Embed Size (px)
Citation preview
PROIECT
EXAMENUL PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE
PROFESIONALĂ – NIVEL IIICALIFICAREA : TEHNICIAN
ELECTROTEHNIST
2011
TEMA DE PROIECT
APARATE ELECTRICE PENTRU COMANDĂ AUTOMATĂ
Contactoare
Demaroare
Întrerupătoare automate
Relee intermediare
Construcţie
Parametrii tehnici
Funcţionare
2
Cuprins
Argument……………………………………………………………………
Cap.I. Generalităţi…………………………………………………………..
Cap.II. Contactoare …………. …………………………………………….
Cap.III. Demaroare ………………….……………………………………..
Cap. IV. Întrerupătoare automate ……………………………..……………
Cap.V. Relee intermediare ……………………………………......................
Bibliografie.....................................................................................................
Anexe ………………………………………………………………………..
pg.4
pg.5
pg.7
pg.12
pg. 15
pg. 20
pg.25
pg. 26
3
ARGUMENT
În cadrul acestui proiect sunt tratate aparatele electrice de comutaţie şi
aparatele electrice de protecţie,utilizate în domeniul producerii, transportului şi
distribuţiei energiei electrice. Ele se găsec în numeroase variante constructive şi
funcţionale, în toate instalaţiile electrice îndeplinind în circuitele dintre sursele de
energie şi receptoare, funcţii de o deosebită importanţă.
În primul capitol al proiectului am enumerat mărimile caracteristice ale
aparatelor electrice şi solicitările care apar în timpul exploatării.
În funcţionarea aparatelor, atât în condiţii normale de serviciu, cât şi în caz de
avarii, fiecare dintre elementele componente este supus unor anumite solicitări, la
care trebuie să reziste în bune condiţii, timp de 10-20 ani,fără a fi necesare alte
intervenţii ale personalului de exploatare.
În al doilea capitol am explicat principiul de funcţionare, am enumerat tipurile
constructive, mărimile caracteristice şi problemele de exploatare.
Contactorul este un aparat de comutaţie cu acţionare mecanică,
electromagnetică sau pneumatică,cu o singuă poziţie stabilă, capabil de a stabili,
suporta sau întrerupe curenţii în condiţii normale de exploatare ale unui circuit,
inclusiv curenţii de suprasarcină.
În al treilea capitol găsim principiul de funcţionare ale demaroarelor
Aparatele pentru comandă automată sunt acţionate de la distanţă sau de către
relee de protecţie.Din această categorie fac parte: contactoarele şi ruptoarele.
contactoarele cu relee şi întrerupătoarele automate care au în special rol de protecţie.
4
Capitolul I GENERALITĂŢI
Aparatele electrice se găsesc în numeroase variante constructive şi funcţionale
în toate instalaţiile electrice îndeplinind, în circuitele dintre sursele de energie şi
receptoare, funcţii de deosebită importanţă : închiderea, deschiderea sau comutarea
circuitelor electrice ; supravegherea şi protecţia instalaţiilor şi receptoarelor.
În funcţie de rolul îndeplinit în instalaţia electrică, aparatele includ în
construcţia lor : căi de curent ; circuite magnetice ; mecanisme de acţionare şi de
blocare ; dispozitive de stingere a arcului electric ; construcţia metalică sau carcasa
aparatului.
Aparatele complexe pot include în construcţia lor ansamble sau chiar aparate
mai simple cu rol de comandă, semnalizare, protecţie etc. Există două categorii mari
de aparate : aparate acţionate manual şi aparate acţionate de la distanţă sau de către
releele de protecţie.
În proiectul meu,am descris aparatele pentru comandă automată. Din această
grupă fac parte : contactoarele şi ruptoarele, contactoarele cu relee şi întrerupătoarele
automate de joasă tensiune.
Principalele mărimi caracteristice sunt:
Tensiunea nominală. Din care distingem tensiunea nominală de izolare,
pentru care a fost dimensionat aparatul, tensiunea nominală de utilizare la care este
folosit aparatul şi care poate fi mai mică sau egală cu cea de izolare şi tensiunea de
comandă dacă aparatul are un sistem de comandă de la distanţă.
Curenţii nominali. Se distinge curentul nominal termic pe care aparatul îl
poate suporta timp de 8h fără ca încălzirea diferitelor sale părţi să depăşeacă limitele
admisibile şi curentul nominal de utilizare stabilit de constructor în funcţie de alţi
curenţi.
Capacitatea de comutaţie. La aparatele de joasă tensiune, capacitatea de
comutaţie se exprimă prin curentul de rupere, cel mai mare curent, pe care este
capabil să-l întrerupă sub o tensiune dată şi prin curentul de închidere.
5
Servicii nominale. Din care distingem serviciul continuu, serviciul
intermitent şi cel de scurtă durată.
Frecvenţa de conectare este data de relaţia :
În funcţionarea aparatelor, atât în condiţiile normale de serviciu, cât şi în caz de
avarii, fiecare dintre elementele componente este supus unor anuminte solicitări, la
care trebuie să reziste în bune condiţii, timp de la 10-20 ani fără a fi necesare alte
intervenţii ale personalului de exploatare decât cele prevăzute a se face cu ocazia
reviziilor periodice.
Solicitările cele mai frecvente sunt: solicitările electrice, termice, mecanice,
fizico-chimice şi solicitările provocate de acţiunea combinată a factorilor de mediu în
care lucrează aparatul.
Solicitarea electrică este cea la care este supus un izolant electric, atunci
când două regiuni ale sale se află la potenţiale diferite.
Acestea pot provoca tensiuni de serviciu : supratensiuni de comutaţie, de
origine atmosferică sau de punere la pământ, supratensiuni temporare, caracteristice
regimului de funcţionare a instalaţiei electrice în ansamblu.
Solicitările termice ale aparatelor electrice sunt solicitări provocate de
variaţiile de temperatură.
Solicitări electrodinamice. Aceste solicitări sunt importante numai la
apariţia curenţilor de scurtcircuit. Aceştia creează forţe electrodinamice importante.
6
Capitolul II CONTACTOARE
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.
Clasificare :
- contactoare de curent continuu - BC 60 ; MC 80 ; 100 ; 150 ; RMC 80 ; 150;
- contactoare de curent alternativ;
- contactoare de comandă : CC - 6A;
- contactoare de forţă şi comandă:
- TCA 6 ; 10 ; 32 ; 40 ; 63 ; 125 ; 200 ; 250 ; 400 A
- AR 6 ; 10 ; 16 ; 25 ; 40 ; 63 ; 100 ; 160 ; 250 ; 400 ; 600 A
- RG 40 ; 63 ; 125 ; 200 ; 250 ; 400.
Elementele componente ale unui contactor sunt:
1. Circuitul principal de curent : borne de racord la circuitul exterior, contacte fixe şi
contacte mobile ;
2. Circuitul de comandă : bobina electromagnetului de acţionare, contactele de
autoreţinere şi butonul de comandă ;
3. Circuitele auxiliare : contacte de blocare,semnalizare ;
4. Dispozitivele de stingere a arcului electric : camere de stingere, bobine de suflaj.
1. Căile de curent - reprezentate de contactele contactorului :
- 3 grupe de contacte de forţă sau principale R - A ; S - B ; T - C .
Aceste contacte se notează cu litere şi sunt contacte normal deschise
- 4 grupe de contacte de comandă sau auxiliare:
- 2 grupe de contacte normal deschise 2 - 4 ; 6 – 8
- 2 grupe de contacte normal închise 3 - 5 ; 7 - 9 .
Fiecare grupă de contacte este formată din :
7
- 2 contacte fixe montate pe capul contactorului
- 1 contact mobil montat pe puntea mobilă a contactorului
Punctele de contact se realizează prin intermediul unor “pastile” din argint
industrial cu care sunt prevăzute lamelele contactului.
Reguli: - contactele de forţă se notează cu litere , contactele de comandă se
notează cu cifre : cele normal deschise cu cifre pare iar cele normal închise cu cifre
impare.
- în schemele electrice contactele sunt reprezentate în poziţia în care bobina
contactorului nu este alimentată cu tensiune. La alimentarea ei cu tensiune contactele
îşi schimbă poziţia.
R S T 2 6 3 7 R S T 2 6 3 7
A B C 4 8 5 9 A B C 4 8 5 9
Fig.1 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 ; 5 - electromagnet ; 6 -
8
înfăşurare ; 7- camera de stingere ; 8 - buton de comandă ; 9 - resort de dechidere ; 10
- placa de bază ; 11 - borna de racord ; I - circuit principal ; II - circuit de comandă.
2. Circuitul magnetic : - este format din două miezuri magnetice :
- un miez magnetic fix aflat în corpul contactorului şi în interiorul căruia se află
bobina contactorului.
- un miez magnetic mobil prins de puntea mobilă din capul contactorului.
Fiecare miez magnetic este prevăzut la una din extremităţi cu un inel din cupru
- spiră în scurtcircuit care are rolul de a atenua vibraţiile datorate alternanţelor
curentului alternativ şi este construit dintr-un pachet de lamele feromagnetice.
Miezurile contactoarelor de curent continuu sunt construite din material
feromagnetic brut fără spiră în scurtcircuit.
3. Circuitul electric de comandă - îl constitue bobina contactorului :
- este formată din mai multe spire bobinate pe o carcasă din ebonită prevăzută la
capete cu două cleme de legătură cu circuitul exterior. Este amplasată în corpul
contactorului , între miezurile magnetice ale acestuia. Bobinele se construiesc pentru
următoarele tensiuni nominale :
- 24 ; 48 ; 110 ; 220 ; 380 ; 500 V curent alternativ
- 24 ; 48 ; 60 ; 110 ; 220 V curent continuu
4. Dispozitivele de stingere a arcului electric - se găsesc la contactoarele mai
mari de 32 A şi sunt sub forma unor grătare metalice fixate în capul contactorului în
dreptul contactelor fixe de forţă.
Ruptoarele sunt asemănătoare contactoarelor cu deosebirea că pozitia de repaus este cu circuitul principal închis, electromagnetul intervine pentru a deschide circuitul.
Dupa felul curentului din circuitul principal contactoarele si ruptoarele pot fi:
9
Cu acţionare prin electromagneţi, aceasta este soluţia cea mai frecvent
folosită, ea prezentând o serie de avantaje.
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 nominală U – tensiunea la care se dimensioneaza 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 acţionări pe care
contactorul le poate executa într-o unitate de timp.
Durata relativă de conectare – care este standardizată şi frecvenţa de
conectare, ambele determină clasele de lucru sau regimurile de lucru pentru
contactoare.
Funcţionarea contactorului :
La alimentarea bobinei cu tensiune în jurul ei se produce un câmp magnetic,
atrage miezul magnetic mobil pentru a închide circuitul magnetic. Miezul magnetic
mobil fiind fixat de puntea mobilă a contactelor le deplasează şi acestea îşi schimbă
poziţia ( cele deschise se închid, iar cele închise se deschid). Contactorul se menţine
în această stare atât timp cât bobina sa este alimentată cu tensiune.
Contactorul se utilizează împreună cu 2 butoane: 1 buton de pornire normal
deschis , care prin închidere alimentează cu tensiune bobina şi un buton de oprire
normal închis care prin deschidere întrerupe alimentarea cu tensiune a bobinei.
Deoarece butoanele folosite sunt cu revenire în paralel cu butonul de pornire se
conectează contactul normal deschis 2 - 4 al contactorului care se numeşte contact de
automenţinere prin intermediul căruia se menţine alimentarea bobinei cu tensiune.
Pentru contactoarele de curent alternativ exista 4 categorii tipice de regim de
lucru :
10
- AC 1 - corespunzător sarcinilor pur rezistive;
- AC 2 - corespunzător motoarelor cu inele;
- AC 3 - corespunzător motoarelor cu rotorul în scurtcircuit;
- AC 4 - corespunzător regimului de lucru cu şocuri şi inversări de sens.
Combinaţia contactor - releu termic se poate face în construcţie închisă sau
deschisă. Se utilizează un contactor în cazul AC 3 sau două contactoare în cazul AC
4, care au rolul de a alimenta cu tensiune motorul şi un releu termic care are rolul de
a proteja motorul la curenţi de suprasarcină. Se utilizează împreună cu butoane de
pornire respectiv de oprire.
AC 3 - este format dintr-un contactor electromagnetic şi un releu termic
amplasate într-o cutie de ebonită pe capacul căreia se află cele două butoane : butonul
de pornire (negru) ; butonul de oprire (roşu).
AC 4 - este format din două contactoare electromagnetice ; un releu termic ;
două butoane de pornire ; un buton de oprire şi se realizează în construcţie deschisă.
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 protecţie 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.
Dupa cum s-a aratat 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 ansambla pe plăci comune introduse în tablouri de
comandă sau cutii capsulate ori pot fi grupate pe categorii de aparate în interiorul
panourilor.
Cea mai uzuala combinaţie este contactorul cu relee termice, denumit
si demaror magnetic, realizat uzual atât în execuţie deschisă, cât şi închisă.
11
Pentru protecţia împotrica curenţilor de scurtcircuit, în amontele contactorului cu
relee termice trebuie montat un întrerupător automat sau siguranţe fuzibile adecvate.
Fig. 2 Schema de conexiuni a unui contactor cu relee termice :
F1,F3- siguranţe ; K1-contactor (contactoare principale) ; F2- relee termice
(contacte de relee termice) ; S1- buton de oprire ; S-buton de pornire.
12
Capitolul III DEMAROARE
Sunt aparate de comandă care, în modelul cel mai utilizat, prezintă o combinaţie între contactoare, protecţie şi butoane, iar procedeul de cablare este realizat în conformitate cu schema de comandă a motorului, fiind amplasate într-o cutie de protecţie.
În funcţie de modalitatea de pornire a motorului electric, există câteva tipuri de demaroare: - Demaror pentru pornire directă fără inversare de sens- Demaror pentru pornire directă cu inversare de sens- Demaror stea/triunghi- Soft-starterAplicaţii: - industrie, - infrastructură, - construcţii, etc.
13
Aparatul poate fi acţionat de la butoanele de comandă încorporate sau printr-un
circuit realizat de utilizator astfel : cuplare cu un buton NO legat la bornele 13-14 ale
contactorului DIL-K…, decuplare cu un buton NC legat la borna 95 a releului termic
H0-2K … În serie cu bobina de acţionare. În cazul eventualei decuplări a releului
termic revenirea se face apăsând butonul DECUPLAT a aparatului. Valori maxime
ale dispozitivelor de protecţie la scurtcircuit ( siguranţă gG) utilizabile la căile de
curent :
DIL-K 25A
DIL-K 35A
DTMn-K11 poate fi încărcat cu cel mult 20A
Utilizare şi funcţii : în principal pentru cuplarea – decuplarea manuală şi
protecţia motoarelor utilajelor individuale împotriva suprasarcinilor, scurtcircuitelor
şi recuplării.
14
Capitolul IV ÎNTRERUPĂTOARE AUTOMATE
Spre deosebire de contactoare , întrerupătoarele automate de joasă tensiune ,
sunt prevăzute cu un zăvor mecanic , care blochează contactele principale după ce
acestea au fost închise manual de către un operator. La comanda voită a unui operator
sau la comanda automată a unui releu de protecţie din interiorul întrerupătorului , se
îndepărtează zăvorul mecanic care eliberează contactele principale, iar acestea se
deschid cu mare viteză sub acţiunea unor resorturi puternice.
Oricare ar fi varianta constructivă, un întrerupător automat este construit din
următoarele elemente componente:
circuitul principal de curent, format din: contacte principale, contacte de
rupere ( bobina de suflaj magnetic), coarne de suflaj şi borne de racord la circuitul
exterior, realizate din profile de cupru ;
camerele de stingere a arcului electric, executate din materiale rezistente la
acţiunea arcului electric ;
piese izolante pentru susţinerea căilor de curent şi separarea fazelor, realizate
de obicei prin presare din răşini fenolice ;
mecanismul de acţionare şi zăvorare, realizat din table şi profile de oţel tratate
în mod special pentru a face faţă uzurilor şi solicitărilor ;
cutia aparatului, executată din tablă de oţel la aparatele mari şi răşini fenolice la
aparatele mici şi întrerupătoarele tip „compact” ; elementele de protecţie :
declanşatoare termice , declanşatoare electromagnetice instantanee sau temporizate,
iar la întrerupătoarele automate folosite pentru protecţia motoarelor avem şi
declanşatoare de tensiune minimă ;
elemente accesorii: bobine de declanşare, transformatoare de curent, contacte
auxiliare.
Mecanismul de acţionare şi zăvorare are următoarele funcţiuni: să menţină
întrerupătorul în poziţia închis, să asigure declanşarea întrerupătorului cu ajutorul
unei energii , respectiv a unei forţe reduse (în acest scop, cu ajutorul unui sistem de
pârghii se asigură demultiplicarea necesară a forţei) ; să asigure declanşarea liberă, 15
adică la existenţa unui ordin de declanşare întrerupătorul să nu poată fi nici închis,
nici menţinut în poziţie închis ; să adapteze caracteristica cuplului rezistent la
caracteristica motor, să asigure la închiderea manuală a întrerupătorului o viteza
maximă a contactului mobil.
Fig.3 Mecanism cu genunchi : a - întrerupător închis ; b - întrerupător deschis ; 1-
contact fix ; 2 - contact mobil ; 3 - resort ; 4 - resort care prin destindere provoacă
declanşarea ; 5 – pârghii pentru declanşarea manuală.
Întrerupatorul este definit ca fiind un aparat mecanic de conectare capabil să
închidă, să suporte şi să întrerupă curenţi în condiţii normale prestabilite şi de
asemenea, să închidă pe o durată specificată şi să întrerupă curenţi anormali, cum
sunt curenţii de scurtcircuit.
Întrerupătoarele automate se folosesc mai ales în următoarele situaţii:
ca întrerupătoare principale pentru protecţia liniilor şi a instalaţiilor electrice ;
ca aparate de conectare şi protecţie a unor consumatori importanţi ;
16
ca aparate normale de conectare, acolo unde acestea suportă vibraţii şi socuri
mecanice importante.
Principiul menţinerii în poziţia „închis ” a întrerupătoarelor automate prin
intermediul unui mecanism cu zăvor prezintă următoarele avantaje:
o posibilitatea obţinerii unor capacitpăţi de rupere mari ;
o insensibilitate la variaţiile de tensiune ale reţelei ;economie de energie;
o posibilitatea de a se dimensiona electromagnetul mai economic ; rezistenţă
mult mai mare la solicitări prin vibraţii şi şocuri mecanice.
Folosirea zăvorârii mecanice are însă şi dezavantaje, cele mai importante fiind:
o frecvenţa de conectare permisă este foarte mică;
o aparatul are o construcţie complicată, fiind în consecinţă şi relativ scump.
Tipuri şi caracteristici constructive :
o Întrerupătoare automate monopolare - se utilizează în instalaţiile monofazate
ca aparate de protecţie la scurtcircuit şi suprasarcină. Se construiesc cu
prindere pe şină , sau cu filet Edison pentru înşurubare în soclurile de
siguranţă. Se construiesc în mai multe game de curenţi : 6A ; 10A ; 16A ; 25A.
Întrerupătoarele automate sunt : dotate cu declanşatoare termice şi
electromagnetice pentru protecţia împotriva suprasarcinilor şi scurtcircuitelor.
Faţă de siguranţele fuzibile, ele prezintă numeroase avantaje : Posibilitatea de
restabilire imediată a curentului fără a se pierde timpul necesar găsirii şi
montării unui element de înlocuire nou în locul celui ars ; nu mai este necesar
un stoc de elemente de rezervă şi îndeosebi se evită pericolul pe care îl prezintă
pentru securitatea locuinţelor şi a instalaţiilor, înlocuirea fuzibuilelor arse prin
fuzibile improvizate din fire groase de cupru ; se poate obţine şi o protecţie
eficace împotriva suprasarcinilor, lucru practic irealizabil cu siguranţele
fuzibile rapide ; se poate regla la faţa locului curentul de declanşare a
17
automatului în funcţie de curentul real de serviciu al instalaţiei , ceea ce
îmbunătăţeşte mult eficacitatea şi operativitatea protecţiei.
o Întrerupătoare tripolare de joasă tensiune - se utilizează în instalaţiile trifazate
ca aparate de protecţie a instalaţiilor electrice şi a consumatorilor. Se
construiesc în mai multe variante :
- ISOL - 100A ; 250A ; 500A ; 800A
- USOL - 250A ; 500A ; 630A ; 800A
- AMRO - 10A ; 16A ; 25A ; 40A ; 100A
- OROMAX - 1000A ; 1600A ; 2000A ; 2500A
Întrerupătoarele automate tripolare comandate prin buton se execută pentru
intensităţi nominale până la 40A.
o Întrerupătoare automate în construcţie deschisă se construiesc pentru curenţi
nominali medii şi mari, sunt comandate atât manual, cât şi cu electromagneţi sau
servomotoare şi sunt folosite îndeosebi pentru protecţia circuitelor principale ale
alimentărilor cu energie din industrie.
o Întrerupătorare automate compacte, în carcasă de masă plastică fenolică, se
construiesc pentru curenţi nominali de ordinul sutelor de amperi; ele sunt folosite
pentru protecţia circuitelor electrice din instalaţiile industriale unde se impun
dimensiuni reduse ale panourilor.
o Întrerupătoare automate limitatoare se construiesc pentru instalaţii de ordinul
sutelor de amperi şi capacităţi de rupere până la 100 kA virtuali. Ele limitează
valoarea curentului de scurtcircuit apărut în instalaţie, reducând mult solicitările
termice şi electrodinamice la care este supusă instalaţia. De aici vine şi numele de
„întrerupătoare limitatoare”. Pot fi acţionate manual sau cu servomotor.
Tipuri de aparate mai deosebite sunt: Întrerupătoarele automate rapide de
curent continuu, dotate cu relee sensibile la panta curentului de scurtcircuit, în
vederea asigurării unei protecţii cât mai eficiente a redresoarelor ; întrerupătoarele
automate pentru protecţia împotriva curenţilor de defect care sesizează diferenţa între
18
valorile curenţilor de pe conductorul de fază şi de nul, diferenţa care dovedeşte
apariţia unei scurgeri de curent la masă ( curent de defect ) . Producând întreruperea
imediată a circuitului atunci când curentul de defect a trecut de un anumit nivel, ele
protejează foarte eficient împotriva pericolului electrocutării şi incendiilor.
Întrerupătoarele automate diferă, de asemenea, prin modul de acţionare şi prin
gradul de echipare cu dispozitive accesorii, cum sunt: contacte de semnalizare,
dispozitive de declanşare de la distanţă, declaşatoare de tensiune minimă, dispozitive
de temporizare a declanşării prin relee.
Practic toate întrerupătoarele automate de joasă tensiune se execută ca aparate
de întrerupere în aer.
19
Capitolul IV RELEE INTERMEDIARE
Generalităţi despre relee
Releele reprezintă categoria cea mai importantă de aparate din cuprinsul unei
instalaţii de protecţie şi comandă automată.
În general, prin releu se înţelege un aparat care fiind supus unei acţiuni
exterioare, realizează automat o operaţie pentru o gama data de valori ale mărimii
aplicate la intrare care provocă acţionarea acestuia.
În funcţionarea oricărui releu este caracteristică variaţia bruscă (în salt) a
mărimii de ieşire, când mărimea de intrare, de regula, atinge sau depăşeşte o valoare
prescrisă, numită valoare de acţionare (excitare). La scăderea mărimii de intrare sub
o anumită valoare, numită valoare de revenire are loc saltul invers al mărimii de
ieşire.
Raportul între valoarea de revenire şi cea de acţionare se numeşte factor de
revenire Krev.
Mărimile care caracterizează un anumit releu sunt următoarele:
-natura mărimii de intrare (sau acţionare )
-puterea ce trebuie absorbită la intrare, pentru ca releul să acţioneze (cu valori
cuprinse între sub 1W şi circa 40W);
-curentul (puterea) rezultat în circuitul de ieşire, în condiţile unei tensiuni
admisibile date şi în funcţie de natura sarcinii (de exemplu, se spune că un contact
rupe 2A la 110V şi sarcină rezistivă, sau 0,5A la 220V şi sarcină inductivă)
-numărul şi poziţia contactelor releului : Un releu poate avea un număr de contacte
normal deschise şi (sau) un număr de contacte normal închise. Prin poziţia normala a
unui contact se înţelege poziţia acestuia când releul este neexcitat (sau poziţia în stare
de magazie a releului );
-domeniul de acţionare sau gama de reglaj pentru mărimea de intrare ;
-timpul propriu de acţionare, care măsoară timpul scurs între momentul aplicării
mărimii de acţionare, până la închiderea contactelor (de la valoari de circa 10-50ms, la
20
relee instantanee, la valorii de 0,1….10s şi mai mult, în cazul releelor cu acţionare
temporizată prin construcţia lor).
Clasificare relee
Rleele elecromecanice (cu contacte ) se pot clasifica in mai multe categorii.
După principiul de construcţie şi funcţionare a elementului sensibil al
releului se deosebesc:
-relee electromagnetice (nepolarizate sau polarizate);
-relee electrodinamice (fără fier sau cu fier);
-relee magnetoelectrice;
-relee magnetice (cu circuite magnetice saturabile sau cu amplificatoare magnetice);
-relee electronice (cu tuburi cu vid sau cu gaz şi element de execuţie electromecanic).
După natura mărimilor aplicate la intrare se deosebesc:
-relee de curent (pt curent continu sau alternativ) ;
-relee de tensiune (pt tensiune continuă sau alternativă) ;
-relee de putere (activă, reactivă, aparenta) ;
-relee de impedanţă (de rezistenţă, reactantă, impedantă) ;
-relee de frecvenţă (sau de alunecare) ;
-relee de defazaj (de succesiune a fazelor ).
Dupa felul variaţiei mărimii de acţionare, adică a mărimii de la intrare a
releului, se deosebesc:
-relee maximale, a căror acţionare se produce atunci când mărimea de intrare
depăşeşte o anumită valoare maximă, dinainte stabilită;
-relee minimale, a căror acţionare se produce atunci când mărimea de intrare scade
sub o anumită valoare minimă, dinainte satabilită;
-relee direcţionale, a căror acţionare se produce numai la schimbarea sensului
mărimii de intrare (de exemplu, schimbarea sensului unei puteri electrice, în cazul
releelor direcţionale;
-relee diferenţiale, a căror acţionare se produce atunci când diferenţa valorilor a două
mărimi aplicate la intrare devine, în valoare absolută, mai mare decât o valoare
dinainte stabilită.
21
RELEE ELECTROMAGNETICE INTERMEDIARE
În cazurile în care capacitatea de rupere a contactelor sau numărul de contacte de
lucru ale releelor principale electromagnetice (de exemplu de tensiune, de timp etc.)
sunt insuficiente se folosesc relee inermediare .
Fig. 4Releul intermediar tip RI. Principul de construcţie
Releele inermediare de tip RI se construiesc în ţara noastră. Sunt aparate
electromagnetice cu armatură basculantă, de curent continuu sau alternativ; în fig. 4
este reprezentat schematic un astfel de releu. Circuitul magnetic este construit din tole
magnetice. Când curentul circulă prin înfăşurarea bobinei 1, miezul ei atrage
armătura basculantă 2, împreună cu puntea de contacte mobile 3, care deschid
contactele fixe , normal închise 5 şi închid contactele, fixe, normal deschise 4 şi, în
consecinţă, releul acţionează. După întreruperea curentului din bobina 1, sub
acţiunea resortului 6, armătura basculantă 2, revine imediat în poziţia iniţială şi
contactele releului revin la poziţia normală (releu dezexcitat).
22
Timpul de acţionare a releelor inermediare este de numai câteva sutimi de
secundă şi din această cauză, ele influienţiaza puţin asupra timpului de acţionare a
protecţiei.
Fig. 5: Eelmentele componente ale releului intermediar RI: 1 – elecrtromagnet; 2-
bobina; 3- armătura mobilă; 4- resort; 5- contacte mobile; 6- contacte fixe normal
închise; 7- contacte fixe normal deschise; 8- conducator flexibil; 9- borne; 10- soclu
metalic.
Releele intermediare se utilizează fie pentru a “amplifica” un semnal mai slab,
de la un traductor sau un alt releu , fie pentru multiplicarea numărului de circuite.
Releele intermediare se execută pentru tensiuni nominale de 24, 48, 110 şi
220V, având tensiunea minimă de acţionare 0,5 Un (la aceasta tensiune este învinsă
forţa antagonistă a resortului 6). Contactele releului suportă , fără să se deformeze, un
curent de 5A timp de 20 min. În fig 5 este reprezentat un astfel de releu intermediar .
Se execută în mai multe variante constructive : RI 8 ; 9 ; 10 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 ;
17 ; 21 ; 28 ; 33.
23
Cel mai utilizat releu intermediar este releul RI 13. Este prevăzut cu 3 grupe de
contacte şi cu elementele constructive prezentate mai sus. Se poate utiliza atât în
circuitele de curent continuu cât şi în cele de curent alternativ în funcţie de tipul
bobinei. Priza de releu este de tip CF 11. Bobina este conectata la contactele 2
respectiv 10 a prizei , iar în curent continuu plusul la 2 şi minusul la 10.
1. Relee de timp - faţă de releele intermediare sunt prevăzute cu un dispozitiv
de temporizare care provoacă închiderea sau deschiderea unor contacte după un
anumit timp (care se poate regla) de la alimentarea bobinei releului cu tensiune. În
funcţie de construcţia dispozitivului de temporizare există 2 categorii de relee de
timp:
a) Releu de timp cu dispozitiv de temporizare mecanic - (Rtpa -7) este format din:
- 4 grupe de contacte;
- tija de selecţie a contactelor de temporizare;
- buton de reglare a domeniului de temporizare (6s ; 60s ; 6min ; 60 min ;
6ore);
- buton de reglare a timpului de acţionare pe un anumit domeniu;
- dispozitiv de temporizare sub forma unui mecanism de ceas acţionat de un
motor electric;
- elemente electronice auxiliare (punte redresoare , rezistenţe).
b) Releu de timp cu dispozitiv de temporizare electronic (MET 13) este format din :
- 3 grupe de contacte;
- dispozitiv de temporizare electronic;
- buton de reglare a timpului de acţionare.
Spre deosebire de releele Rtpa 7 nu are dispozitivele de selectare a contactelor
de temporizare şi butonul de reglare a domeniului de temporizare. Se construiesc
pentru un anumit domeniu şi toate contactele sunt cu temporizare. Sunt de 2 tipuri :
cu temporizare la acţionare şi cu temporizare la revenire
24
BIBLIOGRAFIE
Sabina Hilohi şi colectiv :
- Instalaţii şi echipamente electrice, Manual pentru licee industriale clasele
IX-X , Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1994
Ion Cioc :
- Instalaţii şi echipamente , tehnologia meseriei. Manual pentru licee
industriale clasele XI-XIII, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1992
Florin Mareş şi colectiv:
- Elemente de comandă şi control pentru acţionări şi sisteme de reglare şi
automatizări , Manual pentru licee industriale clasele XI-XII, Ed.
Economică Filieră Tehno – Bucureşti.
Năstase Bichir şi colectiv :
- Maşini, aparate, acţionări şi automatizări – Manual pentru clasele XI-XII,
licee industriale, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1991
Mircea Popa şi colectiv:
- Maşini electrice şi automatizări, manual pentru licee industriale, clasele XI-
XII, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1976.
Ion Cioc şi colectiv :
- Tehnologia fabricării , întreţinerii şi reparării maşinilor şi aparatelor
electrice. Manual pentru licee industriale clasa a XII-a, Ed. Didactică şi
Pedagogică, Bucureşti, 1977
25
26
27
28
29
30
