Întrerupătoare Automate de Joasă Tensiune Moeller IZM

CAPITOLUL I

GENERALITĂŢI

Dintre echipamentele electrice utilizate în sistemele electroenergetice, echipamentele electrice de comutaţie ocupă un loc deosebit Ele se întâlnesc în instalaţiile destinate producerii, transformării, transportului si distribuţiei energiei electrice. Diferitele tipuri de echipamente de comutaţie depind de natura curenţilor întrerupţi si de domeniul lor de aplicaţie. Astfel, principalele tipuri de echipamente de comutaţie sunt:

-întrerupătorul este un echipament destinat închiderii (conectării) şi deschiderii (deconectării) atât a curenţilor nominali de funcţionare cât şi a curenţilor de suprasarcină şi scurtcircuit;

-separatorul este un echipament destinat închiderii şi deschiderii circuitelor fără sarcină şi care în poziţia deschis asigură o distanţă prestabilită, vizibilă (în cazul unor tipuri constructive de separatoare) de către personalul de exploatare, între contactele echipamentului;

-separatorul de sarcină este separatorul care poate comuta circuitele la sarcina nominală a consumatorului;

-contactorul este echipamentul de comutaţie având o singură poziţie de repaus , comandat astfel decât manual, care închide, suportă si deschide circuitele la curenţi nominali de funcţionare, ca şi la suprasarcini de serviciu.

O poziţionare a celor patru tipuri de echipamente de comutaţie definite anterior , în funcţie de curentul întrerupt şi de anduranţa electrică si de cea mecanică, este prezentată în Fig.1.

Întrerupătoarele, în mod deosebit cele de înaltă tensiune, sunt cele mai complexe şi solicitate echipamente de comutaţie sub raport termic, electrodinamic, dielectric şi mecanic. Datorită acestui fapt, în lucrare se vor prezenta, în principal, aceste echipamente de comutaţie.

Mijloacele utilizate pentru întreruperea curentului electric au evoluat deosebit de mult în decursul timpului; eforturile din cercetare dictate de nevoile mereu crescânde ale reţelelor şi imperativele economice, au condus la fabricare de echipamente electrice cu performanţe din ce în ce mai bune.

Fig.1. Poziţionarea echipamentelor de comutaţie în funcţie de curentul înterupt şi numărul de manevre

La început întreruperea era realizată prin simpla separare a celor două contacte la o distanţă suficient de mare pentru ca arcul electric să se stingă. Această tehnică s-a dovedit rapid foarte limitată şi soluţii noi, adesea surprinzătoare, au apărut. Cu titlu anecdotic, se poate semnala realizarea în 1884 a unui “ întrerupător-cuţit cu întrerupere rapidă ”, la care arcul era suprimat cu ajutorul unui cuţit izolant manevrat cu mâna, cu riscurile si pericolele la care era supus operatorul care era “invitat” să realizeze manevra. Întroducerea dispozitivelor de comutaţie în ulei, la începutul secolului, au condus la obţinerea de echipamente de comutaţie la care performanţele au putut fi crescute considerabil.

Realizarea de medii din ce în ce mai adaptate pentru stingerea arcului electric (vidul, hexafluorura de sulf) şi tehnici performante (suflajul violet, punerea în mişcare a arcului electric) au permis obţinerea de echipamente moderne capabile să răspundă corespunzător exigenţelor reţelelor electrice.

Evoluţia echipamentelor de comutaţie în decursul timpului a fost impusă de diferiţi factori dintre care sunt de menţionat:

-creşterea nivelului maxim al tensiunii reţelelor electrice, Fig.2

Fig.2.Evoluţia nivelului maxim al tensiunii în reţelele electrice

Necesitatea creşterii nivelului maxim al tensiunii reţelelor rezultă din cererea mereu crescândă de energie electrică şi de dorinţa de a realize un transport optim.

În prezent nivelurile de tensiune ale reţelelor de interconexiune sunt de ordinul sutelor de kV ajungând şi chiar depăşind 1000 kV în cazul liniilor de lungime mare;

-interconexiuni şi buclări complexe ale reţelelor. În decursul timpului, topologia reţelelor a evoluat prin introducerea de noi linii, prin creşterea numărului şi a capacităţii staţiilor de transformare;

-creşterea puterii instalate. Puterea totală instalată a crescut continuu prin introducerea în exploatare a noi centrale electrice şi interconexiuni cu alte sisteme electroenergetice. Totodată se constată creşterea puterii instalate pe unitate de producere a energiei electrice (centrale nucleare sau hidroelectrice susceptabile de a furniza mai multe zeci de mii de MW).

Această evoluţie a determinat printre altele creşterea valorilor curenţilor nominali (curenţi nominali de 4 kA şi 10kA pe barele staţiilor sunt frecvent întalniţi) şi a curenţilor de scurtcircuit care pot atinge şi chiar depăşi 100 kA.