Aparatul integral

Acest aparat de comutatie a fost dezvoltat de firma Telemecanique in

idea de a realiza intr-un singur aparat atat un contactor (1 – 3 milioane de

manevre) cat si un intreruptor limitator. Schita de constructie este

prezentata in Fig. 1, schema bloc este prezentata in Fig. 2, iar in Fig. 3 este

prezentata caracteristica de protectie.

Fig. 1. Schita de constructie

Fig. 2. Schema bloc

Fig. 3. Caracteristica de protectie

Intreruptorul limitator de curent continuu

Aproximativ 40% din energia electrica produsa este utilizata in

instalatii de curent continuu (tractiune electrica – metrou, tranvai,

troleibuz, locomotive, instalatii de electroliza, instalatii de actionari

electrice).

Energia electrica in curent continuu se obtine prin redresarea cu

diode si/sau tiristoare, deci cu dispozitive cu capacitate termica redusa. Din

acest motiv este necesar ca instalatiile de curent continuu sa fie protejate

cu intreruptoare de putere rapide, capabile sa limiteze curentul de

scurtcircuit ca amplitudine si durata in vederea solicitarii la minimum a

dispozitivelor semiconductoare de putere.

Datorita acestei limitari, constructia intreruptorului necesita o

cantitate mai redusa de materiale active (cupru, aliaje speciale pentru

contacte, materiale pentru contacte). Curentii de scurtcircuit pot atinge

valori pana la 60...80 kA iar limitarea lor pana la valori de 20...40 kA are o

mare insemnatate tehnica si economica.

Fig. 1. Solutie constructiva a unui intreruptor limitator de c.c.

Principiul de functionare. In Fig. 1. este prezentata o solutie

constructiva a unui intreruptor limitator de curent continuu pe care se

poate urmari modul de functionare. Bornele aparatului sunt notate cu A si

B. La separarea pieselor de contact 1 si 2, apare un arc electric intre aceste

piese (faza I). acest arc electric este impins de fortele electrodinamice pe

rampele 4 si 5, dupa ce piesa 3 se roteste spre stanga, in jurul axului O

(faza II). In final (faza III), arcul electric arde intre varfurile rampelor 4 si

5, in camera de stingere 7. Conexiunea 6 este necesara mentinerii

curentului electric dupa rotirea piesei 3.

In Fig. 2. sunt prezentate diagramele de curent si tensiune la

intreruptorul limitator de curent continuu. La aparitia unui curent de

scurtcircuit, se depaseste valoarea curentului nominal In, si curentul are

tendinta sa creasca pana la valoarea Isc de durata a curentului de

scurtcircuit. In momentul ajungerii la la curentul calibrat Ic, un declansator

static (sau electrodinamic) transmite un impuls mecanic piesei 3 din Fig.

5.14. In momentul O2 piesele de contact se separa si intre ele apare un arc

electric (faza I) pe durata ta1. Durata de vehiculare a arcului electric pe

rampele 4 si 5, este notata cu ta2, iar cu ta3 este notata durata arcului in

camera de stingere.

Observatii:

Prin constructia mecanica a intreruptorului este necesar sa se asigure

o aparitie timpurie a arcului electric (durata prearc, tpa , cat mai mica) si o

introducere rapida a arcului electric in camera de stingere pentru ca

aparatul sa fie limitator.

Curentul real care trece prin intreruptor nu va fi curentul i1, ci

curentul i2 cu valoarea maxima il. Dupa stingerea arcului electric (i2 = 0),

tensiunea la bornele aparatului de comutatie este Un.

Tensiunea maxima Ua a arcului electric cat si durata arcului ta depind

de tipul constructiv al camerei de stingere.

La intreruptoarele limitatoare, timpul tpa scurs intre atingerea

curentului calibrat Ic si momentul separarii pieselor de contact este de

aproximativ 3 ms la intreruptoarele echipate cu declansator static si numai

1 ms la intreruptoarele echipate cu declansator electrodinamic.

Fig. 2. Diagramele de curent si tensiune la intreruptorul limitator de c.c.

In Fig. 3. este prezentata schita de constructie a unei cai de curent

dintr-un intreruptor limitator de curent continuu.

Fig. 3. Schita de constructie a unei cai de curent

A, B – bornele aparatului; 1, 2 – barele conductoare; 3 –

contacte de regim permanent; 4 – contacte de arc; 5, 6 –

rampe; CS – camera de stingere; 7 – placi

feromagnetice; 8 – piese izolante; 9 – placi

feromagnetice exterioare; 10 – resort pentru asigurarea

fortei de apasare in contactul de arc ; 11 – resort pentru

asigurarea fortei de apasare in contactul de regim

permanent; 12 – parghie de declansare asupra careia

actioneaza forta de declansare Fd (a declansatorului static

sau electrodinamic); 13 – surub reglabil;