Proiectarea instalatiilor electromecanice

DOMENIUL: ELECTROMECANICA

NIVEL: 3

CALIFICARE: TEHNICIAN ELECTROMECANIC

COMPETENTE SPECIFICE MODULUI DE PRACTICA

II.Tabelul de corelare a competentelor si continuturilor

o      Prezentul Auxiliar didactic nu acopera toate cerintele cuprinse in Standardul de Pregatire Profesionala al calificarii pentru care a fost realizat. Prin urmare, el poate fi folosit in procesul instructiv si pentru evaluarea continua a elevilor.

o      Insa, pentru obtinerea Certificatului de calificare, este necesara validarea integrala a competentelor din S.P.P., prin probe de evaluare conforme celor prevazute in standarde.

INFORMATII DESPRE AGENTUL ECONOMIC

Stagiile de pregatire practica se desfasoara in intreprinderi, firme, societați economice, instituții, din Romania care au domeniu de activitate relevant, domeniul electromecanic si care pot sa asigure aceste stagii de pregatire practica pentru calificarea "tehnician electromecanic". Instituția care asigura stagiile de pregatire practica este menționata in continuare ca fiind partener de practica.

Practica se organizeaza in baza unui Contract de practica privind efectuarea stagiului de practica, sub forma unui acord incheiat intre organizatorul de practica, partenerul de practica si elevul practicant.

In baza Contractului de practica, partenerul de practica impreuna cu instituția de invațamant asigura, pe toata durata stagiului de pregatire practica, indrumarea elevilor prin desemnarea unui tutore, adica a unei persoane care, sa asigure respectarea condițiilor de pregatire si dobandire de catre practicant a competențelor tehnice planificate pentru perioada stagiului de pregatire practica cu respectarea normelor de tehnica si securitatea muncii.

     Cerințe generale cu privire la alegerea locului de practica

a. Activitatea desfasurata trebuie sa asigure aplicarea in practica a cunostințelor teoretice dobandite in cadrul procesului de predare invațare. Activitațile desfasurate in cadrul stagiilor de pregatire practica trebuie sa fie relevante domeniului electromecanica, calificarea "tehnician electromencanic".

b. In cadrul stagiului de pregatire practica, elevii elaboreaza un portofoliu conform prezentului auxiliar curricular care trebuie sa cuprinda minim urmatoarele documente:jurnalul de practica, fise de lucru, fise de observație, studii de caz, fise de evaluare, fise de documentare, fise conspect, fise de autoevaluare, miniproiecte, proiecte cu relevanța pentru modulul din stagiiile de pregatire practica din planul de invațamant al domeniului electromecanica, calificarea "tehnician electromecanic".

c. Analiza si validarea locurilor de practica se realizeaza de catre instituția de invațamant care organizeaza stagiile de pregatire practica.

d. Portofoliul de practica va urmari detalierea tematiciilor in funcție de domeniul de activitate si particularitațile intreprinderii, firmei, instituției in care se va desfasura stagiul de pregatire practica.

e. Reglementarea activitațiilor din cadrul stagiilor de pregatire practica intre instituția de invațamant, elevul practicant si partenerul de practica se vor realiza prin semnarea Contractului de practica.

     Responsabilitatile persoanelor implicate in desfasurarea stagiilor de pregatire practica:

1.         Responsabilul de catedra la nivel de institutie scolara are urmatoarele atribuții:

a.         Propune anual spre validare catedrei tehnice modul de implementare a activitațiilor din cadrul stagiilor de pregatire practica si urmareste implementarea acestuia;

b.         Organizeaza si desfasoara procedura de selecție a intreprinderilor, firmelor, instiuțiilor, etc. disponibile pentru efectuarea stagiilor de pregatire practica prin incheierea de protocoale de practica;

c.         Transmite la Directorul instituției de invațamant, informații centralizate cu privire la locul si perioada de desfasurare a stagiilor de pregatire practica ale elevilor;

d.         Asigura comunicarea permanenta cu cadrele didactice responsabile de implementarea temelor de practica;

e.         Asigura condițiile corespunzatoare organizarii si desfasurarii evaluarii stagiilor de pregatire practica

f.          Efectueaza impreuna cu cadrele didactice implicate in desfasurarea stagiilor de pregatire practica vizite de monitorizare la partenerii de practica, pentru a evalua modul de desfasurare a activitații de practica.

2. Cadrele didactice care predau module corespunzatoare stagiilor de pregatire practica au urmatoarele responsabilitați:

a.         Aduc la cunostința elevilor modul de organizare si desfasurare a stagiilor de pregatire practica (inclusiv Contractul de practica si Portofoliul de practica);

b.         Comunica anual responsabilului de catedra, temele necesare intocmirii portofoliului de practica de catre elevii care desfasoara stagiile de practica (jurnal de practica, fise de lucru, studii de caz, fise de evaluare, fise de autoevaluare, etc) corespunzatoare modulelor la care predau;

c. Elaboreaza temele de mai sus conform propunerile aprobate;

d.         Accepta prin semnatura portofoliile de practica ale elevilor si evalueaza aceste portofolii conform probelor de evaluare specificate in standardele de pregatire profesionala ale calificarii.

e.         Poate facilita obținerea locurilor de practica pentru elevi, prin incheierea de protocoale de practica cu instituțiile/companiile de profil;

MODALITATI DE ORAGANIZARE A PRACTICII

Un parteneriat este o colaborare reciproc avantajoasa si de sprijin intre un individ, o organizatie sau un grup de voluntari si o scoala, scolile dintr-un anumit cartier sau grup de cartiere, adesea incheiata sub forma unui contract sau a unei intelegeri scrise, in care partenerii se angajeaza sa intreprinda anumite actiuni si sa atinga anumite scopuri in beneficiul elevilor.

Partenerii pot fi intreprinderi, agentii publice, colegii sau universitati, parinti, grupuri comunitare sau asociatii profesionale.

Pe masura derularii parteneriatelor se dezvolta diferite niveluri de implicare si activitate

Nivelul 1 Sprijinirea directa a elevului, centrata pe invatarea individuala a elevului, cum ar fi programele de mentorat si tutoriat.

Nivelul 2 Sprijin pentru program si curriculum centrat pe ajutarea unei intregi scoli sau regiuni sa-si atinga scopurile sau obiectivele de invatare si formare, cum ar fi integrarea tehnologiei in educatie .

Nivelul 3 Pacte, aliante si alte eforturi de colaborare centrate pe promovarea unor tipuri specifice de schimbari in sistem, cum ar fi crearea unui sistem de tranzitie intre scoala si cariera.

Nivelul 4 Initiative privind schimbarea politicilor, centrate pe crearea unui suport legislativ sau de alta natura pentru schimbarea sistemica la nivel local, regional sau national, cum ar fi dezvoltarea de standarde pentru continutul curriculum-ului si de standarde pentru elevi.

1.         Principiile unui parteneriat de calitate intre scoala si agentii economici sunt:

1)     Activitatile de parteneriat intre scoli si agentii economici trebuie sa contribuie la satisfacerea nevoilor de calificari de pe piata muncii, la nivel local, regional si national ;

2)     Parteneriatul se construieste pe baza cunoasterii si intelegerii comune pe care o au profesionistii implicati, prin vizite, schimburi sau practica;

3)     Stabilirea unui sistem comun de management si comunicare in cadrul parteneriatului pentru a asigura viabilitatea si calitatea acestuia ;

4)     Definirea clara, a beneficiilor pe care doresc sa le obtina prin parteneriat ;

5)     Utilizarea beneficiilor astfel stabilite pentru a decide ce tip de activitati vor fi desfasurate ;

6)     Scolile trebuie sa se asigure ca au o gama de parteneri din randul agentilor economici care sa reprezinte principalele domenii din zona respectiva si sa reprezinte companii de diferite marimi ;

7)     Toate activitatile trebuie sa aiba obiective clare de invatare din curriculum pentru elevii participanti si trebuie sa fie monitorizate, evaluate si inregistrate;

8)     Trebuie sa se asigure oportunitati egale, protectia muncii si protectia copilului pe durata desfasurarii activitatilor din cadrul parteneriatului.

2          Procesul de parteneriat cu agentii economici cuprinde urmatorii pasi:

Pasul 1 Identificati nevoile si beneficiile

Identificati nevoile de competente si de forta de munca de la nivel national, regional si local;

Stabiliti nevoile si drepturile elevilor;

Identificati nevoile organizatiilor partenere

Pasul 2. Stabiliti obiectivele

Stabiliti obiectivele strategice;

Analizati practicile curente in raport cu noile obiective;

Stabiliti si prioritizati obiectivele operationale .

Pasul 3. Asigurati-va resursele (timp, echipamente, bani, formarea personalului)

Evaluati nivelul existent al resurselor;

Stabiliti resursele suplimentare necesare;

"Vindeti" beneficiile reciproce tuturor partenerilor

Pasul 4. Pregatiti planul de actiune

Planificati activitati realiste;

Planificati un sistem pentru cazuri de necesitate;

Planificati procesul de analiza retrospectiva

Pasul 5. Puneti in aplicare actiunile

Respectati planul de actiune si termenele stabilite;

Asigurati-va de existenta participarii sentimentului proprietatii tuturor partenerilor;

Maximizati utilizarea resurselor.

Pasul 6. Evaluati rezultatele

Analizati progresele in raport cu obiectivele;

Faceti schimbarile necesare;

Comunicati rezultatele si efectele tuturor partenerilor

Pasul 7. Continuati imbunatatirea

Repetati procesul pentru a-l imbunatati in permanenta

Principalele directii ale parteneriatului cu agentii economici

Stabilirea planului de scolarizare functie si de necesarul de forta de munca al acestora;

Asigurarea efectuarii de catre elevi a practicii in sectiile agentiilor economici;

Indrumarea practicii productive de catre coordonatorul/ indrumatorul de practica sau tutore;

Organizarea tipurilor de practica (comasat, individual, pe grupe) in functie de agentul economic;

Vizite de 1-2 zile in scopul prezentarii si cunoasterii organizarii fluxului tehnologic precum si a masinilor si utilajelor din dotarea unor intreprinderi de profil;

Punerea la dispozitie de catre agentii economici a bazei materiale necesare sustinerii probelor practice din cadrul examenelor de atestat profesional si absolvire;

Sprijinirea scolii cu utilaje necesare amenajarii atelierelor scoala precum si pentru participarea la expozitii , targuri de oferte sau concursuri pe meserii;

Sponsorizarea scolii cu unele sume de bani necesare dezvoltarii bazei materiale precum si pentru participarea la diferite manifestari cum ar fi: olimpiade, concursuri pe meserii, simpozioane, competitii sportive;

Organizarea de catre unitatea scolara la cererea agentilor economici a cursurilor de formare profesionala a adultilor.

Efectuarea stagiului de pregatire practica al elevilor din unitatile scolare trebuie sa se realizeze pe baza unui "Contract de practica" incheiat intre scoala si agentul economic/ intreprinderea/ institutia publica partenera.

RECOMANDARI PRIVIND RESPECTAREA NORMELOR DE SANATATE SI SECURITATATE A MUNCII

     Cauzele producerii accidentelor electrice

     Efectele fiziologice ale curentului electric asupra organismului

     Determinarea curentului electric ce trece prin corp

     Masuri de protectie

1.     Cauzele producerii accidentelor electrice

Accidentele electrice se clasifica in electrocutari si arsuri electrice

Electrocutarile se produc:

a) prin atingere directa , in care o parte a organismului intra in contact direct cu partile conductoare aflate sub tensiune, cu elemente ale instalatilor electrice scoase de sub tensiune, insa ramase incarcate cu sarcini electrice datorita capacitatilor (care nu sunt descarcate dupa deconectare) sau cu elementele instalatiilor electrice scoase de sub tensiune, dar aflate sub o tensiune indusa pe cale electromagnetica sau electrostatica de alte instalatii aflate sub tensiune (prin omiterea legarii la pamant a elementelor deconectate).

b) prin atingere indirecta, in care contactul se face cu elemente ale instalatiilor electrice care normal nu sunt sub tensiune (carcase, suporturi metalice), dar care intra sub tensiune datorita unui defect (deteriorare a izolatiei, conturnare, desprindere de conductoare), elementele altor categorii de instalatii, intrate sub tensiune datorita unor influente electromagnetice sau electrostatice.

c) prin tensiunea de pas, la care electrocutarea apare ca urmare a contactului cu doua puncte de pe sol aflate la potentiale electrice diferite ca urmare a scurgerii prin pamant a unui curent (figura 1).

Arsurile electrice se produc in diverse situatii de scurtcircuit, la inlocuirea sigurantelor in timp ce in retea exista un defect, care n-a fost inlaturat, la deconectarea separatoarelor aflate sub sarcina , etc.

Arsurile electrice se produc pe de o parte datorita caldurii provocate de arcul electric, iar pe de alta parte datorita curentului de intensitate mare, care trece prin corp.

2.     Efectele fiziologice ale curentului electric asupra organismului

La trecerea curentului electric printr-un organism viu pot sa apara urmatoarele efecte fiziologice:

socuri electrice;

arsuri si metalizari ale pielii;

paralizia muschilor periferici;

fibrilatia muschiului cardiac.

a)     Efectele fiziologice ale curentului depind de intensitatea, frecventa, durata si traseul curentului electric prin corp.

b)     Socurile electrice sau electrocutarile se datoreaza actiunii curentului electric asupra sistemului nervos si asupra organelor interne si se manifesta prin zguduiri sau comotii, pierderea cunostintei, pierderea temporara a auzului si a vocii, fibrilatia sau oprirea inimii.

c)      Electrotraumatismele constau in arsuri si metalizari ale pielii, adica patrunderea in tegument a metalului topit.

Limita maxima a intensitatii curentilor nepericulosi este de 10mA pentru curentul alternativ de frecventa industriala si de 50mA pentru curent continuu. Un curent alternativ de peste 50mA, care trece prin organism un timp mai mare de 0,1-0,2 s poate provoca un accident mortal.

Curentul continuu in gama 1 3mA_cc nu sunt periculosi pentru organism, in gama 10 15mA_cc provoaca paralizia muschilor periferici, in gama 25 50mA_cc provoaca paralizia muschilor toracelui cu senzatia de sufocare si in unele cazuri chiar fibrilatia muschiului cardiac (adica pulsatia inimii cu 300 400 batai/minut, ceea ce determina inima sa nu-si mai indeplineasca rolul de pompa de vehiculare a sangelui la nivelul plamanilor si astfel se produce moartea prin sufocare).

Curentii mai mari de 50mA, provoaca fibrilatia muschiului cardiac si daca nu se intervine la timp pentru acordarea primului ajutor se produce moartea prin electrocutare.

Curentul alternativ avand frecventa de 40 60Hz este cel mai periculos, din cauza ca la aceste frecvente se produc convulsii care fac ca omul sa nu se mai poata elibera de sub actiunea curentului de valori relativ mici. La frevente mai mari de 400KHz nu se mai produc socuri, insa efectele se manifesta sub forma arsurilor.

Daca durata de trecere a curentului este mai mica de 0,1 0,2 s, orice valoare a intensitatii curentului este nepericuloasa. Aceasta deoarece fibrilatia muschiului cardiac se produce daca se acopera toata zona critica de 0,15s din ciclul cardiac ce este de 0,75s. Deci se poate evita moartea prin electrocutare daca exista dispozitive de protectie ultrarapide.

Valoarea curentului electric I, care trece prin corp depinde de tensiunea electrica U, la care este supus corpul si rezistenta totala a corpului omenesc R_h.

(1)

Rezistenta totala a corpului este suma rezistentei de contact la intrarea curentului, rezistenta organismului si rezistentei de contact la iesirea curentului. Rezistenta corpului este datorata in cea mai mare parte pielii.

Rezistenta R_h este diferita pentru fiecare persoana pe de o parte si variaza la aceeasi persoana in anumite conditii, pe de alta parte.

Daca pielea este intacta si uscata, R_h = 40.000 100.000 W

Daca pielea este umeda, R_h = 600 1.000 W, iar la inlaturarea epidermei sau strapungerea acesteia ( in cazul in care U > 60 100 V), R_h devine 200W

La verificarea eficacitatii masurilor de protectie se considera rezistenta omului R_h = 3.000 W, in cazul atingerilor indirecte si R_h = 1.000W in cazul atingerilor directe.

Rezistenta de contact depinde de felul incaperii, astfel se disting :

incaperi foarte periculoase (umiditatea aerului este peste 97%, medii corozive, temperatura ambianta peste 35⁰C) ;

incaperi periculoase (pardoseala este buna conducatoare de electricitate, de genul placi metalice, pamant, beton, mediu ambiant cu temperatura intre 25-35⁰C, umiditatea relativa intre 75-97%) ;

incaperi putin periculoase (incaperi uscate, cu pardoseala din materiale electroizolante).

3.     Determinarea curentului electric ce trece prin corp

Valoarea curentului electric care trece prin corp la atingerea unui element aflat sub tensiune depinde de tipul retelei la care este racordat elementul respectiv.

Valoarea maxima a curentului se obtine atunci cand se ating concomitent doua elemente cu tensiuni diferite, deoarece atunci intervine doar rezistenta corpului

La atingerea unui singur element aflat sub tensiune pe de o parte apare tensiunea fata de pamant, care este mai mica decat tensiunea intre faze, iar pe de alta parte intervine si rezistenta de punere la pamant.

Masurile de protectie sunt diferite pentru retelele de joasa tensiune si de inalta tensiune. Se considera retele de joasa tensiune acele retele pentru care tensiunea dintre o faza si nul este de pana la 250V sau acele retele cu tensiunea intre faza si nul de pana la 1000V, dar care au neutrul izolat fata de pamant.

A          Retelele cu neutrul legat la pamant

Retelele trifazate legate la pamant au punctul neutru al sursei de alimentare legat la pamant printr-o priza de pamant de exploatare. Punctul neutru legat la pamant se numeste punct de nul sau nulul retelei.

La atingerea unei faze, curentul care se scurge prin om, prin pamant si prin priza rezistentei de exploatare R_o este:

(2)

Dar R_o 4W, iar R_h = 1000W rezulta ca

(3)

Deci chiar daca tensiunea este mica, curentul care se stabileste poate fi mortal. Din aceasta cauza este necesar sa se foloseasca echipamente de protectie.

B          Retele cu neutrul izolat fata de pamant

La atingerea unei faze a retelei izolate, curentul se inchide prin om, prin pamant si prin rezistentele de izolatie fata de pamant. Intr-o retea trifazata cu neutrul izolat fata de pamant sarcinile pe cele trei faze sunt echilibrate, iar diferenta de potential intre punctul neutru si pamant este egala cu zero.

Daca un om va atinge o faza intr-o portiune neizolata , reteaua se va dezechilibra si punctul neutru se va afla la un potential U₀ fata de pamant.

Curentul rezultant care se inchide prin rezistentele de izolatie va fi:

(4) Considerand ca limita curentului nepericulos este I_h = 0,01A, pentru a fi evitat pericolul de electrocutare trebuie ca rezistenta de izolatie fata de pamant a fiecarei faze sa fie R_iz 63000W

Se observa ca , in cazul retelelor izolate , intensitatea curentului ce trece prin om poate fi limitata la valori nepericuloase, daca rezistenta de izolatie a retelei se mentine la valori corespunzatoare. Din acest motiv retelele izolate se folosesc acolo unde pericolul de electrocutare este mare.

Descarcari capacitive

Atingerea directa a unor elemente care fac parte din circuitele curentilor de lucru poate fi periculoasa, chiar daca elementele respective sunt scoase de sub tensiune in momentul atingerii.

Valoarea tensiunii reziduale U₀ in instalatiile de curent continuu este egala cu tensiunea retelei, iar in instalatiile de curent alternativ depinde de procesul tranzitoriu de deconectare, putand atinge chiar valori egale cu dublul valorii maxime a tensiunii.

Daca un om este izolat fata de pamant si atinge doua conductoare aflate la tensiunea reziduala U₀, curentul care se inchide prin corp are valoarea :

(5)

unde C este capacitatea intre cele doua conductoare.

Se observa ca inainte de a lucra cu elemente conductoare, nu este suficienta numai deconectarea lor, fiind necesara scurtcircuitarea si legarea lor la pamant, astfel sa se descarce reteaua de sarcinile electrice remanente.

4.     Masuri de protectie

a)     La atingerea directa:

construirea utilajelor astfel incat elementele de sub tensiune sa nu fie accesibile atingerii intamplatoare;

folosirea de tensiuni reduse;

folosirea de covoare electroizolante;

folosirea de mijloace individuale de protectie, manusi, cizme de protectie;

folosirea de indicatoare de avertizare, interzicere si informare (de genul : "Sub tensiune. Pericol de electrocutare!!") ;

limitarea influentelor electrostatice si electromagnetice.

b)     La atingerea indirecta

Se poate discuta de mai multe tipuri de protectie: prin legare la pamant, prin legare la nul, prin deconectarea automata la tensiunea de atingere.

4.1.          Protectia prin legare la pamant

Protectia prin legare la pamant este o metoda de protectie des intalnita in practica, pentru evitarea pericolului de electrocutare prin atingeri indirecte, datorita simplitatii constructive si pretului de cost scazut.

Se considera o retea trifazata cu neutrul legat la pamant printr-o priza de exploatare. De la aceasta retea se considera alimentat un consumator (motor trifazat de c.a.). Daca carcasa metalica a echipamentului electric este legata la pamant, la un defect de izolatie fata de carcasa, curentul de defect se inchide prin rezistenta prizei de pamant si rezistenta prizei de exploatare.

Pentru ca, curentul de defect sa treaca prin R_p si nu prin R_h se impune ca R_p < 4W

Legarea la pamant se face printr-un conductor izolat si printr-un tarus de diametru d = 50mm si o lungime l = (1500 2500) mm, deoarece se considera ca la o asemenea adancime in pamant umiditatea este persistenta asigurand o rezistenta foarte mica.

In cazul in care un om se afla pe carcasa utilajului electric si cu picioarele la un potential nul, stiind ca rezistenta prizei de pamant este mult mai mica decat rezistenta corpului, tensiunea de atingere este determinata de curentul de defect I _sc si rezistenta legaturii la pamant R_p.

(6)

Tensiunea de atingere U are valori in gama 24-65V.

4.2. Protectia prin legare la nul

Protectia prin legare la nul este cea mai raspandita in practica si se aplica la retelele trifazate cu neutrul sursei de alimentare legat la priza de pamant.

Ĩn cazul retelelor trifazate cu neutrul legat la pamant se poate realiza protectia prin legarea nulului de protectie de la carcasa la nulul de lucru.

Legarea carcasei echipamentului electric prin intermediul nulului de protectie la nulul de lucru are ca urmare, in cazul unui defect de izolatie, producerea unui scurtcircuit intre faza defecta si nulul retelei. Curentul de scurtcircuit trebuie sa topeasca fuzibilul sigurantei sau sa determine declansarea intreruptorului automat care protejeaza sectorul defect (deci conductorul de nul de protectie trebuie sa aiba o sectiune suficient de mare pentru a suporta acel curent ).

(7)

in care este tensiunea fazei defecte

este impedanta conductelor fazei defecte, de la sursa pana la locul defectului

este impedanta conductorului de nul prin care se inchide curentul de defect.

Se foloseste platbanda zincata, care din motive de protectie suplimentara ( in cazul cand conductorul s-ar intrerupe) se leaga in anumite puncte la instalatia prizei de pamant, creandu-se astfel cai suplimentare de trecere a curentilor de defect.

La receptoarele monofazate nu se va lega conductorul de nul la carcasa, deoarece in cazul intreruperii accidentale a acestuia, carcasa primeste tensiunea fazei prin receptor. Din acest motiv conductorul de nul de protectie va fi diferit de conductorul de nul de lucru.

Pentru protectia receptoarelor trifazate se foloseste dubla protectie prin legarea la pamant si legarea la nul.

Ĩn laborator poate avea loc electrocutarea numai prin atingere directa. Ĩn acest sens montajele vor fi efectuate de la receptor catre sursa, ultima etapa fiind cea de conectare la tensiune.

4.3. Protectia prin deconectare automata la tensiunea de atingere

Aceasta protectie se aplica atat in retelele cu neutrul izolat, cat si in cele cu neutru legat la pamant.

Intre carcasa echipamentului protejat si pamant se conecteaza un releu de tensiune, prin intermediul unei prize de pamant auxiliare (figura 6).

La aparitia unei tensiuni de atingere periculoasa, releul de tensiune actioneaza asupra intrerupatorului automat al receptorului.

4.4. Protectia prin deconectarea automata la curent de defect

Acest tip de protectie se poate aplica retelelor cu neutrul izolat sau pus la pamant.

Protectia se realizeaza cu un releu de curent alimentat de un transformator homopolar, cu trei transformatoare de curent montate in paralel sau cu un transformator de curent montat pe conductorul de nul (figura 7).

Pentru dobandirea de catre elevi a competentelor prevazute in SPP-uri, activitatile de invatare - predare utilizate de profesor, vor avea un caracter activ, interactiv si centrat pe elev, cu pondere sporita pe activitatile de invatare si nu pe cele de predare, pe activitatile practice si mai putin pe cele teoretice.

     Profesorul trebuie sa cunoasca particularitatile colectivului de elevi si stilurile de invatare ale acestora (auditiv, vizual, practic); el poate adapta materialele in raport cu cerintele clasei, cu ritmul de asimilare a cunostintelor si de formare a deprinderilor proprii grupului instruit, utilizand activitati variate de invatare si, in special, cu caracter aplicativ.

Materialele de invatare propuse sunt usor de citit si de inteles, informatiile si cerintele sunt formulate intr-un limbaj adecvat nivelului elevilor, accesibil si sustinut prin exemple sugestive si prin imagini.

Prezentarea materialelor de invatare pe suport electronic faciliteaza organizarea orei de curs prin prezentari ale materialelor de invatare (Power Point, Excel), prin valorificarea informatiilor prin programul AEL, cu ajutorul foliilor transparente si a retroproiectorului precum si adaptarea informatiilor la nivelul elevilor.

Abilitatile pe care elevii trebuie sa le dobandeasca sunt:

R         intelegerea activitatii/ exercitiului

R         abilitati de cercetare/ documentare utilizand o serie de resurse inclusiv Internetul

R         identificarea unor solutii alternative pentru rezolvarea problemelor

R         modul de discutie, de dezbatere si de luare de decizii in diverse situatii

R         planificarea, efectuarea si evaluarea unei activitati prin analiza punctelor tari, a punctelor slabe si a aspectelor ce urmeaza a fi imbunatatite in viitor

R         abilitati de pregatire si utilizare a echipamentelor

R         luarea de notite, scrierea de rapoarte si lucrul in echipa

R         intelegerea diferitelor roluri pe care le au ceilalti in cadrul grupului si influenta stilurilor de invatare

     Profesorul trebuie sa cunoasca particularitatile colectivului de elevi si stilurile de invatare ale acestora pentru reusita centrarii pe elev a procesului instructiv -educativ. Astfel el poate adapta materialele in raport cu cerintele clasei.

     Profesorul trebuie sa se raporteze, deasemenea, si la calificarea elevilor fiind nevoit sa utilizeze activitati variate de invatare. Invatarea centrata pe elev este cea mai buna armonizare intre nevoile individuale ale persoanei care invata si prevederile / modul in care se raspunde acestor nevoi.

     Fisele de indrumare / strategie sunt concepute pentru a sprijini profesorii in intelegerea si dezvoltarea practicilor lor de predare astfel incat fiecare stil de invatare sa fie luat in considerare si, ca urmare, toti elevii sa fie angajati in felul acesta in procesul de invatare.

     Materialele de invatare prezentate sunt usor de citit si de inteles, cerintele si informatiile sunt prezentate intr-un limbaj adecvat nivelului elevilor.

Lista instrumentelor de lucru ale elevului necesare desfASurArii stagiilor de pregAtire practicA:

FISELE DE REZUMAT

     Fisele de rezumat ale modulului ofera cadrelor didactice si elevilor mijloace de inregistrare a progresului.

Inregistrarile exacte reprezinta un aspect important al administrarii procesului de invatare, si poate de asemenea ajuta la informarea si motivarea elevilor. Elevii trebuie sa fie incurajati sa-si evalueze propriul proces de invatare, comentand cu privire la arii care le-au placut sau nu la un anumit subiect. Elevii ar trebui sa fie incurajati sa isi asume responsabilitatea pentru procesul de invatare. Exemplu de coperta de fisa de rezumat:

UNITATE PROMOVATA CU SUCCES Semnatura elevuluiData

Semnatura profesorului Data

Exemplu de fisa de rezumat activitate (o precizare pentru fiecare activitate de invatare):

* De exemplu :

Ce le-a placut referitor la subiectul activitatii.

Ce anume din subiectul activitatii li s-a parut a constitui o provocare.

Ce mai trebuie sa invete referitor la subiectul activitatii.

Ideile elevilor referitoare la felul in care ar trebui sa-si urmareasca obiectivul invatarii.

De exemplu :

Comentarii pozitive referitoare la ariile in care elevul a avut rezultate bune, a demonstrat entuziasm, s-a implicat total, a coalborat bine cu ceilalti

Ariile de invatare sau alte aspecte in care este necesara continuarea dezvoltarii.

Ce au stabilit elevul si profesorul ca ar trebui sa faca elevul in continuare luand in considerare ideile elevului despre cum le-ar placea sa-si urmeze obiectivele invatarii.

Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fise pe durata derularii modulului, acestea permitand evaluarea precisa a evolutiei elevului, furnizand in acelasi timp informatii relevante pentru analiza.

Fisa pentru lucrul in echipa

(in pereche sau in grup de 3-4 elevi

Modulul (unitatea de competenta)

Numele elevului _____ _______ ______ ___________

Numele profesorului _____ _______ ______ __________

Aceasta fisa stabileste sarcinile membrilor grupului de lucru, precum si modul de organizare a activitatii.

FiSA pentru Inregistrarea progresului elevului

Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fise pe durata derularii modulului, acestea permitand evaluarea precisa a evolutiei elevului, furnizand in acelasi timp informatii relevante pentru analiza.

Modulul (unitatea de competenta) __________ ______ ____ ___________

Numele elevului _____ _______ ______ _____________clasa_____ _______ ______ _________

Numele profesorului _____ _______ ______ _________

Competente care trebuie dobandite

Aceasta fisa de inregistrare este facuta pentru a evalua, in mod separat, evolutia legata de diferite competente tehnice generale si competente pentru abilitati cheie, care au fost dezvoltate si evaluate.

Activitati efectuate si comentarii

Aici ar trebui sa se poata inregistra tipurile de activitati efectuate de elev, materialele utilizate si orice alte comentarii suplimentare care ar putea fi relevante pentru planificare sau feedback.

Prioritati pentru dezvoltare

Partea inferioara a fisei este conceputa pentru a mentiona activitatile pe care elevul trebuie sa le efectueze in perioada urmatoare ca parte a viitoarelor module. Aceste informatii ar trebui sa permita profesorilor implicati sa pregateasca elevul pentru ceea ce va urma.

Competente care urmeaza sa fie dobandite

In aceasta casuta, profesorii trebuie sa inscrie competentele care urmeaza a fi dobandite.

Resurse necesare

Aici se pot inscrie orice fel de resurse speciale solicitate: manuale, seturi de instructiuni si orice fel de fise de lucru care ar putea reprezenta o sursa de informare suplimentara pentru un elev ce nu a dobandit competentele cerute

Exemplu:

JURNAL DE PRACTICA

Clasa:

Elev:

Perioada:

Locatie (Agent economic si departament):

Modul:

Tema/Teme:

Sarcini de lucru (optional, in functie de specificul modulului):

In jurnalul de practica, elevul va completa urmatoarele informatii:

1. Care sunt principalele activitati relevante pentru modulul de practica pe care le-ati observat sau le-ati desfasurat?

2. Ce ai invatat sa faci pentru atingerea competentei?

3. Care au fost activitatile practice care v-au placut? Motivati.

4. Ce activitati practice nu v-au placut? Motivati.

Activitatea nr. 1

FISA DE LUCRU

releul termic - FL1

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

a.Identifica cele doua simboluri si specifica domeniul de utilizare al acestora

1.__________ ______ ____ __

2.__________ ______ ____ __

b. Alege aparatelein functie de tabelul de mai jos si de scara curentilor

Scara curentilor I_r,fiind 0,4-0,55-0,75-1-1,3-1,8-2,4-3,3-4,5-6-8-11-16-20-25-3 100-125-160-200-250-320-400-500-580-630-700-800 A

3. Pentru figura de mai sus identifica elementele componente:

1.;2.;3..

4.;5.;6..

7.;8.;9..

Activitatea nr. 2

FISA DE LUCRU

SiguranTe fuzibile - fL2

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Fig.1                  Fig. 2 Fig. 3

Lucreaza individual! (se vor utiliza FD1 si FD2 prezentate in Anexe)

a.In figura 1 este prezentata o siguranta fuzibila demontata.Identifica elementele componente ale sigurantei fuzibile.

1.;2;3.

4.;5.;

b.         In figura 2 este prezentata sectiunea printr-o siguranta fuzibila.Identifica elementele componente ale sigurantei fuzibile

1.;2;3.

4.;5;6.

c.         Identifica elementele componente ale aparatului de protectie din figura 3:

1.;2;3..;

4.;5.;

Activitatea nr. 3

STUDIU DE CAZ

SIGURANTE FUZIBILE - SC1

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

TEMA- Siguranta este prioritara!

Obiectiv:

Utilizand jurnalul de practica, elaboreaza un studiu de caz privind importanta utilizarii sigurantelor cu element fuzibil in diverse aplicatii (se va utiliza si SC1) tinand cont de:

     avantajele si dezavantajele utilizarii sigurantelor fuzibile;

     masurile necesare de protectie in instalatiile electromecanice identificate la agentul economic;

     elementele componente ale sigurantelor fuzibile identificate la agentul economic;

     tipurile de sigurante fuzibile identificate la agentul economic;

Activitatea nr. 4

STUDIU DE CAZ

SIGURANTE AUTOMATE - SC2

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

TEMA- Siguranta automata inlocuieste siguranta cu element fuzibil!

Obiectiv:

Utilizand jurnalul de practica, elaboreaza un studiu de caz privind importanta inlocuirii sigurantelor cu element fuzibil cu sigurante automate in diverse aplicatii (se va utiliza si SC2) tinand cont de:

     avantajele si dezavantajele utilizarii sigurantelor automate;

     elementele componente ale sigurantelor automate

     tipurile constructive ale sigurantelor automate identificate la agentul economic

     masurile necesare de protectie in instalatiile electromecanice identificate la agentul economic;

Activitatea nr. 5

PROIECT

SIGURANTE FUZIBILE iN INSTALATII ELECTROMECANICE - PR1

TEMA PROIECT: "Sigurantele fuzibile in instalatii electromecanice"

Competenta Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

Cuprins proiect:

MEMORIU JUSTIFICATIV

CAPITOLUL 1. Identificarea partilor componente, caracteristici constructive si tehnologice pentru sigurantele fuzibile de joasa tensiune.

CAPITOLUL 2. Identificarea partilor componente, caracteristici constructive si tehnologice pentru sigurante fuzibile de inalta tensiune.

CAPITOLUL 3. Utilizarea sigurantelor fuzibile intr-o instalatie electromecanica.

CAPITOLUL 4.  Dimensionarea sigurantelor fuzibile;

CAPITOLUL 5. Executarea schitei unei sectiuni printr-o siguranta fuzibila de joasa tensiune respectiv de inalta tensiune.(optional)

BIBLIOGRAFIE

Nota:

Se vor utiliza fisele (FD1, FD2, FD3, FO1, FO2, SC1, SC2, SC3, LL1) si jurnalul de practica.

Activitatea nr. 6

LUCRARE DE LABORATOR

Determinarea caracteristicilor de protecTie timp-curent pentru Sigurante fuzibile - ll1

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Obiective:

alegerea sigurantelor fuzibile (conditii de alegere si selectie utilizand cataloage de specialitate);

determinarea experimentala a caracteristicii de protectie timp-curent pentru o siguranta fuzibila;

compararea caracteristicii determinata experimental cu cele prezentate in cataloage

Activitate pe grupe de 4 elevi

1. Scopul lucrarii

Scopul lucrarii este alegerea sigurantelor fuzibile, determinarea experimentala a caracteristicii de protectie timp - curent pentru o siguranta fuzibila, si compararea acesteia cu cele prezentate in cataloage (se va utiliza Fisa de documentare- Caracteristica de protecie a siguranlor fuzibile-FD3).

2. Schema de montaj

3. Aparate si materiale necesare:

TCT- trusa de curent si tensiune;

S1- separator;

S2- separator;

RC- releu de curent;

SF- siguranta fuzibila;

TC- transformator de curent

4. Tabel de date, grafice

Se vor compara rezultatele detreminate experimental cu, caracteristicile de protectie timp-curent din cataloage.

Se traseaza graficul caracteristicii de protectie timp-curent.

Activitatea nr. 7

FISA DE LUCRU

ECHIPAMENTE ELECTRICE DE COMANDA

SI PROTECTIE DE JOASA TENSIUNE - FL3

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Obiectiv:

Specificarea tipurilor de echipamente electrice de comanda si protectie de joasa tensiune care intervin in timpul functionarii instalatiilor electromecanice.

Activitate pe grupe

Continut:

Se imparte clasa pe 5 grupe, fiecare grupa avand ca sarcina analizarea tipurilor de echipamente electrice de comanda si protectie de joasa tensiune care intervin in timpul functionarii instalatiilor electromecanice, astfel:

Grupa 1 - sigurante fuzibile de joasa tensiune

Grupa 2 - contactoare electromagnetice

Grupa 3 - intreruptoare automate de putere

Grupa 4 - relee

Grupa 5 - rezistoare, reostate si controlere

Fiecare grupa va analiza tipul de echipament electric si va completa in tabelul de mai jos :

- elementele componente ale echipamentului,

- paramaterii nominali ai echipamentului,

- domeniul de utilizare al echipamentelor electrice.

Se va efectua o rotire a grupelor, care vor analiza astfel toate cele 5 tipuri echipamente electrice de comanda si protectie de joasa tensiune.Elevii unei grupe pot face completari, corecturi cu o alta culoare.Activitatea incurajeaza invatarea prin cooperare. Pentru rezolvarea ei este necesar studiul fiselor: FD1, FD 2, FC1, jurnalul de practica.

Se va completa urmatorul tabel de catre toate grupele de lucru:

Activitatea nr. 8

FISA DE OBSERVATIE

produsul- "siguranTe fuzibile" - FO2

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

1. Va desfasurati stagiul de pregatire practica la agentul economic X. Observati cu atentie produsele "sigurante fuzibile" necesare realizarii protectiei unor anumite instalatii electromecanice.
2. Dupa incheierea procesului de observare, completati fisa de mai jos: (se va utiliza fisa de documentare FD1 si fisa conspect FC1)

Activitatea nr. 9

STUDIU DE CAZ

EVOLUTIA sigurantelor fuzibile - sC3

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

TEMA- Evolutia sigurantelor fuzibile!

Obiectiv:

Utilizand jurnalul de practica, elaboreaza un studiu de caz privind evolutia sigurantelor fuzibile in diverse aplicatii (se va utiliza si SC3) tinand cont de:

     avantajele si dezavantajele utilizarii sigurantelor fuzibile in diverse aplicatii;

     tipurile reprezentative de sigurante fuzibile identificate la agentul economic (sigurante cu filet, sigurante cu element inamovibil, sigurante ultrarapide cu element inamovibil, sigurante cu mare putere de rupere (MPR)

     tensiunile nominale si curentii nominali pentru tipurile reprezentative de sigurante fuzibile;

     elementele constructive ale tipurile reprezentative de sigurante fuzibile.

Activitatea nr. 10

miniPROIECT

CALIBRAREA Si alegerea SIGURANTELOR FUZIBILE- PR2

TEMA MINIPROIECT: "Calibrarea si alegerea sigurantelor fuzibile"

Competenta Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

Cuprins:

MEMORIU JUSTIFICATIV

CAPITOLUL 1. Calibrarea si alegerea sigurantelor fuzibile pentru protectia liniiilor electrice aeriene

CAPITOLUL 2. Calibrarea si alegerea sigurantelor fuzibile pentru protectia motoarelor electrice

CAPITOLUL 3. Calibrarea si alegerea sigurantelor fuzibile pentru protectia condensatoarelor destinate imbunatatirii factorului de putere

BIBLIOGRAFIE

Activitatea nr. 11

FISA DE OBSERVATIE

Procesul de montare al siguranTelor fuzibile- FO1

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

1. Va desfasurati stagiul de pregatire practica la agentul economic X. Observati cu atentie procesul de alegere si montare al sigurantelor fuzibile necesare realizarii protectiei instalatiei electromecanice (se va utiliza si fisa de documentare FD1).
2. Dupa incheierea procesului de observare, completati fisa de mai jos:

Activitatea nr. 12

FISA DE LUCRU

CONTACTOARE ELECTROMAGNETICE - FL4

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

Obiectiv:

Identificati elementele componentele ale contactoarelor electromagnetice figurate in fisa de mai jos (se va utiliza fisa de documentare FD4)

Activitatea nr. 13

FISA DE OBSERVATIE

produsul- "CONTACTOARE ELECTROMAGNETICE" - FO3

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

1.     Va desfasurati stagiul de pregatire practica la agentul economic X. Observati cu atentie produsele "contactoare electromagnetice" necesare realizarii protectiei unor anumite instalatii electromecanice.

2.     Dupa incheierea procesului de observare, completati fisa de mai jos: (se va utiliza fisa conspect FC3 si jurnalul de practica)

Activitatea nr. 14

FISA DE OBSERVATIE

produsul- "relee de protectie" - FO4

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

1. Va desfasurati stagiul de pregatire practica la agentul economic X. Observati cu atentie produsele "relee de protectie"(in numar de 5) necesare realizarii protectiei unor anumite instalatii electromecanice.
2. Dupa incheierea procesului de observare, completati fisa de mai jos: (se va utiliza fisa conspect FC4 si jurnalul de practica)

Activitatea nr. 15

STUDIU DE CAZ

ALEGEREA SI VERIFICAREA MOTOARELOR ELECTRICE DE ACTIONARE - sC4

Competenta:

Alege motorul electric de actionare pentru o aplicatie data;

Verifica motorul electric de actionare pentru o aplicatie data

Lucreaza individual!

TEMA-"Alegerea si verificare motoarelor electrice de actionare!"

Obiectiv:

Utilizand jurnalul de practica, elaboreaza un studiu de caz privind alegerea si verificarea motoarelor electrice de actionare in diverse aplicatii (se va utiliza fisele SC4, FC4) tinand cont de:

     gradele de protectie ale motoarelor (grade normale, grade contra patrunderii apei, grade normale contra atingerii si patrunderii corpurilor straine si lichide);

     caracteristicile masinii de lucru;

     regimuri de functionare;

     reglaj de viteza;

     verificarea capacitatii de pornire a motoarelor;

     conditii de alegere si selectie utilizand cataloage de specialitate;

Activitatea nr. 16

PROIECT

Dimensionarea elementelor din schema de pornire directA a unui motor asincron trifazat - PR3

TEMA PROIECT: "Dimensionarea elementelor din schema de pornire directa a unui motor asincron trifazat"

Competente Alege motorul electric pentru o aplicatie data;

Verifica motorul electric de actionare pentru o aplicatie data;

Alege elementele de protectie pentru o aplicatie data;

Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data.

Lucreaza pe grupe!

Obiectiv:

Pentru pornirea directa a motorului asincron din schema de mai jos:

     alegeti motorul asincron (se va alege un motor asincron identificat la agentul economic unde ati desfasurat stagiile de pregatire practica si ai carui parametrii nominali i-ati specificat in fisa SC4)

     verificati motorul asincron (calculul cuplului de pornire, utilizand SC4)

     alegeti elementele de protectie (sigurante fuzibile, relee termice, relee electromagnetice, contactoare) utilizand SC1, SC2, FO3, FO4, FC3, FC4, FL3, FD3, PR1, PR2 si jurnalul de practica)

Solutionarea activitatii nr.3

STUDIU DE CAZ - SIGURANTE FUZIBILE - SC1

     Daca intr-un conductor electric circula un curent prea intens, acesta se incalzeste si apare pericolul de incendiu. Determinanta pentru aceasta este sectiunea transversala a conductorului. De aceea conductoarele electrice trebuie protejate cu sigurante fuzibile sau cu intrerupatoare automate de protectie, corespunzator dimensionate.

     Daca are loc un scurtcircuit sau se aplica o suprasarcina, circuitul se intrerupe in acest loc. Supraincarcarea se datoreaza cel mai adesea cuplarii unor consumatori puternici la o retea de alimentare cu cabluri prea subtiri. Scurtcircuitul se produce prin contactul accidental a doi conductori cu potential diferit.

De exemplu, la un cablu erodat, prin uzura, se poate produce contactul spontan intre faze sau o faza si nul.

Masurile necesare de protectie pentru instalatiile electrice constau in echiparea circuitului de alimentare al fiecarui aparat cu o siguranta fuzibila sau intrerupator automat de protectie, precum si sigurante fuzibile sau automate pe circuitele de lumina, respectiv pe fiecare circuit de prize.

     Conductorii cu sectiune de 1,5 mm2 suporta o sarcina maxima de 2,2 kW si necesita o siguranta de 13 A. La anumite tipuri de amplasare (pozare libera) se poate utiliza si o siguranta de 16 A.

     La un cablu de 2,5 mm2 se dubleaza sarcina admisibila, respectiv trebuie pusa o siguranta corespunzatoare, de 16/20 A, dar numai daca soclul de conectare al sigurantei corespunde (conectoare pentru sigurante CEE pana la 32A).

Una din cele mai importante masuri obligatorii de protectie este intrerupatorul de protectie la curent rezidual, numit pe scurt FI / RCD. Acesta intrerupe intr-o clipa circuitul la aparitia unui defect in reteaua de alimentare, in aparat sau la atingerea directa a partilor prin care trece curentul, eliminand astfel orice pericol. La instalatia electrica se vor folosi numai materiale certificate. Sculele destinate lucrarilor electrotehnice au o buna izolatie de protectie, marcata pe manerul de plastic prin simboluri specifice (de ex. 1000 V).

Sigurante insurubate cu element fuzibil

     Aceste sigurante, inca mult raspandite, constau dintr-un corp de ceramica, format din cilindri de diametre diferite. La ambele capete se gasesc contacte metalice, legate printr-un fir amplasat intr-o camasa de nisip cuartos. La o anumita depasire a curentului nominal (suprasarcina) acest fir se topeste si se intrerupe circuitul, inainte sa apara defectiuni in retea. (fig.1)

Timpul de reactie variaza - dupa intensitatea curentului - intre cateva fractiuni de secunda si mai multe secunde.

     La exterior se recunoaste o siguranta arsa dupa pastila de identificare cazuta sau topita. Aceasta este o placuta mica metalica amplasata pe centrul capacului de contact exterior. Capacele soclurilor sunt prevazute cu un vizor de sticla pentru observarea starii sigurantelor dintr-o privire. Pentru o verificare precisa trebuie demontat elementul de siguranta, deoarece se poate intampla ca si dupa topirea firului, pastila sa adere in continuare la corpul ceramic.(fig.3)

     Elementele fuzibile au diametre diferite la capatul subtire; cu cat este mai mare curentul nominal, cu atat este mai mare si diametrul. Pentru a evita montarea unor elemente fuzibile prea puternice, care sa fie ineficiente in cazul unei suprasarcini, soclurile acestora sunt prevazute cu suruburi de reglaj care corespund diametrelor corecteale fiecarui element de siguranta.

Daca in caz de urgenta se foloseste un element mai slab (mai subtire), aceasta nu

prezinta risc pentru protectie. In cel mai rau caz se arde siguranta la punerea in functiune a consumatorului.

Fig.1 Sectiune printr-un element fuzibil

Utilizare:

     sigurantele cu element fuzibil se utilizeaza astazi de regula inaintea contorului, intre rampa de alimentare si tabloul de distributie al locuintei.

     sigurantele cu element fuzibil se utilizeaza la echipamentele mai vechi in tablourile de distributie ale locuintelor,domeniu in care predomina de multa vreme sigurantele automate si intrerupatoarele automate de protectie.

     ocazional se instaleaza sigurante fuzibile si la constructii noi. Acestea se utilizeaza de regula la circuite destinate alimentarii unor masini sau utilaje de putere mare pe o perioada scurta

Fig.2 Sigurante fuzibile insurubate

Fig.3 Tipuri de sigurante fuzibile cu element fuzibil

Codul culorilor normate pentru sigurante si suruburile de reglare.

O forma diferita de cea descrisa mai sus au sigurantele de joasa tensiune si putere mare (NH), folosite in special la conectarea locuintelor. La acest tip elementele ceramice sunt de forma dreptunghiulara.

Observatie

     Prin carpirea unei sigurante fuzibile se reface functionarea aparatului pentru scurt timp dar se pierde efectul de intrerupere la suprasarcina, respectiv de protectie.

     De asemenea prin introducerea unei sigurante improvizate se poate afecta circuitul.

     Cel mai bine este sa aveti la indemana mai multe bucati din sigurantele utilizate in mod uzual.

     Spre deosebire de sigurantele conventionale cu insurubare, sigurantele dreptunghiulare (NH) pot fi inlocuite numai de electricieni calificati

Solutionarea activitatii nr.4

STUDIU DE CAZ- SIGURANTE AUTOMATE - SC2

In multe domenii elementele fuzibile au fost inlocuite de multa vreme cu sigurante automate (fig.1) Denumirea este depasita, deoarece pe vremuri sigurantele automate inlocuiau sigurantele fuzibile in soclurile cu filet.

Fig.1 Sigurante automate

Acestea au avantajul ca, dupa indepartarea defectului, pot fi reconectate imediat. La nevoie, pentru lucrari de intretinere sau reparatii la instalatia electrica, pot fi utilizate ca un intrerupator obisnuit. Pe termen lung utilizarea acestora este la fel de ieftina ca si a sigurantelor fuzibile, deoarece nu necesita elemente consumabile pentru refacerea circuitului.

In exterior intrerupatoarele automate de protectie sunt prevazute cu o carcasa de material plastic, echipata frontal cu un intrerupator basculant. Pentru identificarea circuitelor (de ex. "masina de spalat") se pot aplica pe carcasa etichete adezive.

In interior sunt doua mecanisme de protectie, unul termic si unul electromagnetic. Sistemul termic reactioneaza la incalzirea generata de supracurenti. Un mecanism bimetalic intrerupe circuitul la depasirea curentului nominal.

Curentul nominal, marcat pe sigurante /     intrerupatoarele de protectie, reprezinta curentul maxim, la depasirea caruia acestea intrerup circuitul (25 A, de ex.)

In cazul unui scurtcircuit actioneaza sistemul electromagnetic, care intrerupe reteaua in cateva fractiuni de secunda. Mecanismul de declansare este astfel construit, incat nu poate fi recuplat cat timp defectul se mentine, chiar daca este blocata parghia intrerupatorului basculant.

Avantajele utilizarii sigurantelor si intreruptoarelor automate

Sigurantele automate protejeaza reteaua contra suprasarcinilor si scurtcircuitelor, evitand incendiile si alte pagube costisitoare, dar nu asigura protejarea persoanelor.

In schimb, intrerupatoarele de protectie la curent rezidual (FI / RCD) protejeaza persoanele contra electrocutarilor. In cazul in care corpul uman intra in contact cu o retea electrica, curentul electric peste o anumita intensitate are mai multe efecte vatamatoare.

Electrocutarile produc frecvent arsuri, in mod deosebit sunt afectati negativnervii si functiile muschilor. Pericolul devinemortal la curenti peste 30 mA care traverseaza inima (muschii). In acest cazinima intra in fibrilatie, fiind perturbatafunctia de pompare. Drept urmare nu se mai asigura oxigenarea creierului si in catevaminute survine moartea.

Intrerupatoarele la curent rezidual, pe scurt FI, sau in nomenclatura engleza RCD (Residual Current Device), sunt disponibile in variante cu doi si patru poli, pentru diferiti curenti nominali de defect.

Pentru asigurarea protectiei contra electrocutarii in cazul atingerii directe a partilor sub tensiune, trebuie ales un model care are curentul nominal 30 mA.

Intrerupatoarele FI / RCD functioneaza pe principiul sumarii curentilor intre faze si neutru: suma acestora trebuie sa fie nula.

Pentru un circuit monofazic, curentii de fazasi neutru trebuie sa fie egali si de semn contrar.

In cazul atingerii conductorului de catre o persoana, o parte din curent tinde sa sescurga spre pamant prin corp, astfel incatcurentii de faza si neutru nu mai au valoriegale. Sistemul comanda printr-un releu intreruperea imediata a circuitului.

La instalatiile noi, intrerupatoarele FI / RCD exemplifica de multa vreme evolutia tehnicii in domeniu. De atunci numarul accidentelorprin electrocutare s-a redus simtitor, de asemenea s-au redus pagubele mari (incendii de ex.) cauzate de scurtcircuite la pamant, generate de defecte in masini sau instalatii.

Din motivele mentionate trebuie echipate de catre electricieni cu sisteme FI / RCD si retelele vechi.

Observatie

     Verificati in mod regulat intrerupa toarele FI / RCD! Acestea sunt echipate cu o tasta de proba prin care li se verifica functionalitatea.

     Pe o instalatie corect montata testul poate fi efectuat in afara oricarui pericol de catre orice persoana.

     Daca nu se efectueaza periodic testul, cu timpul contactele interioare se pot lipi. In acest caz nu se mai produce decuplarea la aparitia unei situatii periculoase.

     Recomandabil este sa testati aparatul de doua ori pe an, la schimbarea orei legale,de ex.

     In felul acesta va asigurati ca sunteti ferit de pericole

Solutionare activitatea nr. 5

PROIECT

SIGURANTE FUZIBILE IN INSTALATII ELECTROMECANICE - PR1

PARTEAI-a :

Identificarea partilor componente, caracteristici constructive si tehnologice pentru sigurante fuzibile de joasa si inalta tensiune;

Utilizarea sigurantelor fuzibile intr-o instalatie electromecanica

1. Modul de lucru

1.1. Se va studia constructia sigurantelor fuzibile de joasa tensiune, respectiv de inalta tensiune, stabilindu-se elementele componente si rolul acestora: fuzibil, suport ceramic, anvelopa, armaturile de contact, fir de semnalizare cu resort. (se vor utiliza fisele de documentare, studiile de caz, jurnalul de practica)

Pe baza tipurilor constructive de sigurante fuzibile de joasa tensiune cat si de inalta tensiune existente pe panourile experimentale din cadrul laboratoarelor precum si cele identificate la agentii economici, se vor evidentia asemanarile respectiv deosebirile de ordin constructiv si tehnologic ( se va utiliza jurnalul de practica)

1.2. In functie de caracteristicile de limitare si timp-curent ale sigurantelor se va studia modul de amplasare a sigurantelor fuzibile in instalatiile electrice de joasa tensiune respectiv de medie tensiune

PARTEAa II-a :

Dimensionarea sigurantelor fuzibile;

Executarea schitei unei sectiuni printr-o siguranta fuzibila de joasa tensiune respectiv de inalta tensiune

1. Modul de lucru

1.1. Se va calcula rezistenta electrica a zonei inguste a unei benzi de fuzibil.

1.2. Se va trasa caracteristica de limitare a sigurantelor de medie tensiune cu

U_n = 7,2 kV.

1.3. Se va trasa caracteristica timp-curent a unei sigurante de medie tensiune cu

U_n = 7,2 kV.

2. Modul de lucru

2.1. Forma geometrica a zonei inguste de lungime 2∙c a benzii fuzibile pentru o siguranta de joasa tensiune este data in figura 1.

Fig.1

2.2. Caracteristica de limitare pentru curent simetric si asimetric se traseaza avand pe abscisa curentul prezumat in valoare efectiva iar pe ordonata curentul limitat taiat; pentru fiecare curent nominal obtinandu-se o dreapta de limitare, deci in final o familie de drepte de limitare.

Fie o familie de sigurante fuzibile de medie tensiune cu U_n = 7,2 kV.

Pentru gama de curenti nominali 2,5 A 16 A sigurantele fuzibile se realizeaza din fire fuzibile dispuse in paralel cu datele din tabelul 1

Tabelul 1.

Pentru gama de curenti nominali 25 A 250 A sigurantele se realizeaza din benzi fuzibile dispuse in paralel cu urmatoarele dimensiuni ale sectiunii in zona ingustata conform figurii 1 si tabelului 2.                    

Tabelul 2.

2.3. Caracteristica timp-curent reprezinta dependenta dintre timpul de fuziune si curentul de scurtcircuit stabilizat (valoare efectiva).Ridicarea caracteristicii se va face pe baza prelucrarii rezultatelor date de oscilogramele din figura 2 obtinute pentru o siguranta fuzibila cu I_n = 50A la U_n = 7,2 kV. Caracteristica se traseaza pe scara dublu logaritmica.

Nota: Noile standarde acceptate pentru sigurante fuzibile sunt urmatoarele:

Sigurante fuzibile de joasa tensiune SR EN 60269/1-2003

Sigurante fuzibile de inalta tensiune SR EN 60282/1-2003

4. Bibliografie

1. Hortopan,G: Aparate electrice de comutatie, vol II, Editura tehnica, Bucuresti 1996.

2.         Peicov,Al: Aparate electrice -Proiectare si constructie, Editura Scrisul Romanesc,Craiova, 1988

ANEXE

Relativ la zona ingusta a benzii de fuzibil a unei sigurante de joasa tensiune.

Fig. 2. a) Oscilograme pentru o siguranta fuzibila

de medie tensiune, U_n = 7.2 kV si I_n = 50 A

Fig.2. b); c); d) Oscilograme pentru o siguranta fuzibilade medie tensiune, U_n = 7.2 kV si I_n = 50 A

Solutionare activitate nr.6

LUCRARE DE LABORATOR

Determinarea caracteristicilor de protecTie timp-curent pentru Sigurante fuzibile - ll1

1    Scopul lucrarii

Scopul lucrarii este alegerea siguranelor fuzibile, determinarea experimentala a caracteristicii de protectie timp - curent pentru o siguranta fuzibila, si compararea acesteia cu cele prezentate in cataloage (se va utiliza Fisa de documentare- Caracteristica de protecie a siguranlor fuzibile-FD3).

2    Schema de montaj

3    Aparate si materiale necesare:

TCT- trusa de curent si tensiune;

S1- separator;

S2- separator;

RC- releu de curent;

SF- siguranta fuzibila;

TC- transformator de curent

4    Modul de realizare al lucrarii

Se realizeaza montajul experimental de la punctul 2:

Pentru siguranta fuzibila cu filet SF se confectioneaza 10 elemente inlocuitoare, fiecare cu elementul fuzibil realizat dintr-un fir de cupru montat in aer, al carui diametru d se masoara cu micrometrul.

Folosind relatia:

o      a=60 pentru Cu; a=44 pentru Ag

Se calculeaza curentul minim de fuziune I_{f min}.

Pentru determinarea caracteristicii timp-curent se procedeaza astfel:

in functie de intensitatea curentului minim de fuziune, se aleg bornele de masura corespunzatoare ale transformatorului de curent TC;

se indeparteaza din circuit elementul inlocuitor al sigurantei fuzibile pregatit pentru determinari, se verifica pozitia de zero a cursorului trusei de curent si tensiune TCT si pozitia deschis a separatorului S2;

se inchide separatorul S1 si se cupleaza sursa TCT crescand curentul prin circuit pana la valorile recomandate de conducatorul lucrarii, pornind de la valoarea I_{f min}, (valori recomandate pentru incercari: I_{f min}, 7 A, 8 A, 9 A, 10A, 15 A, 20 A, 25 A, 30 A, 35 A);

pentru valoarea reglata a curentului de incercare se verifica functionarea releului de curent RC;

se decupleaza sursa de alimentare, se deschide S1, se inchide separatorul S2 pentru a conecta in circuit cronometrul C si se introduce in soclu elementul fuzibil al sigurantei;

montajul este pregatit pentru determinari;

se cupleaza sursa TCT (fara a se modifica pozitia cursorului) si se citesc indicatiile ampermetrului (pentru a efectua eventuale corectii) si cronometrului care se opreste automat in momentul arderii elementului fuzibil al sigurantei.

5    Tabel de date, grafice

Se vor compara rezultatele detreminate experimental cu, caracteristicile de protectie timp-curent din cataloage.

Date experimentale

d=0,16 mm;

;

Solutionarea activitatii nr. 9

STUDIU DE CAZ

EVOLUTIA sigurantelor fuzibile - sC3

Din punct de vedere constructiv, sigurantele fuzibile se executa in doua variante:

1) deschise, cand arcul electric este stins in aer liber

2) inchise, atunci cand arcul electric este stins intr-un tub (din fibra sau din portelan) inchis la capete, cu sau fara umplutura de nisip.

Evolutia constructiva a sigurantelor fuzibile este prezentata in fig.1

     Primele sigurante s-au realizat in constructie deschisa, fuzibilul fiind alcatuit dintr-un fir de plumb ( sau aliaje ale plumbului cu staniu), zinc, cupru sau argint ( fig.1). Fuzibilele realizate din metale cu punct de topire scazut ( plumbul avand punctul de topire la 200 grade C, iar zincul la 420 grade C) permit ca temperatura totala a sigurantei sa fie mentinuta la un nivel scazut. Pe de alta parte, un astfel de fuzibil, cu o conductivitate electrica relativ mica, in cazul curentilor mari trebuia sa aiba o arie mare a sectiunii transversale.

     Urmatoarea etapa in constructia sigurantelor a constat in realizarea elementelor fuzibile din fire de cupru sau argint, introduse in interiorul unor tuburi dielectrice deschise la capete (fig.1b). In comparatie cu plumbul si zincul, fuzibilele din cupru si argint pot fi realizate cu sectiune transversala mai mica. In schimb, ele se caracterizeaza printr-o temperatura de topire ridicata si, in consecinta, sigurantele sunt supuse unei cresteri inalte a temperaturii. Folosirea a doua sau mai multe fuzibile in paralel determina cresterea suprafetei de racire a fuzibilului si asigura utilizarea mai eficienta a sigurantei.

     Pentru cresterea puterii de rupere, s-au dezvoltat sigurantele fuzibile inchise la capete, fara material de umplutura (fig.1c), sau umplute cu nisip de cuart (fig.1d). Nisipul de cuart are un puternic efect de racire a coloanei arcului si favorizeaza deionizarea si stingerea rapida a arcului electric.

     Cresterea in continuare a puterii de rupere si a rapiditatii de actionare a sigurantelor fuzibile cu umplutura de nisip a fost posibila numai prin inlocuirea firelor rotunde cu benzi subtiri, gatuite, din cupru sau argint (fig.1e).

     In constructia sigurantelor ultrarapide s-a impus fuzibilul de tip 'sita' (fig.1f), format dintr-o banda fuzibila in care s-au practicat perforatii, aliniate in siruri longitudinale si transversale. Practic, in acest mod se obtin mai multe intreruperi in serie, ceea ce provoaca o crestere rapida a caderii de tensiune in arc, limitand, astfel, extinderea si durata arcului electric.

Capacitatea de intrerupere a curentilor de suprasarcina, cand siguranta nu are un efect limitativ, se obtine prin mai multe metode: prin desprindere mecanica, prin efect metalurgic sau prin efect chimic. Astfel, in fig2a este reprezentat un element fuzibil cu desprindere mecanica, folosit la sigurantele cu ruperea arcului in aer.

La trecerea unui curent de suprasarcina de durata, caldura degajata produce topirea aliajului 3, care initial era lipit de piesa cu mare capacitate calorica 2 si realiza legatura dintre cele doua fire fuzibile, 1 si 1'. Dupa aceea, resortul 4, tensionat, va indeparta elementul fuzibil 1' din pozitia initiala, determinand formarea arcului de intrerupere. Topirea fuzibilului la o temperatura redusa se poate obtine si pe baza fenomenului numit 'efect metalurgic' (fig.2b).

Pentru declansarea acestui fenomen este necesar ca pe elementul fuzibil 6, realizat dintr-un material cu punct de fuziune ridicat, sa se prinda, prin lipire, o mica picatura 5 dintr-un aliaj eutectic de Pb, Sn. In cazul unor suprasarcini, atunci cand se atinge temperatura de topire a picaturilor, acestea se topesc si dizolva metalul elementului fuzibil in punctul de lipitura, la temperaturi inferioare temperaturii de topire a elementului fuzibil.

Procesul de difuzie a metalului picaturii se intensifica odata cu cresterea incalzirii, producandu-se o evolutie in avalansa, iar arcul care ia nastere in zona picaturii topeste si restul fuzibilului. Similar poate fi folosit si 'efectul chimic' (asemanator 'efectului metalurgic') la obtinerea inertiei termice a fuzibilelor.

     In continuare vor fi prezentate tipurile reprezentative de sigurante fuzibile de joasa tensiune.

1. Sigurante cu filet. Au o capacitate medie de rupere si sunt folosite atat in instalatiile casnice, cat si in cele industriale. Sunt caracterizate de tensiuni nominale de maxim 1000 V si curenti nominali de 10 - 100 A

     Sigurantele cu filet pot fi de tipul LS (legatura spate), montate pe panouri izolante si prevazute cu suruburi de contact, de tipul LF (legatura fata), la care bornele de contact sunt accesibile prin partea din fata a panoului, acoperite cu un capac demontabil de portelan si de tipul LFI, pentru instalatii industriale. Ele sunt formate din soclu, patron si capac filetat.

2. Sigurante cu element inamovibil. Au curentul nominal in plaja 100-600 A si sunt folosite in circuite de putere cu tensiuni de pana la 500 V c.a. si 440 V c.c. Se caracterizeaza prin efectul de limitare a curentului si printr-o mare capacitate de rupere (pana la 50 kA).

     O astfel de siguranta este reprezentata in figura 3.. Carcasa 1 este realizata din portelan emailat de inalta tensiune si contine un ansamblu constand din elementele fuzibile 2, sudate prin puncte pe discurile care poarta lamelele de contact 3. Tot ansamblul este fixat prin capacele 4, prinse cu suruburi de carcasa, mansoanele de azbest 5 fiind plasate sub capace, pentru a asigura o etansare corespunzatoare. Carcasa este umpluta cu nisip de cuart (curat si uscat), inconjurand fuzibilul pe toata lungimea lui. Mansoanele de azbest previn patrunderea umiditatii in carcasa si absorbtia ei de catre nisip. Elementul fuzibil consta din mai multe benzi de cupru, cu grosime de 0,15-0,35 mm si latime de pana la 4 mm, prevazute cu decuparile 7 (care reduc aria sectiunii transversale a fuzibilului). Utilizarea mai multor benzi in paralel permite dezvoltarea unor arcuri electrice mai mici, arzand in paralel, care (in acest fel) asigura o mai buna disipare a energiei arcului in volumul de nisip.

Efectul metalurgic, produs de picatura de staniu 8 (lipita pe fiecare banda a fuzibilului), este utilizat pentru scaderea temperaturii sigurantei in cazul suprasarcinilor mici. Drept rezultat, punctul de topire al benzii scade la 475gradeC, iar cresterea de temperatura a sigurantei ramane in limite acceptabile.

3. Sigurante ultrarapide cu element inamovibil Au o capacitate mica de rupere si sunt utilizate la tensiuni de pana la 550 V, avand curentii nominali in plaja 0,1 - 40 A (curentul prezumat intrerupt fiind mai mic de 2 kA)

     Sunt in constructie deschisa sau inchisa si au fuzibilul cu sectiunea variabila (in concordanta cu caracteristica de protectie ceruta). Sunt folosite pe autovehicule, la protectia circuitelor de comanda si de automatizare, pentru protectia instalatiilor cu dispozitive semiconductoare etc. In cazul redresoarelor, sigurantele pot fi instalate atat pe partea de c.a. (cu U_N  380 V), cat si pe partea de c.c. (cu U_N  400 V).

4. Sigurante cu mare putere de rupere (MPR). Se construiesc cu tensiuni nominale de pana la 1000 V si curenti nominali in domeniul 100 - 1000 A.

     Din fig.4 se constata ca banda fuzibila 3 prezinta mai multe locuri inguste (sectiuni diminuate), care constituie zonele (a) in care banda fuzibila se va topi la trecerea curentului de scurtcircuit. In zona centrala (b) se depune pe banda fuzibila un aliaj eutectic de staniu-plumb 6, pentru obtinerea efectului metalurgic. In aceasta zona, banda se va topi la trecerea unui curent de suprasarcina de (1,5 - 10)I_N, fara insa a limita amplitudinea curentului, dupa o caracteristica dependenta. In schimb, curentul de scurtcircuit va fi limitat (ca amplitudine) prin topirea elementului inlocuitor. Elementul inlocuitor se introduce in contactele fixe prin cutitele de contact 1 si 2. Elementul fuzibil 3 este inconjurat de nisipul de cuart 5, introdus prin vibrare in carcasa din material plastic 4. Introducerea si scoaterea elementului fuzibil in/din suport se realizeaza cu ajutorul unui maner izolant detasabil.

Sigurantele MPR se construiesc pentru curenti nominali de 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 si 630 A c.a. si, respectiv, pentru 250 si 400 A c.c.

solutionarea activitatii nr 10

miniPROIECT

CALIBRAREA Si alegerea SIGURANTELOR FUZIBILE- PR2

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Protectia cu sigurante se bazeaza pe efectul Joule la trecerea curentului electric prin fuzibil. In acest context se definesc urmatoarele valori ale curentului:

1. Curentul nominal (al sigurantei fuzibile) este acea valoare a intensitatii curentului la care fuzibilul poate functiona timp nelimitat, fara a se topi;

2 Curentul minim de topire reprezinta valoarea minima a intensitatii curentului care, trecand prin fuzibil, ii produce topirea (in regim permanent).

La orice siguranta fuzibila de joasa tensiune, intre cei doi curenti exista relatia:

Calibrarea sigurantelor (adica stabilirea valorii curentului , cat si alegerea lor) se face in raport de categoria consumatorului protejat si de valoarea caracteristica a curentului consumatorului.

1. Pentru protectia liniiilor electrice aeriene care alimenteaza consumatori casnici, curentul I_{n sig} trebuie ales mai mic decat curentul nominal I_nL al liniei pentru regimul permanent de functionare, utilizandu-se relatia:

(1)

dupa care, se alege siguranta cu valoarea standardizata cea mai apropiata.

2. Pentru protectia motoarelor electrice se are in vedere supracurentul de pornire I_p. Astfel, in cazul pornirilor usoare se recomanda ca:

(2)

pe cand in cazul motoarelor electrice cu porniri grele trebuie ca:

(3)

3. Pentru protectia condensatoarelor destinate imbunatatirii factorului de putere se recomanda relatia:

(4)

4. Pentru protectia elementelor semiconductoare se utilizeaza, in exclusivitate, numai sigurante ultrarapide, recomandandu-se relatia de calcul:

(5)

In mod practic, la fiecare din cazurile prezentate mai sus, siguranta se alege (din seria constructiva de sigurante fuzibile) ca avand valoarea normalizata (standardizata) a curentului cat mai apropiata de valoarea calculata cu relatiile de aproximare.

In general, folosirea sigurantelor fuzibile prezinta o multitudine de avantaje tehnico-economice

     sigurantele fuzibile sunt cele mai ieftine echipamente de protectie,

     nu necesita intretinere,

     nu prezinta pericol de explozie sau incendiu,

     realizeaza intreruperea unui circuit electric mai rapid decat intreruptoarele,

     limitand valoarea curentului de scurtcircuit.

In acelasi timp, principalele dezavantaje ale utilizarii sigurantelor fuzibile sunt:

     timpul relativ mare pentru inlocuirea fuzibilului,

     o caracteristica de protectie nereglabila si necontrolabila,

     o functionare influentata de temperatura mediului ambiant (si de starile anterioare producerii scurtcircuitului),

     riscul deconectarii doar a unei singure faze etc.

Cu toate acestea protectia cu sigurante fuzibile a instalatiilor, a motoarelor si a echipamentelor electrice are o puternica sustinere economica, in unele cazuri ele putand inlocui aparate electrice sofisticate si mult mai costisitoare.

Solutionarea activitatii nr.15

STUDIU DE CAZ

ALEGEREA SI VERIFICAREA MOTOARELOR ELECTRICE DE ACTIONARE - sC4

Caracteristica mecanica a motoarelor asincrone trifazate

O forma analitica simplificata a caracteristicii mecanice a unui motor asincron trifazat, utila pentru intelegerea modului in care se comporta masina asincrona functionand in regim de motor este urmatoarea:

in care:            M_m - valoarea maxima a cuplului electromagnetic;

s_m - valoarea alunecarii care corespunde cuplului maxim;

s_n - valoarea alunecarii care corespunde cuplului nominal s_n I [0,01; 0,1].;

s I [0; 1] - alunecarea la care functioneaza motorul.

Observatie: diferenta turatiei rotorului fata de valoarea pe care ar trebui s-o aiba datorita campului electromagnetic al statorului se descrie prin marimea specifica numita alunecare (notata cu s).

Caracteristica mecanica: a - M = f(s); b - M = f(n).

CARACTERISTICILE MECANICE ALE MASINILOR DE LUCRU

Actionarea masinilor de lucru trebuie realizata cu vitezele impuse de conditiile tehnologice specifice proceselor de fabricatie. Cu alte cuvinte, comportarea unui sistem de actionare depinde de masina de lucru. Numarul si varietatea constructiva a masinilor de lucru intalnite in practica necesita o grupare a acestora din punctul de vedere al caracteristicilor lor mecanic.

In functie de acesti parametri se poate face o prima clasificare a masinilor de lucru:

1          Masini de lucru cu cuplul rezistent static constant

La aceasta categorie de masini, cuplul rezistent static este, practic, constant (fig. 1).

Figura 1.Cuplul static rezistent constant in raport cu turatia.

2          Masini de lucru cu cuplul rezistent static dependent de viteza

Masinile de lucru din aceasta categorie pot avea:

     cuplul rezistent static dependent liniar de viteza (figura 2.a) valturile din industria cauciucului, masinile de bobinat etc.

     cuplul rezistent crescator cu patratul vitezei (figura 2.b) ventilatoarele, turbocompresoarele, pompele centrifuge, elicele de pe navelor maritime etc.

     cuplul rezistent variabil invers proportional cu viteza (figura 2.c) - masini de infasurat sarma, tabla, hartie, masini de prelucrare prin aschiere etc.

3          Masini de lucru cu cuplul rezistent static dependent de unghi

Din aceasta categorie de masini fac parte: roboti, manipulatoare, fierastraie mecanice, foarfece de taiat metal, ciocane mecanice, compresoare cu piston, pompe de adancime pentru extractia de titei si in general toate masinile care au in componenta lor mecanisme biela-manivela (fig.3)

Figura 3. Cuplul static rezistent pulsatoriu

4         Masini de lucru la care cuplul rezistent static depinde de drumul parcurs

Din aceasta categorie de masini fac parte instalatiile de ridicat la mare inaltime sau de la mare adancime, la care greutatea cablului de ridicare este comparabila cu sarcina utila: macarale, ascensoare, instalatii de foraj, instalatii de extractie miniera etc. Spre deosebire de instalatiile de ridicat la inaltime mica la care greutatea cablului este mult mai mica decat sarcina utila si la care cuplul static este, practic, constant, la instalatiile de ridicat la mare inaltime, lungimea cablului (si deci, si greutatea sa) variaza in timpul actionarii proportional cu deplasarea sarcinii utile.

5          Masini de lucru pentru care cuplul rezistent static variaza aleatoriu in timp

Din aceasta categorie de masini fac parte, de exemplu: ferastraiele pentru lemn, malaxoarele, morile cu bile, sondele de foraj etc. Cuplul rezistent static depinde de un numar apreciabil de parametri, care se modifica permanent, fara a exista o lege de variatie a acestora in timp (fig.4).

Figura 4. Cuplu static rezistent aleatoriu

MODALITATI DE EVALUARE

     Evaluarea continua a elevilor va fi realizata de catre profesor pe baza unor probe care se refera explicit la criteriile de performanta si la conditiile de aplicabilitate ale acestora, corelate cu tipul de evaluare specificat in Standardul de Pregatire Profesionala pentru fiecare competenta.

     In parcurgerea modulului se va utiliza evaluare de tip formativ si la final de tip sumativ pentru verificarea atingerii competentelor. Elevii trebuie evaluati numai in ceea ce priveste dobandirea competentelor specificate in cadrul acestui modul. O competenta se va evalua o singura data.

Modalitati de evaluare

instrumente de evaluare orala /scrisa/ practica;

observatie directa pe parcursul procesului;

exercitii, probleme, eseuri, teme pentru acasa;

proiecte, referate, teme pentru investigatiile individuale sau de grup;

portofolii individuale;

proceduri de autoevaluare, evaluare pe perechi si de grup

Portofoliul elevului

Portofoliul reprezinta un instrument de evaluare complex, care include rezultatele relevante obtinute prin diverse metode si tehnici de invatare. Aceste rezultate vizeaza probele orale, scrise, si practice, observarea sistematica a comportamentului scolar, proiectul, autoevaluarea, sarcini specifice fiecarui modul.

Portofoliul reprezinta "cartea de vizita a elevului" si face parte din categoria metodelor si instrumentelor alternative de evaluare.

Portofoliul cuprinde o selectie dintre cele mai bune lucrari sau realizari personale ale elevului, cele care il reprezinta, care pun in evidenta progresele sale, care permit aprecierea aptitudinilor, talentelor, pasiunilor, contributiilor personale.

Portofoliul este forma si procesul de organizare (acumulare, selectare si analiza) a modelelor si a produselor activitatii instructiv-educative a elevului si a materialelor informative din surse externe (colegi de clasa, profesori, parinti, centre de testare, organizatii obstesti etc), necesare pentru analiza lor ulterioara, evaluarea multilaterala calitativa si cantitativa, a nivelului de instruire si ameliorarea procesului didactic. Portofoliul este un instrument care imbina invatarea cu evaluarea.

Filosofia didactica a acestei forme de evaluare consta in deplasarea accentului de la "ce nu stie si ce nu poate face elevul" spre "ce stie si ce poate elevul" la tema si la modulul respectiv in integrarea evaluarii calitative si cantitative, si, totodata, reorientarea de la evaluare spre autoevaluare.

Obiectivele unui portofoliu sunt:

motivarea elevului prin aprecierea rezultatelor sale,

prezentarea experientelor dobindite,

urmarirea dinamicii procesului de instruire;

Continutul unui portofoliu poate fi urmatorul:

Cuprinsul acestuia

Lucrarile/ unitatile pe care le va depune elevul individual sau in grup:

Rezumate;

Eseuri;

Articole, referate;

Temele de zi cu zi;

Fise individuale de studiu;

Proiecte individuale si de grup;

Teste de evaluare;

Materiale ilustrative la o anumita tema;

Copii ale textelor si ale fisierelor din site-urile de Internet;

Chestionare de aptitudini, stiluri de invatare;

Fotografii care reflecta activitatea desfasurata de elevi;

Variante de lucrari, efectuate individual sau in perechi;

Descrierea experimentelor si a lucrarilor de laborator (realizate individual sau in grupe);

Autoevaluari ale elevului / grupului, alte materiale care reflecta participarea elevului / grupului la derularea si solutionarea temei date.

"Expozitia" realizarilor elevului la modulul respectiv (sau la mai multe)intr-o perioada de instruire

Colectie de lucrari ale elevului, care probeaza nu numai rezultatele instruirii, dar si eforturile depuse pentru realizarea lor, progresul evident al cunostintelor si al capacitatilor elevului, in comparatie cu cele anterioare;

Antologie de lucrari ale elevului, ceea ce presupune participarea sa nemijlocita in alegerea lucrarilor, ce vor fi notate, autoanalizate si autoevaluate.

Portofoliul permite

Elevilor: sa planifice invatarea; sa scoata in relief preocuparile pentru modulul respectiv;

Profesorilor: sa inteleaga mai bine necesitatile elevului, iar in functie de acestea sa-si planifice mai eficient activitatile;

Parintilor:

Elementele portofoliului:

In primul rind, nu exista o lista unica a denumirilor si a cantitatii de lucrari/ unitati necesare pentru includerea in portofoliu. Aceasta depinde intrutotul de profesor, grupa de profesori ori de comisia metodica.

In al doilea rind, experienta arata ca lista din care se pot alege lucrarile/ unitatile componente ramane deschisa. Este sustinuta orice initiativa ce ar propune elemente noi.

In al treilea rind, continutul portofoliului depinde si de obiectivele concrete ale modului respectiv.

Parte componenta a portofoliului trebuie sa fie si:

notitele profesorului, ale colegilor, si ale parintilor, ele continind descrierea observarilor profesorului in timpul orelor; descrierea interviurilor, a discutiilor cu elevii;

fise de control ale profesorului cu succinte comentarii (frecventa, participarea in activitatile clasei, nivelul si calitatea realizarii probelor de sine statatoare si de control);

copii ale notitelor profesorului catre parinti sau alti profesori, lista notelor si comentariilor profesorului dupa probele elevilor;

caracteristica matematica, ce include rezultatele calitative si cantitative;

referinte ale altor profesori, ale administratiei scolii, ale colegilor de clasa, ale parintilor, ale organizatiilor obstesti etc. despre elev.

Evaluarea portofoliului

Pentru a evalua un portofoliu, este necesar, in primul rind, sa se stabileasca minimumul si maximumul obligatoriu al elementelor incluse pentru evaluare.

In al doilea rind, apare problema acordarii punctajului pentru diferite componente ale portofoliului: unele valoreaza mai mult, altele mai putin.

In al treilea rind, apare contradictia intre tendinta dintre orientarea calitativ-cantitativa a portofoliului si cerintele administratiei "de a interpreta totul prin prisma cantitativa".

Continutul portofoliului se recomanda a fi divizat in urmatoarele categorii:

obligatorii: probe scrise de sine statatoare si de control (evaluarea finala si evaluare continua);

de cercetare: realizarea unor proiecte (individuale si in grupuri mici), cercetarea unor aspecte tehnice, rezolvarea problemelor nonstandard;

situative: aplicarea continutului studiat in situatii practice, pentru rezolvarea problemelor aplicative, realizarea lucrarilor grafice si de laborator;

descriptive: scrierea referatelor si a eseurilor;

externe: avizele profesorilor, ale colegilor de clasa, ale parintilor, fise de control ale profesorului.

Pentru fiecare categorie, in continuare, se face distributia mediei generale.

Repartitia aproximativa poate fi urmatoarea:

categoria obligatorie - 40 %;

categoria de cercetare - 30 %;

situativa -15 %;

descriptiva - 10 %;

externa - 5 %

Distributia procentajului poate varia de la caz la caz. Varianta de mai sus poate servi drept model de orientare.

METODA PROIECTELOR

Ideea invatarii bazate pe proiect a fost lansata de William H. Kilpatrick, prin lucrarea The project method (1918). Proiectul este o metoda interactiva de predare-invatare, care presupune o micro-cercetare sau o investigare sistematica a unui subiect care prezinta interes pentru elevi.

Metoda proiect este fundamentata pe principiul invatarii prin actiune practica, cu finalitate reala ("learning by doing") ceea ce ii confera si motivatia necesara.

Proiectul are un rol extrem de mare in dezvoltarea intelectuala, iar elevii trebuie sa fie instruiti sa lucreze mai mult in faza proiectiva (pregatirea activitatilor), decat in faza actionala.

In "pedagogia proiectiva moderna", proiectul este inteles ca o tema de cercetare orientata spre atingerea unui scop bine precizat ce urmeaza a fi realizat, pe cat posibil, prin imbinarea cunostintelor teoretice cu activitatea practica.

Pentru aceasta, elevii isi aleg sau primesc o tema relativ cuprinzatoare, pe care o realizeaza in forme variate de studiu, de investigatie si de activitate practica, fie individual, fie prin efort colectiv, in echipa.

Astfel, proiectul devine concomitent si actiune de cercetare si actiune practica, subordonata indeplinirii unor sarcini concrete de instructie si educatie. Elevul se deprinde astfel, sa invete si din cercetare si din activitatea practica, sa-si insuseasca atat procesualitatea stiintei, cat si continutul acesteia, raportandu-se direct la activitatea practica.

Elevii sunt pusi in situatia de a anticipa:

un rezultat,

caile de a ajunge la el,

materialele si mijloacele ce se vor utiliza.

Proiectarea se bazeaza pe un program complet de lucru, in care sunt cuprinse toate elementele necesare unei astfel de lucrari.

Modernizarea procesului de invatamant considera activitatile proiective ca metode de instruire, ca mijloace necesare pentru atingerea anumitor scopuri educative si pentru a fi utilizate in anumite situatii corelate cu continuturile invatarii si cu varsta elevilor.

Aceasta metoda:

     ofera foarte bune oportunitati pentru abordari interdisciplinare ale unor teme, fenomene, etc.

     faciliteaza invatarea prin cooperare (lucrul in grup);

     dezvolta capacitatile de investigare si de sistematizare a informatiilor;

     sporesc motivatia pentru invatare prin apelul la situatii din viata cotidiana si prin implicarea elevilor;

     faciliteaza utilizarea metodelor moderne de evaluare (portofoliu, autoevaluarea, etc.);

     permit valorificare unor surse diverse de informare si documentare;

     stimuleaza autonomia elevilor si creativitatea acestora;

     ofera tuturor elevilor posibilitatea de a contribui, intr-un fel sau altul, la realizarea produsului final;

Normele ce trebuie respectate intr-o astfel de activitate:

     subiectul propus spre proiectare sa prezinte interes pentru elevi si sa fie acceptat ca o munca placuta;

     elevii sa elaboreze proiectul pe baza formularii clare a conditiilor pe care acesta trebuie sa le indeplineasca;

     trebuie precizate etapele de desfasurare a lucrarilor, fie de catre fiecare grupa in parte, fie prin discutii cu profesorul;

     elevii sa aiba o mare libertate de actiune spre a se putea asigura manifestarea originalitatii si a inventivitatii;

     in anumite momente ale lucrului si mai ales in final, trebuie efectuata o apreciere critica a proiectelor pe baza unor criterii stabilite anterior cu elevii;

     elevii pot lucra atat individual (de pilda, pentru documentare), cat si in grup (detalierea proiectului, analiza lui critica etc.);

     munca profesorului sa se concentreze asupra asigurarii mijloacelor de informare a elevilor, a cooperarii cu elevii in stabilirea obiectivelor si a conditiilor; profesorul poate sugera posibilitati noi, incurajeaza manifestarile de originalitate, modereaza analiza critica finala a proiectelor, pune la dispozitia elevilor unele materiale de documentare (altele decat cele procurate de elevii insisi), organizeaza unele intalniri cu specialistii.

Fazele de derulare ale unui proiect

1          Startul proiectului - gasirea temei, identificarea unei probleme

Alegerea temei va avea in vedere interesele elevilor si punerea de acord a elevilor cu privire la tema proiectului. Impunerea unei anumite teme pentru proiect impotriva vointei participantilor duce adesea la dezamagiri din partea elevilor.Pentru gasirea unei teme se poate apela la:"problematizare deschisa", concurs de idei, brainstorming

2          Formularea obiectivelor - Daca s-a constat ca exista un interes comun pentru tema proiectului, este nevoie sa se formuleze obiectivele si sa planifice activitatea grupului.

Trasaturile unui obiectiv sunt:

este verificabil

este descris concret

este formulat pozitiv

este realizabil prin forte proprii.

Formularea in comun a obiectivelor duce la identificarea diferitelor interese, se poate stabili un rezultat care trebuie realizat.

3          Planificarea - dupa formularea obiectivelor in scris urmeaza planificarea si pregatirea concreta a proiectului:

distribuirea responsabilitatilor in cadrul grupului (in cazul unui proiect care se realizeaza in grup);

identificarea surselor de informare;

stabilirea si procurarea resurselor (materialelor) necesare;

stabilirea unui calendar al desfasurarii activitatilor (analiza si distribuirea realista a timpului necesar);

alegerea metodelor ce vor fi folosite.

Proiectul va decurge normal daca celor implicati le este clar cine si ce sarcini are de indeplinit.

4          Implementarea - in aceasta etapa lucrarile planificate vor fi realizate individual de elevi (individual, cate doi sau in grupe). Profesorii au rolul de coordonatori, moderatori si isi folosesc competentele de specialitate in folosul proiectului.

5          Prezentarea - predarea prin proiecte este caracterizata prin faptul ca toti participantii la proiect au posibilitatea de a-si prezenta unii altora rezultatele muncii, eventul chiar intr-un cadru public, mai larg (parintilor, profesorilor din scoala sau din alte scoli, altor persoane interesate).

6          Evaluarea - este un mijloc de control, supraveghere a activitatilor necesare in atingerea obiectivelor proiectului, avand rolul de verificare a rezultatelor proiectului.

Evaluarea se poate face utilizand diverse Fise de evaluare si autoevaluare, individuale. In conditiile in care dorim sa realizam evaluarea competentelor, prin realizarea unui proiect de catre elevi sau un grup de elevi, evaluarea se va face pe baza unor criterii de evaluare referitoare la conceptia si realizarea proiectului.

Pe parcursul desfasurarii fiecarei etape a proiectului se face o monitorizare conform urmatoarei Fise de monitorizare proiect si in acelasi timp se va completa o Fisa individuala de urmarire a competentelor. Fisele individuale se prezinta elevilor la inceputul derularii proiectului.

FISA DE MONITORIZARE PROIECT

Profesor indrumator,                        

Data

ANEXE

Fisa de documentare

Sigurante fuzibile- FD1

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Sigurantele fuzibile sunt aparate de protectie impotriva scurtcircuitelor care intrerup circuitul protejat prin topirea unui fuzibil (fir sau banda conductoare subtire, cu sectiunea corelata cu curentul de intrerupt si cu timpul in care trebuie sa se topeasca

Sigurantele fuzibile obisnuite folosite foarte mult in instalatiile electrice sunt aparatele de protectie cele mai simple si in general cele mai eficace.

Sigurantele fuzibile sunt alcatuite din trei parti distincte:

     soclul,

     capacul

     patronul fuzibil propriu-zis.

Din punct de vedere constructiv, sigurantele pot fi: auto, mignon, normale cu filet si cu furci.

Sigurantele cu filet sunt construite in doua variante: cu legatura spate LS si cu legatura fata LF

MONTAREA SIGURANtELOR FUZIBILE

     La montarea sigurantelor LS succesiunea corecta a elementelor pe piciorul unui soclu este: saiba -inel de siguranta - piulita Am - saiba alama - conductor - saiba plata - inel de siguranta - piulita

     La montare trebuie avut in vedere ca firul conductor sa aiba ochi in jurul bornei sau, in cazul sectiunilor mari, papuc. Trebuie avuta o grija deosebita ca strangerea conductoarelor la bornele de legatura sa se faca bine, pentru a evita o supraincalzire a bornelor si prin aceasta si influentarea caracteristicii de fuziune a patronului fuzibil.Capacul filetat al sigurantei trebuie bine insurubat pentru a asigura forta de apasare ceruta de contact.

O siguranta fuzibila corect dimensionata si montata efectueaza o protectie sigura si ieftina impotriva scurtcircuitelor.

     Sigurantele fuzibile cu mare putere de rupere se vor monta in plan vertical.Introducerea si scoaterea sigurantei din furci se face cu ajutorul unui maner izolant care asigura manipularea fara pericol de electrocutare.

Sigurantele cu filet tip LFi se construiesc in gama

Scara curentilor nominali pentru fuzibilul sigurantei este urmatoarea: 2-4-6-10-16-20-25-35-50-63-80-100-125-160-200-224-250-300-315-355-400-500-630 A.

Sigurantele tip MPR se construiesc in gama:

FIsa DE DOCUMENTARE

ECHIPAMENTE ELECTRICE DE COMANDA

SI PROTECTIE DE JOASA TENSIUNE- FD2

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Echipamentele electrice de comanda si protectie de joasa tensiune se construiesc pentru tensiuni nominale ce nu depasesc 1000 V (in curent alternativ) si, respectiv, 1200 V (in curent continuu).

Ele se realizeaza intr-o mare varietate de tipuri si dimensiuni si se folosesc pe scara larga atat in centrale si in statii electrice, cat si in instalatii industriale si in sectorul domestic (casnic). In plus, trebuie subliniat ca toate echipamentele electrice folosite in domeniul casnic sunt de joasa tensiune (220 V c.a.).

Dupa forma de variatie in timp se deosebesc:

echipamentele electrice de curent alternativ (monofazat sau trifazat)

echipamente electrice de curent continuu.

Tensiunile nominale standardizate (pana la 1000 V) in curent alternativ sunt: 24, 48, 127, 220, 380, 500 (660), 1000 V, pe cand cele din curent continuu sunt: 24, 48, 125, 400, 800, 1200 V. Din punctul de vedere al protectiei muncii, echipamentele cu tensiuni nominale mai mari de 42 V sunt considerate ca avand tensiuni periculoase.

Curentii nominali standardizati sunt: 3, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 160, 200, 315, 400, 630, 1600, 2000, 2500 si 3150 A. (Pentru secundarele transformatoarelor de masura sunt standardizati curentii cu valori de 1 A si 5 A.)

Echipamentele de comutatie de joasa tensiune se construiesc cu 1, 2, 3 si 4 poli. Primele doua variante (cele monopolare si cele bipolare) sunt destinate sa functioneze atat in curent continuu cat si in curent alternativ monofozat. Variantele tripolare si tetrapolare se construiesc pentru a functiona in curent alternativ trifazat.

Din categoria echipamentelor de protectie de joasa tensiune fac parte urmatoarele tipuri de echipamente:

sigurante fuzibile de joasa tensiune (ca elemente de protectie generala);

contactoare electromagnetice (ca echipamente de comanda folosite in schemele electrice de actionari si automatizari in domeniul curentilor tari)

intreruptoare automate de putere (ca echipamente cu rol de comutatie si de protectie)

relee (ca elemente de comanda si semnalizare, folosite atat in schemele electrice de automatizari, cat si in constructia echipamentelor electrice de protectie);

rezistoare, reostate si controlere (ca echipamente de pornire si comanda, destinate controlului vitezei, curentului si tensiunii motoarelor electrice).

FISA DE DOCUMENTARE

Caracteristica de protectie a sigurantelor fuzibile - FD3

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

Principala caracteristica a unei sigurante fuzibile este caracteristica timp - curent, adica t = f(I) Ea este numita 'caracteristica de protectie' si reprezinta dependenta timpului de actionare al sigurantei fuzibile (t) in functie de valoarea supracurentului (kxI_N) la care fuzibilul actioneaza (se arde). Astfel, in fig.1 s-au reprezentat 3 tipuri de caracteristici de protectie, si anume:

     curba 1 reprezinta caracteristica de protectie specifica sigurantelor rapide si corespunde sigurantelor cu fuzibil dintr-un singur metal (Ag, Cu), cu sectiunea uniforma. Sigurantele rapide sunt utilizate pentru protectia circuitelor fara varfuri mari de sarcina (cabluri, conductoare pentru iluminat etc.);

     curba 2 reprezinta caracteristica de protectie specifica sigurantelor lente (cu inertie, prin diferite metode), utilizate la protectia circuitelor cu varfuri de curent (a motoarelor electrice, a transformatoarelor electrice etc.);

     curba 3 reprezinta caracteristica de protectie tipica sigurantelor ultrarapide, realizate dintr-un singur material (cu gatuituri si perforatii). Acestea sunt destinate protectiei elementelor semiconductoare (si a echipamentelor cu semiconductoare).

Determinarea caracteristicii de protectie corespunzatoare unui tip de siguranta fuzibila se face prin incercari (in curent continuu), pornind de la starea rece a fuzibilului, iar durata (timpul) de topire se considera prin valoarea medie a masuratorilor (de la mai multe incercari experimentale succesive).

Protectia instalatiilor electrice cu ajutorul sigurantelor fuzibile se face confruntand 'caracteristica termica' a echipamentului protejat cu 'caracteristica de protectie' a sigurantei alese. Caracteristica termica a unui echipament (dintr-o instalatie electrica) este curba care reprezinta dependenta dintre timpul in cursul caruia temperatura partii celei mai incalzite (a echipamentului) atinge valoarea limita admisibila θ_adm si valoarea intensitatii supracurentului (kxI_N) care o produce.

In fig.2, in 'zona' 1 se afla caracteristica termica a echipamentului protejat, iar in 'zona' 2 se afla caracteristica de protectie a sigurantei fuzibile alese. Pozitionarea ilustrata in fig.2 (unde zona 2 este mereu sub zona 1) caracterizeaza o buna protectie a echipamentului electric avut in vedere. Punctele care determina caracteristicile 'termica' si 'de protectie' sunt cuprinse in interiorul ariilor hasurate, ele fiind stabilite ca medii ale multor determinari experimentale.

     Observatie:

Din cauza erorilor de masurare si de calibrare a elementelor fuzibile, cat si datorita variatiei temperaturii mediului ambiant se impune ca, intotdeauna, caracteristica de protectie a sigurantei fuzibile sa nu fie prea apropiata de caracteristica termica a echipamentului protejat si, in nici un caz, cele doua caracteristici nu trebuie sa se intersecteze

FISA de documentare

CONTACTOARE ELECTROMAGNETICE - FD4

Competenta: Alege elemente de protectie pentru o aplicatie data

In fig.1 este reprezentata schema contactorului cu miscare de rotatie, cu o singura intrerupere folosit, de regula, in circuitele de curent continuu.

     Elementul motor este electromagnetul cu armatura fixa 4, pe care este plasata infasurare de excitatie 5 si armatura mobila 3. Cand bobina electromagnetului este parcursa de curent, armatura fixa 4 atrage armatura mobila 3 (solidara cu contactul mobil 2), care se deplaseaza pana la inchiderea acesteia peste contactul fix 1. In acest fel, calea de curent, de la A la B, se inchide prin contactul fix, contactul mobil si legatura flexibila 8.

La intreruperea alimentarii electromagnetului, sub actiunea resortului antagonist 7, armatura mobila revine in pozitia initiala, iar arcul electric ce ia nastere intre contactele principale 1 si 2 se stinge in interiorul camerei de stingere 6. Utilizarea acestui tip de contactor in circuitele de curent continuu este determinata de realizarea unei distante relativ mari intre contacte (deci, o alungire mare a arcului electric) la o distanta relativ mica (de 4-10 mm) a intrefierului electromagnetului. Circuitul magnetic este de tip clapeta, cu armatura mobila sprijinita pe o prisma (pentru asigurarea unei rezistente mari la uzura).

In fig.2 este reprezentat un contactor cu miscare de translatie, cu dubla intrerupere, folosit in circuitele de curent alternativ.

     Aici, elementul motor este un electromagnet monofazat cu spira in scurtcircuit, cu armatura fixa 8, infasurarea de excitatie 6 si armatura mobila 5. Alimentarea bobinei 6 (pe la bornele 7) determina atragerea armaturii 5 si, odata cu ea, a casetei izolante 11. In acest mod, puntea conductoare 9 (pe care se gasesc cate doua contacte mobile 1) stabileste cele doua contacte (contactele fixe fiind notate cu 2), realizand astfel continuitatea circuitului principal, intre bornele 3. Resortul 10 (comprimat in interiorul casetei 11) realizeaza presiunea de contact necesara contactelor principale. Invers, la intreruperea alimentarii electromagnetului, sub actiunea resoartelor antagoniste 4, armatura mobila revine in pozitia initiala, intrerupand circuitul principal al contactorului. Avantajele acestei variante constructive sunt legate de intreruperea circuitului (pe fiecare faza) in cate doua locuri si de eliminarea legaturilor flexibile.

Uzual, astfel de contactoare sunt destinate conectarii motoarelor electrice de c.a., a reostatelor de pornire si reglaj, dar si pentru diverse comutatii in retelele de forta si de iluminat (de c.a.).

FiSA conspect

SIGURANTE FUZIBILE - FC1

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

In instalatiile electrice de joasa tensiune sigurantele fuzibile sunt cele mai simple dispozitive de protectie impotriva efectelor supracurentilor (in general) si impotriva curentilor de scurtcircuit (in particular).

Rolul functional al oricarei sigurante fuzibile este de a intrerupe curentul in circuitul electric in care aceasta este conectata Atunci cand curentul depaseste, un anumit timp, o valoare prestabilita, intreruperea circuitului se realizeaza prin topirea (unuia sau) mai multor elemente fuzibile, construite si dimensionate exact in acest scop. In acest context, la trecerea unui curent de scurtcircuit printr-o siguranta fuzibila, prin functionarea sa (adica, prin topirea fuzibilului) se limiteaza atat amplitudinea curentului, cat si durata acestuia. In schimb, daca functionarea ('arderea') sigurantei se produce la suprasarcini, amplitudinea curentului ramane neschimbata, limitandu-se numai durata acestuia.

Utilizarea tot mai diversificata a sigurantelor fuzibile de joasa tensiune (in toate tipurile de echipamente industriale si casnice) a condus la fabricarea lor intr-o mare varietate de tipuri si forme constructive. In acest context, sigurantele fuzibile de joasa tensiune se clasifica in trei categorii principale, si anume:

a sigurante fuzibile de mare putere, utilizate in instalatii industriale cu tensiuni de pana la 1000 V si curenti nominali cuprinsi intre 100 - 1000 A;

b sigurante fuzibile cu filet, folosite in instalatii industriale si casnice, la tensiuni pana la 1000 V si curenti nominali de 6 - 100 A

c sigurante fuzibile miniatura folosite in echipamentele de redresare, la aparate radio si TV, la instalatiile electronice si electrocasnice etc., cu tensiuni de pana la 550 V si curenti nominali de 0,1 - 6 A.

Indiferent de tip (sau de categorie), in constructia oricarei sigurante fuzibile se disting urmatoarele parti componente:

     cartusul (sau carcasa);

     elementul fuzibil

     elementele de contact

     mediul de stingere a arcului electric

FiSA conspect

ALEGEREA SI VERIFICAREA MOTOARELOR ELECTRICE DE ACTIONARE - FC2

Competenta:

Alege motorul electric de actionare pentru o aplicatie data;

Verifica motorul electric de actionare pentru o aplicatie data

Un SAE (sistem de actionare electric) reprezinta un sistem de conversie a energiei electrice in energie mecanica care asigura controlul pe calea electrica a energiei mecanice obtinute si a parametrilor sai.

Se disting 3 structuri de baza:

     elementare sau clasice;

     automatizate;

     complex automatizate.

(def. sistemului prin sistem se intelege un ansamblu de elemente fizice interconectate, servind unui scop functional comun si in care fenomenele ce se petrec respecta principiul cauzalitatii)

DA - dispozitiv de alimentare cu energie electrica

IP - intrerupator de putere

ER - element de reglare

MR - Motor electric

OT (TM) - organ de transmisie (transmisie mecanica)

ML - mas. de lucru

DP - dispozitiv de protectie

y₁, y₂ - marimi de comanda

x₁, x₂ - marimi de masurat,

Actionarile electrice individuale fara pretentii deosebite cu privire la pornire, reglarea turatiei si franarea MEA.

Proiectarea sistemelor de actionare electrica consta in:

    alegerea motorului electric de actionare

    determinarea puterii motorului electric

    verificarea motorului electric

    stabilirea vitezei

    stabilirea i_opt.

    stabilirea sistemelor optime de franare

    stabilirea metodelor celor mai potrivite de reglare a vitezei

    stabilirea schemei de comanda a SAE

FISA CONSPECT

CONTACTOARE ELECTROMAGNETICE - FC3

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Conform definitiei, contactorul este un aparat cu comutatie mecanica, actionat altfel decat manual (cu tije si came, pneumatic, electromagnetic etc.), dar care are o singura pozitie de repaus.

     Contactorul trebuie sa fie capabil sa inchida, sa suporte si sa intrerupa curentii in toate regimurile de functionare normala a circuitelor electrice (inclusiv supracurentii de pornire ai motoarelor electrice).

Din acest punct de vedere, orice contactor este destinat a efectua un numar mare (10⁵ 10⁶) de comutatii sub sarcina si un numar si mai mare (10⁷) de comutatii fara sarcina.

Contactorul electromagnetic este actionat de un electromagnet (de c.c. sau de c.a.)

Functional, orice contactor are rolul de a conecta (sau deconecta) un circuit la darea unei comenzi si de a-l mentine in starea respectiva, atata timp cat dureaza comanda. Asadar, contactele unui contactor pot fi 'normal deschise' si/sau 'normal inchise', cu urmatoarele semnificatii (la contactoarele electromagnetice):

contactul 'normal deschis' (ND) este contactul care se afla deschis cand aparatul este in stare de repaus (adica, in lipsa curentului in bobina de excitatie a electromagnetului). Acest contact se va stabili, adica va deveni inchis, la alimentarea excitatiei.

contactul 'normal inchis' (NI) este contactul care se afla inchis atunci cand aparatul este in stare de repaus. Acest contact se va deschide la alimentarea excitatiei.

Contactorul care are contactele principale 'normal inchise' este numit 'ruptor'.

In continuare se face referire numai la contactoarele (ruptoarele) electromagnetice. Pentru acestea exista mai multe criterii de clasificare. Astfel:

1 Dupa felul retelei in care functioneaza, contactorul poarta denumirea de contactor de curent alternativ sau de contactor de curent continuu.

2 Dupa modul de stingere a arcului electric (care apare intre elementele de contact) se deosebesc contactoare 'in aer' si contactoare 'in ulei'.

3 Dupa cinematica armaturii (purtatoare a contactelor principale), contactoarele se pot clasifica in:

- contactoare 'cu miscare de translatie' a contactelor mobile si a electromagnetului (cazul contactoarelor de curent alternativ);

- contactoare 'cu miscare de rotatie' a echipajului mobil (cazul contactoarelor de curent continuu);

- contactoare 'cu miscare combinata', de rotatie si translatie (cazul contactoarelor de curent alternativ pentru curenti mari).

In prezent, constructia de contactoare electromagnetice (de c.c. si de c.a.) este tipizata si standardizata, in functie de diversele grade de protectie si de aplicatiile caracteristice in care sunt folosite. Din acest punct de vedere se deosebesc:

a Contactoare electromagnetice folosite in circuite de c.a., cu simbolurile:

AC1 utilizat la comanda receptoarelor cu sarcini electrice neinductive sau slab inductive (cuptoare electrice cu rezistente);

AC2 utilizat la pornirea motoarelor asincrone cu inele si la franarea in contracurent;

AC3 utilizat la demarajul motoarelor asincrone cu rotorul in scurtcircuit si la oprirea motoarelor lansate;

AC4 folosit la pornirea motoarelor asincrone cu rotorul in scurtcircuit, la mersul cu socuri si la inversarea sensului de rotatie al motoarelor.         

b Contactoare electromagnetice utilizate in circuite de c.c., cu simbolurile:

DC1 folosit la comanda diferitelor receptoare cu sarcini neinductive sau slab inductive (cuptoare cu rezistenta);

DC2 utilizat la pornirea motoarelor de c.c. cu excitatie derivatie si la oprirea acestor motoare in plin mers;

DC3 utilizat la pornirea motoarelor de c.c. cu excitatie derivatie, la mersul cu socuri si la inversarea sensului de rotatie al motoarelor;

DC4 folosit la pornirea motoarelor de c.c. cu excitatie serie si la oprirea acestor motoare in plin mers;

DC5 utilizat la pornirea motoarelor de c.c. cu excitatie serie, la mersul cu socuri si la inversarea sensului de rotatie al motoarelor.

Din punct de vedere constructiv, la orice contactor distingem urmatoarele parti:

1.     Elementul motor (sau sistemul de actionare). Este cel care asigura deplasarea contactelor mobile. La contactorul electromagnetic elementul motor este un electromagnet. Electromagnetul de actionare poate fi alimentat cu tensiune alternativa (in cea mai mare parte a cazurilor) sau cu tensiune continua.

2.     Contactele principale (fixe si mobile) Acestea, impreuna cu bornele de intrare si de iesire, caile de curent si puntile conductoare, sunt cele care asigura continuitatea circuitului principal. Numarul lor este multiplu de trei (in cazul contactoarelor de curent alternativ trifazat) sau de doi (in cazul contactoarelor de curent continuu). Ele sunt robuste, incat sa reziste la frecvente mari si la un numar cat mai ridicat de manevre.

3.     Camerele de stingere Au rolul de a activa stingerea arcului care apare intre contactele principale. La contactoarele de curent continuu se folosesc camere de stingere bazate pe principiul deionizarii (in contact cu peretii reci), asociat cu suflajul magnetic. La contactoarele de curent alternativ camerele de stingere functioneaza pe baza principiului efectului de electrod asociat cu efectul de nisa.

4.     Contactele auxiliare Acestea, impreuna cu bornele si caile de curent aferente, sunt cuplate mecanic cu contactele principale. Ele pot fi normal inchise si/sau normal deschise si sunt folosite in circuitele auxiliare ale contactorului. Contactele auxiliare sunt necesare mentinerii sub tensiune a bobinei electromagnetului, semnalizarii si asigurarii interblocajului comenzilor.

5.     Releele de protectie. Cel mai frecvent, la contactoarele electromagnetice sunt utilizate relee termice (termobimetalice) si relee electromagnetice. (Ele vor fi tratate in subcapitolele urmatoare ale lucrarii.)

6.     Carcasa aparatului si sistemul de prindere sunt formate din ansamblul de piese izolante si metalice care asigura protectia, ghidajul si fixarea aparatului in pozitia normala de functionare

FiSA conspect

relee de protectie - FC4

Competenta: Realizeaza un proiect pentru o aplicatie data

Un sistem de protectie prin relee este alcatuit din totalitatea dispozitivelor si aparatelor destinate sa asigure, in mod automat, deconectarea unei instalatii la aparitia unui defect sau regim anormal de functionare periculos pentru instalatie, sau cel putin sa semnaleze aceasta.

Prin separarea automata a unei instalatii defecte se urmaresc trei obiective:

sa impiedice dezvoltarea defectului si extinderea acestuia asupra altor instalatii;

sa preintampine distrugerea izolatiei si aparatelor ca urmare a socului electrodinamic si electrotermic, intrerupand rapid toate posibilitatile de alimentare a locului de defectare;

sa contribuie la restabilirea functionarii normale pentru continuitatea alimentarii consumatorilor de energie electrica.

Releul electric de protectie este, deci, un aparat electric care executa inchiderea, deschiderea sau comutarea unuia sau mai multor contacte la variatii ale unor marimi electrice aplicate la intrarea acestuia.

In cazul releelor fara elemente mobile , respectiv fara contacte, are loc o basculare a valorii de iesire la producerea unei variatii in salt la intrare.

Releul transmite comanda de declansare la mecanismul (dispozitivul) de declansare al intreruptorului.

A.         Structura releului de protectie:

In figura 1. a, b si c sunt reprezentate: schema bloc, schema desfasurata si simbolul general pentru releul de protectie.

Fig.1 Scheme ale releelor si simbolizarea lor:

a.)schema bloc; b.)schema desfasurata; c)simbol pentru releul de protectie

ES - Element Sensibil (de intrare);

EC - Element de Comparatie sau prelucrare logica a informatiei si de Decizie;

EE - Element de Executie.

Fig.2 Caracteristica intrare - iesire (statica) a unui releu de protectie

Fig. 3 Schema bloc de elemente a unui circuit de protectie prin relee

B.   Parametrii principali ai releelor:

1. Parametrii nominali ( U_n, I_n, f_n, Z_n , etc.) - marimi ce pot fi suportate timp indelungat de aparat;
2. Valori de pornire actionare) - valori la care actioneaza releul;
3. Valoarea de revenire - valoarea marimii controlate la care elementele de executie ale aparatului actioneaza invers decat la actionare;
4. Factorul de revenire

(1.1)

La releele maximale care actioneaza la depasirea unei marimi K_rev<1; la releele minimale, care actioneaza la scaderea marimii de actionare sub valoarea reglata, K_rev > 1

Se considera ca un releu este cu atat mai bun cu cat K_rev este mai aproape de 1

5. Timpul propriu de actionare al releului care este timpul masurat din momentul atingerii valorii de actionare pana la emiterea marimii de executie (la iesire). La acest timp se adauga inertia proprie a aparatului, la care se aduna timpul reglat al aparatului.
6. Puterea consumata de releu - este in raport invers cu sensibilitatea releului. Aceasta marime intervine la incarcarea circuitelor secundare si la calculul si alegerea transformatoarelor de masura care alimenteaza schema (TC,TT)
7. Puterea de rupere (capacitatea de comutare) este puterea maxima din circuitul comandat prin contactele releului fara ca acesta sa se deterioreze.
8. Pozitia normala a contactelor (normal deschise sau normal inchise). Se considera pozitie normala a contactelor starea lor initiala,cu aparatul nealimentat.
9. Stabilitatea termica si electrodinamica care este capacitatea aparatului de a suporta un timp limitat efectele curentilor de scurtcircuit, fara consecinte negative.
10. Eroarea releului este diferenta dintre valoarea reala de actionare si valoarea reglata pentru actionare.

In concluzie: Se poate spune ca releele electrice sunt aparate automate care, sub actiunea unui parametru electric aplicat la intrare, produc variatia in salt (brusc) a marimii de iesire la o anumita valoare a parametrului de intrare. Ele functioneaza pe baza codului DA/NU si fac parte din categoria aparatelor pentru comenzi discontinue.

C.         Alegerea releelor/declansatoarelor termice

     alegerea curentului de serviciu

Pentru motoare, se alege acea valoare a curentului de serviciu in a carui plaja de reglaj se situeaza (recomandabil, cat mai aproape de limita superioara) curentul nominal al motorului:

     Alegerea curentului nominal al blocului de relee termice

Alegerea curentului nominal al blocului de relee termice se face conform tabelului de corespondenta intre I_rt si I_n

BIBLIOGRAFIE

1. Manolea, Gheorghe - Alegerea si verificarea motoarelor electrice de actionare- Editura Universitaria, Craiova, 1993

2. Manolea, Gheorghe Actionari electromecanice- Reprografia Universitatii din Craiova, 1991

3. Peicov, Alexandru - Aparate electrice- Proiectarea si constructie- Scrisul Romanesc, Craiova, 1988

4. Ciobanu, Lucian -Calitatea proiectarii si executiei instalatiilor electrice de joasa tensiune- Editura Speranta 1999

5. Brosteanu, Gheorghe , s. a. - Protectia prin relee si automatizarea sistemelor electrice;

6. Tunsoiu, Gheorghe s.a.,- Actionari electrice, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1982

7. Kelemen, Alexandru- Actionari electrice, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1979

8. Instalatii electrice industriale -Intretinere si reparatii- Manual pentru licee industriale si de matematica-fizica cu profil de electrotehnica clasa a XII -a si scoli profesionale, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1989

www.RegieLive.ro

www.electroaparataj.ro/

http://www.agenda-electrica.ro

www.siemens.ro

www.schneider.ro