Tema-Contactoare Si Ruptoare
-
Upload
iulianjerca -
Category
Documents
-
view
241 -
download
15
description
Transcript of Tema-Contactoare Si Ruptoare
CUPRINS
Argument…………………………………………………… ..……pag. 3
Capitolul I: Generalitati privind aparatele electrice…………..….…pag. 4
Capitolul II: Contactoare si ruptoare
A. Constructie si functionare………………………..………..pag. 5
B. Tipuri constructive si marimi caacteristice……………..…pag. 10
C. Probleme de exploatare……………………………...…….pag. 15
Capitolul III: Combinatii de contactoare cu relee……….…………..pag. 17
Capitolul IV: Masuri de protectie a muncii…………………...……..pag. 20
Bibliografie…………………………………………………….…….pag. 23
2
ARGUMENT
S-a ales aceasta tema datorita rolului deosebit de important pe care il au
aparatele electrice in general, in cadrul circuitelor electrice.Asfel,in
circuitele electrice, aparatele electrice au rolul de a masura, regla, modifica
si semnaliza parametrii acestora.
Rolul de a inchide si deschide circuitele electrice, revine aparatelo de
conectare, dintre care fac parte si conectoarele si ruptoarele.
Contactoarele si ruptoarele sunt destinate inchiderii si deschiderii
circuitelor de forta asa cum ar fi circuitele care alimenteaza motoarele
electrice.
Fata de intrerupatoare, contactoarele au avantajul ca permit inchiderea
si deschiderea circuitelor electrice cu o frecventa mult mai mare, fara a se
deteriora
3
CAPITOLUL I
GENERALITATI PRIVIND APARATELE ELECTRICE
Aparatele electrice sunt mecanisme ( sisteme electromecanice )
parcurse de curent care au rolul de a masura, regla, modifica si semnaliza
parametrii acestuia.
Dupa rolul pe care il indeplinesc in instalatia electrica se deosebesc :
aparate de masurat marimi electrice fie prin citire directa fie prin
inregistrare ( ampermetre, volmetre, wattmetre, contoare de energie activa,
contoare de energie reactiva, cosfimetre, frecventmetre etc);
- aparate de protectie, care sesizeaza modificarile parametrilor
electrici si in cazul in care aceastea depasesc valorile periculoase pentru
instalatie actioneaza pentru a preveni avaria, de regula scotand-o de sub
tensiune ( sigurante fuzibile, relee electromagnetice, relee termice etc);
- aparate de semnalizare, care pun in evidenta prin semnale optice si
acustice starea de rapaus,de functionare normala si ami ales anormala a
unor instalatii electrice ( lampi de semnalizare, sonerii hupe etc);
- aparate de conectare, care au rolul de a inchide si deschide circuitele
electrice, fie manual, fie automat ( intreruptoare, comutatoare, separatoare,
contactoare etc).
4
CAPITOLUL II
CONTACTOARE SI RUPTOARE
A. Constructie si functionare
Contactoare si ruptoare. Sunt aparate pentru inchiderea si deschiderea
circuitelor electrice care actioneaza in comanda unui electromagnet numit
bobina contactorului ( ruptorului). Contactorul in pozitie normala are
contactele deschise, iar ruptorul are contactele inchise.La actionarea
electromagnetului contactorul inchide circuitul electric, iar ruptorul
deschide circuitul. In rest nu sunt deosebiri importante intre acestea.
Fata de intreruptoare, contactoarele au avantajul ca permit inchiderea si
deschiderea circuitelor electrice cu o frecventa mult mai mare, fara a se
deteriora. Cele mai folosite sunt contactoarele trifazate tip TCA pentru
curenti nominali de 6, 10, 32, 40, 63, 100, 160, 250 si 400 A si de curent
continuu tip BC 60 de 60 A si MC de 80, 100 si 150 A.
In figura 3.34 este reprezentata schema electromecanica a contactorului.
Acesta se compune din:
- contactele fixe :
R - A, S - B si T - C numite contacte principale, deoarece fac parte din
circuitul electric ce trebuie inchis si deschis;
2 -- 4 si 6 -- 8 numite contacte auxiliare normal deschise ( N D) si pot sa
faca parte din circuite in care se afla lampi de semnalizare, relee, alte
contactoare etc. Aceste circuite se numesc circuite secundare;
3 -- 5 si 7 -- 9 numite contactoare auxiliare normal inchis ( N I ) si de
asemena pot sa faca parte din circuite secundare;
1 si 0 sunt bornele bobinei contactorului;
- contactele mobile 4, 5 si 6 sunt sub forma de lamele si se gasesc fixate
5
pe tija mobila 2;
- bobina 1 care atunci cand este parcursa de curent atrage tija mobila 2
in sensul sagetii, realizand inchiderea contactoarelor principale si a
contactoarelor auxiliare normal deschise si deschiderea contactelor
auxiliare normal inchise;
- resortul 3 asigura forta de rezistenta si aduce tija mobila 2 in pozitia
normala dupa incetarea curentului prin bobina 1.
Functionarea contactorului este urmatoarea: se apasa pe butonul normal
deschis 7 si se stabileste curentul electric prin circuitul secundar: faza T,
butonul 7, butonul 8 ( inchis ), bobina 1, faza S. Bobina 1 atrage tija mobila
2. Astfel se inchid contactele 2 -- 4, 6 -- 8 si se deschid contactele 3, 5, 7 --
9.
Contactul normal deschis 2 -- 4 este legat in paralel cu butonul 7 si el
permite mentionarea curentului in bobina 1 dupa ce butonul 7 nu mai este
actionat. De aceea acest contact este obligatoriu pentru un contactor si se
numeste contact de automentinere. Contactul mai poate fi actionat, apasand
pe resortul 3. Tija 2 inchide contactele amintite si contactul de
automentinere, ceea ce face ca bobina 1 sa fie parcursa de curent si tija sa
ramana atrasa.
Pentru deschiderea circuitului principal se apasa butonul normal
inchis 8 si curentul prin bobina se intrerupe, tija 2 este eliberata si sub
actiunea resortului 3 revine in pozitia initiala. Butonul 7 se numeste si
buton de pornire, iar butonul 8, buton de oprire, deoarece, prin actionarea
lor receptorul aflat pe circuit porneste si respectiv se opreste din
functionare.
In schemele de instalatii electrice contactorul nu este reprezentat ca
in figura 3.34. El poate fi reprezentat ca in figura 3.35, a in schemele
monofilare si cxa in figurile 3.35, b si c in schemele multifilare ( pentru
6
circuitele principale si pentru circuiltele secundare ). Circuitele principale
se deseneaza cu linie groasa, iar cele secundare cu linie subtire.
Contactoarele se pot monta in tablourile electrice sau, aparent, pe
panourile electrice.
Pentru a comanda un contactor din mai multe puncte se vor monta
mai multe butoane de pornire, toate in paralel si mai multe butoane de
oprire, toate in serie.Pe portiunea dintre borna 0 a butonului de oprire b2 si
borna b1 a bobinei contactorului C1 ( fig. 3.35 ) se pot monta contactele
normal inchise ale unor aparate care prrin actionare vor deschide circuitul
liniei notate cu 12, borna contactorului putand fi scoasa din functionare.
Aceste contacte pot fi ale unui releu termic ( si se asigura protectia la
supracurenti de sarcina ) sau ale altui releu sau contactor si se asigura o
corelare in functionarea diferitelor receptoare, schimbarea regimului de
functionarea a receptorului etc.
Observatie:
In alcatuirea unui contactor mai intra si dispozitivele de stingere a
arcului electric. O importanta deosebita o au si combinatiile de contactoare
cu relee asa cum ar fi contactoarele cu relee termice.
Se folosesc de asemenea inversarele de sens automate realizate din doua
contactoare. Pornirea prin comutatie stea - triunghi a motoarelor asincron
trifazate se poate face cu ajutorul comutatoarelor automate stea - triunghi.
Contactoarele intra de asemenea, in alcatuirea intreruptoarelor automate.
7
Fig. II.1. Schema electromecanica a contactorului
8
Fig. II.2. Reprezentarea contactorului in schemele de instalatii electrice:
a- in schemele monofilare;
b- in schemele circuitelor principale;
c- in schemele circuitelor secundare.
9
B. Tipuri constructive si marimi caracteristice
Dupa felul curentului din circuitul principal ( circuitul comandat ),
contactoarele si ruptoarele pot fi de curent continuu sau de curent
alternativ. In mod normal, contactoarele se construesc pentru tensiuni pana
la 440 V in curent continuu si 380 sau 660 V in curent alternativ si
intensitati nominale cuprinse intre 6 si 600 A.
Dupa modul de actionare a contactoarelor mobile, contactoarele si
ruptoarele pot fi:
- cu actionare prin electromagneti ( de curent continuu sau de curent
alternativ, indiferent de felul curentului din circuitul principal ). Acesta este
solutia cea mai frecvent folosita, ea reprezentand o serie de avantaje
( posibilitati largi de comanda la distanta, comanda usoara si rapida prin
butoane sau relee, putere de rupere suficient de mare );
- cu aer comprimat, in deosebi la contactoarele de curent continuu pentru
curenti mari ( tractiune electrica ), unde este necesara separarea rapida a
contactoarelor;
- cu actionare mecanica, prin arbori cu came; metoda este utilizata rar si
numai la intensitati mici, deoarece puterea de rupere este mica, viteza de
separarea a contactelor fiind dedusa.
Dupa numarul de poli, sunt deosebesc prin contactoare si ruptoare
monopolare, bipolare, tripolare ( cele mai frecvent folosite) tetrapolare.
Dupa modul de deplasare a contactelor mobile, se deosebesc:
- contactoare cu miscare de rotatie ( cu o singura intrerupere pe faza);
- contactoare cu miscare de traslatie ( cu doua intreruperi pe faza )
Contactoarele cu miscare de rotatie sunt mai buste la solicitari prin
vibratii, au o putere de rupere relativ mare ( comportandu-se mai bine la
10
utilizarea in curent continuu) si se pot realiza cu usurinta in diferite variante
constructive ( cu numar variabil de poli sau de contacte auxiliare).
Acest tip constructiv se foloseste pentru contactoare de curent
continuu, contactoare cu compozitie variabila, contactoare de regim greu
( cu solicitari deosebite de mediu, vibratii si socuri ), contactoare pentru
intreruperea curentilor capacitivi.
Contactoarele cu miscare de translatie prezinta avantajul unui gabarit
redus, ceea ce este favorabil realizarii de panouri compacte; se preteaza mai
bine unui mecanizari avansate a fabricatiei si a montajului; au o durata
mecanica de serviciu mare si un cost mai redus. Ele reprezinta o solutie
practic generalizata la contactoarele de curent alternativ pana la 400 A.
O varianta a acestui tip constructiv o constitue contactoarele cu miscare
combinata, la care directia de deplasare a contactelor mobile este
perpendiculara pe directia de deplasare a armaturii mobile a
electromagnetului.
Aceasta constructie folosita si la noi pentru unele contactoare de
peste 100 A, prezinta avantajul ca reduce vibratia contactoarelor, asigurand
o rezistenta marita la uzura sub sarcina.
Marimile caracteristice ale unui contactor sunt:
- tensiunea nominala, Un - tensiunea la care dimensioneaza izolatia
aparatului, distantele de strapungere si conturare;
- curentul nominal, In - curentul pe care il poate suporta circuitul
principal contactorului, fara a depasi in regim normal de lucru incalzire
admisa; la contactoarele asociate cu relee termice, se defineste si curentul
de serviciu, aceasta reprezentand curentul nominal al releului termic. La
contactoarele folosite pentru comanda motoarelor, se indica adesea puterea
maxima a motorului care poate fi comandat;
- frecventa de actionare - numarul maxim de actionari pe care
11
contactorul le poate executa intr-o unitate de timp;
- durata relativa de conectare, care este astandardizata, si frecventa
de conectare; ambele determina clasa de lucru sau regimul de lucru pentru
contactoare.
Alte marimi caracteristice sunt capacitatea de rupere nominala sau
capacitate ade inchidere nominala.
12
Fig. II.4. Schema de principiu a unui contactor cu miscare de rotatie:
a- schema constructive;
b- schema electrica;
1- contact fix; 2- contact mobil; 3- aramatura electromagnetului; 4-
legatura flexibila; 5- electromagnet; 6- infasurare; 7- camera de
stingere; 8- buton de comanda; 9- resort de deschidere; 10- lacat de
baza; 11- borna de record; 11- circuit principal; 11- circuit de
comanda
13
Fig.12.2. Contactoare si miscare de translatie:
a- montat;
b- cu miscare combinata;
1- corp; 2- armature fixa; 3- bobina; 4- contact fix; 5- echipaj mobil;
6- armature mobile; 7- puntea contactelor mobile; 8- camera de
stingere cu gartar metalic; 9- resortul contactelor; 10- borne; 11-
resortaj antagonist.
14
C. Probleme de exploatare
Domeniul de utilizare al contactoarelor fiind foarte larg si in continua
extindere, cuprinde situatii foarte diferite in ceea ce priveste natura circuitul
comandat si solicitarile pe care acesta le impune contactorului.
Normele internationale definesc, pentru contactoarele de curent
alternativ pentru categorii tipice de regim de lucru ( fig.12.3 ):
AC1 - corespunzator sarcinilor pur rezitive ( cuptoare, de exemplu ):
AC2 - corespunzator motoarelor cu inel;
AC3 - corespunzator motoarele cu rotorul in scurtcircuit;
AC4 - corespunzator regimului de lucru cu socuri si inversari de sens
ale motoarelor cu rotorul in scurtcircuit.
Pentru contactoarele de c.c. definesc cinci categorii tipice de
regimuri de lucru:
- DC1 - corespunzator sarcinilor rezistive;
- DC2 - corespunzator motoarelor cu excitatie derivatie;
- DC3 - corespunzator pornirii, mersului cu socuri si reversarii
motoarelor derivatie;
- DC4 - corespunzator motoarelor serie;
- DC5 - corespunzator pornirii mersului cu socuri si reversarii
motoarelor serie.
Similar pentru contactele auxiliare sunt doua categorii standardizate:
AC11 si DC11.
15
Fig.II.5. Reprezentarea grafica a conditiilor de lucru ale contactoarelor
la diferite categorii de regim de lucru
16
CAPITOLUL III
COMBINATII DE CONTACTOARE CU RELEE
Contactorul cu relee termice. Ceea mai uzuala combinatie este
conatctorul cu relee termice, denumit si demaror magnetic, realizat uzual
atat in executie deschisa, cat si inchisa ( fig. 12.4 ).
Pentru protectia impotriva curentilor de scurtcircuit, in amontele
contactorului cu relee termice trebuie montat un intrerupator automat sau
sigurante fuzibile adecvate.
Se folosesc de asemenea inversare de sens automate cu doua
contactoare interblocate intre ele electric si mecanic ( cand unul este inchis,
celalalt nu se poate inchide ) (fig. 12.5 ).
Demaroarele magnetice rezolva in cele mai bune conditii comanda si
protectia motoarelor electrice in caz de supraincalzire periculoasa. Fizic,
constructia contactorului este separata de cea a releelor, aceasta din urma
realizandu-se ca unitati distincte numite blocuri. Contactoarele asociate cu
relee termice se folosesc numai acolo unde frecventa de conectare nu
depaseste ( 40....60 ) con/ora.
Contactoarele cu relee termice nu sunt indicate pentru protectia
motoarelor cu porniri grele, cu frecvente mari de conectare, sau motoarelor
cu doua turatii.
Comutatoarele automate stea - triunghi sunt formate din trei
contactoare ( retea, stea si triunghi ), un bloc de relee termice de protectie si
un releu de timp cu care se poate regula timpul de la pornire pana la
trecerea de la conexiunea stea la conexiunea triunghi.
17
Fig. III.1. Schema de conexiune a unui inversor de sens
18
Fig. III.2. Reprezentarea in schemele electrice a contactorului si releului
termic:
a- in schemele monofilare;
b- in schemele multifilare ale circuitelor principale;
c- in schemele multifilare ale circuitelor secundare;
R,S,T- fazele retelei; O- nulul de lucru; P- nulul de protectie.
19
CAPITOLUL IV
MASURI DE PROTECTIE A MUNCII
Conceptia constructiva a aparatelor electrice trebuie sa asigure o
deplina securitate a operatorilor.
Masuri privind constructia aparatelor
Msurile constructive care se iau se impart in mai multe categorii.
- Protectia impotriva electrocutarii prin asigurarea izolatiei, atat a
pieselor de manevra, cat si a celorlalte piese metalice cu care operatorul
poate veni accidental in contact. Piesele de manevra trebuie sa fie din
material izolant sau imbracate in material izolant, iar piesa metalica pe care
actioneaza piesa de manevra trebuie sa zie izolata fata de partile sub
tensiune, respectandu-se distantele de strapungere si conturnare stabilite de
norme.
Cadrul metalic al aparatului trebuie sa fie prevazut cu surub de punere
la pamant iar zona din jurul surubului trebuie sa fie cositorita si sa ramana
nevopsita pentru a se asigura un contact electric bun al conductorului de
legare le pamant.
Pentru mai multa siguranta impotriva electrocutarii, este recomandata
folosirea tensiunii nepericuloase de 24 V in toate circuitele de comanda.
Aparatele care nu sant montate in incaperi speciale trebuie sa fie inchise in
carcase. In locurile unde, cu pericol mare de electrocutare, carcasele trebuie
sa nu poata fi deschise personal de calificat; ele trebuie sa fie prevazute cu
suruburi necesitand chei speciale ( de exemplu, suruburi cu cap
20
triunghiulara ) sau cu blocaje care sa nu permita deschiderea capacului
decat dupa ce intrerupatorul interior a fost scos de sub tensiune.
- Protectia impotriva actionarii accidentale a aparatelor prin prevederea
butonului de comanda cu inel de protectie. Pentru evitarea comenzilor
gresite, indicatiile butoanelor trebuie sa fie foarte clare, eventual cu imagini
sugestive.
- Protectia impotriva manifestarilor exterioare ale intreruperii curentilor,
flacari, gaze fierbinti, gaze ionizate.
Pentru acesta, carcasele de protectie trebuie sa reziste la presiunea
gazelor produse la intreruperea curentului corespunzator capacitatii de
rupere, iesirea gazelor fierbinti trebuie sa fie orientata in sens, in afara
zonei in care s-ar putea gasi mana sau fata operatorului.
Masuri privind exploatarea aparatelor
Masuri care trebuie luate in exploatare se impart in:
- masuri care trebuie luate la montarea aparatelor;
- masuri care trebuie luate in cursul exploatarii.
La montarea aparatelor este necesar:
- sa se verifice concordanta dintre parametrii instalatiei si datele marcate
pe aparat sau inscrise in catalogul produsului;
- sa se verifice izolatia aparatului si functionarea lui corecta;
- sa se fixeze bine aparatele pe panou sau pe perete, sa se etanseze
corect trecerile conductoarelor, sa se inchida bine capacele, sa se respecte
distantele minime prevazute in instructiuni fata de alte aparate si in special
in partea superioara fata de alte piese puse la pamant sau sub tensiune;
- sa se instruiasca personalul asupra modului de deservire ori marcandu-
21
se explicit butoanele si manetele de comanda si afisandu-se principalele
indicatii privind actionarea masinii si in spacial actiunile periculoase care
trebuie evitate.
In exploatarea aparatelor este necesar:
- sa nu se intrevina la aparate decat dupa ce a fost sigur scoase complet
de sub tensiune, de la intrerupatorul sau separatorul din amonte. La acesta
trebuie atarnata o tablita cu textul " Atentie ! Se lucreaza pe linie "
- orice manevra la aparatele deschise trebuie facuta cu mana protejata cu
manusa electroizolanta de cauciuc si cu fata ferita printr-o masca sau un
paravan.
Inchiderea este mai periculoasa decat deschiderea; nu uitati ca puteti
inchide pe un scurtcircuit !
22
BIBLIOGRAFIE
1. Eugenia Isac-Masurari electrice si electronice (Manual pentru
clasele a – X – a , a XI – a si a XII-a) – Editura Didactica si Pedagogica,
R.D.Bucuresti - 1993
2. Sabina Hilohi , M.Popescu – Instalatii si echipamente electrice
( Manual pentru licee industriale , clasele a-IX –a si a-X-a si scoli
profesionale) – Editura didactica si pedagogica, R.A., - Bucuresti ,1997
3. Niculae Mira, Constantin Negus – Instalatii si echipamente
electrice ( Manual pentru licee industriale si de matematica – fizica cu
profil de electrotehnica si scoli profesionale ) – Editura didactica si
pedagogica, R.A.,- Bucuresti ,1999
4. Nastase Bichir , Dan Mihoc , Corneliu Botan , Sabina Hilohi ,
Dragos Simulescu – Masini , aparate , actionari si automatizari ( Manual
pentru clasele a-XI-a si a-XII-a licee industriale si scoli profesionale ) –
Editura didactica si pedagogica R.A.,- Bucuresti ,1994
23