דרישות למכשירי חשמל

מכשור חשמלי הוא מונח רחב מאוד. זהו מכשיר שנועד לעבור, לנטר, לשלוט, להגן ולווסת מעגלים ומכונות חשמליות, כמו גם מכשיר המשתמש באנרגיה חשמלית כדי לשלוט, להגן ולווסת תהליכים לא חשמליים ומכונות והתקנים לא חשמליים.

למכשירים חשמליים מוטלות מספר דרישות מהצד של העבודה, ואותן דרישות לסוגים שונים של מכשירים יכולות להיות בעלות חשיבות עיקרית ומשנית.

כל מכשיר חשמלי נע בכמות מסוימת של זרם לזמן קצר או ארוך, אך בשני המקרים נוצר בו חום כלשהו והמכשיר מתחמם. חימום זה לא יעלה על גבולות מותרים מסוימים שנקבעו עבור כל מכשיר וחלק מחלקיו.

כל מכשיר חשמלי עובד במעגל שבו יש כמות מסוימת של מתח. הבידוד של המנגנון (חלקיו החיים לקרקע וזה לזה) חייב להיות ברמה מסוימת כך שלא תהיה חפיפה ופגיעה במכשיר.

ערך מתח הבדיקה שהמכשיר חייב לעמוד בו גבוה לרוב פי כמה ממתח ההפעלה של הרשת בה פועל המכשיר, שכן ידועות עליות מתח בכל מעגל בהשוואה למתח ההפעלה הרגיל.

רמת הבידוד של המכשיר נקבעת בעיקר לפי מתח ההפעלה של הרשת בה הוא מיועד לעבוד וכן לפי תנאי ההפעלה של המכשיר (באיזה חדר או בחוץ, האם המכשיר מחובר לאוויר רשת, שבה עשויים להיות מתחי יתר אטמוספריים, כמו גם לעבוד בתנאים מיוחדים).

סוגים רבים של מכשירי חשמל חשופים פעולה של זרמי קצר חשמלי, שערכם יכול להיות גבוה פי 15 - 50 (ומעלה) מהזרמים הרגילים הזורמים במכשיר (אלה הם בעיקר התקני מיתוג, שנאי זרם, התקנים להגבלת זרם, במידה פחותה ממסרים).

עומסי יתר גורמים לכוחות מכניים גדולים במכשיר ומעלים משמעותית את הטמפרטורה של חלקים חיים. ברור שתכנון המתקן חייב לעמוד במשטר כזה, ומנקודת מבט זו מוטלות גם דרישות מסוימות על המנגנון החשמלי, המאופיינת בגבול העליון של הזרם שהמכשיר צריך לעמוד בו, ובזמן שבו המכשיר חייב להעביר ללא כאב את זרם הקצר דרך עצמו.

לאחר מכן, דרישות מסוימות מוטלות על כל מכשיר חשמלי מבחינת מהירות ודיוק הפעולה. דרישות אלו עבור סוגים שונים של מכשירים מנוסחות מעט שונה.

לכן, עבור מיתוג ציוד, הדרישות הללו מצטמצמות להגדרת זמני ההפעלה והכיבוי, עבור ממסרים, בנוסף לזמן הפעולה, מתווספות דרישות לפעולתם בדיוק במצבי מעגל מסוימים, עבור הרגולטורים, כמו גם עבור ממסרים ומהירות ודיוק - שתי הדרישות חשובות ביותר, למדידת שנאים - הדיוק של העברת ערכי הזרמים והמתחים הראשוניים למטרה משנית, למכשירי מדידה, מונים, ממסרים וכו'.

לפיכך, הדרישות הבסיסיות הבאות מוטלות על מכשירים חשמליים:

1. על המכשיר להיות בעל "יציבות תרמית" מסוימת - לא להתחמם יתר על המידה מעבר לגבולות המותרים, הן במצב מעגל רגיל והן במהלך קצר חשמלי.

2. על המכשיר להיות בעל "רמת בידוד" מסוימת, כלומר, הבידוד שלו חייב לעמוד במתח שעלול להיות במהלך הפעולה.

3. מכשיר שיש לו מגעים להפעלה וכיבוי של הזרם חייב להיות מסוגל לבצע פעולה זו: כיבוי והדלקה של הזרמים שעלולים להיווצר במהלך פעולת ציוד חשמלי.

4. מכשירים אוטומטיים (ממסרים, ווסתים וכו') ואלמנטים הפועלים אוטומטית במכשירים (ניתוק סלילים במכונות אוטומטיות ועוד) חייבים להיכנס לפעולה בדיוק באותם תנאי פעולת מעגלים שבהם הם אמורים לעבוד. בנוסף, לכל מכשיר חשמלי יש מספר דרישות מיוחדות הנובעות מהייעוד והעיצוב שלו.