Aparataj pentru instalatii de joasa tensiune

APARATAJ PENTRU INSTALATII DE JOASA TENSIUNE

Generalitati

Aparatajul prezentat in continuare asigura inchiderea si deschiderea circuitelor electrice, manual sau automat, conectarea si deconectarea consumatorilor, atat in regim normal de functionare cat si in caz de avarie. Principalele aparate sunt: intreruptoare si comutatoare; separatoare; contactoare.

Intreruptoare si comutatoare

Intreruptoarele si comutatoarele de instalatii pot fi utilizate in mai multe executii si anume:

pe tencuiala pentru instalatiile executate in tuburi de protectie usoara montate pe tencuiala;

sub tencuiala pentru instalatiile executate in tuburi de protectie usoara. Ingropate in canale in zid si acoperite cu tencuiala; aparatele sant montate in doze;

protejate in bachelita sau carcasa metalica, pentru instalatiile executate in tuburi de protectie IPE acolo unde este necesar un grad de protectie mai ridicat; aparatele in carcasa metalica sant recomandate acolo unde pot aparea solicitari mecanice cum este cazul santierelor, magaziilor etc. ;

aparate in tencuiala utilizate in cazul instalatiilor executate in conductor bifilar plat montat pe zid in grosimea tencuielii.

In general, indiferent de fabricatie, soclurile cu contacte si sistemul de actionare sunt comune in toate executiile. Intreruptoarele si comutatoarele pentru instalatii sunt in general, de doua feluri,in functie de modul de actionare si anume: rotative si basculante cu varianta cumpana.

Intreruptoare automate

Intreruptorul automat este un aparat mecanic de conectare capabil sa inchida, sa suporte pe o durata specifica si sa intrerupa curenti in conditii anormale (suprasarcina, scurtcircuit etc.).

Spre deosebire de contactoare, intreruptoarele automate sunt mentinute in pozitie anclansata cu ajutorul unui mecanism de zavorare (broasca), mecanic sau electromecanic, asupra caruia actioneaza releele. Releele care actioneaza la suprasarcina, de obicei sunt de tipul termobimetalic, iar relee de protectie la scurtcircuite electromagnetice. Cand releele actioneaza direct asupra mecanismului de zavorare, se numesc declansatoare.

Intreruptoarele automate pot fi anclansate sau declansate fie manual prin intermediul unei manete de actionare de pe aparat, fie de la distanta, comanda fiind realizata prin electromagnet de anclansare, servomotor sau dispozitiv pneumatic.

Electromagnetii de anclansare raman sub tensiune un timp scurt, dezvoltand o mare forta pentru a putea intinde arcurile antagoniste si a arma mecanismul de declansare, deosebindu-se esential de electromagnetii contactoarelor care raman conectati la tensiune timp indelungat.

Intreruptorul automat functioneaza in general cu o frecventa de conectare redusa.

Intreruptorul automat de joasa tensiune trebuie deci sa indeplineasca doua functiuni principale in schemele electrice: sa asigure continuitatea circuitului, exercitand un control asupra valorii curentilor nominali din exploatare si sa intrerupa continuitatea circuitului in instalatie, in punctul unde este montat intreruptorul, a unor curenti care depasesc valorile normale (suprasarcini, scurtcircuite). Unele intreruptoare au rolul de a intrerupe continuitatea circuitului si in cazul scaderii tensiunii sub o anumita valoare.

Pentru a realiza functiile de mai sus, intreruptorul trebuie sa fie compus din urmatoarele parti: cai de curent, contacte, dispozitive de stingere a arcului electric, mecanism de actionare, relee de diverse tipuri.

a)     Clasificare

Intreruptoarele automate se pot clasifica dupa diferite criterii.

Ø Dupa sursa de energie utilizata la actionarea aparatului se deosebesc:

Ø intreruptoare cu actionare manuala, la care operatia de inchidere este efectuata exclusiv prin intermediul unei energii manuale aplicate direct. Operatia de deschidere poate fi efectuata tot manual sau prin intermediul releelor ;

Ø intreruptoare cu actionare electrica, la care energia necesara pentru inchidere este data de un electromagnet sau motor electric ;

Ø intreruptoare cu actionare pneumatica, la care energia necesara pentru inchidere este data de un dispozitiv pneumatic.

Ø Dupa timpii totali de deschidere la curent de scurtcircuit se deosebesc, in ordinea marimii timpilor de deschidere, urmatoarele tipuri:

Ø intreruptoare limitatoare, la care timpul total de deschidere nu depaseste 5ms si care limiteaza astfel valoarea de varf a curentilor de scurtcircuit. Cand intreruptorul limitator este echipat cu un declansator special.

Ø intreruptoare rapide, la care timpul total de deschidere nu depaseste 10 ms;

Ø intreruptoarele normale, la care timpul total de deschidere este pana la 1,00 ms.

Ø Dupa felul curentului ce strabate caile principale de curent se deosebesc :

Ø intreruptoare pentru curent alternativ;

Ø intreruptoare pentru curent continuu;

Ø intreruptoare pentru curent alternativ si continuu

Ø Dupa tipul releelor sau declansatoarelor cu care sunt echipate se utilizeaza:

Ø intreruptoare echipate cu relee declansatoare termice pentru declansarea la suprasarcina;

Ø intreruptoare echipate cu relee sau declansatoare electromagnetice pentru declansarea la scurtcircuit;

Ø intreruptoare echipate cu diferite tipuri de relee si declansatoare.

Ø Dupa modul de fixare in instalatii se deosebesc :

Ø intreruptoare pentru montare fixa ;

Ø intreruptoare in constructie debrosabila.

Clasificarea de mai sus nu epuizeaza posibilitatile de utilizare, echipare etc. ale intreruptoarelor automate, existand inca numeroase alte criterii de clasificare (tipul de protectie, mediul de stingere al aerului, posibilitati de instalare etc.).

b)    Tipuri de intreruptoare automate

Ø Intreruptoare automate mici Intreruptoarele automate mici sunt destinate protectiei conductoarelor din instalatii casnice, si industriale (circuite de lumina, circuite de comanda, circuite pentru aparate electrocasnice) precum si protectiei aparatajului din aceste instalatii. Ele sunt utilizate si pentru protectia instalatiilor care contin motoare de mica putere. Aceste intreruptoare automate asigura protectia circuitelor atat impotriva curentilor de suprasarcina, cat si impotriva curentilor de scurtcircuit.

Indiferent de varianta constructiva, intreruptorul se compune din urmatoarele elemente; soclu din material izolant termic si electric, mecanisme de zavorare, contacte fixe si mobile, borne de racord ale conductoarelor, camere de stingere, releu termic si electromagnetic, capac si buton sau maneta de actionare.

Deoarece intreruptoarele automate mici se executa de obicei in constructie monopolara, ele se numesc intreruptoare monopolare.

In figura 3.28 este reprezentata o sectiune printr-un intreruptor monopolar de constructie plata.

Intreruptoarele monopolare cu filet pot fi montate in socluri de sigurante normale, avand un soclu filetat cu filet E 27. Alte constructii permit montarea aparenta sau ingropata a aparatului.

Caracteristicile de declansare ale releelor automate mici depind de felul circuitului pe care trebuie sa-1 protejeze intreruptorul automat.

Ø Intreruptoare automate de putere intreruptoarele automate de putere pentru curent alternativ si continuu se folosesc pentru protectia motoarelor electrice, a retelelor de distributie sau a transformatoarelor.

Aceste intreruptoare asigura protectia in cazul aparitiei curentilor de suprasarcina si de scurtcircuit si in cazul scaderii tensiunii din circuit sub anumite limite. Caracteristicile de protectie depind de tipurile de relee sau declansatoare cu care sunt echipate intreruptoarele automate.

Intreruptoarele automate de putere se compun din urmatoarele elemente principale: cadrul de sustinere, mecanismul de zavorare, polii principali cu contactele principale, bornele de racord ale conductoarelor si camerele de stingere, polii auxiliari cu contactele auxiliare, dispozitivele de protectie (relee si declansatoare), organul motor si carcasa.

Polii sunt executati intr-o constructie compacta, ca unitati monopolare independente ; caile de curent fixate sunt pe un soclu din material izolant avand o mare rezistenta mecanica si o higroscopicitate redusa.

Contactele fixe si mobile sunt realizate fiecare din doua elemente de contact diferite, care au urmatoarele functiuni: contactele principale asigura trecerea curentului electric in timpul functionarii in regim permanent a intreruptorului, iar contactele de rupere suporta actiunea arcului electric care se produce la intreruperea circuitului. Contactele principale se executa din profile de cupru sau aliaje speciale de argint, iar contactele de rupere din aliaje rezistente la actiunea arcului electric. Contactele de rupere se inchid inaintea contactelor principale si se deschid in urma lor tocmai in scopul de a le proteja de actiunea arcului. Forma, dimensiunile si materialele contactelor difera in functie de tipul si capacitatea de rupere.

Fig. Intreruptor monopolar :

cutia; 2 - contact fix; 3 - contact mobil; 4 - declansator termic; declansator electromagnetic

Tinandu-se seama de functiile pe care trebuie sa le indeplineasca in instalatiile electrice si de performantele necesare, se deosebesc doua constructii distincte de intreruptoare de putere : intreruptoare in executie deschisa si intreruptoare capsulate.

Ø Intreruptoarele fixe se fixeaza pe traverse din otel profilat, cu suruburi. Acesti suporti trebuie sa fie rigizi si perfect coplanari, pentru a nu se produce deformari in intreruptor care sa impiedice buna lui functionare. Bornele se executa in doua variante : pentru legaturi in fata si pentru legaturi in spate.

Ø Intreruptoarele debrosabile sunt prevazute cu un sasiu care poate aluneca pe doua traverse. Bornele au o constructie bazata pe principiul priza-fisa care le permite realizarea cu usurinta a conexiunilor. Fiecare intreruptor de acest tip trebuie sa fie prevazut cu un blocaj mecanic care sa impiedice introducerea sau scoaterea lui din montaj in pozitia anclansat (cu contactele principale inchise).