Aparate Electrice de Protecție

ARGUMENT

Aparate electrice de protecţie

Regimul nominal de funcţionare al unei instalaţii electrice este cel pentru care a fost ea dimensionată, în care nu se depăşesc anumite limite prestabile de solicitare electrică, termică, mecanică etc. şi care corespunde funcţionării normale a acesteia.

Regimurile anormale de funcţionare (defectele) determină depăşirea limitelor stabilite pentru funcţionarea normală a instalaţiei şi pot provoca avarii, a căror gravitate variază în funcţie de numeroşi factori -tipul instalaţiei, locul in care a fost realizată,consumatorii pe care îi alimentează, condiţiile de mediu, prezenţa factorului uman ş.a.

Rolul aparatelor de protecţie din instalaţiile electrice este sesizarea depăşirii limitelor impuse de regimul normal de funcţionare al instalaţiei în care sunt montate şi a evita, prin modul lor specific de acţiune, producerea avariilor. Înlăturarea cauzei care a produs acţiunea aparatelor de protecţie le reduce pe acestea in starea lor normală de funcţionare.

Deranjamentele cele mai frecvente dintr-o instalaţie electrică se datorează regimurilor de supracurenţi (care depaşesc valorile nominale prestabilite).

Supracurenţii de scurtcircuit se produc la creşterea intensităţii curentuli electric până la de 6-10 ori curentul nominal, datorită punerii în contact a două puncte de potenţiale diferite, de exemplu, conductorul de fază cu conductorul de nul, cu un element bun conducător legat la pământ (carcasa metalică a unui receptor, tablou electric ş.a.), cu un conductor de fază diferit etc. Protecţia la scurtcircuit trebuie să acţioneze cât mai rapid (teoretic inastantaneu,practice intr-un interval de ordinal milisecundelor), astfel încât să evite, pe cât posibil, deteriorarea sau distrugerea părţilor din instalaţii parcurse de curenţii de scurtcircuit (conductoare, aparate, recepoare ş.a.) şi efectele asociate acestora. În instalaţiile electrice de joasă tensiune,aparatele de protecţie la scurtcircuit sunt siguranţele fuzibile şi releele electromagnetice.

Supracurenţii de sarcină se produc la creşterea curentului peste valoarea nominală cu 1-20%, apar frecvent la motoarele electrice care funcţioneazǎ cu putere absorbitǎ variabilǎ exploatat incorrect, care lucreazǎ în douǎ faze ori la bornele cǎrora scade tensiunea de alimentare. Ei devin periculoşi numai la menţinerea peste atingerea limitei solicitării termice (temperaturii admisibile), durata atingerii fiind proporţională cu valoarea supracurentului. Protecţia la suprasarcină este temporizată şi e asigurată de siguranţe fuzibile şi relee termice.

Protecţia instalaţiilor electrice interioare de iluminat şi prize impotriva solicitărilor termice provocate de suprasarcini şi scurtcircuite se realizează, de regulă, cu siguranţe fuzibile, întreruptoare automate şi siguranţe automate (întreruptoare automate de instalaţii).

I. SIGURANŢE FUZIBILE

Siguranţa fuzibilă este un aparat de conexiune şi protecţie a cărui funcţie este de a întrerupe circuitul în care este conectată şi de a întrerupe curentul, atunci când acesta depăşeşte un anumit timp o valoare dată, prin topirea unuia sau mai multor elemente fuzibile (destinate şi proiectate în acest scop).

1.2. Principiul de funţionare

Funcţionarea de principiu a siguranţelor fuzibile se bazează pe elementul lor fuzibil(un fir sau o bandă subţire de metal),montat in serie cu obiectul protejat,calibrat astfel incât:

• să reziste la trecerea curentului electric până la o anumita valoare,fără întrerupere continuităţii circuitului în care este montat

• să se topeasca foarte rapid la trecerea unui curent de intensitate mai mare decât cea admisă de instalaţie,cu întreruperea circuitului protejat.

1.3. Caracteristici ale siguranţelor fuzibile

Proprietăţile şi performanţele siguranţelor fuzibile sunt definite prin mai multe mărimi caracteristice general acceptate, cum ar fi: curentul nominal al soclului; curentul nominal al elementului fuzibil; tensiunea nominală; felul curentului; frecvenţa tensiunii; puterea nominală de rupere; caracteristica temporală de curent; curentul limită de topire; factorul de topire; caracteristica de limitare; tipul constructiv; consumul propriu, etc.

Aptitudinea unei siguranţe fuzibile de a întrerupe un anumit curent de scurtcircuit se poate exprima prin:

- curentul de rupere (capacitatea de rupere) al siguranţei, indicat prin valoarea maximă a curentului de scurtcircuit, pe care îl poate întrerupe siguranţa, în condiţii de încercare precizate de norme, aceasta rămânând fără deteriorări;

- puterea de rupere a siguranţei la scurtcircuit

Prin curent de rupere se înţelege curentul de scurtcircuit de şoc simetric ce s-ar stabili în circuitul dat (deci fără componenta continuă), în cazul în care siguranţa ar fi scoasă din circuit prin şuntare.

Caracteristica timp-curent reprezentată prin variaţia timpului de ardere a siguranţelor fuzibile în funcţie de supracurent, se poate exprima în două variante de caracteristici temporale:

-caracteristica de topire a elementului fuzibil, care exprimă dependenţa dintre tipul de la începutul scurtcircuitului până în momentul topirii fuzibilului (apariţia arcului), şi valoarea prezumată a curentului de scurtcircuit, presupus constant;

-caracteristica de întrerupere a elementului fuzibil care exprimă dependenţa dintre durata totală până la întrerupere (timpul de la începutul scurtcircuitului până la începutul topirii fuzibilului, plus durata de ardere a arcului) şi acelaşi curent de scurtcircuit prezumat.