Click here to load reader

SEPARATOARE DE SARCINA

  • View
    1.722

  • Download
    10

Embed Size (px)

Text of SEPARATOARE DE SARCINA

MINISTERUL EDUCAIEI I CERCETRII COLEGIUL TEHNIC PAUL DIMO GALAI

PROIECT DE ABSOLVIREPENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA NIVEL III CALIFICAREA: TEHNICIAN ELECTROTEHNIST

SEPARATOARE DE SARCINA

NDRUMTOR, ING. OLTI MARINELA

ABSOLVENT, NI ANDREI

- 2008 -

CUPRINS

Argument..3

1. Principiul de funcionare a separatoarelor de sarcin.5

2. Tipuri de separatoare8A. Separatoare pentru instalaii interioare.8 B. Separatoare pentru instalaii exterioare.9 C. Dispozitive de acionare a separatoarelor11Bibliografie ......13 Anexe...14

2

ARGUMENTSeparatoarele sunt aparate electrice de comutaie destinate s ntrerup circuitele n mod vizibil i cu izolaie suficienta intre contacte, permind astfel efectuarea in deplina sigurana a diferitelor manevre sau reparaii i revizii n instalaie. Separatoarele nu sunt prevzute cu dispozitive de stingere a arcului electric care apare intre contacte si de aceea ele nu trebuie manevrate dect in gol sau numai atunci cnd curenii de sarcina sunt suficieni de mici. Manevrarea separatoarelor in sarcina, cu apariia arcului electric, poate avea consecine grave att pentru instalaie, cat si pentru persoana care a efectuat manevra. Pentru a evita aceste accidente se utilizeaz de multe ori dispozitive de blocare, care nu permit manevrarea separatoarelor dect atunci cnd este exclusa posibilitatea apariiei arcului electric intre contacte. In mod excepional se admite folosirea separatoarelor pentru nchiderea si deschiderea unor circuite cu sarcini reduse, cu condiia ca sa nu apar arcul electric intre contacte. Asemenea circuite cu sarcini reduse pot fi: circuitele reductoarelor de tensiune, linii n gol cu cureni capacitivi limitai, transformatoare n gol de puteri limitate. Construcia separatoarelor difer n primul rnd dup natura instalaiei pe care o deservesc: interioara sau exterioara. Diferitele tipuri constructive se mai deosebesc intre ele dup poziia verticala sau orizontala a cuitelor, dup planul de rotaie al cuitelor, dup numrul de poli (monopolar sau tripolar). Creterea continua a numrului staiilor i posturilor de transformare n reelele de transport i distribuie, implic cheltuirea unor sume din ce n ce mai importante pentru aparatele de comutare folosite n aceste instalaii. Aceast situaie a determinat o cercetare atent a posibilitilor de reducere a acestor

3

cheltuieli, meninndu-se evident un grad ridicat de sigurana in funcionare si evitndu-se pe ct posibil orice alte dezavantaje din punct de vedere tehnic. Analiza posibilitilor de adoptare a unor soluii mai avantajoase din punct de vedere economic a pornit de la constatarea ca ntreruptoarele de medie i nalt tensiune folosite n instalaiile din reelele de transport i distribuie sunt utilizate ndeosebi pentru efectuarea unor comutri la sarcina nominala sau chiar la valori mai sczute (ca de exemplu pentru conectarea sau deconectarea sub sarcina a transformatoarelor sau liniilor de transport sau distribuie), n timp ce comutrile care supun aparatul unor solicitri deosebit de dure snt relativ rare. Pentru a asigura nsa sigurana funcionarii instalaiilor pe care le protejeaz, ntreruptorul trebuie astfel dimensionat nct s poat aciona cu promptitudine si corect la cele mai grele situaii de avarii ce pot apare n punctul de conexiune si in care este montat. Acest fel de dimensionare constructiva a aparatelor de comutare sub sarcina conduce evident la costuri importante. Pentru a reduce costul acestor aparate de comutaie s-a trecut la folosirea separatoarelor de sarcina pentru care s-au putut adopta soluii constructive mult simplificate fata de ntreruptoare datorita solicitrilor incomparabil mai reduse crora trebuie sa le fac fata. Datorita dimensiunilor lor relativ mici, comparabile cu acelea ale unui separator, aceste aparate formeaz o categorie intermediara intre ntreruptoare si separatoare, apropiindu-se mai mult de acestea din urma. Ordinul de mrime al capacitaii de rupere al acestor aparate este, de obicei, de 26-30 MVA; asemenea puteri de scurtcircuit sunt de regul, depite de cele ce apar in reelele de distribuie. Dac un astfel de separator de sarcina, este utilizat pentru comutarea curenilor de sarcin, iar protecia instalaiei este asigurata prin sigurane fuzibile montate in serie cu acesta, atunci capacitatea lui de rupere nu este folosita, el fiind utilizat numai pentru comutarea unor cureni mult mai mici, evident apropiai de valoarea curentului sau nominal.4

Folosirea separatorului de putere pentru ntreruperea curenilor de sarcin (protecia elementelor de reea se realizeaz prin sigurane fuzibile) se justifica numai in cazul in care in punctul unde este montat acest aparat se fac numeroase comutri. Pornind de la consideraiile de mai sus s-a apreciat ca indicata realizarea unui aparat capabil sa ntrerup numai curenii de sarcina ai elementelor circuitului din care face parte si care, in general, nu pot depi curentul sau nominal; aceasta este separatorul de sarcina. Separatorul de sarcina are ca element de baza separatorul propriu-zis cruia i s-a adaptat un dispozitiv cat se poate de simplu pentru stingerea arcului electric. Dintre toate solicitrile artate, separatorul de sarcina nu este in msura sa ntrerup curentul de scurtcircuit. Aceasta situaie creeaz separatorului de sarcina o gama larga de utilizri daca se admite ca ntreruperea curentului de scurtcircuit sa fie preluata de sigurane fuzibile de nalta tensiune cu mare putere de rupere. n proiect sunt prezentate separatoarele pentru instalaii interioare i separatoarele pentru instalaii interioare. Totodat s-a prezentat principiul de funcionare ale acestora.

5

1. PRINCIPIUL DE FUNCIONARE A SEPARATOARELOR DE SARCIN

Elementul principal al separatorului de sarcina este dispozitivul de ntreruperea curentului. Jetul de gaz folosit pentru stingerea arcului electric este produs chiar in interiorul dispozitivului de stingere executat din material gazogen solid, iar arcul electric este acela care provoac generarea de gaz. Camerele de acest tip au forma plata sau cilindrica. In figura 1 se prezint un separator cu camera de stingere plat. Dup cum se observa, cuitului dublu 1 al separatorului i s-a adugat un cuit de rupere 2 cuplat cu ajutorul resortului 5 de acesta (fig. 1, e). In figurile 1, a, b, c, d se pot urmri etapele de funcionare ale separatorului.

Fig. 1. Separator cu camera de stingere plat

6

In poziia anclanata curentul trece prin cuitul principal al separatorului 1. Cuitul de rupere 2 nu este in legtura electrica cu bulonul 3 care i corespunde (fig. 1, a). La deconectare, cuitul de rupere este antrenat de cuitul separatorului prin intermediul resortului 5 pana in punctul in care este oprit de bulonul 3, (fig. 1, b). Cnd cuitul principal al separatorului prsete calea de curent, aceasta rmne nchis cuprinznd traseul elementelor 2 i 3, adic curentul circul prin cuitul de rupere. Resortul care leag cuitul de rupere nu coincide cu punctul de rotaie al cuitului principal al separatorului, in timpul micrii acestuia din urma, primul executa o micare de translaie care permite ca, la un anumit unghi de deschidere a separatorului, cuitul de rupere sa fie eliberat de bulonul 3 (fig. 1, c). In aceasta situaie cuitul de rupere se deschide brusc, fiind acionat de resort si este fixat de un opritor (fig. 1, d). In camera de stingere plata arcul electric apare intre contactul fix 3 si contactul mobil 2, realizat, de obicei, sub forma unui cuit de rupere. Degajarea de cldura provocata de arcul electric ce apare la ntreruperea curentului nclzete pereii 4 care genereaz gaze sub aciunea cldurii. Jetul de gaz dezvoltat in urma aciunii arcului absoarbe o parte din cldura acestuia, diminundu-i deci coninutul de energie termica, deionizndu-l astfel. Prin direcia sa jetul de gaz mpreun cu forele electrodinamice duc la ntinderea arcului care capt astfel forma de bucla. Lungimea arcului datorita schimbrii formei sale duce pe de alta parte la mrirea cantitii de gaz degajate, ceea ce are ca efect creterea presiunii in camera de stingere care prezint un volum mrginit din doua pari de pereii rezisteni si dintr-o parte de cuitul separatorului. Distanta dintre pereii camerei de stingere trebuie aleasa astfel incat capacitatea gazogen a arcului sa asigure o dezvoltare suficienta de gaz pentru ntreruperea arcului in cazul curenilor mici. Deoarece arcul electric baleiaz in timpul procesului de stingere o mare parte din suprafaa camerei de stingere,

7

uzura acesteia (prin ardere) este relativ redusa, ceea ce are ca urmare meninerea practic constanta a distantei dintre perei. Datorita cantitilor mici de material care se consuma la fiecare acionare sub sarcina, numrul de acionari ale unui separator prevzut cu o camera de stingere plata este limitat numai de uzura cuitului de rupere. Pentru uurarea exploatrii se practica in cuitul de rupere o gaura speciala care servete drept indicator al gradului de uzura. Cnd materialul cuitului de rupere se reduce pana la gaura, acesta servind drept marca, exploatarea trebuie sa treac la nlocuirea acestuia. Pentru o funcionare corecta a separatoarelor de sarcina este neaprat necesar ca cuitul de rupere sa ajung in poziia sa finala. Acest lucru se realizeaz evident in cazul unor dispozitive de acionare cu aer comprimat sau resorturi, dar nu se poate asigura cu certitudine in cazul acionarii printr-un operator. In cazul unei camere de stingere cilindrice (fig. 2, a) contactul de durata se stabilete intre piesa fixa 1 si piesa mobila 2, care se fixeaz prin intermediul unui conductor 6 la extremitatea cuitului mobil al separatorului. Tot cu cuitul separatorului mai este solidara si tija 5 cu un vrf de prindere. In eava izolanta 3 se afla flcile de stingere 4 care snt prevzute la partea inferioara cu legturi elastice pentru formarea tulipei de prindere 7 si a contactelor de arc 11. La deschidere tija 5 antreneaz tulipa 7 com