normativa e definizione

NORMATIVA
Norma CEI 17-3
“Contattori destinati alla manovra di
circuiti a tensione non superiore a 1000 V
in corrente alternata
e a 1200 V in corrente continua”
CONTATTORI
DEFINIZIONE
Dispositivo meccanico di manovra,
generalmente previsto per un numero
elevato di operazioni, avente una sola
posizione di riposo, ad azionamento
manuale, capace di stabilire, sopportare ed
interrompere correnti in condizioni di
sovraccarico.
La posizione di riposo corrisponde
ordinariamente alla posizione di apertura
dei contatti principali.
CONTATTORI
TIPI
Tre tipi di contattori
 CONTATTORE ELETTROMAGNETICO
 CONTATTORE PNEUMATICO
 CONTATTORE ELETTROPNEUMATICO
CONTATTORI
TIPI
CONTATTORE ELETTROMAGNETICO
Contattore i cui elementi mobili
abbandonano la posizione di riposo
quando si alimenta un dispositivo
elettromagnetico che agisce elettricamente
sul meccanismo del contattore.
CONTATTORI
TIPI
CONTATTORE PNEUMATICO
Contattore i cui elementi mobili abbandonano la
posizione di riposo quando si alimenta, senza
intermediari elettrici, un dispositivo ad aria compressa
che agisce sul meccanismo del contattore.
CONTATTORE ELETTROPNEUMATICO
Contattore i cui elementi mobili abbandonano la
posizione di riposo quando si alimenta, con aria
compressa, per mezzo di elettrovalvole, un dispositivo
elettropneumatico che agisce sul meccanismo del
contattore.
CONTATTORI
CONTATTORE
ELETTROMAGNETICO
CONTATTORI
CARATTERISTICHE PRINCIPALI
DEI CONTATTORI
Attitudine a sopportare le correnti di sovraccarico
e di corto circuito
Limitato potere di interruzione e di chiusura
(non sono in grado di intervenire con correnti di cortocircuito)
Milioni di manovre meccaniche (a vuoto)
Centinaia di migliaia di manovre elettriche (a carico)
Facilità di installazione e cablaggio
Disponibilità di numerosi contatti ausiliari
Resistenza agli urti e alle vibrazioni
Manutenzione agevole (sostituzione della bobina e dei contatti)
Ingombro ridotto
CONTATTORI
VANTAGGI DEI CONTATTORI
Possibilità di comandare utilizzatori da più punti
Realizzazione di circuiti di comando con sezione dei
cavi ridotta rispetto a quelli del circuito di potenza
Impossibilità, nel caso di interruzione
dell’alimentazione di un motore, che questo si rimetta
in moto da solo quando viene ripristinata
l’alimentazione
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
1) Nucleo fisso 2) Bobina 3) Nucleo mobile 4) Contatti mobili
5) Contatti fissi 6) Cursore 7) Molla di rimando 8) Molla di
pressione dei contatti principali 9) Molla del sistema ammortizzatore
10) Struttura di sostegno e di contenimento
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
NUCLEO MAGNETICO (1 e 3)
È costituito da una parte fissa (1)
e da una parte mobile (3).
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
BOBINA (2)
È avvolta intorno alla colonna centrale del nucleo
fisso (2). Quando è percorsa da corrente magnetizza
il nucleo fisso (1) determinando, per attrazione, lo
spostamento del nucleo mobile (3) con la
conseguente commutazione dei contatti (chiusura di
quelli aperti [NA] e apertura di quelli chiusi [NC]).
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
CONTATTI (4 e 5)
Sono costituiti da una parte fissa (5) e una mobile (4).
Sono di due tipi: Contatti principali e Contatti ausiliari.
I primi (di solito del tipo NA) vengono utilizzati per
alimentare il carico (circuito di potenza).
I secondi (di tipo sia NA, sia NC) sono utilizzati per
realizzare i circuiti ausiliari (circuiti di comando, di
segnalazione, di ritenuta, di interblocco, ecc.).
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
CURSORE (6)
È solidale con il nucleo mobile (3):
su di esso sono calettati i contatti mobili (4)
e sono avvolte le molle (7) e (8).
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
MOLLA DI RIMANDO (7)
Ha la funzione di riaprire i contatti, allontanando
quelli mobili (4), quando la bobina (2) viene
diseccitata.
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
MOLLA DI COMPRESSIONE (8)
Ha la funzione di comprimere i contattI mobili
(4) sui contatti fissi (5) in modo da farli aderire
perfettamente.
CONTATTORI
ELEMENTI COSTITUTIVI
MOLLA AMMORTIZZATRICE (9)
Ha la funzione di assorbire gli urti e le vibrazioni
in modo da assicurare il funzionamento del
contattore anche in condizioni difficili.
CONTATTORI
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
a) Contattore
aperto
b) Contattore in
posizione
intermedia
c) Contattore
chiuso
1) Nucleo fisso 2) Nucleo mobile 3) Molla di rimando 4) contatti
fissi 5) Contatti mobili 6) Molla di compressione dei contatti
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
 TENSIONE NOMINALE D’ISOLAMENTO (Ui)
È il valore della tensione al quale sono riferite le
prove dielettriche. Di norma coincide con la più
elevata tensione nominale d’impiego.
 TENSIONE NOMINALE D’IMPIEGO (Ue)
È il valore, che unitamente alla corrente nomiale
d’impiego, determina l’uso del contattore e al quale
si riferiscono i poteri di chiusura e di interruzione.
Un contattore può essere caratterizzato da diverse
combinazioni di tensioni nominali d’impiego e di
correnti nominali d’impiego per differenti tipi di
servizio e categorie d’impiego.
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
 CORRENTE NOMINALE TERMICA (Ith)
È la massima corrente indicata dal costruttore che
il contattore a giorno è in grado di sopportare per la
durata di 8 ore senza che la sovratemperatura
delle sue diverse parti superi i limiti fissati.
 CORRENTI NOMINALI D’IMPIEGO (Ie)
Sono valori di corrente dichiarati dal costruttore che
servono a specificare il contattore in funzione delle
condizioni d’impiego. Nel caso di contattori per
motori l’indicazione della corrente d’impiego può
essere sostituita dall’indicazione della potenza.
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
 CATEGORIE D’IMPIEGO
Definiscono le prestazioni dei contattori nelle dverse
condizioni di lavoro. Vengono identificate con una
sigla composta di due elementi:
• Due lettere indicative del tipo di alimentazione del
circuito di potenza (AC per la corrente alternata,
DC per la corrente continua).
• Un numero progressivo (1, 2, ….) rappresentativo
del tipo e delle modalità di funzionamento del carico.
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
CATEGORIE D’IMPIEGO (corrente alternata)
Categ. imp.
APPLICAZIONI TIPICHE
AC1
“Inserzione o disinserzione di carichi non induttivi
o debolmente induttivi, forni a resistenza”
AC2
“Avviamento e frenatura in controcorrente di
motori ad anelli”
AC3
“Avviamento e arresto con interruzione della
alimentazione di motori a gabbia”
AC4
“Avviamento e frenatura in controcorrente,
manovra a impulsi di motori a gabbia”
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
CATEGORIE D’IMPIEGO (corrente continua)
Categ. imp.
APPLICAZIONI TIPICHE
DC1
“Inserzione o disinserzione di carichi non induttivi o
debolmente induttivi, forni a resistenza”
DC2
“Avviamento e frenatura in controcorrente di motori
in derivazione dopo il periodo di avviamento”
DC3
“Avviamento, manovra a impulsi, frenatura in
controcorrente di motori in derivazione”
DC4
“Avviamento e arresto di motori in serie”
DC5
“Avviamento, manovra a impulsi, frenatura in
controcorrente di motori in serie”
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
 POTERE D’INTERRUZIONE NOMINALE
È il valore più elevato di corrente che il contattore
è capace di interrompere ad una data tensione e
in condizioni specificate del circuito, d’uso e di
funzionamento.
 POTERE DI CHIUSURA NOMINALE
È il valore più elevato di corrente che il contattore
è capace di stabilire ad una data tensione e in
condizioni specificate del circuito, d’uso e di
funzionamento.
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
Poteri di chiusura e interruzione (corrente alternata)
Categ.
impiego
Corrente
impiego
Chiusura
Interruzione
I/Ie
U/Ue
cos
Ic/Ie
Ur/Ue
cos
AC1
Tutti i valori
1,5
1,1
0,95
1,5
1,1
0,95
AC2
Tutti i valori
4
1,1
0,65
4
1,1
0,65
AC3
Ie 17 A
17 A < Ie  100 A
Ie > 100 A
10
10
8
1,1
1,1
1,1
0,65
0,35
0,35
8
8
6
1,1
1,1
1,1
0,65
0,35
0,35
AC4
Ie 17 A
17 A < Ie  100 A
Ie > 100 A
12
12
10
1,1
1,1
1,1
0,65
0,35
0,35
10
10
8
1,1
1,1
1,1
0,65
0,35
0,35
Significato simboli
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
Poteri di chiusura e interruzione (corrente continua)
Categ.
impiego
Corrente
impiego
Chiusura
Interruzione
I/Ie
U/Ue
DC1
Tutti i valori
-
-
-
-
-
-
DC2
Tutti i valori
4
1,1
2,5
4
1,1
2,5
DC3
Tutti i valori
4
1,1
2,5
4
4
2,5
DC4
Tutti i valori
4
1,1
15
4
4
15
DC5
Tutti i valori
4
1,1
15
4
4
15
L/R(ms) Ic/Ie
Ur/Ue L/R(ms)
Significato simboli
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
 DURATA MECCANICA (cicli a vuoto)
La
durata meccanica di un contattore viene
espressa con il numero di cicli a vuoto che
l’apparecchio è in grado di effettuare prima che si
renda necessaria la revisione o la sostituzione di
parti meccaniche.
 DURATA ELETTRICA (cicli a carico)
Per
durata elettrica di un contattore si intende il
numero massimo di manovre a carico che i
contatti possono eseguire correttamente senza
alcuna riparazione né sostituzione di pezzi.
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
Grandezze da prendere in considerazione per la
verifica della durata elettrica (corrente alternata)
Chiusura
Interruzione
Categ.
impiego
Corrente
impiego
I/Ie
U/Ue
cos
Ic/Ie
Ur/Ue
cos
AC1
Tutti i valori
1
1
0,95
1
1
0,95
AC2
Tutti i valori
2,5
1
0,65
2,5
1
0,65
AC3
Ie 17 A
Ie > 17 A
6
6
1
1
0,65
0,35
1
1
0,17
0,17
0,65
0,35
AC4
Ie 17 A
Ie > 17 A
6
6
1
1
0,65
0,35
6
6
1
1
0,65
0,35
Significato simboli
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
Grandezze da prendere in considerazione per la
verifica della durata elettrica (in corrente continua)
Categ.
impiego
Corr.
impiego
Chiusura
Interruzione
I/Ie
U/Ue
DC1
Tutti i valori
1
1
1
1
1
1
DC2
Tutti i valori
2,5
1
2
1
0,10
7,5
DC3
Tutti i valori
2,5
1
2
2,5
1
2
DC4
Tutti i valori
2,5
1
7,5
1
0,30
10
DC5
Tutti i valori
2,5
1
7,5
2,5
1
7,5
L/R(ms) Ic/Ie Ur/Ue L/R(ms)
Significato simboli
CONTATTORI
CARATTERISTICHE DEL
CIRCUITO PRINCIPALE
Diagrammi per la durata elettrica
Categoria AC1 e AC3
Corrente in ascissa:
corrente assorbita dal carico
Categoria AC2
Corrente in ascissa:
corrente pari a 2,5 volte la
corrente assorbita dal carico
Categoria AC4
Corrente in ascissa:
corrente pari a 6 volte la
corrente assorbita dal carico
CONTATTORI
CIRCUITO DI COMANDO
È il circuito elettrico (distinto dal circuito
principale) al quale sono affidate le operazione di
chiusura o di apertura del contattore o entrambe.
Tramite tale circuito viene alimenta la bobina del
contattore.
I suoi elementi caratteristici sono:
• Natura della corrente (alternata o continua).
• Tensione nominale.
• Frequenza nominale (solo in corrente alternata).
CONTATTORI
CIRCUITO DI COMANDO
TENSIONE DI ALIMENTAZIONE DELLA BOBINA
Deve essere compresa fra 85% e 110% della
tensione nominale.
Con tensione al di sotto dell’ 85% della tensione
nominale i contatti, in fase di chiusura, potrebbero, pur
accostando fra di loro, non raggiungere la posizione
finale, con conseguente danneggiamento degli stessi e
bruciatura della bobina.
I contatti si devono aprire con sicurezza con tensione
compresa fra 75% e 10% della tensione nominale.
La non perfetta apertura potrebbe comportare problemi
analoghi a quelli dovuti ad una non perfetta chiusura.
CONTATTORI
CIRCUITO DI COMANDO
POTENZA ASSORBITA DALLA BOBINA
La bobina del contattore assorbe una diversa
potenza allo spunto e a chiusura avvenuta.
Di ciò bisogna tener conto nel dimensionamento
dei conduttori e dell’eventuale trasformatore di
alimentazione del circuito di comando.
CONTATTORE
SPUNTO
RITENUTA
(Sigla)
Pot.(VA)
cos
Pot.(VA)
cos
CA1D1/2
68
0,74
9
0,33
CA2D1/2/3
115
0,65
16
0,28
CA3D1/2
200
0,65
25
0,28
CA4D1/2
600
0,38
60
0,20
CA5D1/2
1600
0,31
160
0,22
CA6D1/2
2300
0,20
180
0,33
CONTATTORI
CIRCUITI AUSILIARI
Sono costituiti da tutte quelle parti di un contattore
destinate ad essere inserite in circuiti distinti da
quello principale e da quello di comando.
Gli elementi caratteristici sono:
• Numero e tipo dei contatti (NA e/o NC).
• Tensione nominale.
• Frequenza nominale (solo in corrente alternata).
• Potere nominale d’interruzione dei contatti.
La corrente nominale dei contatti ausiliari è inferiore a
quella dei contatti principali e indipendente dalla
grandezza del contattore
(nella maggior parte dei casi 6 A).
CONTATTORI
INDIVIDUAZIONE DEI
TERMINALI
CONTATTORI
SCELTA DEL CONTATTORE
Tipo di azionamento
Categoria d’impiego
Motore: IN
Contattore: Ie  IN
Aumentare Ie
NO
Durata
elettrica
OK ?
SI
Scelta definitiva Contattore
CONTATTORI
Fine
SIGNIFICATO SIMBOLI
(in corrente alternata)
- Ie = corrente nominale d’impiego
- I = corrente stabilita
- Ic = corrente interrotta
- Ue = tensione nominale d’impiego
- Ur = tensione di ritorno (tensione che appare tra i
terminali di un polo del contattore dopo
l’interruzione della corrente)
Ritorno
CONTATTORI
SIGNIFICATO SIMBOLI
(in corrente continua)
- Ie = corrente nominale d’impiego
- I = corrente stabilita
- Ic = corrente interrotta
- Ue = tensione nominale d’impiego
- Ur = tensione di ritorno (tensione che appare tra i
terminali di un polo del contattore dopo
l’interruzione della corrente)
- L/R = costante di tempo
Ritorno
CONTATTORI