Основные требования предъявляемые к электрическим аппаратам.

Аппарат должен выдерживать перегрев от электрического тока; термическое и динамическое воздействие от токов к.з. и работать после их устранения; изоляция аппарата должна выдерживать перенапряжение; аппарат должен обеспечивать надежность срабатывания; обладать точностью и быстродействием; иметь малые габариты; небольшой вес, приемлемую стоимость.

Электрические аппараты как низкого так и высокого напряжения обычно являются конструктивно-законченными электрическими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанные на эксплуатацию в различных условиях.

Электромеханические электрические аппараты имеют в своей основе контактную систему с различными типами приводов (ручным, электромагнитным, механическим и др.).

Процессы протекающие аппаратах определяются физическими явлениями: электрическая дуга, теплоперенос, массперенос, контактные явления, электромагнитные и электродинамические взаимодействия.

По способу коммутации в электрической цепи аппараты могут быть контактными и бесконтактными полупроводниковые приборы: транзисторы, тиристоры).

Первые статические аппараты выполнялись на дросселях насыщения (магнитные усилители, реле, регуляторы).

Современные на полупроводниковых элементах: мощные диоды, силовые транзисторы и тиристоры, их также называют ключами. Особенность их в том, что отсутствует электрическая дуга. Управление электронной проводимостью полупроводниковых переходов позволяет осуществлять коммутацию электрической цепи без возникновения дуги.

В последние годы формируется новое направлении – гибридные электрические аппараты, сочетающие контактную систему и полупроводниковые ключи.

Требования к электрическим аппаратам зависят от назначения, условий эксплуатации и требуемой надежности.

Каждый электрический аппарат при работе обтекается током, при этом в токоведущих частях выделяется тепло и аппарат нагревается. Температура не должна превосходить некоторого определенного назначения, устанавливаемого для данного аппарата и его деталей.

В каждой электрической цепи может иметь место ненормальный или аварийный режим работы, в этом случае по аппарату протекает ток в сотни раз превышающий номинальный. Аппарат подвергается в течении определенного времени термическим и электродинамическим воздействиям тока, однако он должен выдерживать эти воздействия без каких-либо деформаций препятствующих дальнейшей работе.

В электрической цепи могут иметь место перенапряжения. Изоляция аппарата должна обеспечивать надежную работу при заданных значениях.

Контакты аппаратов должны включать и отключать все токи и напряжения, а некоторые аппараты должны быть способны включать и отключать токи и напряжения аварийных режимов.

Дальнейшее совершенствование электрических аппаратов связано с развитием теории электро-магнитного поля, электродинамики, математических методов расчета линейных и нелинейных электрических цепей. В разработку теории электрических аппаратов значительный вклад внесли работы ученых: Петров, Долио-Добровольский, Губкевич,Таев, Буль, Разанов.