wird hauptsächlich durch die Betriebsspannung des Netzwerks bestimmt, in dem es betrieben werden soll, sowie durch die Betriebsbedingungen des Geräts (in welchem Raum oder draußen, ob das Gerät an eine Luft angeschlossen ist). Netz, in dem es zu atmosphärischen Überspannungen kommen kann, sowie zum Arbeiten unter besonderen Bedingungen).
Viele Arten von Elektrogeräten sind dieser Strahlung ausgesetzt Wirkung von Kurzschlussströmen, deren Wert 15- bis 50-mal (und mehr) höher sein kann als die normalen Ströme, die durch das Gerät fließen (dies sind hauptsächlich Schaltgeräte, Stromwandler, Strombegrenzungsgeräte und in geringerem Maße Relais).
Überlastungen verursachen große mechanische Kräfte im Gerät und erhöhen die Temperatur spannungsführender Teile erheblich. Offensichtlich muss die Konstruktion des Geräts einem solchen Regime standhalten, und unter diesem Gesichtspunkt werden auch bestimmte Anforderungen an das elektrische Gerät gestellt, die durch die Obergrenze des Stroms gekennzeichnet sind, dem das Gerät standhalten muss, und die Zeit, während der die Das Gerät muss den Kurzschlussstrom schmerzlos durch sich selbst leiten.
Danach werden an jedes elektrische Gerät bestimmte Anforderungen hinsichtlich Geschwindigkeit und Genauigkeit gestellt. Diese Anforderungen für verschiedene Gerätetypen sind etwas unterschiedlich formuliert.
Bei Schaltgeräten reduzieren sich diese Anforderungen also auf die Einstellung der Ein- und Ausschaltzeiten, bei Relais kommen neben der Aktionszeit noch Anforderungen an deren exakten Betrieb in bestimmten Schaltkreismodi, bei Reglern sowie an Relais und Geschwindigkeit hinzu und Genauigkeit – beide Anforderungen stehen im Vordergrund, für Messtransformatoren — die Genauigkeit der Übertragung der Werte von Primärströmen und -spannungen auf ein sekundäres Ziel, auf Messgeräte, Zähler, Relais usw.
An Elektrogeräte werden daher folgende grundsätzliche Anforderungen gestellt:
1. Das Gerät muss eine gewisse „thermische Stabilität“ aufweisen – weder im normalen Stromkreisbetrieb noch im Kurzschlussfall darf es über die zulässigen Grenzen hinaus überhitzen.
2. Das Gerät muss über einen bestimmten „Isolationspegel“ verfügen, d. h. seine Isolierung muss der im Betrieb möglicherweise anliegenden Spannung standhalten.
3. Ein Gerät, das über Kontakte zum Ein- und Ausschalten des Stroms verfügt, muss in der Lage sein, diesen Vorgang auszuführen: die Ströme aus- und einzuschalten, die beim Betrieb elektrischer Geräte auftreten können.
4. Automatische Geräte (Relais, Regler usw.) und automatisch arbeitende Elemente in Geräten (Abschaltspulen in Automaten usw.) müssen genau unter den Betriebsbedingungen des Stromkreises in Betrieb gehen, unter denen sie funktionieren sollen. Darüber hinaus stellt jedes elektrische Gerät eine Reihe besonderer Anforderungen, die sich aus seinem Zweck und seiner Konstruktion ergeben.