APARATE  ELECTRICE  DE  PROTECTIE.

L.6.1. SIGURANTE  FUZIBILE.

a. Generalitati.

            Cele mai frecvente deranjamente in instalatiile electrice se datoresc regimurilor de supracurenti.

Supracurentii sunt de doua feluri : de scurtcircuit ; de sarcina.

Supracurentul de scurtcircuit - apare  in momentul punerii in contact direct 838b113i a doua puncte cu potential diferit  , este de 6...10 ori mai mare decat curentul nominal din circuitul respectiv si are durata foarte scurta

Pentru a proteja instalatia la scurtcircuit se utilizeaza sigurante fuzibile.

Supracurentul de sarcina - apare la functionarea in regim anormal a consumatorului , este cu 1...20 I mai mare decat curentul nominal si are durata andelungata de actiune. Pentru a proteja instalatia si consumatorul la suprasarcina se utilizeaza relee electromagnetice si sigurante fuzibile .

Sigurantele fuzibile sunt prevazute cu un element fuzibil constand dintr-un fir sau o banda subtire din metal de o anumita sectiune care se topeste cand curentul care il strabate depaseste valoarea pentru care a fost proiectat .

Tipuri constructive :          - sigurante in tub de sticla

                                                - sigurante cu filet

                                                - sigurante cu mare putere de rupere (MPR)

Semne utilizate pentru reprezentarea sigurantelor fuzibile :

                   LS 25 / 10A                               LFi 63 / 35A                                       MPR 315 / 125A 

            pe circuit monofazat                                                 pe circuit trifazat

           

b. Sigurante in tub de sticla - se utilizeaza la protectia circuitelor de mica putere ( electronice) de curenti pana la 1A. Sunt formate dintr-un tub de sticla prevazut la capete cu cate un capac metalic si in interior cu un fir fuzibil lipit de cele doua capace.

                                                                                                                            tub de sticla

                                                                                                                            capac metalic

                                                                                                                            lipitura

                                                                                                                            fuzibil

c. Sigurante cu filet - sunt cele mai utilizate sigurante fuzibile si functie de gabarit se impart in doua mari categorii :       - sigurante cu filet standard

                        - sigurante cu filet miniatura (Mygnon)

Sunt formate din urmatoarele elemente :

- soclul - se executa din material ceramic si este prevazut cu borne de lagare la circuitul electric ext.

                Soclul asigura fixarea sigurantei pe suportul de sustinere.

- patronul - este un corp tubular ceramic prevazut cu capace la capete iar in interior cu un fir  fuzibil lipit de cele doua capace si inconjurat de nisip cuartos. Mai este prevazut cu  un fir indicator prevazut la un capat cu un disc indicator care are diferite culori in functie de curentul nominal al sigurantei. La arderea fuzibilului firul indicator se arde si arunca in afara discul indicator sesizind intreruperea fuzibilului.

                                 6A - verde ; 10A - rosu ; 25A - galben ; 35A - negru ; 80A - argintiu etc.  

- capacul - este format dintr-o piesa din material ceramic in interiorul careia se afla o piesa metalica filetata. Asigura fixarea patronului in interiorul soclului si inchiderea circuitului electric intre bornele soclului prin intermediul fuzibilului.

- capacul de protectie - este din ebonita sau ceramica se fixeaza peste soclu si protejeaza bornel soclului unde se executa legaturile electrice.

- inelul filetat - este din ebonita sau ceramica si fixeaza capacul de protectie peste soclu.

In functie de modul de executare a legaturilor electrice exista 3 categorii de socluri:

            - socluri cu legaturi in spate -LS

            - socluri cu legaturi fata izolate - LF

            - socluri cu legaturi fata neizolate -Lfi

In functie de curentii nominali pentru care au fost proiectati exista 3 categorii de socluri :

            - soclu de 25A                       pentru patroane de : 6A ; 10A ; 16A ; 20A ; 25A.

            - soclu de 63A                       pentru patroane de : 35A ; 50A ; 63A.

            - soclu de 100A                     pentru patroane de : 80A ; 100A.

d. Sigurante cu mare putere de rupere.

Se utilizeaza pentru curenti mari de la 100 A la 630 A. Din punct de vedere al timpului de topire al fuzibilului exista 3 categorii de sigurante MPR :

            - normale sau rapide (gL , aL) - pentru protectia conductoarelor

            - lent rapide (gM , aM) - pentru protectia motoarelor

            - ultra rapide (gR , aR) - pentru protectia elementelor semiconductoare de putere.

- 35 -

Sunt formate din urmatoarele elemente :

            - soclul ceramic - are forma plata este prevazut la capete cu doua contacte in forma de furca care au cite o borna de legatura

            - patronul - este din ceramica are forma paralelipipedica , este prevazut la capete cu doua capace

care au cate un contact in forma de cutit. Contactele sunt prevazute cu niste gheare pentru a putea fi prins patronul in manerul izolator cu care se fixeaza in soclu.   In interiorul patronului se afla fuzibilul lipit de cele doua capace si inconjurat de nisip cuartos. Banda fuzibila se deosebeste de la un tip la altul de sigurante astfel:

            - la sigurantale lent-rapide banda este prevazuta cu punti si pe banda se aplica o picatura de aliaj staniu-plumb care formeaza cu arginul sau cuprul un aliaj usor fuzibil. La suprasarcina fuzibilul se topeste in zona unde este adaosul iar la scurtcircuit  fuzibilul se topeste in zona puntii .

            - la sigurantele ultrarapide banda este prevazuta cu punti foarte inguste .

Sigurantele cu mare putere de rupere se fabrica in 5 marimi acoperind o gama de curenti nominali intre

60 A si 1000 A.

Soclurile sigurantelor cu mare putere de rupere sunt de 2 categorii :

            - soclu de 315A         pentru fuzibile de :125A ; 160A ; 200A ; 250A ; 315A

            - soclu de 630A         pentru fuzibile de : 400A ; 500A ; 630A.

e. Reguli de exploatare :

            - marimea sigurantei trebuie aleasa corect in functie de sectiunea conductorului protejat

            - este interzisa inlocuirea fuzibilului cu fir de cupru necalibrat sau trecerea acestuia peste patron

            - legaturile la bornele sigurantelor trebuie sa fie bine stranse pentru a evita incalzirea acestora

            - sigurantele se amplaseaza in partea superioara a tablourilor

            - sigurantele vor fi prevazute cu capacele de protectie

            - alimentarea sigurantei se va face la piesa de contact , contactul filetat fiind conectat spre receptor

            - introducerea patronului la sigurantele MPR se face numai cu manerul de protectie.

            - scoaterea sau introducerea patronului se face numai cu consumatorii decuplati.

           

 L.6.2. RELEE TERMICE

a. Generalitati.

Releul termic asigura protectia consumatorilor in special a motoarelor electrice la supracurenti de sarcina (1,2 - 6)In care provin din supraincalzirea unui motor sau ramanerea acestuia in doua faze.

Piesa de baza a releului termic o constitue un bimetal ( o piesa formata din doua metale cu coeficienti de dilatatie foarte diferiti , astfel incat la incalzire se dilata incovoindu-se pe partea metalului cu coeficient de dilatatie mai mic).

In functie de modul de incalzire a bimetalului exista 2 tipuri de relee :

            - cu incalzire directa - cand curentul trece direct prin bimetal

            - cu incalzire indirecta - cand curentul trece printr-o infasurare din jurul bimetalului.

Relee termice tripolare pentru curent alternativ sunt cunoscute sub denumirea de TSA si se fabrica in mai multe variante :

            - TSA 10         regleaza curenti intre 0,4....11 A

            -TSA 16          regleaza curenti intre 0,4....16 A

            -TSA 32          regleaza curenti intre 0,4...32 A

            -TSAW 400    regleaza curenti intre 80...400 A

            - TSAW 630   regleaza curenti intre 315....630 A

Caracteristica principala a releului termic este curentul reglat - Ir care trebuie sa indeplineasca urmatoarea conditie In  Ir 1,2In                       unde In = Pn / (√3Uncos)

Releele termice destinate motoarelor electrice trebuie sa indeplineasca conditiile:

            - sa nu declanseze timp de 2 ore la un curent egal cu 1,05Ir

            - sa declanseze in timp de 2 ore la un curent egal cu  1,2Ir

            - sa declanseze in timp de 2 minute la un curent egal cu 1,5Ir

            - sa declanseze in timp de 2...5 secunde la un curent egal cu 6Ir

b. Constructia releului termic.

       R          A      S          B       T          C         3         2       1               R    S    T         3

                                                                                                                                                       2

                                                                                                                   A   B    C         1    

                                                                                                Reprezentarea simbolica a contactelor

  - contactele de forta (R-A ; S-B ; T-C) - sunt formate din trei grupe de lamele bimetalice peste care se afla o infasurare care este conectata la bornele exterioare si care sunt conectate in serie cu consumatorul.

Se utilizeaza cate un contact pe fiecare faza. Au rolul de a se incovoia cand sunt parcurse de un anumit curent si prin incovoiere actioneaza asupra tijei electroizolante deplasand-o.

  - contactele de comanda (1-3 ; 1-2) - sunt formate dintr-un contact mobil 1 care se deplaseaza intre doua contacte fixe 3 si 2. In stare normala contactul 1-3 este inchis . Are rolul de a decupla partea de comanda a instalatiei cind este actionat de tija izolatoare (prin deschiderea contactului 1-3).

  - tija electroizolanta - tramsmite miscarea bimetalelor spre dispozitivul intermediar

  - dispozitivul intermediar - este plasat intre tija electroizolanta si contactul de comanda mobil (1-3)

  - tija de rearmare - se afla intre contactul 1-2 si partea frontala a releului , are rolul de a inchide inapoi contactul 1-3 cand este actionata de utilizator

  - buton de reglare a domeniului - se afla in partea frontala a releului si prin rotire actioneaza asupra  dispozitivului intermediar dintre tija izolatoare si contactul de comanda 1-3. Prin rotirea butonului dispozitivul intermediar se apropie sau departeaza de contactul de comanda 1-3  fapt care duce la deschiderea contactului  la o deplasare mai mare sau mai mica a tijei. Prin intermediul lui se regleaza curentul la care declanseaza releul termic.

c. Functionare  - cand infasurarile bimetalelor sunt parcurse de un curent mai mare decat cel pentru care au fost dimensionate  un timp mai indelungat , acestea se incalzesc se dilata si se inconvoaie. Prin inconvoiere actioneaza asupra tijei izolatoare care o deplaseaza spre dispozitivul intermediar ce actioneaza asupra contactului de comanda 1-3 si il deschide. Acest contact deorece este inseriat in partea de comanda a instalatiei prin deschidere lui se intrerupe alimentarea cu tensiune a instalatiei electrice de comanda.

d. Demontarea / montarea releului termic.

Etapele procesului tehnologic de demontare:

- se scoate capacul releului din partea superioara prin desfacerea surubului de prindere

- se scoate tija de rearmare

- se scoate dispozitivul arcuitor al butonului de reglare

- se scoate siguranta butonului de reglare si se detaseaza butonul

- se scoate arcul dispozitivului intermediar

- se desface surubul care sustine dispozitivul intermediar si se detaseaza acest dispozitiv

- se desface surubul care sustine suportul contactului mobil de comanda si se detaseaza  

- se desfac suruburile din partea frontala care fixeaza contactele de intrare a lamelelor bimetalice

- se desfac suruburile din partea opusa capacului care fixeaza contactele de iesire a lamelelor bimetalice

- se detaseaza lamelele bimetalice

- se detaseaza tija electroizolanta

La procesul de montare se parcurg operatiile prezentate in ordine inversa