Se poate considera ca domeniul de valori pentru curentii de suprasarcina este (1,05 1,50) Ic, in raport cu intensitatea curentului cerut, iar curentii de scurtcircuit sunt mai mari decat 2 Ic.
Impotriva acestor curenti accidentali, instalatiile electrice trebuie protejate prin dispozitive de protectie corespunzatoare.
Protectia impotriva curentilor de scurtcircuit are semnificatia unei protectii a retelelor de joasa tensiune, deoarece numai acestea sunt solicitate la scurtcircuit. In asemenea situatii, receptoarele electrice fie ca sunt cauza insasi a producerii scurtcircuitului, datorita producerii unui defect interior de izolatie, fie ca le scade la zero tensiunea de alimentare, astfel incat problema protectiei lor este in ambele cazuri nesemnificativa.
In ceea ce priveste protectia impotriva curentilor de suprasarcina, aceasta are in schimb semnificatia unei protectii a receptoarelor, deoarece cu 414j91e rentii de suprasarcina nu reprezinta o solicitare deosebita pentru retelele dimensionate a rezista la actiunea curentilor de scurtcircuit.
Alte protectii destinate receptoarelor sunt:
- contra lipsei de tensiune sau a scaderilor acesteia (tensiune minima);
- contra maririi exagerate a turatiei, in cazurile cand aceasta marire ar putea provoca pagube importante sau ar primejdui viata oamenilor (la motoarele de curent continuu cu excitatie serie);
- contra functionarii in doua faze.
In figura 4.30 sunt reprezentate principalele situatii in care, conform normativului [32] in vigoare, trebuie prevazute dispozitive de protectie (pentru simplificare, dispozitivele de protectie sunt reprezentate prin simbolul sigurantelor fuzibile). Acestea sunt urmatoarele:
- la plecarile din tablourile de distributie, ca de exemplu sigurantele e1 e5 de pe plecarile tabloului general TG, e6 e9 de pe cele ale tabloului principal TP2, e10 e12 ale tabloului secundar TS1, e13 e16 ale tabloului de utilaj TU (fig.4.30, a) si e1 de pe plecarea liniei principale LP din tabloul general TG (fig.4.30, b);
- la ramificatiile spre receptoare individuale, ca de exemplu sigurantele e14 e18 (fig. 4.30, a);
- pe circuitele secundare de comanda, protectie, masura si semnalizare, exemplificarea fiind data prin siguranta e13 (fig. 4.30, a), cu exceptia cazurilor in care sigurantele circuitelor de forta sunt corespunzatoare si pentru aceste circuite;
- in toate punctele in care sectiunea coloanei descreste, astfel de situatii determinand de exemplu, montarea sigurantelor e2, e3 si e5 (fig. 4.30, b). Fac exceptie de la aceasta prevedere cazurile in care dispozitivul de protectie din amonte de punctul respectiv asigura sectiunea cea mai mica a ramificatiei, precum si coloanele executate din bare. Astfel, in reteaua din figura 4.30,b sigurantele e2 pot lipsi, daca sigurantele e1 indeplinesc conditiile de protectie pentru tronsonul liniei principale cu sectiunea s2;
- dupa punctul de descrestere a sectiunii pentru coloana ramificata, in locuri accesibile, la distante de cel mult 5 m, daca ramificatia este amplasata in locuri fara pericol de deteriorare mecanica (sigurantele e6, figura 4.30, b) si de cel mult 30 m, daca ramificatia este amplasata in locuri greu accesibile, cu conditia ca sectiunea ramificatiei sa aibe o capacitate de transport egala cu minimum 10% din aceea a coloanei magistrale (sigurantele e7, figura 4.30, b);
Fig. 4.30. Principalele conditii de prevedere a protectiei retelelor electrice
impotriva curentilor de scurtcircuit:
a - retea combinata; b - retea cu linie principala.
- la plecarile racordate direct la bornele de intrare ale unui tablou de distributie (sigurantele e19 de pe coloana tabloului TS1', figura 4.30, a) sau inaintea sigurantelor generale ale acestuia (sigurantele e9 de pe coloana TS2', figura 4.30, b). In astfel de situatii, se gasesc coloanele iluminatului de siguranta, pompelor de incendiu, ascensoarelor etc.
Fig. 4.31. Prevederea protectiei in conditii legate de furnizorul de energie electrica:
a - la iesirea din contorul de tarifare; b - la intrarea tablourilor de distributie
cu mai mult de 5 circuite, sau Pi>8kW alimentate direct din reteaua de
joasa tensiune a furnizorului.
Prevederea protectiei in conditii avand legatura cu furnizorul de energie electrica este ilustrata in figura 4.31. Conform acestor conditii, se monteaza dispozitive de protectie la:
- iesirea din contorul de tarifare g1 al intreprinderii furnizoare de energie electrica, daca lungimea coloanei pana la tabloul de distributie este mai mare de 20 m (sigurantele e1, figura 4.31, a);
- intrarea in tablourile de distributie cu puterea instalata totala mai mare de 8 kW, la consumatori alimentati direct din reteaua de joasa tensiune a furnizorului (sigurantele e2, figura 4.31, b);
- intrarea in tablourile de lumina sau forta, cu mai mult de 5 circuite, alimentate direct din reteaua de joasa tensiune a furnizorului (sigurantele e2, figura 4.31, b). In cazul unor puteri instalate de 5 8 kW, necesitatea prevederii dispozitivelor de protectie la intrarea in tablourile de forta, cu mai putin de 5 circuite, se apreciaza de proiectant, in functie de specificul tehnologic al receptoarelor alimentate din tablourile respective.
Fig. 4.32. Distributii cu protectii comune pentru mai multe receptoare:
a - de mica putere (corpuri de iluminat); b - motoare electrice.
Se excepteaza de la prevederea referitoare la montarea dispozitivelor de protectie pe fiecare circuit (ramificatie) de receptor si se admite o protectie comuna mai multor receptoare in urmatoarele situatii, prezentate in figura 4.32:
- daca linia principala din care se ramifica circuitele de alimentare a unor receptoare de mica putere, ca aparate de uz casnic, corpuri de iluminat s.a., este asigurata la plecarea din tablou cu sigurante de maximum 16 A la tensiunea de 380/220 V, respectiv de 20 A la tensiunea de 220/127 V (figura 4.32, a);
- daca puterea instalata totala a motoarelor electrice alimentate de la aceeasi linie principala nu depaseste 15 kW (fig. 4.32, b). In acest caz, pentru dimensionarea conductoarelor si fuzibilelor, se va avea in vedere simultaneitatea sarcinilor in regim normal si la pornire, iar fiecare motor va fi prevazut cu contactor si dispozitiv de protectie (releu termic) contra suprasarcinii.
Montarea dispozitivelor de protectie este interzisa in urmatoarele situatii, reprezentate in figura 4.33:
- pe conductele utilizate ca nul de lucru (de exemplu, sigurantele e3 si e4). Fac exceptie instalatiile monofazate din constructiile de locuinte sau alte constructii, in care nu este asigurata intretinerea instalatiei prin personal calificat, la care se monteaza dispozitive de protectie (sigurante sau intreruptoare automate mici) si pe conducta de nul de lucru.Aceasta conducta nu se admite a fi utilizata, in astfel de cazuri, pentru protectie si trebuie sa aiba acelasi grad de izolatie ca si conducta de faza;
- pe conductele instalatiei de protectie impotriva electrocutarii (pamant, nul s.a.), cazuri concretizate in instalatia din figura 4.33 prin sigurantele e5 de pe conducta Np de nul de protectie si e6 de pe conducta de legare la pamant.
Fig. 4.33. Explicativa pentru cazurile interzise de echipare cu dispozitive de protectie:
e1, e2 - dispozitive de protectie obligatorii (pe faze); e3 e6 - idem interzise;
m1 - receptor cu neutru accesibil; N - nul de lucru; Np - nul de protectie.
In general, se recomanda utilizarea sigurantelor fuzibile ca dispozitive de protectie impotriva curentilor de scurtcircuit, montarea lor facandu-se pe toate fazele sau polii instalatiei electrice respective. Acestea se fabrica intr-o gama larga de curenti nominali (v. subcap. 4.5), curentul nominal maxim fiind de 1000 A, sunt simple, ieftine si sigure in exploatare.
Solutia protectiei la scurtcircuit prin intreruptoare automate de joasa tensiune cu relee sau declansatoare electromagnetice se adopta [32] in urmatoarele cazuri:
- cand curentul nominal al dispozitivului de protectie rezulta mai mare de 1000 A;
- cand este necesara repunerea imediata (manual sau automat) sub tensiune, a consumatorului alimentat prin portiunea de retea considerata;
- cand se cere ca dispozitivul de protectie sa fie comandat de protectii suplimentare sau blocaje (de ex. la utilaje);
- cand consumatorul functioneaza frecvent in regim de suprasarcina;
- cand reteaua de joasa tensiune functioneaza buclat;
- cand capacitatea de rupere necesara pentru dispozitivul de protectie, este cel putin egala cu valoarea curentului de scurtcircuit care ar putea sa apara in punctul considerat, nu poate fi realizata prin montarea sigurantelor fuzibile.
Avand in vedere ca intreruptoarele automate de joasa tensiune sunt prevazute, in afara releelor sau declansatoarelor maximale de curent (electromagnetice) si cu relee sau declansatoare, in toate cazurile de mai sus se va face dimensionarea si reglarea protectiei la suprasarcina. Rezulta ca circuitele de utilaj si coloanele electrice se protejeaza la suprasarcina numai in acele situatii, cand protectia lor la scurtcircuit se realizeaza prin intreruptoare automate cu relee sau declansatoare electromagnetice si termice.
Principala protectie a receptoarelor electrice de forta este impotriva curentilor de suprasarcina. Aceasta se realizeaza prin dispozitive de protectie cu relee termice, cum sunt contactoarele automate de joasa tensiune cu relee termice (v. par. 4.5).
Caracteristica de functionare a releului termic trebuie sa asigure actionarea contactorului inainte de aparitia pericolului de deteriorare (supraincalzirea si strapungerea izolatiei) a receptorului protejat. Pe de alta parte, protectia nu trebuie sa actioneze (sa intrerupa circuitul) la suprasarcini de scurta durata, normale, ca de exemplu curentii de pornire ai motoarelor electrice, varfurile de curent date de procesul tehnologic etc.
Sunt in curs de raspandire elemente termosensibile realizate pe baza de termistoare [10], care au avantajul ca realizeaza o protectie mai sigura decat releele termice, datorita faptului ca termistoarele se implanteaza in mai multe puncte sensibile ale receptorului de protejat.
Protectia contra suprasarcinii prin dispozitive automate nu este obligatorie in urmatoarele situatii [32]:
- cand nu exista posibilitatea aparitiei unor suprasarcini, fie datorita insasi principiului de functionare a receptoarelor (de ex. sursele de lumina), fie datorita nesimultaneitatii regimurilor lor de suprasarcina (cazul coloanelor si al circuitelor de utilaj);
- la motoarele electrice cu puteri mai mici de 1,1 kW, in cazurile cand acestea au un regim de functionare intermitent sau de scurta durata sau in cazurile de regim de lunga durata, daca supraancarcarea lor nu este posibila (de ex. la aeroterme, ventilatoare etc.).
Sigurantele fuzibile montate pe circuite, de pe care lipsesc dispozitive de protectie la suprasarcina conform celor de mai sus, ar fi de preferat [32] sa aiba o caracteristica lenta de functionare.
Motoarele electrice cu puteri sub 1,1 kW, ale caror circuite sunt protejate numai prin sigurante fuzibile se recomanda sa fie prevazute cu protectie contra functionarii in doua faze. Aceasta protectie se impune a fi aplicata si altor receptoare a caror functionare nu este posibila decat la alimentare trifazata.
Protectia la lipsa de tensiune sau tensiune minima se prevede in urmatoarele cazuri [32]:
- la motoarele electrice care nu pornesc prin conectare directa la retea, ci prin aparate de pornire cu actionare manuala;
- la motoarele electrice a caror autopornire nu este permisa, fie datorita conditiilor procesului tehnologic, fie datorita pericolului pe care-l prezinta pentru personalul de exploatare;
- la motoarele electrice cu pornire automata.
Dispozitivele care realizeaza protectia la lipsa de tensiune sau la tensiune minima se monteaza, in general, pentru fiecare motor in parte; se admite utilizarea unui singur dispozitiv pentru mai multe motoare din aceeasi incapere care, daca sunt pornite direct, suma puterilor lor nominale nu depaseste 15 kW sau daca sunt pornite cu aparate speciale, acestea sunt readuse automat in starea initiala de pornire, in cazul lipsei de tensiune.
|
