Corelarea caracteristicilor aparatelor in reteaua de joasa tensiune

CORELAREA CARACTERISTICILOR APARATELOR IN RETEAUA DE JOASA TENSIUNE

1. Scopul corelarii

1.1. Aparate inseriate in acelasi circuit

Realizarea functiilor de baza cerute de specificul receptorului se poate obtine prin folosirea unor aparate monofunctionale inseriate in aceeasi ramura de retea acelasi circuit . In acest caz, corelarea caracteristicilor aparatelor respective urmareste complementaritatea functionala:

- realizarea comenzii si protectiei circuitului, in diferite conditii de functionare, de catre aparatul cel mai indicat in acest scop daca aparatele au si functie similara

- protectia reciproca intre aparate, la depasirea limitelor admise pentru functionarea normala.

Corelarea trebuie sa asigure :

- functionarea satisfacatoare a circuitului in serviciu normal ;

- intreruperea selectiva, in timp util si fara pericol pentru personal si pentru instalatie, a curentului de suprasarcina si a curentului de scurtcircuit ;

Corelarea se verifica simultan pentru :

- un curent nominal de scurtcircuit ;

- un curent prezumat de scurtcircuit, care depinde de calibrul aparatului si este inferior curentului conventional.

Sunt definite doua tipuri de corelare, in functie de comportarea aparatelor dupa eliminarea scurtcircuitului (de gradul de deteriorare acceptat):

- tipul 1 - aparatul trebuie sa functioneze fara a fi necesare reparatii sau inlocuiri de piese ;

- tipul 2 – aparatul nu trebuie sa prezinte deteriorari, dereglari sau inlocuiri de piese (cu exceptia fuzibilelor), fiind admis numai riscul de sudura a contactelor contactorului.

Corelarea totala presupune si eliminarea riscului de sudura a contactelor aparatelor.

1.2. Aparate consecutive in retea

Pentru aparatele consecutive din retea situate in ramuri consecutive se are in vedere selectivitatea protectiei, in vederea cresterii sigurantei in functionare si a operativitatii repunerii in functionare a instalatiei dupa defect. In caz de defect, trebuie sa functioneze numai aparatul aflat imediat in amonte de locul defectului, in ramura cu defect, restul instalatiei ramanand in functiune aparatele montate in amonte de punctul de distributie netrebuind sa functioneze

Selectivitatea poate fi:

a din punct de vedere al consecintelor:

- totala daca functioneaza pentru toate valorile curentului de la suprasarcina la scurtcircuit

- partiala pentru o plaja limitata de curent.

b din punct de vedere al tehnicii de realizare:

- ampermetrica, dependenta de curent - se bazeaza pe diferenta de reglaj al limitelor de functionare ;

- cronometrica, dependenta de timp – se bazeaza pe diferenta dintre timpii de functionare ai aparatelor.

2. Corelarea contactor cu releu termic – siguranta, in acelasi circuit

Asocierea celor doua aparate (fig. 2.1) trebuie sa serveasca scopului de complementaritate a functionarii.

Observatii

- prin constructie, contactorul din circuitul motorului trebuie sa fie capabil sa intrerupa curenti I_r = 6 8 I_n si sa suporte curenti pana la 8 10 I_n fara a se produce sudura contactelor ;

- caracteristicile sigurantei si releului termic pot fi alterate in cazul unei suprasolicitari termice (fenomenul de 'imbatranire').

Functionarea schemei

Protectia la suprasarcina este realizata de releul termic care comanda contactorul. Releul termic trebuie sa asigure protectia pana la I £ I_{calare mot}, in mod repetitiv, fara ca siguranta sa imbatraneasca termic.

Protectia la scurtcircuit este realizata de siguranta care trebuie sa asigure:

- protectia releului termic: intreruperea circuitului daca I > 10I_n cand releul termic nu se mai autoprotejeaza

- protectia contactorului fata de intreruperea unor curenti excesiv de mari;

- protectia contactorului fata de sudura contactelor.

Trebuie avut in vedere ca siguranta intrerupe I_sc 20 I_nsig relativ lent si ca acesti curenti parcurg in intervalul de timp respectiv contactorul, solicitandu-l foarte intens.

REFERAT: Ce sa faceti inainte de inundatie? REFERAT: Executarea si receptionarea ancorajelor metalice tip inel-con si dorn

Conditiile de corelare au in vedere urmatoarele considerente.

In principiu :

- integrala Joule a sigurantei trebuie sa fie inferioara integralei Joule corespunzatoare distrugerii releului termic, eventual integralei Joule corespunzatoare sudarii contactelor ;

- caracteristica timp-curent a sigurantei trebuie sa intersecteze caracteristica timp-curent a releului termic si sa se situeze sub aceasta din urma pentru curenti care depasesc capacitatea de rupere a contactorului si sunt inferiori curentului de autoprotectie al releului (fig. 2.2).

Siguranta de calibrul cel mai mare care satisface conditiile precedente este precizata in cataloage (de exemplu, tab. 2.1).

Sigurantele aM sunt insesizabile in domeniul de suprasarcina si pot suporta I_p 6 I_nsig cu o durata pana la 10s fara sa imbatraneasca. In zona de scurtcircuit, datorita proprietatilor limitatoare, asigura utilizarea completa a contactoarelor, fara a produce sudura contactelor.

Sigurantele gG cu curenti nominali mici pot asigura, de asemenea, protectia la scurtcircuit, fara sudura contactelor, insa nu permit exploatarea completa a capacitatii de conectare proprie contactoarelor.

Tabelul 2.1

3. Corelarea intreruptor de putere cu declansatoare – siguranta,

in acelasi circuit

Combinatia (fig. 3.1) se utilizeaza atunci cand curentul de scurtcircuit intr-un punct al retelei poate depasi capacitatea de rupere I_r (I_cs) a intreruptorului (nelimitator) instalat in punctul respectiv si asigura protejarea intreruptorului in timpul intreruperii curentilor de scurtcircuit de valori mari.

Intreruptorul este prevazut cu declansatoare (electromagnetice) DE pentru scurtcircuit si, dupa caz, cu declansatoare (termice) DT pentru protectia la suprasarcina.

Functionarea schemei, in vederea asigurarii complementaritatii in functionare, este urmatoarea :

Protectia la suprasarcina (daca este prevazuta) este realizata de intreruptor, la comanda declansatorului termic.

Curentii I_sc < I_r sunt sesizati practic instantaneu de catre declansatorul electromagnetic, iar intreruperea lor este realizata de catre intreruptor, cu avantajul important de intrerupere simultana a celor trei faze, circuitul putand fi reconectat imediat dupa o intrerupere. Siguranta asista intreruptorul, fara a suferi fenomenul de imbatranire termica.

La curenti I_sc > I_r, sunt sesizate activate simultan siguranta si declansatorul electromagnetic al intreruptorului, dar intreruperea curentului este realizata de catre siguranta care functioneaza mai rapid . Intreruptorul deschide circuitul practic fara sarcina, asigurand intreruperea simultana a tuturor fazelor, inclusiv in cazul unui scurtcircuit monofazat.

Siguranta protejeaza declansatorul termic la actiunea curentilor de scurtcircuit mari.

Conditiile de corelare impun ca, din punct de vedere al caracteristicilor timp-curent (fig.3.2), caracteristica sigurantei :

- sa se situeze deasupra caracteristicii declansatorului termic, distantata suficient;

- sa intersecteze caracteristica declansatorului electromagnetic la I £ I_r.

Siguranta de calibru cel mai mare care poate fi asociata cu un intreruptor dat este precizata in cataloage.

4. Corelarea intre sigurante consecutive intr-o retea ramificata

Sigurantele consecutive dintr-o retea ramificata (fig. 4.1) trebuie sa asigure selectivitate protectiei.

In caz de defect scurtcircuit in oricare din circuitele 1, 2 sau 3, trebuie sa functioneze numai siguranta aferenta F1, F2 sau F3. Siguranta din amonte F4 trebuie sa ramana intacta, pentru a asigura continuitatea alimentarii circuitelor fara defect aceasta va fi insa afectata termic, putand 'imbatrani' in caz de solicitari repetate

Conditia necesara si suficienta de corelare este ca cele doua caracteristici de protectie (Fig.4.2) ale sigurantelor implicate sa nu se suprapuna sau sa se intersecteze pe tot domeniul posibil de curenti de defect.

Mai precis, valoarea integralei Joule de functionare (rupere) a sigurantei din aval trebuie sa fie inferioara integralei Joule de prearc a sigurantei din amonte, la aceeasi valoare a curentului de scurtcircuit.

Conditia este indeplinita, in general, atunci cand curentii nominali ai sigurantelor din amonte se gasesc in raportul de minim 1,6: I_n4/I_n1 1,6; I_n4/I_n2 1,6…

In practica, conditia de selectivitate echivaleaza cu o diferenta de cel putin doua trepte pe scara curentilor nominali ai sigurantelor. De exemplu, daca I_n1 = 25 A; I_n2 = 20 A,
I_n3 = 50A, rezulta : I_n4 I I_n 50 I_n 32 I_n 80; prin urmare I_n4 80 A.

5. Corelarea intre intreruptoare consecutive intr-o retea ramificata

Schema (fig. 5.1) trebuie sa satisfaca cerintele de selectivitate.

In caz de defect scurtcircuit in unul din circuitele 1, 2 sau 3, trebuie sa deconecteze Q1, Q2, sau Q₃, intreruptorul din amonte Q4 asigurand in continuare alimentarea punctului de distributie respectiv.

Conditiile de selectivitate sunt :

a selectivitatea ampermetrica (Fig.5.2), in cazul intreruptoarelor din categoria A, este asigurata daca intensitatea curentului de reglaj al declansatoarelor electromagnetice ale intreruptorului din amonte este superioara curentului respectiv pentru intreruptorul din aval.

Conditia este realizabila deoarece I_n4 > I_n1, I_n4 > I_n2, iar reglarea declansatoarelor se face la un multiplu al lui I_n.

Practic, trebuie verificata relatia:

 .

In mod normal, I_sc4 > I_sc1 datorita impedantei mai reduse a retelei pana la locul defectului (pentru I_sc1 se adauga impedantele barelor si cablurilor pana la locul defectului).

Selectivitatea este partiala, pentru curenti inferiori curentului de reglaj al intreruptorului din amonte.

b) selectivitatea cronometrica (fig. 5.3) se poate realiza daca intreruptorul din amonte este de clasa B (este prevazut cu un dispozitiv de intarziere incorporat in declansatorul electromagnetic care are si un declansator instantaneu) iar intreruptorul din aval apartine clasei A.

La  sunt activate ambele aparate, dar va functiona intreruptorul Q1, deoarece
. Intreruptorul Q4 va functiona numai la curenti.

Aparatele care corespund cerintelor de selectivitate sunt precizate in cataloage.

6. Corelarea intreruptor automat – sigurante consecutive intr-o
retea  ramificata

Schema din figura 6.1 urmareste realizarea selectivitatii.

In caz de defect in circuitul 1, trebuie sa functioneze numai siguranta F1, intreruptorul Q4 ramanand inchis.

In acest scop, caracteristica t(I) de functionare a intreruptorului trebuie sa se situeze deasupra caracteristicii sigurantei (in acelasi sistem de axe), la o distanta suficienta, tinand seama de dispersiile caracteristicilor (fig. 6.2).