Componente electrice. Fișe de documentare.

Modulul II: Componentele echipamentelor electrice Clasa a IX-a

Autor: GRIGORE CRISTIAN AUGUSTIN Liceul Tehnologic “Matei Basarab” Caracal

1. Conductoare și cabluri electrice 2. Contacte electrice 3. Izolatoare 4. Piese electroizolante 5. Termobimetale 6. Miezuri magnetice 7. Electromagneți 8. Electromagneți de c.c.

9. Electromagneți de c.a.

10. Mecanisme de acționare 11. Camere de stingere 12. Elemente arcuitoare și resorturi

Definiție Conductoarele și cablurile electrice sunt căi de curent care se folosesc pentru transportul şi distribuţia energiei electrice la consumatori și în construcţia de maşini şi aparate electrice.

Prin conductor neizolat se înţelege un corp metalic care constituie calea unică de curent şi este format dintr-un fir (conductor monofilar) sau mai multe fire (conductor multifilar - fig. 1.a.).

Prin conductor izolat se înţelege conductorul cu izolaţia sa individuală, cu sau fără înveliş de protecţie (fig. 1.b.).

Învelişul de protecţie asigură protecţia contra acţiunilor chimice, fizice sau mecanice.

Când învelişul de protecţie asigură şi etanşeitate, el se numeşte manta, iar când este constituit din benzi metalice înfăşurate, din înfăşurări de sârmă sau din împletitură de sârmă, se numeşte armătură.

Conductele sunt ansambluri constituite din unul sau mai multe conductoare izolate, care pot avea mantale individuale sau comune nemetalice (fig. 1.c.).

Cablurile sunt conducte care au învelişuri de protecţie (fig. 1.d.).

a).

b).

c).

d).

Fig. 1. Conductoare și cabluri:

a). coductoare multifilare neizolate; b). conductoare monofilare și multifilare izolate; c). conductă cu trei conductoare izolate din cupru ; d). cabluri

Clasificarea conductelor și cablurilor electrice După domeniul de utilizare: - cabluri de energie de joasă şi medie tensiune - conducte pentru instalaţii electrice fixe - cabluri și conducte pentru instalaţii electrice mobile - cabluri pentru sudură electrică - cabluri pentru ascensoare - cabluri de semnalizare - cabluri de comandă și control - cabluri pentru instalaţii navale - cabluri și conducte de telecomunicaţii - cabluri și conducte de telecomunicaţii interioare - cabluri și conducte pentru radioficare

Simbolizarea conductelor și cablurilor electrice materialul conductor

...

A – aluminiu OA – oţel aluminiu fără literă – cupru

caracteristici speciale

domeniul de utilizare C – energie de joasă şi medie tensiune F – instalaţii electrice fixe M – instalaţii electrice mobile Sud – sudură electrică As – ascensoare S – semnalizare C – control, comandă (a doua literă) N – instalaţii navale T – telecomunicaţii Ti – telecomunicaţii interioare R – radioficare

f – flexibil ff – foarte flexibil p – construcţie plată I – incombustibil G – execuţie grea M – execuţie medie U – execuţie uşoară s – cu tresă (metalică, textilă)

învelişurile cablului (izolaţie, manta, armătură, înveliş) Y – policlorură de vinil 2Y – polietilenă H – hârtie impregnată P – plumb Ab – armătură bandă oţel Abz – armătură bandă oţel zincat Al – armătură sârmă lată oţel

Alz – armătură sârmă lată oţel zincat Arz – armătură sârmă rotundă oţel zincat I – iută C – cauciuc T – împletitură textilă Ti – împletitură textilă impregnată Si – cauciuc siliconic

Exemple de notare: FY 2,5 mm2 – conductor din cupru, cu izolaţie din PVC pentru instalaţii fixe cu secțiunea de 2,5 mm2 2 AFY 4 mm2 – două conductoare din aluminiu, cu izolaţie din PVC pentru instalaţii fixe cu secțiunea de 4 mm2 ACHPAbzI – cablu de energie de joasă şi medie tensiune din aluminiu cu învelişuri din hârtie impregnată, plumb, armătură din bandă de oţel zincat incombustibil

Materiale Materialele folosite la conductoare electrice se pot grupa în trei categorii: - materiale conductoare - materiale electroizolante - materiale de protecţie

şi

cabluri

Materiale conductoare Cea mai mare utilizare o au cuprul şi aluminiul. Aceste materiale sunt utilizate în stare cât mai pură (minimum 99,95 % cuprul și minimum 99,9% aluminiul), deoarece conținutul de impurități are o mare influență asupra conductivității electrice.

Cuprul este metalul care, după argint, are rezistivitatea cea mai mică.

Materiale electroizolante Dintre materialele electroizolante o largă utilizare o au următoarele categorii: - materialele plastice: policlorvinilul, polietilena, polistirenul, poliamidele - cauciucurile naturale şi sintetice - lacuri electroizolante: poliamide, epoxidice, pe bază de ulei Materiale de protecţie Materialele de protecţie asigură protecţia cablurilor şi conductelor împotriva agresiunilor mediului de natură fizică, mecanică sau chimică.

Definiție Contactul electric reprezintă atât locul de trecere a curentului electric de la o piesă conductoare de curent la altă piesă similară conductoare, cât și piesele propriu-zise numite piese de contact Clasificarea contactelor electrice a). După modul de realizare a îmbinării de contact: - contacte permanente (fixe - fig. 2.1.a) - contacte de întrerupere (amovibile - fig. 2.1.b) - contacte de alunecare (glisante - fig. 2.1.c)

Fig. 2.1. Tipuri de contacte electrice a). contacte fixe; b). contacte amovibile; c).contacte glisante

b). După forma pieselor de contact: - contacte punctiforme - contacte liniare - contacte plane (de suprafață) Contacte punctiforme, la care, macroscopic, atingerea are loc doar într-un singur punct, iar microscopic, pe o suprafață circulară de rază foarte mică. În această grupă intră, de exemplu, contactele sferă-sferă, sferă-plan, con-plan (fig. 2.2.a.).

Contacte liniare, la care atingerea are loc de-a lungul unei linii, adică, practic, pe o suprafață extrem de îngustă. Din aceasta grupă fac parte, de exemplu, contactele între suprafața laterală a unui cilindru și un plan sau contactele între doi cilindri cu axele paralele (fig. 2.2.b.).

Contacte plane, la care atingerea celor două piese se face pe o suprafață de contact. Din aceasta grupă fac parte, de exemplu, contactele realizate între două suprafețe plane, cu secțiunea dreptunghiulară (fig.2.2.c.).

Fig.2.2.a. Contact punctiform

Fig.2.2.b. Contact liniar

Fig.2.c2. Contact plan

Materiale folosite

Materialele folosite pentru construcţia contactelor electrice trebuie să îndeplinească următoarele condiții: - să aibă conductivitatea electrică și conductivitatea termică mare - să nu oxideze şi să nu fie atacate de agenţi chimici - să aibă o duritate mare pentru a rezista la şocuri

- să aibă o întreţinere simplă şi uşoară - să aibă temperatură înaltă de topire pentru a rezista arcului electric - să fie uşor de prelucrat

- să aibă preţ de cost redus

Materiale: - cuprul și aliajele sale (alamă, bronz) - aluminiul - argintul - metale prețioase: aur, platină, paladiu - metale dure: wolfram, tantal, molibden - material de contact sinterizate: cupru-wolfram, argintwolfram, argint-nichel

Observație Prin sinterizare se înţelege tratamentul termic al amestecului de pulberi metalice la o temperatură inferioară punctului de topire al componentului principal.

Definiție Izolatoarele electrice sunt elementele de instalaţie sau părţile de aparat special construite pentru a susţine mecanic căile de curent şi pentru a asigura izolarea electrică a acestora.

Izolatoarele electrice trebuie să facă faţă solicitărilor termice provocate de curenţii de regim şi scurtcircuit pentru care au fost dimensionate elementele conducătoare de curent.

Clasificarea izolatoarelor elctrice a). După mediul în care trebuie să lucreze: - izolatoare de interior destinate să lucreze în încăperi închise fără ploaie şi depuneri importante de praf - izolatoare de exterior destinate să lucreze în aer liber b). După rolul lor: - izolatoare suport - izolatoare de trecere - izolatoare carcasă

Izolatoarele suport de interior şi exterior se folosesc pentru susținerea conductoarelor liniilor electrice aeriene, pentru izolarea căilor de curent ale separatoarelor etc. (fig. 3.1.).

a. Izolatoare suport pentru linii electrice aeriene

b. Izolatoare suport pentru aparataj electric Fig. 3.1. Izolatoare suport

Izolatoarele de trecere se folosesc la trecerea dintr-un mediu în

altul. Una din părţile izolatorului se află totdeauna în aer (în interiorul sau exteriorul încăperii), pe când cealaltă parte poate fi în interiorul unei încăperi, într-o cuvă umplută cu aer comprimat sau ulei, cum este

cazul întreruptoarelor automate, sau într-o cutie umplută cu masă izolantă ca în cazul cutiilor terminale (fig. 2.2.).

Fig. 2.2. Izolatoare de trecere pentru transformatoare electrice

Izolatoarele carcasă se folosesc pentru protejarea aparatelor electrice împotriva prafului şi apei (fig. 3.3.).

Fig. 3.3. Izolatoare carcasă pentru prize și fișe industriale

Materiale pentru izolatoare electrice - materiale ceramice: porțelan presat, steatit, termoceramit, materiale ceramice aluminoase - rășini de turnare: polistirenul, plexiglasul, polietilena, policlorura de vinil, pertinaxul, textolitul, sticlotextolitul etc.

Definiție Piesele electroizolante sunt piese din materiale electroizolante folosite în construcţia aparatelor electrice cu scopul de a proteja părţile interioare ale acestora împotriva agenţilor atmosferici sau de a proteja părţile aflate sub tensiune împotriva atingerilor.

Piesele electroizolante au rol de izolare a părţilor aflate sub tensiune sau/și de fixare a unor elemente componente ale aparatul respectiv.

Materiale pentru piese electroizolante Materialele din care sunt confecţionate piesele electroizolante sunt : - mase ceramice (porţelanul, stearitul, termoceramitul, mase ceramice aluminoase) - răşini de turnare (polistirenul, plexiglasul, polietilena, policlorura de vinil, pertinaxul, textolitul, sticlotextolitul etc.)

- sticlă - azbociment - clingherit - preşpan - hârtie etc.

Exemple Există o gamă variată de piese electroizolante (fig. 4.1.) cum ar fi: - carcase - capace - inele ceramice pentru siguranțe fuzibile - socluri și suporți - camere de stingere - butoane - manete - pârghii - garnituri - bucșe etc.

Fig. 4.1. Piese electroizolante componente ale aparatelor electrice de j.t.

Definiție Termobimetalele sunt elemente utilizate în construcţia aparatelor electrice, pentru sesizarea unei temperaturi sau pentru protecţia la suprasarcină a unor receptoare electrice, în special motoare electrice. Această protecție este bazată pe încălzirea bimetalului datorită curentului electric.

Bimetalul este format din două metale sau aliaje metalice cu coeficienţi de dilatare cât mai diferiţi, sudate între ele şi laminate împreună sub forma unor table sau benzi suprapuse, cu grosimi între 0,2 și 3,5 mm.

Dacă o lamelă bimetalică este încălzită, stratul având coeficientul de dilatare mai mare se va alungi mai mult decât celălalt şi lamela se va încovoia spre stratul cu coeficient de dilatare mai mic (fig. 5.1.).

Fig. 5.1. Lamelă bimetalică 1 - strat cu coeficient de dilatare mic; 2 - strat cu coeficient de dilatare mare 3 - înfășurare de încălzire; f – săgeata (poate avea valori însemnate).

Clasificarea termobimetalelor a). După forma lor (fig. 5.2.): - termobimetale lamelare drepte - termobimetale lamelare în formă de „U” - termobimetale în formă de disc - termobimetale spirale - termobimetale elicoidale

Fig. 5.2. Termobimetale - forme constructive: a, b - bimetale lamelare (a - lamelă în formă de U; b - lamelă dreaptă); c, d - bimetale disc; e, f - bimetale spirale şi elicoidale.

b). După modul de încălzire a bimetalului: - termobimetale cu încălzire directă - curentul electric trece prin lamela bimetalică - termobimetale cu încălzire indirectă - curentul electric trece printr-o rezistență de încălzire care înfășoară lamela bimetalică (fig. 5.3.)

- termobimetale cu încălzire mixtă - curentul trece şi prin lamelă şi prin rezistenţă de încălzire

Fig. 5.3. Termobimetal cu încălzire indirectă

Materialele folosite la realizarea bimetalelor Pentru componentă pasivă (cea având coeficient de dilatare mai mic) se folosesc aliaje de fier cu nichel cu conținut mare de nichel.

Pentru componentă activă (cea având coeficient de dilatare mai mare) se folosesc diferite metale și aliaje cum ar fi: nichel, oțel, alamă, constantan.

Utilizări Bimetalele se pot folosi la relee termice, relee indicatoare, limitatoare automate, termoregulatoare, ca elemente de temporizare etc.

Definiție Miezurile magnetice sunt părţi active ale maşinilor şi aparatelor electrice realizate din materiale magnetice, cu rolul de a fi suportul material al fluxului magnetic.

Miezurile magnetice asigura un traseu impus fluxului magnetic în scopul: - de a dezvolta o forţă de atracţie - la electromagneţi; - de a dezvolta un cuplu de rotaţie - la motoarele electrice; - de a asigura transferul de energie electromagnetică între două bobine - la transformatoare și generatoare.

Se poate stabili o analogie între circuitele electrice si circuitele magnetice. Într-un circuit electric, o sursă de tensiune electromotoare provoacă circulaţia unui curent electric prin conductoare şi rezistoare.

Circuitul magnetic constituie un ansamblu de bobine cu miez feromagnetic prin care se închide fluxul magnetic. Bobinele parcurse de curent constituie sursele de tensiune magnetomotoare, miezul feromagnetic constituie "conductoarele", iar fluxul magnetic este analog curentului electric. În construcţia maşinilor şi aparatelor electrice, miezurile magnetice formează, deci, subansambluri care funcţionează împreună cu bobinele corespunzătoare.

Clasificare După felul fluxului magnetic care se închide prin miezuri, acestea se clasifică în: - miezuri magnetice pentru flux constant in timp - miezuri magnetice pentru flux variabil în timp Materiale pentru miezuri magnetice Pentru execuţia miezurilor magnetice se folosesc materiale feromagnetice, în special aliaje ale fierului, care au proprietăţi de magnetizare foarte bune.

Miezurile magnetice pentru flux constant se execută din oţel masiv, mai rar fontă (numite miezuri masive) sau din tablă de otel groasă de 1 - 2 mm (numite miezuri lamelate).

Miezurile magnetice pentru flux variabil în timp, pentru a avea pierderi de energie reduse, se execută numai lamelate din tablă de oţel aliat cu 0,7 - 2,7% siliciu, numită tablă de oţel electrotehnic, izolată pe ambele feţe, cu grosimea de 0,5 mm, mai rar 0,65 mm.

Tabla de oțel electrotehnic (tablă silicioasă) poate fi: - laminată la cald, livrată în foi şi neizolată, izolarea urmând să se facă cu lac electroizolant după ştanţare - laminată la rece, livrată în rulouri şi izolată pe ambele fețe cu un lac rezistent la temperatură

Exemple Miezurile magnetice ale transformatoarelor electrice sunt miezuri pentru flux variabil în timp (fig. 6.1).

Fig. 6.1. Miezuri magnetice ale transformatoarelor

Miezuri magnetice ale mașinilor electrice (fig. 6.2.):

Fig. 6.2. Miezuri magnetice ale mașinilor electrice: a). circuitul magnetic al indusului maşinii de c.c.; b). circuitul magnetic al maşini de c.c. (stator şi rotor); c). circuitul magnetic al maşinii sincrone cu poli înecaţi; d). circuitul magnetic al maşinii sincrone cu poli aparenţi; e). rotor de maşină sincronă cu piese polare aplicate pe steaua polară; f). circuitul magnetic al maşinii asincrone; g). circuitul magnetic al unei maşini asincrone monofazate; h). pol principal (masiv); i). pol de comutaţie (masiv); j). pol principal (lamelat); k). pol de comutaţie (lamelat); l). pol rotoric la maşina sincronă.

Definiție Electromagnetul este un dispozitiv format dintr-o armătură fixă pe care se află o bobină și o armătură mobilă situată la o anumită distanță de armătura fixă.

Spațiul de aer dintre armătura fixă și armătura mobilă se numește întrefier.

Trecerea unui curent electric prin bobină dă naștere unui flux magnetic care produce atragerea armăturii mobile spre armătura fixă.

Elecromagnetul este deci un dispozitiv care transformă energia câmpului magnetic în energie mecanică.

În figura 7.1. sunt prezentate elementele componente ale unui electromagnet cu mișcare de translație: 1 - armătură fixă 2 - bobină

3 - armătură mobilă 4 - linie de flux magnetic

 - întrefier Fig. 7.1. Electromagnet cu mișcare de translație

Clasificare Dupa natura curentului se deosebesc: - electromagneți de curent continuu - electromagneți de curent alternativ

Utilizări Electromagneții se utilizează în următoarele scopuri: - ca elemente de acționare a contactelor electrice (contactoare electromagnetice, relee electromagnetice) - ca elemente pentru anclanșarea și declanșarea întreruptoarelor automate - ca elemente sensibile la prezența unui curent sau a unei tensiuni (relee de curent și tensiune) - ca elemente de acționare pentru cuple și ambreiaje electromagnetice - pentru ridicare și transport de piese (macarale electromagnetice) - pentru fixarea unor piese (mese magnetice pentru mașini-unelte) - pentru frâne electromagnetice

În figura 7.2. este prezentat modul de funcționare a unui releu electromagnetic: Contactul electric deschis

Contact electric închis

Circuitul de alimentare a electromagnetului este întrerupt

Armătura mobilă este atrasă

Fig. 7.2. Funcționarea unui releu electromagnetic

Definiție Electromagneții de c.c. sunt electromagneții la care bobina este parcursă de curent continuu.

Electromagneții de c.c. au miezul magnetic realizat din piese masive de oțel cu conținut cât mai mic de carbon (fier fără remanență).

Tipuri constructive (fig. 8.1.)

- în manta - tip U - plonjor - plonjor cu opritor plan - plonjor cu opritor conic - cu clapetă

Fig. 8.1. Tipuri constructive ale electromagneților de c.c.: a). în manta; b). tip U; c). plonjor; d). plonjor cu opritor plan; e). plonjor cu opritor conic; f). cu clapetă.

Particularități Forța portantă a unui electromagnet de c.c. variază invers proporțional cu pătratul întrefierului. Astfel, la întrefier mare (poziția deschis) forța electromagnetului trebuie să fie suficient de mare pentru a învinge forțele antagoniste și a atrage armătura mobilă. La întrefier mic (poziția închis) forța este de câteva zeci de ori mai mare decât valoarea corespunzătoare întrefierului inițial. Ca urmare, la închiderea armăturii se produce un șoc puternic.

Pentru a evita șocurile prea mari la închidere se folosește o rezistență electrică legată în serie cu bobina electromagnetului.

Când bobina nu mai este alimentată, armătura mobilă mai poate fi menținută atrasă datorită fenomenului de remanență magnetică. Acest fenomen este mai accentuat la electromagneții de c.c. și poate fi prevenit prin utilizarea unui întrefier suplimentar (permanent). În figura 8.2. sunt prezentate diferite tipuri de electromagneți liniari.

Fig. 8.2. Electromagneți liniari 6 - 12 V c.c.

Definiție Electromagneții de c.a. sunt electromagneții la care bobina este parcursă de curent alternativ.

Electromagneții de c.a. au miezul magnetic realizat din tole de tablă silicioasă pentru a se împiedica apariția curenților turbionari și deci creșterea pierderilor în fier.

Tipuri constructive (fig. 9.1.)

- tip U - tip E - tip U cu rotație - cu rotor profilat

Fig. 9.1. Tipuri constructive ale electromagneților de c.a.:

a). tip U; b). tip E; c). tip U cu rotație; d). cu rotor profilat.

Particularități Forța portantă a unui electromagnet de c.a. variază cu pătratul valorii curentului ce străbate bobina. Această forță este o mărime variabilă în timp, oscilând de 100 de ori pe secundă între valoare maximă și zero, ceea ce face ca electromagnetul să vibreze, producând un zgomot. Variația în timp a forței portante mărește și pericolul de desprindere a armăturii mobile la scăderi accidentale ale tensiuni electrice.

Pentru a reduce aceste deficiențe se folosește un inel de cupru, alamă sau aluminiu numit spiră în scurtcircuit care se montează pe o porțiune a feței polare (fig. 9.2.).

Datorită acestei spire valoarea minimă a forței este diferită de zero, iar vibrațiile sunt mult atenuate.

Fig. 9.2. Spire în scurtcircuit.

Definiție Mecanismele de acționare sunt subansambluri constructive ale aparatelor electrice folosite pentru a acţiona o serie de elemente componente ale acestora în vederea stabilirii unei anumite poziţii în circuitele electrice (închis-deschis pentru o cale de curent).

Acţionarea aparatelor electrice se poate face manual sau automat cu ajutorul electromagneţilor, motoarelor electrice etc.

Mecanismele de acţionare diferă de la o clasă de aparate la alta.

Indiferent de tipul aparatului, mecanismul de acţionare stabileşte un contact electric pe calea de curent, fie printr-o mişcare de translaţie (butoane de comandă, unele contactoare, relee termice, relee intermediare etc.), fie printr-o mişcare de rotaţie (separatoare, întreruptoare de sarcină, întreruptoare și comutatoare pachet, întreruptoare și comutatoare cu came, limitatoare de cursă etc.).

Clasificare După construcţia dispozitivului, mecanismele de acţionare pot fi cu: - pârghie - resorturi - came - prăjini - transmisie prin melc - roată melcată - electromagneți - motoare electrice etc. În figura 10.1. sunt prezentate diferite aparate electrice de joasă tensiune care au în componența lor mecanisme de acționare.

Întreruptor cu pârghie

Separator de sarcină

Întreruptor pachet

Întreruptor automat

Comutator cu came

Contactor

Fig. 10.1. Aparate electrice de j. t. cu mecanisme de acționare.

Definiție Prin cameră de stingere se înţelege o piesă de material izolant sau izolată electric faţă de restul circuitului, amplasată în zona de formare a arcului electric de comutaţie şi concepută astfel încât să împiedice contactul arcului electric cu alte părţi ale aparatelor şi să favorizeze stingerea acestuia.

Comutaţia (închiderea sau deschiderea) aparatelor electrice este însoţită de formarea unui arc electric între contactele care comută. La închiderea contactelor, arcul electric se „stinge” prin atingerea contactelor şi stabilirea circuitului: acest arc nu este periculos pentru aparat. La deschidere însă, arcul electric are tendinţa de a se menţine în mediul dintre contacte şi, de aceea, este periculos prin solicitările intense pe care le generează asupra aparatului respectiv. Aceste fenomene sunt limitate prin camerele de stingere a arcului de întrerupere.

Etapele de formare a arcului electric de întrerupere Indiferent de tipul contactului, la separarea contactelor unui aparat electric se succed, într-un timp foarte scurt, următoarele fenomene: - pe măsură ce contactele se îndepărtează, suprafaţa reală de contact scade foarte mult, ajungându-se ca întregul curent din circuit să treacă printr-un singur punct de contact; - în acest punct de contact, densitatea de curent este atât de mare încât metalul este încălzit până la topire; - îndepărtând mai mult contactele puntea de metal lichid se subţiază şi, în cele din urmă, datorită încălzirii din ce în ce mai mari provocate de trecerea curentului, se vaporizează; - existenţa, într-un spaţiu foarte redus, a unei cantităţi mari de vapori metalici şi a unor electrozi puternic încălziţi creează condiţiile apariţiei între contacte a unui arc electric, prin care curentul din circuit continuă să circule. În această situaţie, aerul – considerat în mod obişnuit izolant - devine conducător de electricitate.

Fig. 11.1. Etapele de formare a arcului electric de întrerupere a). contacte închise: curentul electric trece prin mai multe puncte de contact;

b). contacte în curs de deschidere: a rămas un singur punct de contact care concentrează toate liniile de curent;

c). contactele în primul moment al deschiderii: curentul continuă să treacă printr-o punte de metal lichid; d ). contactele deschise: din puntea de metal lichid s-a format un arc electric;

1 – puncte de contact; 2 – piesele de contact; 3 – punte de metal lichid; 4 – arc electric.

Fotografiate, fenomenele descrise mai sus, arată astfel:

Metode de stingere a arcului electric - în curent continuu: creşterea lungimii arcului electric, divizarea arcului, deplasarea rapidă a arcului şi lungirea sa, prin suflaj magnetic

- în curent alternativ: suflajul magnetic, divizarea arcului (stingere prin grătare deionice), utilizarea mediilor de stingere (ulei, aer comprimat etc.)

Stingerea arcului electric în aparatele de comutaţie reprezintă o „cursă” între procesele de ionizare şi cele de deionizare, în timpul căreia se urmăresc frânarea proceselor de ionizare şi favorizarea celor de deionizare (fig. 11.2.).

Camerele de stingere limitează şi izolează spaţiul de formare şi stingere a arcului electric şi permite evacuarea cantităţii de căldură dezvoltată în coloana arcului electric.

Materiale Camerele de stingere se execută întotdeauna din materiale electroizolante cu mare rezistenţă la temperaturi ridicate (termoceramit, azbociment, plăci de azbest) în care sunt plasate plăcuţele feromagnetice prin care este facilitat suflajul magnetic (fig. 11.3.).

Contact mobil

Contact fix

Electrod

Fig. 11.2. Principiul stingerii arcului electric în camera de stingere deionică Suport izolant

Plăcuţe deionice

Fig. 11.3. Camere de stingere deionice (schemă şi vedere)

În construcția aparatelor electrice se folosesc adesea piese cu proprietăţi elastice constituite de obicei din elemente arcuitoare și resorturi.

Utilizări ale elementelor arcuitoare și resorturilor - asigurarea presiunii de contact - deschiderea bruscă a aparatelor de conectare prin acumulare de energie în timpul închiderii; - amortizarea mişcării unor organe la capătul cursei - legarea elastică între diferite organe ale unor mecanisme - preluarea jocurilor de dilatare - asigurarea piuliţelor împotriva deşurubării

Clasificare Forma pe care o iau elementele arcuitoare folosite în construcția aparatelor electrice poate fi foarte diferită, ea trebuind să se încadreze cât mai bine în ansamblul construcției. Oricare ar fi însa, în detaliu, această formă, ea se încadrează în general într-una dintre următoarele forme de bază (fig. 12.1.): - resorturi lamelare

- resorturi elicoidale - resorturi spirale - resorturi disc

Resorturi lamelare

Resorturi elicoidale

Resorturi spirale

Resorturi disc

Fig. 12.1. Forme de bază resorturi .

Materiale folosite Pentru realizarea elementelor arcuitoare și resorturilor se folosesc: - aliaje pe bază de cupru cu proprietăţi elastice (alama, tombacul, bronzurile pe bază de staniu, bronzurile cu beriliu) - oţelurile speciale pentru arcuri - cauciucul şi unele materiale plastice

BIBLIOGRAFIE Bălăşoiu, Tatiana ş.a. - Elemente de comandă şi control pentru acţionări şi SRA, manual pentru clasele a XI-a şi a XII-a, filiera tehnologică, profil tehnic, specializarea electrotehnică, Editura Economică Preuniversitaria, Bucureşti, 2002

Hilohi, Sabina ş.a. - Elemente de comandă şi control pentru acţionări şi SRA, manual pentru clasele a XI-a şi a XII-a, licee tehnologice, profilul tehnic, specializarea electrotehnică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 2002 Hilohi, Sabina ş.a. - Instalaţii şi echipamente. Tehnologia meseriei.

Manual pentru licee industriale, clasele a IX-a şi a X-a şi şcoli profesionale, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1998 Mareş, Florin ş.a. - Aparate electrice. Auxiliar curricular pentru clasa a XI-a, filiera tehnologică, profil tehnic, calificarea tehnician în instalații electrice, Editura PaxAura Mundi, 2007