Capitolul 4 Echipamente și aparate folosite pentru realizarea instalațiilor electrice

• 
  contactoare electromagnetice, cu o capacitate de rupere redusă, dar cu frecvență de conectare mare. Se folosesc pentru comanda motoarelor asincrone și motoarelor de curent continuu. Caracteristicile tehnice a unor contactoare sunt date în tabelul 4.1.
  

Tabelul 4.1. Caracteristicile tehnice ale contactoarelor de tip TCA și RG

Contactoare de forţă acţionate în c.a. cu regim de lucru AC3 - seria TCA
Nr. crt.	Tip	IN [A]	cod	^U lucru [ V ]	^Ubob [ V ]	căi de curent
						princ.	auxiliare
1	TCA 6A	6	4000	230;400;500c.a. sau 24;48;110;220c.c.	24;48;110;230; 400;500,c.a.	3	1ND
2	TCA 6A	6	4001			3	2ND+2NI
3	TCA 10A	10	4005			3	1ND
4	TCA 10A	10	4006			3	2ND+2NI
3	TCA 16A	16	4009			3	2ND+2NI
4	TCA 25A	25	4037			3	2ND+2NI
5	TCA 32A	32	4010			3	2ND+2NI
6	TCA 40A	40	7511			3	2ND+2NI
7	TCA 63A	63	7552			3	2ND+2NI

Contactoare de forţă acţionate în c.a. cu regim greu de lucru AC4 - seria RG
Nr. crt.	Tip	IN [A]	cod	^U lucru [ V ]	^Ubob [ V ]	căi de curent
						princ.	auxiliare
1	RG 10	10	8167	230;400;500c.a sau 24;48;110;220 c.c.	24;48;110;230; 400;500,c.a.	3	2 ND+2NI
2	RG 25	25	8168			3	2 ND+2NI
3	RG 40	40	7601			3	2 ND+2NI
4	RG 63	63	7615			3	2 ND+2NI
5	RG 80	80	7697			3	2 ND+2NI
6	RG 100	100	7698			3	2 ND+2NI
7	RG 125	125	7699			3	2 ND+2NI

4.3.2. Aparate de protecție

Aparatele de protecție servesc pentru protejarea instalațiilor împotriva suprasarcinilor, a scurtcircuitelor sau a lipsei de tensiune. Se folosesc atât în cazul comutației manuale cât și a comutației automate. În această categorie a aparatelor intră siguranțele, releele termice, contactoarele cu relee și întreruptoarele automate.

4.3.2.1. Siguranțe fuzibile

Sunt aparate de protecție împotriva curenților de scurtcircuit și au rolul de a proteja rețelele și receptoarele împotriva acestor curenți.

Se clasifică din punct de vedere constructiv în: auto, mignon, normale cu filet, cu furci, iar din punct de vedere al capacității de rupere în: mică, medie, mare.

Parametrii nominali ai siguranțelor fuzibile sunt: I_Nf – curentul nominal, U_N – tensiunea nominală, I_acț(t) – caracteristica de topire, I_r – capacitatea de rupere.

Siguranțele cu filet tip D (tab. 4.1) sunt destinate utilizărilor casnice și de uz general, având tensiunea nominală până la 660 V în c.a. și 220 V c.c. și curenți de la 2 A la 200 A. Constructiv se compune din: soclu, capac filetat (portfuzibil), patronul fuzibil (înlocuibil) și elementul de calibrare. Patronul fuzibil poate să fie cu acțiune lentă, rapidă sau ultrarapidă, ultimele folosindu-se la protecția dispozitivelor semiconductoare.

Soclurile se clasifică după curentul nominal al patroanelor fuzibile care se pot monta în ele (tab. 4.1), iar după modul de fixare a conductoarelor de legătură deosebim:

• 
  soclu tip LF, cu legături față pentru uz general,
  
• 
  soclu tip Lfi, cu legături față pentru uz industrial,
  
• 
  soclu tip LfiT, cu legături față pentru tablouri capsulate (mărimile DII și DIII),
  
• 
  soclu tip LS, cu legături spate pentru uz general.
  

Siguranțele cu mare putere de rupere (MPR), sunt destinate protecției instalațiilor electrice de curent alternativ cu tensiunea nominală care nu depășește 1000 V și în care pot să apară curenți de scurtcircuit de valori mari. Se compun din soclu, elementul înlocuitor și mânerul portfuzibil.

Tabelul 4.1. Caracteristicile siguranțelor fuzibile

Tip siguranță	Tensiunea nominală, UN, V	Curenți nominali, IN, A				Observații
		Soclu	Capac	Patron fuzibil rapid	Patron fuzibil ultrarapid
Siguranțe cu filet tip D	≤660 V c.a Sau 220 V c.c.	DII	25	2	-	Soclul poate fi de tip LF, Lfi, LS
				4	-
				6	-
				10	10
				16	16
				20	20
				25	25
		DIII	63	35	35	LF, Lfi, LS
				50	50
				63	63
		DIV H	100	80	-	LF, LS
				100	-
		DV H	200	125	-	LF, LS
				160	-
				200	-
Siguranțe cu mare capacitate de rupere MPR	500 V c.a.	315	-	100
				125
				160
				200
				250
				315
		630	-	400
				500
				630

Siguranțele automate au avantajul că realimentarea circuitului după eliminarea defectului se face rapid, manual. Se fabrică siguranțe automate monopolare, bipolare (fază+neutu), tripolare, bipolare cu protecție diferențială. Principiul de funcționare se bazează pe declanșarea unui dispozitiv (intrerupător) cu ajutorul unei forțe electromagnetice (fig. 4.18).

Siguranțele automate se aleg și se dimensionează în funcție de tipul receptoarelor alimentate cât și de puterea lor . Receptoarele pot fi trifazate sau monofazate , pot avea un consum mare sau foarte mare sau pot necesita un traseu separat și o siguranță separată chiar dacă puterea electrică echivalează cu un bec de 100 W. În foarte multe din tablourile electrice "casnice" se întălnesc siguranțe generale cu valori de 32 A sau 25 A (mai ales la apartamente ) , precedate de sigurante de 10, 16 sau chiar 20 A pentru circuitele de prize și 6, 10 sau 16 A pentru circuitele de lumină.

Figura 4.18. Siguranță automată monopolară de 10 A, Moeller, Ir=4,5 kA

Siguranțele automate bipolare (fază+neutru) se fabrică pentru un curent nominal de 6, 10, 16, 20, 25, 32 și 40 A (fig.4.19) iar siguranțele automate tripolare pentru 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 A cu un curent de rupere de 4,5 kA și pentru 80, 100, 125 A cu un curent de rupere de 15 kA (fig. 4.20). Există și siguranțe automate fază+neutru cu protecție diferențială (fig. 4.21).

Figura 4.19. Siguranță automată fază+neutru	Figura 4.20. Siguranță automată tripolară de 63 A	Figura 4.21. Siguranță automată de 32 A cu protecție diferențială de 30 mA

4.3.2.2. Relee termice

Sunt aparate destinate protecţiei împotriva suprasarcinilor de durată. Principiul lor de funcţionare se bazează pe proprietatea bimetalelor de a se deforma atunci când temperatura acestora se modifică (fig. 4.22).

Figura 4.22. Construcția și simbolul releului termic
Bimetalul este o bandă realizată din 2 plăci metalice îmbinate prin sudare, lipire sau nituire. Cele 2 bimetale au coeficienţi de dilatare termică diferiţi. La încălzire, bimetalul se curbează și întrerupe circuitul de alimentare a instalaţiei protejate. Întreruperea se realizează prin cuplarea releului termic cu un echipament de întrerupere - de exemplu, un contactor. Astfel, releul termic întrerupe circuitul bobinei contactorului (sau al altui echipament de întrerupere) care la rândul său întrerupe circuitul de alimentare a receptorului pe care îl protejează, in acest fel bimetalul releului termic întrerupe curenţi de valoare mică, ce trec prin bobina echipamentului de întrerupere.

Încălzirea bimetalului se face treptat, în timp, în funcţie de sarcina și suprasarcina circuitului supravegheat. Pentru ca depărtarea contactului mobil, de cel fix să nu se facă lent, pentru a nu se produce arc electric ce ar putea duce la sudarea contactelor, releele termice sunt echipate cu dispozitive de acţionare în salt. 

Releele termice pot fi cu sau fără rearmare, adică prevăzute sau lipsite de dispozitivul de blocare a reanclanșării. În cazul lipsei dispozitivului de blocare, instalaţia protejată funcţionează nestabil, fiind succesiv conectată si deconectată. Reanclanșarea se realizează manual sau automat. 

Releele termice pot fi prevăzute cu o bandă metalică de compensare termică ce permite declanşarea la valoarea impusă a intensităţii din circuit, independent de temperatura ambiantă. Aceasta este eficace între -20 şi + 50 °C. 

Tabelul 4.2. Caracteristicile tehnice ale releelor termice de tip TSA

Tip	Tensiunea nominală, V	Curentul nominal, A	Curentul de serviciu, Ir, A	Domeniul de reglaj
TSA 10	660 V c.a.	11	0,4; 0,55; 0,75; 1; 1,3; 1,8; 2,4; 3,3; 4,5; 6; 8; 11	(0,67 – 1)Is
TSA 16		16	0,4; 0,55; 0,75; 1; 1,3; 1,8; 2,4; 3,3; 4,5; 6; 8; 11¸16
TSA 32		32	0,4; 0,55; 0,75; 1; 1,3; 1,8; 2,4; 3,3; 4,5; 6; 8; 11¸15¸20¸25¸32
TSA 63		63	40; 63
TSAw 400		400	80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400