APARATE DE COMUTATIE FOLOSITE IN STATIILE DE TRANSFORMARE

APARATE DE COMUTATIE FOLOSITE IN STATIILE DE TRANSFORMARE

ARCUL ELECTRIC

Arcul electric - este un fenomen de descarcare electrica in diferite medii, care apare la stabilirea unei circulatii de curent, dar mai ales la intreruperea unei circulatii de curent intre contactele aparatului de comutatie datorita diferentei de potential.

Intensitatea( puterea ) arcului electric depinde de :

tensiunea dintre contacte care determina intensitatea campului electric dintre contacte (care se indeparteaza)

intensitatea curentului electric (puterea) din circuit

mediul de stingere in care sunt plasate contactele

curentul alternativ sau continu :

La comanda de deschidere scade presiunea de contact →cresterea rezistentei de contact→cresterea temperaturii la nivelul contactelor.

Contactele se departeaza dar raman la o distanta mica. Curentul continua sa treaca intre contactul cu polaritate (-) spre anod (+).

Coloana de arc este sustinuta de urmatoarele fenomene :

Fenomenul de emisie termoelectrica pe contactul cu rol de catod (-)

Fenomenul de ionizare termica de volum ( particulele de gaz dintre contacte se ionizeaza ). Datorita temperaturii ridicate se formeaza ioni pozitivi si electroni liberi. Electronii se orienteaza spre anod (+) si ionii spre catod(-).

Are loc si o ionizare prin soc de electroni. Electronii in drum spre anod ciocnesc particulele neutre pe care le ionizeaza.

Arcul electric este materie in stare de plasma ( amestec de ioni pozitivi si electroni liberi in echilibru electric cu exteriorul ).

numarul electronilor = numarul ionilor pozitivi

Temperatura arcului poate atinge valorii foarte inalte pana la 6000°C.

Arcul electric se poate stinge sau nu cand contactul mobil ajunge la capat de cursa.

MIJLOACE SUPLIMENTARE SI METODE CE TREBUIESC

APLICATE PENTRU STINGEREA ARCULUI ELECTRIC

Divizarea arcului in mai multe arcuri scurte folosind mai multe perechi de contacte inseriate.

Suflarea arcului cu un mediu de stingere rece si neionizat. ( suflare transversala, longitudinala, mixta ).

Suflarea arcului pe calea magnetica.

Aducerea arcului in contact cu pereti reci ( separatori de sarcina la m.t.).

EFECTELE ARCULUI ELECTRIC

Efecte termice ( de incalzire )

Efectul electodinamic ( se transmit contactelor )

Fortele electrodinamice ce apar in interiorul arcului actioneaza asupra contactului ca forte mecanice.

Ca medii de stingere pentru arcul electric se folosesc :

- ulei

- aer comprimat

- aer

- nisip de cuart

- hexaflorura de sulf

- expansina ( un mestec de apa, glicerina si alcool )

- vid

INTRERUPTOARE SI DISPOZITIVE

DE ACTIONARE

Întreruptorul este un aparat electric de comutatie capabil sa stabileasca , sa suporte si sa intrerupa curentii in conditiile normale ale circuitului si in conditiile anormale determinate (scc, suprasarcini, etc.) .

Rolul principal al unui intreruptor este acela de a rupe si stabili curentul electric din circuit, precum si de a stinge arcul electric format in timpul acestui proces.

Întreruptoarele se clasifica dupa :

a)     tipul instalatiei in care sunt utilizate :

Ø     pentru instalatii interioare ;

Ø     pentru instalatii exterioare ;

Ø     intreruptoare capsulate.

b)     mediul de stingere :

Ø     cu ulei mult ;

Ø     cu ulei putin ;

Ø     cu aer comprimat ;

Ø     cu hexafluorura de sulf (SF 6) ;

Ø     cu expansina (amestec de apa si etilen glicol) ;

Ø     cu vid ;

Ø     cu suflaj magnetic ;

c)     dispozitivul de actionare ;

Ø     cu dispozitiv separat de intreruptor ;

Ø     cu dispozitiv care face parte din ansamblul intreruptorului .

Principalele caracterstici ale intreruptoarelor utilizate in instalatii sunt :

Ø     tensiunea nominala : 1 (3,6); 7,2 ; 12 ; (17,5 ) ; 24 ; (30) kV etc.

Ø     curentul nominal : 400; 630; 800; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300 A .

Curentul de rupere al intreruptorului la o tensiune data este curentul de scc garantat pe care intreruptorul il poate intrerupe in conditii normale fara sa se deterioreze si fara sa fie periclitata functionarea normala ulterioara .

Valorile nominale ale capacitatii de rupere sunt :

Ø     8; 10 ; 12,5 ; 5 ; 16 ; 20 ; 25 ; 31,5 ; 40 ; 50 kA .

Ø     Pentru mediul in care se amplaseaza intreruptoarele se va lua in considerare urmatorul domeniu de temperaturi :

Ø     valoarea maxima absoluta  +40^¤C

Ø     valoare maxima a mediei de 24 ore  +35^¤C

Ø     valoarea minima absoluta :

a)     pentru conditii normale de lucru :

Ø     in exterior = - 30 ^¤C

Ø     in interior = - 5 ^¤C

b)     pentru conditii severe de lucru :

Ø     in exterior = -50 ^¤C

Ø     in interior = - 20 ^¤C

La intreruptoarele de interior nu este permisa umezirea suprafetei izolatiei solide ; daca acest lucru nu se poate realiza , se va recurge la conditionarea aerului sau se vor alege intreruptoarele de tip exterior .

Dispozitivul de actionare a intreruptoarelor de inalta tensiune este un aparat montat separat sau facand corp comun cu intreruptorul si destinat sa inchida , sa mentina inchis si sa deschida intreruptorul respectiv.

Dispozitivul de actionare trebuie sa poata asigura ciclul de functionare pentru care este garantat intreruptorul si sa posede contacte de blocaj impotriva anclansarilor repetate (pompaj) .

Dispozitivele de actionare se clasifica astfel :

a)     dupa modul de actionare in :

Ø     dispozitive manuale, la care inchiderea intreruptorului se executa folosind exclusiv energia operatorului ;

Ø     dispozitive solenoidale (DSI) , care folosesc pentru manevre energia furnizata de o sursa exterioara (bateria de acumulatoare , redresoare , etc. )

Ø     dispozitive cu servomotor, la care inchiderea intreruptorului se realizeaza pe baza energiei acumulate intr-un resort sau greutate (MRI , MRITM , MR*) ; UGP*) ; DRI*) ; PPM - IO *) ;

Ø     dispozitive pneumatice la care inchiderea intreruptorului se face pe baza energiei acumulate in aerul comprimat (DPI*)

Ø     dispozitive oleopneumatice care folosesc pentru inchiderea si deschiderea intreruptorului energia acumulata intr-un gaz comprimat (azot) , transmiterea comenzilor facandu- se hidraulic ;

b)     dupa tipul instalatiei in care acestea se monteaza :

Ø     pentru instalatii interioare ;

Ø     pentru instalatii exterioare ;

c)     dupa pozitia relativa fata de intreruptorul comandat :

Ø     dispozitive de constructie independenta, cuplate cu intreruptorul respectiv prin piese intermediare ;

Ø     dispozitive care fac corp comun cu intreruptorul , fiind o parte integranta a acestuia ;

d)     dupa felul ciclurilor de functionare :

Ø     dispozitive care pot functiona in cicluri cu repetarea automata a inchiderii ;

Ø     dispozitive care nu pot functiona in astfel de cicluri ;

În cazul dispozitivelor de actionare cu acumulare de energie , acumularea trebuie sa fie suficienta pentru a realiza in bune conditii ciclul de functionare , asigurandu-se blocarea comenzilor cand parametrii surselor de energie nu sunt la limitele de valori admise .

La dispozitivele cu resort, comanda armarii resortului trebuie sa se faca electric, voit , dar de preferinta automat .

La dispozitivele de actionare cu fluide sub presiune comanda pornirii si opririi compresorului (pompei) trebuie sa se faca automat.

SEPARATOARE SI DISPOZITIVE

DE ACTIONARE

Separatorul este un aparat mecanic de comutare care in pozitia " inchis " asigura trecerea curentilor in conditii normale si de avarie, iar in pozitia "deschis" pentru motive de securitate asigura o distanta de izolare predeterminata intre bornele fiecarui pol.

Separatoarele se clasifica in :

a) - de interior ;

- de exterior ;

b) - de sarcina ;

- normale ;

c)     - monopolare ;

- multi polare ;

d)     - separatoare cutit ;

- separatoare rotative ;

- separatoare de translatie ;

- separatoare basculante ;

- separatoare pantograf ; semipantograf ;

e)     - separatoare cu simpla separare ;

- separatoare cu dubla separare ;

f)      - cu cutite de legare la pamant a instalatiei ;

- fara CLP ;

g)     - actionate manual ;

- actionate pneumatic ;

- actionate prin servomotor ;

- alte actionari .

Cu separatoarele normale pot fi intrerupte si circuite parcurse de curenti mici, stabiliti prin ITI de catre fiecare sectie.

Cu separatoare de sarcina se pot intrerupe curenti ale caror valori nu depasesc curentul nominal al separatoarelor de sarcina .

Atat in cazul actionarii prin servomotor, cat si in cazul actionarii pneumatice, separatoarele trebuie sa aiba si posibilitatea actionarii manuale .

Separatoarele la care comanda se face de la distanta vor avea semnalizari corespunzatoare care sa indice pozitia separatorului si a dispozitivului de actionare.

Aceste semnalizari vor fi mentinute permanent in deplina stare de functionare.

În cazul separatoarelor cu CLP se va prevedea un blocaj care sa permita manevrarea CLP numai cand separatorul este deschis .

Dispozitivele de actionare ale separatoarelor vor fi prevazute cu blocaje impotriva deschiderii lor sub sarcina ( inclusiv blocajul mecanic) .

Dispozitivele de actionare ale separatoarelor de exterior vor fi prevazute cel putin cu lacate care sa blocheze separatorul in pozitia "inchis" respectiv "deschis" dupa caz ;cheile acestor lacate vor fi incredintate numai persoanelor autorizate pentru manevre la separatoarele respective .