ALEGEREA PROTECTIEI RECEPTOARELOR SI CIRCUITELOR

Alegerea protectiei receptoarelor si circuitelor

Variantele de echipare a circuitelor cu dispozitive de protectie si comutatie, conform cu conditiile de prevedere a protectiei. Se constata ca exista un numar de trei situatii posibile:

- pentru un receptor m1 cu regim posibil de functionare la suprasarcina circuitul cuprinde sigurantele fuzibile e1 pentru protectia la scurtcircuit, releul termic e2 pentru protectia la suprasarcina si contactorul c1 care asigura comutatia, precum si intreruperea regimului de suprasarcina cand primeste comanda de la e2.

Cand comutatia circuitului se realizeaza mai rar si receptorul m1 functioneaza corelat cu alte receptoare (de ex. in cadrul aceluiasi utilaj), contactorul c1 poate fi inlocuit printr-un intreruptor manual, urmand ca releul termic e2 sa aibe legat contactul de protectie in circuitul de comanda al contactorului comun;

- pentru un receptor h1 la care regimul de suprasarcina nu este posibil, circuitul cuprinde numai sigurantele e1 si intreruptorul manual a1, cu rol de comutatie. La receptoare de iluminat sau prize, sigurantele e1 pot fi inlocuite prin intreruptoare automate mici;

- pentru un receptor protejat printr-un intreruptor automat a2, circuitul mai cuprinde in afara declansatoarelor sau releelor electromagnetice e1 si termice e2, care de obicei intra in compunerea intreruptorului automat si intreruptorul manual a1 cu rol de separator.

In timp ce sigurantele fuzibile, intreruptoarele automate si separatoarele se dispun in cadrul tabloului de distributie de la care se ramifica circuitul respectiv, contactoarele si intreruptoarele manuale cu rol de comutatie se pot dispune dupa caz, fie la tablou, fie in vacinatatea receptorului. Sigurantele fuzibile e1 pot asigura o separare vizibila si sigura a circuitului prin extragerea patronului fuzibil.

Pe anumite circuite se pot monta si aparate speciale de pornire (de ex. comutatoare stea-triunghi), a caror alegere se va face similar cu a dispozitivelor de comutatie considerate.

In continuare, alegerea aparatelor se organizeaza nu dupa configuratia circuitului, ci dupa felurile protectiilor asigurate.

1) Dimensionarea protectiei la suprasarcina

Releul termic pentru protectia receptorului impotriva curentilor de suprasarcina se alege in functie de serviciu I_s, care trebuie sa indeplineasca conditia: I_s ³ I_n    (4.12)

I_n fiind curentul nominal al receptorului protejat.

Reglajul releului termic ales, caracterizat prin curentul de reglaj I_rt, trebuie sa tina cont pe de o parte de domeniul curentilor de suprasarcina admisi de receptor, iar pe de alta parte de domeniul reglajului posibil al releului termic, din punct de vedere constructiv.

Conform primei conditii, curentul de reglaj trebuie sa apartina intervalului

I_rt = (1,0 1,2)I_n,    (4.13)

fiind de preferat reglajul releului termic, pe curentul nominal al receptorului sau cat mai apropiat de acesta.

In cazul receptoarelor dimensionate pentru un regim de lucru intermitent, in locul curentului nominal I_n, din relatiile (4.12) si (4.13) se va considera curentul cerut I_c.

Cea de-a doua conditie, a posibilitatii concrete de reglaj, este determinata de tipul constructiv al aparatului. Astfel pentru relee termice tip TSA domeniul reglajului posibil este, in general

I_rt = (0,6 1) k_t^oI_s, (4.14)

in care k_t^o este un coeficient de corectie functie de temperatura, avand valoarea k_t^o = 1 daca temperatura mediului ambiant este in intervalul t_a^o = (10 35)^oC. Daca temperatura mediului este variabila in cursul aceleiasi zile este indicat sa se ia k_t^o = 1, iar releul termic si receptorul sa fie in aceeasi incapere, pentru a asigura sensibilitatea necesara a protectiei.

Un reglaj mai precis se obtine cand se folosesc diviziunile marcate pe aparat, ca de exemplu la jumatatea intervalului sau diviziunile de cate o zecime din curentul de serviciu.

In final se alege un curent de reglaj, care sa apartina intersectiei dintre domeniile de valori definite de relatia (4.13) si una dintre relatiile (4.14), (4.15) sau (4.16) si sa se respecte conditiile suplimentare expuse mai sus.

2) Dimensionarea protectiei la scurtcircuit

Aceasta consta in stabilirea curentului nominal al fuzibilului sau a curentilor de serviciu si reglaj pentru relee sau declansatoarele electromagnetice.

Curentul nominal al fuzibilului I_nf se determina in baza urmatoarelor conditii:

- sigurantele fuzibile (lente sau rapide) trebuie sa suporte curentul de durata al receptorului

I_nf ³ I_n;    (4.17)

- sigurantele fuzibile trebuie sa reziste la actiunea curentului de pornire pe toata durata sa, care se exprima in cazul sigurantelor cu topire rapida prin relatia: (4.18)

in care c este un coeficient de siguranta egal cu 2,5 pentru porniri rare si usoare (durata pornirii este 5 s); c = (1,6 2) pentru motoarele cu pornire grea si de durata (timpul de pornire 5 10 s) sau pentru motoarele cu porniri usoare dar dese; c = 1,5 pentru porniri foarte grele (durata pornirii > 10 s). Indeplinirea acestei conditii presupune si satisfacerea conditiei de a rezista sub actiunea suprasarcinilor accidentale de scurta durata;

- protectia la scurtcircuit prin sigurante fuzibile trebuie sa fie selectiva cu protectia la suprasarcina prin relee termice, ceea ce inseamna ca la stabilirea curentului nominal al fuzibilului sa se aiba in vedere relatiile (4.10) si (4.11).

Curentul de serviciu I_s al releului sau declansatorului electromagnetic este identic cu cel al dispozitivului de protectie termic, deoarece acestea se fabrica de obicei asociate, sub forma blocurilor de relee sau a declansatoarelor. Pentru a corespunde conditiilor de functionare, curentul de serviciu al releului (declansatorului) electromagnetic trebuie sa se incadreze in domeniul definit de relatia:

(4.19)

in care I_p este curentul de pornire al receptorului alimentat prin circuitul protejat;

k_pe - coeficient de siguranta la pornire;

k_re - coeficientul domeniului de reglaj.

Deoarece dispozitivele de protectie termice se vor regla pentru protectia la suprasarcina, a doua conditie care trebuie impusa la alegerea curentului de serviciu I_s este: I_s ³ I_c (4.20)

Daca curentul de reglaj I_re al dispozitivelor electromagnetice de protectie are o singura valoare (reglaj fix facut de furnizor), atunci se verifica indeplinirea conditiei de nedeclansare la curentul de pornire cu relatia: I_re ³ k_pe . I_p, (4.21)

iar daca se dispune de un domeniu de valori pentru coeficientul k_re al domeniului de reglaj si reglajul este posibil la diferite valori: I_re = k_re I_s, (4.22)

atunci se alege acea valoare I_re care sa verifice relatia (4.21).

3) Alegerea aparatelor de comutatie

Contactoarele si intreruptoarele automate propriu-zise (fara relee) se aleg tinand seama de valorile nominale ale tensiunii, de curentul I_nc respectiv I_na al contactelor principale I_nc ³ 1,1 I_n,    (4.23)

in care I_n este curentul nominal al receptorului, de capacitatea si frecventa de conectare si de deconectare in regim normal si accidental, de tensiunea de serviciu a bobinei de actionare; toate aceste caracteristici trebuie sa satisfaca marimile nominale si de serviciu ale circuitelor deservite.

Separatoarele se aleg pe baza tensiunii si curentului lor nominal, care trebuie sa aiba valori cel putin egale cu ale circuitelor deservite. Pentru separatoarele avand curenti nominali mai mari de 1000 A (la care furnizorul indica valorile maxime admise ale curentilor de stabilitate termica si dinamica) este necesar sa se faca verificarea lor la scurtcircuit.

Intreruptoarele neautomate (cu parghie, cu maneta sau pachet) se aleg de asemenea pe baza tensiunii si curentului lor nominal, dar tinand seama si de curentii de conectare si deconectare in regim normal de functionare (manevra acestor aparate nu este admisa in timpul unui scurtcircuit).In mod obisnuit valoarea curentilor de inchidere si deschidere a acestor aparate este mai mica decat valoarea curentilor nominali.

Se recomanda ca aparatele de comutatie sa fie astfel montate, incat contactele lor mobile sa nu fie sub tensiune atunci cand aparatele sunt deschise si sa nu poata inchide sau deschide sub efectul vibratiilor, la lovirea aparatelor sau datorita greutatii proprii a partilor mobile. Aceste contacte trebuie sa intrerupa simultan toate conductele de faza ale circuitului (trifazat, bifazat sau monofazat) pe care il deservesc. Intreruperea conductei de nul de lucru se admite numai la instalatiile in care aceasta nu este utilizata si pentru protectie.

Pentru curentii mici, sub 63 A, se pot alege fie intreruptoare cu parghie, fie de tip pachet, in functie de caracteristicile lor corelate cu considerentele de gabarit si de protectie a omului.