APARATE ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE

1. Consideratii generale

Din definitia retelei electrice,  " ansamblu de linii si instalatii electrice

conectate între ele , care folosesc la transmiterea  energiei electrice de la

producere la consum ", rezulta ca aceasta este formata din elemente  care

asigura transmiterea propriu -zisa  a energiei electrice - liniile electrice - si

puncte de conexiuni - " un ansamblu unitar de dispozitive, aparate si

echipamente care asigura exploatarea retelei, în sensul conectarii liniilor

electrice, a surselor si receptorilor, a protejarii acestora si a masurarii

marimilor ce le caracterizeaza functionarea  în regim normal si de defect ".

Pentru ca o retea electrica sa poata fi controlata  sunt necesare

echipamente electrice cu care sa se  închida ( conecteze ) si sa se deschida 

(deconecteze) circuite electrice ( surse, linii electrice, receptori ), când 

acestea sunt parcurse de curenti normali sau de defect . Echipamentul

electric cu care se asigura aceasta activitate este diferit ca : aparate electrice

de conectare si separare.

Însa , conectarea si deconectarea unui circuit,  respectiv  controlul sau,

este necesar în regim normal ( când este expus unor marimi electrice ce au

valori în limite normale)  dar si în regim de defect ( când marimile  electrice

au valori diferite, respectiv solicitarile sunt mult mai mari.

Datorita solicitarilor diferite, corespunzatoare celor doua regimuri si

aparatele  electrice necesare activitatii de control, trebuie sa aiba

caracteristici diferite . Ca urmare , în practica exploatarii unei retele

electrice, aparatele electrice cu care se  asigura controlul acestora în regim

normal, sunt diferite ca   aparate electrice de conectare si separare , iar cele cu

care se asigura controlul în regim de defect sunt definite  ca  aparate de

conectare   de protectie .

Evident, un aparat de conectare poate asigura atât controlul în regim

normal cât si în regim de defect, daca are caracteristicile electrice

corespunzatoare .

La rândul sau, activitatea de control poate  avea scopuri diferite în

functie de natura elementului retelei electrice , la care se refera. Astfel,

controlul unui receptor consta în comanda acestuia în scopul pornirii ,

opririi, inversarii sensului de rotatie, etc., în conformitate cu o anumita

functie scop determinata de rolul functional al acestuia. Evident , pentru un

receptor este necesar si controlul în scopul protejarii lui.

Activitatea de control a unei linii electrice (latura a retelei) nu are ca 

scop o anumita functie de comanda , ci doar punerea si scoaterea ei de sub

tensiune, în scopul asigurarii tensiunii la consumator .

Din acest motiv, aparatele electrice cu care se asigura  controlul

elementelor unei retele electrice, are,  de regula,   caracteristici diferite de

cele cu care se asigura  controlul ( comanda ) receptorilor .

In scopul asigurarii activitatii de exploatare a unei retele electrice,

respectiv a coordonarii si controlului, aceasta trebuie  sa  aiba si 

posibilitatea  de a fi supravegheata ( observata).

Multimea marimilor ce trebuie observate ( supravegheate ) în timpul

activitatii de exploatare a unei retele electrice, este formata din valorile

marimilor electrice ( în regim normal si de defect ), din pozitia aparatelor 

electrice de conectare, separare si protectie, precum si din marimi ce

evidentiaza cauzele ce au determinat un anumit  eveniment ( de ex. actiunea

unui aparat de  conectare, de protectie ).  

Ca urmare, o retea electrica trebuie sa fie prevazuta cu aparate si

instrumente electrice de masura, semnalizare si protectie .

Aparatele electrice de protectie,(denumite RELEE) cu care se asigura

observarea unei retele, sunt cele care au rolul de a sesiza, indentifica si

localiza un regim de defect si de a transmite aceasta informatie unui aparat

capabil sa actioneze în scopul protejarii retelei ( sau unui element al

acestuia ), respectiv unui aparat de conectare de protectie.

2. Tipuri de aparate electrice de joasa tensiune

Pe seama celor  de mai sus , aparatele electrice de joasa tensiune

utilizate în realizarea retelelor electrice, respectiv a punctelor de conexiuni

(nodurilor ) si care asigura conducerea si deservirea operativa  a acestora, se

clasifica astfel:

a) aparate electrice de conectare  si separare ;

b) aparate electrice pentru comanda motoarelor electrice ;

c) aparate electrice de conectare de protectie ;

d) aparate electrice de masura ;

e) aparate electrice diverse .

3. Caracteristicile aparatelor electrice

Datorita solicitarilor electrice, mecanice si de mediu la care este expus

un aparat electric, acesta trebuie sa aiba caracteristici corespunzatoare

locului din retea în care va fi montat.

Pe seama solicitarilor electrice prezentate în cap.11 si a

caracteristicilor mediului ambiant , rezulta ca un aparat electric este necesar

sa fie caracterizat prin urmatoarele trei tipuri de caracteristici :

3.1. Caracteristici electrice :

a) curentul nominal ( In ), este valoarea maxima de durata pe care o

poate suporta calea de curent a aparatului electric, respectiv valoarea

curentului ce asigura stabilitatea termica în regim de lunga durata ( 11.36.)

Aceasta valoare este indicata de producator pentru anumite conditii de

mediu

b) tensiunea nominala ( Un ) este determinata de nivelul de izolatie al

aparatului, dimensionata sa asigure protectia împotriva atingerilor  indirecte

( a carcasei ) ;

c) rezistenta de izolatie , caracterizeaza calitatea izolatiei si determina

pierderile de energie electrica transversale, limiteaza posibilitatile  de

electrocutare în cazul unei atingeri directe sau indirecte în retele  cu neutrul

izolat . Normativele impun ca valoarea acestei rezistente sa fie de cel putin

10 MΩ în stare  uscata si de 2 MΩ în cazul starii umede a izolatiei aparatului

d) capacitatea de rupere , reprezinta valoarea maxima a curentului pe

care îl poate întrerupe aparatul de conectare . Valoarea capacitatii de rupere 

este cuprinsa între : zero ( în cazul aparatelor de conectare de separare ) ; In ,

în cazul aparatelor de conectare care au rolul de comanda si punere sub

tensiune  (întrerupatoare cu pârghie ) si  ( 5 - 40 ) In , în cazul aparatelor de

conectare de protectie ;

e) curentul limita termic ( Ilt ) , reprezinta valoarea maxima a

curentului pe care o poate suporta aparatul în regim de scurta durata, un timp

tlt , respectiv, care asigura conditia  :                               

                                                         

Daca aceste valori nu sunt indicate  de producator se considera  :

Ilt = 10 . In  si tlt = 1 sec .

f) curentul limita dinamic ( Ilt ) este valoarea maxima a curentului pe

care o poate suporta aparatul fara a se deteriora , datorita  solicitarilor

electrodinamice produse de curentii ce-l strabat, respectiv se impune

conform :

Ilt  ≥isoc                                                            

g) rezistenta  nominala la uzura electrica, reprezinta capacitatea pieselor cu

care se realizeaza contactele electrice, de a rezista actiunii curentului si a

arcului electric . Se exprima în procente din  rezistenta la uzura mecanica si

exprima câte  comutatii suporta camera de stingere a aparatului.

3.2. Caracteristici  mecanice

a) Rezistenta nominala la uzura mecanica, reprezinta numarul de

actionari pe care-l suporta aparatul, în gol. Aceasta este o  caracteristica a

mecanismului de actionare a aparatului ;

b) Durata relativa nominala de conectare, exprima în procente durata

trecerii curentului (Δt conectat , fig.11.4. ) pe parcursul unui ciclu ( Δt ciclu,

fig.11.4)

 si este specifica , asa cum s-a  aratat în  paragraf 11.2.2.1., aparatelor de

conectare cu functionare  ciclica.

3.3. Caracteristici constructive

Caracterizeaza aparatul din punct de vedere a conditiilor de mediu în

care poate functiona, a asigurarii securitatii personalului ce îl deserveste,

precum si protectia sa intrinseca .

Codul utilizat este  IP, ca si în cazul tuburilor izolante si de protectie ,

urmat de doua sau trei cifre , având urmatoarea semnificatie :

- prima cifra cu valori cuprinse intre 0-6 , caracterizeaza :

a) Gradul de protectie împotriva accesului la partile periculoase

interioare, de exemplu :

0 - neprotejat ;

1 - protejat împotriva  accesului cu dosul palmei ;

2 - idem, cu un deget ;

6 - idem, cu o sârma .

b) Gradul de protectie împotriva patrunderii corpurilor straine,

inclusiv praf , de exemplu :

        0 - neprotejat ;

1 - protejat  împotriva corpurilor solide cu diametrul mai mare  de 50

mm;

2 - idem, cu diametrul mai mare de 12,5 mm ;

5 - protejat împotriva prafului ;

6 - etans la praf .

- a doua cifra , cu valori  între  0 - 8, indica gradul de protectie  asigurat, prin

carcasare  împotriva  efectelor daunatoare asupra aparatului datorate

patrunderii apei, de exemplu :

0 - neprotejat ;

1 - protejat impotriva caderilor verticale ale stropilor de apa ;

3 - protejat împotriva apei pulverizate ;

7 - protejat impotriva efectelor unei scufundari temporare în apa ;

8 - idem, prelungite în apa.

- a treia cifra, cu valori cuprinse intre  0 - 5 , caracterizeaza gradul de

protectie mecanica

În cazul asigurarii protejarii prin carcasare pe lânga primele doua

cifre, codul poate contine una sau doua litere dintre care prima se considera

aditionala ( A,B,C,D), iar a doua  suplimentara (H, M, S, W).

Litera aditionala arata gradul de protectie a persoanelor împotriva

accesului la partile periculoase.

Literele  aditionale se utilizeaza numai :

- daca protectia reala împotriva accesului la partile periculoase este

mai ridicata decât cea indicata prin  prima cifra caracteristica ;

- sau  daca este mentionata numai protectia împotriva accesului la

partile  periculoase, prima cifra caracteristica fiind înlocuita  printr-un X.

Exemplu :

- A - protejat împotriva accesului  cu dosul mâinii ;

- B - idem, cu un deget ;

- C - idem, cu o scula ;

- D - idem, cu o sârma .

Litera suplimentara, permite ca în standardele specifice de produs sa

se  poata adaoga  o informatie  suplimentara si se amplaseaza dupa a doua

cifra caracteristica sau dupa litera aditionala.

Exemplu :

- H - aparat de înalta tensiune ;

-M - încercare de verificare a protectiei împotriva efectelor daunatoare

datorate patrunderii apei , efectuata la echipamente care au parti mobile în

miscare ( de ex. rotorul unei masini electrice );

- S - idem, cu parti mobile stationare ( de ex. statorul unei masini

electrice) ;

- W - echipament conceput sa poata fi utilizat în conditii atmosferice

specifice si unde sunt prevazute masuri sau procedee suplimentare de

protectie.

Pentru aparatele  care lucreaza în medii cu gaze sau vapori explozivi

s-au stabilit grade speciale de protectie.

Pentru aparatele electrice folosite de publicul larg, din punct de vedere

a modului în care se asigura protectia împotriva electrocutarii, exista  o

clasificare speciala .

Marcarea bornelor.

- Bornele unui aparat electric se marcheaza cu litere si simboluri pentru a

usura efectuarea legaturilor .

- Bornele aparatului electric care se leaga la sistemul trifazat al sursei

de alimentare se marcheza cu literele R,S,T.

- Începutul înfasurarilor unui motor electric, sau bornele aparatului ce

se leaga la acestea se marcheza cu literele A,B,C.

- Sfârsitul înfasurarilor unui motor electric sau bornele aparatului

electric  ce urmeaza sa se lege la acestea se marcheaza cu literele x,y,z fig.

11.9.c.

- Borna aparatului electric sau a unui  receptor , care se leaga la

pamânt sau la conductorul de nul de protectie ( PE ) se marcheza cu

simbolurile ┴ ,┴ .

11.2.3. Aparate electrice de conectare si separare .

Asa cum s-a aratat , aceste aparate  au rolul de a conecta  si  deconecta

( controla ) circuite electrice parcurse de curenti cu valori de regim normal,

inclusiv de suprasarcina si au urmatoarele  caracteristici specifice :

- sunt comandate manual, de pe aparat sau de la distanta, în sensul ca ,

actionarea lor este determinata de actiunea voita a unui operator uman

( deoarece nu sunt prevazute  cu dispozitive de comanda automata ) ;

- frecventa de manevra este relativ redusa .

a) Prize cu fise , au rolul  de a alimenta receptori debrosabili, mono

sau trifazati, de regula electrocasnici . Prin introducerea fisei receptorului

electric în priza, se realizeaza , de regula, numai conectarea  la reteaua 

electrica nu si comanda receptorului respectiv.

Comanda propriu -zisa ( controlul ) , se asigura cu aparate electrice de

comanda montate pe receptorul electric.

Prizele cu fise pot fi fara , sau cu contact de protectie în care  caz,

contactul de protectie se realizeaza înaintea  celor de alimentare cu energie

elctrica.

Prizele bipolare necesare alimentarii receptorilor  monofazati, au 

curentul nominal ( de conectare, deconectare ) de 10 A. Ca urmare,

receptorii electrici  monofazati, destinati a fi alimentati prin fise, de la prize

bipolare, nu au  ( sau nu trebuie sa aiba) o putere mai mare de 2 kVA .

Fisele bipolare se fabrica pentru doua game de curenti 6 A, respectiv 

10A.

Prizele cu fise pentru alimentarea receptorilor electrici trifazati au o

gama de

curenti nominali mai larga ( 6 - 63 A ).

O solutie particulara de realizare a unei prize cu fise  o reprezinta

cuplele, necesare alungirii unui curent electric .

Prizele cu fise , reprezentând contacte ce se realizeaza prin  "

introducere"

 nu au practic capacitate de rupere. Curentul nominal reprezinta curentul

admisibil  al caii de curent, îndeosebi cel suportat de contactele electrice .

b) Intrerupatoare si comutatoare pentru comanda receptorilor de iluminat.

Întrerupatoarele  electrice pentru comanda receptorilor de iluminat ,

pot fi mono , bipolare sau duble  si comanda individual unul ( mono sau

bipolare ) sau doua receptoare de iluminat .

Comutatoarele electrice asigura posibilitatea unei comenzi mai ample

a unuia sau mai multor receptoare de iluminat.

Aceste  aparate au tensiunea nominala de 250 V, curentul nominal de

10 A si o frecventa de conectare( comutatie electrica ) de 30 conectori /ora.

Fiind destinate uzului general, se impune montarea lor numai pe

partea dinspre faza, pentru a sigura protectia impotriva electrocutarii în cazul

interventiei la receptorul de iluminat. Capacitatea de rupere, egala cu

valoarea curentului nominal, este asigurata pe seama  unei anumite viteze de

deplasare a contactului mobil, determinata de energia  acumulata într-un

resort, tensionat de actiunea  operatorului uman.

a)     Intrerupatoare cu pârghie , bi sau tripolare , acopera gama  de curenti 

nominali

( 25 ÷ 1000 A) si se folosesc pentru punerea si scoaterea de sub tensiune a

tablourilor electrice, pentru comanda în grup a  unui numar mare de

receptoare de iluminat, precum si pentru alimentarea unor receptori de forta .

Capacitatea  de rupere  egala ca valoare cu valoarea  curentului nominal este

asigurata pe seama vitezei de deplasare a contactului mobil , actionat de

energia acumulata într-un resort.

b) Intrerupatoare si comutatoare pachet .

Aceste aparate electrice de conectare au o forma speciala de realizare,

prin  suprapunerea pe un ax ( care le si actioneaza) a unor elemente identice .

Contactele  electrice  fixe sunt amplasate pe un disc izolator din bachelita,

iar cele mobile, din bronz fosforos , sunt solidare cu axul central. Intre

maneta de actionare si axul central se monteaza un dispozitiv de sacadare cu

resort care asigura si capacitatea de rupere nominala.

Prin realizarea unor legaturi exterioare, între contactele diferitelor

pachete se poate obtine un comutator pachet, respectiv un întrerupator cu o

functie  mai complexa ( de ex. comutatorul stea - triunghi manual ).

c) Intrerupatoare si comutatoare cu came .

Constructiv, sunt similare cu cele pachet, însa axul central actioneaza

o cama , care în functie de geometria contorului realizeaza o anumita

succesiune de conectare a contactelor. Au tensiunea  nominala de 220/380 V

, o gama de curenti nominali de ( 16 ÷ 200 A )  si se folosesc în special

pentru comanda receptorilor electrici. Capacitatea de rupere egala cu

valoarea curentului nominal se asigura tot pe seama vitezei de deplasare a

contactului mobil .

d) Separatoare electrice tripolare ,  sunt singurele aparate electrice

care au rol numai de separare electrica, nu au capacitate de rupere , întrucât

deplasarea contactului mobil se face cu viteza de manevrare a operatorului.

Se construiesc pentru curenti nominali de ( 200 ÷ 1000 A) si se

monteaza numai în pozitie  verticala, astfel încât sa se evite închiderea 

accidentala a contactelor .

11.2.4.Aparate electrice  pentru comanda motoarelor electrice .

Comanda unui motor electric necesita doua sau mai multe din

urmatoarele

operatii : pornirea, limitarea curentului de pornire, reglarea vitezei,

inversarea sensului de rotatie, oprirea .

Un motor electric este alimentat de la un tablou electric secundar

( TS),  fig.11.3., printr-un circuit electric. In TS , circuitul electric poate avea

numai aparate de protectie, daca legatura este fixa ( nedebrosabila) , sau /si o

priza cu fisa în caz contrar. Realizarea unei anumite functii de comanda,

pentru utilajul antrenat de motorul electric, se asigura cu aparate electrice

pentru comanda . 

( AEC) montate pe utilaj direct accesibile celui ce exploateaza respectivul

utilaj.

                     

                                                    Fig.11.3

Datorita complexitatii utilajului, de regula ,acesta nu contine numai

motorul electric ( sau motoarele electrice ), ci si alti receptori electrici si , ca

urmare , pe utilaj se realizeaza un tablou electric aferent acestuia ( TU ) si

care contine si aparate electrice necesare functiei de comanda .

                                                               Fig.11.4 

Aparatul electric conceput si realizat pentru a permite comanda unui

motor electric este contactorul electromagnetic, fig.11.4. Acesta închide sau

deschide o serie de contacte de lucru ( CL - care au capacitate de rupere ) sau

auxiliare (CA) , datorita deplasarii unei armaturi mobile Am, parte

componenta a circuitului magnetic .

Armatura mobila, în mod normal, este tinuta departat de partea fixa a

cicuitului

 magnetic, datorita unui resort ( R) . Pentru a o atrage este necesara o forta

electromagnetica Fem  . Fx , produsa de câmpul magnetic determinat de

curentul ce strabate bobina B . Evident, spre deosebire de celelalte aparate

de conectare, contactorul

electromagnetic are numai o pozitie stabila, cea corespunzatoare lipsei

curentului prin bobina. Mentinerea pe pozitia excitat, respectiv Am  atrasa, se

face numai daca Fem (I) > Fx, deci numai daca bobina B este conectata la o

tensiune U > Ux, unde Ux este tensiunea ce determina prin B un curent Ix ,

care  asigura conditia  Fem ( I ) > Fx .

Pe seama celor de mai sus rezulta urmatoarele caracteristici ale unui

contactor electromagnetic :

- actionarea se asigura prin încadrarea bobinei sale într-o schema

electrica de alimentare si comanda ;

- mentinerea pe pozitia actionat are loc numai daca Ubobina > Ux =

Ulimita  - în functie de tipul schemei de comanda, la  revenirea tensiunii cu

valori peste Ux , bobina se poate repune sub tensiune, fig.11.5.a., sau nu,

fig.11.5.b.

Varianta din fig.11.5.a. se poate utiliza în cazul în care  contactorul

alimenteaza receptoare care nu pornesc, iar cea din fig.11.5.b. în cazul în

care se foloseste la comanda unui motor electric, deoarece asigura blocarea

autopornirii la revenirea tensiunii, cerinta impusa schemelor electrice pentru

alimentarea receptorilor de forta.

 In acest scop s-a realizat si butonul special PO, dublu, cu un buton normal

deschis ( P) si altul NI ( O), fiind necesara automentinerea comenzii P, cu un

contact auxiliar ( CA ) al contactorului electromagnetic ;

- asigura inclusiv protectia la minima tensiune, necesara atât în

reteaua  electrica , cât si , îndeosebi , la receptoare .

In fig.11.6. se prezinta circuitul electric de alimentare a unui motor

electric trifazat si  schema electrica de comanda a contactorului

electromagnetic, cu care se asigura pornirea si oprirea motorului, protectia la

autopornire sau la reducerea tensiunii de alimentare sub valoarea Ux ( prin

alimentarea schemei de comanda de la tensiunea de servici, din amonte de

CL ) .

Pentru inversarea sensului de rotatie se foloseste  schema de comanda

din fig.11.7.b. aferenta circuitului de alimentare din fig. 11.7.a. si se bazeaza

pe  inversarea a doua faze

     

                  

                                                       Fig.11.5     

a sistemului electric trifazat de alimentare.

Reglarea vitezei motoarelor de curent alternativ se poate realiza în

limite restrânse sau mai largi, în functie de tipul motorului [23] . Pentru

motoarele asincrone, cu rotorul în scurtcircuit, utilizate pe scara larga în

actionarile electrice, nu este posibila reglarea  vitezei, decât în limitele

variatiei alunecarii cu sarcina la arborele motor.

Limitarea curentului de pornire pentru  un motor electric trifazat

asincron, este necesara atunci când nu se asigura tensiunea minima la

bornele altor motoare aflate în sarcina, fig.11.8., datorita caderii  mari de

tensiune  determinate, pe reteaua electrica de alimentare, de catre curentul de

pornire al respectivului motor, cumulata si cu caderea de tensiune

determinata de curentii de sarcina ai motoarelor aflate în functiune ( mai

mare de 12 %) .

Într-o asemenea situatie, daca cresterea sectiunii retelei nu este

avantajoasa

                                            

 

                             

                                                     Fig.11.6

 

                    

                                                 Fig. 11.7.    

economic, atunci se reduc caderile de tensiune prin reducerea curentului de

pornire al respectivului motor  electric ( MP1 , MP2 ).

In principiu, reducerea curentului de pornire  pentru un motor electric

trifazat asincron cu rotorul în scurtcircuit este posibila , fie prin introducerea

unor impedante de pornire ( Zp ) fig.11.8.a, fie prin reducerea tensiunii

aplicate înfasurarilor. Reducerea tensiunilor aplicate unui autotransformator,

fig.11.8.b., fie prin conectarea înfasurarilor la pornire si pentru o durata Δt,

în stea, iar apoi în triunghi , fig.11.9 c,d.

În fig.11.9.c., conectarea celor trei înfasurari în stea , fig.11.10.b. si apoi în

triunghi, fig.11.10.c., se realizeaza cu un comutator stea triunghi manual,

executat

                                                        Fig. 11.8

        a)                                b)                      c)                          d)

                                                                Fig. 11.9

                             a)                                      b)                                 c)

                                                        Fig.11.10    

           

                                                   Fig.11.11  

   dintr-un întrerupator pachet pe care se executa si o serie de legaturi

suplimentare. Trecerea din conexiunea stea în cea triunghi dupa un Δt

( necesar reducerii curentului de pornire pâna la valoarea  ce determina

reducerea caderilor de tensiune la valorile admisibile)  în cazul comutarii

manuale nu asigura  o apreciere judicioasa a valorii lui Δt .Din acest motiv,

se foloseste comutatorul stea - triunghi realizat cu trei contactori

electromagnetici, fig.11.9.d. In acest caz, este necesara o schema de

comanda pentru cei trei contactori electromagnetici, fig.11.11., care , cu

ajutorul releului de timp Rt , asigura aprecierea corecta a lui Δt . La apasarea

butonului P , se pune sub tensiune 3CL , iar prin închiderea contactului sau 

3CL1 se  pune sub tensiune 1CL si Rt , si ca urmare, motorul porneste în stea ,

fig.11.9.d, simultan începe masurarea timpului de conectare în stea , de catre

contactul Rt1 normal închis cu temporizare la deschidere. Dupa Δt, R t1 se

deschide, scoate pe 3CL de sub tensiune, iar prin  3CL2 si 1CL1 se pune sub

tensiune contactorul

electromagnetic 2CL , care conecteaza înfasurarile în triunghi.

Prin contactele 3CL2 si  2CL1 se asigura interblocarea între  3CL si 2CL

pentru a evita  punerea simultana a lor sub tensiune , ceea ce ar produce un

scurtcircuit trifazat la bornele motorului, fig.11.9.d.

Schema de comanda din fig.11.11. se foloseste si în cazul utilizarii

autotransformatorului de pornire, fig.11.9.b.

Se impune , însa , o precizare foarte importanta : limitarea curentului

de pornire prin conectarea înfasurarilor în stea  si apoi , pentru functionarea

în regim normal ( de durata ), în triunghi , este posibila  numai la motoarele

care sunt proiectate sa functioneze în regim normal cu înfasurarile conectate

în triunghi .

Autotransformatorul de pornire se poate  utiliza atât în cazul pornirii

motoarelor electrice a caror înfasurari sunt conectate în regim normal în

stea , cât si în triunghi.

Diminuarea tensiunii aplicate unei înfasurari, utilizând comutatorul

stea - triunghi sau autotransformatorul de pornire este de  ori , ( 0,6 U )

aceasta fiind si tensiunea minima de mentinere a armaturii unui contactor

electromagnetic.

11.2.5. Aparate electrice de conectare de protectie .

Aparatul electric de conectare de protectie are rolul de a deconecta un

circuit  sau coloana electrica când acestea  sunt parcurse  de un curent de

suprasarcina sau de defect care ar depasi limita stabilitatii termice sau

electrodinamice a elementului de retea aflat în aval de locul sau  de montare

si în amonte de un eventual alt aparat   de conectare de protectie fig.11.12.

                                             

                                   Fig. 11.12

Aparatele electrice de conectare de protectie utilizate în retelele

electrice de joasa tensiune sunt :- sigurantele fizibile ;

             - întrerupatoarele automate .

Sigurantele fuzibile  , reprezinta un punct slab creat în mod intentionat

, care asigura protectia împotriva  suprasolicitarilor termice prin

autodistrugerea lor, prin fuziune termica. Elementul care se autodistruge

termic este fuzibilul, care reprezinta calea de curent  a sigurantei si se 

caracterizeaza printr-un anumit curent nominal. Prin introducerea fuzibilului

într-un port-fuzibil ( patron , fig.11.13.a)., respectiv o camera de rupere a

arcului electric, se asigura o anumita capacitate de rupere.

Fig.11.13.a

Datorita diversitatii mari a receptorilor electrici de joasa tensiune,

caracteristicile sigurantelor fuzibile sunt foarte diverse, ceea ce  a impus

clasificarea lor din mai multe puncte de vedere si anume :

a) dupa domeniul de utilizare : - de uz casnic ; - semiindustriale ; -

industriale.

b) solutia constructiva :- auto ; - mignon ; - cu filet ( normale );      - cu

furci .

c) dupa capacitatea de rupere :

- mica ( auto, mignon ) ;

          - medie (cu filet, casnic si industrial) ;

          -cu mare putere derupereMPR(de uz industrial ).

d) dupa caracteristica de topire ( fuziune ) :    - lente, fig.11.13.b(1)

 - rapide, fig.11.13.b( 2)

 - ultrarapide ,

fig.11.13.b(3).

Sigurantele fuzibile cu caracteristica de topire lenta , se folosesc

pentru protectia circuitelor si coloanelor care pot fi parcurse de sarcini cu

socuri  (pornirea motoarelor) ; cele rapide în cazul unor sarcini constante si

cu probabilitatea redusa de defect, iar cele ultrarapide în cazul protejarii unor

receptori care practic nu au inertie termica ( elemente  semiconductoare ).

                                     Fig.13.13.b

Pentru sigurantele fuzibile se defineste curentul limita ( Il ) a carui

valoare este :                                                      Il = ( 1,3 ÷ 1,6 )

Inf                                               ( 11.3.)

si pe care fuzibilul trebuie sa-l suporte cel putin o ora .

Capacitatea de rupere a sigurantei fuzibile depinde de performantele

camerei de stingere ( patron) respectiv de natura materialului de umplutura,

în conditiile  în care arcul electric se initiaza în centrul de greutate al

patronului. Pentru asigurarea acestei conditii se impune stabilirea punctului

de initiere a arcului electric astfel :

- în cazul fuzibilelor cu diametre mici, se depun pe acesta, în centrul

de greutate al patronului o pastila de aliaj eutectic, care în stare calda se

topeste si devine agresiv pentru materialul din care este realizat fuzibilul,

reducându-si astfel sectiunea, fig.11.13.a;

- în cazul fuzibilelor cu sectiune mai mare , se realizeaza o sectiune

variabila, respectiv mai mica în punctul în care se doreste  initierea arcului .

O problema specifica comutatiei circuitelor electrice care au sarcini

inductive o reprezinta limitarea supratensiunilor de comutatie, care sunt cu

atât mai mari cu cât variatiile de curent sunt mai mari si mai rapide ( Ldi /

dt ) .

Ca urmare, în cazul deconectarii sarcinilor inductive cu sigurantele

fuzibile, se pune problema  vitezei cu care se întrerupe a curentul electric.

Aceasta depinde de caracteristicile materialului de umplutura din camera  de

stingere a arcului ( patron ), fig.11.13.

In cazul unui material de umplutura greu fuzibil, acesta nu se topeste

odata cu fuzibilul, iar vaporii metalici ai arcului electric se împrastie printre

granulele materialului de umplutura si se racesc, determinând stingerea

rapida a arcului electric.

Daca materialul de umplutura este usor fuzibil, acesta se topeste odata

cu fuzibilul,

stare în care devine bun conducator de electricitate, asigurând trecerea

curentului si , ca urmare, stingerea arcului electric . Prin stingerea arcului

electric, dispare sursa de caldura, materialul se raceste redobândindu-si

calitatile  electroizolante si ca urmare întrerupe lent curentul din circuit si

reduce substantial supratensiunile .

Pentru reducerea supratensiunilor , unele sigurante fuzibile folosesc

doua fire fuzibile în paralel, unul cu o rezistenta electrica de 30 de ori mai

mare decât fuzibilul normal, ceea  ce determina întreruperea curentului în

doua trepte.

Evident, în urma actionarii unei sigurante  fuzibile, se impune

înlocuirea elementului sau fuzibil, împreuna cu patronul. Topirea

elementului fuzibil este indicata cu un semnalizator, ce se poate îndeparta

când fuzibilul este topit .

Intrerupatorul automat reprezinta aparatul de conectare de protectie

propriu-zis, deoarece asigura protectia la suprasolicitari termice sau

electrodinamice prin deconectarea circuitului, cu un aparat de conectare cu

capacitate de rupere corespunzatoare, iar reconectarea se poate face practic

imediat si de mai multe ori .

Pentru ca aparatul de conectare cu capacitate  de rupere

adecvata sa se deschida automat, trebuie sa primeasca o comanda de la un 

aparat electric de protectie,  (RELEU) care are rolul de a sesiza, indentifica

si localiza un regim de defect si de a transmite comanda aparatului de

conectare.

Aparatele electrice de protectie (RELEELE) cu care sunt echipate

întrerupatoarele automate de joasa tensiune sunt  : - releele termice ( RT ) ;

    - releele electromagnetice ( REM ) ;

    - releele de minima tensiune ( RU ) .

Aparatul de conectare al unui întrerupator automat ( IA ) este astfel

realizat încât ramân stabil pe ambele pozitii ( închis/deschis ) prin zavorâre

mecanica.

 Comanda de închidere sau deschidere se transmite asupra 

macanismului de zavorâre ( MZ ) al dispozitivului de actionare. Energia

necesara actionarii contactului mobil ( cu o foarte mare viteza de deplasare ) 

se înmagazineaza  într-un set de resoarte care sunt armate manual sau cu un

motor electric ( M ).

                                            Fig. 11.14.

Schema electrica de principiu a unui întrerupator automat, în varianta

cea mai complexa, este prezentata în fig. 11.14  în care cu AC s-a marcat

aparatul de conectare, cu  linie  întrerupta actiunea mecanica a RT , RU si

REM asupra mecanismului de zavorâre, cu DA dispozitivul de actionare, iar

cu  ED si Ei, electromagnetii cu care se asigura comanda de la distanta a IA ,

cu ajutorul unor butoane de comanda ( BD, Bi ).     

Comanda manuala, de pe  întrerupatorul automat a aparatului de

conectare ( AC ), este posibila prin intermediul câte unui buton care

actioneaza direct asupra Mz .

Caracteristica de actionare a unui întrerupator automat, fig.11.15. ,

rezulta din suprapunerea caracteristicii releului termic cu cea a releului

electromagnetic,

Releul termic ( RT ) are o caracteristica de actionare dependenta de

curent ( similara cu cea a unei sigurante  fuzibile ), iar  REM are o

caracteristica de actionare  independenta , respectiv actioneaza daca :

                  I > Ip REM

( 11.4.)

unde  Ip REM  este valoarea la care a fost reglat sa  îsi  atraga armatura  mobila.

        In domeniul de actionare al REM, RT nu actioneaza deoarece are un

timp de actionare mai mare decât cel al REM , fig.11.15.

Intrerupatoarele automate pot avea  sau nu  releu de minima tensiune

astfel :

-cele destinate protejarii motoarelor electrice au RU , pentru a asigura 

evitarea  autopornirii ; 

 - cele destinate protejarii coloanelor electrice si in special RED nu au RU ,

sau este blocat,deoarece  nu trebuie sa se întrerupa calea de alimentare cu

energie, la disparitia protejat.

Intrerupatoarele  automate se produc într-o gama larga de variante

care tensiunii si eventuala ei reaparitie, din motive ce nu sunt  proprii

elementului acopera în primul rând gama de curenti nominali de la  ( 6-

4000 ) A, precum  si diferite echipari cu relee si dispozitive de actionare .

                                                              Fig.11.15

Releele termice cu care se echipeaza un IA are urmatoarele

caracteristici:

- curent de serviciu, valoare ce  parcurge elementul bimetal în regim   

normal de functionare ;

- curent de reglaj  (Ir) care tine seama de suprasarcinile din circuit si  asigura

urmatoarele cerinte :

- la o valoare de 1,05 Ir a curentului de sarcina nu trebuie sa  actioneze timp

de doua ore , pornit din starea initiala rece ;

- la o valoare de 1,2 Ir , actionarea se produce dupa 2 ore pornind  din starea

initiala rece

- la o valoare de  1,6 Ir actionarea se produce dupa cel mult 2 minute,

pornind  din starea calda;

-         la o valoare de 6 Ir ( specific pornirii motoarelor electrice )  actionarea se

produce dupa ( 2 ÷ 5 ) secunde .

          Intrerupatoarele automate cele mai des utilizate sunt :

- Intrerupatoare automate USOL ( ISOL ) care acopera gama de

curenti ( 100 - 800 )A ;

- Intrerupatoare automate  OROMAX pentru ( 500 - 4000 )A  si care 

au o mare capacitate de rupere , fiind utilizate pentru protectia  liniilor ,

transformatoarelor si a generatoarelor electrice .

Contactoare cu relee .

Prin asocierea unui contactor electromagnetic cu relee termice sau

electromagnetice , se obtine un aparat de conectare de protectie , dar care

asigura doar partial caracteristicile unui întrerupator automat . In primul

rând, contactorul cu relee

nu este un aparat de conectare bistabil, aparatele de protectie actionând

asupra  aparatului de conectare la nivelul schemei de comanda , fig.11.16. In

al doilea rând, contactorul electromagnetic fiind conceput pentru comanda

unor receptoare, nu are capacitatea  de rupere necesara întreruperii unor

curenti de scurtcircuit . Din acest motiv,  pentru a asigura  cerintele  unei IA,

se asociaza contactorul electromagnetic echipat numai cu relee termice cu o

siguranta fuzibila tip MPR, fig.11.17 a, contactorul cu relee asigurând 

conectarile de regim normal si de suprasarcina, în domeniul de actionare al

RT, fig.11.17 b, iar siguranta fuzibila cu mare capacitate de rupere asigura

ruperea curentilor de scurtcircuit.

                     a)                                                                   b)

                                                                Fig.11.17.

11.2.6. Aparate electrice de masura .

Cunoasterea de catre personalul de conducere  si deservire operativa ,

precum  si de catre consumatorii de energie electrica a valorilor marimilor

electrice ce caracterizeaza regimul normal sau de defect al unei retele

electrice este absolut necesara.

Marimile de baza necesare în conducerea operativa si controlul

sarcinii sunt :

- tensiunea electrica în anumite puncte ale retelei ;

- curentul electric ce strabate  anumite  elemente ale retelei .

Prin interpretarea si combinarea acestor marimi se obtin valori ale

altor marimi

( puteri, impedante, defazaje, etc.)

Determinarea, ( masurarea ) nemijlocita a acestor marimi se asigura cu

instrumente sau echipamente de masurare. Pe seama principiului de 

functionare, a cerintelor ergonomice si de design al  camerelor de comanda

aceste instrumente si echipamente de masura sunt parcurse de curenti cu

valoare limitata sau sunt expuse la tensiuni cu valoare redusa si cu

dimensiuni relativ mici .

De regula, marimile electrice de masurat ( U, I ) nu sunt accesibile în

camerele de comanda, sau au valori mari, ce nu pot fi direct accesibile unui

instrument de masura.

Ca urmare, este necesar ca între instrumentele  electrice  de masura

amplasate în puncte  sau camere  de comanda si marimile  electrice de

masurat cu valori mari si

existente în retelele electrice ( interioare sau exterioare ) este necesar sa se

introduca aparate electrice de masura. Acestea au rolul de a modifica valorile

reale ale marimilor electrice, neaccesibile direct instrumentelor electrice de

masura si nici supravegherii directe ( la fata locului ) la valori direct

masurabile si accesibile în puncte si camere de comanda.

Ca urmare, se impune o conditie axiomatica pentru un aparat electric

de masura  , care în sens figurativ ar însemna, sa existe, dar sa se comporte

ca si cum nu ar fi , iar în sens tehnic, " sa nu introduca erori ".

Aparatele electrice cu care se pot modifica  valorile marimilor

electrice, tensiune si curent, asa cum este cunoscut, sunt transformatoarele

electrice  [23].

Însa, transformatorul electric de forta , fig.11.18, transforma  valorile

componentelor puterii, de la  U1 , I1 , în primar, la U2 , I2 , în secundar, cu

conditia conservarii puterii tranzitate S.

                           S = U1 I1  = U2

I2                                              ( 11.5.)

Se poate considera ca  tensiunea U1 , cu valori mari , poate fi masurata  prin

intermediul tensiunii  :

                                    U2 = U1 I1 / I2 = U1 / k                                       

( 11.6.)

unde  k este raportul de transformare, însa , datorita caderilor mari de

tensiune între

                                                               Fig.11.18.

U1 si U2 , aceasta egalitate aproximativa nu este acceptata în domeniul

masurarii unor marimi electrice. Pentru a masura  curentul electric, care în

distributia la tensiune

constanta  este specific fiecarui element al unei retele sau receptor electric,

masurarea lui I2 prin intermediul lui I1 este cu atât mai putin posibila.

Ca urmare, a fost necesar sa se conceapa transformatoare electrice cu

care sa se reduca valorile marimilor electrice, tensiune si curent, la valori

direct accesibile instrumentelor de masura, reducere afectata, însa, de erori

în limitele acceptate în domeniul masuratorilor electrice, respectiv, acestea

sa aiba clase de precizie similare cu ale instrumentelor de masura.

Transformatorul de masura de tensiune

Acest transformator, în principiu, este similar cu un transformator de

forta, fiind expus, în primar, la tensiunea retelei, însa în secundar nu are ca

sarcina receptori propriu-zisi, ci instrumente de masura a tensiunii ( numite

tip voltmetru) .

Pe seama schemei electrice echivalente tip cuadripol (T), fig.11.19, si

a cerintelor de calitate privind valoarea tensiunilor U2V1 , U2V2 , în raport cu

tensiunile de care sunt determinate ( U1 , U2 ) rezulta :

                                            U2V = U1 - ( z1TT  ( I1TT + IμTT ) + z2TT I2TT

)                   ( 11.7.)

        Pentru ca  U2V sa  reproduca cât mai  exact  valoarea  tensiunii U1 , este

necesar ca :

                                            z1TT ( I1TT + IμTT ) + z2TT I2TT =

0                                ( 11.11.)

ceea ce impune ca  : - I2TT sa aiba valori cât mai mici, respectiv impedantele

de

intrare ale instrumentelor de masura sa fie cât mai mari  având  în vedere ca 

acestea se conecteaza în paralel ;

   - IμTT sa aiba valori cât mai mici, deci zμTT  sa fie cât

mai                   mare ;                      - z1TT , z2TT - sa aiba valori cât mai mici .

Din aceste conditii rezulta ca asigurarea unei anumite clase de precizie

pentru un transformator de masura de tensiune ( TT) , depinde de doi

factori :

- caracteristicile proprii ale TT, ( z1TT , z2TT, foarte mici si zμTT foarte

mari) ;

- caracteristicile instrumentelor electrice de masura conectate în

secundar,            respectiv, valoarea echivalenta a impedantei de sarcina

zSTT . Practic STT, va functiona la o anumita clasa de precizie , în functie de

valoarea impedantei de sarcina, impunându-se conditia :

0,25 zCP < zSTT < zCP                                          ( 11.9.)

unde zCP este impedanta corespunzatoare unei anumite clase de precizie.

                                                                 Fig.11.19. 

                Particularitati  în exploatarea TT .

Fiind un transformator electric special, respectiv cu o putere nominala foarte  mica ( de

ordinul VA ) , sunt necesare unele restrictii în exploatarea acestuia :

- mentinerea unui regim de încarcare care sa tinda catre functionarea

în  gol, pentru a asigura, pe de o parte functionarea într-o anumita clasa de 

precizie, iar pe de alta parte,  evitarea distrugerii datorita suprasolicitarilor

termice ;

- evitarea producerii unui scurtcircuit în secundar, care ar echivala

practic cu distrugerea instantanee a acestuia .

Valoarea  tensiunii din secundarul transformatoarelor de masura de

tensiune este de 100 V, indiferent de valoarea tensiunii nominale din primar,

ceea ce  permite utilizarea unei game  restrânse de instrumente de masura.

Evident,în functie de raportul de transformare al TT, scala instrumentului de

masura se marcheza corespunzator.

Transformatorul de masura de curent

Acest transformator, trebuie sa asigure modificarea (reducerea) valorii

unui curent

(din primarul sau) la valori direct accesibile instrumentelor de masura în

urmatoarele conditii :

- valoarea  curentului din primarul sau (I1 ) , fig.11.18. nu este

determinata de valoarea curentului din secundarul sau ( I2TC ) ;

- valoarea  curentului  din secundar, ( I2TC ), nu trebuie  sa depinda de

valoarea impedantei instrumentelor de masura conectate în serie ( pentru a fi

parcurse de aceeasi valoare a curentului ) ;

- impedanta echivalenta a transformatorului de masura de tensiune

(TC), montat în serie pe un element al retelei electrice trebuie sa fie practic

nula pentru a nu modifica valoarea curentului pe care trebuie sa-l  transforme

în scopul masurarii acestuia ;

- primarul TC, nu este conectat la una din tensiunile retelei electrice,

respectiv, fiind conectat în serie, pe el rezulta o cadere de tensiune ΔUTC =

zTCI1.

- fiind un transformator  coborâtor de curent, rezulta ca este  simultan

si ridicator de tensiune, conform ( 11.5.), valabila pentru orice tip de

transformator.

Pe seama acestor conditii si a schemei echivalente ( cuadripol T ),

fig.11.20, rezulta ca parametrii echivalenti ai unui TC trebuie sa

îndeplineasca,la rândul lor, anumite conditii .

In valori raportate la primarul TC :

                                                      I1 = I2TC + IμTC =

ct                                             ( 11.10.)

însa cu mentiunea  ca indiferent de valorile  lui I2TC ,  I1 are aceeasi valoare

determinata de zsarc. (fig.11.11.), si ca urmare, daca TC este în gol :

                                          I1 =

IμTC                                                     ( 11.11.)

dar nu în sensul cunoscut la celelalte transformatoare, respectiv I1 va avea o

valoare mica, egala cu IμTC , ci în sensul ca tot curentul I1 , cu valori

determinate de zsarcina, fig.11.18, devine curent de magnetizare, ceea ce

determina o suprasaturare magnetica a circuitului magnetic, al TC,

echivalenta cu distrugerea acestuia . Din acest motiv,  în exploatarea TC

trebuie exclusa  ramânerea în gol a secundarului acestuia .

                                                              Fig.11.20.

Din egalitatea :

                       z 'TC I1 = IμTC zμTC = I2TC ( z2TC +

zSTC )                         (11.11.)

rezulta :                                              I2 = I1                                                     

(11.13.)

Deci pentru ca  I2 = I1 este  necesar ca :

                                          z2TC + zSTC =

0                                           (11.14.)

iar din (11.10.) este necesar ca :

                                          IμTC = 0  zμTC

→∞                                     (11.15.)

Din expresia impedantei echivalente a TC :

                                 zTC = z1TC +    

                             (11.16.)

rezulta si pentru                                           z1TC ≈

0                                                 (11.17.)

Deci  pe lânga parametrii de calitate ai transformatorului de masura de

curent

 ( z1TC , z2TC  = 0 , zμTC  ≈∞  ) , pentru o transformare cât mai exacta a

curentului din primar, este necesar ca instrumentele de masura montate în

serie, în secundarul unui TC sa aiba impedante de intrare cât mai mici ( sa

fie tip amper ).

Ca urmare, si în cazul  TC , fiecarei clase de precizie îi este specifica o

anumita impedanta ( ZCP ), respectiv conditia ( 11.9.) pentru încadrarea  în

respectiva clasa de precizie

Particularitati în exploatare .

- asa cum s-a demonstrat , este exclusa ramânerea în gol a

secundarului unui TC ; aceasta eventualitate este cu mult mai posibila în

cazul TC, decât , de exemplu, în cazul TT,  deoarece în secundarul TC,

distributia fiind în serie, înlocuirea unui instrument echivaleaza cu

întreruperea circuitului.

Pentru a se evita aceasta eventualitate, TC de interior ( usor

accesibile ) sunt prevazute cu posibilitatea scurtcircuitarii secundarului,

înainte de a se interveni în circuitul alimentat de acesta .

Deoarece,  zSTC = 0, regimul de scurtcircuit al unui TC, nu determina

o  suprasolicitare  termica semnificativa a acestuia.

In cazul TC, montate în exterior sau în locuri greu accesibile se

recurge la blocuri de încercare Bi, fig.11.21, care permit scurtcircuitarea

secundarului, când se intervine la instrumentele de masura.                    

- corelarea permanenta a clasei de precizie a instrumentelor de masura

cu clasa de precizie a TC , care depinde de valoarea impedantei sale de

sarcina.

- la ramânerea în gol a secundarului TC, la bornele acestuia se se

regaseste tensiunea , fig.11.21, :

                             U2 0  = k ΔUTC = I1 / I2TC ΔUTC                                

(11.18.)

Fig.11.21. 

care  poate avea  valori de ordinul zecilor de volti, devenind periculoasa, ( în

conditiile în care , în regim normal este practic nula, ceea ce permite

interventia directa si fara riscuri a personalului de întretinere) .

Aceasta tensiune (11.18.), este cu atât mai mare cu cât curentul nominal al

secundarului este mai mic ( raport de transformare mai mare ).

- curentul nominal al secundarului transformatoarelor de masura de

curent este de regula 5A ; în cazul unor circuite mai lungi în secundar se aleg

TC cu 1A ,dar care au dezavantajul mentionat mai sus.

11.2.7. Aparate electrice pentru control si observare .

Asa cum s-a subliniat în paragraful 11.2.1, în scopul asigurarii

exploatarii unei retele electrice, considerata ca element primar, sunt necesare

activitati de control si observare a acesteia. Aceste activitati se realizeaza

atât  cu aparate electrice montate direct în circuitele primare, cât si cu o

serie  de scheme  electrice de control, semnalizare, automatizare, masura,

denumite ca secundare, în sensul ca nu fac parte din reteaua electrica

primara , dar asigura buna exploatare a acesteia.

In cadrul acestui paragraf se prezinta aparatele electrice cu care  se

realizeaza aceste scheme electrice secundare.

Din punct de vedere a rolului functional, aceste aparate electrice se

pot grupa  astfel :

a) - aparate electrice de control, care permit darea unei comenzi,

manuale sau automata care , urmarind valoarea unei anumite marimi,

transmit o comanda la depasirea unei valori de prag de catre aceasta ;

b) - aparate electrice de executie, care realizeaza legatura între o

schema secundara expusa la curenti de valori mici, si  un circuit de executie

( actionarea unui aparat electric de conectare sau protectie ). In  unele situatii

au caracter de servomecanisme;

c) - aparate electrice de amplificare, care permit multiplicarea unei

informatii

( pozitia unui aparat electric ) sau a unei comenzi ;

d) - aparate electrice de semnalizare si avertizare ;

e) - instrumente electrice de masura .

a) Aparate electrice de control

- butoane de comanda se folosesc pentru comanda manuala a unor

aparate electrice de conectare,. Reprezentativ este butonul dublu de pornit

(P), oprit (O) adecvat comenzii contactoarelor electromagnetice, care sunt

fara retinere, respectiv comanda este  scurta, egala cu durata mentinerii în

pozitia apasat. Pentru  comenzi permanente se folosesc butoanele cu retinere

eventual si cu lampa inclusa care sa " memoreze " ultima comanda

efectuata .

- chei de comanda  , se folosesc pentru transmiterea de comenzi

complexe, specifice întrerupatoarelor automate, având avantajul memorarii

ultimei comenzi si a unui numarului mare de contacte. Pentru o cheie de

comanda ( asemanatoare constructiv cu un întrerupator cu came ), se

elaboreaza si diagrama de comanda ce reda dependenta dintre pozitia

mânerului de actionare si pozitia  contactelor. Unele chei de comanda au

inclusa o lampa de semnalizare cu mânerul de actionare .

- microîntrerupatoare, limitatoare de cursa , se folosesc pentru

închiderea si deschiderea unor circuite ( cu scopul de comanda a unui aparat

de executie)

 când este depasita  limita a unei coordonate ( distante ).

Contactul mobil al unui microîntrerupator, este actionat de un

mecanism cu resort sau lamela elastica, actionata direct sau cu elemente

cinematice ( rola,   pârghie, bila ).

-         relee electrice , fac parte din categoria  aparatelor cu caracteristica

discontinua

 ( tip releu ) , deoarece variatia marimii electrice de intrare determina doar o

variatie în salt a marimii de iesire ( totul sau nimic ) Fig. 11.22.

                                            

                                                 Fig 11.22.

Valoarea marimii de intrare pentru care se produce actionarea

( pornirea releului ) xip este mai mare decât valoarea lui x i , pentru care are

loc revenirea  xir în starea neactionat .

Datorita gamei foarte  largi de relee electrice, este necesara o grupare

a lor astfel :

- dupa natura marimii de intrare  - de tensiune

                                                    - de curent

                                                    - de putere

                                                    - de timp .                            

- dupa caracterul marimii de intrare  - de curent continuu

                                                          - de curent alternativ

- dupa caracteristica  de actionare  - dependente de curent

                                                                  - independente de curent

Cu exceptia  releului termic cu bimetal, la care contactul mobil este

actionat de sageata determinata de temperatura la care este încalzit un

element bimetal de care caldura produsa de curentul supravegheat, celelalte

relee electrice au o functionare asemanatoare cu a unui contactor 

electromagnetic.

Ca urmare, releul de curent cu bimetal va avea o caracteristica de

actionare dependenta de curent, asemanatoare cu a unei sigurante fuzibile,,

iar cele a  caror actionare este determinata de forta electromagnetica, vor

avea o caracteristica de actionare independenta, de tipul, totul sau nimic ,

fig.11.22.

Releele de tensiune, au bobina de actionare de tip volt, dar sunt

actionate tot de o forta electromagnetica determinata de un curent, strict

determinat de valoarea tensiunii ce se aplica bobinei releului.

Releele de curent au bobina de actionare tip amper, montându-se în

serie, pentru a fi expuse curentului, marime de intrare ce determina

actionarea.

          Releele electrice  de timp, au ca marime de intrare  un curent sau o

tensiune sau combinatii ale acestora, iar actionarea contactelor lor se

produce cu o anumita  întârziere ( temporizare ). Acestea sunt de regula,

relee intermediare necesare  în asigurarea selectivitatii actionarii unor

aparate electrice de conectare de protectie sau a desensibilizarii fata de

anumite perturbatii ( socuri de sarcina).

b) Aparate electrice de executie .

- electromagneti de actionare , sunt  folositi în scheme secundare de

comanda , semnalizare, ca elemente de actionare în scopul transmiterii unei

comenzi manuale, sau a amplificarii unei marimi de comanda

( servomecanism ).

În acest caz, curentul suportat de bobina electromagnetului (element de

comanda ) este mult mai mic decât cel suportat de contactele

electromagnetului(element comandat ).

O forma speciala de realizare a electromagnetilor, o reprezinta

electroventilele, utilizate în controlul unor circuite parcurse de fluide sau de

gaze.

c) Aparate electrice de amplificare   ; pe lânga amplificarea curentului 

(sau a puterii ) de comanda ( în cazul servomecanismelor ) este necesara si

multiplicarea unor informatii sau comenzi. Este cazul folosirii unor relee

intermediare care au mai multe perechi de contacte ce permit multiplicarea

pozitiei unui aparat electric de conectare, fig.11.23.a,  sau a unei comenzi,

fig.11.23. b.

d) Aparate electrice de semnalizare si avertizare .

- lampi de semnalizare,  utilizate pentru semnalizarea optica a pozitiei

unor aparate electrice de conectare, actionarea unor aparate electrice de

protectie, etc.

- hupe de semnalizare , folosite pentru avertizarea acustica a unor regimuri

anormale sau de defect. In urma avertizarii acustice, generale, operatorul

uman va indentifica

semnalizarea optica locala realizata cu lampi de semnalizare.

          - indicatoare de pozitie , se folosesc pentru semnalizarea pozitiei

aparatelor electrice de conectare cu doua stari. Este  cazul separatoarelor

electrice , care fiind comandate numai manual, au doar doua stari

corespunzatoare pozitiei închis sau deschis a contactului mobil.

Intrerupatoarele automate se pot afla în aceeasi pozitie ( de ex. deschis ) ca

urmare a doua tipuri de comenzi : manuala ( deconectat manual ) sau

automata ( deconectat automat),fiind necesara semnalizarea distincta a

fiecarei stari .

Indicatorul de pozitie , fig.11.24.a, are doua bobine, care actioneaza

fiecare o aceeasi lamela indicatoare : una dintre ele o mentine permanent

într-o pozitie, iar cealalta într-o

Fig. 11.24

pozitie perpendiculara pe prima, fig. 11.24.b. Când nici o bobina nu este  sub

tensiune lamela indicatoare se pozitioneaza la 450 , fig. 11.24.c.

e) Instrumente electrice de masura  , folosite la masurarea nemijlocita

a marimilor electrice, direct sau prin intermediul aparatelor electrice de

masura ( transformatoare electrice de masura ).