Tema de proiectare

Sa se proiecteze calea de curent a unui intreruptor de mare putere de joasa tensiune avand urmatoarele date nominale:

Un=660 V

In= 1600 A

Ir= 25 KA (capacitate de rupere la 360 V)

Ud= 1 minut (rigiditate dielectrica)

t = (10, 20, 30, 40, 60, 80, 100)ms

Capitolul 1.Introducere

1.1 Definitie, clasificare, simbolizare

Simbolizarea intreruptorului de putere:

1.2 Schema electrica a intreruptorului de putere de joasa tensiune:

unde:

DT - declansator termic, care realizeaza protectia la suprasarcina;

DE - declansator electromagnetic, care realizeaza protectia la

scurtcircuit;

DTM - declansator de tensiune minima; determina deschiderea

aparatului la disparitia tensiunii de alimentare;

DD - declansator cu emisie de curent (declansator de distanta);

CSD - contact de semnalizare la functionarea declansatoarelor;

M - motor de actionare.

1.3 Schema cinematica de principiu a intreruptorului de putere

1.4 Schema cinematica de principiu a intreruptorului de putere de tip USOL 250

2. Proiectarea caii de curent si a camerei de stingere

2.1 Verificarea in regim nominal

Pentru proiectarea caii de curent si a camerei de stingere se fac atat verificari in regim nominal si in regim de scurtcircuit dar si pentru a stabili daca acestea suporta temperaturi mari date de efectul Joule, stabilit la trecerea curentului prin intreruptor, Totodata se fac verificari pentru pastilele de contact, deoarece la temperaturi mari se pot topi (aliaje de Cu si Cr) sau daca isi pierd proprietatile fizico - chimice (duritate, transport).

In regim nominal, prin diagrama de incalzire pentru camera de stingere si calea de curent, se stabileste daca intreruptorul suporta surplusul datorat efectului Joule.

Se cunosc:

A=(60x10)mm

A=(r=10)mm

unde J - densitatea de curent

- transmisivitate = 19

- rezistivitatea cuprului la 20 grade Celsius = 1.75

l- perimetrul sectiunii = 140mm

=grad

= supratemperatura 0 maxima

= supratemperatura maxima a conductorului in regim permanent

- temperatura mediului ambient = 20

2.2 Calculul locului ingust in regim nominal

- tangenta la grafic

- lungimea camerei de stingere = 150mm

= 39.74

Se reprezinta grafic unde l = (10-100) cm utilizand formula:

2.3 Verificarea incalzirii contactelor

Relatia Frantz - Lorentz

U - caderea de tensiune pe contacte = 30mV

L - constanta Lorentz = 2.4

- incalzirea caii de curent de sectiune A

- incalzirea contactelor (supratemperatura)

- incalzirea contactului

= 273.15+=293.15

=>

=276.69K

- reprezinta coeficientul de corectie pentru calea de curent cu sectiune circulara

= =62.8mm

3. Verificarea in regim de scurtcircuit

3.1 Calea de curent in regim de scurtcircuit

Pentru a verifica regimul de scurtcircuit trebuie pusa conditia:

- temperatura de preincalzire a caii de curent, tinand cont de temperatura mediului

-surplus de temperatura, datorat curentilor de scurtcircuit in calea de curent

- mediana valorii =

- factor de corectie = 1.2

- caldura specifica volumica =

- rezistivitatea cuprului la 0 grade Celsius = 1.59

- densitatea curentului de rupere =

Se vor calcula valorile lui si se va trasa diagrama =f(unde se vor lua valorile pentru : =(30,50,60,70,80,90,100)KA

t =(10,20,30,40,60,80,100)ms

=6.36

=13.47=20.41

=27.51

=42.14

=57.40

=73.3

3.2 Calculul curentului necesar topirii contactelor

- forta specifica = 0.9

- forta de apasare la contacte

- temperatura de preincalzire

- duritatea contactelor = 100

c - caldura specifica a contactelor =

3.3 Calculul injectiei de putere

Incalzirea suplimentara a contactelor in pozitia inchis in zona contactului

In functie de t₁ - timpul de scc=10,20, 40, 60, 80, 100 ms

I_sc =30,50,60,70,80,100 KA

-incalzirea suplimentara a contactelor in pozitia inchis in zona contactelor

R_c - pezistenta pe contacte

A    - aria contactului

 conductivitate termica

c_{1 -} caldura specifica volumica de material

   

   

   

5. Bibliografie

5.1 Aparate electrice - VOL. 1+2 - Ghe. Hortopan

5.2 Aparate electrice de comutatie - Ed. Tehnica, 2000