Transcript
Page 1: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

COLEGIUL TEHNIC “COSTIN D. NENIŢESCU” - BRĂILA

Proiect pentru obţinereacertificatului de competenţe profesionale

nivel 3

Specialitatea: Tehnician instalaţii electrice

Coordonator: Elev: Ing. Drăgulin Eugenia Clasa : XIII-FFR

2011

Page 2: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

COLEGIUL TEHNIC “COSTIN D. NENIŢESCU” - BRĂILA

TEMA: Aparate de protecţie de joasa tensiune

Page 3: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

CUPRINS

1.   Notiuni generale. Clasificare

2.   Contactorul

3.   Intreruptorul automat

3.1.     Notiuni generale. Elemente constructive

3.2.     Tipuri constructive

4.   Bibliografie

Page 4: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

ARGUMENT

Aparatele electrice de protectie prezintă o serie de caracteristici generale care trebuie luate în considerare în momentul alegerii acestora pentru utilizarea într-o instalaţie electrică.Caracteristici electrice: Curentul nominal În şi tensiunea nominală Un - mărimile electrice pentru care s-au proiectat aparatele electrice. Curentul şi tensiunea de serviciu - corespund condiţiilor normale de lucru, având valori mai mici decât valorile nominale. Rezistentă de izolaţie - reprezintă valoarea minima a rezistenţei din elementele aparatului aflate sub tensiune; trebuie să fie cel puţin 10MΩ pentru aparatele în stare uscată şi 2MΩ pentru cele aflate în stare umedă. Capacitatea nominală de închidere şi rupere - este data de valoarea maximă a curentului pentru care se păstrează capacitatea aparatelor de a stinge rapid arcul electric dintre contacte; variază de la 0 la separatoare, la valoarea curentului nominal la întrerupătoare cu pârghie, şi până la 5-10 În la contactoare sau 30-40 În la întrerupătoarele automate. Curentul limită termic - valoarea maximă a curentului admis timp de o secundă, fără a depăşi limitele maxime de încălzire admisibile; dacă nu este specificat de producător, se consideră a fi 10 În. Curentul limită dinamic - valoarea maximă a curentului a curentului admis de apărat în condiţii de funcţionare; dacă nu este specificat se poate consideră egal cu curentul de rupere. Rezistentă la uzură electrică - capacitatea de a rezistă la efectul curentului şi arcului electric; se exprimă în procente din uzură mecanică.Caracteristici mecanice Rezistentă la uzură mecanică - numărul de acţionari în gol pe care aparatul le poate suportăCaracteristici constructive Gradul de protecţie - exprimă bună funcţionare a aparatelor în diverse condiţii, precum şi protecţia asigurată persoanleor care le manipulează; se exprimă prin simbolul IPxxx.Funcţii de bază Aparatajul electric reprezintă ansamblul echipamentelor electrice utilizate în scopul protejării instalaţiilor electrice şi personalului ce le deserveşte (contra efectelor curentului electric), şi asigurării funcţionării corecte a receptoarelor din instalaţii. Întrucât la această oră nu există o clasificare general acceptată, în această secţiune vor fi separate în aparate electrice simple şi aparate electrice combinate

Page 5: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Aparate electrice de conectare de protectie .

Aparatul electric de conectare de protectie are rolul de a deconecta un circuit sau

coloana electrica când acestea sunt parcurse de un curent de suprasarcina sau de defect care ar

depasi limita stabilitatii termice sau electrodinamice a elementului de retea aflat în aval de locul

sau de montare si în amonte de un eventual alt aparat de conectare de protectie

Fig. 1

Aparatele electrice de conectare de protectie utilizate în retelele electrice de joasa

tensiune sunt :

- sigurantele fizibile ;

- întrerupatoarele automate .

Sigurantele fuzibile , reprezinta un punct slab creat în mod intentionat , care asigura

protectia împotriva suprasolicitarilor termice prin autodistrugerea lor, prin fuziune termica.

Elementul care se autodistruge termic este fuzibilul, care reprezinta calea de curent a sigurantei

si se caracterizeaza printr-un anumit curent nominal. Prin introducerea fuzibilului într-un port-

fuzibil ( patron , fig.2)., respectiv o camera de rupere a arcului electric, se asigura o anumita

capacitate de rupere.

Page 6: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Fig.2 . a

Datorita diversitatii mari a receptorilor electrici de joasa tensiune, caracteristicile sigurantelor

fuzibile sunt foarte diverse, ceea ce a impus clasificarea lor din mai multe puncte de vedere si

anume :

a) dupa domeniul de utilizare : - de uz casnic ; - semiindustriale ; - industriale.

b) solutia constructiva :- auto ; - mignon ; - cu filet ( normale ); - cu furci .

c) dupa capacitatea de rupere :

- mica ( auto, mignon ) ;

- medie (cu filet, casnic si industrial) ;

-cu mare putere derupereMPR(de uz industrial ).

d) dupa caracteristica de topire ( fuziune ) : - lente, fig.2.a.

- rapide, fig.2.b.

- ultrarapide , fig.2.c.

Sigurantele fuzibile cu caracteristica de topire lenta , se folosesc pentru protectia

circuitelor si coloanelor care pot fi parcurse de sarcini cu socuri (pornirea motoarelor) ; cele

rapide în cazul unor sarcini constante si cu probabilitatea redusa de defect, iar cele ultrarapide

în cazul protejarii unor receptori care practic nu au inertie termica(elemente semiconductoare ).

Page 7: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Fig. 2.b.

Fig. 2.c.

Page 8: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Fig.13.13.b

Pentru sigurantele fuzibile se defineste curentul limita ( Il ) a carui valoare este :

Il = ( 1,3 ÷ 1,6 ) Inf ( 11.3.)

si pe care fuzibilul trebuie sa-l suporte cel putin o ora .

Capacitatea de rupere a sigurantei fuzibile depinde de performantele camerei de stingere

( patron) respectiv de natura materialului de umplutura, în conditiile în care arcul electric se

initiaza în centrul de greutate al patronului. Pentru asigurarea acestei conditii se impune

stabilirea punctului de initiere a arcului electric astfel :

- în cazul fuzibilelor cu diametre mici, se depun pe acesta, în centrul de greutate al

patronului o pastila de aliaj eutectic, care în stare calda se topeste si devine agresiv pentru

materialul din care este realizat fuzibilul, reducându-si astfel sectiunea, fig.11.13.a;

- în cazul fuzibilelor cu sectiune mai mare , se realizeaza o sectiune variabila, respectiv

mai mica în punctul în care se doreste initierea arcului .

Page 9: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

O problema specifica comutatiei circuitelor electrice care au sarcini inductive o

reprezinta limitarea supratensiunilor de comutatie, care sunt cu atât mai mari cu cât variatiile de

curent sunt mai mari si mai rapide ( Ldi / dt ) .

Ca urmare, în cazul deconectarii sarcinilor inductive cu sigurantele fuzibile, se pune

problema vitezei cu care se întrerupe a curentul electric. Aceasta depinde de caracteristicile

materialului de umplutura din camera de stingere a arcului ( patron ), fig.11.13.

In cazul unui material de umplutura greu fuzibil, acesta nu se topeste odata cu fuzibilul,

iar vaporii metalici ai arcului electric se împrastie printre granulele materialului de umplutura si

se racesc, determinând stingerea rapida a arcului electric.

Daca materialul de umplutura este usor fuzibil, acesta se topeste odata cu fuzibilul,

stare în care devine bun conducator de electricitate, asigurând trecerea curentului si , ca urmare,

stingerea arcului electric . Prin stingerea arcului electric, dispare sursa de caldura, materialul se

raceste redobândindu-si calitatile electroizolante si ca urmare întrerupe lent curentul din circuit

si reduce substantial supratensiunile .

Pentru reducerea supratensiunilor , unele sigurante fuzibile folosesc doua fire fuzibile în

paralel, unul cu o rezistenta electrica de 30 de ori mai mare decât fuzibilul normal, ceea ce

determina întreruperea curentului în doua trepte.

Evident, în urma actionarii unei sigurante fuzibile, se impune înlocuirea elementului

sau fuzibil, împreuna cu patronul. Topirea elementului fuzibil este indicata cu un semnalizator,

ce se poate îndeparta când fuzibilul este topit .

Intrerupatorul automat reprezinta aparatul de conectare de protectie propriu-zis,

deoarece asigura protectia la suprasolicitari termice sau electrodinamice prin deconectarea

circuitului, cu un aparat de conectare cu capacitate de rupere corespunzatoare, iar reconectarea

se poate face practic imediat si de mai multe ori .

Page 10: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Pentru ca aparatul de conectare cu capacitate de rupere adecvata sa se deschida

automat, trebuie sa primeasca o comanda de la un aparat electric de protectie, (RELEU) care

are rolul de a sesiza, indentifica si localiza un regim de defect si de a transmite comanda

aparatului de conectare.

Aparatele electrice de protectie (RELEELE) cu care sunt echipate întrerupatoarele

automate de joasa tensiune sunt : - releele termice ( RT ) ;

- releele electromagnetice ( REM ) ;

- releele de minima tensiune ( RU ) .

Aparatul de conectare al unui întrerupator automat ( IA ) este astfel realizat încât ramân

stabil pe ambele pozitii ( închis/deschis ) prin zavorâre mecanica.

Comanda de închidere sau deschidere se transmite asupra macanismului de zavorâre

( MZ ) al dispozitivului de actionare. Energia necesara actionarii contactului mobil ( cu o foarte

mare viteza de deplasare ) se înmagazineaza într-un set de resoarte care sunt armate manual

sau cu un motor electric ( M ).

Fig. 11.14.

Schema electrica de principiu a unui întrerupator automat, în varianta cea mai

complexa, este prezentata în fig. 11.14 în care cu AC s-a marcat aparatul de conectare, cu linie

întrerupta actiunea mecanica a RT , RU si REM asupra mecanismului de zavorâre, cu DA

Page 11: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

dispozitivul de actionare, iar cu ED si Ei, electromagnetii cu care se asigura comanda de la

distanta a IA , cu ajutorul unor butoane de comanda ( BD, Bi ).

Comanda manuala, de pe întrerupatorul automat a aparatului de conectare ( AC ), este

posibila prin intermediul câte unui buton care actioneaza direct asupra Mz .

Caracteristica de actionare a unui întrerupator automat, fig.11.15. , rezulta din

suprapunerea caracteristicii releului termic cu cea a releului electromagnetic,

Releul termic ( RT ) are o caracteristica de actionare dependenta de curent ( similara cu

cea a unei sigurante fuzibile ), iar REM are o caracteristica de actionare independenta ,

respectiv actioneaza daca :

I > Ip REM ( 11.4.)

unde Ip REM este valoarea la care a fost reglat sa îsi atraga armatura mobila.

In domeniul de actionare al REM, RT nu actioneaza deoarece are un timp de actionare mai

mare decât cel al REM , fig.11.15.

Intrerupatoarele automate pot avea sau nu releu de minima tensiune astfel :

-cele destinate protejarii motoarelor electrice au RU , pentru a asigura evitarea autopornirii ;

- cele destinate protejarii coloanelor electrice si in special RED nu au RU , sau este

blocat,deoarece nu trebuie sa se întrerupa calea de alimentare cu energie, la disparitia protejat.

Intrerupatoarele automate se produc într-o gama larga de variante care tensiunii si

eventuala ei reaparitie, din motive ce nu sunt proprii elementului acopera în primul rând gama

de curenti nominali de la ( 6-4000 ) A, precum si diferite echipari cu relee si dispozitive de

actionare .

Page 12: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Fig.11.15

Releele termice cu care se echipeaza un IA are urmatoarele caracteristici:

- curent de serviciu, valoare ce parcurge elementul bimetal în regim normal de functionare ;

- curent de reglaj (Ir) care tine seama de suprasarcinile din circuit si asigura urmatoarele

cerinte :

- la o valoare de 1,05 Ir a curentului de sarcina nu trebuie sa actioneze timp de doua ore , pornit

din starea initiala rece ;

- la o valoare de 1,2 Ir , actionarea se produce dupa 2 ore pornind din starea initiala rece

- la o valoare de 1,6 Ir actionarea se produce dupa cel mult 2 minute, pornind din starea calda;

-         la o valoare de 6 Ir ( specific pornirii motoarelor electrice ) actionarea se produce

dupa ( 2 ÷ 5 ) secunde .

Intrerupatoarele automate cele mai des utilizate sunt :

- Intrerupatoare automate USOL ( ISOL ) care acopera gama de curenti ( 100 - 800 )A ;

Page 13: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

- Intrerupatoare automate OROMAX pentru ( 500 - 4000 )A si care au o mare capacitate de

rupere , fiind utilizate pentru protectia liniilor , transformatoarelor si a generatoarelor electrice .

Contactoare cu relee .

Prin asocierea unui contactor electromagnetic cu relee termice sau electromagnetice , se

obtine un aparat de conectare de protectie , dar care asigura doar partial caracteristicile unui

întrerupator automat . In primul rând, contactorul cu relee

nu este un aparat de conectare bistabil, aparatele de protectie actionând asupra aparatului de

conectare la nivelul schemei de comanda , fig.11.16. In al doilea rând, contactorul

electromagnetic fiind conceput pentru comanda unor receptoare, nu are capacitatea de rupere

necesara întreruperii unor curenti de scurtcircuit . Din acest motiv, pentru a asigura cerintele

unei IA, se asociaza contactorul electromagnetic echipat numai cu relee termice cu o siguranta

fuzibila tip MPR, fig.11.17 a, contactorul cu relee asigurând conectarile de regim normal si de

suprasarcina, în domeniul de actionare al

RT, fig.11.17 b, iar siguranta fuzibila cu mare capacitate de rupere asigura ruperea curentilor de

scurtcircuit.

Page 14: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

a) b)

Fig.11.17

1.   Notiuni generale. Clasificare

Aparatele electrice de joasa tensiune sunt aparatele ce se construiesc pentru tensiuni nominale ce nu depasesc 1000 V curent alternativ, 1200 V curent continuu.Se folosesc nu numai in centrale si statii electrice, ci si in industrie si sectorul casnic pe scara foarte larga. Toate aparatele electrice folosite in sectorul casnic sunt aparate de joasa tensiune ;la fel-o mare parte a aparatelor electrice folosite in industrie. Capitolul de fata se va ocupa cu precadere de aparatele electrice de joasa tensiune folosite in centrale si statii cu observatia ca domeniul de aplicatie al acestor aparate nu este strict al centralelor si statiilor,ele folosindu-se pe scara larga si in industrie.

In centrale si statii electrice, aparatele electrice de joasa tensiune se foloosesc atat de partea de circuite primare, cum e cazul instalatiilor electrice de distributie si utilizare cu tensiune nominala mai mica de 1000 V, cat si pe partea de circuite secundare unde, prin prezenta lor, asigura functionarea circuitelor primare de inalta tensiune. In special, pe partea de circuite secundare, a caror tensiune nominala este sub 1000 V , rolul aparatelor de joasa tensiune este foarte imp 656m124g ortant, fara ele nefiind posibila functionarea corecta a circuitelor primare de forta.

Clasificarea aparatelor electrice de joasa tensiune se poate face dupa mai multe criterii : dupa felul curentului, dupa tensiunea nominala, dupa curentul nominal, dupa numarul de poli etc.

Dupa felul curentului, aparatele sunt de curent alternativ sau de curent continuu, cele de curent alternativ fiind de curent alternativ monofazat sau de curent alternativ trifazat.

14

Page 15: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Tensiunile nominale standardizate sub 1000V curent alternativ si 1200V curent continuu sunt : in curent alternativ – 24, 48,127,220,380,660,1000V, iar in curent continuu – 24,48,125,400,800, 1200V.

Curentii nominali standardizati sunt :3,6,10,16, 32,40 ,63,80,100,160 , 200 ,315 ,400, 630,1600, 2000, 2500 si 3150 A. Pentru secundarul transformatoarelor de masura este standardizat curentul de 5 A.

Aparatele de joasa tensiune se construiesc monopolare, bipolare, tripolare si tetrapolare. Primele doua variante sunt destinate pentru a functiona in curent alternativ monofazat sau curent continuu. Variantele tri- si tetrapolare se construiesc pentru a functiona in curentul alternativ trifazat.

In acest capitol vor fi prezentate numai tipurile reprezentative de aparate de joasa tensiune, folosite in centrale si statii si anume :

                     - contactoarele—elemente folosite in schemele electrice de actionari si automatizari in domeniul curentilor tari ;

                       - intreruptoarele automate de putere—aparate cu sarcini atat de comutatie, cat si de protectie.

2.Contactorul

Contactorul se poate defini ca un aparat de comutatie cu o singura pozitie de repaus, actionat in alt mod decat manual, capabil de a inchide, a suporta si a intrerupe curentii in conditii normale,inclusiv cerentii de serviciu si de suprasarcina.

Contactoarele sunt cele mai raspandite aparate din instslatiile de comanda si automatizare.Prezinta avantajele ca pot fi actionate de la distanta la primirea unui impuls ce poate fi dat manual sau automat,au o frecventa mare de conectare si o rezistenta mare de uzura electrica si mecanica.

Principalele elemente ale unui contactor sunt :

--elementul motor care asigura deplasarea contactelor mobile.Acest element poate fi un electromagnet (contactoare electromagnetice), un piston actionat cu aer comprimat (contactoare pneumatice) sau un ax motor prevazut cu came (contactoare mecanice).Cele mai raspandite sunt contactoarele electromagnetice,mai ales cele ce actioneaza in circuite de curent alternativ (contactoare de curent alternativ). Electromagnetul poate fi alimentatcu tensiune alternativa(in cea mai mare parte a cazurilor) sau continua;

--polii principali constituiti din bornele de intrare si iesire,puntea conductoare care asigura continuitatea circuitului principal, contactele si camera de stingere.Numarul polilor principali este de trei, in cazul utilizarii contactorului in curent alternativ trifazat si de doi-in cazul utilizarii in curent alternativmonofazat sau continuu ;

15

Page 16: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

--polii auxiliari care sunt de fapt contactelle auxiliare care servesc la mentinerea sub tensiune a bornei electromagnetului, la semnalizare sau blocare.

Contactorul poate fi realizat cu contacte normal inchise sau normal deschise. Contactul normal deschis este contactul care se afla deschis cand aparatul se afla in pozitie de repaus.Contactul normal inchis este acel contact care se afla inchis cand aparatul se afla in pozitie de repaus.

Contactorul cu contactele principale normal inchise se numeste ruptor.

Carcasa aparatului este formata din piese izolante si metalice care asigura izolarea, ghidajul pieselor la miscare si fixarea aparatului in pozitia de functionare.

Din punct de vedere al cinematicii, contactoarele se pot clasifica in :

--contactoare cu miscare de rotatie a contactelor mobile si electromagnetului   ;

--contactoare cu miscare de translatie a contactelor si electromagnetului   ; Miscarile contactoarelor si electromagnetului pot fi paralele si contactorul are o miscare de translatie simpla, sau perpendiculara una pe cealalta, si contactorul are o miscare combinata.

Contactoarele cu miscare de translatie sunt cele mai raspandite. In figura 1 este reprezentata constructia unui contactor cu miscare de translatie simpla. Soclul 1 permite montarea aparatului pe suport si pe el se fixeaza restul subansamblurilor. Pe miezul magnetic fix 2 se monteaza bobina de actoinare. Contactele fixe se monteaza pe corpul izolant 3. In partea de sus se afla echipajul mobil 4 ce contine miezul magnetic mobil si contactele mobile. Tot in partea superioara se afla si camerele de stingere 5 si contactele auxiliare 6.

In figura 2 este reprezentat schitat un contactor cu miscare combinata. Contactele fixe 5 se afla montate pe suportul 2 . Contactele mobile 6 exacuta o miscare de translatie, orizontala, perpendiculara pe miscarea de translatie executata de armrtura magnetica mobila 8 , cand este atrasa de miezul magnetic fix 7. Transformarea miscarii intre cele doua elemente se face cu ajutorul bratului 9 ce se roteste in jurul axului 10. Resortul 11 realizeaza revenirea armaturii magnetice 8 atunci cand inceteaza actiunea miezului 7 .Camera de stingere a arcului 3 contine placutele 12 ce fragmentarea arcului si stingerea sa pe baza efectlui de electrod (arcul scurt).

Contactoarele cu miscare de translatie se utilizeaza pentru instalatiile de curent alternativ cu tensiuni nominale pana la 500 V si curenti nominali pana la 30-60 A.Pentru curenti mai mari, camerele de stingere folosesc principiul arcului scurt pentru stingera arcului electric.

16

Page 17: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Fig.1. Constructia unui contactor cu miscare de translatie simpla

17

Page 18: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Fig.2. Contactoare din seriile TCA

Dupa felul sarcinii ,contactoarelor se clasifica in urmatoarele tipuri :

--in curent alternativ :

--tip AC 1—utilizat la comanda diferitelor receptoare cu sarcini electrice neinductive sau slab inductive (cuptoare electrice cu rezistente) ;

--tip AC 2—utilizat la pornirea motoarelor cu inele de contact si la franarea in contracurent ;

--tip AC 3 ---utilizat la pornirea motoarelor cu rotorul in scurtcircuit si la oprirea motoarelor in plin mers ;

--tip AC 4 ---utilizat la pornirea motoarelor cu rotorul in scurtcircuit, la mersul cu socuri si la inversarea sensului de rotatie al motoarelor;

18

Page 19: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

--in curent continuu :

--tip DC 1---utilizat la comanda diferitelor receptoare cu sarcini neinductive sau slab inductive (cuptoare cu rezistenta) ;

--tip DC 2---utilizat la pornirea motoarelor cu excitatie in derivatie si la oprirea acestor motoare in plin mers ;

--tip DC 3---utilizat la pornirea motoarelor cu excitatie in derivatie,la mersul cu socuri si la inversarea sensului de rotatie al motoarelor

--tip DC 4---utilizat la pornirea motoarelor cu excitatie serie si oprirea motoarelor cu excitatie serie in plin mers ;

--tip DC 5---utilizat la pornirea motoarelor cu excitatie serie, la mersul cu socuri si la inversarea sensului de rotatie al motoarelor.

In ultimul timp, datorita cresterii parametrilor dispozitivelor semiconductoare, s-au realizat contactoare statice, fara elemente mecanice in miscare, fara camere de stingere.

Contactoarele statice prezinta o serie de avantaje cum ar fi absenta arcului electric, fiabilitate ridicata etc. Ca dezavantaj, in afara de costul ridicat, se poate indica capacitatea extrem de redusa de a rezista la suprasarcini si scurtcircuite, datorita capacitatii temice extrem de reduse a tiristoarelor. Din acest motiv ele necesita o protectie impotriva scurtcircuitelor si suprasarcinilor prin sigurante fuzibile ultrarapide sau prin alte mijloace.

3. Intreruptorul automat

3.1. Notiuni generale. Elemente constructive

Intreruptoarele automate de joasa tensiune sunt aparate de comutatie capabile sa inchida, si sa intrerupa curentii atat in conditii normale de functionare ale circuitului , cat si in conditii anormale, cum ar fi cele de scurtcircuit.

Intreruptoarele automatedeci, pe langa functia de comutatie a circuitelor in regim normal, mai indeplinesc si functia de protectiea acestor circuite in conditii anormale, cum ar fi in cazul suprasarcinilor si in special in cazul scurtcircuitelor.

Dupa destinatia lor intreruptoarele se pot clasifica in urmatoarele tipuri constructive :

--intreruptoare automate pentru instalatii de interior, de curent alternativ, de tensiuni 120-220 V, curenti nominali 6-25 A si curenti de rupere de circa 1500 A ;

--intreruptoarele automate pentru instalatii de forta, de curenti alternativi nominali mari (25-2000 A) , tensiuni 220-550 V si curenti de rupere de 10-50 kA ;

--intreruptoare automate pentru linii electrice de curent alternativ cu curenti de rupere pana la 100 kA ;

--intreruptoare automate ultrarapide pentru instalatii de curent continuu.

19

Page 20: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

Dupa constructia lor intreruptoarele se pot clasifica in doua mari categorii :

--intreruptoare automate in carcasa izolanta

--intreruptoare automate universale in executie deschisa

Din punct de vedere constructiv un intreruptor automat de joasa tensiune cuprinde urmatoarele parti principale :

a.     Mecanismul care realizeaza actionarea intreruptoruluisi care are urmatoarele functii: mentine intreruptorul inchis si zavoreste forta de declansare; asigura declansarea intreruptorului; asigura declansarea libera ; asigura vitezele de inchidere si deschidere a contactelor.Aceste functii se realizeaza cu ajutorul mecanismelor cu clichet, cu genunchi sau cu acumulare de energie in resort.

b.    Organul motor cu ajutorul caruia se produce energia necesara actionarii intreruptorului . Acesta poate fi manual ,dispozitiv electromagnetic, dispozitiv pneumatic, servomotor.

c.    Polii principali construiti de caile de curent, contacte si camere de stingere.

d.    Polii auxiliari sau contactele auxiliare se folosesc la circuitele secundare de comanda, semnalizare si blocaj ale intreruptorului.

e.    Dispozitivele de protectie sunt construite din declansatoare sau relee. Deosebirea dintre declansatoare si relee este aceea ca declansatorul determina un proces mecanic de dezavorare a unei forte, in timp ce releul determina un proces electric de stabilire sau intrerupere a unui contact electric. Ambele sunt organe sensibile la o marime electrica.

 

 

3.2. Tipuri constructive

Intreruptoarele automate de joasa tensiune se construiesc intr-o mare varietate de tipuri constructive.Dintre tipurile de intreruptoare in carcasa izolanta la noi in tara se fabrica seria USOL.

Seria de intreruptoare automate USOL se fabrica pentru curenti nominali de 100, 110, 250, 500, 630, 800 A, curent alternativ si continuu.

Un intreruptor automat tip USOL este format din urmatoarele parti principale : baza, intreruptorul propriu-zis, cutia cu declansatoare termice si electromagnetice, carcasa.

La montarea unui intreruptor USOL trebuie verificate urmatoarele :

--corespondenta pozitiilor manetei de actionare cu pozitia contactelor mobile ;

--declansarea automata a intreruptorului la extragerea din baza (cazul executiei debrosabile) ;

20

Page 21: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

--functionarea corecta a declansatoarelor de tensiune nula sau de curent ;

--anclansarea in gol (fara tensiune la contactele principale) cu ajutorul motorului de actionare de la distanta pentru verificarea functionarii acestuia.

Dintre tipurile de intreruptoare universale in constructie deschisa, la noi in tara se construiesc tipurile OROMAX , DITA, AMT si intreruptoare monopolare licenta BBC-STOTZ KONTAKT.

Seria de intreruptoare automate AMT fabricate de Electroaparataj se realizeaza pentru curenti nominali de 200 si 400 A si se utilizeaza la protectia motoarelor si a liniilor electrice.

In figura 3 este reprezentata schema electrica a unui intreruptor AMT in care EM este electromagnetul de actionare ; RN—declansatorul de tensiune minima ; C—contactorul de comanda ;R si r—rezistente de descarcare ; k1—condensator de temporizare ; k2—condensator de descarcare ; Rd—redresorul de alimentare ;f-siguranta fuzibila.

Fig.3. Schema electrica a intreruptorului AMT

Aparatele din seria AMT sunt prevazute cu declansator termic si electromagnetic pe fiecare faza si declansator de tensiune nula. De asemenea, se pot prevedea si cu un sistem de actionare de la distanta prin electromagnet alimentat in curent continuu.

Intreruptoarele ATM se pot livra in executie neprotejata sau in executie capsulata. In ultima varianta camerele de stingere sunt prevazute cu un racitor de gaze.

Din prezentarea tipurilor constructive de pana acum se poate remarca tendinta de a se fabrica un tip de intreruptor de baza adaptabil la numeroase utilizari(deconectarea transformatoarelor, condensatoarelor, motoarelor liniilor electrice) cu ajutorul declansatoarelor termice si electromagnetice constituite in blocuri separate ce pot fi schimbate si reglate pentru a servi scopul propus.

21

Page 22: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

In afara de tipurile constructive prezentate, care se construiesc la noi in tara, o alta clasa de intreruptoare o constituie intreruptoarele de curent alternativ ultrarapide.

Se considera ca un intreruptor este ultrarapid daca durata sa de actionare este de ordinul 3-15ms. Pentru a se putea realiza astfel de timpi de actionare aceste intreruptoare sunt prevazute cu dispozitive de zavorarea fortei de declansare si declansatoare adecvate capabile, de durate reduse de declansare.

Astfel la dispozitivele de zavorare, tinand seama de faptul ca la curenti de 500 – 5000 A forta de declansare necesara actionarii atinge cateva tone forta, este necesar sa se realizeze piese in miscare cu masa cat mai mica si frecari cat mai mici. Dintre dispozitivele de zavorare folosite la intreruptoarele ultrarapide se pot enumera :

                   -  semiax, cu miscare de rotatie si montaj pe rulmenti

                  -  genunchi, cu axe pe rulmenti

                    - parghii cu role si axe pe rulmenti

                    - role excentrice de diametre diferite

                    - fir fuzibil

Tot in clasa intreruptoarelor ultrarapide pot fi incluse si intreruptoarele limitatoare de curent. Principiul de functionare a acestor intreruptoare consta in diminuarea valorii de varf a curentului de scurtcircuit prin introducerea unei rezistente mari a arcului electric mult lungit in camera de stingere.Prin functionarea unui declansator rapid se separa contactele inainte de o noua crestere a valorii instantanee a curentului.

In afara de folosirea unor dispozitive de zavorare si declansatoare adecvate asa cum s-a aratat, la intreruptoarele ultrarapide se mai utilizeaza in acest caz si eforturile electrodinamice si de repulsie a contactelor.

Pentru actionarea si protectia circuitelor de curent continuu se folosesc intreruptoare ultrarapide de curent continuu. Deoarece aceste intreruptoare de curent continuu s-au dezvoltat mai ales pentru protectia surselor de curent continuu impotriva efectelor termice ale curentilor de scurtcircuit a fost necesara o durata de actionare redusa. Intr-adevar, tinand seama de capacitatea termica redusa a redresoarelor cu vapori de mercur si mai ales cu dispozitive semiconductoare, durata de deconectare a curentilor de scurtcircuit trebuie sa fie extrem de redusa.

Ca o caracteristica a intreruptoarelor de curent continuu este folosirea dispozitivului de suflaj magnetic necesar pentru introducerea arcului electric in camera de stingere.

22

Page 23: Aparate de Protectie de Joasa Tensiune

BIBLIOGRAFIE

I.N. CHIUTA , AL. SELISCHI < Echipamente electrice > E.D.P. BUCURESTI – 1981

AL.SELISCHI <Curs de echipamente electrice

23


Top Related