Aparate electrice

Capitolul 1

Introducere în teoria şi construcţia aparatelor electrice

1. Rolul aparatelor electrice

Prin aparate electrice se înţeleg aparatele de comutaţie (conectare şi deconectare), aparatele de pornire şi reglare, aparatele de protecţie, aparatele de măsură, de control şi de reglare automată, cum şi completele de aparate, utilizate în domeniul producerii, transportului, distribuţiei şi transformării energiei electrice.

Aparatele electrice îndeplinesc în instalaţii una dintre următoarele funcţii:

- închiderea, deschiderea sau comutarea, voite sau automate, ale circuitelor electrice;

- supravegherea şi protecţia instalaţiilor şi receptoarelor (împotriva suprasarcinilor, scurtcircuitelor, supratensiunilor)

2. Clasificarea aparatelor electrice

După funcţia pe care o îndeplinesc şi după principiul de construcţie, aparatele electrice pot fi clasificate în următoarele categorii principale:

- aparate de conectare (de comutaţie):

- separatoare

- separatoare de sarcină

- întreruptoare: cu pârghie, pachet, cu came

- întreruptoare automate

- contactoare

- contactoare cu relee

- aparate pentru istalaţii interioare:

- întreruptoare şi comutatoare

- prize şi fişe

- aparate de protecţie:

- siguranţe

- relee

- eclatoare şi descărcătoare

- aparate pentru pornirea şi reglarea maşinilor electrice:

- reostate de pornire şi excitaţie

- comutatoare stea-triunghi

- inversoarede sens

- controlere

- aparate pentru acţionări (elemente de automatizare):

- butoane de comandă, manipulatoare, selectoare

- microîntreruptoare

- limitatoare

- tablouri şi complete de aparate.

3. Mărimile caracteristice unui aparat electric

Tensiuni nominale

Tensiunea nominală de izolare este valoare tensiunii la care este dimensionată izolaţia şi la care se raportează incercările de rigiditate dielectrică şi distanţele de străpungere şi conturnare.

Tensiunea nominală de utilizare este valoarea tensiunii care, împreună cu curentul nominal de utilizare, determină condiţiile aparatului şi la care se raportează capacitatea de închidere şi rupere, tipul serviciului şi categoria de utilizare.

Tensiunea nominală de comandă este valoarea tensiunii pentru care este dimensionat dispozitivul de comandă al aparatului.

Curenţi nominali

Curentul nominal termic este curentul maxim pe care aparatul îl poate suporta timp de 8 ore fără ca încălzirea diferitelor sale părţi să depăşească limitele admisibile.

Curentul nominal de utilizare este curentul stabilit de constructor în funcţie de tensiunea nominală de utilizare, frecvenţa nominală, serviciul nominal şi categoria de utilizare.

Capacitatea de comutaţie

La aparatele de joasă tensiune capacitatea de comutaţie se exprimă prin curentul de rupere, cel mai mare curent pe care aparatul este capabil să îl întrerupă sub o tensiune dată şi prin curentul de închidere, cel mai mare curent pe care aparatul îl poate stabili sub o tensiune dată. Se dau în valori efective.

La aparatele de înaltă tensiune se folosesc notiunile de putere de rupere: Pr = Un Ir [MVA] şi putere de închidere: Pi = Un Ii [MVA], unde:

Un – tensiunea nominala, în kV;

Ir – curentul de rupere, în kA;

Ii – curentul de închidere, în kA.