CUPRINS
.................................................................... ............................PAG. .....PAG. 3 ARGUMENTUL .............................................
I.
II. APARATE DE COMANDA AUTOMATE ...................................PAG. ...................................PAG. 4
•
NOTIUNI GENERALE. CLASIFICARE CLASIFICARE ...................................... ........................................ PAG. 4 ............................................ PAG. 6 INTRERUPATOARE AUTOMATE : ............................................
NOTIUNI TIPURI
•
GENERALE. ELEMENTE ELEMENTE CONSTRUCTIVE..PAG. CONSTRUCTIVE..PAG. 6
CONSTRUCTIVE.............................. CONSTRUCTIVE...............................................PAG. .................PAG. 7
.................................................................. ............................ ..... PAG. 11 CONTACTOARE ...........................................
TIPURI CONSTRUCTIVE................................ CONSTRUCTIVE................................................... ................... PAG. 12
III. NORME DE TEHNICA SECURITATII MUNCII si PSI........... PAG. 24
IV. BIBLIOGRAFIE ............................................ ................................................................... .......................... ... PAG. 31
V. ANEXE (DESENE, SCHEME, IMAGINI) ....………………..…..PAG. 32
I. ARGUMENTUL Necesitatea si utilitatea instalaţiilor electrice ne face sa nu ne imaginam viata si activitatea zilnica in lipsa energiei electrice . Nu exista spaţiu de locuit , hala industriala , spaţiu comercial
sau magazie fără instalaţie de iluminat si priza. Pentru executarea oricărei instalaţii electrice sunt necesare in general următoarele materiale si componente electrotehnice electrotehnice : conductoare, doze, prize, siguranţe, întrerupătoare, tablouri de distribuţie, contoare, sonerii si corpuri de iluminat. Aparatele electrice reprezintă ansamblurile de dispozitive electrice şi mecanice, precum şi o categorie de echipamente electrice, destinate pentru comanda, protecţia, reglajul şi controlul automat sau neautomat al funcţionării instalaţiilor electrice. Ele au rolul de a supraveghea şi de a asigura desfăşurarea normală a transportului de energie electrică de la surse la consumatori. Conexiunile între centralele electrice şi liniile de transfer de energie, între reţele electrice şi între acestea şi consumatorii industriali sau se efectuează prin intermediul aparatelor de comutaţie. Prin aparat de comutaţie se înţelege un sistem electric sau electromecanic electromecanic cu ajutorul căruia se stabileşte sau se întrerupe un circuit electric. Rolul funcţional al aparatelor de comutaţie este, pe de o parte de a dirija fluxul de energie pe bare, linii electrice, reţele reţele de distribuţie, de la sursele sursele de energie la receptoare, iar pe de de altă parte, de a oferi protecţie protecţie împotriva suprasarcinilor, suprasarcinilor, scurtcircuitelor şi supratensiunilor. supratensiunilor. Nu toate aparatele de comutaţie oferă şi protecţie împotriva avariilor. Există aparate destinate numai comutaţiei fără sarcină, altele destinate comutaţiei sub sarcina nominală, altele destinate comutaţiei la curent de scurtcircuit, altele destinate protecţiei împotriva supratensiunilor. Aparatele electrice pot fi clasificate după criterii diferite ca: tensiunea nominală; felul curentului;numărul de poli; regimul de funcţionare; locul de funcţionare; funcţiile pe care le îndeplinesc etc. II.
APARATE DE COMANDA AUTOMATE
NOTIUNI GENERALE. CLASIFICARE Aparatele electrice reprezintă ansamblurile de dispozitive electrice, precum şi o categorie de echipamente electrice, destinate pentru comanda , protecţia, reglajul şi controlul automat sau neautomat al funcţionării instalaţiilor electrice . Ele au rolul de a supraveghea şi de a asigura desfăşurarea normală a transportului de energie electric de la surse la consumatori. Din punct de vedere al tensiunil tensiunilor or şi a curentului curentului se deosebesc după următoarele categorii şi
anume:
- aparate de joasă tensiune; - aparate de înaltă tensiune;
2
- aparate de curent alternativ; - aparate de curent continuu . Din punct de vedere al numărului numărului de poli , aparatele electrice se împart în:
- monopolare; - multipolare (bipolare, tripolare). Din punct de vedere a regimului regimului de funcţionare funcţionare se disting aparate cu:
- regim de funcţionare de lungă durată; - cu regim de funcţionare permanentă; - cu regim de funcţionare intermitent; - regim de funcţionare de scurtă durată. Din punct de vedere al locului locului în care care funcţionează funcţionează se deosebesc:
- aparate electrice de interior; - aparate electrice de exterior; - aparate electrice capsulate. Din punct de vedere al funcţiilor funcţiilor , aparatele electrice se clasifică în:
- aparate de comutaţie; - aparate de protecţie. Aparatele de comutaţie , sunt acele aparate care permit punerea sau scoaterea din funcţiune a unor echipamente ale sistemului electroenergetic, electroenergetic, exemplu separatorul. In timp ce întreruptorul îndeplineşte rolul de aparat de protecţie, realizând întreruperea rapidă a curentului de scurtcircuit, care apare în regim de avarie. In exploatare, aparatele sunt supuse acţiunii mai multor factori, care influenţează funcţionarea lor şi care determină condiţiile pe care aceste aparate trebuie tr ebuie să le îndeplinească. Cele mai importante dintre aceste acţiuni sunt prezentate mai jos.
Acţiunea electrică. Aparatele electrice sunt permanent sub acţiunea tensiunii electrice de serviciu. In cazuri accidentale sunt supuse la supratensiuni de comutaţie sau atmosferice. Ca atare condiţii orice aparat trebuie să funcţioneze sigur, fără deteriorări, timp îndelungat. Acţiunea mecanică.
3
Aparatele electrice sunt supuse la mişcări mecanice în timpul funcţionării (de exemplu închiderea şi deschiderea întreruptoarelor şi a separatoarelor), precum şi la acţiunea forţelor electrodinamice ale curenţilor de scurtcircuit.
INTRERUPATOARE AUTOMATE NOTIUNI GENERALE. ELEMENTE CONSTRUCTIVE Generalităţi: Întrerupătorul automat este un aparat mecanic de conectare capabil sa închidă, sa suporte si sa întrerupă curentul in condiţiile normale ale circuitului si de asemenea in condiţii prestabilite,sa închidă, sa suporte pe o specificata si sa întrerupă curenţii in condiţii normale (suprasarcina, scurtcircuit, etc.). Întrerupătoarele automate de J.T. trebuie să îndeplinească două funcţiuni principale: -să asigure continuitatea circuitului in condiţiile curenţilor nominali de exploatare. -să întrerupă continuitatea circuitului în cazul apariţiei unor curenţi de suprasarcina şi/sau scurtcircuit şi în cazul scăderii tensiunii sale la o anumită valoare.
Clasificare: 1. După felul curentului care străbate căile principale de curent: -întrerupătoare pentru curent alternativ -întrerupătoare pentru curent continuu -întrerupătoare pentru curent continuu si alternativ 2. După tipul releelor sau declanşatoarelor cu care sunt echipate: -întrerupătoare echipate cu relee sau declanşatoare electromagnetice de tensiune -întrerupătoare echipate cu diferite tipuri de relee si declanşatoare După modul de fixare in instalaţie: -întrerupătoare pentru montare fixă; -întrerupătoare în construcţie debroşabilă. TIPURI CONSTRUCTIVE INTRERUPATOARE AUTOMATE DE MICA PUTERE Întrerupătoarele automate mici sunt destinate protecţiei conductoarelor din instalaţiile casnice si industriale de iluminat, circuite de comandă, circuite pentru aparate electrocasnice, precum şi protecţiei instalaţiilor ce conţin motoare de mică putere.
4
Aceste întrerupătoare automate asigură protecţia circuitelor atât împotriva curenţilor de suprasarcină cat şi împotriva curenţilor de scurtcircuit. Indiferent de valoarea constructiva, întrerupătorul se compune din următoarele elemente: soclu din material izolant termic şi electric, mecanism de zăvorâre, contacte fixe si mobile, borne de racord ale conductoarelor, camere de stingere, releu termic şi electromagnetic, capac, buton sau maneta de acţionare.
Clasificări: După felul în care sunt acţionate : - întrerupătoare cu acţionare manuală, la care operaţia de deschidere este efectuata exclusiv prin intermediul unei energii manuale aplicate direct. Operaţia de deschidere poate fi efectuată tot manual sau prin intermediul releelor. - întrerupătoare cu acţionare electrică la care energia necesară pentru închidere este dată de un electromagnet sau motor electric. -întrerupător cu acţionare pneumatică la care energia necesară pentru închidere este dată de un dispozitiv pneumatic ca de exemplu: cilindru de forţă, dispozitive cu membrană. După modul de poli:
-întrerupătoare monopolare utilizate în special în instalaţiile interioare pentru protecţia circuitului de iluminat, a aparatelor electrocasnice, precum şi în unele domenii industriale. -întrerupătoare bipolare utilizate în special în instalaţiile de curent continuu. -întrerupătoare tripolare utilizate în circuitele de curent alternativ trifazat. -întrerupătoare tetrapolare utilizate în sisteme speciale de distribuţie.
5
După destinaţie:
-întrerupătoare pentru protecţia circuitelor monofazate de putere redusă. -întrerupătoare de putere pentru protecţia motoarelor. - întrerupătoare pentru protecţia reţelelor. -întrerupătoare pentru protecţia transformatoarelor. După timpii totali de deschidere la curent de scurtcircuit:
-întrerupătoare limitatoare la care timpul total de deschidere nu depăşesc 5 ms şi care limitează astfel valoarea de vârf a curenţilor de scurtcircuit. Când întrerupătorul limitator este echipat cu un declanşator special, el se numeşte ultrarapid si poate fi utilizat şi la întreruperea curentului continuu. -întrerupătoare rapide ,la care timpul total de deschidere nu depăşeşte 10 ms. -întrerupătoare normale la care timpul total de deschidere este până la 100 ms.
INTRERUPTOARELE AUTOMATE DE PUTERE Întreruptoarele automate de putere pentru curent alternativ şi continuu se folosesc pentru protecţia motoarelor electrice, a reţelelor de distribuţie sau transformatoarelor. Aceste întreruptoare asigură protecţia în cazul apariţiei curenţilor de suprasarcină şi de scurtcircuit şi în cazul scăderii tensiunii din circuit sub anumite limite. Caracteristicile de protecţie depind de tipurile de relee sau declanşatoare cu care sunt echipate întreruptoarele automate. Elemente constructive: Întreruptoarele automate de putere se compun din următoarele elemente principale: cadrul de susţinere,mecanismul de zăvorâre,polii principali cu contactele principale, bornele de racord ale conductoarelor şi camerele de stingere, poli auxiliari cu contactele auxiliare, dispozitivele de protecţie (relee şi declanşatoare), organul motor si carcasa. Întreruptoare automate în execuţie deschisă pentru staţii
Construcţia robustă, ca şi utilizare a unor soluţii constructive speciale pentru elementele principale, le asigură acestor aparate capacităţi mari de rupere şi o mare rezistenţă la solicitări mecanice şi electrice. Echipate cu relee cu acţiune temporizată sau rapidă,aceste întreruptoare automate asigură o protecţie colectivă a circuitului (întreruptoare rapide-limitatoare).
6
Întreruptoare automate tip compact în execuţie capsulată
Aceste întreruptoare sunt închise în cutii executate din mase de presare electroizolante care împiedică contactul accidental cu piesele sub tensiune şi orice manifestări exterioare ale arcului electric ce apare la declanşare. Având gabarite reduse şi capacităţi de rupere mai mici decât ale întreruptoarelor de staţie, aceste aparate se utilizează în situaţii când spaţiul de montaj este redus şi nu sunt necesare performanţe superioare. Datorită construcţiei capsulate şi preţului de cost convenabil aceste întreruptoare sunt folosite în tablouri complexe şi mai ales în instalaţii individuale. Întreruptoarele automate se pot executa, din punct de vedere al montajului în două variante constructive: întreruptoare fixe şi întreruptoare debroşabile.
Întreruptoare fixe Acestea se fixează pe traverse din oţel profilat cu ajutorul unor şuruburi. Aceşti suporţi trebuie sa fie rigizi şi perfect coplanari pentru a nu se produce deformări în întreruptor care să împiedice buna lui funcţionare. Bornele se execută în două variante: pentru legături în faţă şi pentru legături în spate. Întreruptoare debroşabile Acestea sunt prevăzute de firmele producătoare cu un şasiu care poate aluneca pe două traverse. Bornele au o construcţie bazată pe principiul priză-fişă care le permite realizarea cu uşurinţă a conexiunilor. Fiecare întreruptor de acest tip trebuie sa fie prevăzut cu un blocaj mecanic care să împiedice introducerea sau scoaterea lui din montaj în poziţia anclanşat ( cu contactele principale închise).
7
CONTACTOARE Principiul de funcţionare:
Contactorul este un aparat de comutaţie cu acţionare mecanică, electromagnetică sau pneumatică, cu o singură poziţie stabilă, capabil de a stabili, suporta şi întrerupe curenţii în condiţii normale de exploatare ale unui circuit, inclusiv curenţii de suprasarcină. Elementele componente ale unui contactor sunt: Circuitul principal de curent ( borne de răcitor la circuitul exterior, contacte fixe şi contacte mobile ). Circuitul de comandă ( bobina electomagnetului de acţionare, contactele de autoreţinere şi butonul de comandă ). Circuitele auxiliare (contacte de blocare, semnalizare). Dispozitivele de stingere a arcului electric (camere de stingere, bobine de suflaj). In construcţia unui contactor mai intră elemente izolante, elemente metalice , cuva de ulei cu capac, elemente de fixare, carcasa.
Schema de principiu a unui contactor cu mişcare de rotaţie
TIPURI CONSTRUCTIVE După felul curentului din circuitul principal contactoarele şi ruptoarele pot fi:
Cu acţionare prin electromagneţi , aceasta este soluţia cea mai frecvent folosită, ea prezentând o serie de avantaje.
8
Cu aer comprimat , îndeosebi la contactoarele de curent continuu pentru curenţi mari, unde este necesară separarea rapidă a contactoarelor. Cu acţionare mecanică, prin arbori cu came; metoda este utilizată rar şi numai la intensităţi mici. Mărimile caracteristice ale unui contactor sunt: Tensiunea nominala U – tensiunea la care se dimensionează izolaţia aparatului, distanţele de străpungere şi conturnare. Curentul nominal I – curentul pe care îl poate suporta circuitul principal al contactorului fără a depăşi în regim normal de lucru încălzirea admisă. Frecvenţa de acţionare – numărul maxim de acţionari pe care contactorul le poate executa într-o unitate de timp. Durata relativa de conectare – care este standardizată şi frecvenţa de conectare , ambele determină clase de lucru sau regimuri de lucru pentru contactoare. Contactoare cu relee Contactorul serveşte la închiderea şi deschiderea circuitului de alimentare a motorului, la comanda dată de un operator. Blocul de relee termice protejează motorul şi instalaţia împotriva suprasarcinilor, comandând deschiderea automată a contactorului. Releele electromagnetice asigură protecţia contra scurtcircuitelor, ele comandând automat în cazul unui scurtcircuit deschiderea contactorului. Deoarece contactorul nu are o capacitate suficientă de rupere la scurtcircuit, este indicat să se prevadă în circuit o protecţie suplimentară cu siguranţe. Contactoare electromagnetice Generalităţi: Contactoarele electromagnetice sunt utilizate în schemele electrice de acţionare; de aceea a face faţă necesitaţilor impuse de exploatare, există în prezent o foarte mare varietate de construcţii. O examinare comparativă a tuturor acestor construcţii, produse de diferite firme din diferite ţări, se poate face având la bază următoarele criterii: - existenţa unei serii unitare complete pentru gama de curenţi până la 200A regimul de lucru.
9
- performanţele ridicate în ceea ce priveşte capacitatea de rupere, de durată de viaţă mecanică şi electrică. -dimensiunile de minime la acelaşi curent. - simplitatea construcţiei, montarea şi demontarea rapidă a diferitelor elemente componente în timpul exploatării. In instalaţiile electrice din ţară se întâlnesc frecvent pentru regimuri normale de funcţionare, în afara contactoarelor de producţie indigenă, contactoarele produse de firme străine.
Contactoare de curent continuu Contactoarele de curent continuu se execută monopolar. Execuţia bipolară prezintă dezavantajul că, la ruperea unor curenţi intenşi, se poate amorsa un arc între cei 2 poli. Acesta impune distanţe mai mari între poli, ceea ce măreşte gabaritul aparatului. Deşi un contactor bipolar ocupă mai puţin loc decât 2 contactoare monopolare, se preferă prima soluţie, fiind mai sigură. Caracteristic pentru contactoarele şi ruptoarele de curent continuu este cursa mică a armăturii mobile a electromagnetului de tip clapetă. Raportul dintre braţul de pârghie al contactului şi al armăturii mobile este de 2:1 .
Contactoare de curent alternativ Contactoarele de curent alternativ au o construcţie diferită de contactoarele de curent continuu. Ele se împart în 2 categorii: - Contactoare la care contactul mobil are o mişcare de rotaţie. - Contactoare la care contactul mobil are o mişcare de translaţie. Contactorul cu rotaţie este compus dintr-un suport metalic pe care sunt fixate contactele fixe, miezul fix al electromagnetului, contactele auxiliare şi suporturile lagăr ale echipajului mobil. Această construcţie este foarte avantajoasă, deoarece permite realizarea contactoarelor cu un număr dorit de poli prin simpla alăturare a numărului necesar de sisteme de contact, lungind în mod corespunzător suportul şi tija-suport a contactelor mobile. Pentru stingerea arcului electric, fiecare pol este prevăzut cu o cameră de stingere cu grătare ionice. Cursa la deschiderea armăturii mobile este limitată de un opritor. Contactele fixe şi mobile sunt prevăzute cu coarnele pentru preluarea arcului la deschidere.
10
Caracteristici tehnice ale contactoarelor de curent alternativ cu mişcare de rotaţie: Denumirea Caracteristici Tensiunea
Tipul contactorului C.T. 63 C.T. 100 500 500
C.T. 25 500
nominală, V Curentul nominal,
25
63
100
200
A Capacitatea de
200
504
800
1600
cos= 0,(4) Capacitatea de
200
504
800
1600
închidere Capacitatea de
1 A la 550 V si cos = 0,4
rupere a
0,5 la L\R = 0,005 si 440 Vcc
C.T. 200 500
rupere, A Lau=1,1.Un şi
contactoarelor auxiliare, A Rezistenţele la
1200000
uzură mecanică, conectări Rezistenţa la uzura 1200000 electrică Frecvenţa de
600
conectare Con/h Durata de
40 si 100
conectare Numărul de
2 ND + 2 NI
contacte aux. Contactoarele cu translaţie seria AC3 formează o serie unitară de la 10-200 A şi funcţionează pe principiul transmiterii directe a mişcării de translaţie a armăturii mobile a electromagnetului la sistemul de contacte. Aparatele se compun dintr-un postament, electromagnet de tip „dublu E”, suportul contactelor fixe, subansamblul echipaj mobil, camere 11
de stingere cu grătar deionic, bloc contacte auxiliare cu excepţia aparatului de 10 A , 2 A la care contactele auxiliare au aceleaşi dimensiuni şi poziţie pe aparat ca şi contactele principale. Contactorul AC3 de 10 A este format dintr-o carcasă din material termoreactiv care susţine magnetul fix şi bobina. Pe suportul contactelor fixe , presat din acelaşi material sunt montate contactele fixe principale şi auxiliare şi bornele. Magnetul mobil este fixat de echipajul ce poartă punţile de contact. Camera de stingere presată din masă termoreactivă de tip melamină separă axele prin paravane. La celelalte contactoare din serie, construcţia este asemănătoare. Magnetul fix de tip „E” cu întrefier fals pe miezul central este fixat pe un postament dintr-un material termoreactiv la aparatele de 25, 40 si 63 A şi un silumin la cele de 100 şi 200 A prin intermediul unor lamele elastice şi plăci de cauciuc. Bobina este fixată direct pe postament, fapt ce împiedică transmiterea şocurilor de închidere la bobină. Suportul contactelor fixe, echipajul mobil şi postamentul sunt presate din fenoplast sau supraplast. Camerele de stingere sunt prevăzute cu plăcuţe deionice montate pe pereţii din fibră şi fixate în capac printr-o lamelă elastică. Capacul este presat dintr-un material rezistent la acţiunea arcului electric. Pentru întreaga serie , spirele în scurtcircuit sunt fixate la magnetul fix prin deformarea suprafeţei polare şi prin lipire, iar pastilele de contact din AgCd sintetizat sunt lipite de suporturi. Cele 2 blocuri de contacte auxiliare posedă contacte normal deschise ( ND ) sau normal închise ( NI ) cu următoarele caracteristici : Curent nominal: Tensiunea nominala:
6A 500 Vca, 200 Vcc
Curent maxim de închidere:
50 la 380V si cos =0,5A la 220V şi
L\R=15ms
Durata de viaţă electrică:
1 milion manevre
Durata de viaţă mecanică:
10 milioane manevre pentru contactorul de 10A si 5
milioane pentru restul seriei Aceasta serie de contactoare are performanţe superioare seriei de contactoare cu rotaţie după cum se vede şi în tabel. In afară de aceasta, seria de contactoare cu translaţie, are o construcţie simplă, uşor demontabilă, contactele sunt uşor vizibile şi interschimbabile. La aceste contactoare, însa schimbarea bobinei este mai dificilă, iar gabaritele mari, şocul la închidere este foarte puternic. MONTAREA CONTACTOARELOR IN INSTALATIILE ELECTRICE După cum s-a arătat în paragrafele anterioare, contactoarele se utilizează în instalaţiile electrice împreună cu diferite alte accesorii, ca: blocuri de relee, butoane, siguranţe, dispozitive de semnalizare, în funcţie de cerinţele schemei. Aceste combinaţii de aparate se pot asambla pe
12
plăci comune, introduce în tablouri de comandă sau cutii capsulate, ori pot fi grupate pe categorii de aparate în interiorul panourilor. VERIFICAREA CONTACTOARELOR DUPA TRANSPORT Contactoarele sunt asamblate în cutii de carton sau lăzi pentru a suporta în condiţii bune solicitările mecanice la care sunt supuse în timpul transportului. In momentul sosirii lor la locul de destinaţie, trebuie să se verifice dacă aparatele nu au fost deteriorate în timpul transportului. In acest scop trebuie să se verifice dacă părţile mobile nu s-au deformat sau deplasat, dacă piesele izolante şi camerele de stingere nu s-au spart. Depozitarea contactoarelor în cazul în care contactoarele nu se montează imediat în industria electrică: Ele se depozitează în ambalajul original în încăperi uscate şi curate unde nu pot fi supuse la acţiunea prafului, vaporilor de apă sau agenţilor corozivi şi a temperaturilor ridicate. Aparatele cu ambalajele lor nu se aşează în stive prea mari deoarece în cazul unor eventuale dărâmări se produc spargeri sau fisuri ale pieselor izolante şi camerelor de stingere. Se va avea în vedere ca piesele de rezerva (contacte, bobine) care se livrează odată cu contactorul, să nu se piardă şi să se eticheteze pentru a şti pentru ce aparat se utilizează. MONTAREA CONTACTOARELOR Înainte de montarea unui contactor se verifică dacă valorile lui nominale corespund valorilor nominale ale instalaţiei. In acest scop se verifică dacă tensiunea bobinei electromagnetului de acţionare este egală cu tensiunea nominală a circuitelor de comandă ale instalaţiei, dacă valoarea curentului nominal al contactorului este mai mare sau egală cu valoarea curentului care trece prin circuitul principal, de asemenea se verifică dacă tensiunea nominală a contactorului este egală cu a instalaţiei. Recomandările care se pot da cu privire la montarea contactoarelor în instalaţii au caracter general, de aceea se completează cu indicaţii date în instrucţiuni şi cataloage, de către firmele constructoare, pentru fiecare tip de contactor. Contactoarele se montează în poziţie verticală cu bornele R, S, T la partea superioară. In imediata lor apropiere nu trebuie să existe sursă de căldură, care ar provoca o încălzire a mediului mai ridicat decât în rest. Fixarea contactoarelor pe panouri este realizată cu şuruburi şi piuliţe. Strângerea piuliţelor trebuie să fie suficientă pentru a elimina jocurile şi posibilitatea de deplasare a contactorului în timpul manevrelor. Deoarece şocurile la anclanşare sunt puternice, dimensiunile cadrului sau panoului pe care se montează trebuie să fie corespunzător alese
13
pentru a face faţă solicitărilor mecanice la care sunt supuse. Daca reglajul contactoarelor auxiliare ca şi blocurile de relee, butoanele, etc., situate în apropierea contactorului sunt sensibile la vibraţiile transmise cadrului, la anclaşarea contactorului, trebuie luate măsuri pentru diminuarea acestor vibraţii. In acest scop, se pot utiliza panouri care cuprind numai contactoare, restul aparatajului fiind instalat pe alte panouri, complet separate de primele. Se poate utiliza şi fixarea contactoarelor pe panouri prin intermediul unor legături elastice ( piese elastice, resortoare ). La montarea contactoarelor trebuie să se ţină seama de lungimea pe care este aruncat afară arcul electric în exteriorul camerei de stingere la deconectarea circuitului. De aceea, firmele constructoare dau valori distanţelor de la camerele de stingere la pereţii sau capacele metalice precum şi distanţele dintre cele două contactoare asemănătoare montate alăturat pentru a evita accidentele. Aceste valori depind de curentul nominal al contactorului, capacitatea de rupere, construcţia camerei de stingere, etc. şi trebuie respectate în timpul montajului. Aceste spaţii prevăzute sunt suficiente şi pentru a permite scoaterea camerelor de stingere. La aparatele cu cuvă cu ulei, se va prevedea spaţiul necesar pentru colaborarea cuvei. Blocaje mecanice între contactoare: Se utilizează în situaţiile în care 2 contactoare într-o schemă de acţionare nu trebuie să se închidă simultan. La contactoarele cu mişcare de rotaţie, aceste blocaje se realizează în diferite variante constructive. Contactoarele cu translaţie trebuie să aibă o construcţie specială pentru a permite utilizarea blocajelor mecanice, astfel că, în general, nu se folosesc în schemele de blocaje, acesta constituind un mare dezavantaj al lor. In fig. de mai jos sunt prezentate 2 posibilităţi de blocare mecanică a 2 contactoare cu rotaţie. Astfel încât cele 2 contactoare sunt aşezate unul sub altul ceea ce realizează o economie de spaţiu. Prin rotirea piesei P. armătura unuia dintre electromagneţi este menţinută în poziţie deschisă.
14
VERIFICAREA CONTACTOARELOR DUPA MONTARE După ce contactoarele şi celelalte aparate au fost montate pe panouri pentru asigurarea unei funcţionări corecte se verifică: a) Executarea legăturilor electrice dintre diversele aparate. b) Strângerea corectă a şuruburilor. c) Cursa şi forţa de apăsare pe contactele principale şi auxiliare ale contactorului, pentru a observa dacă aparatele nu s-au dereglat în timpul montajului. d) Existenţa camerelor de stingere şi fixarea lor corectă. In continuare se aplică tensiune la bornele bobinei electromagnetului de acţionare, contactele principale nefiind parcurse de curent şi se execută câteva manevre în gol, pentru a se observa cum închid contactul şi electromagnetul. Se fac apoi câteva manevre sub sarcină, după care se verifică posibilitatea executării tuturor comenzilor prevăzute în schemă şi se reglează releele. INTRETINEREA SI REPARAREA CONTACTOARELOR In cazul unei alegeri şi instalări corespunzătoare, buna funcţionare a contactoarelor este condiţionată de întreţinerea corectă şi eventuala reparare a acestora. Contactoarele electromagnetice sunt caracterizate printr-o întreţinere simplă şi reparare relativ uşor de executat. Întreţinerea corectă a contactoarelor asigură o funcţionare corespunzătoare a contactorului, cum şi micşorarea uzurii sale electrice.
15
Periodic se execută o examinare atentă a instalaţiei, insistându-se asupra stării suprafeţei contactelor. Cu aceasta ocazie se verifică închiderea şi deschiderea contactelor principale şi auxiliare. Dacă este cazul, contactele oxidate sau cu urme de metal topit care apar în timpul întreruperii arcului electric, se curăţă cu ajutorul unei pile fine. Utilizarea hârtiei abrazive este interzisă. După curăţare contactele se ung cu vaselină pentru contacte. Contactele trebuie, de asemenea, curăţate după întreruperea unui scurtcircuit. După curăţare, se va face o verificare a cursei în contact şi a forţei de apăsare pe contact, care trebuie să corespundă valorilor pentru contactoare de producţie indigena. INTRETINEREA CONTACTOARELOR AUXILIARE Se face în mod asemănător cu a contactelor principale. Contactele auxiliare pot fi: normal deschis, normal închis, sau cu comutare. Construcţia contactelor auxiliare trebuie să permită închiderea sau deschiderea contactelor, în intervale de timp variabile faţă de momentul primirii comenzii de la contactor. Astfel contactul auxiliar de autoreţinere, care asigură menţinerea contactorului închis, după ce s-a acţionat asupra butonului de pornire, care comandă alimentarea bobinei electromagnetului trebuie reglat cu o sursă în contact foarte mică. Demontarea contactelor auxiliare se face uşor, ţinându-se seama de particularităţile de construcţie ale fiecăruia. Astfel contactul mobil de la contactul auxiliar se demontează prin simpla apăsare în sensul săgeţii. Montarea se face prin apăsarea în sens opus. INCERCAREA SI VERIFICARE CONTACTOARELOR REPARATE Înainte de punerea în exploatare a unui contactor reparat, acesta trebuie sa fie reglat şi încercat. Operaţiile care se execută în această situaţie au drept scop: a) Reglarea mecanică care trebuie să asigure o funcţionare corectă din punct de vedere mecanic. b) Reglarea electrică, care trebuie să asigure funcţionarea contactorului conform normelor şi standardelor în vigoare. Succesiunea operaţiilor ce trebuiesc executate în cadrul reglajului este următoarea: a) Determinarea valorii tensiunii sau curentului absorbit de bobina la care este atrasă armătura mobilă a electromagnetului. b) Determinarea valorii tensiunii sau curentului absorbit de bobina la care electromagnetul reţine şi la care miezul mobil este eliberat.
16
c) Înlăturarea vibraţiei electromagneţilor de curent alternativ. Pentru a executa reglajul electric al contactoarelor sunt necesare surse de curent continuu sau alternativ în funcţie de felul electromagnetului de acţionare.
17
NORME DE TEHNICA SECURITATII MUNCII si PSI Protecţia muncii face parte integrantă din procesul de muncă şi are ca scop asigurarea celor mai bune condiţii de muncă, prevenirea accidentelor de muncă si a îmbolnăvirilor profesionale. Obligaţia şi răspunderea pentru realizarea deplină a măsurilor de protecţia muncii o au cei ce organizează, controlează şi conduc procesul de muncă. Pentru deservirea maşinilor, utilajelor, şi aparatelor, se vor folosi numai muncitori calificaţi şi instruiţi in vederea executării acestor munci, după ce li s-au întocmit fişele de instructaj. Persoanele care utilizează echipamente şi instalaţii electrice trebuie să respecte următoarele instrucţiuni de securitate şi sănătate a muncii: - să manevreze şi să exploateze echipamentele electrice numai personalul calificat, autorizat şi instruit pentru a lucra cu respectivele echipamente; - să nu execute lucrări la instalaţiile electrice pe timp de ploaie, furtuna; - să nu execute lucrări la instalaţiile electrice fără întreruperea tensiunii, apoi sa verifice lipsa tensiunii; - să verifice toate instalaţiile şi mijloacele de protecţie înainte de darea în funcţiune şi apoi periodic în exploatare, precum şi după fiecare reparaţie sau modificare; - să se asigure că sunt folosite mijloacele de protecţie electroizolante; - să se asigure că în cazul lucrărilor cu scoatere de sub tensiune se face legarea la pământ, legarea la nul de protecţie; - să facă alimentarea la tensiune foarte joasă ( redusă ) de protecţie; - să utilizeze dispozitive speciale pentru legare la pământ şi în scurtcircuit, care să fie conform standardelor în vigoare; - să delimiteze locul de muncă prin îngrădire; - să execute legăturile de protecţie necesare pentru asigurarea protecţiei împotriva electrocutării în cazul unui defect soldat cu apariţia unei tensiuni periculoase de atingere; - să asigure deconectarea automată a echipamentului electric/instalaţiei sau sectorului defect şi dispariţia tensiunii periculoase de atingere; - să vegheze ca protecţia împotriva atingerii directe a pieselor aflate normal sub tensiune să nu fie înlăturată sau deteriorată; - să vegheze ca izolaţia circuitului de foarte joasă tensiune să fie de aşa natură încât să nu permită apariţia unei tensiuni mai mari din alte circuite, în circuitul de tensiune foarte joasă;
18
- să vegheze ca izolaţia suplimentară a echipamentului electric/instalaţiei să nu fie deteriorată sau eliminată; - să alimenteze echipamentul electric sau instalaţia la tensiunea foarte joasă pentru care au fost proiectate să funcţioneze; - să se asigure că prin activitatea pe care o desfăşoară nu se produc temperaturi, arcuri electrice sau radiaţii care să pericliteze viaţa sau sănătatea oamenilor; - să protejeze contra pericolelor, generate în mod natural de echipamentul electric, persoanele şi bunurile. În activitatea de exploatare a instalaţiilor se interzice: - folosirea instalaţiilor electrice şi a consumatorilor de energie electrică de orice fel, în stare de uzură, cu defecţiuni sau improvizaţii; - folosirea instalaţiilor electrice cu grad de protecţie necorespunzător categoriei încăperii, locului sau spaţiului în care sunt folosite; - executarea lucrărilor de întreţinere sau reparaţii de către personal necalificat şi neautorizat; - alimentarea lămpilor portabile, prin cordoane improvizate sau uzate (dezizolate); - întrebuinţarea radiatoarelor şi a reşourilor electrice (numai în locuri special stabilite, care nu prezintă pericol de incendiu), fără luarea măsurilor necesare de izolare faţă de elementele combustibile din încăperi; - introducerea conductorilor electrici fără ştecher, direct în priză; - neizolarea capetelor conductorilor electrici în cazul demolării parţiale a unei instalaţii. Accesul la tablourile generale de distribuţie va fi permis numai electricianului şi organelor de control şi verificare. Tablourile electrice de distribuţie se vor exploata respectându-se următoarele reguli: - este interzisă legarea directă a diverşilor consumatori (lămpi de iluminat, motoare electrice, etc.) la bornele tabloului; - este interzisă păstrarea materialelor şi substanţelor combustibile în apropierea tablourilor; - se va curăţa perfect elementele tabloului şi încăperea în care se află acesta; - în caz de incendiu se va acţiona cu stingătoare portabile cu pulbere, zăpadă carbonică sau alte substanţe dielectrice; - se interzice cu desăvârşire folosirea apei şi a spumei chimice. INSTRUCŢIUNI DE PSI PENTRU ACTIVITĂŢILE DESFĂŞURATE LA INSTALAŢIILE ELECTRICE DE FORŢĂ ŞI ILUMINAT ŞI LA UTILAJELE ELECTRICE
19
Art.1. Persoanele încadrate în muncă precum şi elevii au următoarele obligaţii principale privind prevenirea şi stingerea incendiilor: - să cunoască şi să respecte normele generale de prevenire şi stingere a incendiilor din unitatea în care îşi desfăşoară activitatea şi sarcinile de prevenire şi stingere a incendiului; - la terminarea programului, să verifice şi să ia toate măsurile pentru înlăturarea cauzelor ce pot provoca incendii; - să anunţe imediat organul ierarhic superior despre existenţa unor împrejurări de natură să provoace incendii, s-au despre producerea unor incendii şi să acţioneze, cu mijloacele existente, pentru stingerea acestora; - să întreţină mijloacele de prevenire şi stingere a incendiilor de pe locul de muncă în bună stare de utilizare. Art.2. Este strict interzis fumatul în locurile de muncă unde există pericol de incendiu sau explozie, în încăperile cu aglomerări de persoane, în ateliere şi laboratoare. Art.3. În aceste locuri se vor afişa vizibil anunţuri ca: FUMATUL INTERZIS, PERICOL DE INCENDIU, PERICOL DE EXPLOZIE. Art.4. Se vor amenaja locuri speciale pentru fumat, dotate cu scrumiere, vase cu apă, sau lăzi cu nisip, pentru stingerea resturilor de ţigări şi a beţelor de chibrit. Art.5. Se interzice fumatul sau folosirea focului deschis în toate spaţiile în care se lucrează la instalaţiile electrice sau la utilajele electrice. Art.6. Prin foc deschis, în sensul menţionat în prezentele norme se înţelege arderea în aer liber, care nu are un spaţiu închis de combustie special amenajat (flacără de chibrit, lumânare, lămpi de gătit, lipit sau iluminat, focurile făcute în aer liber, flăcările utilizate la sudură, cele rezultate din unele reacţii chimice, etc.) Art.7. La folosirea instalaţiilor electrice de forţă şi iluminat, se va asigura o bună funcţionare a utilajelor şi aparatelor respective, prin revizii înainte de intrarea în funcţiune şi prin înlăturarea imediată a defecţiunilor constatate. Art.8. În timpul exploatării reţelelor electrice se va face verificarea rezistenţei izolaţiei, astfel: - în încăperile obişnuite, o dată pe an; - în încăperile ce conţin vapori şi gaze toxice, de două ori pe an. Art.9. Tablourile electrice, releele, contactoarele etc. vor fi prevăzute cu carcase de protecţie, iar la tablouri se vor întrebuinţa numai siguranţe dimensionate conform normelor în vigoare. Art.10. Se interzice înlocuirea fuzibilelor arse cu fir de liţă, staniol sau cu alte materiale dacă se depăşeşte rezistenţa stabilită prin calcul. Art. 11. Clemele siguranţelor lamelare nu se fixează pe lemn, carton sau alte materiale combustibile.
20
Art. 12. Se interzice supraîncărcarea circuitelor prin racordarea mai multor consumatori decât cei prevăzuţi pentru instalaţia respectivă. Art. 13. Instalaţiile pentru iluminatul de siguranţă (evacuare, continuarea lucrului, gardă) vor fi menţinute în permanentă stare de funcţionare. Art. 14. Reostatele de pornire sau de reglare a turaţiei diferitelor maşini electrice vor fi protejate cu carcase metalice prevăzute cu orificii de răcire. Acestea vor fi curăţate de praf şi de scame cel puţin o dată pe săptămână Art. 15. Se interzice acoperirea lor cu materiale combustibile (hârtie, cârpe, lemn, etc.) sau curăţarea lor cu lichide combustibile, benzină, petrol, etc.). Art. 16. înainte de a se face legăturile între orice fel de utilaje sau aparate electrice la sursa de curent, trebuie să se stabilească sarcina solicitată de acestea, rezistenţa conductoarelor precum şi intensitatea curentului. Art. 17. Aparatele electrice portabile se vor folosi numai cu ştechere şi conductoare izolate cu cauciuc, în bună stare şi supravegheate pe tot timpul cât sunt sub tensiune. Art. 18. Revizia, repararea sau înlocuirea diverselor elemente ale instalaţiilor electrice de iluminat, forţă sau curenţi slabi, în medii explozive, se vor face numai după întreruperea curentului electric. Art. 19. Se interzice: - folosirea în stare defectă a instalaţiilor electrice şi consumatoarelor de energie electrică, de orice fel, precum şi a celor uzate şi improvizate; - încărcarea instalaţiilor electrice (conducte, cabluri, transformatoare, întrerupătoare, comutatoare, prize, etc.) peste sarcina admisă; - suspendarea corpurilor de iluminat direct de conductoarele de alimentare; - agăţarea sau introducerea pe şi în interiorul panourilor, nişelor, tablourilor electrice etc. a obiectelor de orice fel; - folosirea instalaţiilor electrice neprotejate în medii cu vapori explozivi şi degajări de praf combustibil; - executarea lucrărilor de întreţinere şi reparaţii a instalaţiilor electrice de către personal necalificat şi neautorizat; - utilizarea lămpilor mobile portabile, alimentate prin cordoane improvizate sau uzate; - folosirea la corpurile de iluminat a filtrelor de lumină improvizate din carton, hârtie sau alte materiale combustibile. - întrebuinţarea radiatoarelor şi a reşourilor electrice în alte locuri decât cele stabilite şi în condiţii care prezintă pericol de incendiu; - folosirea legăturilor provizorii prin introducerea conductoarelor electrice fără ştecher, direct în priză;
21
- utilizarea consumatorilor de energie electrică (fier de călcat, reşou, ciocan de lipit, etc.) fără luarea măsurilor de izolare faţă de elementele combustibile din încăperi; - aşezarea pe motoarele electrice a materialelor combustibile (cârpe, hârtie, lemn, etc.); - lăsarea neizolată a capetelor conductoarelor electrice, în cazul demontării parţiale a unei instalaţii. Art.20. La toate tipurile de tablouri, legăturile trebuie făcute reglementar. În apropierea tablourilor se interzice păstrarea materialelor şi substanţelor combustibile şi blocarea accesului. Se interzice legarea directă la bornele tabloului de distribuţie a lămpilor de iluminat, a motoarelor electrice şi a altor consumatori de energie electrică. Art.21. Toate utilajele şi aparatele electrice vor fi prevăzute cu plăci pe care sunt trecute caracteristicile lor şi schema de conexiuni. Art.22. Conductoarele cu izolaţie din material plastic nu se vor monta direct pe elementele de construcţie combustibile. Art.23. Aparatele, tablourile de distribuţie şi utilajele electrice, precum şi racordurile acestora, trebuie să aibă gradul de protecţie, împotriva incendiilor şi exploziilor, corespunzătoare categoriei de pericol de incendiu al încăperilor în care se montează. Art.24. Nu este admisă folosirea motoarelor şi aparatelor electrice cu carcasele şi capacele demontate, sau în condiţii în care să nu asigure răcirea lor printr-o bună circulaţie a aerului din jur. Art.25. Încălzirea lagărelor şi a carcaselor va fi controlată periodic, pentru a nu depăşi temperaturile admise. Art.26. Circuitele electrice în încăperile cu pericol de explozie trebuie ferite de deteriorări mecanice. Art.27. Corpurile metalice ale aparatelor, utilajelor şi motoarelor electrice vor fi legate la pământ, secţiunea conductoarelor de legare trebuind să corespundă normelor. Art.28. Revizia completă a instalaţiilor electrice montate în medii explozive se va face cel puţin o dată pe an şi numai de personal calificat. Art.29. Periodic, se va face revizia instalaţiilor electrice de iluminat, de forţă sau de curenţi slabi (tablouri de distribuţie, starea conductoarelor, dozelor, prizelor, întrerupătoarelor, corpurilor de iluminat, conexiunilor, rezistenţei chimice şi legăturilor la pământ. Art.30. Accesul maşinilor de stingere a incendiilor trebuie asigurată permanent prin căi de acces libere şi practicabile în tot timpul anului. Art.31. În cazul începutului de incendiu la instalaţiile electrice se vor scoate de sub tensiune atât instalaţia cuprinsă de foc cât şi instalaţiile vecine periclitate.
22
BIBLIOGRAFIE:
Hortopan Gheorghe - Aparate electrice. - Bucureşti: Editura did. şi ped., 1980. Florin Mares.- Elemente de comandă şi control pentru acţionări şi SRA – Manual pentru clasele a XI-a şi a XII-a.EEP 2002.
Constantin Ghiţă - Maşini electrice , Ed Matrix Rom, Bucureşti, 2005.
Marinescu S. , Mareş F.- Maşini electrice şi acţionări -EEP 2000.
Câmpeanu Aurel.- Maşini electrice: probleme fundamentale, speciale şi de
funcţionare optimală. – Craiova: Scrisul Românesc, 1988.
Marian Pearsică, Mădălina Petrescu –Maşini electrice ,- Braşov , 2007.
Bichir N. s.a. – Maşini, aparate,acţionări şi automatizări ; manual pentru clasele a XI-a si a XII-a licee industriale şi scoli profesionale, Ed. Didactică şi Pedagogică Bucureşti, 1995.
site-uri electrice :
http://www.portalelectric.ro/
http://www.abilelectric.ro/
http://www.electricsite.info/
http://www.instalatiielectrice.net/
23
4.ANEXE (desene, scheme, imagini)
24
Schema electrică a întreruptorului AMT
a
b
25
a) circuit de forţă
b) circuit de comandă
Schema de conexiuni a unui contactor cu relee termice : F1,F3 - siguranţe ; K 1 - contactor(contactoare principale) ; F2 - relee termice(contacte de relee termice) ; S1 - buton de oprire ; S2 - buton de pornire.
26
Schema de principiu a unui contactor cu mişcare de rotaţie : a- schema constructivă ; b- schema electrică ; 1-contact fix ; 2-contact mobil ; 3-armătura electromagnetului ; 4-legătura flexibilă ; 5electromagnet ; 6-înfasurare ; 7-camera de stingere ; 8-buton de comandă ; 9-resort de deschidere ; 10-placa de bază ; 11-borna de racord ; I-circuit principal ; II-circuit de comandă.
27
Mecanism cu genunchi : a- întreruptor închis ; b- întreruptor deschis ; 1-contact fix ; 2-contact mobil ; 3-resort ; 4- resort care prin destindere provoacă declanşarea ; 5-pârghii pentru declanşarea manuală.
28
Întrerupătoare automate
29
Contactor trifazat
Întrerupătoare de joasa tensiune (JT) pana la 250 A
30
Întreruptor compact tip USOL 250 A: 1 - maneta de acţionare; 2 - clichet principal; 3 - clapeta de armare; 4 - biela I; 5 biela II; 6 - echipaj mobil; 7- element mobil de contact; 8 - element fix de contact; 9 - resort principal; 10 - clapeta ax declanşator; 11 - declanşator termic; 12 - buton de reglaj {0,8 ... 1) I r ; 13 — miez fix pentru declanşatorul electromagnetic; 14 - axul suport al echipajului mobil; 15 carcasa aparatului; 16 - placa de prindere; 17 - borne de bare; 18 - camere de stingere cu plăci feromagnetice; 19 - armătura mobilă a declanşatorului electromagnetic; 20 - axul declanşatorului; 21 - clichet mic.
31
Secţiune într-un întreruptor OROMAX 4000 A: 1—bare de legătură; 2 — cadru fi x; 3 — contact debroşabil, element fix; 4—contact debroşabil, element mobil; 5—contact principal, element fix; 6 — contact principal, element mobil; 7 — rampa pentru extinderea arcului cu element fix de contact pentru arc; 8 — rampa şi element de contact pentru arc, mobile; p—camera de stingere cu plăci feromagnetice; 10 — declanşator de curent maxim; 11-—declanşator de tensiune minimă; 12—clichet principal; 13 — dispozitiv de siguranţă contra debroşării sub sarcină; 14 — mecanism (partea centrală); 15— resoarte principale ; 16—butoane de închidere şi deschidere; 17 — semnalizator „resoarte armate" ; 18 — semnalizator mecanic „închis-deschis"; 19 — maneta pentru armarea resortului 15.
Elementele componente ale întrerupătorului ISOL sunt:
32
- carcasa izolantă de mare rezistenţă mecanică şi la umiditate - contacte fixe şi mobile rezistente la arc electric; - mecanism rapid de închidere şi deschidere; - declanşator tensiune minimă; - declanşator pentru deschidere; - maneta de comandă manuală; - contacte auxiliare.
Schema de protecţie a unui motor asincron trifazat cu rotorul în scurtcircuit :
33
