Aparate Electrice

Aparate Electrice

APARATE ELECTRICE - Introducere • Aparatele electrice (AE) sunt elemente indispensabile instalatiilor electrice, amplasate de obicei între sursa de energie S si consumatorul C, dar acestea intervin atât în instalatiile de producere cât si în cele de utilizare a energiei electrice • Aparatele electrice reprezinta ansambluri specializate, continând elemente electrice, magnetice,(conductoare sau izolatoare) dar si mecanice, care asigura comanda, protectia, controlul si reglajul bunei functionari în instalatiile în care au fost incluse

CLASIFICAREA Aparatelor electrice • • • • • • • • •

Criterii de clasificare a aparatelor electrice: - functionalitate (principalul criteriu, prezentat ulterior) - natura curentului: de c.c. sau de c.a. - numarul de poli (cai de curent):monopolare, bipolare, tripolare, multipolare - dupa locul de utilizare: de “exterior” sau de “interior” - dupa valorile tensiunii de lucru: de joasa sau de înalta tensiune - dupa valorile curentului de lucru: aparate electrice “grele” sau aparate electrice “usoare” - dupa principiul de functionare: electromagnetice, electrodinamice, electronice (statice), electropneumatice - dupa mediul de stingere a arcului electric: IUP (IO), întrerupatoare cu SF6 sau întrerupatoare “cu vid”

Tipuri de Aparate electrice (dupa functionalitate) • Aparate electrice de comutatie (automate sau neautomate, cu arc electric sau fara arc electric, de tip comutator, contactor sau de tip întrerupator) • Aparate electrice de protectie, care sesizeaza valorile periculoase (de defect) ale unor marimi (electrice sau neelectrice) si asigura o comanda convenabila “de protectie” (de “deconectare” obisnuit), deosebind declansatoare, relee, sigurante fuzibile • Aparate electrice limitatoare, ce “limiteaza” valorile unor parametri (de obicei electrici) la limite nepericuloase : deosebim limitatoarele de curent (bobine de reactanta, sau alte tipuri) si descarcatoarele (DRV, cu oxizi metalici etc.)

Tipuri de Aparate electrice (dupa functionalitate) • Aparate electrice de comanda, control si semnalizare: butoane de comanda, lampi de semnalizare sau ansambluri cu functii similare pentru instalatii mai complexe • Aparate electrice stabilizatoare si amplificatoare: stabilizeaza sau amplifica marimi (de obicei electrice) in vederea compararii cu o referinta si a realizarii unui reglaj automat • Aparate electrice de actionare ce furnizeaza energia mecanica pentru asigurarea deplasarilor predeterminate utile legate de functionarea unui ansamblu: exemplu tipic pentru aparatele electrice de comutatie sunt electromagnetii

APARATE ELECTRICE NEAUTOMATE • Aparatele electrice neautomate sunt destinate conectrii si deconectarii circuitelor electrice de curent continuu sau alternativ de joasa tensiune. • Ele au urmatoarele caracteristici: • – actionare manuala atât la închidere cât si la deschidere; • – nu au elemente de protectie, masurare si reglaj; • – nu pot întrerupe curenti de serviciu mai mici sau egali cu curentul • nominal; • – nu au rolul si nu pot sa întrerupa curentii mari de suprasarcin sau de scurtcircuit; • – au o manevrare rara, cu o frecventa redusa de conectare; • – sunt actionate manual, atât la deschidere cât si la închidere.

CARACTERISTICILE TEHNICE ALE APARATELOR ELECTRICE NEAUTOMATE • Functionarea aparatelor electrice neautomate este posibil numai în conditiile tehnice date de parametrii electrici si mecanici nominali, pentru care aceste aparate au fost construite. Daca este necesara modificarea unuia dintre acesti parametrii trebuie ales un aparat cu alte caracteristici electrice si constructive.

•

•

•

• •

Tensiunea nominala: este tensiunea la care este posibila functionarea aparatului sau tensiunea maxima a reelei la care functionarea are loc fara pericol de distrugere a aparatulu Curentul nominal reprezinta valoarea intensitatii curentului care poate trece prin aparat un timp nedefinit de lung fara deteriorarea acestuia, sau pentru care functionarea aparatului este optim (în cazul bobinelor de actionare etc.) Rezistenta la uzura mecanica este o caracteristica pur mecanica si determina numarul de manevrari pentru care functionarea este garantata, deci si timpul dupa care un aparat va trebui sa fie înlocuit. Frecvena de conectare reprezinta numarul maxim posibil de manevrari la tensiune si intensitatea nominala, în unitatea de timp. Durata de functionare, Capacitatea de rupere/inchidere, gradul de protectie.

APARATE ELECTRICE ŞI ELECTRONICE DE COMUTAŢIE ŞI DE PROTECŢIE • Relee şi contactoare Releele reprezintă cele mai simple aparate discrete de comutaţie a circuitelor electrice prin închiderea sau/şi deschiderea bruscă a unui sau mai multe contacte electrice şi ieşire sub acţiunea unui anumit semnal de intrare, când acesta din urmă depăşeşte o anumită valoare prescrisă. A doua funcţie principală a releelor, în afară de cea de comutaţie discretă, o constituie separarea electrică a circuitului de ieşire faţă de circuitul de intrare, care este necesară pentru a avea diferite valori ale tensiunilor şi curenţilor de intrare şi ieşire. Unele relee, de exemplu cele electrice, mai pot asigura încă o funcţie – de amplificare a semnalului de ieşire faţă de semnalul de intrare, adică pot servi ca amplificatoare.

Releele electromagnetice şi electronice •

Releele şi contactoarele electromagnetice sunt cele mai simple aparate de comutaţie discretă. Elementul de intrare al lor reprezintă o bobină cilindrică, constituită dintrun anumit număr de spire circulare, care înfăşoară un miez magnetic închis, de exemplu, dreptunghiular. Trei laturi ale acestui miez sunt fixe, iar a 4–a latură este mobilă, deoarece are construcţia unei pârghii sau a unei clapete, care poate fi atrasă fie de un resort, fie de bobină.

Întrerupătoare automate tipice •

Întrerupătoarele automate tipice (IAT) sunt cele mai răspândite aparate electrice de comutaţie şi de protecţie, fiind utilizate la alimentarea cu curent electric şi protejarea la scurtcircuit şi suprasarcină a tuturor dispozitivelor, utilajelor şi instalaţiilor electrice. În multe cazuri însă IAT pot asigura şi alte tipuri de protecţie, de exemplu la minicurenţi de scurgere la masă (corp) sau la dispariţia tensiunii unei faze. Protejarea este funcţia principală, care se efectuează prin deconectarea automată a circuitelor alimentate în cazuri de depăşire a curenţilor prescrişi (sau prestabiliţi). Comutarea manuală sau automată de la distanţă prin intermediul unui electromagnet este o funcţie auxiliară, necesară pentru deconectarea circuitelor de la reţeaua electrică de alimentare în cazul unor reparaţii, deoarece mecanismul de zăvorâre mecanică al lor are un număr limitat de comutări. În cazuri când sunt necesare un număr relativ mare de comutări pe oră se folosesc contactoarele, conectate la ieşirea întrerupătoarelor, deoarece contactoarele nu sunt prevăzute cu funcţii de protecţie.

SEPARATOARE DE JOASA TENSIUNE Separatoarele de joasa tensiune servesc la separarea vizibila a unui circuit, pentru efectuarea unor operatiuni de revizie sau reparatii ce nu se pot executa sub tensiune. Ele pot întrerupe doar circuite aflate sub tensiune, dar neparcurse de curent. Deoarece în pozita închis separatoarele sunt parcurse de curent nominal, presiunea de contact realizata de contactul fix pe cutitul de contact trebuie sa asigure o rezistenta de contact cât mai redusa. Întrucât separatoarele se închid si se deschid când prin circuit nu trece curent, nu se formeaza arc electric între contactele separatorului si de aceea nu sunt prevazute cu camere de stingere. Separatoarele nu pot asigura protectia la supracurent a consumatorilor, drept care este necesar un aparat suplimentar (siguranta fuzibila sau întrerupator automat).