aparate electrice

MINISTERUL EDUCAIEI CERCETRII I TINERETULUI

Proiectul Phare TVET RO 2005/017-553.04.01.02.04.01.03

MEdCTCNDIPT / UIP

AUXILIAR CURRICULARPROFILUL: TEHNIC SPECIALIZAREA: TEHNICIAN N INSTALAII ELECTRICE MODULUL: APARATE ELECTRICE NIVELUL: 3

Acest material a fost elaborat prin finanare Phare n proiectul de Dezvoltare instituional a sistemului de nvmnt profesional i tehnicN Noiembrie 2008

Doinia Bloiu Tatiana Bloiu

- prof., grad didactic I, Grup colar Industrial Electroputere Craiova - prof., grad didactic I, Grup colar Industrial Electroputere Craiova

CONSULTAN CNDIPT: ASISTEN TEHNIC:

POPESCU ANGELA, EXPERT CURRICULUM WYG INTERNATIONAL IVAN MYKYTYN, EXPERT

COORDONATOR: CAZACU REMUS

Profilul: TEHNIC Nivelul 2

2

APARATE ELECTRICE

CUPRINS

1.

Introducere .........................................................................................................................

5 2. Competene specifice i obiective ...................................................................................... 7 3. Structura fielor de lucru .....................................................................................................11 4. Activiti de nvare ............................................................................................................12 4.1 Clasificarea aparatelor electrice n funcie de destinaie 4.2 Clasificarea aparatelor electrice n funcie de rolul lor n instalaie 4.3 Mrimi nominale ale aparatelor electrice(frecvena de conectare, durata de acionare, timpul de acionare, de pauz, de lucru) 4.4 Mrimi nominale ale aparatelor electrice 4.5 Studierea comparativ a diferitelor tipuri de aparate 4.6 Prile componente ale contactoarelor 4.7 Prile componente ale aparatelor electrice: sistemul de stingere a arcului electric 4.8 Studierea comparativ a diferitelor tipuri de aparate (contactoare, contactoare cu relee, intreruptoare automate) 4.9 Prile componente ale ntreruptoarelor pachet 4.10 Funcionarea comutatoarelor pachet 4.11 Funcionareainversorului de sens comandat manual 4.12 Funcionarea comutatorului cu came stea-triunghi 4.13 Funcionarea inversorului de sens cu came 4.14 Caracteristicile ntreruptoarelor i comutatoarelor cu came i ale celor pachet 4.15 Funcionarea comutatorului voltmetric 4.16 Funcionarea comutatorului stea-triunghi (I) 4.17 Funcionarea comutatorului stea-triunghi (II) 4.18 Funcionarea comutatorului de numr de poli 4.19 Funcionarea inversorului de sens 4.20 Montarea blocurilor de relee termice 4.21 Montarea componentelor unui ntreruptor automat 4.22 Componentele unui demaror 4.23 Montarea componentelor unui demaror 4.24 Protecii asigurate de declanatoare 4.25 Tipuri de butoane de comand 4.26 Montarea butoanelor de comand 4.27 Montarea prizelor sub tencuial 4.28 Montarea ntreruptoarelor 4.29 Alegerea aparatelor electrice 5. Fie de documentare ............................................................................................................ 52 5.1 Mrimi caracteristice ale aparatelor electrice: tensiuni 5.2 Mrimi caracteristice ale aparatelor electrice: cureni 5.3 Mrimi caracteristice ale aparatelor electrice: frecvena de conectare, serviciul nominal, puteri 5.4 Subansambluri constructive ale aparatelor elctrice: ci de curent 5.5 Subansambluri constructive ale aparatelor elctrice: mecanismul de acionare 5.6 Subansambluri constructive ale aparatelor elctrice: sisteme de izolaie i carcase 5.7 Subansambluri constructive ale aparatelor elctrice: camere de stingere 5.8 Subansambluri constructive ale aparatelor elctrice: sisteme de fixare i protecie 5.9 Aparate electrice de comutaie: ntreruptoare cu prghie 5.10 Aparate electrice de comutaie: comutatoare cu came 5.11 Aparate electrice de reglare: principiul de funcionare al releelor electromagnrtice 5.12 Aparate electrice de reglare: clasificarea releelor 5.13 Aparate electrice de reglare: tipuri de relee i principiul de funcionere 5.14 Aparate electrice de reglare: condiii de funcionare impuse releelor de protecie 5.15 Aparate electrice de conectare i protecie: ntreruptoare automateProfilul: TEHNIC Nivelul 3

3

APARATE ELECTRICE

5.16 Aparate electrice de protecie: declanatoare 5.17 Aparate electrice pentru instalaii de iluminat i prize 5.18 Alegerea aparatelor electrice: alegerea contactoarelor 5.19 Alegerea aparatelor electrice: alegerea ntreruptoarelor 5.20 Alegerea aparatelor electrice: alegerea siguranelor fuzibile 5.21 Alegerea aparatelor electrice: alegerea releelor electromagnetice de protecie 5.22 Alegerea aparatelor electrice: alegerea releelor termice 6. Glosar (cuvinte cheie) ............................................................................................................ 91 7. Bibliografie ............................................................................................................................ 93


4

APARATE ELECTRICE

1. INTRODUCEREModulul Aparate electrice este un modul cuprins n aria curricular Tehnologii cultur de specialitate i instruire practic pentru domeniul tehnic, nivelul trei de calificare, n cadrul componentei Curriculum n Dezvoltare Local pentru calificarea Tehician n instalaii electrice. Acest modul are alocate 1,5 credite i se studiaz 66 de ore pe an n urmtoarea structur: teorie: 17 ore. laborator tehnologic: 49 ore Scopul acestui modul este de a oferi elevilor cunotine, abiliti i deprinderi n domeniul aparatelor electrice, ca detaliere la Unitatea de competen tehnic general Sisteme de acionare electric. Prin parcurgerea coninuturilor subordonate competenelor specifice, precum i prin organizarea activitilor de instruire rezultate din derivarea competenelor se urmrete formarea profesional n domeniul aparatelor electrice de comutaie i de protecie, de joas i de nalt tensiune, mai ales privind modul de alegere a acestora pentru situaiile concrete de exploatare, subiect care nu este att de detaliat n cadrul trunchiului comun dar care, pentru calificarea precizat, este absolut necesar. Structura modulului pune accent pe laboratorul tehnologic (49 ore pe an colar) pentru a oferi resursele materiale i de timp necesare familiarizrii cu algoritmul de alegere a aparatelor dintr-o schem de acionare electric. De asemenea, structura modulului conine agregat i unitatea de competen Comunicare cu dou competene specifice subordonate, tocmai datorit caracterului preponderent al activitilor de laborator n totalul de ore alocate modulului. Competenele subordonate unitii cu titlul Aparate electrice au alocate coninuturi relativ noi pentru un elev care accede la nivelul 3, i, de aceea, prezentul auxiliar include mai multe fie de documentare, utile pentru aceia dintre elevi care doresc s se familiarizeze cu componentele i structura aparatelor electrice, precum i numeroase fie destinate activitilor de laborator, utile familiarizrii cu procedurile de alegere a aparatelor necesare ntr-un context dat. Aceste fie sunt utile mai ales pentru recapitularea i sistematizarea noiunilor i cunotinelor dobndite prin pregtirea corespunztoare nivelului 2. Tot n acest scop, se recomand consultarea i utilizarea, dup caz, i a materialelor de nvare elaborate pentru domeniul electric i/sau electromecanic, clasele a X-a i a XI-a. Dintre coninuturile prevzute n curriculum, prezentul Auxiliar curricular abordeaz problematica structurii i a clasificrii aparatelor electrice, a mrimilor nominale specifice fiecrui tip de aparat i a caracteristicilor de funcionare, cu accent deosebit pe specificul activitilor experimentale care vizeaz corelarea acestor caracteristici cu datele sistemului de acioanre n care aparatele sunt utilizate. Sarcinile de lucru formulate pentru elevi au n vedere competenele specifice modulului, dar i unele competene specifice aparinnd abilitilor cheie (rezolvare de probleme, lucrul n echip, securitatea muncii).Profilul: TEHNIC Nivelul 3

5

APARATE ELECTRICE

De asemenea, s-au avut n vedere stilurile posibile de nvare ale elevilor (auditiv, vizual, practic) i pe ct posibil exerciiile permit instruirea eficient a tuturor elevilor care au diferite dominante ale stilurilor de nvare. Materialele de referin pentru elevi cuprind: fie de lucru, structurate pe principiul informaie aplicare dezvoltare, n care sunt incluse aspecte actuale din domeniu, cu care elevii se vor confrunta n momentul angajrii n producie fie de documentare cuprinznd informaii utile pentru sarcinile de lucru fie pentru activiti experimentale, independente sau n grup fie recapitulative, care pot fi, eventual, realizate ca folii transparente Aceste materiale de referin pot fi utilizate ca atare n procesul instructiv (pot fi administrate elevilor dup xeroxare) prezentnd avantajul individualizrii instruirii n funcie de ritmul propriu al fiecrui elev. Se recomand ca dup administrare, elevii s pstreze fiele de lucru ntr-un portofoliu individual, cel puin din urmtoarele dou motive: 1) ca dovezi ale progresului colar 2) ca resurs n informarea i formarea iniial. Evaluarea, ca proces continuu, desfurat cu scopul de a oferi un feed-back eficient pentru reglarea procesului instructiv, se poate baza pe rezultatele obinute de elevi n rezolvarea sarcinilor sau activitilor propuse n fiele de lucru, dar pot fi create i instrumente de evaluare riguroase, realiste i motivante. Ceea ce este foarte important pentru evaluarea continu a elevilor este ns, observarea sistematic i evidenierea progresului n dobndirea abilitilor cheie (lucrul n echip, comunicare, rezolvare de probleme, organizarea locului de munc etc.) abiliti care trebuie avute n vedere atunci cnd se proiecteaz activitile de nvare i pentru care n materialele de referin se regsesc unele sugestii. Observaie: ordinea n care vor fi utilizate la clas materialele de referin pentru elevi, nu coincide cu ordinea prezentrii acestora n prezentul Auxiliar didactic.

Prezentul Auxiliar didactic nu acoper toate cerinele cuprinse n Standardul de Pregtire Profesional al calificrii pentru care a fost realizat. Prin urmare, el poate fi folosit n procesul instructiv i pentru evaluarea continu a elevilor. ns, pentru obinerea Certificatului de calificare, este necesar validarea integral a competenelor din S.P.P., prin probe de evaluare conforme celor prevzute n standardul respectiv.


6

APARATE ELECTRICE

2. COMPETENE SPECIFICE I OBIECTIVEModulul Aparate electrice este denumit astfel n corelare cu competena tehnic specializat pe care o formeaz, i anume: 24. Aparate electrice 24.1. Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice.

s clasifice aparatele electrice dup criterii date. s recunoasc subansamblurile constructive ale aparatelor electrice. s explice funcionarea aparatelor electrice din diverse categorii pe baza schemelor structurale

24.2. Specific parametrii tehnici ai aparatelor electrice.

s precizeze mrimile caracteristice aparatelor electrice s simbolizeze mrimile nominale ale aparatelor electrice s compare tipurile de aparate din aceeai categorie utiliznd cataloage. s aleag aparatele electrice funcie de parametrii instalaiei n care vor fi utilizate

24.3. Asigur funcionarea aparatelor electrice.

s monteze aparatele n circuit prin citirea schemelor de montaj s execute manevrele de conectare i de deconectare s urmreasc funcionarea aparatelor electrice Alturi de aceast competen, este inclus i competena cheie Comunicare cu dou

competene specifice i anume: 5. Prelucrarea datelor numerice 5.1. Susine prezentri pe teme profesionale

s pregteasc prezentarea n funcie de obiective, tem i audien. s organizeze logic i concis informaia. s utilizeze tehnici menite s trezeasc interesul i s conving audiena.

5.3. Elaboreaz documente pe teme profesionale

s pregteasc documentul n conformitate cu funcia acestuia. s scrie un document clar i corect. s verifice documentul, asigurndu-se c acesta ndeplinete criteriile profesionale respective. Pentru asigurarea unei logici a nelegerii i nvrii, se recomand parcurgerea coninuturilor modulului APARATE ELECTRICE n ordinea prezentat n cele ce urmeaz: 1. Mrimi nominale ale aparatelor electrice. cureni: nominal, limit termic, limit dinamic, de rupere puteri: nominal (activ, aparent), de rupere, de nchidereProfilul: TEHNIC Nivelul 3

7

APARATE ELECTRICE

frecven de conectare durat relativ de acionare timp: de acionare, de pauz, de lucru numr de manevre: n gol, n sarcin 2. Aparate electrice de joas tensiune: construcie i funcionare de comutaie (simbol, construcie, funcionare) de comand (simbol, construcie, funcionare) de reglare (simbol, construcie, funcionare) de semnalizare (simbol, construcie, funcionare) de protecie (simbol, construcie, funcionare) de automatizri (simbol, construcie, funcionare) 3. Aparate electrice de nalt tensiune de comutaie (simbol, construcie, funcionare) de protecie la supratensiuni (simbol, construcie, funcionare) 4. Alegerea aparatelor electrice funcie de: - tensiunea de lucru a instalaiei - puterea absorbit - serviciul de funcionare - mediul de lucru 5. Montarea aparatelor electrice n circuit Pentru corelarea cu Modulul Sisteme de acionare electric se recomand proiectarea didactic n echip de profesori, astfel nct s poat fi evitate suprapunerile de coninuturi: de altfel, acest lucru este recomandabil cu att mai mult cu ct, ponderea instruirii practice n cadrul modulului amintit corespunde punctelor 7) i 8) din lista de mai sus. Agregarea cu abilitatea cheie de Comunicare, completeaz coninuturile pentru atingerea competenelor specializate. Astfel, se realizeaz competena de a susine prezentri pe teme profesionale i de a elabora documente referitoare la alegerea aparatelor electrice nsituaii date/identificate de exploatare. Cadrele didactice au posibilitatea de a decide asupra numrului de ore alocat fiecrei teme, n funcie de: dificultatea temelor nivelul de cunotine anterioare ale grupului instruit complexitatea i varietatea materialului didactic utilizat ritmul de asimilare a cunotinelor i de formare a deprinderilor proprii grupului instruit. ntre competene i coninuturi este o relaie biunivoc, competenele determin coninuturile tematice, iar parcurgerea acestora asigur dobndirea de ctre elevi a competenelor dorite. Parcurgerea coninuturilor se va realiza n integralitatea lor. Pentru atingerea competenelor specifice stabilite prin modul, profesorul are libertatea de a dezvolta anumite coninuturi, de a le ealona n timp, de a utiliza activiti variate de nvare, cu accentuare pe cele cu caracter aplicativ, centrate pe elev. Numrul de ore alocat fiecrei teme rmne la latitudinea cadrelor didactice care predau coninutul modulului, funcie de dificultatea temelor, de nivelul de cunotine anterioare ale colectivului cu care lucreaz, de complexitatea materialului didactic implicat n strategia didactic i de ritmul de asimilare a cunotinelor. Instruirea teoretic i laboratorul tehnologic se recomand s se desfoare n cabinete de specialitate, dotate cu materiale didactice specifice : seturi de diapozitive sau/i filme didactice tematice, plane didactice, panoplii i machete didactice sau/i funcionale, n care pot fi evideniate echipamentele i aparatele electrice componente, bibliografie tehnic selectiv .a.Profilul: TEHNIC Nivelul 3

8

APARATE ELECTRICE

Parcurgerea coninuturilor modulului Aparate electrice i adecvarea strategiilor didactice utilizate are drept scop formarea competenelor tehnice aferente nivelului 3 i corespunztoare calificrii Tehnician n instalaii electrice, n scopul pregtirii profesionale ale elevilor i dezvoltrii capacitiilor care s le permit dobndirea unei calificri superioare, de nivel 3+, sau a integrrii pe piaa muncii. Abordarea modular ofer urmtoarele avantaje: modulul este orientat asupra celui care nva, respectiv asupra disponibilitilor sale, urmnd s i le pun mai bine n valoare; fiind o structur elastic, modulul poate ncorpora, n orice moment al procesului educativ, noi mijloace sau resurse didactice; modulul permite individualizarea nvrii i articularea educaiei formale i informale; modulul ofer maximul de deschidere, pe de o parte n plan orizontal, iar pe alt parte, n plan vertical, peste / lng alte module parcurse, n prelungirea acestora pot fi adugate mereu noi module ceea ce se nscrie perfect n linia imperativului educaiei permanente.

n stabilirea strategiei didactice, profesorul va trebui s in seama de urmtoarele principii ale educaiei: Elevii nva cel mai bine atunci cnd consider c nvarea rspunde nevoilor lor. Elevii nva cnd fac ceva i cnd sunt implicai activ n procesul de nvare. Elevii au stiluri proprii de nvare; ei nva n moduri diferite, cu viteze diferite i din experiene diferite. Participanii contribuie cu cunotine semnificative i importante la procesul de nvare. Elevii nva mai bine atunci cnd li se acord timp pentru a ordona informaiile noi i a le asocia cu cunotinele vechi. Procesul de predare - nvare trebuie s aib un caracter activ i centrat pe elev. Pentru dobndirea de ctre elevi a competenelor prevzute n SPP-uri, activitile de nvare predare propuse n prezentul auxiliar, precum i cele care vor fi dezvoltate urmnd sugestiile acestuia, vor avea un caracter activ, interactiv i centrat pe elev, cu pondere sporit pe activitile de nvare i nu pe cele de predare, pe activitile practice i mai puin pe cele teoretice. Se recomand: Diferenierea sarcinilor i timpului alocat, prin: gradarea sarcinilor de la uor la dificil, utiliznd n acest sens fie de lucru; fixarea unor sarcini deschise, pe care elevii s le abordeze n ritmuri i la niveluri diferite; fixarea de sarcini diferite pentru grupuri sau indivizi diferii, n funcie de abiliti; prezentarea temelor n mai multe moduri (raport sau discuie sau grafic);

Diferenierea cunotinelor elevilor, prin: abordarea tuturor tipurilor de nvare (auditiv, vizual, practic sau prin contact direct); formarea de perechi de elevi cu aptitudini diferite care se pot ajuta reciproc; utilizarea verificrii de ctre un coleg, verificrii prin ndrumtor, grupurilor de studiu;

Diferenierea rspunsului, prin: utilizarea autoevalurii i solicitarea elevilor de a-i impune obiective.

Plecnd de la principiul integrrii, care asigur accesul n coal a tuturor elevilor, acceptnd faptul c fiecare elev este diferit, se are n vedere utilizarea de metode specificeProfilul: TEHNIC Nivelul 3

9

APARATE ELECTRICE

pentru dezvoltarea competenelor pentru acei elevi care prezint deficiene integrabile, adaptndu-le la specificul condiiilor de nvare i comportament (utilizarea de programe individualizate, pregtirea de fie individuale pentru elevii care au ritm lent de nvare, utilizarea instrumentelor ajuttoare de nvare, aducerea de laude chiar i pentru cele mai mici progrese i stabilirea mpreun a pailor urmtori). Evaluarea continu a elevilor va fi realizat de ctre cadrele didactice pe baza unor probe care se refer explicit la criteriile de performan i la condiiile de aplicabilitate din SPP uri, iar ca metode de evaluare, se recomand: Observarea sistematic a comportamentului elevilor, activitate care permite evaluarea conceptelor, capacitilor, atitudinilor lor fa de o sarcin dat. Investigaia. Autoevaluarea, prin care elevul compar nivelul la care a ajuns cu obiectivele i standardele educaionale i i poate impune / modifica programul propriu de nvare. Metoda exerciiilor practice Lucrul cu modele Ca instrumente de evaluare se pot folosi: Fie de observaie i fie de lucru Chestionarul Fie de autoevaluare Miniproiectul - prin care se evalueaz metodele de lucru, utilizarea corespunztoare a bibliografiei, a materialelor i a instrumentelor, acurateea reprezentrilor tehnice, modul de organizare a ideilor i a materialelor ntr-un proiect. Portofoliul, ca instrument de evaluare flexibil, complex, integrator, ca o modalitate de nregistrare a performanelor colare ale elevilor.


10

APARATE ELECTRICE

3. STRUCTURA FIELOR DE LUCRUStructura fielor de lucru pentru elevi este unitar i cuprinde: Fiecare fi de lucru are un titlu sugestiv pentru aria de coninuturi la care se refer FI DE LUCRU titlul fiei de lucru

Competena/competenele care se formeaz prin activitatile de nvare propuse

Competena: Obiective:Obiectivele (criteriile de performan din SPP) vizate prin activitatile de nvare propuse Durata estimat pentru realizarea sarcinilor de lucru

Timp de lucru: Lucrai ... !

Denumire generic a activitii de nvare

Indicaii cu privire la modul de organizare a colectivului de elevi (de tipul individual, perechi, echip)

Formularea sarcinilor de lucru ct mai clar i concis (text i imagini, exemplu pentru rezolvarea sarcinilor de lucru, sugestii)

ATENIE ! sau IMPORTANT !

Recomandri sau atenionri de care este bine s se in seama pentru eficien, fixare, evitarea greelilor etc.

Casetele acestei structuri au cte o culoare, aceeai n toate fiele de lucru, pentru a accentua caracterul unitar al fielor de lucru.


11

APARATE ELECTRICE

4. ACTIVITI DE NVARE (FIE DE LUCRU ) PENTRU ELEVI


12

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU clasificarea aparatelor electrice n funcie de destinaie

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Obiective: s clasificai aparatele electrice dup criterii date (n funcie de destinaie) Timp de lucru: 20 minute Lucrai n perechi !Avei dou pachete de cri: cele verzi conin roluri funcionale (destinaii) ale aparatelor electrice cele roz, conin denumirile unor aparate electrice Decupai crile din cele dou grupe i suntei gata de joc. ntreruptoare Sigurane fuzibile nchid i deschid circuite electrice Modific legturi electrice n circuit Supravegheaz transportul energiei i protejeaz instalaiile i consumatorii mpotriva avariilor Msoar valorile parametrilor electrici ai instalaiilor Semnalizeaz starea instalaiilor electrice Supravegheaz procese de producie, regleaz i menin automat regimul de funcionare dorit Contoare Comutatoare Inversoare de sens Relee de timp Lmpi de semnalizare Reostate Prize i fie Sirene Contactoare Voltmetre Relee termice


13

APARATE ELECTRICE

1. 2. 3. 4.

Fiecare dintre componenii unei perechi primete un set de cri. Decidei cine va ncepe: putei arunca cu banul (cap sau pajur) Primul elev pune pe banc o carte din setul su. Al doilea elev trebuie s taie cartea respectiv cu o carte din setul propriu, sau, dup caz, cu mai multe cri, asociind, de exemplu, un rol funcional cu denumirea unui aparat (respectiv, a aparatelor care ndeplinesc rolul precizat). Dac asocierea este corect, crile sunt ale celui care a tiat; dac nu, crile sunt ale celuilalt. 5. Elevul care duce crile are dreptul s pun primul, pe banc, o carte din setul su iar cellalt trebuie s caute perechea/perechile corecte. 6. Ctig cel care strnge mai multe perechi (asocieri corecte). ATENIE ! Dac nu utilizai toate crile posibile din pachetul roz pentru a tia fiecare carte verde, vei rmne cu cri de joc nefolosite (denumiri de aparate neasociate funciilor din circuit) i acest lucru se penalizeaz !


14

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU clasificarea aparatelor electrice n funcie de rolul acestora n instalaii

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Obiective: s clasificai aparatele electrice dup criterii date (n funcie de rolul funcional n instalaia electric)

Timp de lucru: 15 minute Lucrai individual !tiind c aparatele electrice ndeplinesc n instalaii cel puin una dintre funciile urmtoare, precizai care dintre elementele listei de mai jos sunt aparate electrice (marcai cu x csua din dreptul elementului respectiv): funcii ale aparatelor electrice nchid i deschid circuite electrice modific legturi electrice n circuit supravegheaz transportul energiei i protejeaz instalaiile i consumatorii mpotriva

avariilor msoar valorile parametrilor electrici ai instalaiilor semnalizeaz starea instalaiilor electrice supravegheaz procese de producie, regleaz i menin automat regimul de

funcionare dorit acumulator voltmetru electromagnet lamp fluorescent releu electromagnetic Unele dintre elementele listei au rmas nemarcate. nu le-ai marcat ? Cte categorii de produse electrotehnice difereniai, judecnd dup funciile ndeplinite ntr-o instalaie electric ? microntreruptor redresor sonerie conductor aparat de radio Ce funcii ndeplinesc elementele pe care


15

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU mrimi nominale ale aparatelor electrice (frecvena de conectare, durata relativ de acionare, timp de acionare, de pauz, de lucru)

Competena: Specific parametrii tehnici ai aparatelor electrice Obiective: s precizai mrimile caracteristice aparatelor electrice Timp de lucru: 15 minute Lucrai individual !ase pai pentru cinci parametri ! Se consider urmtoarele cicluri de funcionare:

1. Calculai raportul dintre timpul de acionare i durata ciclului de acionare, pentru fiecare situaie. Ce observai ? 2. De cte ori poate fi nchis, ntr-o or, aparatul care funcioneaz dup ciclul A ? 3. De cte ori poate fi nchis, ntr-o or, aparatul care funcioneaz dup ciclul B ? 4. Care dintre aparate se uzeaz mai repede ? De ce ? Se consider urmtoarele situaii n care poate funciona un aparat: A. acionare timp de 6 minute la fiecare 10 minute; B. acionare timp de 6 minute la fiecare 8 minute;

C.

acionare timp de 4 minute la fiecare 6 minute.

5. Cunoscnd efectul termic al curentului electric (efect Joule-Lenz) stabilii valoarea de adevr a urmtoarelor propoziii:Profilul: TEHNIC Nivelul 3

16

APARATE ELECTRICE

1.2. 3. 4.

n cazul A nclzirea este mai puternic dect n cazul B; n cazul B nclzirea este mai puternic dect n cazul A; n cazul B nclzirea este mai puternic dect n cazul C; n cazul C nclzirea este mai puternic dect n cazul B.

6. Numii duratele luate n considerare pentru judecile efectuate.


17

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU mrimi nominale ale aparatelor electrice

Competena: Specific parametrii tehnici ai aparatelor electrice Obiective: s precizai mrimile caracteristice aparatelor electrice Timp de lucru: 10 minute Lucrai individual ! ase parametri ntr-o etichet !Descoperii denumirea celor ase parametri specificai pe plcua indicatoare a unui contactor i valorile lor numerice, completnd spaiile din libere ce nsoesc desenul (ca n exemplul din figur) ! Verificai valorile numerice n raport cu valorile standardizate.

Tensiunea nominal 250 V c.c.


18

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU studierea comparativ a diferitelor tipuri de aparate

Competena: Specific parametrii tehnici ai aparatelor electrice Obiective: s comparai tipurile de aparate din aceeai categorie, utiliznd cataloage

Timp de lucru: 25 minute Lucrai n echip !Vitrina cu caracteristici Consultnd datele de catalog ale urmtoarelor categorii de ntreruptoare i comutatoare, s-a ntocmit o list de 25 de caracteristici constructive i funcionale vitrina cu caracteristici . ntreruptoare i comutatoare cu prghie; ntreruptoare i comutatoare pachet; ntreruptoare i comutatoare cu came, Pentru fiecare categorie de ntreruptoare i comutatoare, avei cte un co (de cumprturi) i trebuie s umplei acest co cu caracteristicile proprii aparatelor respective. Facei cumprturile scriind n fiecare co, cifrele corespunztoare caracteristicii pe care o alegei pentru aparatele categoriei respective. Pentru fiecare caracteristic atribuit corect, primii cte un punct. Trebuie s obinei couri ct mai pline.! ATENIE ! Orice caracteristic strin nseamn o penalizare de un punct ! 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. sunt acionate manual au camere de stingere sunt utilizate pentru stabilirea i ntreruperea circuitelor ntrerup doar curenii de serviciu mai mici sau cel mult egali cu curentul nominal au frecven de conectare mic (cteva manevre pe or) contactele mobile au micare de rotaie comutaia circuitelor se realizeaz ntre contacte cu frecare sunt utilizate n curent continuu contactele de lucru sunt confecionate din argint


19

APARATE ELECTRICE

10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

sunt rezistente la ocuri i vibraii permit realizarea de scheme complexe de conexiuni au capacitate de rupere mare pot fi montate n orice poziie sunt acionate automat nu au camere de stingere sunt utilizate i pentru protecia circuitelor

17. ntrerup cureni de serviciu mai mari dect curentul nominal pentru c au i rol de protecie 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. au frecven de conectare mare (zeci de manevre pe or) nu sunt prevzute cu elemente de protecie, de msurare sau de reglare contactele mobile au micare de translaie comutaia circuitelor se realizeaz ntre contacte de presiune sunt utilizate n curent alternativ au capacitate de rupere mic contactele de lucru sunt confecionate din aliaje de cupru contactele mobile sunt acionate de un ax comun

ntreruptoare i comutatoare cu prghie

ntreruptoare i comutatoare pachet

ntreruptoare i comutatoare cu came


20

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU prile componente ale contactoarelor

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Obiective: s recunoatei subansamblurile constructive ale aparatelor electrice

Timp de lucru: 15 minute Lucrai individual !n figura de mai jos este reprezentat schema constructiv de principiu a unui contactor cu micare de rotaie. Elementele componente sunt numerotate pe figur i denumite n tabelul alturat. Stabilii corespondena ntre numrul de ordine al reperului i denumirea acestuia.

Nr. reper

Denumire armtura electromagnetului buton de comand contact mobil camer de stingere born de racord resort de deschidere electromagnet contact fix legtur flexibil bobina electromagnetului

Pe baza schemei de mai sus i a principiului de funcionare, desenai schema electric de principiu a contactorului, punnd n eviden circuitul de comand i circuitul principal.


21

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU prile componente ale aparatelor electrice sistemul de stingere a arcului electric

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Obiective: s recunoatei subansamblurile constructive ale aparatelor electrice

Timp de lucru: 15 minute Lucrai individual !

Secretele din ... camera de stingere ! n figurile de mai jos este reprezentat calea de curent a unui aparat electric. n fiecare figur s-a reprezentat cte un sens al curentului ntre cele dou borne de conectare. ntre cele dou borne de conectare este nseriat o bobin cu cteva spire, numit bobin de suflaj. Rolul bobinei este acela de a produce un cmp magnetic prin care arcul electric de ntrerupere s fie determinat s se lungeasc pe piesele de contact cu form special realizat pentru acest scop i asfel, s fie stins mai uor. Aflai sensul forei care acioneaz n cele dou cazuri asupra coloanei de arc i obesrvai modul n care se realizeaz stingerea prin suflaj a arcului electric. Analizai ce se ntmpl dac circuitul este alimentat n curent alternativ.ATENIE ! Coloana de arc este un conductor (din plasm) prin care curentul electric tinde s se menin dup desprinderea contactelor. Fiind o coloan de gaze ionizate, forma sa este dictat de factorii dein mediul n care se dezvolt, inclusiv de sensul induciei produse de bobina de suflaj. bobin de suflaj magnetic

piese de contact (cu coarne pentru lungirea arcului electric)

ecran izolant

borne de conectare n circuit Profilul: TEHNIC Nivelul 3

22

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU studierea comparativ a diferitelor tipuri de aparate


Timp de lucru: 25 minute Lucrai n perechi !n tabelul urmtor sunt specificate caracteristici constructive, funcionale i de utilizare pentru urmtoarele aparate de joas tensiune: contactoare (C), contactoare cu relee (CR) i ntreruptoare automate (IA). mpreun cu colegul de banc, marcai, pe rnd, cu csuele din dreptul aparatelor care prezint caracteristica enunat: folosii creioane colorate pentru a deosebi semnele fiecruia i apoi numrai cte semne are fiecare, consultnd fia de rspunsuri. ATENIE ! Unele caracteristici sunt specifice mai multor aparate dintre cele studiate ! Caracteristica C CR IA electromagnet 1. Meninerea n poziie zvor mecanic nchis se asigur cu un simpl

2. Construcie

complex foarte complex mare

3. Frecven de conectare 4. Durat de via 5. Putere de rupere 6. Comportare la ocuri i vibraii 7. Comportare la variaii ale tensiunii de alimentare 8. Protecia pe care o asigur

medie foarte mic foarte mare mic redus foarte mare slab foarte bun nesigur foarte sigur la scderea sau lipsa tensiunii de alimentare la suprasarcini la scurtcircuite

9. Domenii de utilizare

comanda nchiderii i deschiderii circuitelor de acionare i automatizare comanda i protecia motoarelor lectrice protecia reelelor de distribuie comanda i protecia consumatorilor mpotriva ntreruperilor provocate de oscilaiile tensiunii de alimentare


23

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU prile componente ale ntreruptoarelor pachet

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Specific parametrii tehnici ai aparatelor electrice Obiective: s recunoatei subansamblurile constructive ale aparatelor electrice s comparai tipurile de aparate din aceeai categorie, utiliznd cataloage

Timp de lucru: 15 minute Lucrai individual ! Ce lipsete ?Completai spaiile libere, cu cuvinte din lista de mai jos: Maneta de acionare a unui ntreruptor pachet este montat nefiind solidar cu acesta. Pe ax sunt montate rigid contactele pe ax, . Legtura

dintre maneta de acionare i ax se realizeaz prin intermediul dispozitivului de . Prin rotirea manetei cu un anumit unghi, un resort al acestui dispozitiv este tensionat, dar contactele nu se deplaseaz: ele sar n noua poziie,

dup ce tensionarea arcului depete o anumit valoare. Datorit formei constructive a contactelor ntreruperea circuitului se realizeaz n spaiu ngust format de plcile din pachet au de , ntr-un izolante. De aceea ntreruptoarele mare, dei au gabarit

List de cuvinte:bachelit, brusc, capacitate, dou, liber, mobile, puncte, redus, rupere, sacadare.


24

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea comutatoarelor pachet

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Obiective: s explicai funcionarea aparatelor electrice din diverse categorii, pe baza schemelor structurale

Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Labirintul conexiunilor n figura urmtoare este reprezentat schema de conexiuni a unui comutator pachet cu trei direcii: comutatorul are ase contacte mobile n form de unghi, plasate ntre apte plci izolante. Marcai, utiliznd culori diferite, poziiile contactelor mobile i traseul conexiunilor pentru fiecare direcie n parte.

De exemplu, pentru poziia I, contactele mobile se rotesc cu 90 n sensul acelor de ceasornic i au poziia din figura urmtoare. n acest caz, se realizeaz legturile electrice ntre bornele S1 i L1, respectiv S2 i L2.

S1

S2


25

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea inversorului de sens comandat manual


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Labirintul conexiunilor n figura urmtoare este reprezentat schema de conexiuni a unui inversor de sens la un motor asincron. Marcai cu dou culori diferite, poziiile contactelor mobile i modul de realizare a conexiunilor pentru fiecare sens n parte.

Pentru a v veni n ajutor, n figura urmtoare s-a reprezentat poziia I a contactelor mobile (rotite cu 90 n sens orar ) i legtura ce se stabilete ntre bornele A i R. V rmne s desenai, n acest caz, legturile care se stabilesc ntre bornele B-S i respectiv, C-T. Apoi, vei face acelai lucru, pentru poziia II a contactelor mobile.


26

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea comutatorului cu came Y-


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Labirintul conexiunilor n figura de mai jos este indicat schema unui comutator stea-triunghi (Y - ) cu came. Marcai cu culori diferite circuitele corespunztoare fiecrei conexiuni (stea, triunghi) comutatorul fiind figurat cu camele corespunznd poziiei 0. n ce ordine este necesar s fie parcurse cele trei poziii distincte ale comutatorului? Are nsemntate aceast ordine ? Argumentai fiecare variant posibil. Cum s-ar putea impune constructiv succesiunea dorit/permis a celor trei poziii ale comutatorului ?

Pentru exemplificare, s-a reprezentat poziia Y a comutatorului (camele rotite cu 90 n sens orar) i legtura ce se stabilete ntre bornele R-U. Procedai analog pentru legturile ntre bornele S-V, T-W i Z-Y-X. Apoi, reprezentai poziia camelor corespunztoare conexiunii i desenai, cu culori diferite, legturile dintre bornele R-Z, S-X, T-Y


27

APARATE ELECTRICE


28

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea inversorului de sens cu came


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Labirintul conexiunilor n figura urmtoare este reprezentat un comutator cu came care realizeaz inversarea sensului de rotaie al unui motor asincron. Indicai traseele pe care se nchid circuitele celor trei faze, n fiecare dintre poziiile I i II. S-ar putea realiza un comutator la care, prin rotirea camelor, s se obin succesiunea 0 - I - II ? Pentru ce ar putea fi utilizat ? La acest comutator cu came, prin rotire spre stnga din 0 se realizeaz poziia I, iar prin rotire spre dreapta din aceeai poziie 0, se realizeaz poziia II. Dar dac se rotete comutatorul spre stnga cu un unghi mai mare, se poate trece direct din poziia I n poziia II. Este util acest lucru ? De ce ? Cum s-ar putea limita unghiul de rotire al camelor ( spre stnga i spre dreapta) ?

Pentru exemplificare, s-a reprezentat poziia I a comutatorului (camele rotite cu 90 n sens orar) i legtura ce se stabilete ntre bornele R-B.Profilul: TEHNIC Nivelul 3

29

APARATE ELECTRICE


30

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU caracteristicile ntreruptoarelori comutatoarelor cu came i ale celor pachet


Timp de lucru: 30 minute Lucrai n perechi !Observnd (prin demontare) componentele i funcionarea ntreruptoarelor i comutatoarelor pachet (ICP) comparativ cu ntreruptoarele i comutatoarele cu came (ICC) i deducnd implicaiile acestora asupra performanelor tehnice, stabilii crei grupe i aparin caracteristicile din lista de mai jos. mpreun cu colegul de banc, marcai, pe rnd, cu csuele din dreptul aparatelor care prezint caracteristica enunat: folosii creioane colorate pentru a deosebi semnele fiecruia i apoi numrai cte semne are fiecare, consultnd fia de rspunsuri.

Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Caracteristica sunt alctuite dintr-un numr variabil de ci de curent, identice, alturate micarea contactelor mobile este realizat prin acionarea unui ax central comun contactele mobile execut micri de rotaie se construiesc pentru cureni nominali ntre 6 i 200 A au putere de rupere mare contactele mobile execut micri de translaie au frecven mare de conectare (zeci de conectri/or) comutarea circuitelor se realizeaz prin contacte de presiune, punctiforme, fr frecare durat de serviciu mare (circa un milion de manevre) permit realizarea unei mari varieti de scheme comutarea circuitelor se realizeaz ntre contacte cu frecare, de tip furc

ICP

ICC


31

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea comutatorului voltmetric


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Un voltmetru, un comutator i ase tensiuni ! Pentru msurarea tensiunilor, voltmetrul se monteaz n paralel cu circuitul la bornele cruia dorim s determinm valoarea tensiunii. Uneori, acest lucru devine greoi, pentru c unele puncte ale circuitului s-ar putea s nu fie uor accesibile. n aceste cazuri, determinrile sunt considerabil uurate prin folosirea unui comutator voltmetric cu mai multe poziii: conexiunile efectuate ntre punctele circuitului ntre care se urmrete determinarea tensiunilor i bornele comutatorului, permit utilizarea unui aparat de msurat i, prin simpla manevrare a comutatorului, msurarea tensiunilor necesare. Ce avantaje prezint aceast soluie ? S ne gndim numai la faptul c a comanda manual un comutator nu reprezint nici o dificultate i nici nu genereaz vreo posibilitate de a grei ori vreun pericol de electrocutare! n figura de mai jos este reprezentat schema electric a unui comutator voltmetric: comutatorul are 7 poziii distincte: una de zero (repaus) i cte una pentru fiecare tensiune de faz i de linie aparinnd unei reele trifazate. Pentru msurarea tensiunii pe faza (R), legturile electrice se efectueaz ntre bornele (L1) i (N) aa cum s-a reprezentat cu linie colorat. Folosind alte culori i procednd analog, reprezentai circuitele corespunztoare celorlalte poziii ale comutatorului: (L2) cu (N), (L3) cu (N), (L1) cu (L2), (L2) cu (L3) i (L1) cu (L3). Avei la dispoziie dou scheme, cte una pentru tensiunile de faz, respectiv de linie, pentru a nu ncrca prea mult un singur desen. Atenie ! n tabelul din figur, pentru fiecare poziie a comutatorului (30, 60, 90, 270, 300, 330), s-a marcat cu x caseta care corespunde contactului (contactelor) ce se efecteaz pe poziia respectiv a comutatorului. Aceste informaii v sunt necesare pentru a pi peste bornele comutatorului i a realiza continuitatea circuitului de msurare.Profilul: TEHNIC Nivelul 3

32

APARATE ELECTRICE


33

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea comutatorului stea-triunghi (1)


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Comanda unui motor electric prin comutator cu came Motoarele electrice asincrone de putere medie i mare se pornesc prin metoda cunoscut sub denumirea de conectare stea-tringhi. Aceast metod presupune parcurgerea a dou etape i anume: iniial, fazele celor trei nfurri statorice sunt conectate n stea i astfel, motorul absoarbe de la reeaua electric un curent de ori mai mic dect curentul nominal, corespunztor funcionrii normale fazele nfurrii statorice n conexiune triunghi); U1 V1 W1 trei (cu U2 V2 W2 U1 V1 W1 dup un timp (cteva secunde) schema de conectare a fazelor statorice este comutat n triunghi i motorul poate funciona timp ndelungat n aceast conexiune.

U2 V2 W2

Pentru comutatorul stea-triunghi din figura urmtoare, reprezentai circuitele corespunztoare celor dou poziii ale comutatorului (stea Y, respectiv triunghi ).


34

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea comutatorului stea-triunghi (2)


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Comanda unui motor electric prin comutator cu came Comutatorul din figur realizeaz, pe fiecare dintre cele dou poziii marcate pe capacul su, conexiunile notate cu x i reprezentate colorat (pentru conexiunea stea).

Scriei (dup modelul de mai jos) sau desenai cu culori, legturile care se stabilesc n fiecare caz. L1-R-A-A-A(motor) L2-S-B-B(motor) .a.m.d.


35

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea comutatorului de numr de poli


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Comanda motoarelor la care se modific numrul de perechi de poli magnetici Viteza motoarelor electrice asincrone poate fi reglat (n trepte) prin modificarea numrului de perechi de poli magnetici ai nfurrii statorice. nafar de tipul special al nfurrilor (numite i nfurri Dahlander i care determin complicaii constructive), aceast metod este posibil prin utilizarea unui comutator cu came care schimb ntre ele, cele dou scheme de conectare a nfurrilor. n figura urmtoare s-a reprezentat schema de principiu pentru aceast metod de reglare i anume prin schimbarea conexiunii bobinelor de pe fiecare faz (sgeile reprezint punctele de conectare la reea):U2 U2

U1 W2

V1 W1 V2 W2

U1

V1 W1 V2

Pentru comutatorul din figur, reprezentai cu dou culori diferite, circuitele care se stabilesc n cele dou cazuri de conectare a nfurrilor motorului.

U2 U1 V1

W2 Profilul: TEHNIC Nivelul 3

W1

V2

36

APARATE ELECTRICE

O alt modalitate de reprezentare a schemelor de legturi pe care le asigur un comutator de numr de poli (ntlnit frecvent n cataloagele de firme productoare) este cea din figura urmtoare. n poziia 1, comutatorul asigur conectarea fazelor de alimentare cu tensiune, respectiv la bornele: L1-R-V L2-S-Z L3-T-U Desenai cu culori diferite legturile electrice corespunztoare celeilalte poziii a comutatorului i realizai analogia cu situaia din figura precedent.


37

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU funcionarea inversorului de sens


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Inversarea sensului de rotaie la un motor asincron Pentru inversarea sensului de rotaie al unui motor asincron trifazat este suficient s fie schimbate ntre ele, dou faze ale reelei de alimentare la bornele motorului. Inversoarele de sens sunt aparate care realizaz aceast schimbare, comandnd inversarea sensului de rotaie a motoarelor electrice. Schema de conectare, pentru inversorul de sens este urmtoarea:


38

APARATE ELECTRICE

n aceast schem, detaliile referitoare la conexiunile care se realizeaz n fiecare dintre cele dou poziii ale comutatorului (S-D) sunt marcate cu x ntr-un tabel ataat schemei electrice. Pentru poziia (S) se realizeaz conexiunile marcate cu culoare i legturile dintre faze i borne sunt respectiv L1-R-A-U; L2-S-B-V; L3-T-C-V. Desenai legturile dintre bornele motorului i fazele tensiunii de la reea, pentru poziia (D) a inversorului i verificai dac este ndeplinit condiia precizat pentru inversarea sensului de rotaie a motorului.


39

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU montarea blocurilor de relee termice

Competena: Asigur funcionarea aparatelor electrice. Obiective: s monteze aparatele n circuit prin citirea schemelor de montaj

Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Montarea unui bloc de relee termice Observai componentele unui bloc de relee termice reprezentat n figura de mai jos i enumerai ordinea operaiilor de montare i explicai tehnologia respectiv. Pentru a rezolva mai eficient sarcina de lucru putei ine seama de urmtoarele recomandri: - numerotai componentele, la fel ca n cazul unui desen de ansamblu - ordonai operaiile de montaj ntr-o schem logic; n casetele acestei scheme putei apoi s scriei explicaiile necesare.


40

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU montarea componentelor unui ntreruptor automat


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Montarea componentelor unui ntreruptor automat Observai componentele unui bloc de relee termice reprezentat n figura de mai jos i enumerai ordinea operaiilor de montare i explicai tehnologia respectiv. Putei numerota componentele, la fel ca n cazul unui desen de ansamblu i apoi trebuie s ordonai operaiile de montaj ntr-o schem logic n casetele creia vei scrie explicaiile necesare.Accesorii pentru semnalizarea declanrii prin protecie Contacte auxiliare de semnalizare pentru poziia funcional a ntreruptorului Contacte fixe pentru conectare ntreruptor

DTm declanator de tensiune minim (acioneaz dac tensiunea este cuprins ntre 35-70%Un) Dac tensiunea este mai mare de 85%Un, permite acionarea ntreruptorului


41

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU componentele unui demaror

Competena: Analizeaz construcia diferitelor tipuri de aparate electrice. Obiective: s recunoasc subansamblurile constructive ale aparatelor electrice

Timp de lucru: 20 minute Lucrai individual !Structura i funciile unui demaror n figura urmtoare este reprezentat schema electric a unui demaror.

Demarorul este cea mai utilizat combinaie de contactoare cu relee termice, folosit pentru pornirea direct a motoarelor electrice.Identificai componentele demarorului (numerotate de la 1 la 8) i precizai rolul funcional al fiecrei componente. De ce sunt dublate cele dou tipuri de butoane pentru acionare ?

7

8 1 2 3

6

4

5


42

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU montarea componentelor unui demaror


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Montarea componentelor unui demaror Un demaror se compune din carcasa izolant, capacul prevzut cu butoane de acionare, contactorul, blocul de relee termice i presgarniturile. Pentru semnalizarea strii de funcionare a motorului se folosesc contactele auxiliare. Dac se conecteaz butoane n paralel cu butoanele de pornire i oprire ale demarorului, atunci poate fi realizat comanda de la distan a acelui motor. Aceste aparate sunt uor de manevrat, nu necesit reglaje i au posibilitatea montrii n spaii cu condiii de mediu diverse. Precizai ordinea operaiilor de montare a componentelor unui demaror.


43Accesorii pentru semnalizarea declanrii prin protecie

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU protecii asigurate de declanatoare

Competena: Asigur funcionarea aparatelor electrice. Obiective: s urmreasc funcionarea aparatelor electrice

Timp de lucru: 20 minute Lucrai individual !Ce protecii asigur declanatoarele ? n figura urmtoare este reprezentat panoul frontal al unui declanator. Precizai tipul declanatorului, datele nominale i valorile curenilor la care asigur proteciile specifice. Toate datele de determinat vor fi scrise n csuele ataate figurii.

?

?

?

? ?

Precizai valorile numerice ale proteciilor asigurate de declanatorul electronic din figur.

?

?

?

Ce semnificaieare acest notaie ?


44

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU tipuri de butoane de comand


Timp de lucru: 25 minute Lucrai n echip !Avei dou pachete de cri: un pachet conine semnele convenionale ale unor butoane electrice de comand cellalt pachet conine semnificaiile semnelor convenionale reprezentate Decupai crile din cele dou grupe i suntei gata de joc. 1. Fiecare dintre componenii unei perechi primete un set de cri. 2. Decidei cine va ncepe: putei arunca cu banul (cap sau pajur) 3. Primul elev pune pe banc o carte din setul su. 4. Al doilea elev trebuie s taie cartea respectiv cu o carte din setul propriu asociind, de exemplu, unui simbol, denumirea butonului reprezentat. Dac asocierea este corect, crile sunt ale celui care a tiat; dac nu, crile sunt ale celuilalt. 5. Elevul care duce crile are dreptul s pun primul, pe banc, o carte din setul su iar cellalt trebuie s caute perechea corect. 6. Ctig cel care strnge mai multe perechi (asocieri corecte).


45

APARATE ELECTRICE

buton tip ciuperc, pentru oprire de urgen, cu revenire (contact N/O)

buton tip ciuperc pentru oprire de urgen, tipapas -trage (contact N/C);

buton tip apas trage, pentru oprire de urgen

buton simplu contact N/O

buton dublu contact N/O + N/C buton tip apas trage, pentru oprire de urgen, deblocare rapid (contact N/O + N/C);

buton tip apas trage, pentru oprire de urgen, deblocare prin rotire (contact N/C);

buton simplu contact N/C


46

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU montarea butoanelor electrice de comand


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Montarea butoanelor electrice de comand Identificai componentele unui buton de comand (prezentate n figura urmtoare n mai multe variante constructive) i precizai ordinea operaiilor de montare a acestor componente. ntocmii o shem logic pentru procesul tehnologic de montare.


47

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU montarea prizelor sub tencuial


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Montarea prizelor sub tencuial Pentru montare sub tencuial, priza trebuie mai nti demontat, n ordinea reprezentat prin cifre alocate elementelor componente:

Denumii elementele reprezentate i realizai practic, demontarea unei prize simple. Realizai conexiunile la bornele prizei i montai, n ordine invers elementele acesteia.


48

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU montarea ntreruptoarelor


Timp de lucru: 30 minute Lucrai individual !Montarea ntreruptoarelor n schema urmtoare sunt reprezentate conexiunile care trebuie efectuate la bornele unui ntreruptor. N

L PE

Explicai de ce este necesar ca ntreruptorul s fie montat pe firul de linie/faz.

Pentru montare sub tencuial, ntreruptorul trebuie mai nti demontat, dup care se execut conexiunile i se monteaz la loc elementele, n ordine invers, aa cum se prezint n figurile urmtoare.

1 3 2

Decupare pentru LED-ul de semnalizare a prezenei tensiunii

Realizai practic montarea unui ntreruptor sub tencuial.


49

APARATE ELECTRICE

FI DE LUCRU alegerea aparatelor electrice

Competena: Specific parametrii tehnici ai aparatelor electrice Obiective: s aleag aparatele electrice funcie de parametrii instalaiei n care vor fi utilizate Timp de lucru: 25 minute Lucrai n echip ! tafeta aparatelor !Un motor electric asincron de putere mare este acionat printr-o schem de for ca n figur: - ntreruptor/ disjunctor de putere - protecie la scurtcircuit prin sigurane fuzibile (F1 ... F3) - protecie la suprasarcini de durat prin declanator termic (DT) - protecie la curent maximal prin declanator electomagnetic (DE)

Constituii echipe de cte 4 elevi i alegei aparatele schemei de acionare cunoscnd datele motorului i anume:

Pn = 400 kW In = 63 A cos = 0,82 Fiecare elev va alege un aparat i va transmite urmtorului datele de care are nevoie acesta. Echipa va prezenta datele necesare pentru procurarea aparatelor schemei i va alege din cataloage de firm, variantele necesare.


50

APARATE ELECTRICE

5. FIE DE DOCUMENTARE


51

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE mrimi caracteristice aparatelor electrice: tensiuni Principalele mrimi caracteristice ale aparatelor electrice, reprezentnd i criterii de clasificare a acestora, sunt: numrul de poli, felul curentului, tensiunea i curentul nominal, capacitatea de comutaie nominal, curenii limit (termic i dinamic), serviciul nominal, frecvena de conectare i robusteea mecanic. Tensiunea nominal a unui aparat este valoarea standardizat de tensiune pentru care este construit acesta. tensiunea nominal de utilizare: tensiunea la care este folosit aparatul;

Pentru aparatele electrice se disting

tensiunea nominal de comand: tensiunea de alimentare a sistemului de comand de la distan a aparatului (de exemplu, tensiunea de alimentare a bobinei electromagnetului de acionare); tensiunea de izolare: tensiunea pentru care a fost dimensionat izolaia aparatului.

Dintre cele trei categorii menionate, tensiunea nominal de izolare este cea mai mare.Tensiunile nominale au valori standardizate: aceasta nseamn c valorile respective sunt fixate prin standarde i c lor le corespund condiii bine precizate de ncercare prin care sunt redate ct mai fidel solicitrile reale, din exploatare. Standardizarea mrimilor nominale ale aparatelor electrice este necesar deoarece nu se pot proiecta i construi aparate pentru fiecare situaie de utilizare n parte: gama valorilor standardizate poate rspunde (acoperitor) oricror condiii concrete. Valorile standardizate ale tensiunilor normale sunt prezentate n tabelul urmtor (conform SR CEI 939 / 95): TENSIUNI NOMINALE de izolare de utilizare c.a. [V]* c.c. [V] .T [kV] c.c. [V] c.a. [V]* c.a. [V]* c.c. [V] 60 60 6 34 250 12 12 250 250 10 36 380 18 380 440 20 48 440 24 24 500 600 110 60 500 36 660 800 220 110 660 42 48 800 1200 400 220 750 127 60 1000 750 1000 220 220

de comand * valori ntre faze.


52

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE mrimi caracteristice aparatelor electrice: cureni Curentul nominal este cel mai mare curent pe care l poate suporta un aparat, timp ndelungat, fr ca nclzirea diferitelor sale elemente s depeasc limitele impuse de norme. Curentul nominal al unui aparat se definete din considerente termice; de aceea, se mai numete i curent nominal termic. Valorile standardizate ale curentului nominal termic al aparatelor de joas tensiune sunt indicate n tabelul urmtor: 2 20 200 2000 2,5 25 250 2500 3,15 31,5 315 3150 4 40 400 4000 6,3 63 630 8 80 800 10 100 1000 16 160 1600 -

Curentul nominal de utilizare se stabilete de constructor n funcie de diveri parametri (tensiunea de utilizare, mediu etc.) i este indicat n cataloagele de aparate electrice. Pentru aparatele electrice se mai definesc i alte categorii de cureni i anume: Curentul limit termic este curentul (valoarea efectiv) pe care un aparat de conectare n stare complet nchis l poate suporta un timp determinat n condiii prestabilite, fr ca nici un element component s depeasc limitele de temperatur admise. Curentul limit dinamic este valoarea de vrf a curentului cel mai mare pe care un aparat de conectare l poate suporta, n poziia nchis, din punct de vedere al solicitrilor electromagnetice n condiii prescrise de ntrebuinare, funcionare i timp. Curentul de rupere este curentul pe care-l poate ntrerupe un aparat, la o anumit tensiune de restabilire, n condiii prescrise de funcionare, la o frecven dat i la un factor de putere dat. Curentul de nchidere (al unui aparat de conectare) este valoarea curentului de nchidere virtual (posibil) n condiii prescrise de funcionare.

n cazul aparatelor electrice de nalt tensiune se definete mrimea: Capacitatea de rupere nominal a unui aparat de ntrerupere reprezint cel mai mare curent, exprimat n kiloamperi, pe care l poate ntrerupe aparatul, rmnnd n stare de funcionare, atunci cnd la bornele sale este aplicat o tensiune egal cu tensiunea sa nominal.Profilul: TEHNIC Nivelul 3

53

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE mrimi caracteristice aparatelor electrice: frecvena de conectare, serviciul nominal, puteri Frecvena de conectare indic numrul de cicluri pe care le efectueaz un aparat, ntr-o or. Un ciclu cuprinde urmtoarea succesiune de operaii/faze:

Frecvena de conectare este corelat cu uzura mecanic, ns ia n calcul i: nclzirea provocat de curentul de pornire; curentul de funcionare, efectele supratensiunii care nsoesc deconectarea; rcirea, pe durata pauzei. Durata relativ de conectare reprezint raportul dintre durata de funcionare (conectare, funcionare, deconectare) i durata ciclului de funcionare. Se numete relativ, deoarece se calculeaz n procente.

DA [%]= tf / tc.100Serviciul nominal poate fi: de durat (peste 8 ore), intermitent i de scurt durat. Serviciul intermitent este caracterizat prin alternarea funcionare/pauz cu observaia c duratele celor dou regimuri sunt astfel nct n timpul funcionrilor nu se atinge temperatura maxim iar n timpul pauzelor nu se atinge temperatura mediului ambiant. Serviciul de scurt durat se caracterizeaz prin funcionri a cror durat este mult mai mic dect durata pauzelor: nclzirea nu se face pn la temperatura maxim iar rcirea (n timpul pauzelor) se face pn la temperatura ambiant n instalaiile electrice o mrime electric, de care trebuie s se in seama este puterea electric. n reelele electrice de curent alternativ se ntlnesc urmtoarele puteri: puterea aparent S = U.I (n c.a. monofazat) sau

S = 3.U.I (n c.a. trifazat)sau sau

[VA]; [W]; [var].

puterea activ P = U.I.cos (n c.a. monofazat) putere reactiv Q = U.I.sin (n c.a. monofazat)

P = 3.U.I.cos (n c.a. trifazat) Q = 3.U. I.sin (n c.a. trifazat)

Observaie: pentru aparatele de ntrerupere destinate reelelor de curent alternativ de nalt tensiune, se folosete mai frecvent, n locul noiunii de capacitate de rupere nominal, noiunea de putere de rupere nominal, dat de relaia: Pr = 3 .U.I , n care: Pr este puterea de rupere, exprimat n [MVA], Un tensiunea nominal a aparatului, n [kV] Ir curentul de rupere, n [kA].


54

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE subansambluri constructive ale aparatelor electrice: ci de curent Prin cale de curent se nelege o poriune de circuit delimitat de dou puncte. Aparatele electrice servesc la realizarea unor legturi electrice dintre dou puncte ale unui circuit electric.

Conectarea unui aparat ntr-un circuit electric

Interconexiunea dintre dou ci de curent se stabilete prin intermediul unui contact electric. Rolul contactelor i al pieselor de contact, n construcia aparatelor electrice, este de a conecta i conduce curentul electric, prin cile de curent, astfel nct acesta s poat parcurge circuitul respectiv. Realizarea continuitii circuitului electric se poate obine prin sudare, lipire, strngere cu uruburi sau prin simpla apsare a elementelor de contact. Strngerea cu uruburi reprezint cea mai rspndit legtur de contact, n acelai timp fiind o legtur de durat.

b a

cElemente de contact: a fixare cu urub; b fixare prin papuci; c fixare prin conectori; d perii (contact alunector) e fixare prin presare

e d


55

APARATE ELECTRICE

n construcia aparatelor electrice se regsesc contacte fixe i contacte mobile.

aTipuri de contacte: a contacte fixe; b contacte mobile; c contacte alunectoare (perie-colector)

c b

Materialele folosite pentru construcia contactelor electrice trebuie s ndeplineasc urmtoarele: condiii s aib o conductivitate termic mare s aib conductivitatea electric mare s aib o duritate mare pentru a rezista la ocuri s aib o ntreinere simpl i uoar s nu oxideze i s nu fie atacate de ageni chimici s aib temperatur nalt de topire, pentru a rezista arcului electric s fie uor de prelucrat i s aib pre de cost redus


56

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE subansambluri constructive ale aparatelor electrice: mecanismul de acionare O mare parte a aparatajului de joas tensiune are n componena sa mecanisme de acionare (indexare). Aceste mecanisme servesc la deplasarea unor contacte sau sisteme de contacte n vederea nchiderii i deschiderii circuitelor electrice. Mecanismele de acionare deservesc majoritatea tipurilor de aparate electrice i anume: - comutatoare cu came; - comutatoare stea triunghi; - inversoare de sens; - comutatoare voltmetrice; - controlere, - ntreruptoare automate; - ntreruptoare difereniale; - declanatoare; - demaroare i variatoare etc. n figura urmtoare este reprezentat mecanismul de acionare al unui comutator cu came.

3

2

1

4

Mecanism de acionare pentru comutatorul cu came: 1 cam; 2 rol; 3 axul de manevrare; 4 resort; ntreruptoarele automate pot avea dou tipuri de mecanisme: cu genunchi i cu clichei.

5 3 4

1 2Mecanismul cu genunchi al ntreruptorului automat: 1 suport contact; 2 genunchi; 3 resort genunchi; 4 clichet; 5 prghie de declanare.

1

2Profilul: TEHNIC Nivelul 3

5 57

3

4

APARATE ELECTRICE

Mecanism cu clichei al unui ntreruptor automat: 1 clichet de agare; 2 clichet intermediar; 3 clichet de declanare; 4 resort; 5 caset mecanism. ntreruptoarele de joas tensiune pot fi acionate manual, cu electromagnet i cu motor.

nchis

Deschis

Protecie

ntreruptoarele acionate manual au doua poziii stabile nchis deschis i una intermediar, corespunztoare declanrii prin protecie. FI DE DOCUMENTARE subansambluri constructive ale aparatelor electrice: sisteme de izolaie i carcase Izolarea aparatelor electrice de mediul exterior, de operator respective de prile aflate sub tensiune se realizeaz cu ajutorul carcaselor i cuvelor. Carcasele i cuvele aparatelor electrice se folosesc la: aparatele protejate contra prafului i apei, avnd contactele n aer; aparatele cu contactele n ulei ; aparate antiexplozive, antigrizutoase. Mecanismele de manevrare pentru aparatura modular pot fi acionate cu manete manevrabile prin basculare (a) sau prin rotire (b).


58 a

APARATE ELECTRICE

b


59

APARATE ELECTRICE

Carcasele aparatelor n aer Aceste carcase se execut din mas plastic termorigid (bachelit) sau termoplast (relon) precum i din metal (tabl de otel, siluminiu sau font). Pentru a asigura etanarea, garnitura se lipete de capac cu lac adeziv. Carcasele de metal trebuie curate de oxid i revopsite periodic. Vopsirea se face cu nitroemail (duco) sau cu vopsea imitaie de lovitur de ciocan (lb. german hammerschlag ).

Carcase pentru aparate electrice: a carcas cupl; b carcas demaror electromagnetic; c carcas antiex doz de derivaie.

Carcasele aparatelor n ulei Aceste carcase se execut din bachelit sau metal (tabl de otel, siluminiu sau font). Din timp n timp se verific starea garniturilor de etanare. Dac apar scurgeri de ulei, se nlocuiesc garniturile cu cauciuc rezistent la ulei (perbunan sau neopren) sau cu nur de bumbac. Uneori pot aprea pierderi de ulei datorit perforrii cuvei de tabl: n acest caz, cuva se nlocuiete. Carcasele aparatelor antiexplozive i antigrizutoase Aparatele electrice care funcionez n medii cu pericol de explozie (de la scnteile de arc electric de comutaie) necesit protecie special. Carcasele acestor aparate au o construcie diferit, n funcie de tipul de protecie utilizat (antiex pentru medii explozive i antigrizutoase pentru mediile din minele de crbuni, n care exist un gaz, numit gaz grizu, care se aprinde foarte uor). Carcasele antideflagrante se execut din tabl de otel, siluminiu sau font. Racordarea cablurilor de conexiune la aparatele electrice reprezint o problem pentru asigurarea izolrii, deoarece, dac soluia constructiv nu este adecvat, punctul de racordare reprezint un punct slab al sistemului de izolare i protecie.


60

APARATE ELECTRICE

Sisteme de racordare a cablurilor n carcasele aparatelor O gam larg de aparate sunt prevzute cu accesorii de izolare. Din gama acestor accesorii, n figura urmtoare sunt prezentate diverse forme constructive de capace de borne.

Accesorii de izolare: capace de borne

Separatoarele de faz sunt accesorii care permit maxima izolare pentru conexiunile de for. Se monteaz la ntreruptoare i aceast operaie este uor de executat i fr probleme tehnice deosebite.


Accesorii de izolare: separatoare de faz

61

APARATE ELECTRICE

Ecranele izolante sunt accesorii care asigur izolarea ntre panou i partea de for, ele putnd fi utilizate n combinaie cu capacele de borne sau cu separatoarele de faz.

Accesorii de izolare: ecrane izolante


62

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE subansambluri constructive ale aparatelor electrice: camere de stingere Prin camer de stingere se nelege o pies de material izolant sau izolat electric fa de restul circuitului, amplasat n zona de formare a arcului electric de comutaie i conceput astfel nct s mpiedice contactul arcului electric cu alte pri ale aparatelor i s favorizeze stingerea acestuia. Comutaia (nchiderea sau deschiderea) aparatelor electrice este nsoit de formarea unui arc electric ntre contactele care comut. La nchiderea contactelor, arcul electric se stinge prin atigerea contactelor i stabilirea circuitului: acest arc nu este periculos pentru aparat. La deschidere ns, arcul electric are tendina de a se menine n mediul dintre contacte i, de aceea, este periculos prin solicitrile intense pe care le genereaz asupra aparatului respectiv. Aceste fenomene sunt limitate prin camerele de stingere a arcului de ntrerupere. Indiferent de tipul contactului, la separarea contactelor unui aparat electric se succed, ntr-un timp foarte scurt, urmtoarele fenomene: - pe msur ce contactele se ndeprteaz, suprafaa real de contact scade foarte mult, ajungndu-se ca ntregul curent din circuit s treac printr-un singur punct de contact; - n acest punct de contact, densitatea de curent este att de mare nct metalul este nclzit pn la topire; - ndeprtnd mai mult contactele puntea de metal lichid se subiaz i, n cele din urm, datorit nclzirii din ce n ce mai mari provocate de trecerea curentului, se vaporizeaz; - existena, ntr-un spaiu foarte redus, a unei cantiti mari de vapori metalici i a unor electrozi puternic nclzii creeaz condiiile apariiei ntre contacte a unui arc electric, prin care curentul din circuit continu s circule. n aceast situaie, aerul considerat n mod obinuit izolant devine conductor de electricitate.

Etapele de formare a arcului electric de ntrerupere:a contacte nchise: curentul electric trece prin mai multe puncte de contact; b contacte n curs de deschidere: a rmas un singur punct de contact, care concentreaz toate liniile de curent; c contactele n primul moment al deschiderii: curentul continu s treac printr-o punte de metal lichid; d contactele deschise: din puntea de metal lichid s-a format un arc electric; 1 puncte de contact; 2 piesele de contact; 3 punte de metal lichid; 4 arc electric.


63

APARATE ELECTRICE

Fotografiate, fenomenele descrise mai sus, arat astfel: Metode de stingere a arcului electric - creterea lungimii arcului electric n curent - divizarea arcului continuu n curent alternativ

- deplasarea rapid a arcului i lungirea sa, prin suflaj magnetic

- suflajul magnetic - divizarea arcului (stingere prin grtare deionice)

- utilizarea mediilor de stigere (solide, lichide, gazoase)

Contact mobil

Contact fix Electrod

Principiul stingerii arcului electric n camera de stingere deionicSuport izolant

Plcue deionice

Camere de stigere deionice (schem i vedere) Stingerea arcului electric n aparatele de comutaie reprezint o curs ntre procesele de ionizare i cele de deionizare, n timpul creia se urmresc frnarea proceselor de ionizare i favorizarea celor de deionizare.

Adesea, pentru a disipa mai eficient energia arcului electric i astefel, pentru a ajuta la stingerea sa mai rapid, se recurge constructiv la o soluie ingenioas: circuitul electric se ntrerupe n mai multe puncte, numite puncte de rupere, cum este, de exemplu, cazul n figura urmtoare.


64

APARATE ELECTRICE

Reprezentarea schematic a unui aparat simplu de ntrerupere prevzut cu dou puncte de rupere: 1 cam; 2 rol; 3 contacte fixe; 4 contacte mobile; 5 resort; 6 organ de acionare a camei; 7 cursa echipajului mobil.

Camerele de stingere limiteaz i izoleaz spaiul de formare i stingere a arcului electric i permite evacuarea cantitii de cldur dezvoltat n coloana arcului electric. Camerele de stingere se execut ntotdeauna din materiale electroizolante cu mare rezisten la temperaturi ridicate (termoceramit, azbociment, plci de azbest) n care sunt plasate plcuele feromagnetice prin care este facilitat suflajul magnetic. n figura urmtoare sunt prezentate etapele stingerii arcului electric n ntreruptoarele de joas tensiune.


65

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE subansambluri constructive ale aparatelor electrice: sistemul de fixare i protecie Fixarea aparaturii electrice se realizeaz cu ajutorul unor dispozitive de fixare, dispozitive care au rolul de a prinde aparatele electrice pe panouri, n dulapuri speciale, n locaii bine definite. Fixarea poate fi fcut n interior, exterior sau pe lateralul unui panou electric.

Fixarea aparatelor electrice prin montaj pe in

Fixarea aparatelor electrice prin montaj pe asiu

Fixarea aparatelor electrice prin montaj pe patin funcional

Funcie de tipul aparatului i de rolul pe care-l are n circuit, montarea se poate face debroabil, pe asiu, pe contrapanou sau n decupajul unui panou electric.

ntreruptor debraoabil montat pe soclu

ntreruptor debroabil montat pe asiu


66

APARATE ELECTRICE

Montaj pe contrapanou

Montaj n decupajul unui panou electric

Rolul asiului de debroare este de a permite montajul aparatului electric n instalaia electric cu facilitatea accesului la scoaterea sau montarea n circuit, atunci cnd se impun anumite operaii de ntreinere sau reparare.

a

b Funciile soclului asiului de debroare: a broat; b debroat; c scos.

c


67

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de comutaie: ntreruptoare cu prghie

La ntreruptoarele prghie nchiderea i deschiderea circuitului se realizeaz cu ajutorul unui contact mobil n form de bra cu prghie. Aceste aparate sunt destinate conectrii i ntreruperii manuale a unui circuit de lumin i for, n reele de joas tensiune.

a

b

c

ntreruptor prghie: a) carcas; b) poziie deschis; c) poziie nchis; 1 carcas; 2 cuite; 3 furc; 4 dispozitiv de nchidere; 5 borne de acces; ntreruptoarele-prghie pot realiza ntreruperea unui curent dat fiind utilizarea efectului de suflaj magnetic n aer liber. Pentru a facilita acest efect, poziia corect de montare este cea n care deschiderea ntreuptorului are loc ca n figura urmtoare. Totui, eficiena acestor aparate la stingerea arcului este sczut i, de aceea, se monteaz n circuit numai nseriate cu sigurane fuzibile: n aceast pereche, ntreruptorul cu prghie are rolul de comutaie iar sigurana fuzibil are rolul de a realiza protecia la scurtcircuit (n cazul c arcul electric de ntrerupere nu poate fi stins de ntreruptor). Montarea n circuit a ntreruptoarelor cu prghie se face n serie cu sigurane fuzibile.

a

Montarea ntreruptoarelor cu prghie:

b

c

d

a poziia corect de ontare pentru creterea eficienei efectului de suflaj magnetic; b schema electric a ntreruptorului prghie; c schema monofilar a ntreruptorului prghie; d montarea ntreruptorului prghie n serie cu sigurane fuzibileProfilul: TEHNIC Nivelul 3

68

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de comutaie: comutatoare cu came ntreruptoarele cu came sunt aparate electrice alctuite dintr-un numr variabil de ci de curent identice, alturate. Deschiderea i nchiderea contactelor mobile este posibil prin acionarea unui ax central comun.

Comutatoarele cu came sunt folosite la nchiderea i deschiderea simultan sau succesiv a unor circuite din instalaiile electrice, la acionarea motoarelor, pentru msurarea curentului i tensiunii n reelele bi- i trifazate (cu i fr nul), cu i fr transformator de msur, la acionarea ntreruptoarelor automate i a separatoarelor. ntreruptoarele cu came sunt ntlnite n instalaiile electrice sub diferite forme constructive. Posibilitatea de adugare a unor etaje suplimentare (pot avea pn la 6 etaje !), de combinare a cilor de curent, face ca aceste ntreruptoare s fie construite ca aparate de sine stttoare pentru diferite utilizri: inversoare de sens, comutatoare voltmetrice, comutatoare de numr de poli, comutatoare stea triunghi.

Funcionarea comutatoarelor cu came se bazeaz pe deplasarea unei came n dreptul unui contact. Cama va nchide sau deschide acest contact, printr-o deplasare rectilinie a tijei comutatorului. Comutatoarele cu came sunt construite n variante cu unul, dou sau mai multe etaje, la cureni nominali de funcionare ntre 20A i 100A, cu montaj pe ua tabloului electric sau pe in omega, cu comutaie standard 0-I sau I-0-II. Montarea acestor aparate n circuit se face conform schemelor electrice, particularizate funcie de scopul utilizrii. De exemplu, n figura urmtoare este reprezentat schema electric a unui comutator cu came cu dou poziii (0-I) i patru etaje (1-2, 3-4, 5-6, 7-8), care poate comuta simultan 4 circuite, marcate n figur cu culori diferite.


69

APARATE ELECTRICE

Comutator cu o singur poziie


70

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de reglare: principiul de funcionare al releelor electromagnetice Releul electric este un aparat electric, care sub aciunea unei mrimi de intrare produce variaia brusc - n salt - a mrimii de ieire, la o anumit valoare a mrimii de intrare. Funcionarea releelor are Releul este un dispozitiv care poate realiza un contact (pe cale mecanic, n cazul comutaiei cu contacte sau pe cale electronic, n cazul comutaiei statice) contact ce poate fi nchis sau deschis n mod brusc de un semnal de comand. Funcionarea releelor are la baz doar dou stri distincte: nchis - deschis, releul aflndu-se ntr-o stare sau alta, dup valoarea semnalului de comand.


71

APARATE ELECTRICE

Contactul electric al releului este deschis

Circuitul de alimentare a electromagnetului este ntrerupt

Contact electric nchis

Armtura mobil este atras

Un releu electromagnetic are capacitatea de a transmite o aciune dintr-un punct al unui circuit, ntr-un punct (sau mai multe puncte) care aparin altui circuit. Acesta este motivul pentru care releele i gsesc numeroase aplicaii n schemele de comand i automatizare, cu att mai mult cu ct dimensiunile lor se pot realiza, n prezent, la nivelul microcip-urilor.Profilul: TEHNIC Nivelul 3

72

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de reglare: clasificarea releelor Releele electrice pot fi clasificate din punct de vedere al principiului funcional, n relee electromagnetice, relee de inducie, relee electrodinamice, relee electrice termice, relee electronice.

Clasificarea releelor dup criterii funcionale magnetoelectrice; electromagnetice; Dup principiul de electrodinamice; funcionare a elementelor sensibile de inducie; magnetice; electrotermice. relee cu contacte; Dup principiul de relee fr contacte (variaie brusc a funcionare a inductivitii, capacitii electrice, bazate pe elementelor executoare amplificatoare electrice, electromagnetice relee magnetice i electronice). curent; tensiune; Dup mrimea de intrare putere; frecven; timp. primare - conectate direct n circuitul de comand (intrare); Dup modul secundare - conectate prin intermediul deconectare a convertoarelor; elementului sensibil intermediare - acionate prin intermediul elementelor de execuie ale altor relee, avnd destinaia amplificrii semnalului i distribuirii lui pe mai multe canale. Dup modul de cu aciune direct; acionare cu aciune indirect. asupra obiectului comandat Dup destinaie de protecie a sistemelor energetice (mai ales relee secundare cu aciune indirect parcurse de cureni mici de ordinul unui amper); de comand a acionrilor electrice (mai ales relee primare cu aciune direct i indirect - parcurse de cureni de ordinul zecilor de amperi); de automatizri i telecomunicaii (primare sau secundare, cu aciune direct valoarea curenilor de intrare i ieire subProfilul: TEHNIC Nivelul 3

73

APARATE ELECTRICE

un amper).


74

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de reglare: tipuri de relee-principiul de funcionare Releele electromagnetice au ca principiu de funcionare atracia unei piese metalice n interiorul unui electromagnet, datorit cmpului magnetic creat de un curent electric. Fora de atracie este proporional cu curentul respectiv. n general, releele electromagnetice se utilizeaz ca relee auxiliare. Releele electromagnetice au ca organ principal un mecanism electromagnetic (electromagnet cu armtur mobil) care cumuleaz funcia de element sensibil i element comparator (intermediar); n consecin, caracteristicile electromagneilor de curent continuu i curent alternativ sunt valabile, respectiv, i la releele electromagnetice. Se deosebesc dou tipuri de relee electromagnetice: - neutre - aciunea mecanismului electromagnetic este independent de sensul solenaiei bobinei de excitaie; - polarizate - cnd aciunea mecanismului electromagnetic depinde de sensul solenaiei. La baza funcionrii releului electrodinamic st existena cuplului electrodinamic produs prin interaciunea cmpurilor electromagnetice ale celor dou bobine, una fix i alta mobil, ambele parcurse de cureni electrici diferii. Releul funcioneaz att n curent continuu ct i n curent alternativ. Prin rotaia axului se va realiza nchiderea i deschiderea unui contact.

Principiul de funcionare a releelor de inducie se bazeaz pe fora electrodinamic ce ia natere datorit inducerii, ntr-o pies metalic (disc de aluminiu sau cupru), a curenilor turbionari. Releul de inducie funcioneaz datorit celor dou fluxuri alternative (create de curenii I1 i I2 din figura explicativ), fluxuri care sunt decalate n timp i n spaiu i determin rotirea discului metalic.

Principiul de funcionare a releelor termice se bazeaz pe faptul c, la trecerea unui curent electric printr-un bimetal, acesta se deformeaz i deplasnduse, determin acionarea unor contacte electrice. Constructiv aceste relee sunt realizate cu fir cald (fig.a) sau cu lam bimetalic (fig. b). FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de reglare: condiii de funcionare impuse releelor de protecieProfilul: TEHNIC Nivelul 3

75

APARATE ELECTRICE

Condiiile impuse releelor termice de standardele n vigoare cu privire la protecia motoarelor electrice sunt:

- s nu declaneze n timp de dou ore la un curent egal cu 1,05 Ir (Ir curentul reglat); - s declaneze n timp de dou ore la un curent egal cu 1,2 Ir; - s declaneze la un curent egal cu 6Ir, ntr-un timp mai mare de 2 secunde la releele pentru porniri uoare i mai mare de 5 secunde la releele pentru porniri grele.Blocurile de relee sunt compensate termic, pot fi rearmate manual sau automat, sunt prevzute cu elemente de vizualizare a declanrii, ele fiind concepute pentru curent alternativ sau continuu. Releele de tensiune minim aparinnd ntreruptoarelor automate trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii de funcionare: - s anclaneze la tensiunea de minimum 0,85 Un ; - s rein armtura mobil la 0,7 Un; - s se deschid comandnd declanarea ntreruptorului automat atunci cnd tensiunea bobinei ajunge la minimum 0,35 Un pentru curent alternativ i la 0,15 Un pentru curent continuu.

IMPORTANT !

Releul de minim tensiune este conectat ntre dou faze sau ntre faz i nul. Releul de minim tensiune protejeaz numai la scderea tensiunii.


76

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de conectare i protecie: ntreruptoare automate ntreruptoarele automate sunt aparate electrice de comutaie utilizate la nchiderea i deschiderea circuitelor electrice, pentru stabilirea sau ntreruperea curentului electric din circuitul considerat. Aceste aparate por fi acionate de diferite tipuri de dispozitive de acionare. Constructiv, ntreruptoarele automate pot fi de joas tensiune (mono- bi- i tripolare) i de medie tensiune.

ntreruptoare automate de joas tensiune.

ntreruptoarele automate sunt prevzute cu dispozitive de protecie, care comand automat deschiderea circuitului n anumite condiii prescrise (de ex., la creterea intensitii curentului peste o anumit valoare sau la scurtcircuit, la scderea sub o anumit valoare limit a tensiunii, impedanei sau a altui parametru al circuitului). ntreruptoarele automate pot fi comandate i de operator pentru stabilirea sau ntreruperea curentului de sarcin. ntreruptoarele automate sunt de tip disjunctor, avnd numai declanatoare automate.

ntreruptoarele automate de putere sunt realizate pentru a proteja reelele de distribuie de joas tensiune, pentru a proteja motoarele electrice i pentru protecia mpotriva defectelor de punere la pmnt.

La ntreruptorul compact, principiul de stingere a arcului electric este bazat pe divizarea i lungirea arcului (contactul mobil are o micare de rotaie i favorizeaz acetse fenomene), ceea ce confer aparatelor o putere de rupere mare, ntr-un volum mic. Protecie (termic) la suprasarcini de durat


77 b c dProtecie (maximal) la supracureni

a

APARATE ELECTRICE

Simboluri pentru ntreruptorul automat: a un pol, b (1+N) poli; c 3 poli; d ntreruptor automat modular


78

APARATE ELECTRICE

FI DE DOCUMENTARE aparate electrice de protecie: declanatoare Indiferent de varianta constructiv, n componena ntreruptoarelor automate, pe lng mecanismul de acionare, circuitul principal de curent, camera de stingere, piesele electroizolante i cutia aparatului, se afl i elementele de protecie: DT declanator termic DE declanator electromagnetic DTm declanator de tensiune minim declanator de deschidere Aceste declanatoare mpreun cu accesoriile aparatului (contacte auxiliare, transformatoare de curent, blocuri difereniale) permit utilizarea aparatului pentru funciile cunoscute, nchidere deschidere, protecie, comutaie. Declanatoarele magneto termice (notate TM), permit protecia la suprasarcin (o protecie termic cu prag reglabil), la scurtcircuit (protecie magnetic cu prag de declanare fix sau reglabil, n funcie de calibru). Aparatura modular, care se impune tot mai mult pe piaa energetic, a adus ca noutate o gam divers de declanatoare magneto termice i electronice. comutator pentru reglajul pragului de declanare a proteciei la suprasarcin Ir comutator pentru reglajul pragului de declanare a proteciei la scurtcircuit Im

Panoul frontal al unui declanator magneto-termic (TM): protecia la suprasarcin cu prag Ir reglabil de la 0,8 la 1 x In; protecia la scurtcircuit cu prag de declanare fix sau reglabil (5-10) In. La declanatoarele electronice protecia la scurtcircuit poate fi temporizat i instantanee n dou variante: protecie cu temporizare cu prag de declanare reglabil i temporizare fix a declanrii; protecie instantanee cu prag fix de declanare.


79

APARATE ELECTRICE

comutator pentru reglajul comutator pentru reglajul comutator pentru reglajul pragului de declanare a temporizrii de declanare a pragului de declanare a proteciei la suprasarcin proteciei la suprasarcin proteciei la scurtcircui, 90 180 s la 1,5 Ir; Ir = 0,4 1xIn Im = (2 10)Ir 5 7,5 s la 6 I ;

1

r

3,2 5 s la 7,2 Ir

3

2

priz de test

indicator sarcin

Panoul frontal al unui declanator electronic: prag de declanare a proteciei la suprasarcin temporizare la declanarea proteciei la s

aparate electrice

Documents