Sähkölaitteita koskevat vaatimukset

Sähkölaitteet on hyvin laaja käsite. Se on laite, joka on suunniteltu kytkemään, valvomaan, ohjaamaan, suojaamaan ja säätämään sähköisiä piirejä ja koneita, sekä laite, joka käyttää sähköenergiaa ei-sähköisten prosessien ja ei-sähköisten koneiden ja laitteiden ohjaamiseen, suojaamiseen ja säätelyyn.

Sähkölaitteille asetetaan työpuolelta useita vaatimuksia, ja samat vaatimukset erityyppisille laitteille voivat olla ensisijaisen ja toissijaisen tärkeitä.

Mikä tahansa sähkölaite liikkuu tietyllä virralla lyhyen tai pitkän ajan, mutta molemmissa tapauksissa siinä syntyy jonkin verran lämpöä ja laite lämpenee. Tämä lämmitys ei saa ylittää tiettyjä kullekin laitteelle ja sen osille asetettuja sallittuja rajoja.

Jokainen sähkölaite toimii piirissä, jossa on tietty määrä jännitettä. Laitteen eristyksen (sen jännitteisten osien maahan ja toisiinsa) tulee olla tietyllä tasolla, jotta laitteessa ei ole päällekkäisyyksiä ja vaurioita.

Testijännitteen arvo, joka laitteen on kestettävä, on yleensä useita kertoja suurempi kuin sen verkon käyttöjännite, jossa laite toimii, koska jokaisessa piirissä tunnetaan jännitteen nousuja normaaliin käyttöjännitteeseen verrattuna.

Laitteen eristystaso määräytyy pääasiassa sen verkon käyttöjännitteen perusteella, jossa sen on tarkoitus toimia, sekä laitteen käyttöolosuhteista (missä huoneessa vai ulkona, onko laite kytketty ilmaan verkkoon, jossa voi esiintyä ilmakehän ylijännitteitä, sekä toimimaan erityisolosuhteissa).

Monen tyyppiset sähkölaitteet altistuvat oikosulkuvirtojen toiminta, jonka arvo voi olla 15 - 50 (ja enemmän) kertaa suurempi kuin laitteen läpi kulkevat normaalit virrat (nämä ovat ensisijaisesti kytkinlaitteita, virtamuuntajia, virranrajoittimia, vähemmässä määrin releitä).

Ylikuormitukset aiheuttavat suuria mekaanisia voimia laitteeseen ja nostavat merkittävästi jännitteisten osien lämpötilaa. On selvää, että laitteen rakenteen on kestettävä tällainen järjestelmä, ja tästä näkökulmasta katsottuna sähkölaitteelle asetetaan myös tiettyjä vaatimuksia, joille on tunnusomaista virran yläraja, jota laitteen on kestettävä, ja aika, jonka aikana laitteen tulee kuljettaa oikosulkuvirta kivuttomasti itsensä läpi.

Tämän jälkeen kullekin sähkölaitteelle asetetaan tietyt vaatimukset nopeuden ja toiminnan tarkkuuden suhteen. Nämä vaatimukset erityyppisille laitteille on muotoiltu hieman eri tavalla.

Joten kytkentälaitteille nämä vaatimukset rajoittuvat päälle- ja poistumisaikojen asettamiseen, releille lisätään toiminta-ajan lisäksi vaatimukset niiden toiminnasta täsmälleen tietyissä piiritiloissa, säätimille sekä releille ja nopeudelle ja tarkkuus – molemmat vaatimukset ovat ensiarvoisen tärkeitä, muuntajien mittaukseen - primäärivirtojen ja -jännitteiden arvojen siirtämisen tarkkuus toissijaiseen kohteeseen, mittalaitteisiin, laskureihin, releisiin jne.

Näin ollen sähkölaitteille asetetaan seuraavat perusvaatimukset:

1. Laitteessa on oltava tietty "lämpöstabiilisuus" — se ei saa ylikuumentua sallittujen rajojen yli, sekä normaalissa piiritilassa että oikosulun aikana.

2. Laitteessa on oltava tietty "eristystaso", eli sen eristyksen tulee kestää käytössä mahdollisesti esiintyvä jännite.

3. Laitteen, jossa on koskettimet virran kytkemiseksi ja katkaisemiseksi, on kyettävä suorittamaan tämä toiminto: sammuta ja päälle sähkölaitteiden käytön aikana mahdollisesti syntyneet virrat.

4. Automaattisten laitteiden (releet, säätimet jne.) ja laitteissa olevien automaattisesti toimivien osien (automaattien irrotuskelat jne.) tulee toimia juuri niissä piirin toimintaolosuhteissa, joissa niiden on tarkoitus toimia. Lisäksi kaikilla sähkölaitteilla on useita erityisvaatimuksia, jotka johtuvat sen tarkoituksesta ja suunnittelusta.