INTRODUCEREA IN FUNCTIONAREA SI CONSTRUCTIA APARATELOR ELECTRICE

INTRODUCEREA IN FUNCTIONAREA SI CONSTRUCTIA APARATELOR ELECTRICE

1.ROLUL SI IMPORTANTA APARATELOR ELECTRICE

In cadrul acestui manual sunt tratate aparatele electrice de comutatie (conectare si deconectare) si aparatele electrice de protectie, utilizate in domeniul producerii, transportului si distributiei energiei electrice.

Ele se gasesc in numeroase variante constructive si functionale in toate instalatiile electrice, indeplinind, in circuitele dintre sursele de energie si receptoare, functii de deosebita importanta:

- inchiderea, deschiderea sau comutarea circuitelor electrice;

- supravegherea si protectia instalatiilor si receptoarelor(impotriva suprasarcinilor, scurtcircuitelor, supratensiunilor,etc.).

In functie de rolul indeplinit in instalatia electrica, aparatele includ in constructia lor:

- cai de curent;

- circuite magnetice;

- mecanisme de actionare si de blocare;

- dispozitive de stingere a arcului electric;

- constructia metalica sau (si) carcasa aparatului.

Aparatele complexe pot include in constructia lor ansambluri sau chiar aparate mai simple cu rol de comanda, semnalizare, protectie,etc.

2.MARIMILE CARACTERISTICE ALE APARATELOR ELECTRICE

Principalele marimi caracteristice, reprezentand si criterii clasificare, sunt: numarul de poli, felul curentului, tensiunea si curentul nominal,etc.

Se vor prezenta in continuare cateva caracteristici mai importante.

Tensiuni nominale. Distingem tensiunea nominala de izolare, pentru care a fost dimensionat aparatul, tensiunea nominala de utilizare,la care este folosit aparatul si care poate fi mai mica sau egala cu cea de izolare si tensiunea de comanda,daca aparatul are un sistem de comanda de la distanta.

Aceasta tensiune, de asemenea, nu poate depasi tensiunea nominala de izolare.

De exemplu: un contactor poate avea tensiunea nominala de izolare 660V, tensiunea nominala de utilizare de 500V la 40A si tensiunea nominala de comanda de 220V pentru bobina electromagnetului.

Pentru circuitele polifazate, tensiunea de utilizare si tensiunea de izolare se exprima prin tensiunea intre faze.

Tensiunile nominale de izolare standardizate sunt:

- pentru aparatele de joasa tensiune:

60, 250, 380, 500, 660, 800, 1 000V c.a.

60, 250, 440.600, 800, 1 200V c.c.

- pentru aparatele de inalta tensiune:

6, 10, 20, 110, 520, 420, 765 kV.

Tensiunile nominale de utilizare standardizate sunt:

34, 36, 48(42), 60,110(127), 220 sau 250, 380, 440, 500, 660, 750, 1 000V c.a.

24, 48, 60, 110(120) (127) 220 sau 250, 440, 600, 800, 1 200V c.a.

Curenti nominali. Se disting curentul nominal termic, pe care aparatul il poate suporta timp de 8h fara ca incalzirea diferitelor sale parti sa depaseasca limitele admisibile si curentul nominal de utilizare,stabilit de constructor in functie de alti parametri (tensiunea de utilizare , mediu, etc.).

Curentii nominali termici standardizati pentru aparatele de joasa tensiune sunt: 2; 2,5; 3,15; 4(5); 6,3; (8); 10; (12,5); 16; 20; 25; 31,5; 40; 40; (50); 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400(500); 630; 800; 1 000;1 250; 1 600; 2 000; 2 500; 3 150; 4 000 A.

Capacitatea de comutatie. La aparatele de joasa tensiune, capacitatea de comutatie se exprima prin curentul de rupere, cel mai mare curent pe care aparatul este capabil sa il intrerupa sub o tensiune data si prin curentul de inchidere, cel mai mare curent pe care aparatul il poate stabili sub o tensiune data. Se dau in valori efective.

La aparatele de inalta tensiune se folosesc notiunile de putere de rupere,

Pr UnIr[MVA

si puterea de inchidere:

Pi = UnIi [MVA]

unde

Un este tensiunea nominala, in kV;

Ir - curentul de rupere, in kA,

Ii - curentul de inchidere, in kA.

Curentul limita termic reprezinta valoarea curentului pe care aparatul il poate suporta un timp scurt (de obicei se stabileste 1s), fara ca temperatura pieselor strabatute de curent sa depaseasca o anumita valoare.

Servicii nominale. Serviciul continuu (de durata) este cel in care contactele principale ale aparatului sunt strabatute de curent fara intrerupere, un interval de timp mai mare de 8h.

Serviciul intermitent este caracterizat printr-o succesiune atat de frecventa de conectari si deconectari incat, in timpul in care aparatul este inchis, el nu atinge temperatura maxima, iar in timpul in care este intrerupt, nu atinge temperatura ambianta.

Serviciul de scurta durata este serviciul in care contactele principale ale aparatului sunt strabatute de curent un timp insuficient de lung pentru a permite atingerea temperaturii maxime, dar timpul de intrerupere este suficient de lung pentru a permite atingerea temperaturii ambiante.

Frecventa de conectare este data de relatia

fc

unde tc este durata unui ciclu.