Transcript

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂENERGETICĂ ȘI INFORMATICĂ APLICATĂ

Specializarea:

Domeniul:

SISTEME ELECTRICE AVANSATE

INGINERIE ELECTRICĂ

INTRERUPATOARE AUTOMATE DE JOASA TENSIUNE

Grupa: 6502

STUDENT:

CRACANĂ CORNEL COLONESCU ALEXANDRU

- IAŞI -

2015

1

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Introducere........................................................................................................................ 4

1. Clasificarea intrerupatoarelor automate de joasa tensiune.............................................................. 5

2. Elemente constructive ale intrerupatoarelor automate de joasa tensiune........................................ 6

3. Tipuri de intrerupatoarelor automate de joasa tensiune.................................................................. 8

3.1. Intrerupatoare automate de current alternative........................................................ 8

3.2. Intrerupator automat capsulat AMRO 200............................................................... 9

3.3. Intrerupatoare automate de tip compact................................................................... 11

3.4. Intrerupator automat capsulat de tip USOL.............................................................. 12

3.5. Intrerupator automat de tip OROMAX................................................................... 18

3.6. Intrerupatoare automate de current continuu............................................................ 22

3.7. Intrerupatoare ultrarapide electromagnetice............................................................ 23

Bibliografie......................................................................................................................... 27

2

Cuprins

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Introducere

Intrerupatoarele automate sunt aparate electrice de comutatie, care in regim normal de functionare permit conectarea si deconectarea cu frecventa redusa a circuitelor electrice, iar in caz de suprasarcina, scurtcircuit, scaderea sau disparitia tensiunii, asigura protectia prin intermediul declansatoarelor, intrerupand automat circuitele aflate in regim de avarie. Intrerupatoarele automate se folosesc la protectia instalatiilor de iluminat, a motoarelor electrice, a retelelor de distributie, tablourile de distributie din centrale electrice si din posturile de transformare sau a altor consumatori. Ele sunt folosite impreuna cu sigurante fuzibile cu mare putere de rupere ce asigura un efect de limitare a curentilor de scurtcircuit. Intrerupatoarele automate se folosesc in instalatii de curent continuu si curent altemativ si comparativ cu sigurantele fuzibile au functiuni multiple si permit reglarea mai exacta a curentului la care intrerup circuitul in regim de avarie. Intrerupatoarele automate de joasa tensiune sunt aparate electrice cu cel putin un element mobil pe durata efectuarii comutatiei.

Variantele constructive actuale sunt de tipul disjunctor, numai cu declansare automata, inchiderea facandu-se manual, fie prin actiune directa, fie prin comanda de la distanta. In cazuri speciale se construiesc intrerupatoare automate de joasa tensiune de tipul disjunctor-conjunctor, adica cu reanclansare automata, functiune specifica intrerupatoarelor automate de inalta tensiune. Spre deosebire de contactoare, intrerupatoarele automate sunt mentinute in pozitia anclansat de un mecanism de zavorare (broasca), mecanic sau electromecanic, asupra caruia actioneaza declansatoarele: termobimetalice (cu actiune temporarizata), electromagnetice (cu actiune instantanee) sau declansatoarele minimale de tensiune. Întrerupătoarele automate de joasă tensiune, au tensiuni nominale până la 1000 V în c.a. şi

până la 1200 V în c.c., capabile să stabilească, să menţină şi să întrerupă curenţii corespunzători

regimurilor normale de funcţionare a instalaţiilor cât şi curenţii de scurtcircuit, proprii

regimurilor de defect. Spre deosebire de contactoare, întrerupătoarele automate sunt menţinute în

poziţia închis de către un mecanism de zăvorâre asupra căruia acţionează declanşatoarele de

protecţie, având posibilitatea de a întrerupe şi curenţii de scurtcircuit, dar ele se pot acţiona doar

cu frecvenţă scăzută de comutaţie.

3

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Valorile nominale ale tensiunii U n şi ale intensităţii curentului I n pe care trebuie să le aibă

echipamentele electrice de joasă tensiune, implicit întrerupătoarele automate, sunt date în tabelele de mai

jos:

Tab.1. Valori ale tensiunilor nominale ale echipamentelor de j.t.

Tab.2. Valori ale curenţilor nominali ai echipamentelor de j.t.

Clasificarea întrerupatoarelor automate de joasa tensiune

Intrerupatoarele automate de joasa tensiune se pot clasifica dupa mai multe criterii:

A. Dupa functiile de protectie, care determina declansarile automate, intreruatoarele se impart in:

– intreruratoare automate de curent maxim, – intrerupatoare automate de curent minim, – intrerupatoare automate de curent invers, – intrerupatoare automate de tensiune minima, – intrerupatoare automate de tensiune maxima.

Exista intrerupatoare automate care cumuleaza mai multe functii de protectie: de exemplu, pentru curent maxim, curent invers si tensiune minima.

B. Dupa numarul polilor, intrerupatoarele automate pot fi: – monopolare, – bipolare, – tripolare sau– tetrapolare.

4

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

C. Dupa felul curentului comutat: – intrerupatoare de c.c. – intrerupatoare de c.a. monofazate, – intrerupatoare trifazate.

D. Dupa mediul de stingere a arcului pot fi: – in ulei, – in aer.

E. Din punctul de vedere al timpului propriu de declansare intrerupatoa-rele se clasifica in:

– intrerupatoare limitatoare (ultrarapide), cu timpi de declansare td < 4 ms, – intrerupatoare automate rapide, cu td < 40 ms– intrerupatoare automate selective, cu td < 0,5 s– intrerupatoare automate temporizate td> 1 s.

F. Din punct de vedere functional si constructiv intrerupatoarele automate se clasifica:

-in intrerupatoare universale (in executie deschisa), -intrerupatoare capsulate (in carcasa din material plastic).

Elemente constructive ale întrerupatoarelor automate de j.t.

Oricare ar fi varianta constructiva, un întrerupator automat este construit din urmatoarele elemente componente:

circuitul principal de curent, format din: contacte principale, contacte de rupere ( bobina de suflaj magnetic), coarne de suflaj si borne de racord la circuitul exterior,

realizate din profile de cupru. mecanismul de actionare si zavorare, realizat din table si profile de otel tratate in

mod special pentru a face fata uzurilor si solicitarilor. camerele de stingere a arcului electric, executate din materiale rezistente la

actiunea arcului electric piese izolante pentru sustinerea cailor de curent si separarea fazelor, realizate de

obicei prin presare din rasini fenolice.

5

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

cutia aparatului, executata din tablade otel la aparatele marisi rasini fenolice la aparatele mici si intrerupatoarele tip "compact"

elementele de protectie : declansatoare termice , declansatoare electromagnetice instantanee sau temporizate, iar la intrerupatoarele automate folosite pentru protectia motoarelor si declansatoare de tensiune minima.

elemente accesorii: bobine de declansare, transformatoare de curent, contacte auxiliare.

Elementul caracteristic, in plus fata de contactoare il reprezinta tocmai acest din urma element si anume zavorul sau broasca intrerupatorului, care este un mecanism cu libera deschidere. Acest mecanism asigura mentinerea in pozitia anclansat a contactelor intrerupatorului si deschiderea automata a acestora sub actiunea declansatoarelor. De asemenea mecanismul trebuie sa permita deschiderea contactelor la actionarea acestora, la comanda operatorului sau a declansatoarelor si sa mentina intrerupatorul ferm in pozitia deschis pentru evitarea inchiderii accidentale a contactelor. Denumirea de libera deschidere a mecanismului de zavorare provine de la faptul ca deschiderea contactelor, sub actiunea declansatoarelor, nu poate fi blocata printr-o actiune din afara sistemului de actionare.

Mecanismul de actionare si zavorare are urmatoarele functiuni: sa mentina intrerupatorul in pozitia inchis; sa asigure declansarea intrerupatorului cu ajutorul unei energii , respectiv a unei

forte reduse; in acest scop, cu ajutorul unui sistem de parghii se asigura demultiplicarea necesara a fortei

sa asigure declansarea libera, adica la existenta unui ordin de declansare intrerupatorul sa nu poata fi nici inchis, nici mentinut in pozitie inchis.

sa adapteze caracteristica cuplului rezistent la caracteristica motor. sa asigure la inchiderea manuala a intrerupatorului o viteza mixima a contactului

mobilPrincipiul mentinerii in "pozitia" a intrerupatoarelor automate prin intermediul unui mecanism cu zavor prezinta urmatoarele avantaje:

Posibilitatea obtinerii unor capacitati de rupere mari. Insensibilitate la variatiile de tensiune ale retelei. Economie de energie Posibilitatea de a se dimensiona electromagnetul mai economic. Rezistenta mult mai mare la solicitari prin vibratii si socuri mecanice.

6

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Folosirea zavorarii mecanice are insa si dezavantaje, cele mai importante fiind: Frecventa de conectare permisa este foarte mica Aparatul are o constructie complicata, fiind in consecinta si relativ scump.

Tipuri de intrerupatoare automate de jt

A. Intrerupatoarele automate de c.a.

Intrerupatoarele automate de c.a. se realizeaza in doua forme constructive: intrerupatoare automate universale (in constructie deschisa). intrerupatoare automate de tip compact (in constructie capsulata).

Intrerupatoarele automate universale se clasifica in: intrerupatoare automate pentru instalatii interioare, avand curentii nominali

In=6¸16 A si capacitatea de rupere Ir=1¸2 kA intrerupatoare automate de putere, cu In=1000¸4000 A si Ir=50¸55 kA.

Dintre intrerupatoarele automate de putere fabricate la noi in tara amintim pe cele de tip OROMAX, AMRO, AMT si DITA. In toate aceste aparate intreruperea arcului electric se realizeaza in camere de stingere care folosesc principiul efectului de electrod combinat cu efectul de nisa. Pentru alimentarea consumatorilor de mica putere cele mai utilizate intrerupatoare automate de tip compact produse in tara sunt cele din gama intrerupatoarelor automate AMRO. Acestea se realizeaza in patru variante constructive: AMRO 25; AMRO 40; AMRO 100 si AMRO 250.

7

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Intrerupator automat capsulat AMRO 200

Figura 1. Intrerupator automat capsulat AMRO 200

- Tensiunea nominala: 500 Vca,- curentul nominal: 200 A,- curentul de reglajal releelor Ir: 200 A- curentul de declansare declansatorului de protectie (0,65-1,1)Ir.- temperatura ambianta de functionare: -40.....+55 grade Celsius.

8

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Întreupătoare capsulate cu protecţie împotriva curentului rezidual

9

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Intrerupatoare automate de tip compact

Figura 2. Intrerupatoare automate de tip compact

Intrerupatoarele de tip compact (in constructie capsulata) se utilizeaza pentru comanda si protectia la suprasarcina si scurtcircuit a instalatiilor electrice industriale fiind caracterizate prin: capacitate ridicata de inchidere si rupere la gabarit reclus; variante multiple de executie; dispozitive de blocaj si semnalizare ce asigura securitatea personalului si siguranta in functionare.

10

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Intrerupatorul automat capsulat de tip USOL

Intrerupatoarele din clasa USOL se realizeaza pentru curenti nominali de 100, 250, 500 si 800 A. Inchiderea si deschiderea contactelor principale ale acestor intrerupatoare se face brusc cu ajutorul unui mecanism cu genunchi si clichet, cu anclansare si declansare rapida, independenta de viteza de manevrare a operatorului. Camera de stingere este construita pe principiul efectului de electrod si nisa. Aceste intrerupatoare sunt prevazute cu declansatoare maximale de curent, termice si electromagnetice si declansator minimal de tensiune.

Puterea de rupere ridicata se obtine prin marea rapiditate de raspuns a declansatoarelor, viteza mare de deplasare a echipajului mobil, distanta mare intre contactul mobil si cel fix in pozitia deschis si utilizarea unor camere de stingere performante.

Figura 3. Cinematica intrerupatorului de tip USOL

11

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Unde:

1. maneta de actionare 2. clichet principal3. clapeta de armare4. biela I5. biela II6. echipaj mobil7. contact mobil8. contact fix9. resort principal10. resort pentru presiunea pe contact

Pozitia a) corespunde intrerupatorului nearmat, iar pentru armarea intrerupatorului, pozitia b), se deplaseaza in jos maneta 1 si odata cu ea resortul 9 pana la clichetarea pieselor 2 si 3. Pentru inchiderea intreruptorului se deplaseaza in sus maneta 1, resortul 9 fiind puternic tensionat. Deschiderea intrerupatorului se face manual prin deplasarea in jos a manetei ceea ce conduce la desfacerea clichetului principal sau prin actionarea declansatoarelor asupra clapetei 3.

Dupa cum se constata din figura3, in cazul actionarii manuale maneta de actionare poate avea trei pozitii: pozitia intermediara (de mijloc), corespunzatoare figurii a) care indica declansarea intrerupatorului prin declansatoare termice, electromagnetice sau de tensiune minima; pozitia din figura b) care corespunde pozitiei armat a intreruatorului si pozitia din figura c) corespunzatoare pozitiei inchis a intrerupatorului. In afara actionarii manuale intrerupatoarele capsulate USOL pot fi actionate prin electromagneti de actionare sau prin motoare de actionare.

12

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

In figura 4 am reprezentat schema electrica de actionare si comanda a intrerupatoarelor de tip USOL in varianta cu electromagnet de actionare.

Figura 4. Sectiune prin intrrerupatorul automat capsulat de tip USOL

1-maneta de actionare, 2-clichetul principal, 3-clapeta de armare, 4, 5-biele, 6-echipajul

mobil, 7-contactul mobil, 8-contactul fix, 9-resort principal, 10-clapeta ax declansator, 11-declansator termic, 12-buton de reglaj, 13-armatura fixa a declansatorului electromagnetic, 14-axul suport al

echipajului mobil, 15-carcasa aparatului, 16-placa de prindere, 17-borne de racordare, 18-camera de stingere cu placi feromagnetice, 19-armatura mobila a declansatorului electromagnetic, 2o-axul

13

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

declansatorului, 21-clichet auxiliar.

Figura 5. Schema electrica de actionare cu electromagnet de actionarea unui intrerupator compact de tip USOL.

La actionarea butonului de pornire (cu revenire) S2 se alimenteaza bobina contactorului auxiliar K1 in serie cu contactul normal inchis K2 (3-5) al releului de blocaj K2. In acest fel contactorul isi inchide contactul principal K1 (2-4) si se automentine prin contactul auxiliar K1 (6-8), permitand punerea sub tensiune a infasurarii electromagnetului de actionare Q1

(0-1) care comanda inchiderea intrerupatorului, care ramane zavorat prin zavorul mecanic Z. Contactele principale ale intrerupatorului permitand alimentarea consumatorului racordat la bor-nele A, B, C in serie cu declansatorul electromagnetic F1 si cel termobimetalic F2. Prin inchiderea contactului auxiliar al intrerupatorului Q1 (14-16) se alimenteaza bobina releului de blocaj K2 (0-1), care prin deschiderea contactului sau normal inchis K2 (3-5) opreste alimentarea bobinei

14

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

contactorului K1. Ca urmare a revenirii acestuia se deschide contactul K1 (2-4) care scoate de sub tensiune bobina electromagnetului de actionare.

Se observa ca in cazul actionarii din nou a butonului S2 electromagnetul Q1 (0-1) nu poate fi pus sub tensiune din cauza ca releul de blocaj K2 este actionat si contactul sau K2 (3-5) este deschis. Declansarea voita se face prin butonul S1 care intrerupe alimentarea declansatorului minimal de tensiune F3 (U<) si care actioneaza mecanic asupra zavorului Z. In cazul unor curenti de suprasarcina declansarea este comandata de declansatoarele F1, iar an cazul unor supracurenti mai mari de declansatoarele F2 ce actioneaza asupra zavorului Z. In cazul in care intreruatorul este actionat printr-un motor electric, schema electrica cuprinde un si un limitator de cursa si o frana electromagnetica.

Date catalog :

15

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

16

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Intrerupatorul automat de tip oromax

Intrerupatorul automat de tip OROMAX se realizeaza pentru curenti nominali de la 1000 la 4000 A, fiind destinat comutatiei si protectiei liniilor electrice, a motoarelor de putere, generatoarelor si transforrnatoarelor mari. Actionarea se face prin maneta proprie sau prin motor de actionare, printr-un mecanism de actionare cu acumulare de energie in resoarte (cu resoarte pretensionate). O vedere de ansarnblu a unui intrerupator de tip OROMAX este prezentata in figura 6.

Figura 6. Intrerupator automat tip OROMAX

17

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Acest intrerupator este prevazut pentru protectie cu declansatoare de tip H (declansatoare combinate termice si electromagnetice), cu curentul de declansare instantanee reglat la 8Ir. Pentru a face fata curentilor de scurtcircuit mari, acest intrerupator este echipat cu contacte de lucru, contacte de rupere (de arc) si rampe (coarne) de introducere a arcului electric in interiorul camerei de stingere. Un intreruptor de tip OROMAX poate efectua cca. 20000 de manevre de inchidere - deschidere in sarcina si nu necesita prea multe operatiuni de intretinere. Elementele constructive ale caiilor de curent ale unui intrerupator tip OROMAX sunt prezentate in figura 7.

Figura 7. Caile de curent ale unui intrerupator de tip OROMAX.

l-contactul principal (de lucru); 2-contactul de rupere (de arc); 3a si 3b- rampele (coarnele); 4- separator de flama; 5- piesa suport pentru elementele mobile de contact; 6- resort antagonist; 7-

piesa intermediara; 8- legatura flexibila; 9- calea de curent.

Schema electrica a unui intrerupator automat universal de tip OROMAX este reprezentata in figura 8. Actionarea intrerupatorului se poate face fie cu un electromagnet, cu un motor electric sau cu un dispozitiv pneumatic. In momentul in care dispozitivul de actionare si-a terminat cursa, contactele intrerupatorului Ql raman inchise prin intermediul zavorului Z, iar

18

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

dispozitivul de actionare este deconectat automat. Prin inchiderea contactelor principale ale lui Ql se alimenteaza consumatorul intre bornele A, B, C, in serie cu declasatoarele termice F5 si electromagnetice F4 si sigurantele fuzibile F1, F2, F3.

La depasirea curentului reglat actioneaza dupa caz declansatorul termic sau cel electromagnetic care prin lovirea zavorului provoaca declasarea intrerupatorului. In caz de scurtcircuit intreruperea alimentarii consumatorului se realizeaza prin actiunea sigurantelor fuzibile. Declansatorul minimal de tensiune F6 este alimentat prin contactul Ql (14-16) si butonuI S1 (l-3). In cazul scaderii sau disparitiei tensiunii declansatorul F6 actioneaza mecanic asupra zavorului Z, provocand declansarea intrerupatorului. Pentru declansarea voita a intrerupatorului se foloseste butonul S1.

Figura 8. Schema electrica desfasurata a unui intrerupator de tip OROMAX.

Exista posibilitatea ca pentru protectia la suprasarcini sa se foloseasca relee electromagnetice si relee termice ale caror contacte sunt inseriate in circuitul de comanda al

19

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

bobinei declansatorului minimal de tensiune. Aceasta varianta de schema electrica a intrerupatorului este prezentata in figura 9. Protectia la suprasarcini este realizata de releele termobimetalice F5, la supracurenti de releele electromagnetice F4 iar la scaderea tensiunii de catre releul electromagnetic F6. Protectia la scurtcircuit se face si in acest caz prin sigurantele fuzibile F1, F2 si F3.

Figura 9. Schema electrica a unui intrerupator cu protectia prin relee

Caracteristica de protectie a intrerupatorului este prezentata in figura 10, fiind reprezentata in coordonate semilogaritmice.

20

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Figura 10. Caracteristica de protectie a unui intrerupator.

Portiunea 1 din caracteristica reprezinta caracteristica dependenta corespunzatoare declasatoarelor temobimetalice, portiunea 2 reprezinta caracteristica independenta corespunzatoare declasatoarelor electromagnetice iar portiunea 3 corespunde zonei de protectie a sigurantelor fuzibile in cazul curentilor de scurtcircuit. Caracteristica 4 reprezinta curba de stabilitate termica a instalatiei protejate

B. Intrerupatoarele automate de c.c.

Intrerupatoarele automate de c.c. pot fi normale sau ultrarapide. Intrerupatoarele automate de c.c. pot fi normale sau ultrarapide. La intrerupatoarele folosite in tractiunea urbana (AV-2) bobina declansatorului electromagnetic se poate regla la valori apropiate de curentul absorbit de motor (adica protectia este selsectiva). Intreruppatoarele automate ultrarapide au aparut ca urmare a necesitatii de a proteja instalatiile de curent continuu echipate cu redresoare cu vapori de mercur iar in prezent sunt folosite la protectia dispozitivelor semiconductoare de pu-tere, caracterizate printr-o capacitate redusa de a suporta curentii de suprasarcina si mai ales curentii de scurtcircuit. Intrerupatoarele ultrarapide se realizeaza in doua variante:

21

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

a) Electromagnetice, la care sistemul de zavorare mecanica a fost inlocuit de zavoare electromagnetice (prin utilizarea unui electromagnet de retinere), declansarea fiind comandata electromagnetic (printr-un electromagnet de declansare).

b) Electrodinamice, la care asupra zavorului mecanic (clichet) actioneaza declansatoare ultrarapide electrodinamice (ce utilizeaza efectul fortelor electrodinamice).

Intrerupatoarele ultrarapide electromagnetice

Intrerupatoarele ultrarapide electromagnetice se realizeaza sub mai multe variante constructive. Astfel in figura 11. este reprezentat un intrerupator ultrarapid electromagnetic produs de firma AEG, care permite obtinerea unor timpi de declansare sub 10 ms.

Figura 11. Intrerupator automat de c.c. ultrarapid electromagnetic.

22

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Unde:

1-contactul fix,2-contactul mobil principal, 3-contactul de arc, 4- B-bobina de suflaj, 5- R-rezistenta pentru limitarea supratensiunilor pe contacte, a- ER-electromagnetul de retinere (zavorul), b- ED-electromagnetul de declansare.

Pentru actionarea intrerupatorului se trece comutatorul C in pozitia din figura, alimentandu-se bobina electromagnetului de retinere ER, in acest fel armatura mobila 5 este atrasa de armatura fixa 4, impotriva actiunii resortului antagonist si odata cu acesta se inchide contactul mobil 2 peste cel fix 1. Curentul din circuitul de lucru strabate contactele de lucru, bobina de suflaj B si bobina electromagnetului de declansare ED.

Fluxul magnetic dat de bobina ED se inchide, conform liniei de camp a, pe portiunea de reluctanta magnetica minima, strabatand polul ecranat cu spira in scurtcircuit K. La aparitia unui curent de scurtcircuit fluxul determinat de electromagnetul de declansare ED se inchide pe calea reprezentata punctat (curba b), din cauza reactiei produse de spira in scurtcircuit (flux variabil in timp). In acest fel forta ce se exercita asupra armaturii mobile 6 adunata cu forta F a resortului, inving forta dezvoltata de electromagnetul ER determinand deschiderea contactului mobil 2.

Arcul electric ce apare intre contacte este atras in interiorul unei camere de stingere cu fante inguste, sub actiunea bobinei de suflaj B, unde este deionizat, alungit si stins rapid. O alta solutie constructiva de intrerupator ultrarapid cu sunt magnetic, este prezentata in figura 12.. Acest intrerupator utilizeaza pentru declansare un impuls de curent proportional cu panta de variatie a curentului in timp (di/dt).

23

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Figura 11. Intrerupator automat de c.c. ultrarapid cu sunt magnetic

1 - contactul mobil; 2- contactul fix; 3-armatura mobila solidara cu contactul mobil; 4- electromagnetul de declansare; 6- bobina de suflaj.

Pentru actionare se alimenteaza bobina electromagnetului de retinere 4 astfel incat fluxul magnetic dat de aceasta (linia continua din figura) determina atragerea armaturii mobile feromagnetice 3. In acest fel se inchid contactele intrerupatorului, calea de curent realizandu-se de la A la B. Electromagnetul de retinere 5, legat in paralel cu o inductivitate L nu este parcurs de curent in regim normal de functionare. La aparitia unui curent de scurtcircuit, pe inductivitatea L apare o tensiune electromagnetica indusa Ue care determina aparitia prin inf'asurarea de comanda a electromagnetului de declansare 5 a unui curent de impuls:

I=k∗L didt

Prin armatura mobila se inchide un flux magnetic a carui linii de camp (linia punctata) se opun celor determinate de electromagnetul de retinere 4 si sub actiunea resortului antagonist armatura mobila se indeparteaza si odata cu ea si contactul mobil 2 care intrerupe circuitul. Stingerea arcului este asigurata de bobina de suflaj 6. Lipsa unor parghii si zavoare intermediare determina o actiune ultrarapida a intrerupatorului in caz de avarie (de ordinul 5 ms). Intrerupatoarele ultrarapide electrodinamice sunt prevazute cu un zavor mecanic (clichet) si sunt echipate cu declansatoare electrodinamice.

In figura 12. este prezentata schita de principiu a unui asemenea intrerupator:

24

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

Figura 12. Intrerupator automat de c.c. ultrarapid electrodinamic.

1, 2 - contactele principale; 3- tija mobila; 4- bobina declansatorului electrodinamic; 5-disc nemagnetic; 6- resort; 7 –declansator electromagnetic; 8-declansator electrodinamic; 9- clichet; 10- resort

antagonist.

In pozitia inchis intrerupatorul este zavorat prin clichetul 9, calea de curent inchizandu-se de la A la B. Esential in constructia aparatului este declansatorul electrodinamic format din bobina fixa 4 si un disc nemagnetic (Cu sau Al) 5, care este solidar cu elementul de contact 1 prin tija 3. Resortul 6 asigura presiunea de contact. La aparitia unui curent de scurtcircuit se transmite un impuls de curent (l-2 ms) in bobina 4 si sub actiunea fortelor electrodinamice discul 5 este respins comprimand resortul 6 si ducand la deschiderea contactelor 1 si 2. In acest fel apare un arc electric, dirijat spre camera de stingere (cu efect deion si suflaj magnetic), limitandu-se in acelasi timp valoarea curentului de scurtcircuit. Resortul 6 se comprima pana la o valoare prestabilita dupa care revine spre pozitia initiala cu tendinta de a restabili contactul principal.

Pentru a evita aceast lucru clichetul mecanic 9 trebuie deschis intr-un timp foarte scurt, permitand resortului antagonist 10 sa indeparteze contactul 2. In pozitia inchis intrerupatorul este zavorat prin clichetul 9, calea de curent inchizandu-se de la A la B. Esential in constructia aparatului este declansatorul electrodinamic format din bobina fixa 4 si un disc nemagnetic (Cu sau Al) 5, care este solidar cu elementul de contact 1 prin tija 3. Resortul 6

25

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

asigura presiunea de contact. La aparitia unui curent de scurtcircuit se transmite un impuls de curent (l-2 ms) in bobina 4 si sub actiunea fortelor electrodinamice discul 5 este respins comprimand resortul 6 si ducand la deschiderea contactelor 1 si 2.

In acest fel apare un arc electric, dirijat spre camera de stingere (cu efect deion si suflaj magnetic), limitandu-se in acelasi timp valoarea curentului de scurtcircuit. Resortul 6 se comprima pana la o valoare prestabilita dupa care revine spre pozitia initiala cu tendinta de a restabili contactul principal. Pentru a evita aceast lucru clichetul mecanic 9 trebuie deschis intr-un timp foarte scurt, permitand resortului antagonist 10 sa indeparteze contactul 2. Aceasta declichetare rapida este realizata fie prin intermediul unui declansator electromagnetic 7 care isi atrage armatura mobila 11, fie printr-un declansator electrodinamic 8 (identic cu 4 si 5). Pentru a obtine o declansare extrem de rapida (aproximativ 3 ms) impulsul de comanda transmis infasurarilor 4 respectiv 8, se obtine de la un sistem de sesizare a supracurentilor prezentat in figura 12 .b. La variatia brusca a curentului de supravegheat i, prin intermediul transformatorului de curent Tr se transmite un semnal unui comparator Co. Daca curentul a depasit valoarea reglata, la iesirea din comparator se da o comanda pe poarta tiristorului T prin care se descarca condensatorul C peste bobinele declansatoarelor 4, respectiv 8.

Din schema se observa ca in prealabil condensatorul a fost incarcat de la o sursa de tensiune alternativa prin dioda D si rezistenta R. Datorita timpilor de comutatie foarte redusi intrerupatoarele de c.c. ultrarapide au cunoscut o largire a domeniului de utilizare si o diversificare a variantelor constructive.

26

Universitatea Tehnica “Gheorghe Asachi “ Iasi

1. http://www.rasfoiesc.com/inginerie/electronica/INTRERUPATOARE-AUTOMATE-DE- JOA28.php

2. http://www.etigroup.ro/catalog-pdf/industrie-si-spatii-rezidentiale/etibreak- intrerupatoare-automate-si-separatori-de-comutatie-de-joasa-tensiune

3. http://www.creeaza.com/tehnologie/electronica-electricitate/Intreruptoare-automate-de- joas679.php

4. http://www.etigroup.ro/catalog-pdf/industrie-si-spatii-rezidentiale/etibreak- intrerupatoare-automate-si-separatori-de-comutatie-de-joasa-tensiune

5. http://www.academia.edu/9623417/%C3%8Entreruptoare_automate_de_joas%C4%83_tensiune

27

Bibliografie:


Top Related