Auxiliar Didactic

8

MINISTERUL EDUCAIEI CERCETRII I TINERETULUIProiectul Phare TVET RO 2005/017-553.04.01.02.04.01.03

AUXILIAR CURRICULARPROFILUL: TEHNICSPECIALIZAREA: TEHNICIAN N INSTALAII ELECTRICEMODULUL: APARATE ELECTRICENIVELUL: 3

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

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

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

CONSULTAN CNDIPT: POPESCU ANGELA, EXPERT CURRICULUM

ASISTEN TEHNIC:

WYG INTERNATIONAL

IVAN MYKYTYN, EXPERT

COORDONATOR: CAZACU REMUSCUPRINS1. Introducere ......................................................................................................................... 52. Competene specifice i obiective ...................................................................................... 73. Structura fielor de lucru .....................................................................................................114. 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 electrice5. 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 automate

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 termice6. Glosar (cuvinte cheie) ............................................................................................................ 917. Bibliografie ............................................................................................................................ 933

Modulul 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).

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.

Modulul Aparate electrice este denumit astfel n corelare cu competena tehnic specializat pe care o formeaz, i anume:

24. Aparate electrice24.1. 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 nchidere

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.

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 specifice 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.

Structura fielor de lucru pentru elevi este unitar i cuprinde:FI DE LUCRU

Casetele acestei structuri au cte o culoare, aceeai n toate fiele de lucru, pentru a accentua caracterul unitar al fielor de lucru.4. ACTIVITI DE NVARE

(FIE DE LUCRU )

PENTRU ELEVI

FI DE LUCRU

clasificarea aparatelor electrice n funcie de destinaie

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.

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, 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 !

FI DE LUCRU

clasificarea aparatelor electrice n funcie de rolul acestora n instalaii

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( microntreruptor

( voltmetru( redresor

( electromagnet( sonerie

( lamp fluorescent( conductor

( releu electromagnetic( aparat de radio

Unele dintre elementele listei au rmas nemarcate. Ce funcii ndeplinesc elementele pe care nu le-ai marcat ?Cte categorii de produse electrotehnice difereniai, judecnd dup funciile ndeplinite ntr-o instalaie electric ?

FI DE LUCRU

mrimi nominale ale aparatelor electrice

(frecvena de conectare, durata relativ de acionare, timp de acionare, de pauz, de lucru)

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:

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

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

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

4. n cazul C nclzirea este mai puternic dect n cazul B.

6. Numii duratele luate n considerare pentru judecile efectuate.FI DE LUCRU

mrimi nominale ale aparatelor electrice

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.

FI DE LUCRU

studierea comparativ a diferitelor tipuri de aparate

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. sunt acionate manual

2. au camere de stingere

3. sunt utilizate pentru stabilirea i ntreruperea circuitelor

4. ntrerup doar curenii de serviciu mai mici sau cel mult egali cu curentul nominal

5. au frecven de conectare mic (cteva manevre pe or)

6. contactele mobile au micare de rotaie

7. comutaia circuitelor se realizeaz ntre contacte cu frecare

8. sunt utilizate n curent continuu

9. contactele de lucru sunt confecionate din argint

10. sunt rezistente la ocuri i vibraii

11. permit realizarea de scheme complexe de conexiuni

12. au capacitate de rupere mare

13. pot fi montate n orice poziie

14. sunt acionate automat

15. nu au camere de stingere

16. sunt utilizate i pentru protecia circuitelor

17. ntrerup cureni de serviciu mai mari dect curentul nominal pentru c au i rol de protecie

18. au frecven de conectare mare (zeci de manevre pe or)

19. nu sunt prevzute cu elemente de protecie, de msurare sau de reglare

20. contactele mobile au micare de translaie

21. comutaia circuitelor se realizeaz ntre contacte de presiune

22. sunt utilizate n curent alternativ

23. au capacitate de rupere mic

24. contactele de lucru sunt confecionate din aliaje de cupru

25. contactele mobile sunt acionate de un ax comun

FI DE LUCRU

prile componente ale contactoarelor

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

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.

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.

FI DE LUCRU

prile componente ale aparatelor electrice

sistemul de stingere a arcului electric

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.

FI DE LUCRU

studierea comparativ a diferitelor tipuri de aparate

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 !

CaracteristicaCCRIA

1. Meninerea n poziie nchis se asigur cu un electromagnet

zvor mecanic

2. Construciesimpl

complex

foarte complex

3. Frecven de conectaremare

medie

foarte mic

4. Durat de viafoarte mare

mic

5. Putere de rupereredus

foarte mare

6. Comportare la ocuri i vibraiislab

foarte bun

7. Comportare la variaii ale tensiunii de alimentarenesigur

foarte sigur

8. Protecia pe care o asigurla scderea sau lipsa tensiunii de alimentare

la suprasarcini

la scurtcircuite

9. Domenii de utilizarecomanda 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

FI DE LUCRU

prile componente ale ntreruptoarelor pachet

Ce lipsete ?

Completai spaiile libere, cu cuvinte din lista de mai jos:

Maneta de acionare a unui ntreruptor pachet este montat pe ax, nefiind solidar cu acesta. Pe ax sunt montate rigid contactele . 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 , ntr-un spaiu ngust format de plcile din izolante. De aceea ntreruptoarele pachet au de mare, dei au gabarit List de cuvinte:

bachelit, brusc, capacitate, dou, liber, mobile, puncte, redus, rupere, sacadare.

FI DE LUCRU

funcionarea comutatoarelor pachet

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.

FI DE LUCRU

funcionarea inversorului de sens comandat manual

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.

FI DE LUCRU

funcionarea comutatorului cu came Y- (

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

FI DE LUCRU

funcionarea inversorului de sens cu came

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.

FI DE LUCRU

caracteristicile ntreruptoarelori comutatoarelor cu came i ale celor pachet

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.CaracteristicaICPICC

1sunt alctuite dintr-un numr variabil de ci de curent, identice, alturate

2micarea contactelor mobile este realizat prin acionarea unui ax central comun

3contactele mobile execut micri de rotaie

4se construiesc pentru cureni nominali ntre 6 i 200 A

5au putere de rupere mare

6contactele mobile execut micri de translaie

7au frecven mare de conectare (zeci de conectri/or)

8comutarea circuitelor se realizeaz prin contacte de presiune, punctiforme, fr frecare

9durat de serviciu mare (circa un milion de manevre)

10permit realizarea unei mari varieti de scheme

11comutarea circuitelor se realizeaz ntre contacte cu frecare, de tip furc

FI DE LUCRU

funcionarea comutatorului voltmetric

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 greiori 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.

FI DE LUCRU

funcionarea comutatorului stea-triunghi (1)

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 trei ori mai mic dect curentul nominal, corespunztor funcionrii normale (cu fazele nfurrii statorice n conexiune triunghi);

dup un timp (cteva secunde) schema de conectare a fazelor statorice este comutat n triunghi i motorul poate funciona timp ndelungat n aceast conexiune.Pentru comutatorul stea-triunghi din figura urmtoare, reprezentai circuitele corespunztoare celor dou poziii ale comutatorului (stea Y, respectiv triunghi ).

FI DE LUCRU

funcionarea comutatorului stea-triunghi (2)

Comanda unui motor electric prin comutator cu cameComutatorul 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.

FI DE LUCRU

funcionarea comutatorului de numr de poli

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):

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

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-VL2-S-ZL3-T-UDesenai cu culori diferite legturile electrice corespunztoare celeilalte poziii a comutatorului i realizai analogia cu situaia din figura precedent.

FI DE LUCRU

funcionarea inversorului de sens

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:

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.

FI DE LUCRU

montarea blocurilor de relee termice

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.

FI DE LUCRU

montarea componentelor unui ntreruptor automat

Montarea componentelor unui ntreruptor automatObservai 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.

FI DE LUCRU

componentele unui demaror

Structura i funciile unui demaror

n figura urmtoare este reprezentat schema electric a unui demaror.

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 ?

FI DE LUCRU

montarea componentelor unui demaror

Montarea componentelor unui demarorUn 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.

FI DE LUCRU

protecii asigurate de declanatoare

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.

FI DE LUCRU

tipuri de butoane de comand

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).

FI DE LUCRU

montarea butoanelor electrice de comand

Montarea butoanelor electrice de comandIdentificai 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.

FI DE LUCRU

montarea prizelor sub tencuial

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.

FI DE LUCRU

montarea ntreruptoarelor

Montarea ntreruptoarelor

n schema urmtoare sunt reprezentate conexiunile care trebuie efectuate la bornele unui ntreruptor.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.

Realizai practic montarea unui ntreruptor sub tencuial.

FI DE LUCRU

alegerea aparatelor electrice

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.5. FIE DE DOCUMENTARE

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.

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 NOMINALEde izolarec.a. [V]*602503805006608001000

c.c. [V]602504406008001200-

.T [kV]61020110220400750

de utilizarec.c. [V]34364860110220-

c.a. [V]*2503804405006607501000

de comandc.a. [V]*1218243642127220

c.c. [V]12-24-4860220

* valori ntre faze.

FI DE DOCUMENTARE

mrimi caracteristice aparatelor electrice: cureni

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:

22,53,1546,381016

202531,5406380100160

20025031540063080010001600

2000250031504000----

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:

n cazul aparatelor electrice de nalt tensiune se definete mrimea:

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.100

Serviciul 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) [VA];

puterea activ

P = U.I.cos (n c.a. monofazat) sauP = 3.U.I.cos (n c.a. trifazat) [W];

putere reactiv

Q = U.I.sin (n c.a. monofazat) sau Q = 3.U. I.sin (n c.a. trifazat) [var].

FI DE DOCUMENTARE

subansambluri constructive ale aparatelor electrice: ci de curent

Aparatele electrice servesc la realizarea unor legturi electrice dintre dou puncte ale unui circuit electric.

Conectarea unui aparat ntr-un circuit electricInterconexiunea 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.

Strngerea cu uruburi reprezint cea mai rspndit legtur de contact, n acelai timp fiind o legtur de durat.

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

Materialele folosite pentru construcia contactelor electrice trebuie s ndeplineasc urmtoarele:

c o n d i i is 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

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.

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.

Mecanismul cu genunchi al ntreruptorului automat:

1 suport contact; 2 genunchi; 3 resort genunchi; 4 clichet; 5 prghie de declanare.

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.

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 carcaseIzolarea 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).

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 antigrizutoaseAparatele 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.

Sisteme de racordare a cablurilor n carcasele aparatelorO 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.

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.

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.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.

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.Fotografiate, fenomenele descrise mai sus, arat astfel:

Principiul stingerii arcului electric n camera de stingere deionic

Camere de stigere deionice (schem i vedere)

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.

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.

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.

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.

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.

Funciile soclului asiului de debroare:

a broat; b debroat; c scos.FI DE DOCUMENTARE

aparate electrice de comutaie: ntreruptoare cu prghie

Aceste aparate sunt destinate conectrii i ntreruperii manuale a unui circuit de lumin i for, n reele de joas tensiune.

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 ntreruptoarelor cu prghie:

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 fuzibile

FI DE DOCUMENTARE

aparate electrice de comutaie: comutatoare cu came

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.

Comutator cu o singur poziie

FI DE DOCUMENTARE

aparate electrice de reglare: principiul de funcionare al releelor electromagnetice

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.

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.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

Dup principiul de funcionare a

elementelor sensibile

magnetoelectrice;

electromagnetice;

electrodinamice;

de inducie;

magnetice;

electrotermice.

Dup principiul de funcionare a

elementelor executoare

relee cu contacte;

relee fr contacte (variaie brusc a inductivitii, capacitii electrice, bazate pe amplificatoare electrice, electromagnetice - relee magnetice i electronice).

Dup mrimea de intrare

curent;

tensiune;

putere;

frecven;

timp.

Dup modul deconectare a

elementului sensibil

primare - conectate direct n circuitul de comand (intrare);

secundare - conectate prin intermediul convertoarelor;

intermediare - acionate prin intermediul elementelor de execuie ale altor relee, avnd destinaia amplificrii semnalului i distribuirii lui pe mai multe canale.

Dup modul de acionare

asupra obiectului comandat cu aciune direct;

cu aciune indirect.

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 sub un amper).

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 deplasndu-se, 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 protecie

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

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:

IMPORTANT ! Releul de minim tensiune este conectat ntre dou faze sau ntre faz i nul.

Releul de minim tensiune protejeaz numai la scderea tensiunii.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.

Simboluri pentru ntreruptorul automat:

a un pol, b (1+N) poli; c 3 poli; d ntreruptor automat modularFI 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.

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.

Panoul frontal al unui declanator electronic:

Protecii care pot fi realizate cu un declanator electronic

Declanatorul de deschidere reprezint, din punct de vedere constructiv, un electromagnet, al crui echipaj mobil, deplasndu-se n momentul alimentarii bobinei, provoac declanarea mecanismului de deschidere al aparatului. Micarea echipajului mobil trebuie s se produc la alimentarea bobinei cu 70% din tensiunea nominal. Declanatorul de deschidere trebuie s funcioneze corect pentru orice tensiune cuprins ntre 70% i 110% din tensiunea nominal de alimentare de comand i n orice condiii de funcionare inclusiv n cazul ntreruperii curenilor de scurtcircuit.

Bobin de declanare

FI DE DOCUMENTARE

aparate electrice pentru instalaii de iluminat i prize

Prizele sunt folosite pentru alimentarea receptoarelor mobile (lmpi de mas, aparate electrice) se construiesc fr contacte de protecie. Cele cu contacte de protecie se folosesc n ncperi cu pardoseal neizolat (mozaic), se leag printr-un conductor din cupru, de minimum 2.5 mm2 de cea mai apropiat conduct metalic pentru ap, cldur sau la nulul firidei de branament (cofret). Legturile se fac prin lipiri sau printr-o brar metalic.

Ca i n cazul ntreruptoarelor, prizele nu se monteaz n camere de baie. Prizele pentru mainile electrice de brbierit se pot monta n camerele de baie lng chiuvet numai dac sunt alimentate printr-un transformator special de separare, cu o putere de cel mult 15 VA. Acest transformator are bobinajul secundar separat de cel primar i se monteaz ngropat ntr-un loc neaccesibil, avnd carcasa legat la pmnt. n camerele de locuit i n birouri, prizele se fixeaz la o nlime de 0,15-0,30 m de la pardoseal. n ncperi de locuit cu pardoseal neizolat (buctrii) nlimea de montare a prizelor va fi de 1.20-1.40 m. n cree, grdinie, camere de copii, prizele se monteaz la o distan de 1.50 m nlime de la pardoseal.

Elementele componente ale unei prize duble fr contact de protecientreruptoarele utilizate n instalaiile electrice interioare sunt realizate pentru montaj sub tencuial respectiv pe tencuial. O clasificare a acestor aparate poate fi fcut din punct de vedere al utilizrii ca aparate ce satisfac numai un receptor sau mai multe receptoare.

Montarea acestor aparate se face conform normativelor n vigoare care precizeaz att nlimea la care s fie poziionate ct i mediul n care pot fi utulizate aceste ntreruptoare.

Pentru aparatele montate sub tencuial se apeleaz la doze de aparat care fac posibil izolarea aparatului att fa de instalaie ct i fa de utilizator.

FI DE DOCUMENTARE

alegerea aparatelor electrice: alegerea contactoarelor

Contactoarele electromagnetice sunt clasificate internaional (CEI 158/1) dup categoria de utilizare.Fiecrei categorii de utilizare i corespund condiii tehnice prin care se stabilete sarcina comutat (recomandarea CEI 947 4 1/1990). Condiiile tehnice precizeaz valoarea curentului ntrerupt Ie (de suprasarcin) fa de curentul nominal In, durata relativ de trecere a curentului, precum i numrul de comutri pe or. n acest sens se disting opt categorii de utilizare notate AC 1 8 astfel:Categoria

SuprasarcinaUr/Un

Durata trecerii

curentului

Utilizare

AC-11,5In1,150Sarcini slab inductive, cuptoare cu arc

AC-24In1,150Motoare asincrone bobinate

AC-38In1,150Motoare asincrone pornire i decuplare inclusiv impulsuri

AC-410In1,150Pornire frnare motor asincron cu rotor colivie

AC-53In1,05CEI

947-4-

1/1990Comanda lmpilor cu descrcare

1,5InComanda lmpilor cu incandescen

AC-6Comanda transformatoarelor

Comanda bateriilor de condensatoare

AC-71,5In1,05Sarcini mici inductive pentru aparate casnice

8InMotoare pentru aparate casnice

AC-86In1,05Comanda motoarelor cu compresor pentru frigider cu rearmare manual dup declanare

Comanda motoarelor cu compresor pentru frigider cu rearmare automat dup declanare

Not:

- valori precizate de CEI 947-947-4-1/1990;

Ur - tensiunea de restabilire la frecvena industrial;

Un- tensiunea nominal.

Fiecrei categorii de utilizare i se definesc condiment de conectare i deconectare corespunztoare i anume:

Curent ntrerupt de contactor (Ie) - funcie de categoria de utilizare;

Curent termic al contactorului (Ith) - reprezint valoarea efectiv a curentului suportat de aparat timp de 8h fr ca nclzirea cailor de curent s depeasc limita admis;

Curent temporar admis reprezint valoarea maxim a curentului suportat de calea de curent a contactorului timp de 1s - 10min fr ca nclzirea cilor de curent s depeasc limita admis;

Puterea de nchidere (PdF) curentul (valoare efectiv) pe care contactorul poate s-l nchid fr a apare sudarea contactelor; Puterea de rupere (PdC) valoarea curentului ntrerupt de contactor fr a produce uzura exagerat a contactelor (arcul s nu distrug contactele);

Tensiunea nominal (Ue) reprezint valoarea efectiv a tensiunii dintre cile de curent.

Tensiunea de comand reprezint valoarea tensiunii aplicate electromagnetului;

Tensiunea de izolare (tensiunea de restabilire) (Ui) reprezint valoarea maxim a tensiunii aplicate ntre contacte timp de 1 minut fr a strpunge dielectricul, Ui1500V;

Puterea nominal pentru pornirea motoarelor reprezint puterea unui motor alimentat de contactor la tensiunea nominal;

Durata relativ de trecere a curentului(durata conectrii DC) reprezint raportul dintre durata de trecere (tch) a curentului i durata unui ciclu (Tc) i are valorile standardizate:15, 25, 40 i 60%;

Impedana cii de curent la 50 Hz la valoarea curentului nominal;

Numrul de comutri pe or sau frecventa comutrilor fc definit de numrul de cicluri de manevr suportate de caile de curent fr distrugerea electric a contactelor;

Durata de via mecanic - definit de numrul de cicluri de manevr suportate de cile de curent fr distrugerea mecanic a contactelor;

Temperatura ambiant i altitudinea.Serviciile de funcionare ale contactoarelor sunt:

Serviciul de lung durat S1 (de 8 ore) definit de curentul termic

Serviciul de scurt durat S2 caracterizat printr-o durata a cuplrii i una de repaus astfel nct calea de curent sa ajung la temperatura mediului ambiant.Acest serviciu este caracterizat prin valorile nominale 10, 30, 60, 90 min.

Serviciul intermitent periodic S3 este caracterizat prin durata conectrii i numrul de manevre pe or efectuate (fc=1/Tc). n acest serviciu se definete capacitatea unui contactor de a efectua cu certitudine un numr de cicluri pe or.

La funcionarea n serviciile S2 i S3 curentul suportat de calea de curent a unui contactor poate fi mai ridicat dect curentul de la funcionarea n serviciul S1.

nclzirea cii de curent n serviciu S3 este dependent de durata conectrii.Cunoscnd categoria de utilizare a contactorului funcie de tipul consumatorului se poate alege contactorul.Alegerea unui contactor nseamn:

definirea tensiunii nominale de utilizare ce se alege funcie de valoarea nominal a tensiunii de linie a reelei. Aceasta reprezint tensiunea dintre cile de curent i poate avea valoarea 60, 250, 380, 500, 660, 800, 1000 Vef. definirea tensiunii de comand ce reprezint valoarea efectiv a tensiunii ce se aplic blocului de comand. Valorile acestor tensiuni sunt standardizate, putnd efectua comanda att n c.a. ct i n c.c.(24, 48, 110, 380, 500 Vc.a. i 24, 48, 60, 110, 220, 440 Vc.c).

alegerea curentului maxim suportat de aparat (practic tipul aparatului) ceea ce implic determinarea prin calcul a curentului suportat de cile de curent, n funcie de puterea consumatorului. Funcie de valoarea acestui curent se alege valoarea curentului nominal al contactorului ce trebuie s fie superioar celei rezultate din calcul. Curentul nominal al contactorului reprezint valoarea efectiv a curentului suportat de aparat timp de 8h fr ca nclzirea cilor de curent s depeasc limita admis.

Constructorii de aparate (inclusiv firmele romneti) prin recomandrile CEI produc contactoare cu urmtoarele valori ale curenilor nominali: 10, 32, 63, 125, 250, 400 A.Alegerea contactoarelor depinde de:

Variabilele de intrare: tensiunea nominala a reelei, natura curentului, frecvena;

Variabilele de ieire: natura receptorului, puterea acestuia, randamentul, defazajul, tensiunea de alimentare, frecvena comutrilor.

n funcie de aceti factori se determin caracteristicile de utilizare ale unui contactor i anume:

curentul nominal - Ie ;

tensiunea nominal - Ue ;

categoria de utilizare;

numrul ciclurilor de manevr.Alegerea complet a unui contactor implic precizarea urmtoarelor date: Tipul aparatului: numrul de poli, natura curentului, numrul de manevre

Curentul nominal al aparatului: (Ith , Ie), Tensiunea de utilizare (Ue), Tipul circuitului de comand i definirea tensiunii de comand Numrul contactelor auxiliare: instantanee i temporizate;

Gradul de protecie al aparatului (IP xx).

Calculul curentului ntrerupt de aparat :

- curentul nominal al motorului:

j

h

cos

3

n

n

n

U

P

I

=

- curentul ntrerupt

n

c

I

I

.

6

=

Numrul de conectri este de 0.1 milioane conectri fr revizie.

Curentului maxim suportat de aparat trebuie s fie mai mare dect curentul ntrerupt.FI DE DOCUMENTARE

alegerea aparatelor electrice: alegerea ntreruptoarelor

Alegerea ntreruptoarelor n instalaiile electrice se face n primul rnd n funcie de capacitatea de rupere a acestora. Din acest motiv ntreruptoarele de joas tensiune se ncadreaz n 4 mari categorii:

1. ntreruptoare cu capacitate mic de rupere Ir < 3kA cunoscute sub denumirea de ntreruptoare automate mici sau ntreruptoare pentru instalaii interioare;

2. ntreruptoare compacte (trifazate) cu capacitate medie de rupere

3. ntreruptoare de mare putere de rupere Cr>50kA

4. ntreruptoare limitatoare ce acoper ntreaga gam a capacitilor de rupere Cr

(1 100)kA.

Cunoscnd capacitatea de rupere funcie de tipul consumatorului se poate alege ntreruptorul. Alegerea acestuia implic:

definirea tensiunii nominale de utilizare ce se alege funcie de valoarea nominal a tensiunii de linie a reelei. Aceasta reprezint tensiunea dintre cile de curent i poate avea valoarea 60, 250, 380, 500, 660, 800, 1000 Vef. alegerea curentului maxim suportat de aparat (practic tipul aparatului) ceea ce implic determinarea prin calcul a curentului absorbit, n funcie de puterea consumatorului. Funcie de valoarea acestui curent se alege valoarea curentului nominal al ntreruptorului ce trebuie s fie superioar celei rezultate din calcul.Curentul nominal al ntreruptorului reprezint valoarea efectiv a curentului suportat de aparat timp de 8h fr ca nclzirea liniilor de curent s depeasc limita admis ntreruptorului echipat cu declanatoare electromagnetice i declanatoare termice i se alege curentul de reglaj termic IR funcie de curentul consumatorului i curentul declanatorului electromagnetic (n general valoarea acestui curent este de 10IR, dar anumite tipuri de ntreruptoare au gama de reglaj 4 - 10IR).

alegerea tensiunii de comand (numai pentru ntreruptoarele acionate cu electromagnei sau motor electric) ce reprezint valoarea efectiv a tensiunii ce se aplic blocului de comand. Valorile acestor tensiuni sunt standardizate putnd efectua comanda att n c.a. ct i n c.c.

24, 48, 110, 380, 500 Vc.a. respectiv 24, 48, 60, 110, 220, 440 Vc.c.ntreruptoarele manuale se aleg n funcie de curentul nominal i de cel de rupere, iar cele automate n funcie de curentul nominal, adic:

Inm > ICIrm

ICIna

ICn care:

Inm curentul nominal al ntreruptorului manual;

Irm curentul de rupere al ntreruptorului manual;

Ina curentul nominal al ntreruptorului automat.

Pentru ntreruptoarele manuale trebuie puse ambele condiii, deoarece ntreruptoarele cu prghie au curentul de rupere mai mic dect cel nominal, iar cele cu came au curentul de rupere mai mare dect cel nominal.

Caracteristicile standardizate indicate pe plcua indicatoarea unui ntreruptor (disjunctor) sunt:

Ui: tensiune nominal de izolaie

Uimp: tensiune de inere la impuls

Icu: capacitate de rupere ultim, pentru diferite valori ale tensiunii de utilizare Ue cat: categorie de utilizare

Icw: curent de scurt durat admisibil

Ics: capacitate de rupere n serviciu

In: curent nominal

simbolul electric ca aparat de secionare a circuitelor electrice.FI DE DOCUMENTARE

alegerea aparatelor electrice: alegerea siguranelor fuzibileDimensionarea siguranelor fuzibile pentru protejarea circuitelor se face inndu-se seama de regimurile de scurt durat la pornire i de la defect (scurtcircuit), care produc cureni mari.

Este necesar s se determine valoarea nominal a curentului siguranei fuzibile n aa fel nct la pornirea direct sigurana fuzibil s se topeasc n 8 s, iar la pornirea n stea-triunghi n 40s. Astfel, din caracteristica de timp a fuzibilului se pot determina valorile duratelor de topire (t), n funcie de curentul de topire I. Se face raportul dintre curentul de topire i curentul nominal al siguranei fuzibile IF (I/IF = K ), valorile fiind date n tabelul de mai jos:

Coeficienii K pentru timpii de topire a fuzibililort1 or20 minute40 sec.8 sec.4,5 sec.2,4 sec.

I/IF = K1,31,61,822,534

Pentru ca fuzibilul s nu se topeasc, trebuie ca IpK

I

p

La pornirea direct, K = 2,5, la pornirea stea-triunghi K = 2, iar la pornirea cu reostat K = 1,6.

Pe de alt parte, n cazul scurtcircuitului, conductorul nu trebuie s se nclzeasc peste limita admis, de aceea sigurana fuzibil trebuie s se topeasc nainte ca valoarea curentului de defect s ating de trei ori ncrcarea maxim admis n conductor Ima, adic:

ma

F

I

I

.

3

Pentru protejarea coloanelor, condiiile sunt asemntoare, ns suplimentar trebuie realizat i verificarea n funcie de curentul nominal, la coloanele ce alimenteaz un numr mai mare de receptoare, adic:

F

I

>C

I

F

I

>K

I

c

max

F

I

>ma

I

.

3

n care: Icmax este curentul maxim pe coloan i K = 2.FI DE DOCUMENTARE

alegerea aparatelor electrice: alegerea releelor electromagnetice de protecie

Alegerea i reglajul releelor electromagnetice la circuitele motoarelor de mare putere se fac n funcie de condiiile de pornire: I REM p 1,2Ip

i de protejare a seciunii la scurtcircuit : I REM ma 4,5Ima (relee cu acionare instantanee).

n care: - IREM este curentul de reglaj al releelor electromagnetice;

- Ip i Ima au semnificaiile cunoscute.

Alegerea i reglajul releelor electromagnetice pentru coloanele tablourilor generale se fac n funcie de aceleai condiii, n felul urmtor :

IREM

1,2Ic max IREM

4,5 Ima IREM

1,5 Ima (n relaiile de mai sus, Icmax este curentul maxim pe coloan).

Releele electromagnetice se utilizeaz n schemele de distribuie ce servesc consumatori importani, pentru care trebuie s se realizeze o protecie sigur din punctul de vedere al selectivitii.

Soluiile constructive la care se recurge pentru protecia receptoarelor electrice impun utilizarea unor scheme de tipul celor de mai jos:

FI DE DOCUMENTARE

alegerea aparatelor electrice: alegerea releelor termice

Protejarea circuitelor de alimentare a motoarelor la cureni de suprasarcin de valori mici se realizeaz prin relee termice care, la depirea curentului de reglaj, acioneaz asupra circuitului de comand a contactorului.Releele termice se caracterizeaz prin curentul nominal INRT 10 A, 32 A, 63 A, 400 Ai prin curentul de serviciu Is al elementelor termice, care variaz ntr-o gam foarte larg

0,19; 0,29; 0,40400 A.De asemenea, ele se pot regla ntre (0,6 1)Is.n funcie de valoarea curentului de calcul, se alege releul termic corespunztor astfel: INRT >IC IS IC IRT IC

n care s-a notat cu IRT curentul de reglaj, a crui valoare se indic prin proiect dar se verific la funcionarea normal a motorului n sarcin.

De asemenea, ntre curentul de serviciu Is i curentul nominal al siguranei fuzibile trebuie s existe o relaie determinat din analiza timpilor de lucru ai releelor i de topire a siguranelor fuzibile, n sensul urmtor: la supracureni mari trebuie s se topeasc siguranele fuzibile i s nu se declaneze releul termic. Tabelul de mai jos indic aceast legtur.Valorile maxime ale curenilor siguranelor fuzibile pentru diveri cureni de serviciu ai releelor termice legate n serieIS [A]0,190,290,40,550,7511,31,82,43,34,56

IF [A]0,50,822446610152020

IS [A]811152025324063100150250400

IF [A]2535506380100125200315400630800

a declanaa produce o desfacere rapid, prin comand, a unui mecanism care blocheaz micarea unor pri ale unui dispozitiv, n vederea provocrii sau ntreruperii unor aciuni

anclanare operaie d enchidere a unui circuit electric efectuat cu un ntreruptor, un contactor etc.

aparat sistem tehnic care servete la efectuarea unei operaii sau la dirijarea energiei ori la transformarea ei static

aparataj totalitatea aparatelor folosite ntr-o ramur a tiinei sau a tehnicii

automeninere meninerea alimentrii unui contactor chiar dac butonul de pornire nu mai este acionat; se realizeaz cu ajutorul unui contact auxiliar ND al contactorului

basculare micare de balansare, n jurul unei axe orizontale care nu trece prin centrul de greutate

cam proieminen (sau an) cu profil determinat, pe suprafaa unui disc sau arbore, servind la deplasarea periodic a unui organ urmritor (tachet)

capacitate de comutaremrime caracteristic a aparatelor electrice; se indic prin curentul de rupere i curentul de nchidere, la aparatele de joas tensiune i prin puterea de rupere i puterea de nchidere, la aparatele d