Electrice Tot

TEHNICIAN INSTALATOR PENTRU CONSTRUCTII

CONFORTUL BOTOŞANI

SUPORT CURS

TEHNICIAN INSTALATOR PENTRU CONSTRUCTII INSTALAŢII ERLECTRICE

1. Igiena şi securitatea muncii 2. Instalaţii şi reţele electrice 3. Proiectarea instalaţiilor electrice 4. Sisteme de acţionare electrică a maşinilor de lucru 5. Managementul calităţii

CONFORTUL BOTOŞANI – FORMATOR PROFESIONAL -

CUPRINS

1. MĂSURI DE SECURITATEA MUNCII 1.1. ATINGERI DIRECTE 1.2. ATINGERI INDIRECTE 1.3. TENSIUNEA DE PAS 1.4. MIJLOACE DE BAZA PENTRU EVITAREA INCIDENTELOR 1.5. PROTECŢIA PRIN LEGAREA LA PĂMÂNT 1.6. PROTECŢIA PRIN LEGAREA LA NUL 1.7. MĂSURAREA REZISTENŢEI ELECTRICE A PRIZELOR DE PĂMÂNT 1.8. NORME OBLIGATORII DE SECURITATE A MUNCII LA EXECUTAREA DE LUCRĂRI ÎN INSTALAŢIIELE ELECTRICE 1.8.1. Generalităţi 1.8.2. Lucrări în reţelele aeriene 1.8.3. Lucrări la tablourile de comandă 1.8.4. Lucrări la motoare şi generatoare electrice 1.8.5. Masuri ce trebuie luate la executarea branşamentelor aeriene 1.8.6. Măsuri ce trebuie luate Ia executarea branşamentelor subterane 1.8.7. Mijloace individuale de protecţia 1.8.8. Mijloace şi scule electroizolante 1.8.9. Îngrădiri şi plăci avertizoare 1.8.10. Verificarea periodică a mijloacelor de protecţie 1.9. MĂSURI SE SECURITATE A MUNCII LA EXECUTAREA DE LUCRĂRI LA FIRIDE ŞI LA MONTAREA CONTOARELOR 1.10. ACORDAREA PRIMULUI AJUTOR ÎN CAZ DE ECTROCUTARE 1.10.1. Scoaterea accidentatului de sub tensiune 1.11. TRUSA SANITARĂ DE PRIM AJUTOR H.G. NR. 457/18.04.2003 privind asigurarea securităţii utilizatorilor de echipamente electrice de joasa tensiune 1.12. PROBLEME DE EXAMEN

1

1 4 4 4 5 6 8 10 10 11 11 11 11 12 12 13 14 14 15 16 16 18 31 37

1. MĂSURI DE SECURITATEA MUNCII La instalaţiile electrice curentul şi tensiunea prezintă pericol de electrocutare .În cazul unei electrocutări , curentul electric poate avea o acţiune directă asupra inimii, asupra sistemului nervos sau concomitent asupra inimii şi sistemului nervos .Electrocutarea poate fi mortală dacă : o inima se găseşte în circuitul electric , iar curentul electric care s-a stabilit are o valoare mai marte de 50 mA , în c. c ; o durata de acţiune a curentului mai mare de 0,2 sec. Pericolul de electrocutare depinde de mai mulţi factori şi anume : o valoarea curentului care s-a stabilit prin corp ; o traseul curentului prin corp ; o durata acţiunii curentului asupra corpului uman ; o atenţia omului în momentul atingerii ; o stare fizică a persoanei electrocutate ; o frecvenţa curentului . Valoare curentului stabilit prin corpul uman este factorul cel mai important de care depinde direct intensitatea şocului electric. Electrocutările pot avea loc în cazul în care omul atinge concomitent două elemente bune conducătoare de electricitatea , între care există o diferenţă de potenţial , de exemplu : atingerea a două conductoare electrice neizolate , atingerea unui conductor într-o porţiune neizolată de către omul care stă pe pământ , atingerea carcasei unui utilaj , care a intrat sub tensiune datorită deteriorării izolaţiei, concomitent cu atingerea unor elemente metalice în contact cu pământul , atingerea cu picioarele a două puncte de pe sol aflate la potenţiale diferite . Condiţiile de accidentare prin electrocutare pot li împărţite în următoarele categorii: o atingere directă; o atingere indirectă; o atingere simultană a două puncte de pe sol aflate la potenţiale diferite (tensiunea de pas ).

1.1. ATINGERI DIRECTE Atingerile directe pot avea loc în două moduri: o atingerea concomitentă a două elemente între care există o diferenţă de tensiune; o atingerea unui singur element care are un potenţial faţă de pământ, iar persoana în cauza nu este izolată faţă de pământ. În primul caz, tensiunea la care este supus omul este tensiunea de lucru a reţelei respective. În al doilea caz, tensiunea la care este supus omul este tensiunea faţă de pământ la locul accidentului, care este în funcţie de tipul reţelei respective Din acest punct de vedere se deosebesc:  reţele care au un punct legat voit la pământ, datorită condiţiilor de exploatare, numite reţele legate la pământ;  reţele care nu au puncte voit legate la pământ, numite reţele izolate faţă de pământ. Majoritatea utilajelor electrice sunt alimentate din reţele trifazate legate direct la pământ. Aceste reţele funcţionează cu punctul neutru al sursei de alimentare (transformator sau generator) legat la pământ prin instalaţia de legare la pământ de exploatare. În figura 1 se prezintă atingerea unui element bun conducător de curent, într-o reţea trifazată legată la pământ. Curentul se scurge prin om, prin pământ şi prin instalaţia de legare la pământ de exploatare a sursei de alimentare, a cărei rezistenţă se notează cu R  .Omul este supus la tensiunea reţelei faţă de pământ, iar valoarea curentului care se stabileşte prin om este:

Ih  unde :

Uf Rh  R

U f este tensiunea reţelei faţă de pământ , în V ;

Rh - rezistenţa corpului uman , în  ; R - rezistenţa instalaţiei de legare la pământ de exploatare a reţelei , în  .

1

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig.1. Atingerea unui element sub tensiune . Rezistenţa

R se neglijează , fiind de ordinul ohmilor , în timp ce rezistenţa corpului omenesc Rh se

consideră 1000  . Dacă

U f  220V , curentul care se stabileşte prin corpul uman este I h 

220  0,220 A , ceea ce 1000

depăşeşte valoarea limită a curentului care produce moartea accidentatului 0,005 A (50 mA). Dacă în timpul atingerii directe a unei faze , o altă fază a reţelei are izolaţia faţă de pământ deteriorată , circuitul curentului se închide între două faze .În acest caz tensiunea la care este supus omul ajunge egală cu tensiunea între două faze (U)(vezi figura 2).

Fig.2. Atingerea unei faze . În toate cazurile de atingere a unui singur element aflat sub tensiune pericolul poate fi redus complet, daca omul este izolat faţa de pământ sau faţă de elementul sub tensiune al reţetei. Prin intermediul unui izolator se adaugă o rezistenţă Rd iar circuitul curentului se stabileşte prin om, putându-se limita acest curent la valori nepericuloase.

Ih 

Uf Rh  R d

Dacă se consideră că limita nepericuloasă a curentului este de 10 mA, rezultă că un dielectric cu o rezistenţă

Rd 

Uf 0,01

 Rh suficient pentru a evita accidentul.

În cazul tensiunii de 220 V faţă de pământ, Rd trebuie să fie mai mare decât 21000  . De aici rezultă marea importantă pe care o are folosirea mijloacelor individuale de protecţie în exploatarea instalaţiilor electrice.

2

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Cazul cei mai grav îl constituie atingerea simultană a două faze,când omul este supus la tensiunea U între faze. Acest accident are loc de cele mai multe ori atunci când porţiunile neizolate se află la distanţă mică între ele sau atunci când electricianul constată prezenţa tensiunii cu ajutorul degetelor, "metodă" care trebuie evitată. În figura 3 este reprezentat cazul atingerii unui conductor neizolat din circuitul de lucru al unui transformator de sudură.

Fig.3. Atingerea unei porţiuni dezizolate a unui conductor dintr-o reţea monofilară legată la pământ. Dacă nu se folosesc mijloace individuale de protecţie, omul este supus la tensiunea dintre faze. Deşi tensiunea de mers în gol a transformatoarelor de sudură este sub 70 V, curentul care trece prin corpul omului este: I h 

70 U   0,07 A Rh 1000

Valoarea, de 70 mA este mortală. Ca urmare, în special la înlocuirea electrozilor trebuie luate măsuri de protecţie. În cazul reţelelor izolate faţă de pământ , curentul se închide prin om şi prin rezistenţa de izolare faţă de pământ a întregii reţete. O reţea trifazată care funcţionează cu punctul neutru izolat faţă de pământ, dacă sarcinile sunt echilibrate pe cele trei faze diferenţa de potenţial între punctul neutru şi pământ este egală cu zero. În cazul în care un om atinge un element conducător de curent al reţelei,reţeaua se dezechilibrează şi punctul neutru capătă un potenţial U 0 faţă de pământ (figura 4). Şi în această situaţie a reţelelor cu punctul neutru izolat pot apărea cazuri de electrocutare. La reţelele izolate faţă de pământ, curentul care trece prin corpul omului la atingerea element conducător poate fi limitat la valori nepericuloase, dacă rezistenţa faţă de pământ a izolaţiei este menţinută la o valoare corespunzătoare. Datorită avantajelor pe care le prezintă reţetele izolate faţă de pământ în comparaţie cu cele legate la pământ, este indicat ca cele dintâi să fie folosite acolo unde pericolul de electrocutare este mare. Astfel, la exploatările miniere în subteran, unde condiţiile de deservire a utilajelor sunt deosebit de grele (umiditate, căldură excesivă), este obligatorie folosirea reţetelor cu punctul neutru izolat faţă de pământ. De asemenea , utilajele electrice portative trebuie să fie alimentate din reţele izolate faţă de pământ, folosindu-se în acest scop transformatoare de separaţie care au secundarul izolat sigur faţă de pământ.

3

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig.4. Atingerea unui conductor într-o porţiune dezizolată dintr-o reţea faţă de pământ .

1.2. ATINGERI INDIRECTE Tensiunea la care este supus omul în cazul unei atingeri indirecte se numeşte tensiune de atingere. Întro reţea legată la pământ, la atingerea carcasei unui echipament electric aflat sub tensiune, datorită unei izolaţii necorespunzătoare ,omul este supus la tensiunea faţa de pământ a reţetei (în funcţie de gradul de neizolare a carcasei). În cazul unei puneri nete la pământ, curentul care se închide prin om este

Ih 

Uf Rh

adică are aceeaşi valoare ca şi în cazul atingerilor directe Într-o reţea izolată faţă de pământ, în cazul unui defect al izolaţiei carcasei aflată în contact cu pământul, curentul de defect este limitat de izolaţia celorlalte faze ale reţelei, ceea ce constituie un avantaj. Practic, pericolul de electrocutare prin atingere indirectă într-o reţea izolată faţă de pământ este mare în cazul în care există două defecte ale izolaţiei faţă de pământ a două utilaje diferite, pe faze diferite ale reţelei, adică în cazul unei puneri la pământ bifazate.

1.3. TENSIUNEA DE PAS În cazul scurgerii unui curent în pământ fie printr-o instalaţie de legare la pământ ,fie prin căderea pe pământ a unui conductor rupt aflat sub tensiune , solul opune o rezistenţă trecerii acestui curent. În apropierea locului de scurgere a curentului rezistenţa solului este mare, deoarece curentul trece printr-o suprafaţă relativ mică. Pe măsura depărtării de acest punct rezistenţa devine practic egală cu zero. Regiunea în care densitatea de curent se anulează se numeşte zonă de potenţial nul Rezistenta pe care o opune solul la trecerea curentului care se scurge în pământ este cuprinsă între punctul de intrare a curentului şi zona de potenţial nul. Punctele de pe suprafaţa solului cuprinse în acest interval au potenţiale diferite . Dacă un om atinge cu picioarele două puncte de potenţiale diferite , el va fi supus la diferenţa dintre cele două potenţiale. Aceasta diferenţă dintre potenţiale se numeşte tensiune de pas. Cu cât lungimea pasului este mai mare, ca atât tensiunea de pas va fi mai mare, deoarece diferenţa de potenţial este mai mare. Datorită acestui fapt se recomandă apropierea cu paşi foarte mici de un conductor căzut Ia pământ Animalele mari cad deseori victimă tensiunii de pas deoarece au o distanţa mare între picioarele din faţă şi cele din spate , fiind supuse unei diferenţe de potenţial mare.

1.4. MIJLOACE DE BAZA PENTRU EVITAREA INCIDENTELOR Cea mai eficientă metodă de protecţie contra electrocutărilor este scoaterea sub tensiune a instalaţiei electrice la care se lucrează ori de câte ori această măsura este posibilă. În cazul când deconectarea nu este posibilă, se va acţiona astfel: A. Pentru evitarea accidentelor prin atingere directa:  folosirea unei tensiuni de alimentare reduse;  folosirea unor mijloace de proiecţie individuală; 4

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

 folosirea unor pardoseli din materiale electroizolante;  executarea instalaţiilor şi a echipamentelor electrice astfel încât elementele bune conducătoare de electricitate, care fac parte din circuitele curenţilor de lucru , să fie inaccesibile atingerii întâmplătoare, iar producerea unor arcuri electrice să nu poată provoca arsuri;  organizarea lucrului şi eşalonarea operaţiilor astfel încât munca să se desfăşoare fără nici un pericol de accidentare. B. Pentru evitarea accidentelor prin atingere indirecta:  folosirea unor tensiuni de alimentare redusă;  legarea ta pământ;  legarea la nul;  izolarea suplimentară de protecţie;  separarea de protecţie;  deconectarea automată de protecţie la apariţia unor tensiuni de atingere periculoase ;  deconectarea automată de proiecţie la apariţia unor scurgeri de curent periculoase ;  egalizarea potenţialelor. Dintre mijloacele destinate a evita accidentele prin atingere indirectă, cea mai mare importanţă o are protecţia prin legare la pământ şi la nul. Instalaţiile de legare la pământ şi la nul trebuie să asigure protecţia prin dirijarea curenţilor de defect pe căi impuse, pentru a fi evitată apariţia unor tensiuni de atingere periculoasă în timp ce instalaţia de legare la pământ dirijează curenţii de defect la pământ, instalaţia de legare la nul dirijează curenţii de defect printr-o reţea de protecţie legată direct cu punctul de nul al reţelei. În principal, se urmăreşte ca instalaţia de legare la pământ să asigure o tensiune de atingere sub limita admisă.

1.5. PROTECŢIA PRIN LEGAREA LA PĂMÂNT Se realizează prin conectarea părţilor metalice ale instalaţiilor electrice care trebuie protejate împotriva tensiunilor de atingere la elemente metalice introduse în pământ (prize de pământ). Această protecţie este considerată ca fiind cea mai eficientă metodă de evitare a pericolului de electrocutare. Ea este o protecţie simplă şi care, în majoritatea cazurilor, constituie şi soluţia cea mai economică. În cazul în care o parte a corpului unei persoane atinge carcasa metalică a unui receptor intrat accidental sub tensiune, fără ca aceasta (carcasa) să fie legată Ia pământ, prin corpul persoanei respective se închide circuitul curentului electric a cărui valoare este dată de relaţia:

Ih 

Uf Rh  r1  r2  r3

în care :

U f - tensiunea monofazată a reţelei (200 V);

I h este curentul care trece prin corpul omului care atinge receptorul defect de izolaţie faţă de pământ ; Rh - rezistenţa corpului uman (1200

)

r1 - rezistenţa instalaţiei de exploatare pentru legare la pământ ; r2 - rezistenţa conductorului de fază defectă ; r3 - rezistenţa izolaţiei deteriorate . Valorile rezistenţelor r1 , r2 şi r3 fiind neglijabile în raport cu valoarea rezistenţei Rh valoarea curentului care se stabileşte prin corpul omenesc este :

Ih 

220  0,220 A , curent ce produce moartea accidentatului. 1000

Pentru evitarea acestei situaţii este obligatorie legarea la pământ a carcasei tuturor receptoarelor . Pentru ca protecţia prin legare la pământ să-şi atingă scopul este necesar să se realizeze prize de pământ cu rezistenţe cât mai mici, prin care să se scurgă curenţi cât mai mari, care să conducă la acţionarea protecţiei (arderea siguranţelor) şi întreruperea alimentării cu energie electrică a receptoarelor respective.

5

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig.5. Schema de principiu în cazul lipsei protecţiei (prin nelegarea le pământ sau la nul a carcasei electromotorului) O priză de pământ este bună dacă asigură tensiuni nepericuloase. Rezistenţa prizei nu trebuie să depăşească următoarele limite: o 4  în cazul instalaţiilor obişnuite de la suprafaţă; o 2  în cazul instalaţiilor agrozootehnice; o 1  în cazul instalaţiilor din subteran. Protecţia prin legarea la pământ poate constitui un mijloc principal de protecţie atât pentru utilajele şi receptoarele fixe, cât şi pentru cele mobile. Poate , constitui, de asemenea, un mijloc suplimentar de protecţie, în cazul în care se realizează ca protecţie principală, protecţia prin legarea la nul.

1.6. PROTECŢIA PRIN LEGAREA LA NUL Protecţia prin legarea la nul se realizează prin legarea părţilor metalice ale receptoarelor electrice care pot fi puse accidental sub tensiune la conductorul de nul al instalaţiei de alimentare a receptoarelor respective.

Fig.6. Protecţia prin legare la nul a carcasei electromotorului .

6

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Protecţia prin legarea la nul poate fi aplicată numai în reţetele care au punctul neutru al sursei de alimentate legat direct Ia o instalaţie de legare la pământ de exploatare. În instalaţiile alimentate de la aceeaşi sursă este interzis să se folosească pentru o parte din instalaţie proiecţia prin legarea la nul, iar pentru altă parte protecţia prin legarea Ia pământ. Cu alte cuvinte, într-o reţea la care este aplicată într-un loc protecţia prin legarea la nul nu se pot executa legături de protecţie la alte instalaţii de legare la pământ decât acelea la care se leagă reţeaua de nul de protecţie. Legarea carcasei echipamentelor electrice numai la conductorul de nul , fără alte măsuri suplimentare, nu prezintă o protecţie sigură, iar, uneori, poate constitui chiar sursa de apariţie a unor tensiuni periculoase pe carcasele echipamentelor electrice . Legarea la nulul de protecţie poate asigura o protecţie foarte bună împotriva atingerilor indirecte, dacă se respectă următoarele condiţii:  deconectarea rapidă (0,2 sec.) şi selectivă a echipamentelor electrice la care s-a stabilit un curent de defect;  legarea anumitor puncte ale reţelei de nul la instalaţia de legare la pământ pentru evitarea pericolelor ce s-ar ivi în cazul unor întreruperi în reţeaua de nul de protecţie;  de la ultimul tablou de distribuţie în sensul transportului de energie electrică la care borna sau bara de nul este racordată direct şi la o instalaţie de legare la pământ până Ia carcasele echipamentelor electrice, alimentate de la acest tablou,conductorul de nul de protecţie nu poate fi folosit drept conductor de nul de lucru Protecţia prin legare la nul prezintă faţă de protecţia prin legare la pământ avantajul de a produce, în caz de defect al izolaţiei, un curent de scurgere la nul de o intensitate mai mare, ceea ce are drept rezultat deconectarea de la reţea a porţiunii de instalaţie defectă în condiţii mai sigure (prin intrarea în funcţiune a protecţiei instalaţiei). Să analizăm cazul în care într-o reţea de joasă tensiune 3 x 380/220V există realizată atât priza de pământ de protecţie (r  = 4  ), cât şi priza de exploatare ( r1 = 4  ), şi să considerăm că rezistenţa conductorului reţelei are o valoare foarte mică (r 2 = 0), iar rezistenţa de defect ca fiind o străpungere netă a izolaţiei (r 3 = 0) (vezi figura 6). În această situaţie valoarea curentului de punere la pământ este:

Ip 

220 220 U    27,5 A 8 r0  r1  r2  r3 4  4  0  0

Pentru a asigura separaţia instalaţiei defecte de restul instalaţiei, curentul de punere la pământ trebuie să aibă o valoare suficient de mare, care să conducă la acţionarea protecţiei (topirea siguranţelor) de pe circuitul respectiv. Să considerăm că circuitul respectiv este protejat cu siguranţe de 10 A. Curentul de topire a siguranţei (de punere la pământ) se determină cu relaţia:

I p  K  I ns în care: I p curentul de punere la pământ;

I ns curentul nominal al fuzibilului ; . K 3,5 pentru I ns < 50 A; 5 pentru I ns >50 A. În exemplul luat I p = 3,5 * 10 = 35 A.

.

Rezultă că siguranţa nu se va topi prin scurgerea curentului de defect , care în cazul considerat este de numai 27,5 A, În situaţia în care la apariţia defectului de izolaţie circuitul nu se separă de gestul instalaţiei, deoarece curentul de defect este mai mic decât curentul de topire a siguranţei pe carcasa metalică a receptorului protejat prin legarea la pământ va rămâne o tensiune care depăşeşte limita tensiunilor periculoase. Pentru a evita această situaţie se îmbunătăţeşte priza de pământ reducându-se rezistenţa acesteia sau se trece şi la legarea la nul. Protecţia prin legarea la nul are avantajul că măreşte curentul de scurgere prin şuntarea rezistenţelor r0 şi r1 printr-un conductor special care leagă carcasa receptorului protejat direct Ia neutral instalaţiei de alimentare (fig. 6).

7

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Valoarea curentului de punere la pământ în această situaţie, în care rezistenţele

r0 şi r1 au fost

şuntate devine:

Ip 

U r2  r4

în care este : U tensiunea de fază (220V); I p - curentul de punere la pământ; r 2 - rezistenta conductorului fazei cu defect; r 4 - rezistenţa conductorului de nul de protecţie. Deoarece valoarea rezistoarelor r2 şi r4 este mai mică decât a rezistenţelor curentului de punere la pământ

r0 şi r1 , valoarea

I p este mai mare decât cea rezultată în cazul protecţiei prin legarea la

pământ. Deci, în cazul protecţiei prin legarea la nul, dacă apare o deteriorare a izolaţiei. Se produce un curent de intensitate suficientă pentru acţionarea elementelor de protecţie ale instalaţiei de alimentare, curent care conduce la deconectarea alimentarii cu energie electrică a receptorului defect şi deci la evitarea producerii accidentării prin electrocutare. Pe lângă acest avantaj, pe care protecţia prin legare la nul îl are faţa de protecţia prin legarea la pământ, mai există şi acela că, în cazul în care nu ar fi acţionate elementele de protecţie , tensiunile de atingere ( de pe carcase ) sunt mai căzute , datorită căderilor mari de tensiune ce apar în conductorul activ .

1.7. MĂSURAREA REZISTENŢEI ELECTRICE A PRIZELOR DE PĂMÂNT Pentru a realiza în instalaţiile electrice o protecţie sigură cu ajutorul prizelor de pământ, trebuie ca acestea să fie bine executate şi, ulterior, bine întreţinute. În acest scop, rezistenţa lor electrică trebuie măsurată atât la punerea lor în funcţiune, cât si în mod periodic. La determinarea rezistenţei electrice, priza de pământ se separă de restul instalaţiei de legare la pământ. Dacă separarea se execută chiar la priză, la valoarea rezistenţei electrice a prizei propriu-zise va trebui să se adauge rezistenţa conductoarelor de legătură. Valoarea astfel obţinută nu trebuie să depăşească valorile maxime admise de norme. Cu ocazia determinării rezistenţei electrice a prizelor de pământ trebuie avut în vedere ca, înainte de separarea unei prize de pământ, instalaţia protejată să fie sau scoasă de sub tensiune sau să se asigure la utilajul sau receptorul respectiv scurgerea unor eventuali curenţi de defect prin alte prize de pământ. Pentru determinarea rezistenţei prizelor de pământ există două metode mai des folosite, şi anume:  metoda voltmetru-ampermetru;  metoda celor trei măsurări. La ambele metode este necesar ca, în afară de priza de măsurat, să mai existe o priză auxiliară şi o priză sondă, iar ca aparatură:  un voltmetru;  un ampermetru;  sursă de curent. Distanţele minime între priza de măsurat, priza auxiliară şi priza sondă depind de mărimea şi de modul constructiv în care este executată priza de măsurat, condiţia fiind aceea de a exista între zonele lor de influenţă o zonă de potenţial nul. Ca valori minime ale distanţelor dintre cete trei prize trebuie să avem:  între priza de măsurat şi priza sondă - 20 m;  între priza sondă şi priza auxiliară - 20 m;  între priza de măsurat şi priza auxiliară - 40 m.

8

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig.7. Schema de măsurare a rezistenţei electrice a prizei de pământ prin metoda volmetru – ampermetru . Metoda volmetru – ampermetru constă în măsurarea tensiunii Up a prizei de pământ( căreia i se determină rezistenţa) şi a curentului electric I p care trece prin ea, potrivit schemei din figura 7.

R1  R2  R3 , 2 R  R3  R2 , Rs  1 2 R  R3  R1 . RA  2 2 După determinarea tensiunii U p şi a curentului I p , rezistenţa electrică a prizei se stabileşte prin Rx 

relaţia:

Rx 

Up Ip

Metoda celor trei măsurători constă în măsurarea pe rând a trei rezistenţe legate două câte două în serie , la o sursă de curent, conform figurii 8. Suma rezistentelor luate două câte două legate în serie, se scrie în felul următor :

R1  R x  Rs , R2  R x  R A , R3  R x  R A . Valoarea rezistenţei electrice a prizei de măsurat (R x), ca şi valorile prizelor ajutătoare determină prin rezolvarea celor trei necunoscute , din care rezultă :

Fig.8. Schema de măsurare a rezistenţei prizei de pământ .

9

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Rs şiR A  se

În practică, pentru uşurarea efectuării citirilor necesare determinării rezistenţei electrice a prizelor de pământ, se folosesc aparate a căror construcţie permite citirea directă a valorii rezistenţei electrice în ohmi, folosindu-se un singur aparat de măsurat, care funcţionează pe principiul logometrului (instrument electric de măsurat), ale cărui indicaţii depind numai de raportul dintre două mărimi electrice. Cu aparate construite pe acest principiu se pot măsura, pe lângă rezistenţii electrică a prizelor de pământ, şi rezistenţele electrice obişnuite, rezistivitatea solului, coeficienţii de atingere şi de pas etc. Aparatul de măsurat rezistenţa electrică a prizelor de pământ are patru borne, dintre care două pentru curent, notate cu I 1 şi I 2 şi două pentru tensiuni, notate cu E1 şi E 2 . La măsurarea rezistenţei electrice a prizelor de pământ prin metoda voltmetru-ampermetru, bornele I 1 şi E1 se unesc printr-o punte de conexiuni şi se conectează la priza a cărei rezistenţă se măsoară, în timp ce borna I 2 se conectează la priza auxiliară, iar borna E 2, la priza sonda (priza de potenţial), conform schemei de montaj indicată în figura 9.

Fig.8. Schema de măsurare a rezistenţei prizelor la pământ prin logometru . Schema pentru măsurarea rezistenţei prizei de pământ prin metoda celor trei măsurători , în cazul în care se foloseşte un aparat de tip logometric , este prezentată în figura 9. În această situaţie , prizele se conectează câte două la perechile de borne I 1 , E1 şi I 2 , care sunt şuntate între ele cu punţi .

Fig.9. Schema de măsurare a prizei de pământ prin metoda celor trei măsurători . Sursa de curent a aparatului de măsurat rezistenţa electrică a prizelor de pământ este constituită dintr-un generator de curent continuu, care este acţionat manual, cu ajutorul unei manivele, el fiind montat în interiorul aparatului. Pentru transformarea curentului continuu în carent alternativ, care acţionează în circuitul exterior al aparatului, se montează pe arborele generatorului două mutatoare. Aceleaşi mutatoare transformă curentul alternativ din circuitul exterior în curent continuu pentru circuitul interior logometric.

1.8. NORME OBLIGATORII DE SECURITATE A MUNCII LA EXECUTAREA DE LUCRĂRI ÎN INSTALAŢIIELE ELECTRICE 1.8.1. Generalităţi Proiectarea, executarea şi exploatarea instalaţiilor electrice se face conform prescripţiilor tehnice în vigoare, astfel încât persoanele care se află în apropiere să nu vină în contact direct cu elementele care sunt , sau pot fi puse sub tensiune. Cei care exploatează aceste instalaţii trebuie să le menţină în permanenţă în condiţiile impuse de prescripţiile în vigoare, iar munca lor trebuie organizată astfel încât să fie lipsită de pericole. Organizarea locurilor de muncă trebuie să asigure deplina securitate personalului în 10

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

executarea lucrărilor de exploatare, reparaţii şi montaj. Punctele în care pot avea loc accidente trebuie să fie prevăzute cu dispozitive de protecţie şi de avertizare. La toate locurile de muncă şi în special la locurile periculoase trebuie să se monteze plăci avertizoare. În cazul când lucrările se execută cu mai multe echipe, este absolut necesar să existe un conducător unic, responsabil de lucrare, care să stabilească măsurile generale de securitate a muncii. Persoanele care execută lucrări într-o unitate energetică dar sunt salariate ale altei unităţi sau întreprinderi nu pot fi admise la lucru decât după ce s-au stabilii de către unităţile de exploatare în care urmează să lucreze condiţii de lucru sigure ,în conformitate cu normele de securitate a muncii. În exploatare, instalaţiile electrice se consideră tot timpul sub tensiune. În timpul reviziilor periodice ale liniilor aeriene, dacă se descoperă un conductor rupt, căzut la pământ sau desprins din elementele de susţinere, după ce persoana care execută controlul se convinge că linia au este de înaltă tensiune, cu mănuşa electroizolantă şi cu ajutorul unui cleşte patent izolat, taie conductorul rupt pentru a nu prezenta pericol pentru trecători. În cazul că acest lucru nu este posibil, organizează paza conductorului şi anunţă echipa de întreţinere pentru a remedia defectul. Prezenţa tensiunii în instalaţii se stabileşte numai cu ajutorul indicatorului de tensiune sau al lămpii de probă.

1.8.2. Lucrări în reţelele aeriene Lucrările pe liniile aeriene se execută după întreruperea totală a tensiunii. Nu se admite urcarea pe stâlpii care sunt marcaţi ca periculoşi decât după ce au fost sprijiniţi sau ancoraţi. Înainte de urcarea pe stâlp, muncitorul trebuie să se convingă că acesta este în stare bună şi să utilizeze mijloacele de protecţie din dotare (centura de siguranţă, cârlige, frânghia de ajutor). Verificarea stâlpului din lemn constă în înţeparea acestuia cu un obiect ascuţit (şurubelniţă) în diferite puncte, la bază. Dacă stâlpul este putred pe o adâncimi: mai mare de 10 % din diametru, acesta trebuie proptit înainte de urcare. În timpul urcării pe stâlp, muncitorul trebuie să se lege cu centura de siguranţă începând de la o distanţă de cel mult 2 m de sol, pentru a fi ferit de accidentare prin alunecarea cârligelor. Urcarea (sau lucru pe stâlpi) este admisă numai pe părţile laterale în raport cu direcţia de întindere a conductoarelor, iar în cazul stâlpilor de colţ, pe partea unghiului exterior al liniei, întinderea conductorului sub o linie de înaltă tensiune se poate executa numai după ce aceasta a fost deconectată la ambele capete şi legată la pământ la locul lucrării.

1.8.3. Lucrări la tablourile de comandă Lucrările la tablourile de comandă, semnalizare şi măsură se execută numai după ce s-a întrerupt tensiunea, s-au montat paravane şi s-a delimitat cu plăcuţe avertizoare locul de muncă, folosindu-se mijloacele individuale de proiecţie din dotare.

1.8.4. Lucrări la motoare şi generatoare electrice Înaintea de începerea lucrărilor de reparare a motoarelor electrice, se vor lua următoarele măsuri:  oprirea motorului, prin întrerupător şi siguranţe, şi verificarea lipsei tensiunii ;  întreruperea cablului de alimentare a motorului respectiv şi scurtcircuitarea acestuia la capătul dinspre motor,  montarea plăcuţelor avertizoare "Nu închideţi! Se lucrează!" pe dispozitivul de acţionare a întrerupătorului motorului şi pe dispozitivul prin care s-ar putea pune sub tensiune cablul de alimentare;  scoaterea manetei dispozitivelor de acţionare, blocarea lor cu lanţ sau cu lacăt , aşezarea unor teci de cauciuc sau plăci de micanită pe cuţitele separatoarelor etc.  închiderea vanelor sau ventilelor de admisie a aburului, aerului sau gazelor la pompa sau la ventilatorul acţionat de motorul respectiv, blocarea sau legarea lor cu lanţ şi aşezarea plăcuţelor avertizoare cu inscripţia "Nu închideţi! Se lucrează !”  dacă punctul neutru al maşinii oprite pentru reparaţie are legătură cu punctul neutru al celorlalte maşini, el va fi deconectat pe toată durata lucrării. Scoaterea plăcilor avertizoare şi repunerea în funcţiune a motorului sunt permise numai după ce în registrul de exploatare din secţia respectivă s-a semnat că lucrările s-au terminat si s-a notat numele persoanei care a comunicat aceasta.

1.8.5. Masuri ce trebuie luate la executarea branşamentelor aeriene Înainte de urcarea pe stâlp, se controlează stâlpul si mijloacele de protecţie .Când a ajuns cu capul la nivelul izolatoarelor inferioare, lucrătorul trebuie să se oprească şi să îmbrace mănuşile electroizolante. Executantul legăturii se urcă mai sus , aplicând teci protectoare peste conductor şi pălării protectoare

11

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

peste izolatoare , începând cu primul conductor de jos şi repetând operaţia la toate conductoarele cu care ar putea veni în atingere în timpul lucrului. Tecile trebuie să aibă o lungime de minimum 1 m. Este categoric interzis ca în timpul lucrului să mai existe, în afară de conductorul la care se face legătura, un alt conductor fără teacă de protecţie. Legătura propriu-zisă se execută începând cu fazele mai puţin accesibile. După executarea legăturii, se scot tecile şi pălăriile protectoare de pe conductoare şi izolatoare în ordinea inversă aplicării lor. Toate lucrările menţionate se execută în mod obligatoriu cu ajutorul mănuşilor de cauciuc , executantul lucrării fiind îmbrăcat în salopetă, cu mânecile neridicate, şi având capul şi ceafa acoperite. În timpul cât durează operaţiile de executare a branşamentelor pe stâlp, ajutorul supraveghează de jos mersul lucrărilor. Pe timp de ploaie, furtună, întuneric sau descărcări atmosferice se interzice lucrul sub tensiune (executarea branşamentului la o reţea sub tensiune).

1.8.6. Măsuri ce trebuie luate Ia executarea branşamentelor subterane Pentru a se evita atingerea simultană a părţilor sub tensiune şi a pereţilor gropii, dimensiunile minime ale acesteia trebuie să fie:  lungimea (în lungul cablului), minimum 1500 mm;  distanţa de la poziţia de lucru a executantului legăturii până la peretele din spatele lui, minimum 500 mm;  distanţa de la marginea manşonului de derivaţie până la peretele opus poziţiei de lucru a executantului legăturii, minimum 500 mm. Dacă spaţiul disponibil nu permite respectarea dimensiunilor minime ale gropii, se vor pune covoare de cauciuc şi pe pereţii gropii. Dimensiunile minime ale covoarelor de cauciuc care servesc la acoperirea fundului şi a pereţilor gropii trebuie să fie de 750 x 750 mm, iar aşezarea lor se face astfel încât marginile să se petreacă. Ajutorul pregăteşte toate sculele şi materialele şi le dă executantului Ia cerere, având mâinile îmbrăcate în mănuşi de cauciuc. Îndepărtarea armăturii cablului, tăierea mantalei de plumb, îndepărtarea fazelor prin pene de lemn şi montarea pieselor de distanţă trebuie executate cu atenţie pentru a nu se deteriora izolaţia fazelor. După montarea pe cablu a părţii inferioare a manşonului de derivaţie, sub manşon se aşează o bucată de cauciuc dielectric, între urechile manşonului şi cablu se introduce un material izolant (carton sau cauciuc) şi se izolează cu bandă uleiată mantaua de plumb rămasă lângă urechile manşonului, pentru a nu fi atinsă în timpul executării legăturii. După ce au fost luate aceste măsuri, se îndepărtează izolaţia de hârtie de pe conductorul cel mai greu accesibil, pe o distanţă egală cu lăţimea clemei, plus 2mm. După ce se comută lipsa tensiunii în conductorul respectiv şi lipsa legăturii cu pământul a manşonului , se leagă prima fază a branşamentului (se aplică clema de presiune ).Şuruburile clemei trebuie strânse cu o cheie tubulară cu mâner izolate . Înainte dea se trece la faza următoare , se izolează conductorul , inclusiv clema fazei la care s-a lucrat , cu bandă uleiată . Este interzisă să existe în acelaşi timp mai mult de un conductor dezizolat . Se repetă apoi operaţiile de mai sus la celelalte două faze şi la neutru , după care se leagă la pământ cele trei gulere ale mantalei de plumb din manşon , prin conductoare de cupru lipite între ele , şi se aplică jumătatea superioară a manşonului . În cazul în care în manşon trebuie să se execute legături prin lipire , este necesar ca în prealabil să se scoată totul sub tensiune . Se interzice lucrul sub tensiune pe timpul de ploaie sau întuneric.

1.8.7. Mijloace individuale de protecţia Toate mijloacele individuale de protecţie folosite de personalul de deservire a instalaţiilor electrice trebuie să corespundă normelor de securitate a muncii . Mijloacele folosite pentru protejarea contra electrocutării , prin izolarea omului faţă de părţile aflate sub tensiune , sunt : mijloace şi scule electroizolante (cizme de cauciuc, mănuşi de cauciuc, prăjini electroizolante, platforme electroizolante , covoraşe şi preşuri de cauciuc , scule cu mânere electroizolante ), indicatoare de tensiune şi dispozitive de scurtcircuitare şi de legare la pământ . Mijloacele de protecţie trebuie păstrate în locuri bine alese , pentru a nu fi degradate (de exemplu , mănuşile , cizmele , covoraşele , ochelarii de protecţie şi indicatoarele de tensiune trebuie păstrate în dulapuri) .

12

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Toate mijloacele de protecţie primite în exploatare trebuie controlate sistematic , după cum urmează :  mijloace de protecţie electroizolante trebuie controlate în ceea ce priveşte rigiditatea lor dielectrică , în condiţiile şi la termenele indicate de norme ;încercările mecanice ale prăjinilor şi ale platformelor electroizolante trebuie executate numai la recepţia din fabrică.  celelalte mijloace de protecţie trebuie supuse unei revizii exterioare periodice şi, dacă este necesar , unor încercări mecanice indicate de normele în vigoare , referitoare la securitatea muncii în instalaţiile electrice .

1.8.8. Mijloace şi scule electroizolante Cizme şi mănuşi de cauciuc. Cizmele de cauciuc constituie un mijloc electroizolant de protecţie auxiliar în instalaţiile electrice de orice fel, iar mănuşile de cauciuc constituie un mijloc auxiliar în instalaţiile de înaltă tensiune şi un mijloc principal în instalaţiile de joasă tensiune. În instalaţiile electrice este permis să se folosească doar cizme şi mânuşi de cauciuc special în acest scop, după indicaţiile date de standardele sau normele în vigoare. Cizmele şi mânuşile destinate altor scopuri nu sunt admise ca mijloc de protecţie în instalaţiile electrice. În timpul folosirii, mănuşile trebuie protejate împotriva acţiunii uleiurilor , a benzinei şi a altor substanţe care distrug cauciucul. Prăjini electroizolante. Prăjinile electroizolante sunt folosite pentru comanda directă a separatoarelor fără acţionare mecanică, pentru aplicarea garniturilor de scurtcircuitare şi legarea la pământ mobile, precum şi pentru măsurări sau încercări de instalaţii sub tensiune sau în locuri în care aceasta poate să apară. Ele pot fi folosite ca mijloc principal de protecţie în instalaţiile electrice de orice tensiune. Prăjinile electroizolante se construiesc din materiale electroizolante cu caracteristică stabilă (bachelită , ebonită, pertinax etc.), în .condiţiile indicate de norme . Prăjinile destinate echipelor de teren trebuie prevăzute în timpul transportului cu o învelitoare specială, impermeabilă. Pe partea metalică a fiecărei prăjini trebuie să fie ştampilat numărul său de fabricaţie. În timpul lucrului prăjinile nu se leagă la pământ, cu excepţia cazurilor în care principiul lor de construcţie necesită aceasta. Prăjinile trebuie păstrate în poziţie verticală, atârnate sau aşezate în stelaje fără a fi atinse de perete. Platforme electroizolante . Platformele electroizolante sunt folosite ca mijloace auxiliare de protecţie la instalaţiile electrice de orice tensiune. Acestea sunt alcătuite din grătare de lemn cu picioare electroizolante porţelan (izolatoare de porţelan). Înălţimea de la podea până la suprafaţa inferioară a platformei trebui, să fie de cel puţin 10 cm. Platformele electroizolante nu trebuie să aibă piese metalice de fixare .Dimensiunile platformelor electroizolante nu trebuie să fie mai mici de 75x75 cm , dar nici mai mari de 150x150 cm. Platformele electroizolante se încearcă în condiţiile indicate de norme. Covoraşe şi preşuri de cauciuc. Acestea se admit ca mijloace auxiliare de protecţie în instalaţiile electrice de orice tensiune. Ele sunt destinate a fi întinse pe podeaua încăperilor în care nu se află instalaţii electrice mai ales pe locurile de pe care se acţionează separatoarele , întrerupătoarele etc. Dimensiunile minime ale covoraşelor electroizolante trebuie să fie 75x75 cm. În lipsa unor covoraşe permanente se pot folosi în acelaşi scop covoraşe mobile . Scule cu mâner electroizolant. Sculele cu mânere electroizolante trebuie păstrate în dulapuri sau rafturi speciale. În timpul transportului, sculele trebuie neapărat protejate împotriva umezelii şi murdăriei. Atunci când se execută lucrări sub tensiune, acestea trebuie folosite concomitent cu mănuşile şi cizmele de cauciuc, cu excepţia lucrărilor de la tabloul de comandă , din circuitele secundare şi de la alte instalaţii similare. Sculele cu mânere electroizolante utilizare trebuie supuse mai întâi unei revizii exterioare. Garnituri de scurtcircuitare şi de legare la pământ . Garniturile de scurtcircuitare şi de legare la pământ mobile constituie cel mai sigur mijloc de protecţie împotriva aplicării din greşeală a tensiunii pe sectoare întrerupte sau în cazul apariţiei unei tensiuni induse, în cazul executării unor lucrări pe porţiuni întrerupte ale instalaţiei. O garnitură de legare la pământ se compune din conductorul pentru scurtcircuitarea fazelor, conductorul de legare la pământ şi clemele de racordare a conductorului de legare la pământ şi a conductoarelor de scurtcircuitare la părţile conductoare de curent . Conductoarele sunt de cupru flexibil, 2 neizolate cu secţiunea de cel puţin 25mm . Clemele pentru racordarea conductoarelor trebuie să fie construit astfel încât să nu poată fi smulse de eforturile dinamice şi să permită fixarea , aplicarea şi scoaterea lor de pe bare cu ajutorul prăjinii de manevră . Îmbinările tuturor părţilor componente ale garniturii trebuie executate durabil şi sigur, prin sudare sau îmbinare cu buloane. Nu este permisă folosirea numai a lipiturii. 13

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Indicatoare de tensiune. Indicatorul de tensiune funcţionează pe baza fenomenului de luminescenţă a unui tub cu neon, supus unei diferenţe de potenţial alternative . Indicatorul serveşte pentru verificarea prezenţei sau lipsei tensiunii pentru determinarea fazelor, la liniile aeriene ,Ia cabluri şi la transformatoare. El poate fi folosit direct pe partea de înalta tensiune împreună cu tubul cu rezistenţă adiţională. Nu este permisă legarea indicatorului de tensiune la pământ. Prezenta tensiunii în instalaţiile în funcţiune se stabileşte numai prin apropierea indicatorului de instalaţie , până când începe să lumineze. Atingerea este necesară numai atunci când partea din instalaţie care urmează a fi verificată se afla sub tensiune. Indicatoarele de tensiune pot li folosite în aer liber numai pe timp uscat. Ele trebuie păstrate în cutii etanşe, pentru protejarea lor împotriva loviturilor, a prafului şi a umezelii. Mijloace de protecţie împotriva arsurilor. Pentru protecţia împotriva arsurilor se folosesc ochelari de protecţie şi mănuşi electroizolante . Ochelarii de protecţie se folosesc la înlocuirea siguranţelor, la tăierea cablurilor, la deschiderea manşoanelor şi a cutiilor terminale din reţelele de cabluri în exploatare, la lipirea cablurilor şi la turnarea masei izolante în cutii terminale şi în manşoane de cablu etc. Mănuşile electroizolante se folosesc la lucrările cu metal topit şi cu masa topită pentru cabluri etc.

1.8.9. Îngrădiri şi plăci avertizoare Îngrădiri. Îngrădirile provizorii mobile sunt folosite pentru protecţia personalului împotriva atingerii accidentale a părţilor de instalaţii aflate sub tensiune şi situate în apropierea locului de muncă. Îngrădirile provizorii pot fi panouri (paravane), elemente electroizolante de formă corespunzătoare şi îngrădiri-celule. Panourile se execută din lemn sau din alte materiale electroizolante nefragile pe care se fixează plăci avertizoare, cu inscripţia "Stai! înaltă tensiune! Pericol de moarte!" Ele trebuie să fie rezistente (nedeformabile), comode şi uşoare şi cu baza suficient de mare contra răsturnării. De asemenea, trebuie să aibă înălţime minimă de 1,80 m, iar marginea inferioară să fie la o distanţă de 10 cm de podea. Panourile trebuie instalate astfel încât să nu împiedice ieşirea personalului din încăpere în caz de pericol. Elementele electroizolante trebuie construite astfel încât să acopere complet partea sub tensiune din apropierea locului de muncă. În instalaţiile cu tensiune de până la 10 kV inclusiv, folosirea elementelor electroizolante este permisă numai în cazul în care nu există posibilitatea de a se îngrădi locul de muncă cu panouri sau paravane. Elementele electroizolante din bachelită, textolit sau alte materiale similare pot fi folosite în instalaţii pană Ia 10 kV inclusiv, iar garnituri de cauciuc, în instalaţiile până la 1000 V inclusiv. Plăcile avertizoare. Plăcile avertizoare se folosesc :  pentru interzicerea manevrării aparatelor prin care s-ar putea pune instalaţiile sub tensiune;  pentru prevenirea personalului asupra pericolului, în apropierea părţi aflate sub tensiune; 1. pentru a se indica personalului care este locul de muncă pregătit şi pentru a i se aminti măsurile luate. După caz, în funcţie de situaţiile prezentate mai sus, plăcile avertizoare folosite sunt de prevenire, de interdicţie, de admitere reamintire. După destinaţie , plăcile avertizoare sunt permanente şi provizorii (mobile). Plăcile avertizoare mobile se execută din materiale electroizolante (placaj l subţire, material plastic sau carton), iar cele permanente din metal. Exemple de placi avertizoare provizorii (mobile :  de admitere: "Lucraţi aici" şi "Urcaţi pe aici";  de prevenire: "Înaltă tensiune! Pericol de moarte" şi "Stai! Înaltă tensiune! Pericol de moarte";  de interdicţie: "Nu urcaţi! Pericol de moarte!, "Nu atingeţi! Pericol de moarte!". "Nu închideţi! Se lucrează!" şi "Nu închideţi! Se lucrează pe linie!";  de reamintire: "Pus Ia pământ!". Aceste plăci avertizoare se aşează la organizarea locului de muncă. Exemple de plăci avertizoare permanente: "Înaltă tensiune! Pericol de moarte!"; "Nu atingeţi! Pericol de moarte" etc. Prima placă se aşează pe uşile instalaţiilor de distribuţie, iar a doua placă pe stâlpii liniilor electrice de transport.

1.8.10. Verificarea periodică a mijloacelor de protecţie Mijloacele de protecţie se verifică în instalaţiile speciale , de către unităţile energetice organizate în acest sens , conform normelor de securitate a muncii în instalaţii electrice . 14

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

1.9. MĂSURI SE SECURITATE A MUNCII LA EXECUTAREA DE LUCRĂRI LA FIRIDE ŞI LA MONTAREA CONTOARELOR La executarea lucrărilor în astfel de instalaţii trebuie avute în vedere următoarele:  uşile metalice ale firidelor de branşament să fie conectate la bara de legătură Ia pământ prin intermediul unui conductor flexibil de cupru cu secţiunea de 16mm , cu papuci Ia ambele capete;  conductorul de protecţie al coloanelor electrice să fie legat în firidele de branşament la bara de legare la pământ, iar la tablourile de distribuţie ale consumatorilor, la borna de legare ia pământ de pe rama metalică a tablourilor, destinată special acestui scop;  la executarea lucrărilor la firidele de branşament alimentate prin cabluri electrice subterane zona protejată se realizează de la capetele cablurilor respective. În cazul firidelor de branşament alimentate printr-un racord aerian, zona protejată se realizează de Ia primul punct de separare vizibilă. În cazul lucrărilor la coloanele electrice, zona protejată coincide cu zona de lucru şi se realizează la capetele coloanelor respective din spre sursa de alimentare . În cazul în care stâlpul la care urmează să se facă legătura este comun şi pentru alte linii electrice, se vor scoate de sub tensiune şi aceste linii. Se exceptează linii de 6 - 20 kV, care au o distanţă de cel puţin doi metri pe verticală faţă de linia de joasă tensiune la care urmează a se lucra, precum şi liniile de contact pentru transportul în comun, dacă sunt respectate distanţele admise de norme. La executarea lucrărilor se scot de sub tensiune:  instalaţiile sau acele părţi ale instalaţiilor la care urmează să se facă lucrări ;  instalaţiile învecinate care se găsesc la o distanţă mai mică decât distanţa limită minimă în aer la care se pot apropia executanţii, utilajele, materialele sau uneltele necesare în timpul executării lucrărilor fără pericol. La înlocuirea contoarelor se vor respecta următoarele reguli: În cazul contoarelor în montaj direct sau semidirect, succesiunea operaţiile va fi : a) scoaterea siguranţelor de la tabloul de distribuite al consumatorului; b) scoaterea siguranţelor din firidă sau de la stâlpul la care este legat c) montarea de capace (mânere) electroizolante colorate în roşu în locaşul siguranţelor din firidă; d) montarea în firidă a indicatorului "Nu închide, Se lucrează!"; e) demontarea capacului de Ia barele contoarului; f) scoaterea conductorului de nul şi aplicarea pe capătul acestuia a unui degetar electroizolant , procedându-se apoi în mod similar cu celelalte conductoare; g) g) înlocuirea contoarului legarea conductoarelor făcându-se în ordine inversă; h) h) montarea capacului de la bornele contoarului şi sigilarea lui; i) punerea sub tensiune a contoarului ; j) verificarea funcţionării corecte a contoarului. În cazul contoarelor în montaj direct, se va respecta următoarea succesiune a operaţiilor: a) scoaterea siguranţelor de pe circuitul de tensiune al contoarului; b) montarea în locul siguranţelor a unor capace electroizolante colorate în roşu şi a indicatorului "Nu închide, se lucrează!"; c) şuntarea bornelor secundare ale transformatoarelor de curent în şirul de cleme. În cazul în care şirul de cleme lipseşte, se interzice înlocuirea contoarului fără separarea vizibilă a transformatoarelor de curent; d) demontarea capacului de la bornele contoarului; e) aplicarea unui degetar electroizolant pe capătul fiecărui conductor, imediat după scoatere; f) înlocuirea contoarului ; g) montarea capacului la bornele contoarului; h) efectuarea şuntării bornelor secundare ale transformatoarelor de curent; i) punerea sub tensiune a contoarului; j) verificarea funcţionării corecte a contoarului.

15

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

1.10. ACORDAREA PRIMULUI AJUTOR ÎN CAZ DE ECTROCUTARE 1.10.1. Scoaterea accidentatului de sub tensiune Atingerea părţilor aflate sub tensiune provoacă o contractare a muşchilor şi nu se poate elibera de partea atinsă, aflată sub tensiune. Atingerea lui fără să se ia măsuri de izolare prezintă pericol pentru viaţa celui care intervine. Prima acţiune care trebuie întreprinsă pentru salvarea accidentatului consta a deconectare a acelei părţi a instalaţiei cu care accidentatul se află în atingere. În aceste situaţii se iau următoarele măsurii :  dacă accidentatul se găseşte la înălţime, astfel încât prin întreruperea curentului ar putea să cadă, se iau în prealabil măsuri pentru evitarea căderii;  dacă prin întreruperea curentului se întrerupe iluminatul normal, trebuie luate în prealabil măsuri pentru a exista alte surse de iluminare (iluminatul de siguranţă , lanterne cu baterii sau acumulatoare, torţe, lumânări etc.);  dacă deconectarea instalaţiei nu se poate executa suficient de repede, se iau măsuri pentru îndepărtarea accidentatului de părţile aflate sub tensiune, măsuri sunt diferite pentru instalaţiile de joasă tensiune faţă de cele pentru îndepărtarea de înaltă tensiune În instalaţiile ca tensiune de lucru sub 1000 V. pentru eliberarea, de sub acţiunea curentului se va folosi un obiect uscat, rău conducător de electricitate, ca de exemplu, o haină uscată, o frânghie , un par uscat etc. Nu este permis a se folosi obiecte metalice sau umede. Salvatorul va purta mănuşi de cauciuc sau, în lipsa acestora, îşi va înfăşură mâna într-o haină uscată, ori îşi va întinde mâneca propriei haine, sau se va folosi de o şapcă de postav. Se va folosi încălţăminte electroizolantă de cauciuc sau platforme electroizolante sau covoraşe de cauciuc electroizolante . Atunci când accidentatul atinge un singur conductor, este bine să fie ridicat şi izolat faţă de pământ, folosindu-se scânduri de lemn uscat sau covoraşe, pentru a întrerupe în modul acesta curentul care trece prin accidentat, procedându-se apoi la scoaterea lui completă de sub tensiune. La nevoie se va tăia conductorul cu un topor cu mâner de lemn uscat sau cu o altă sculă cu mâner electroizolant. Pentru această operaţie trebuie să se folosească mănuşi şi încălţăminte de cauciuc electroizolantă. Fiecare conductor va fi tăiat în parte, fără a se atinge celelalte conductoare. În instalaţiile cu tensiune de lucru de peste 1000 V, pentru acordarea ajutorului se folosesc mănuşi şi încălţăminte electroizolante din cauciuc şi se acţionează cu o prăjină sau cu cleşti electroizolanţi. După întreruperea tensiunii se scurtcircuitează şi se leagă la pământ fazele cu ajutorul garniturilor mobile de legare ia pământ, respectându-se măsurile necesare pentru această operaţie. Prin scurtcircuitare şi legare la pământ se asigură imposibilitatea reapariţiei tensiunii şi se descarcă conductoarele de o eventuală sarcină capacitivă.

Măsurile ce se iau după scoaterea accidentatului de sub tensiune. Aceste măsuri depind de starea în care se află accidentatul după scoaterea lui de sub tensiune. Dacă accidentatul nu şi-a pierdut cunoştinţa, însă a fost în stare de amorţire sau a stat un timp îndelungat sub acţiunea curentului, trebuie să i se asigure o linişte perfectă şi să fie chemat medicul Dacă medicul nu poate fi adus, accidentatul va fi transportai la un punct sanitar. Dacă şi-a pierdut cunoştinţa, însă nu i s-a întrerupt respiraţia, accidentalul va fi întins comod, i se vor descheia hainele, se va crea un curent de aer proaspăt, îndepărtându-se persoanele de prisos; i se va da să miroase amoniac şi va fi frecţionat şi încălzit. Va fi chemat imediat medicul. Dacă respiraţia este neregulată i se va face respiraţie artificială. Dacă lipsesc semnele de viaţă (respiraţia, bătăile inimii, pulsul), i se va face imediat respiraţie artificială, deoarece, în caz contrar, accidentatul tinde sigur spre moarte. Respiraţia artificială trebuie începută chiar la locul accidentului, fiecare scundă fiind importantă pentru salvarea accidentatului. Respiraţia artificială nu trebuie să se întrerupă nici un moment, ea trebuie continuată până la obţinerea unui rezultat pozitiv (readucerea la viaţă) sau până la apariţia semnelor incontestabile de moarte reală. Nu se va întrerupe respiraţia artificială pentru a fi transportat accidentatul la punctul sanitar. Readucerea la viaţă este condiţionată în cea mai mare măsură de începerea imediată a respiraţiei artificiale şi de continuitatea ei. În timpul respiraţiei artificiale se va supraveghea accidentatul . Dacă accidentatul mişcă buzele sau pleoapele sau dacă face o mişcare , trebuie să se verifice cu atenţie dacă nu a revenit respiraţia naturală. Nu se va mai continua respiraţia artificială dacă se constată că accidentalul începe să respire normal şi uniform.

16

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig. 10. Respiraţia artificială executată de o singură persoană : expiraţie Pentru aplicarea respiraţiei artificiale este necesar să fie eliberat accidentatul de veşmintele care i-ar jena respiraţia şi să i se descleşteze gura. Pentru aceasta se aşează degetele ambelor mâini în spatele unghiului fălcii inferioare, sprijinind degetele mari de extremitatea ei şi se descleştează falca înainte, astfel încât dinţii de jos să se găsească în faţa dinţilor de sus. Dacă în modul acesta nu se va reuşi să i se deschidă gura, se va introduce între măsele (nu între dinţii din faţa) o scândurică (nu o placă metalică, o coadă de lingură sau ceva asemănător). Apoi i se curăţă gura de sânge şi mucozităţi şi dacă are proteze dentare i se scot. Metodele de aplicare a respiraţiei artificiale depind de numărul persoanelor care acordă primul ajutor şi de starea accidentalului.

Fig.11. Respiraţia artificială executată de o singură persoană : inspiraţia Prima metodă se aplică în cazul în care este de faţă o singură persoană. Metoda este simplă şi uşor de învăţat. Se aşează accidentatul cu spatele în sus, cu capul pe o mână, cu faţă într - o parte , iar cealaltă mână va fi aşezată de-a lungul capului . Se aşează sub obraz o bucată de material textil curată şi i se scoate limba afară, fără a o reţine cu mâna. Cel care acordă primul ajutor se va aşeza în genunchi deasupra accidentatului, cu faţa în spre capul lui, cuprinzând între genunchi coapsele acestuia; va aşeza palmele pe spinarea accidentatului pe coastele inferioare, apucându-le lateral cu degetele apropiate. Numărând: unu, doi, trei se va apleca înainte, treptat, astfel încât greutatea corpului său să se sprijine pe mâinile întinse ; în modul acesta se apasă pe coastele inferioare ale accidentalului (expiraţia, fig. 10). Fără a îndepărta mâinile de pe spinarea acestuia, va reveni brusc în poziţia iniţiată (inspiraţia,fig.11). După ce va număra: patru, cinci, şase, se va apleca din nou cu toată greutatea corpului pe mâinile întinse , repetând acest ciclu până la revenirea respiraţiei normale.

Fig.12. Respiraţia artificială executate de două persoane : expiraţia

17

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

A doua metodă se aplică atunci când ajutorul este acordat de două sau mai multe persoane. Această metodă dă rezultate mai bune. Aplicarea acestei metode este însă obositoare şi de aceea se va prevedea personal de schimb. Accidentalul se aşează pe spate, punându-i-se sub omoplaţi un pachet din îmbrăcăminte, astfel încât capul să atârne înapoi. I se va scoate limba, care va fi reţinută în afară, trasă uşor spre bărbie. Cel care acorda ajutorul se va aşeza în genunchi, lângă capul accidentatului, îi va apuca mâinile de lângă coate şi i le va apăsa încetişor pe părţile laterale ale pieptului (expiraţia,fig.12). Numărând unu, doi, trei, ridică mâinile accidentatului şi i le duce spre cap (inspiraţia, fig.13). Numărând, patru, cinci, şase, apasă din nou mâinile pe piept, repetând ciclul . până la revenirea respiraţiei normale. Dacă respiraţia artificială este corect executată, se obţine un sunet (ca un oftat) atunci când coşul pieptului se comprimă şi se relaxează, provocat de trecerea aerului prin trahee. Dacă sunetele nu se aud, înseamnă că limba împiedica trecerea aerului şi deci trebuie scoasă şi mai mult în afară. Metoda a doua nu poate fi aplicată dacă mâinile sau claviculele sunt fracturate Trebuie evitată comprimarea excesivă a coşului pieptului. La metoda a doua,dacă presiunea este prea puternică (mai ales asupra abdomenului), se poate produce presarea alimentelor din stomac şi înfundarea căilor respiratorii cu vomismente .Trebuie evitate , de asemenea , mişcările forţate şi bruşte .

Fig.13. Respiraţia artificială executarea de două persoane : inspiraţia Accidentatul trebuie ferit de răceală. Nu va fi aşezat pe pământ umed, pe pardoseală de cărămidă, pe beton sau metal. Se va aşeza sub el ceva cald, va fi acoperit şi încălzit în limita posibilităţilor. Pentru aceasta se vor pune în jurul corpului la picioare sticle cu apă fierbinte, cărămizi sau pietre încălzite şi bine înfăşurate în cârpe pentru a nu-i produce arsuri. Toate aceste măsuri trebuie aplicate imediat şi fără a se opri respiraţia artificială .

1.11. TRUSA SANITARĂ DE PRIM AJUTOR În întreprinderi trebuie să fie desemnate anumite persoane care să răspundă de completarea sistematică a trusei sanitare cu materiale necesare acordării primului ajutor. Trusele trebuie să cuprindă cel puţin următoarele materiale şi substanţe :  pachete aseptice individuale fără pansamente;  pachete aseptice individuale cu pansamente:  pansamente;  pansamente din vată şi tifon pentru pansare în caz de fracturi;  tinctură de iod în sticluţe cu dop şlefuit;  soluţie de acid boric (2 %) pentru spălarea ochitor;  amoniac (soluţie 25 %);  vaselină boricata, valeriană eterată;  hipermanganat de potasiu;  apă oxigenată, vaselina sulfamidă, jecolan;  un pahar sau un ceainic mic, care poate servi atât pentru administrarea medicamentelor, cât şi pentru spălarea ochilor;  garou pentru oprirea hemoragiilor;  şine pliabile şi placaje pentru fixarea membrelor în caz de fracturi sau luxaţiilor ;  săpun, prosoape;  cizme sau galoşi electroizolanţi de cauciuc;  mânuşi electroizolante de cauciuc;  topor cu mâner electroizolant;  prăjină de lemn de diferite mărimi. Este recomandat să existe şi un aparat special pentru respiraţie artificială.

18

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

ACŢIUNEA BIOLOGICA A CURENTULUI ELECTRIC În cele ce urmează ne vom ocupa numai de acţiunea nocivă a curentului electric asupra organismelor vii şi a celui omenesc în special. Importanta cunoaşterii acţiunii dăunătoare a curentului electric asupra organismului omenesc şi cu deosebire a masurilor de prevenire a accidentelor datorate curentului electric, consta pe de o parte in larga răspândire a energiei electrice in mediul industrial dar şi in majoritatea activităţilor desfăşurate de om , cat mai ales in gravitatea consecinţelor imediate sau îndepărtate a accidentelor datorate curentului electric. Riscurile sunt de altfel şi mai ridicate în activităţile casnice , dat fiind că populaţia nu cunoaşte nici cele mai elementare reguli de protecţie şi de asemenea pentru ca aceasta nu are la dispoziţie un echipament de protecţie adecvat aşa cum au muncitorii din industrie. Prin " ELECTROPATOLOGIE ", înţelegem acele tulburări care se produc în organism , atât în momentul " socului electric " - electrotraumatismul propriu-zis - cât şi pe acelea care apar uneori imediat după aceasta sau alteori după mult timp. Frecventa accidentelor produse de curentul electric nu poate fi evaluat cu certitudine , întrucât majoritatea celor care au fost electrocutaţi şi au scăpat cu viata şi fără leziuni vizibile , nu mai solicită nici un fel de ajutor medical şi scapă astfel înregistrărilor şi prelucrărilor statistice.

Cei mai expuşi la acest tip de accidente sunt electricienii. Acţiunea biologica a curentul electric este influenţată în principal de următorii factori: tensiune (V) , intensitate ( A ) - exprima cantitatea de curent care pătrunde in organism , frecventa(Hz) , rezistenta(Q) , durata trecerii curentului electric prin organism ( secunde Accidentul prin electrocutare apare atunci când corpul omului se intercalează accidental intre doua puncte cu potenţiale electrice diferite , situaţie in care prin el circula un curent capabil sa afecteze funcţiile vitale ale corpului ( respiraţia , circulaţia sângelui şi activitatea nervoasa ) Un factor deosebit de important care condiţionează acţiunea curentului electric, este timpul de acţiune, adică durata trecerii acestuia prin organismul omenesc . La durate de trecere foarte scurte , in general de ordinul sutimilor de secunda , contracţia brusca a unor grupe de muşchi, pot chiar fi salvatoare pentru viata , întrucât ea face sa arunce corpul de locul de contact cu conductorul aflat sub tensiune şi sa întrerupă astfel acţiunea dăunătoare a acestuia. Alteori însă , in funcţie de muşchii afectaţi şi de poziţia membrului care a venit in contact cu conductorul sub tensiune , aceasta contracţie duce la încleştarea membrului pe acesta şi in mod fortuit la prelungirea duratei de trecere a curentului electric prin organism. Este cazul mâinilor care în contact cu un conductor sub tensiune , prin contracţia muşchilor flexori ai degetelor fixează mina pe conductor şi face imposibila desprinderea acesteia de sursa de curent. În unele cazuri chiar treceri foarte scurte de curent prin anumite regiuni ale corpului sunt utilizate pentru readucerea la viata a unui electrocutat. Este cazul " defibrilatoarelor inimii " aparate care in esenţa , cu ajutorul a doi electrozi aplicaţi pe piept şi pe spatele toracelui, pe direcţia axului orizontal al inimii, fac sa treacă la comanda celui care încearcă reanimarea , impulsuri electrice cu o tensiune in jurul a 5.000 volţi dar cu o durata mai mica de 1/100 de secunda ( o sutime de secunda ) . O acţiune prelungita a unei tensiuni de 5.000 de volţi ar avea un sfârşit fatal pentru cel care o suporta, in cazul de fata , prin durata extrem de scurta a acţiunii acestuia se încearcă reluarea activităţii normale a inimii prin obţinerea unei contracţii simultane a tuturor fibrelor musculare a muşchiului cardiac, fibre care din cauza electrocutării, prin dereglarea centrilor nervoşi de comanda proprii inimii, se contractau individual, haotic şi fără a putea realiza o acţiune eficienta de pompare a sângelui. Un alt factor important este şi drumul sau traseul pe care îl parcurge curentul electric în trecerea lui prin corp. În general de la punctul de intrare la punctul de ieşire a curentului, traseul nu este perfect liniar, răspândirea făcându-se în forma de " evantai" afectând organismul in totalitate. Curentul electric urmează in corp , conform legilor electricităţii, drumul cel mai scurt, intre zona de intrare şi zona de ieşire. Din acest punct de vedere, traseele cele mai periculoase sunt acelea pe care sunt interpuse inima sau alţi centri nervoşi vitali. Daca spre exemplu , curentul electric intra printr-un deget al mâinii şi iese prin alt deget al aceleiaşi mâini, el va produce cu deosebire leziuni locale - arsuri, paralizii, distrugeri de ţesuturi, etc. În cazul în care curentul intră printr-un picior şi părăseşte corpul prin celalalt picior - bucla picior picior poate sa nu acţioneze asupra întregului corp ci sa producă numai leziuni de a lungul traseului, fără a periclita viata celui electrocutat. Cu totul altfel este situaţia când pe traseul de intrare - ieşire a curentului sunt prinse inima sau crierul.

19

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Sunt considerate din acest punct de vedere ca deosebit de periculoase traseele : mana - mana, mana dreapta - picior stâng şi cap - picioare pentru ca in mod obligatoriu curentul electric trece prin inima şi crier. Unul din factorii importanţi care trebuie luaţi in considerare şi care explica efectele de multe ori paradoxale ale curentului electric , este "rezistenta "pe care ţesuturile organismului o opun trecerii curentului electric. Aceasta rezistenta diferă de la organism la organism de la ţesut la ţesut şi de asemeni este in funcţie de condiţiile de mediu in care se afla organismul expus electrocutării. Din acest punct de vedere se cunoaşte faptul ca rezistenta creste cu vârsta . Copii având in general o rezistenta foarte mica sunt expuşi totdeauna la accidente foarte grave. Stările de boala , alcoolismul acut sau cronic, hipertiroidismul, distoniile neuro -vegetative , stările depresive , etc. fac ca organismul sa aibă o rezistenta mai scăzuta la trecerea curentului electric. Rezistenta organelor interne variază intre 500 şi 1.000 de ohmi dar rezistenta fascicolelor nervoase , a măduvei spinării şi a crierului este aproape nula şi in consecinţa curentul electric va circula fără nici o rezistenta de la o zona la alta a acestor ţesuturi, imprimând prin aceasta şi gravitatea acţiunii acestuia. Pielea constituie ţesutul care opune rezistenta cea mai mare trecerii curentului electric , fiind din acest punct de vedere un adevărat strat izolator pentru organism . Rezistenta pielii variază aproximativ intre 2.000 şi 2.000.000 de ohmi.( Valorile mari ale rezistentei se înregistrează la pielea groasa şi uscata ). Trebuie menţionat ca rezistenta pielii variază in funcţie de foarte mulţi factori. Rezistenta pielii scade şi in consecinţa favorizează pătrunderea curentului electric in caz ca ea este umeda ( mai ales la persoanele care transpira mult in mod obişnuit) , prezintă răni sau chiar înţepături, este subţirei ca de exemplu la subţiori, pleoape , plică coaielor, etc.)sau este murdara şi plina de praf metalic bun conducător de electricitate. Aceiaşi regiune a pielii poate sa-şi modifice rezistenta şi in funcţie de alţi factori cum ar fi temperatura la care se lucrează , diferite afecţiuni dermatologice, etc. De o mare importanta este şi dispariţia stratului de grăsime de pe piele , strat care constituie un izolator foarte bun. Daca însă lucrează sau se spală pe mâini cu benzina sau alţi solvenţi organici sau detergenţi de tipul săpunului, sodei, etc. prin care acest strat de grăsime speciala se îndepărtează , rezistenta pielii scade foarte mult şi in consecinţa pericolul de electrocutare se măreşte. Exista şi o " sensibilitate individuala " fata de acţiunea curentului electric . Unii cercetători interpretează reacţia individuala ca o stare speciala a psihicului accidentatului şi consideră ca alcoolicii, neurastenicii, istericii, epilepticii, melancolicii sau cei cu depresiuni psihice cauzate de probleme familiare sau sociale - pot muri la curenţi a căror intensitate la care oamenii normali rezista . Starea de sănătate sau de boala modifica sensibilitatea organismului fata de curentul electric. S-a dovedit experimental pe animale ca in urma socului operator, a traumatismelor sau in cazul menţinerii prelungite intr-o atmosfera săraca in oxigen , rezistenta la acţiunea curentului electric scade foarte mult. Iradierea cu radiaţii ultraviolete care este un factor tonifiant general creste aceasta rezistenta a organismului. Importanta factorului psihic este demonstrata şi prin aceea ca electrocutări grave se produc mai ales atunci când cel accidentat nu se aşteaptă la aşa ceva şi a fost luat pe nepregătite. În cazul acelora care au o experienţă câştigată şi au in vedere pericolul accidentării ,urmările sunt de multe ori mai puţin grave.

De o mare importanta este şi felul sau starea îmbrăcămintei accidentatului. îmbrăcămintea umeda , murdara de praf, încălţămintea cu talpa subţire sau fixata cu cuie metalice favorizează pătrunderea şi trecerea curentului electric. Condiţiile de mediu şi de munca sunt elemente foarte importante care pot favoriza accidentele prin electrocutare. Umiditatea crescută la locurile de munca , prezenta pulberilor metalice in aerul atmosferic , iluminatul insuficient, spatii de lucru înguste , prezenta obiectelor metalice in jurul zonei de lucru , pardoseli bune conducătoare de electricitate , sunt factori care favorizează producerea accidentelor prin electrocutare şi agravează consecinţele acestora. În problema patogenezei electrotraumatismelor exista încă un mare număr de ipoteze , atât in ceea ce priveşte calea de răspândire a curentului electric in organism cat şi mecanismele intime de acţiune. Cu privire la calea de răspândire se crede ca curentul electric urmează mai ales traseul vaselor sanguine , provocând in acestea diferite modificări şi alterări patologice. Ipoteza se bazează pe faptul ca sângele fiind bogat in săruri şi electroliţi diverşi constituie un foarte bun mediu de conducere al curentului electric. Alţi cercetători considera ca curentul electric urmează traseul celei mai mici rezistente - adică sângele şi vasele sanguine , străbate tot corpul şi produce electrizarea tuturor ţesuturilor dar in principal a ţesutului

20

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

nervos , fapt care are drept consecinţa prin dereglarea funcţiilor acestuia turburări vasomotorii generalizate care explica procesele patologice ulterioare. Alţi cercetători considera ca principalul conducător al curentului electric este ţesutul muscular şi ca contracţia excesiva a tuturor fibrelor musculare din diverse sisteme şi organe explica leziunile care apar ulterior şi in cazul inimii, moartea prin fibrilaţie sau contracţie spasmodica a întregii musculaturi a auricolelor şi ventricolelor. O alta cale care a fost incriminata in conducerea curentului electric în întregul organism este sistemul nervos periferic şi central ( nervii, măduva spinării şi nucleii centrali din crier) ţesut care prin însăşi componenta sa are o conductibilitate extrem de buna , opunând deci o rezistenta minima la trecerea fluxului electric. Leziunile majore privesc atât nucleii centrali vitali cat şi sistemul nervos vegetativ sistem care coordonează întreaga economie a organismului. În ceea ce priveşte mecanismul de acţiune, acesta este un proces complex şi multilateral şi se traduce in final prin acţiunea şi efectele TERMICE, MECANICE şi ELECTROLITICE exercitate asupra celulei vii şi a ţesuturilor organismului. Acţiunea termica explica arsurile şi necrozele de diferite grade datorate căldurii in care s-a transformat energia electrica. Creste temperatura sângelui, a sistemului nervos central şi periferic, a inimii şi in general a tuturor organelor interne, producându- se prin aceasta tulburări funcţionale specifice fiecărui organism supraîncălzit. In unele cazuri, arsuri cu caracter foarte grav se produc chiar daca curentul electric nu a pătruns efectiv in organism şi sunt datorate arcului electric (flamei ) care ia naştere. Este de menţionat ca arsurile respective sunt de o gravitate deosebita întrucât se produc in regiunea fetei iar temperaturile foarte ridicate care se dezvolta (între 4000 - 6000 °C ) pot afecta ochii ducând la orbire. Acţiunea mecanica a curentului electric se manifesta sub forma alterării integrităţii ţesuturilor şi organelor, caracterizate prin rupturi ale pielii, muşchilor, vaselor sanguine şi a ţesutului nervos . De multe ori ele nu se deosebesc de acelea provocate prin lovirea cu un corp dur şi se cunosc cazuri când curentul electric a provocat rupturi ale pielii sau dilacerării de organe fără a lasă nici cea mai mica urma de arsura. Interesant de semnalat este faptul ca in unele cazuri la locul de intrare in organism a curentului electric ( degetul unei mâini de exemplu ) se constata numai o arsura mai superficială sau mai profundă în schimb la locul pe unde curentul electric a părăsit organismul ( picior de exemplu ) se constata o adevărata " explozie " a ţesuturilor respective, cu rupturi întinse ale pielii, a muşchilor, tendoanelor şi chiar a oaselor. Aspectul acesta este foarte util in interpretarea modului de producere al electrocutării şi de concluzionare a aspectelor medico-legale ( accident, sinucidere sau crima ) întrucât modul de manifestare descris poate fi observat numai la persoanele care in momentul atingerii pârtii aflate sub tensiune era in viata nu şi la cadavrele aşezate in mod intenţionat pe părţi ale instalaţiilor aflate sub tensiune pentru a se masca un act criminal comis anterior. Contracţiile puternice care au loc in muşchi sub influenta curentului electric pot duce la ruperea acestora şi la apariţia de hematoame in interior dar aceleaşi contracţii puternice a muşchilor pot duce la dislocarea membrelor din articulaţii ( luxaţii ) şi chiar la fracturi de osoase. De acest lucru trebuie sa se tina seama atunci când se acorda primul ajutor întrucât sunt cunoscute cazuri când manevrele de respiraţie artificiala au provocat dureri imense accidentatului care avea şi fracturi osoase. Trebuie semnalat de asemeni faptul ca in momentul electrocutării prin contracţia brusca a muşchilor spatelui ( mai voluminoşi decât cei ai abdomenului ) corpul accidentatului este aruncat pe spate. In cădere prin lovirea cefei de un corp dur metalic se produc fracturi de baza de craniu , care au drept consecinţa moartea imediata sau după câteva zile . De multe ori accidentul prin electrocutare trece neobservat şi moartea respectiva este etichetata drept simplu accident prin cădere cu fractura de baza consecutiva. Aceasta interpretare greşita creează premiza producerii unor noi electrocutări la acelaşi loc de munca datorita faptului ca nu au fost puse in evidenta adevăratele cauze ale producerii lor. Acţiunea electrolitica produce modificări importante fizico - chimice ale lichidelor extra şi intracelulare pe care le străbate. Prin fenomenul de electroliza intracelulara care se manifesta cu deosebire în cazul curentului continuu in protoplasma celulara ( care poate fi comparata datorita compoziţiei sale cu o adevărata baie galvanica ) prin disocierea electroliţilor prezenţi şi in special a sărurilor de potasiu sau de sodiu prin apariţia de hidrogen născând şi ioni OH, apar acizi puternici ( acid clorhidric ) şi baze puternice (hidroxid de potasiu sau de sodiu) care coagulează proteinele vitale şi duc in mod inerent la moartea celulei. Daca aceste celule fac parte din componenta unui ţesut periferic cu funcţii secundare rezultatul se traduce numai printr-o necroza locala fără importanta prea mare in schimb daca ele sunt componente ale

21

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

unui organ vital - un centru nervos de coordonare al respiraţiei sau al circulaţiei - prin moartea lor antrenează distrugerea întregului centru nervos central şi prin aceasta moartea întregului organism. Modificările electrolitice duc de regula şi la alterări ale echilibrului de membrana celulara cu spargerea acesteia şi eliberarea conţinutului in circulaţia generala . Ruperea celulelor musculare eliberează cantităţi însemnate de mioglobina iar cele ale globulelor roşii sanguine de hemoglobina. Imposibilitatea rinichilor de a elimina prin urina a acestor cantităţi crescute duce la blocarea tubilor renali şi la moartea prin uremie. Acţiunea patogenica a curentului electric asupra organismului se manifesta şi prin fenomene specifice numai materiei vii. Astfel în crier, in muşchii periferici şi in special in muşchiul cardiac , biocurenţii normali şi specifici sufăr modificări importante, modificări care apar pregnant pe electroencefalogramele, electromiogramele şi electrocardiogramele executate experimental direct sub acţiunea curentului electric sau ulterior in cazul când accidentatul a supravieţuit electrocutării. Dereglarea acestor biocurenţi specifici duce şi la dereglarea proceselor bioelectrice interne legate in modul cel mai strâns de funcţiile vitale ale ţesutului viu. Efectele sunt mai evidente la nivelul sistemului nervos central şi se manifesta prin fenomene de excitaţie sau de inhibiţie ale acestuia. In afara efectului direct pe care ii are curentul electric asupra celulei vii apare şi un efect indirect " reflex " datorita sistemului nervos central şi periferic şi cu deosebire a celui care corelează funcţiile vegetative. Problema cea mai controversata in electropatologie este patogenia morţii adică a mecanismului intim care duce la încetarea funcţiilor vitale . În ultimul timp s-au obţinut rezultate deosebite privind studiul mecanismului morţii şi sintetizându-le pe toate acestea se poate afirma ca de regula moartea se datoreşte fibrilaţiei ventriculare cauzata de o dereglare a conductibilităţii nervoase prin care este comandata contracţia fibrelor musculare şi nu de distrugerea propriu zisa a acestora. Este de remarcat ca pericolul apariţiei unei fibrilaţii ventriculare este mai mare sub acţiunea curentului alternativ de tensiuni mici 127 - 380 volţi şi frecvenţa de 50 Hz - în timp ce la tensiuni mai mari se produce o blocare totala a cordului. S-a constatat cazuri de fibrilaţie ventriculara chiar in cazul când masa principala a curentului electric nu a trecut direct prin inima ci numai periferic ca de exemplu picior - picior - s-a tras concluzia ca aceasta fibrilaţie poate fi datorata atât acţiunii directe a curentului electric asupra centrilor nervoşi de comanda proprii inimii cat şi unei acţiuni reflexe prin intermediul sistemului nervos central. Exista şi alte păreri privind alte mecanisme care ar putea explica moartea prin electrocutare. Printre acestea pot fi citate : socul - asemănător socului din traumatismele mecanice obişnuite, paralizia centrilor respiratorii, spasmul prelungit al glotei cu asfixia consecutiva şi contracţia de tip tetanic a muşchilor respiratori cu imposibilitatea de a mai efectua mişcările respiratorii şi moartea consecutiva lipsei de aport de oxigen către ţesuturi şi in special către centrii nervoşi.

Simptomatologie şi clinică De cele mai multe ori contactul direct sau indirect cu parţi aflate sub tensiune mare duce la pierderea imediata a cunoştinţei astfel ca electrocutatul - in cazul in care a putut fi readus la viata nu îşi mai aminteşte nimic din cele întâmplate şi nici nu poate relata ceea ce a simţit pe timpul cat a fost sub influenta curentului electric. In alte cazuri insa , atunci când tensiunea şi intensitatea curentului electric au fost de valori mai mici sau când trecerea curentului electric nu s-a făcut direct şi exclusiv numai prin corpul accidentatului acesta a putut descrie o simptomatologie cu caracter subiectiv . Aceasta se caracterizează în principal prin spaima caracteristică cu senzaţia morţii iminente, dureri violente generalizate în tot corpul dar mai ales în membrul sau regiunea care a fost in contact cu partea aflata sub tensiune. Apar contracturi dureroase ale muşchilor, senzaţia ca tot corpul se închirceşte, ca respiraţia devine din ce in ce mai grea şi mai ales cu imposibilitatea de a striga şi cere ajutor din cauza senzaţiei de sufocare şi constricţie a gatului. Unii accidentaţi au relatat ca pe toata durata cat au fost sub acţiunea curentului electric au avut impresia ca din ochi le ieşeau mănunchiuri de scântei fapt care demonstrează şi afectarea organului vizual. Daca accidentatul a fost scos la timp de sub acţiunea curentului electric simptomele acuzate se leagă cu deosebire de organul cel mai lezat - arsura , luxaţie , fractura , etc. - dar totdeauna şi de cele interesând sistemul nervos central şi periferic. Se instalează astfel o cefalee foarte puternica , vărsături de tip nervos central, depresiune psihica , confuzii mintale şi chiar accese epileptiforme.

22

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Atingerea sistemului nervos neuro vegetativ se traduce printr-o simptomatologie caracteristica în care pe primul plan apar : irascibilitatea intensa , fatigabilitatea rapidă hiperhidroza generalizata - dar mult mai accentuata la nivelul palmelor - cefalee persistenta , tulburări ale somnului - insomnie rebela — somn scurt şi agitat, coşmaruri, etc. La alţi accidentaţi, după electrocutare s-au evidenţiat şi alte tulburări vaso - motorii ca : dureri intense precordiale , tachicardie , aritmii, etc. În domeniul sistemului nervos periferic, tulburările care apar au un caracter violent şi rebel la încercările de tratament. De cele mai multe ori leziunile au un caracter ireversibil. Ele se caracterizează prin : tulburări de sensibilitate , pareze , paralizii, dureri de a lungul traiectelor nervoase , tremurături, modificări ale cronaxiei motorii şi senzitive. De multe ori deşi accidentatul a fost salvat rămân cu caracter permanent tulburări ale sistemului nervos central, de tipul psihozelor. Se semnalează o teama exagerata de curentul electric , tulburări de memorie , stări de confuzie, epilepsie şi stări schizofrenice. Alte manifestări sunt legate de lezarea unor glande cu secreţie interna . Astfel lezarea tiroidei duce la sindromul de hipertiroidism cu căderea parului, uscăciunea pielii, adipozitate crescută. Alteori poate apare insa un sindrom de hipertiroidism cu : tachicardie , pierdere masivă ponderala. Atingerea ovarelor se manifesta prin scăderea funcţionala fie prin exagerarea funcţiilor acestora Afectarea pancreasului se traduce prin modificări ale glicemiei( creşterea sau scăderea zahărului sanguin )care poate merge pana la instalarea unui adevărat diabet zaharat. Localizarea selectiva a procesului patologic depinde în special de starea funcţionala a organelor in timpul electrocutării. Organele deja bolnave sau cu o funcţionalitate deja compromisa reacţionează mai violent şi mai durabil la acţiunea socului electric. După soc se pot pune in evidenta complicaţii a unor afecţiuni existente anterior dar oarecum inaparente. S-a constatat de exemplu ca se accentuează durerile la cei suferind de ulcer gastric cronic, la fel la aceea cu ulcer duodenal reapar durerile in fracturile vechi chiar daca acestea au fost bine consolidate, etc. Tot ca o tulburare cu caracter general poate fi menţionata şi scăderea activităţii fagotitare a leucocitelor sanguine cu scăderea marcata a rezistentei organismului fata de infecţiile exo sau endogene. Un alt grup de manifestări şi simptome este legat de acţiunea termica a curentului electric. Temperaturile crescute care se dezvolta sub acţiunea acestuia pot provoca leziuni ce merg de la simple eriteme ale pielii pana la carbonizarea completa atât a ţesuturilor moi cat şi a celui osos - mai ales la locurile de intrare şi ieşire a curentului electric. De o mare valoare diagnostica este prezenta aşa numitelor semne electrice care nu apar pe corpul accidentatului numai daca acesta era viu in momentul contactului cu părţi aflate sub tensiune. Ele apar ca nişte mici pete in dimensiune de 2 - 5 cm, deforma rotunda ovala sau chiar liniara , de culoare cenuşie sau galben - cenuşie de consistenţă pergamentoasa , fără proeminenta ba uneori chiar uşor excavatecare se observa pe pielea celui accidentat pe direcţia de trecere a curentului electric. In cazul in care accidentatul a fost readus la viata se constata ca ele sunt nedureroase şi nu se infectează şi dispar de la şine după ceva timp. Acţiunea mecanica a curentului electric se traduce prin simptome care privesc in special lezarea aparatului locomotor. Contracţiile musculare violente dau in afara durerilor foarte puternice in muşchii respectivi, hematoame prin rupere de fibre musculare şi de vase sanguine, luxaţii şi chiar fracturi ale oaselor mari, oaselor lungi in special şi chiar fracturi ale coloanei vertebrale. Mecanismul de producere a fracturilor de baza de craniu a fost amintit deja. Aceste leziuni traumatice trebuiesc diferenţiate de cele pur traumatice care pot apare datorita căderii sau proiectării accidentatului de către socul electric. Alteori se produc leziuni mecanice care nici nu pot fi explicate. Au fost descrise leziuni grave ale organelor interne ca : ruperi de diafragma, rupturi ale ţesutului pulmonar hemoptiziile consecutive, dilataţii bruşte ale cordului şi aortei, rupturi de ficat cu hepatite cronice , colite gastroenterite , etc. În prezenta unei simptomatologii atât de bogate şi de variate greutatea consta tocmai in a aprecia corect care sunt leziunile cauzate de socul electric, care sunt preexistente acestuia şi numai reactualizate de acesta şi care sunt in exclusivitate produse de el.

23

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Prevenirea accidentelor prin electrocutare Prevenirea accidentelor prin electrocutare în unităţile industriale şi pe şantierele de construcţii este o problema prioritara a colectivului de control Securitate şi Sănătate din cadrul ITM Botoşani. Pentru asigurarea protecţiei împotriva pericolelor generate echipamentele electrice , trebuie prevăzute următoarele masuri tehnice ;  persoanele sa fie protejate fata de pericolul de vătămare care poate fi generat la atingerea directa sau indirecta a pârtilor aflate sub tensiune;  sa nu se producă temperaturi, arcuri electrice sau radiaţii care sa pericliteze viata sau sănătatea oamenilor;  construcţia echipamentelor tehnice sa fie adecvata pentru ca sa nu se producă incendii şi explozii;  persoanele şi bunurile sa fie protejate contra pericolelor generate de echipamentul electric ;  izolaţia echipamentelor electrice sa fie corespunzătoare pentru condiţiile prevăzute. Pentru protecţia împotriva electrocutării prin atingere directa trebuie sa se aplice masuri tehnice şi organizatorice. Masurile tehnice care pot fi folosite pentru protecţia împotriva electrocutării prin atingere directa sunt:

 acoperiri cu materiale electroizolante ale pârtilor active ale instalaţiilor şi echipamentelor electrice;  închideri in carcase sau acoperiri cu învelişuri exterioare; îngrădiri;  scoaterea de sub tensiune a instalaţiei sau echipamentului electric la care urmează a se efectua lucrări şi verificarea lipsei de tensiune;  utilizarea de dispozitive speciale pentru legări la pământ şi in scurtcircuit;  folosirea mijloacelor de protecţie electroizolante;  alimentarea la tensiune foarte joasa de protecţie;  egalizarea potenţialelor şi izolarea fata de pământ a platformei de lucru. Masuri organizatorice care pot fi aplicate împotriva electrocutării prin atingere directa :  executarea intervenţiilor la instalaţiile electrice ( depanări , reparări , racordări ,etc.) trebuie să se facă numai de personal calificat in meseria de electrician , autorizat şi instruit pentru lucru respectiv;  executarea intervenţiilor in baza uneia din formele de lucru ( autorizaţie de lucru , instrucţiuni tehnice interne de protecţie a muncii, atribuţii de serviciu , a dispoziţiilor verbale , procese verbale , obligaţiilor de serviciu sau pe proprie răspundere);  delimitarea materiala a locului de munca (îngrădire );  organizarea şi executarea verificărilor periodice ale masurilor tehnice de protecţie împotriva atingerii directe.

Atingere indirecta Pentru evitarea electrocutării prin atingere indirecta trebuie sa se aplice doua masuri de protecţie : o măsura de protecţie principala , care sa asigure protecţia in orice condiţii şi o măsura de protecţie suplimentara , care sa asigure protecţia în cazul deteriorării protecţiei principale. Cele doua masuri de protecţie trebuie sa fie astfel alese încât sa nu se anuleze una pe cealaltă. În locurile puţin periculoase din punctul de vedere al pericolului de electrocutare este suficienta aplicarea numai a unei masuri, considerată principala.

Masurile de protecţie pentru evitarea accidentelor prin electrocutare, prin atingere indirecta o o o o o o o o o

folosirea tensiunilor foarte joase de securitate; legarea la pământ; legarea la nulul de protecţie; izolarea suplimentara de protecţie , aplicata utilajului ; izolarea amplasamentului; separarea de protecţie; egalizarea şi/sau dirijarea potenţialelor; deconectarea automata in cazul apariţiei tensiunii sau a unui curent de defect periculoase; folosirea mijloacelor de protecţie electroizolante.

Accidentele prin electrocutare se pot produce: a) prin atingere directa a pârtilor aflate sub tensiune datorita izolării necorespunzătoare , a lipsei îngrădirii, elementelor aflate sub tensiune, a lucrărilor de reparaţii a instalaţiilor sau echipamentelor tehnice aflate sub tensiune , neutilizarea echipamentului electroizolant, nerespectarea prevederilor din normele specifice de securitate a muncii la efectuarea diferitelor lucrări, etc.; b) prin atingere indirecta a unor elemente conductoare ale instalaţiilor care in mod normal nu sunt sub tensiune , dar care au ajuns accidental sub tensiune datorita unui defect de izolaţie a pârtilor aflate sub tensiune sau datorita unor influente electromagnetice sau electrostatice.

24

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Împărţirea pericolelor in cele doua categorii ( atingere directa şi atingere indirecta ) a fost impusa de partea concreta a producerii accidentelor prin electrocutare. Împotriva electrocutării prin atingere directa a instalaţiilor sau echipamentelor aflate sub tensiune omul este prevenit prin simţul văzului , pe când împotriva riscului de electrocutare prin atingere indirecta nu poate fi preîntâmpinat de vreun simt al omului.

Mijloacele de protecţie , pentru cele doua categorii sunt diferite. Pentru prevenirea electrocutărilor prin atingere directa un rol important il au cunoaşterea şi aplicarea prevederilor normelor specifice de securitate a muncii pe baza cărui personalul a fost instruit sa nu atingă elementele aflate sub tensiune , să folosească mijloacele individuale de protecţie adecvate şi sa respecte masurile organizatorice impuse. Pentru prevenirea accidentelor prin atingere indirecta rolul decisiv ii au diferitele sisteme de protecţie cu care sunt dotate instalaţiile electrice şi care acţionează in caz de defect de izolaţie , prin limitarea tensiunilor de atingere la valori nepericuloase sau prin deconectarea rapida a instalaţiei defecte. Vom prezenta şi vom comenta câteva scheme de principiu care exemplifica riscurile de electrocutare prin atingere indirecta şi masurile care trebuie luate pentru diminuarea riscurilor de electrocutare. Figura nr.1. reprezintă o reţea electrică cu neutrul transformatorului izolat fata de pământ, unde aparatajul electric nu este legat la pământ. Se poate vedea ca in cazul unui defect de izolaţie pe faza " 1 " curentul de defect trece direct prin corpul omului electrocutându-l. Acesta este un caz tipic de electrocutare prin atingere indirecta , in care aparatajul electric nu a fost legat la pământ.

Fig. 1. PERICOL DE ELECTROCUTARE LA UN UTILAJ FĂRĂ PROTECŢIE ÎNTR-O REŢEA CU NEUTRUL IZOLAT Figura nr.2. reprezintă protecţia prin legare la pământ intr-o reţea cu neutrul izolat. Daca aparatajul electric este prevăzut cu o priză de pământ ce are o rezistenta de dispersie de maxim 10 ohmi riscul de a fi electrocutat omul se reduc deoarece rezistenta corpului omenesc este considerată a fi intre 1000 şi 3000 de ohmi in cazul unei atingeri indirecte. Deci prin corpul omului va trece un curent electric foarte mic ( în jur de 10 mA ) in timp ce prin priza de pamat va trece aproape întreaga cantitate de curent. Figura nr.3 intr-o reţea cu neutrul izolat cu ambele aparate legate la pământ apar doua defecte de izolaţie , exemplu pe fazele 1 şi 2. Deşi ambele aparate sunt legate la pământ pericolul electrocutării creste deoarece diferenţa de tensiune creste intre cele doua faze ( care poate fi de 380 sau 6000 volţi).

25

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig. 2. PROTECŢIA PRIN LEGARE LA PĂMÂNT ÎNTR-O REŢEA CU NEUTRUL IZOLAT

Fig.3 Figura nr.4 daca cele doua aparate din figura 3 vor fi legate între ele printr-un conductor ( cu o rezistenta sub 2 ohmi) pericolul de electrocutare scade. In acest caz se produce un scurtcircuit bifazic situaţie in care protecţia electrica trebuie sa acţioneze prin întreruperea tensiunii electrice de alimentare. Daca protecţia electrica este corect realizata atunci timpul declanşării va fi suficient de scurt şi probabilitatea producerii electrocutării este redusa. Figura nr.5 in care se prezintă trecerea curentului electric prin om in cazul unui defect de izolaţie la un utilaj legat la pământ, alimentat de la o reţea legata la pământ. În cazul in care utilajul ( motorul in acest caz ) este legat la pământ cea mai mare cantitate de curent se va scurge prin priza iar prin om o cantitate mica crescând în acest mod şansele de a reduce riscul de electrocutare.

26

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig.4. PERICOLUL DE ELECTROCUTARE ÎN CAZUL PUNERII DUBLE LA PĂMÂNT

Fig.5. TRECEREA CURENTULUI ELECTRIC PRIN OM ÎN CAZUL UNUI DEFECT DE IZOLAŢIE LA UN UTILAJ LEGAT LA PĂMÂNT , ALIMENTAT DE LA REÂEA LEGATĂ LA PĂMÂNT

Figura nr.6 reprezintă protecţia prin legarea la nulul de protecţie intr-o reţea cu neutrul legat la pământ. Figura nr. 7. reprezintă protecţia prin legare la nulul de protecţie şi suplimentar la pamat. Figura nr.8 reprezintă realizarea protecţiei prin legare la nul suplimentată prin legare la pământ pentru utilajele mobile. Cum de foarte multe ori în practică de regula pe şantierele de construcţii sau în cazul utilajelor mobile nu sunt respectate în totalitate condiţiile privind asigurarea unei rezistente de dispersie corespunzătoare a prizelor de pământ, menţinerea continuităţii conductorului de protecţie, asigurarea unui timp scurt de deconectare specialiştii au proiectat şi realizat doua aparate cu ajutorul cărora sa reducă riscul electrocutării prin atingere indirecta. Astfel a fost realizat aparatul care asigură protecţia automata la curent de defect (PACD) şi releul pentru controlul rezistentei de izolaţie , utilizat obligatoriu in reţelele cu neutrul izolat din excavaţiile subterane şi din instalaţiile de foraj-extracţie ţiţei şi gaze naturale.

27

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Fig.6. PROTECŢIA PRIN LEGARE LA NUL

Fig.7. PROTECŢIA PRIN LEGARE LA NUL SUPLIMENTATĂ PRIN LEGARE LA PĂMÂNT

Fig.8. REALIZAREA PROTECŢIEI PRIN LEGARE LA NUL SUPLIMENTATĂ PRIN LEGARE LA PĂMÂNT , PENTRU UTILAJE MOBILE

28

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Primul ajutor în cazul accidentelor prin electrocutare În cazul accidentelor prin electrocutare este evident ca numai 'întâmplător se poate beneficia de ajutor calificat. Din acest motiv , succesul primului ajutor depinde de competenta celor prezenţi in momentul accidentului. Se cunoaşte faptul ca in foarte multe cazuri de electrocutare , moartea este numai aparenta şi ca încetarea bătăilor inimii şi oprirea mişcărilor respiratorii sunt fenomene reversibile , tot ce trebuie făcut este tocmai de a încerca sa facem ca inima şi plămânii sa-şi recapete mişcările normale . În practica , se întâlnesc doua situaţii: o accidentatul nu se poate desprinde de instalaţia electrica ; o accidentatul s-a desprins de instalaţia electrica , nemaifiind in contact cu aceasta şi nici in imediata ei apropiere. În ambele situaţii, persoana care acţionează pentru acordarea primului ajutor, salvatorul (salvatorii ) trebuie sa constate cu operativitate situaţia concreta a victimei şi sa hotărască modul de acţionare, astfel încât sa nu-şi pericliteze integritatea corporala sau chiar viaţa , expunându-se aceluiaşi risc.

Scoaterea accidentatului de sub influenta curentului electric Prima operaţie în succesiunea acţiunii de acordare a primului ajutor in caz de accidentare prin electrocutare, este scoaterea accidentatului de sub acţiunea sau influenta curentului electric. Pentru scoaterea accidentatului de sub acţiunea curentului electric din instalaţiile cu tensiunea de lucru sub 1000 V se procedează astfel: Daca accidentatul este în contact cu instalaţia electrica şi se afla undeva la înălţime: Analizaţi situaţia şi cunoscând faptul ca după întreruperea tensiunii, muşchii se relaxează , existând posibilitatea căderii accidentatului, luaţi preventiv masuri de evitare a acestei consecinţe. sprijiniţi accidentatul cu proptele izolante sau organizaţi atenuarea căderii prin prinderea victimei ori prin plasarea pe sol a unor suporturi groase la locul eventualei căderi - paie, materiale textile , crengi, etc. Acţionaţi pentru întreruperea tensiunii prin deschiderea întrerupătorului de alimentare , in lipsa acestuia prin deschiderea separatorului, scoaterea siguranţelor, scoaterea din priza , de la caz la caz. Daca scoaterea de sub tensiune a instalaţiei necesită timp, defavorizând operativitatea intervenţiei, scoateţi accidentatul de sub tensiune prin utilizarea oricăror materiale sau echipamente electroizolante care sunt la îndemâna , astfel încât să se reuşească îndepărtarea accidentatului de zona de pericol. În situaţia unui accident in instalaţiile cu tensiuni de lucru de peste 1000 V, trebuie cunoscut faptul ca însăşi apropierea de accidentat poate prezenta pericol pentru salvator. Se vor efectua următoarele manevre, după caz : o deconectarea instalaţiei ( scoaterea de sub tensiune ) o poate face numai o persoana care cunoaşte bine instalaţia iar scoaterea accidentatului din instalaţiile aflate sub tensiune este permisa numai după deconectare. Se va cere ajutor prin orice mijloace disponibile : prin strigat, telefonic , prin radio , prin mesager, etc. o scoaterea accidentatului din instalaţia aflata sub tensiune este permisa numai acolo unde operaţia poate fi făcuta de către personal special instruit in acest sens şi care utilizează echipament de protecţie electroizolant ( mănuşi şi cizme electroizolante de înaltă tensiune, etc.). Daca din cauza arcului electric provocat de accidentat ca urmare a atingerii instalaţiei electrice i s-au aprins hainele fără ca el sa fie in contact sau in imediata apropiere a instalaţiei electrice sub tensiune , se va acţiona pentru stingerea hainelor aprinse , prin înăbuşire. Este de preferat ca accidentatul sa fie culcat la pământ in timpul acestor intervenţii ştiut fiind ca mişcarea acestuia ca o " torta vie " îngreunează şi agravează in acelaşi timp acţiunile de salvare.

Determinarea stării accidentatului După scoaterea accidentatului de sub tensiune şi in afara pericolului generat de acesta , se va determina starea clinica a victimei printr-o examinare rapida , deoarece tot ceea ce urmează sa se facă in continuare depinde de aceasta stare. Acţiunile de ajutor sunt diferenţiate , in funcţie de starea accidentatului: daca accidentatul este conştient; daca accidentatul este inconştient; daca accidentatul prezintă vătămări sau răniri.

Daca accidentatul este conştient În aceasta situaţie examinarea este uşurata de faptul ca se poate stabili contact verbal cu accidentatul.

29

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Acest contact trebuie realizat sub forma întrebărilor, concomitent cu acţiunea de calmare , de liniştire a accidentatului ( aşează-te , culca-te şi stai liniştit, respira adânc şi regulat, cum s-a întâmplat accidentul, te supară ceva , ai ameţeli, te supară inima ). În timpul întrebărilor se caută vizual eventualele semne exterioare ale stării de rău (culoarea pielii, transpiraţia fetei şi a palmelor, prezenta şi caracteristicile respiraţiei şi ale pulsului.

Daca accidentatul este inconştient Se consideră în stare de inconştienta acel accidentat căruia ii lipsesc reflexele de autoapărare şi capacitatea de mişcare autonoma. Funcţiile vitale de baza - respiraţia şi circulaţia - pot fi satisfăcătoare. Procedaţi după cum urmează ; Daca din circumstanţele producerii accidentului nu rezulta vătămări şi leziuni care ar contraindica intrun mod evident mişcarea şi deplasarea accidentatului ( de exemplu : căderea cu urmări grave leziuni şi vătămări, fracturi, hemoragii), aşezaţi accidentatul intr-o poziţie care sa permită examinarea sa, adică in poziţie culcat pe spate pe o suprafaţa plana şi suficient de rigida Se face recomandarea de a nu fi mişcat inutil accidentatul deoarece pot exista vătămări ascunse, pentru care mişcarea ar fi contraindicata. o desfaceţi hainele la gat, piept şi zona abdominala. o verificaţi starea respiraţiei şi existenta pulsului În cazul lipsei funcţiilor vitale, fără a mai ţine seama de eventualele interdicţii de mişcare a accidentatului, i se va face respiraţie artificiala sau reanimare cardio-respiratorie. modalitatea de acordare a primului ajutor şi in general orice intervenţie se stabilesc in funcţie de starea concreta a accidentatului . La accidentele prin electrocutare se pot produce arsuri, fracturi, tulburări de vedere, etc. Simptomele dureroase ale acestor vătămări sunt semnalate de accidentaţii aflaţi in stare de conştienta. În cazul celor care şi-au pierdut cunoştinţa , cercetarea vătămărilor trebuie făcuta abia după ce s-a constatat starea satisfăcătoare a respiraţiei şi a pulsului. Întrucât masurile de reanimare la locul accidentării pot dura timp îndelungat, pentru a se evita răcirea corpului celui accidentat, acesta va fi învelit in paturi calde şi daca este posibil se vor aplica sticle cu apa calda pe picioare şi pe părţile laterale ale corpului. Menţinerea temperaturii corpului la un nivel corespunzător este o măsura tot atât de importanta ca şi cele ale respiraţiei artificiale şi a masajului cardiac, întrucât are drept scop principal evitarea coagulării sângelui in vasele sanguine periferice. Este de la şine înţeles ca daca sângele în aceste vase s-a coagulat toate masurile de a activa circulaţia sângelui sunt de prisos. Din acest punct de vedere apare de neconceput şi sălbateca practica " îngropării în pământ a electrocutatului". Prin aceasta nu facem decât să grăbim instalarea morţii.

30

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

HOTĂRÂRE DE GUVERN NR. 457/18.04.2003 PRIVIND ASIGURAREA SECURITĂŢII UTILIZATORILOR DE ECHIPAMENTE ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE Publicat in Monitorul Oficial, Partea I nr. 311 din 08/05/2003 În temeiul art. 107 din Constituţie, al art. 5 din Legea nr. 608/2001 privind evaluarea conformităţii produselor, al art. 6 din Ordonanţa Guvernului nr. 21/1992 privind protecţia consumatorilor, republicata, cu modificările si completările ulterioare, precum si al art. 12 alin. (4) si al art. 47 alin. (1) din Legea protecţiei muncii nr. 90/1996, republicata, cu modificările ulterioare, Guvernul României adopta prezenta hotărâre. Art. 1. - (1) Prezenta hotărâre se aplica unor echipamente electrice de joasa tensiune fabricate în tara sau importate, destinate pieţei interne. (2) În sensul prezentei hotărâri, prin echipament electric de joasa tensiune se înţelege orice aparat sau echipament proiectat sa fie utilizat la o tensiune nominala cuprinsa între 50 V-1.000 V în curent alternativ si 75 V-1.500 V în curent continuu. (3) Nu sunt supuse prevederilor prezentei hotărâri echipamentele electrice si fenomenele fizice prevăzute în anexa nr. 2 Art. 2. - (1) Echipamentele electrice prevăzute la art. 1 alin. (1) si (2), construite în concordanta cu bunele practici inginereşti în materie de securitate în vigoare în România sau în Uniunea Europeana, pot fi introduse pe piaţa sau utilizate numai daca nu pun în pericol securitatea oamenilor, animalelor domestice si a bunurilor mobile si imobile, atunci când sunt instalate, utilizate si întreţinute conform destinaţiei si specificaţiilor. (2) Prin practici inginereşti se înţelege ansamblul de activităţi, de la proiectarea produsului pana la recepţia produsului finit, incluzând activităţi de control si verificare, desfăşurate si consemnate în documentele firmei producătoare. (3) Cerinţele esenţiale de securitate menţionate la alin. (1) sunt prevăzute în anexa nr. 1. Art. 3. - Echipamentele electrice de joasa tensiune care îndeplinesc cerinţele esenţiale de securitate prevăzute la art. 2 si sunt supuse condiţiilor prevăzute la art. 4 si 7 nu pot face obiectul interzicerii introducerii pe piaţa si punerii în funcţiune din considerente de securitate. Art. 4. - (1) Este interzisa introducerea pe piaţa sau utilizarea echipamentelor electrice de joasa tensiune care nu îndeplinesc cerinţele esenţiale de securitate prevăzute în anexa nr. 1. (2) Se considera ca sunt respectate cerinţele esenţiale de securitate prevăzute în anexa nr. 1 daca echipamentele electrice de joasa tensiune sunt conforme cu standardele romane si/sau cu standardele naţionale ale statelor membre ale Uniunii Europene, care adopta standardele europene armonizate, ale căror numere de referinţa au fost publicate în Jurnalul Oficial al Comunitarilor Europene. (3) Lista standardelor romane din domeniul echipamentelor electrice de joasa tensiune, care adopta standardele europene armonizate, se aproba prin ordin comun al ministrului industriei si resurselor si al ministrului muncii si solidarităţii sociale si se publica în Monitorul Oficial al României, Partea I. Aceasta lista va fi actualizata periodic. (4) În cazul în care standardele europene armonizate, astfel cum sunt definite la alin. (2), nu au fost încă adoptate si publicate, se considera ca echipamentele electrice de joasa tensiune sunt conforme cu prevederile art. 2 daca sunt fabricate conform cerinţelor de securitate cuprinse în standardele naţionale în vigoare sau cu prevederile de securitate elaborate de Comisia Internaţionala pentru Reguli de Aprobare a Echipamentelor Electrice (CEE) ori de Comisia Electrotehnica Internaţionala (CEI). (5) Atunci când se importa un echipament electric de joasa tensiune dintr-un stat membru al Uniunii Europene în condiţiile în care nu exista standarde sau prevederi de securitate, astfel cum sunt definite la alin. (2) si (4), în scopul introducerii pe piaţa sau al asigurării liberei circulaţii, se considera ca acesta este conform cu prevederile art. 2 daca a fost fabricat conform cerinţelor de securitate cuprinse în standardele în vigoare în tara producătorului si daca acestea asigura un nivel de securitate echivalent cu acela din România. Art. 5. - Se interzice distribuitorilor de energie electrica, în condiţiile legii, sa impună utilizatorilor de echipamente electrice de joasa tensiune, pentru conectare la reţea si pentru furnizarea energiei electrice, condiţii de securitate suplimentare celor prevăzute în anexa nr. 1. Art. 6. - (1) Când se constata ca un echipament electric de joasa tensiune nu satisface cerinţele esenţiale de securitate prevăzute în anexa nr. 1, organele de control vor lua masuri de retragere de pe piaţa si interzicerea introducerii pe piaţa. (2) Reintroducerea pe piaţa a unui echipament electric de joasa tensiune se efectuează numai după îndeplinirea condiţiilor prevăzute la art. 2 alin. (1) si (3).

31

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

(3) În cazul situaţiilor prevăzute la alin. (1) organele de control vor informa în scris, după caz, Ministerul Industriei si Resurselor sau Ministerul Muncii si Solidarităţii Sociale, indicând motivele deciziilor si specificând următoarele: a) daca neconformitatea constatata se datorează unor deficiente ale standardelor care adopta standardele europene armonizate prevăzute la art. 4 alin. (2) sau prevederilor de securitate prevăzute la art. 4 alin. (4) si (5); b) daca neconformitatea constatata se datorează aplicării greşite a standardelor sau prevederilor prevăzute la art. 4 alin. (2), (4) si (5); c) daca neconformitatea constatata este atribuita nerespectării bunelor practici inginereşti prevăzute la art. 2. (4) Ministerul Industriei si Resurselor sau, după caz, Ministerul Muncii si Solidarităţii Sociale vor informa de îndata statele membre implicate si Comisia Europeana asupra neconformitatilor constatate si a masurilor luate, potrivit prevederilor alin. (1) si (3). Art. 7. - (1) Înainte de introducerea pe piaţa, echipamentele electrice prevăzute la art. 1 trebuie sa poarte marcajul european de conformitate CE, prevăzut la art. 8 alin. (1), în conformitate cu Legea nr. 608/2001 privind evaluarea conformităţii produselor, si în anexa nr. 3 lit. A, care atesta conformitatea acestuia cu prevederile prezentei hotărâri, inclusiv cu procedurile de evaluare a conformităţii prevăzute în anexa nr. 4. (2) La solicitarea organelor de control, producătorul, reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau întrun stat membru al Uniunii Europene ori importatorul trebuie sa prezinte un raport de încercări în care este atestata conformitatea echipamentului electric de joasa tensiune cu prevederile prevăzute la art. 2 si în anexa nr. 1. Acest raport va fi întocmit de un organism recunoscut, conform procedurii prevăzute la art. 9. (3) Pentru echipamentele electrice de joasa tensiune introduse pe piaţa cu marcaj CE producătorul ori reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene întocmeşte si păstrează dosarul tehnic de conformitate, care va fi prezentat spre examinare, la cerere, organului de control. În măsura în care organele de control considera necesar pentru înţelegerea conţinutului, acestea pot solicita traducerea în limba romana a unor documente care însoţesc echipamentele din import. În cazul în care nici producătorul, nici reprezentantul sau autorizat nu au sediul în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene, obligaţia de a deţine dosarul tehnic de conformitate revine persoanei responsabile cu introducerea pe piaţa a echipamentului electric. (4) Conformitatea echipamentului electric de joasa tensiune cu cerinţele prezentei hotărâri trebuie certificata printr-o declaraţie de conformitate emisa de producător ori de reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene, conform modelului prevăzut în anexa nr. 5. Art. 8. - (1) Producătorul sau reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene aplica într-un mod vizibil, uşor lizibil si durabil marcajul CE pe echipamentul electric de joasa tensiune, ambalaj, instrucţiuni de exploatare sau pe certificatul de garanţie. (2) În cazul în care echipamentului electric de joasa tensiune îi sunt aplicabile si alte reglementari care prevăd aplicarea marcajului CE, marcajul va trebui sa ateste conformitatea cu prevederile tuturor acestor reglementari. (3) În cazul în care una sau mai multe dintre aceste reglementari permit producătorului, pentru o perioada de tranziţie, sa aleagă reglementările aplicabile, marcajul CE va indica conformitatea numai cu reglementările aplicate de producător. În acest caz datele de identificare a reglementarilor aplicate, aşa cum au fost ele publicate în Jurnalul Oficial al Comunitarilor Europene, trebuie sa fie menţionate în documentele, notele sau instrucţiunile prevăzute de reglementari si care însoţesc echipamentele electrice. (4) Se interzice aplicarea pe echipament a oricărui marcaj asemănător cu marcajul CE, care ar putea induce în eroare organele de control sau utilizatorii. Este admisa totuşi aplicarea altui marcaj pe echipamentul electric de joasa tensiune, pe ambalaj, pe instrucţiunile de prezentare sau pe certificatul de garanţie, cu condiţia ca vizibilitatea si lizibilitatea marcajului CE sa nu fie diminuate. (5) Atunci când organele de control constata ca marcajul CE a fost aplicat nejustificat, producătorul ori reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene va fi obligat sa ia toate masurile pentru ca aceasta încălcare sa înceteze, iar echipamentul electric de joasa tensiune sa se supună prevederilor referitoare la acest marcaj, conform prevederilor art. 7 alin. (1). (6) Daca neconformitatea prevăzuta la alin. (5) continua, organele de control vor restricţiona sau vor interzice, după caz, introducerea pe piaţa a echipamentului electric de joasa tensiune, în conformitate cu procedura prevăzuta la art. 6. Art. 9. - (1) Recunoaşterea laboratoarelor si/sau a organismelor pentru evaluarea conformităţii cu cerinţele esenţiale de securitate din domeniul echipamentelor electrice de joasa tensiune se face, după caz, de Ministerul Industriei si Resurselor sau de Ministerul Muncii si Solidarităţii Sociale, pe baza unei metodologii de evaluare proprii, aprobata prin ordin al ministrului autoritarii respective. (2) Listele organismelor/laboratoarelor recunoscute în condiţiile prevăzute la alin. (1) se aproba prin ordin al ministrului industriei si resurselor si, după caz, al ministrului muncii si solidarităţii sociale si se actualizează periodic. (3) Listele cuprinzând organismele recunoscute în condiţiile prevăzute la alin. (1) pentru efectuarea

32

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

rapoartelor de încercări, prevăzute la art. 7 alin. (2), inclusiv modificările si/sau actualizările acestora, se transmit de Ministerul Industriei si Resurselor sau Ministerul Muncii si Solidarităţii Sociale, după caz, statelor membre ale Uniunii Europene si Comisiei Europene. Art. 10. - (1) Constituie contravenţii următoarele fapte si se sancţionează astfel: a) nerespectarea cerinţelor esenţiale de securitate prevăzute la art. 2 alin. (3), cu amenda de la 50.000.000 lei la 100.000.000 lei, retragerea de pe piaţa si/sau interzicerea utilizării si introducerii pe piaţa a echipamentelor electrice de joasa tensiune neconforme; b) nerespectarea prevederilor art. 7 alin. (1) si ale art. 13 alin. (2), cu amenda de la 25.000.000 lei la 50.000.000 lei, retragerea de pe piaţa si/sau interzicerea introducerii pe piaţa a produselor nemarcate sau marcate incorect; c) nerespectarea prevederilor anexei nr. 4, cu amenda de la 25.000.000 lei la 50.000.000 lei si interzicerea comercializării produselor pana la o data stabilita de organele de control prevăzute la art. 11 împreuna cu producătorul, reprezentantul autorizat al acestuia sau cu importatorul, după caz, pentru eliminarea neconformităţii; d) nerespectarea îndeplinirii permanente de câtre organismele recunoscute a cerinţelor minime prevăzute de Legea nr. 608/2001, cu amenda de la 50.000.000 lei la 100.000.000 lei si retragerea certificatului de recunoaştere de câtre autoritatea competenta care l-a emis. (2) Constatarea contravenţiilor si aplicarea sancţiunilor contravenţionale se fac de personalul anume împuternicit de Autoritatea Naţionala pentru Protecţia Consumatorilor pentru echipamentele destinate consumatorilor si de Inspecţia Muncii, pentru echipamentele tehnice. Art. 11. - Contravenţiilor prevăzute la art. 10 alin. (1) le sunt aplicabile dispoziţiile Ordonanţei Guvernului nr. 2/2001 privind regimul juridic al contravenţiilor, aprobata cu modificări si completări prin Legea nr. 180/2002, cu modificările ulterioare. Art. 12. - Prevederile prezentei hotărâri nu se aplica echipamentelor electrice de joasa tensiune destinate exportului în tari altele decât cele care fac parte din Uniunea Europeana. Art. 13. - (1) Pana la data intrării în vigoare a Protocolului european privind evaluarea conformităţii si acceptarea produselor industriale - PECA, se admite introducerea pe piaţa atât a echipamentelor electrice de joasa tensiune cu marcaj CE, cat si a celor cu marcajul naţional de conformitate CS, în condiţiile prevăzute de prezenta hotărâre. (2) Se interzice, în condiţiile prevăzute de prezenta hotărâre, aplicarea pe echipamentele electrice de joasa tensiune, concomitent, a marcajului CE si a marcajului CS. (3) Prevederile prezentei hotărâri referitoare la marcajul CE se aplica si marcajului CS. Art. 14. - (1) Pana la data intrării în vigoare a Protocolului european privind evaluarea conformităţii si acceptarea produselor industriale - PECA, se admite introducerea pe piaţa a echipamentelor electrice de joasa tensiune cu marcaj CS, aplicat în condiţiile prevăzute de prezenta hotărâre pentru marcajul CE. Elementele de identificare a marcajului CS sunt în conformitate cu prevederile Legii nr. 608/2001 si sunt prevăzute în anexa nr. 3 lit. B. (2) În cazul în care echipamentului electric de joasa tensiune îi sunt aplicabile si alte reglementari care prevăd aplicarea marcajului CS, acest marcaj trebuie sa ateste conformitatea cu prevederile tuturor acelor reglementari. Art. 15. - (1) Responsabilităţile producătorului, reprezentantului sau autorizat sau ale importatorului, în legătura cu echipamentele electrice de joasa tensiune introduse pe piaţa cu marcaj CS, sunt aceleaşi cu cele prevăzute de prezenta hotărâre pentru echipamentele electrice de joasa tensiune cu marcaj CE. (2) Sancţiunile si masurile prevăzute la art. 10 alin. (1) se aplica si în cazul echipamentelor electrice de joasa tensiune introduse pe piaţa cu marcaj CS. Art. 16. - Începând cu data de 1 ianuarie 2007, vor fi admise la comercializare numai echipamentele electrice de joasa tensiune care poarta marcajul CE. Art. 17. - Anexele nr. 1-5 fac parte integranta din prezenta hotărâre. Art. 18. - (1) Prezenta hotărâre intra în vigoare la 30 de zile de la data publicării în Monitorul Oficial al României, Partea I, cu excepţia prevederilor art. 6 alin. (4), care intra în vigoare la data de 1 ianuarie 2007, si ale art. 9 alin. (3), care se aplica de la data intrării în vigoare a Protocolului european privind evaluarea conformităţii si acceptarea produselor industriale - PECA. (2) Pe data intrării în vigoare a prezentei hotărâri se abroga Hotărârea Guvernului nr. 567/2002 privind asigurarea securităţii utilizatorilor de echipamente electrice de joasa tensiune, publicata în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 458 din 27 iunie 2002, precum si orice alte dispoziţii contrare. Bucureşti, 18 aprilie 2003. Nr. 457 modificata si completata prin Hotărârea de Guvern 1514/2003

33

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

ANEXA Nr. 1 - CERINTE ESENTIALE de securitate pentru echipamentul electric de joasa tensiune 1. Condiţii generale a) Caracteristicile principale, indicaţiile de recunoaştere si de respectare, care vor asigura funcţionarea echipamentului electric de joasa tensiune în siguranţa si în scopurile pentru care a fost fabricat, trebuie sa fie marcate pe echipament sau, daca aceasta nu este posibil, într-un document însoţitor. b) Denumirea producătorului, firmei sau marca înregistrata trebuie sa fie aplicate în mod vizibil si lizibil pe echipamentul electric de joasa tensiune sau, daca nu este posibil, pe ambalaj. c) Echipamentul electric de joasa tensiune, precum si componentele sale trebuie sa fie fabricate astfel încât sa poată fi asamblate si conectate sigur si corect. d) Echipamentul electric de joasa tensiune trebuie sa fie proiectat si fabricat astfel încât sa se asigure protecţia împotriva riscurilor prevăzute la pct. 2 si 3, condiţionat de utilizarea si întreţinerea adecvata scopului pentru care a fost fabricat. 2. Protecţia împotriva riscurilor ce pot rezulta ca urmare a montării si utilizării echipamentului electric de joasa tensiune Masurile de natura tehnica trebuie sa fie prescrise cu respectarea cerinţelor prevăzute la pct. 1, pentru a se asigura ca: a) persoanele si animalele domestice sunt protejate corespunzător fata de pericolul rânirilor fizice sau de alta natura care pot fi cauzate de contactul electric direct ori indirect; b) nu se produc încălziri, radiaţii sau arcuri electrice periculoase; c) persoanele, animalele domestice si bunurile mobile si imobile sunt protejate corespunzător împotriva pericolelor de natura neelectrica ce pot fi cauzate de echipamentul electric de joasa tensiune, aşa cum rezulta din experienţa; d) izolaţia este corespunzătoare unor cerinţe previzibile. 3. Protecţia împotriva riscului cauzat de influente externe asupra echipamentului electric de joasa tensiune Masurile tehnice trebuie luate cu respectarea cerinţelor prevăzute la pct. 1, pentru a se asigura ca: a) echipamentul electric de joasa tensiune satisface cerinţele previzibile de natura mecanica astfel încât persoanele, animalele domestice si proprietatea sa nu fie puse în pericol; b) echipamentul electric de joasa tensiune este rezistent la influente de natura nemecanica în condiţii previzibile de mediu, astfel încât persoanele, animalele domestice si proprietatea sa nu fie puse în pericol; c) echipamentul electric de joasa tensiune nu periclitează persoanele, animalele domestice si proprietatea în condiţii previzibile de suprasarcini.

ANEXA Nr. 2 ECHIPAMENTE SI FENOMENE FIZICE care nu sunt supuse prevederilor prezentei hotărâri 1. Echipament electric pentru utilizare în atmosfera exploziva 2. Echipament electric pentru utilizare radiologica si medicala 3. Componente electrice pentru lifturi de mărfuri si de persoane 4. Contoare de energie electrica 5. Fise si prize de uz casnic 6. Sisteme de supraveghere cu gard electric 7. Interferente radioelectrice 8. Echipamente electrice specializate, utilizate pe nave, avioane sau calea ferata, care se supun prevederilor elaborate de organizaţiile internaţionale la care România este parte 9. Echipamente furnizate ca obiecte de muzeu, însoţite de documente corespunzătoare în acest sens.

ANEXA Nr. 3 A. Marcajul de conformitate CE 1. Marcajul de conformitate CE este format din literele C si E, având următoarea forma:

34

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Marcajul CE Daca marcajul CE este redus sau mărit, proporţiile date în desenul de mai sus trebuie sa fie respectate. 2. Marcajul CE trebuie sa aibă o înălţime de cel puţin 5 mm, cu excepţia cazurilor când aceasta nu este posibil, ţinându-se seama de natura aparatelor. B. Marcajul de conformitate CS Marcajul de conformitate CS este format din literele C si S, cu forma prezentata în figura următoare:

Marcajul CS NOTA: - fontul (stilul literei): Trimes Nev Roman - corp 36; - diametrul cercului: 20 mm. În cazul în care marcajul CS trebuie sa fie mărit sau micşorat, este necesar sa se respecte proporţiile prezentate în figura de mai sus. Componentele C si S ale marcajului CS trebuie sa aibă aceeaşi dimensiune pe verticala, dar nu trebuie sa fie mai mica de 5 mm.

ANEXA Nr. 4 CONTROLUL INTERN AL PRODUCTIEI 1. Producătorul ori reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene asigura si declara ca echipamentele electrice de joasa tensiune satisfac cerinţele de securitate care sunt aplicabile. Producătorul ori reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene trebuie sa fixeze marcajul CE pe fiecare produs si sa întocmească în scris o declaraţie de conformitate. Modelul declaraţiei de conformitate este prevăzut în anexa nr. 5. 2. Producătorul ori reprezentantul sau autorizat stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene este obligat sa întocmească un dosar tehnic de conformitate care va fi prezentat spre examinare, la cerere, organismelor de control. 3. Dosarul tehnic de conformitate trebuie sa ateste conformitatea echipamentului electric de joasa tensiune cu principalele cerinţe de securitate si, în măsura în care este relevant, sa fie acoperita proiectarea, producerea si funcţionarea acestuia. 4. Dosarul tehnic de conformitate va cuprinde: a) descrierea generala a echipamentului electric de joasa tensiune; b) instrucţiuni de exploatare, manual de utilizare; c) desene de proiectare si de fabricaţie, scheme ale componentelor, subansamblurilor, circuitelor; d) descriere si explicaţii necesare pentru înţelegerea celor prezentate la lit. c); e) rezultatele calculelor de proiectare, controale efectuate etc.; f) lista cuprinzând standardele ce se aplica integral sau parţial si descrierea soluţiilor aplicate pentru a satisface cerinţele esenţiale de securitate în situaţia neaplicării integrale a standardelor; g) rapoarte de încercări; h) declaraţie de conformitate, în copie, inclusiv traducerea legalizata în limba romana pentru echipamentele electrice de joasa tensiune din import. 5. Dosarul tehnic de conformitate trebuie ţinut la dispoziţia organelor de control minimum 10 ani de la data fabricaţiei ultimului echipament electric de joasa tensiune. Atunci când este cazul, în măsura în care organele de control considera necesar pentru înţelegerea conţinutului, acestea pot solicita traducerea în 35

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

limba romana a unor documente. În cazul în care producătorul ori reprezentantul sau autorizat nu este stabilit în România sau într-un stat membru al Uniunii Europene, obligaţia de a păstra documentaţia tehnica revine persoanei responsabile cu introducerea echipamentului electric de joasa tensiune pe piaţa româneasca. 6. Producătorul trebuie sa ia masurile necesare pentru ca procesul de producţie sa asigure conformitatea echipamentului electric de joasa tensiune fabricat cu documentaţia tehnica prezentata la pct. 4 si cu cerinţele esenţiale de securitate prevăzute în anexa nr. 1.

ANEXA Nr. 5 DECLARATIE DE CONFORMITATE (model) Noi, .......................................................................................... (denumirea si sediul producătorului ori reprezentantului sau autorizat cu sediul în România într-un stat membru al Uniunii Europene) declaram pe propria răspundere ca echipamentul .............................................................................................................................................., (denumirea, tipul sau modelul, numărul lotului si al seriei) produs de ....................................................................................,

(denumirea si sediul producătorului) la care se refera aceasta declaraţie, respecta cerinţele de protecţie si este în conformitate cu următorul/ următoarele standard/standarde sau cu alt/alte document/documente normativ/ normative: ............................................................................................... (titlul si/sau numărul, ediţia si data publicării standardului/standardelor sau al altui/altor document/documente normativ/normative, emitentul acestor documente) Locul si data emiterii declaraţiei ............................................................ ............................................. ................................. (funcţia si numele persoanei autorizate sa îl (locul si data emiterii) reprezinte pe emitentul declaraţiei) ................................. (semnătura si stampila)

36

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

1.12. PROBLEME DE EXAMEN Î. Care sunt categoriile de mijloace de protecţie destinate protecţiei personalului cure lucrează în instalaţii electrice ? R. Mijloacele de protecţie folosite de personalul care lucrează în instalaţii electrice sunt: o mijloace de protecţie electroizolante pentru protejarea contra electrocutării (prin izolarea personalului faţă de părţile aflate sub tensiune ); o mijloace de protecţie pentru verificarea prezenţei sau lipsei tensiunii (indicatoarele mobile de tensiune ); o mijloace de protecţie pentru asigurarea personalului contra apariţiei accidentale a tensiunii la locul de muncă ( garniturile mobile de scurtcircuitare a fazelor şi legarea lor la pământ); o mijloace de protecţie pentru delimitarea fizică a zonelor protejate şi a zonelor de lucru; o mijloace de proiecţie, de avertizare şi semnalizare vizuală (indicatoare de securitate, banderole avertizoare şi semnalizatoare rutiere): o mijloace de protecţie contra acţiunii arcului electric, a produselor de ardere, a traumatismelor şi a acţiunii agenţilor chimici (ochelari de proiecţie, măşti de gaze, căşti de protecţie, mănuşi şi cizme antiacide). Î. Care sunt mijloacele de protecţie electroizolante ? R .Mijloacele de protecţie electroizolante sunt: o prăjinile electroizolante; o cleştii electroizolant ; o sculele cu mânere electroizolante; o mănuşile electroizolante; o cizmele, şoşonii şi galoşii electroizolanţi; o platformele electroizolante; o covoraşele şi preşurile electroizolante. Î. Ce obligaţie are personalul care execută lucrări în ceea ce priveşte dotarea cu mijloace de protecţie necesare? R. Să solicite dotarea ca mijloacele de protecţie necesare, refuzând executarea lucrărilor în cazul în care nu i se asigura această dotare. Î. Ce obligaţie are personalul care execută lucrări în instalaţiile electrică înainte de fiecare folosire a unui mijloc de protecţie ? R. Să facă o revizie exterioară a mijlocului de protecţie, verificând: o starea generală, lipsa defectelor exterioare şi curăţenia ( mijlocul de protecţie va fi curăţat şi şters de praf sau de eventualele urme de cărbune ,de creion etc.). Pe suprafeţele exterioare şi interioare ale mânuşilor, galoşilor etc.) nu trebuie să existe bavuri, crăpături sau incluziuni străine. În cazul în care mijlocul de protecţie nu corespunde, el va fi imediat scos din uz; o tensiunea la care este permisă folosirea mijlocului de protecţie, fiind interzisă folosirea lui pentru tensiuni în afara celei prescrise; o dacă s-a depăşit termenul încercării periodice, se interzice să se folosească mijloace de protecţie ale căror termene de verificare au expirat, ele trebuind să fie imediat scoase din uz. Î. Când trebuie încercate în laboratoare de specialitate mijloacele de protecţie electroizolante ? R. Mijloacele de protecţie electroizolante se încearcă în laboratoare de specialitate în următoarele situaţii: -înainte de darea la folosinţă, la eliberarea din magazie; -periodic, la termenele prescrise în normele de securitate a muncii ; -după flecare reparaţie sau înlocuire a unor părţi ale mijlocului de protecţie; -ori de câte ori există îndoieli asupra stării tehnice a mijlocului de protecţie sau când apar semne vizibile de deteriorare a acestuia. Î. Cum se poate cunoaşte dacă mijlocul de proiecţie a fost verificat în termen ? R. Efectuarea în termen a verificării se confirmă atât prin buletin de încercare al mijlocului de protecţie respectiv (eliberat de laborator), cât şi prin aplicarea direct pe mijlocul de protecţie a unei ştampile sau a unei etichete având următorul cuprins : Nr. ……….. Se poale folosi la instalaţii de……………………………………………… Expiră la data de……………………………………………………………………………

37

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Î. La ce intervale de timp trebuie verificate (încercate electric în laborator) mijloacele de protecţie electroizolante ? R. Un an pentru : prăjini electroizolante de înaltă tensiune, cleşte electroizolant de înaltă tensiune, indicatoare de înaltă tensiune, indicatoare de corespondenţă a fazelor, plăci si teci electroizolante de înaltă tensiune, mănuşi electroizolante de înaltă tensiune; - 6 luni pentru : mănuşi electroizolante de joasă tensiune, cizme electroizolante , covoare electroizolante mobile, platforme electroizolante. Î. La ce operaţii se folosesc prăjinile electroizolante ? R. Prăjinile electroizolante se folosesc pentru : -acţionarea directă a separatoarelor care nu au alte posibilităţi de acţionare; -montarea şi demontarea garniturilor mobile de scurtcircuitare a fazelor şi de legare la pământ (în instalaţiile scoase de sub tensiune ): -măsurări şi încercări executate ca diverse aparate la instalaţii sub tensiune sau la instalaţii scoase de sub tensiune. Î. De câte feluri sunt cleştii electroizolanţi ? R. De două feluri: -cleşti electroizolant pentru măsurarea curentului care trece printr-un conductor sau bară (fără a se întrerupe curentul); -cleşti electroizolanţi pentru diverse mânere. Î. La ce operaţii se folosesc cleştii electroizolanţi de manevră? R. Cleştii electroizolanţi de manevră se folosesc pentru : - montarea şi demontarea siguranţelor în instalaţiile care nu pot fi scoase de sub tensiune ; - montarea şi demontarea pălăriilor electroizolante de cauciuc, precum şi pentru alte operaţii. Î. Ce fel de mijloace de protecţie constituie mânuşile, cizmele, şoşonii, galoşii, covoraşele, preşurile si platformele electroizolante ? R. Acestea sunt mijloace de protecţie auxiliare care, singure, nu asigură protecţia celui care le foloseşte; ele se folosesc întotdeauna asociate cu unul sau mai multe elemente electroizolante. Astfel, în cazul folosirii mănuşilor electroizolante de exemplu, trebuie folosite şi scule electroizolante , covoraşe sau platforme electroizolante, cizme sau galoşi electroizolanţi etc. Î. Ce fel de scule sunt permise Ia executarea lucrărilor în instalaţiile electrice? R. Sunt permise numai scule cu mânere electroizolante, fabricate special în acest scop, în conformitate cu standardele sau normele interne de fabricaţie. Ele singure nu asigură protecţia necesară şi suficientă. Sculele electroizolante vor fi totdeauna folosite concomitent cu alte mijloace de protecţie auxiliare. Î. Ce fel de mijloc de protecţie suni garniturile mobile de scurt legare la pământ ? R. Cel mai sigur mijloc de protecţie împotriva apariţiei accidentate a tensiunii la locul de muncă datorată conectărilor greşite, a tensiunilor induse de la altă linie electrică sau a descărcărilor atmosferice. Î. Care sunt părţile componente ale unei garnituri mobile de scurtcircuitare şi legare la pământ? R. Acestea sunt următoarele: -conductoarele pentru scurtcircuitarea fazelor; -conductorul pentru legare la pământ; -clemele pentru racordarea conductorului garniturii la conductele de fază ale instalaţiei şi la pământ. Î. Ce condiţii constructive trebuie să îndeplinească o garnitură mobilă de scurtcircuitare şi legare la pământ ? R. Condiţiile constructive pe care trebuie să le îndeplinească o garnitură mobilă de scurtcircuitare şi legare la pământ sunt: -conductoarele pentru scurtcircuitarea fazelor trebuie să fie din bare de cupru sau din conductoare 2 flexibile neizolate de cupru, având secţiunea de minim 25 mm ; -conductorul pentru legarea la pământ trebuie să fie din cupru flexibil neizolat, cu secţiunea de 2 minimum 25 mm ; -clemele de racordare trebuie să fie de o construcţie robustă, pentru a nu fi smulse de pe conductoare în urma eforturilor dinamice la scurtcircuitare , Ele trebuie să fie prevăzute cu dispozitive de prindere de prăjina de manevră

38

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

- îmbinările tuturor elementelor trebuie executate prin sudare sau prin buloane cu lipire ulterioară. Este interzisă folosirea lipiturilor numai la îmbinări; - protejarea conductoarelor poate fi eventual asigurată printr- o cămaşă electroizolantă transparentă. Î. Cum se montează într-o instalaţie o garnitură mobilă de legare la pământ şi în scurtcircuit, denumită uzual scurtcircuitor ? R. Ca regulă generală, scurtcircuitorul se montează numai după verificare lipsei de tensiune în instalaţia respectivă. Ordinea de efectuare a operaţiilor de legare este următoarea: -se leagă mai întâi la pământ clema scurtcircuitorului destinată acestui scop ; -se verifică lipsa de tensiune - cu indicatorul - pe fiecare fază; - se aplică pe rând clemele scurtcircuitorului pe fiecare fază. La demontare, operaţiile se efectuează invers. Se scot mai întâi clemele de pe conductoarele de fază ale instalaţiei, la care au fost montate, şi numai după aceasta se desface şi legătura la pământ. În cazul liniilor electrice aeriene legarea la pământ se poate face la stâlpii metalici ( dacă aceştia sunt prevăzuţi cu priză de legare la pământ) sau Ia o priză făcută temporar, prin baterea unui electrod din ţeava zincată cu diametrul de minimum 25 mm, la o adâncime de 1 m. Scurtcircuitoarele se montează pe fiecare parte a instalaţiei scoasă de sub tensiune, de unde ar putea reapărea tensiunea, astfel încât zona protejată să fie încadrată cu scurtcircuitoare . Montarea scurtcircuitorului se face luându-se în prealabil toate măsurile de protecţie (folosirea de indicatoare de tensiune, de prăjini electroizolante, mănuşi electroizolante etc.). Î. Ce mijloace de protecţie se folosesc pentru delimitarea fizică a zonelor protejate şi a zonelor de lucru (în scopul prevenirii accidentelor)? R. Se folosesc scurtcircuitoare panouri şi paravane mobile, garnituri electroizolante, împrejmuiri mobile şi semnalizări mobile. Î. Unde se montează garniturile electroizolante şi de câte feluri sunt ? R. Garniturile electroizolante se montează atât direct pe părţile aflate sub tensiune ale instalaţiilor, cât şi pe acele părţi scoase de sub tensiune care ar putea veni accidental în contact cu părţi ale instalaţiilor rămase sub tensiune. Ele îndeplinesc, simultan, atât rolul de delimitare materială a zonei protejate, cât şi rolul de protecţie directă a executanţilor de lucrări împotriva venirii în contact cu elementele aflate sub tensiune ale instalaţiilor. După locul şi tensiunea la care se folosesc, garniturile electroizolante se numesc: -degetare electroizolante; -pălării electroizolante ; -profile electroizolante pentru conductoare; -teci electroizolante; -foi electroizolante. Î. Care sunt mijloacele de protecţie de avertizare şi de semnalizare vizuală ? R. Acestea sunt: -indicatoare de securitate; -banderole indicatoare; -indicatoare rutiere. Î. Unde trebuie să existe indicatoare de securitate şi cum sunt ele clasificate? R. Indicatoarele de securitate trebuie să existe în instalaţii, atât în regim normal, cât şi în cazul executării de lucrări . Ele se clasifică: -după rolul pe care îl îndeplinesc; -după forma constructivă; - după conţinut. Î. După rolul pe care îl îndeplinesc, câte feluri de indicatoare de securitatea sunt? R. Indicatoarele de securitate sunt de următoarele tipuri : - de interzicere ( a unor acţiuni care ar putea conduce la accidentare); -de avertizare ( a pericolului pe care îl reprezintă apropierea de elemente aflate sub tensiune); -de siguranţă ( atenţionarea că au fost luate unele măsuri înainte de începerea lucrului,indicând admiterea unor acţiuni); - de informare (locurile unde se păstrează mijloacele de protecţie ).

39

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Î. Care sunt formele şi culorile indicatoarelor de securitate ? R. Formele şi culorile indicatoarelor de securitate sunt: -indicatoarele de interzicere sunt în formă de disc, cu chenarul roşu şi fondul alb ( pe care se înscriu în negru semnele sau textele); -indicatoarele de avertizare sunt în formă de triunghi isoscel, chenarul negru şi fondul galben (pe care se înscriu în alb semnele sau textele ). -indicatoarele de siguranţă sunt în formă de dreptunghi, fără chenar şi cu fondul verde (pe care se înscriu în negru semnele sau textele); - indicatoarele de informare sunt în formă de dreptunghi, fără chenar şi cu fondul albastru. Î. Ce indicatoare mobile se montează la locurile în care s-a realizat scoaterea de sub tensiune a unei instalaţii ? R. Se montează - după caz - indicatoarele mobile de interzicere, cu următorul conţinut : - Nu închide ! Se lucrează! -Nu închide ! Se lucrează pe linie ! -Nu închide ! Încercări de tensiune mărită! Pericol de moarte ! Î. Unde se montează permanent (fix) indicatorul de avertizare cu semnul săgeată "Sub tensiune! Pericol de moarte !" ? R. Acest indicator se montează: -pe toate îngrădirile permanente,montate încă din construcţie instalaţii sau echipamente electrice, prezentând pericol de accidentare; -pe toate uşile de acces în încăperi, nişe şi firide, în care sunt montate instalaţii electrice de joasă tensiune. Î. Ce fel de indicatoare se montează pe suporţii (stâlpii) liniilor electrice aeriene ? R. Se montează indicatoare de interzicere fixe, montate la 2,20 m de la sol, având următorul cuprins: "Nu atingeţi stâlpii, nici firele, chiar căzute la pământ! Pericol de moarte!". Î. Cine poate ridica indicatoarele de securitate inscripţionate care interzic închiderea sau manevrarea unui aparat sau dispozitiv ce poate repune în funcţiune o instalaţie ? R. Numai persoana care le-a montat sau personalul din tura următoare (dacă există serviciu de tură). De menţionat că asemenea indicatoare de securitate trebuie prevăzute cu un cartuş sau cu un mijloc de prindere a unei etichete pe care să se scrie numele celui ce a montat indicatorul şi data montării. Î. La care lucrări se folosesc ochelarii de protecţie ? R. Ochelarii de protecţie se folosesc la următoarele lucrări: - la înlocuirea siguranţelor ; - la tăierea cablurilor şi la deschiderea cutiilor terminale şi a manşoanelor de racord ale cablurilor, -în timpul sudării cablurilor şi al turnării masei de cablu în cutiile terminale şi la manşoanele de racord ale cablurilor; -la umplerea acumulatoarelor, la alezarea şi rectificarea inelelor şi colectoarelor maşinilor electrice rotative etc. -la alte lucrări precizate în norme. Î. Este admisă folosirea sculelor personale pentru lucrări în instalaţiile electrice ? R. Nu este admisă folosirea sculelor personale, chiar dacă starea lor ar fi corespunzătoare (cu excepţia sculelor cu mânere electroizolante, care intră în categoria mijloacelor de protecţie). Î. În ce locuri de muncă este obligatorie folosirea tensiunii de 24 V ? R. În acele locuri de munca foarte periculoase din punctul de vedere al manipulării uneltelor electrice portative în care există cel puţin unul din următorii factori: - pardoseală bună conducătoare (pământ, beton, pardoseală umedă etc.) -mase metalice în legătură cu pământul pe o suprafaţă până la 60% din zona de manipulare; -umiditate relativă a aerului, cuprinsa între 75-97 %; -temperatură între 25-30°C; -praf bun conducător (pilitură metalică, oxizi metalici etc.).

40

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Î. În ce locuri de muncă este obligatorie folosirea tensiunii de 12 V ? R. În acele locuri foarte periculoase în care există cel puţin unul din următorii factori: -umiditatea relativă a aerului peste 97 %; -temperatura peste 30°C; -mase metalice în legătură cu pământul pe o suprafaţă de peste 60% din zona de manipulare; -gaze sau lichide. Î. Pot fi folosite autotransformatoarele sau rezistenţele pentru obţinerea tensiunilor reduse în cazul uneltelor electrice portative ? R. Este interzisă folosirea de autotransformatoare sau de rezistenţe pentru obţinerea de tensiuni reduse în scopul asigurării protecţiei. Pentru obţinerea unei tensiunii reduse pot fi folosite numai transformatoare de construcţie specială (cu înfăşurările montate pe braţe separate ale miezului sau montate cap la cap şi bine izolate între ele), având miezul şi carcasa legate la instalaţia de protecţie, prin legare la nul sau la pământ, după caz, acumulatoare, elemente galvanice sau convertizoare. Î. Este admisă legarea carcaselor uneltelor electrice portative la instalaţiile de protecţie prin legare la pământ sau la nul? R. Este interzisă legarea carcasei uneltelor electrice portative la instalaţii de protecţie prin legare Ia pământ sau la nul. Î. Se admite folosirea de unelte electrice portative alimentate la tensiuni normale ? R. Se admite folosirea unor astfel de unelte, dar cu respectarea condiţiilor stabilite în acest scop prin normele de securitate a muncii în instalaţiile electrice . Î. Ce fel de lămpi portative pot fi folosite la lucrări ? R. Numai lămpi portative speciale, a căror construcţie nu permite atingerea de către purtător a părţilor conducătoare de curent. Este interzisă folosirea de lămpi improvizate. Dulia lămpilor trebuie să fie fixată de un mâner special executat dintr-un material electroizolant rezistent la căldură şi umezeală. Lampa portativă trebuie să fie prevăzută cu glob de sticla şi protejată cu o plasă metal. Î. Ce mijloace de protecţie se folosesc în mod obligatoriu la manevrarea aparatelor de comandă manuală (întrerupătoare,separatoare), ca şi la manevrarea separatoarelor cu prăjina electroizolantă? R. Se folosesc următoarele mijloace : -mânuşi electroizolante şi cască de protecţie, în cazul aparatajului montat în interior; -mănuşi electroizolante , cizme electroizolante şi cască de protecţie , în cazul aparatajului montat în exterior. Se recomandă a se folosi - după caz – în afara celor de mai sus, şi podeţul electroizolant sau covoraşul de cauciuc electroizolant . Î. Cum se execută manevrarea separatoarelor aeriene monopolare de pe stâlpii liniilor electrice aeriene cu prăjina (ştangă) electroizolantă ? R. Executantul trebuie să se urce pe stâlp cu cârlige de urcat, să se sprijine pe ambele cârlige şi să se fixeze cu centura de siguranţă; el trebuie să poarte mănuşi electroizolante şi cască de protecţie, iar distanţa între corpul său şi cea mai apropiată parte a instalaţiei aflată sub tensiune să fie de minimum 3 m. Î. Ce mijloace de protecţie se folosesc la manevrarea sub tensiune a siguranţelor din instalaţiile de joasă tensiune ? R. Se folosesc următoarele mijloace : mănuşi electroizolante pentru joasă tensiune, ochelari de protecţie, cască de protecţie şi mâner de manevră pentru cazurile în care tipul siguranţei impune aceasta ( mare putere de rupere). Î. Ce măsuri de securitate trebuie luate la lucrările ce se execută cu scoaterea parţială sau totală de sub tensiune ? R. La acest tip de lucrări se iau următoarele măsuri de securitate a muncii: -scoaterea de sub tensiune a instalaţiei; -blocarea dispozitivelor de acţionare-comandă în poziţia "deschis" şi montarea indicatoarelor de interzicere (cu caracter de blocare); -verificarea lipsei de tensiune ; -legarea instalaţiei la pământ şi în scurtcircuit; -delimitarea materială de protecţie a zonei protejate; - delimitarea materială de protecţie a zonei de lucru. 41

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Î. Când se consideră ca fiind blocate - în scop de proiecţie - dispozitivele de acţionare-comandă din instalaţiile electrice ? R. În cazul în care blocarea s-a realizat cu un mijloc sigur contra acţionării voite sau accidentale a acelor dispozitive ( de exemplu, lacăte, scoaterea siguranţelor de la ambele capete ale circuitului etc.) şi după ce s-au montat pe acele dispozitive indicatoare de interzicere. Î. Este admisă executarea de lucrări într-o parte a instalaţiei sau la un echipament scos de sub tensiune numai prin întrerupător. R. Este interzis să se execute lucrări la o instalaţie electrică scoasă de sub tensiune numai prin întrerupător. Î. Cum se verifică lipsa tensiunii dintr-o instalaţie electrică? R. Lipsa tensiunii dintr-o instalaţie se verifică cu ajutorul aparatelor portabile de măsurat, al indicatoarelor mobile de tensiune şi al detectoarelor de tensiune. În cazul liniilor aeriene cu simplu circuit, nesituate în vecinătatea altor instalaţii sub tensiune, este admisă verificarea lipsei de tensiune prin aruncarea pe aceste 2 linii a unui conductor flexibil de 6-10 mm , cu ajutorul unui dispozitiv mecanic de lansare (puşca de lansare). Aruncarea conductorului cu mână este interzisă. Î. Ce instalaţii trebuie scoase de sub tensiune faţă de locurile în care se lucrează ? R. Se scot următoarele instalaţii: - părţile de instalaţii la care se va lucra; - părţile de instalaţii care se găsesc la o distanţă mai mică de : . 0.7 m, pentru tensiuni între 1 kV şi 10 kV; . 0,8 m, pentru tensiuni de 15 kV şi 20 kV; . 0,9 m, pentru tensiunea de 35 kV; . 1,1 m, pentru tensiunea de 60 kV; . 1,5 m, pentru tensiunea de 110 kV; . 2,4 m, pentru tensiunea de 220 kV; . 3,7 m, pentru tensiunea de 400 kV. Distanţele de mai sus sunt cele la care se pot apropia executanţii (sau uneltele acestora) în timpul executării lucrărilor faţă de părţile aflate sub tensiune sau de elementele izolatoare ale acestora; - părţile de instalaţii aflate la distanţe şi mai mari decât cele de mai sus, dar care, prin natura lucrărilor, trebuie scoase de sub tensiune. Părţile instalaţii aflate la distanţe egale sau mai mari decât cele de mai sus pot râmăm sub tensiune, cu condiţia ca ele să fie îngrădite în conformitate cu normele. În cazul lucrărilor în instalaţii de joasă tensiune distanţele nu se normează dar îngrădirile se aplică conform normelor. Î. Când se consideră că o instalaţie este scoasă de sub tensiune ? R. Numai când sunt îndeplinite următoarele condiţii: - sunt făcute separaţiile vizibile de fiecare parte a locului de muncă prin întreruperea căilor de curent; - sunt luate măsurile care înlătură posibilitatea reapariţiei tensiunii în instalaţie sau la partea de instalaţie în care se lucrează. Î. Ce măsuri organizatorice sunt necesare pentru executarea lucrărilor în instalaţiile electrice în funcţiune ? R. a) Îndeplinirea formelor de lucra prin : - emiterea unei autorizaţii de lucru; - consemnarea în evidenţele operative ale lucrărilor ce fac obiectul atribuţiilor de serviciu sau al instrucţiunilor tehnice interne; - transmiterea verbală sau telefonică a unei dispoziţii pentru anumite categorii de lucrări b) Admiterea la lucru c) Supravegherea în timpul lucrului d) Mutarea în altă zonă de lucru ( dacă este cazul) e) întreruperea lucrărilor (dacă este cazul) f) Terminarea lucrărilor Î. Ce este autorizaţia de lucru ? R. Autorizaţia de lucru este un document operativ scris (formular pentru executarea de lucrări în instalaţii electrice, tipărit) pentru executarea de lucrări electrice în instalaţii în funcţiune (scoase de sub tensiune sau sub tensiune), prin care se stabilesc condiţiile de executare, măsurile de securitate necesare, precum şi persoanele răspunzătoare de securitatea muncii.

42

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

Î. Ce lucrări se execută fără emiterea unei autorizaţii de lucru? R. Se execută fără emiterea autorizaţiei de lucru: -lucrările care constituie atribuţii de serviciu pentru personalul care le execută (în general, de deservire operativă); -lucrările care se execută în baza unei instrucţiuni tehnice interne (în general, pentru lucrări curente); - lucrările ce se execută în baza unor dispoziţii verbale sau telefonice ale personalului tehnic de conducere ( pentru toate categoriile de personal) şi care sunt la distanţă de părţile sub tensiune ale unor instalaţii în funcţiune, neexistând pericol de accidentare (de natură electrică) a personalului. Î. Cum se consideră din punctul de vedere al NSM instalaţiile scoase de sub tensiune, dar care nu sunt scurtcircuitate sau legate la pământ ? R. Se consideră instalaţii aflate sub tensiune. Î. Care mijloace de protecţie electroizolante se încearcă numai la data fabricaţiei? R. Se încearcă la data fabricaţiei următoarele mijloace de proiecţie electroizolante : -prăjinile electroizolante de joasă tensiune; -cleştii electroizolanţi de joasă tensiune; -indicatoarele de joasă tensiune; -plăcile electroizolante de joasă tensiune; -tecile electroizolante de joasă tensiune; -pălăriile electroizolante de joasă tensiune; -covoarele electroizolante fixe. Î. Ce trebuie să facă personalul de exploatare înainte de a folosi un mijloc de protecţie electroizolant ? R. Să verifice : - dacă tensiunea pentru care este permisă utilizarea corespunde cu tensiunea instalaţiei; - starea tehnică generală; - dacă nu a fost depăşit termenul de încercare periodică. Î. Care trebuie să fie înălţimea minimă a platformelor electroizolante, suprafaţa superioară? R. 100 mm.

măsurată de la sol până la

Î. Care sunt dimensiunile minime ale unei platforme electroizolante ? R. 50x500 mm. Î. Care sunt mijloacele de protecţie folosite împotriva efectelor câmpului electric şi a curentului de descărcare capacitiv, în cazul unor lucrări la liniile electrice de înaltă tensiune ? R. Aceste mijloace de protecţie sunt: -costume de protecţie electroizolante; -încălţăminte cu talpă electroizolantă. Î. Ce scule cu destinaţie specială se cunosc şi cum se folosesc ? R. În categoria acestor scule se includ : -pistolul de împlântat bolţuri; -presa prin explozii. Folosirea lor se face în conformitate cu legislaţia privind regimul materialelor explozive şi se încredinţează numai persoanelor autorizate. Î. Măsurările în instalaţiile de joasă tensiune cu ampermetru,voltmetru, trusă wattmetrică, contoarul etalon şi cleştele ampermetric sunt admise pe timp de ploaie ? R. Nu. Î. Ce reguli trebuie respectate în cazul înlocuirii contoarelor sub tensiune ? R. În aceste situaţii trebuie să se procedeze astfel: -în cazul contoarelor în montaj semidirect sau indirect, se vor şunta bornele secundare ale transformatoarelor de curent în şirul de cleme (în cazul în care aceste şiruri de cleme lipsesc, se interzice înlocuirea contoarelor fără separarea vizibilă a transformatoarelor de curent); -scoaterea conductoarelor din bornele contoarului se va face în următoarea ordine : nul intrare (în cazul contoarelor în montaj direct sau semidirect ) şi apoi, pe rând, restul conductoarelor, imediat după scoaterea fiecărui conductor din bornă ,se izolează capătul conductoarelor cu degetar electroizolant; -după remontarea capacului de Ia bornele contoarului, se va verifica lipsa tensiunii pe carcasa acestuia. 43

IGIENA ŞI SECURITATEA MUNCII

CUPRINS 1. PRODUCEREA TRANSPORTUL ŞI DISTRIBUŢIA ENERGIEI ELECTRICE 1.2. Sistemul Energetic (SE). Energia Electrica. Sistemul Electroenergetic (SE) 1.2.1.Structura sistemului energetic 1.2.2. Sistemul electroenergetic (SEE) 1.2.3. Cerințele impuse unui sistem electroenergetic 1.3. Producerea Energiei Electrice 1.4. Clasificarea Rețelelor Electrice 1.4.1. Clasificarea rețelelor electrice după destinaţie 1.4.2. Clasificarea rețelelor electrice după nivelul de tensiune 1.5. Producerea energiei electrice 1.5.1. Generalităţi 1.5.2. Producerea, transportul si distribuţia energiei electrice 1.5.3. Noţiuni de putere 1.5.4. Curbele de sarcină a centralelor electrice

2. ALCĂTUIREA GENERALĂ A INSTALAŢIILOR ELECTRICE 2.1. Clasificarea instalaţiilor electrice 2.2. Reţele electrice (tipuri, scheme monofilare la consumator) 2.2.1. Generalităţi 2.2.2. Instalaţii electrice de joasă tensiune (IJT) 2.2.3. Schemele reţelelor de distribuţie 2.2.4. Schemele reţelelor de alimentare 2.3. Condiţiile de calitate în alimentarea cu energie electrică a consumatorilor 2.4. Sarcini electrice de calcul 2.4.1. Metoda coeficienţilor de cerere 2.4.2. Metoda formulei binome 2.4.3. Metoda analizei directe 2.4.4. Metoda duratei de utilizare a puterii maxime 2.5. Curbe de sarcină 2.5.1. Definiţie, clasificări 2.5.2. Indicatorii curbelor de sarcină

3. STRUCTURA REŢELELOR ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE 3.1. Consideraţii generale 3.2. Tensiuni standardizate 3.3. Tipuri de receptori. 3.3.1.Receptori de forţă 3.3.2 Receptori de iluminat 3.3.3. Prizele monofazate. 3.4. Tipuri de consumatori

1

1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 4 4 5

6 6 7 7 8 10 10 12 16 17 21 23 24 25 25 27

29 29 31 31 31 32 33 34

4. SURSE DE ALIMENTARE PENTRU REŢELELE ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE 4.1. Postul de transformare 4.1.1.Consideraţii generale 4.1.2. Soluţii constructive pentru posturi de transformare 4.1.2.1. Posturi de transformare subterane 4.1.2.2 Posturi de transformare înglobate la parterul sau subsolul blocurilor de locuinţe. 4.1.2.3. Posturi de transformare supraterane. 4.1.2.4. Posturi de transformare aeriene. 4.2. Grupul electrogen. 4.2.1. Grupul electrogen - sursă de rezervă de înlocuire 4.2.2. Grupul electrogen – sursă de bază 4.3. Surse de energie electrica neîntreruptibile.

35 35 35 38 38 39 41 46 47 48 50 51

5. REŢELE ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE ÎN CLĂDIRI CIVILE

53

5.1. Branşamentul electric. 5.1.1. Branşamentul electric individual. 5.1.2. Branşamentul electric colectiv. 5.2. Reţele electrice de alimentare la consumatori casnici 5.2.1.Reţele electrice de alimentare monofazate. 5.2.2. Reţele electrice de alimentare trifazate. 5.3. Scheme electrice 5.3.1. Scheme electrice generale de distribuţie 5.3.2. Scheme secundare de alimentare.

53 53 54 57 57 57 58 58 62

6. SOLICITĂRI ÎN REŢELELE ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE

63

6.1. Consideraţii generale. 6.2. Regimul normal al reţelelor electrice de joasă tensiune 6.2.1. Consumul casnic edilitar de energie electrică. 6.2.1.1. Caracteristicile graficelor de sarcină. 6.2.1.2. Determinarea consumului specific de energie şi putere electrică pentru consumatorii casnici-edilitari. 6.2.2. Solicitări în regim normal. 6.2.2.1. Solicitări electrotermice. 6.2.2.2.. Solicitări electrodinamice. 6.2.2 .3. Solicitări la comutaţie în reţele electrice. 6.3. Regimul de scurtcircuit. 6.3.1. Tipuri de scurtcircuite. 6.3.2. Scurtcircuitul trifazat.

7. MATERIALE ŞI APARATE ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE 7.1. Materiale electrice 7.1.1. Conductoare şi cabluri electrice. Definiţii ; simbolizări ; tipuri . 7.1.2. Tuburi izolante şi de protecţie . 7.2. Aparate electrice de joasă tensiune . 7.2.1. Consideraţii generale . Tipuri de aparate . 7.2.2. Caracteristicile aparatelor electrice . 7.2.3. Aparate electrice de conectare şi separare . 7.2.4. Aparate electrice pentru comanda motoarelor electrice . 7.2.5. Aparate electrice de conectare de protecţie . 7.2.6. Aparate electrice de măsură . 7.2.7. Aparate electrice pentru control şi observare .

2

63 63 64 65 68 77 78 79 80 82 82 82

83 83 83 85 86 86 87 89 90 96 102 105

8. DIMENSIONAREA REŢELELOR ŞI INSTALAŢIILOR ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE 8.1. Dimensionarea conductoarelor şi cablurilor. 8.1.1. Alegerea secţiunii conductoarelor şi cablurilor 8.1.2. Verificarea secţiunii conductoarelor şi cablurilor. 8.2. Dimensionarea aparatelor de conectare şi separare 8.2.1. Alegerea aparatelor de conectare şi separare. 8.2.2. Verificarea aparatelor de conectare şi separare. 8.3. Dimensionarea aparatelor de conectare de protecţie. 8.3.1. Alegerea aparatelor electrice de conectare de protecţie. 8.3.2.Verificarea aparatelor de conectare de protecţie. 8.4. Dimensionarea aparatelor electrice de măsură. 8.4.1. Dimensionarea transformatoarelor de măsură de curent. 8.4.2. Dimensionarea transformatoarelor de măsură de tensiune. 8.5. Dimensionarea transformatoarelor dintr-un post de transformare. 8.5.1. Determinarea puterii instalate. 8.5.2. Regimul optim de încărcare al transformatoarelor de forţă. 8.5.2.1. Regimul optim de încărcare al unui transformator de forţă. 8.5.2.2. Regimul optim de încărcare al mai multor transformatoare de forţă.

9. RENTABILIZAREA TRANZITULUI DE PUTERE PRIN REŢELE ELECTRICE 9.1 Consideraţii generale 9.2. Rentabilizarea tranzitului de putere prin controlul puterii reactive 9.2.1. Structura puterii care străbate o cale de curent – factor de putere 9.2.2. Efectele unui factor de putere redus 9.2.3. Echivalentul energetic al puterii reactive 9.3. Problema factorului de putere 9.3.1. Metode de ameliorare a factorului de putere 9.3.2. Mijloace de ameliorare a factorului de putere 9.3.2.1. Mijloace tehnico-organizatorice (naturale) 9.2.6.2.Mijloace radicale de ameliorare a factorului de putere

109 109 110 111 118 119 119 119 119 120 121 121 122 122 123 124 124 125

126 126 126 126 129 129 130 130 131 131 133

10. INFLUENTA MEDIULUI ASUPRA INSTALAŢIILOR ELECTRICE.

136

10.1 Clasificarea construcţiilor, încăperilor şi locurilor de muncă 10.2. Adaptarea aparatelor electrice la mediul ambiant 10.2.1. Definiţii, clasificări. 10.2.2. Adaptarea grupelor de protecţie, modurilor de protecţie şi temperatura maximă de suprafaţă, pentru aparate (echipamente) electrice. 10.3. Adaptarea instalaţiilor electrice la mediul ambiant 10.3.1. Instalaţii electrice în medii umede. 10.3.2. Instalaţii electrice în spaţiile pentru bateriile de acumulatoare. 10.3.3. Instalaţii electrice în zona litoralului. 10.4. Adaptarea instalaţiilor electrice la categoriile de mediu 11. SEMNE CONVENŢIONALE 12. TERMINOLOGIE 14. PROBLEME DE EXAMEN

137 139 140 141

3

142 142 143 144 144 146 152 172

1. PRODUCEREA TRANSPORTUL ŞI DISTRIBUŢIA ENERGIEI ELECTRICE 1.2. SISTEMUL ENERGETIC (SE). ENERGIA ELECTRICA. SISTEMUL ELECTROENERGETIC (SE) 1.2.1.Structura sistemului energetic  Energetica este ramura științei care se ocupă cu: studiul surselor şi resurselor de energie; studiul metodelor de conversie a energiei primare în alte forme de energie; studiul cererii de energie în ansamblu şi pe diferite forme de energie; studiul proceselor de utilizare a energiei, mai ales în legătură cu utilizarea rațională a acesteia; studiul formării, dezvoltării, funcționării şi exploatării sistemelor energetice.  Sistemul energetic (SE) poate fi considerat ca un subsistem al mediului natural, de unde își extrage el toata energia primară.  Consumatorii de energie pot fi: consumatori de energie primară şi consumatori de energie secundară;  Sistemul energetic al petrolului (SEP), Sistemul energetic al Cărbunilor (SEC) şi Sistemul energetic al gazelor (SEG), dar şi un Sistem electroenergetic (SEE).

1.2.2. Sistemul electroenergetic (SEE) Sistemul electroenergetic (SEE) reprezintă acea parte a sistemului energetic care cuprinde activitățile din domeniul producerii, transportului şi distribuției energiei electrice şi are două părţi principale: centralele electrice, acolo unde se produce energia electrică şi rețelele de transport şi distribuție care se ocupă cu distribuția ei la consumatori.  stații de transformare de evacuare (STEV ) amplasate lângă centrale;  linii de transport de foarte înaltă tensiune (LTFIT - foarte înaltă tensiune - FIT, 400 şi 750 kV). La noi în ţară mai există încă linii de transport la 220 kV, dar care vor fi trecute la 400 kV.  stații de transformare şi interconexiuni (STIC) - aici cu ajutorul autotransformatoarelor FIT/IT (În România 400/110 kV), se trimite energia în rețeaua de distribuție, în înaltă tensiune (IT);  linii de transport de înaltă tensiune (LTIT);  stații de transformare (ST) în care tensiunea este coborâta de la înaltă tensiune la medie tensiune;  linii de distribuție de medie tensiune (LDMT) - sunt alimentați direct o serie de consumatori industriali de medie tensiune (CMT);  posturi de transformare (PT) racordate tot la LDMT;  centralele locale (CL) se racordează la Sistemul Electroenergetic prin stațiile de transformare (ST);  microcentralele (MC) - prin posturi de transformare (PT).

1.2.3. Cerințele impuse unui sistem electroenergetic Indicatorii primari de calitate ai energiei electrice sunt:  frecvenţa;  amplitudinea tensiunii de alimentare;  întreruperi în alimentarea cu energie electrică;  supratensiuni temporare şi tranzitorii;  goluri de tensiune. Indicatorii secundari de calitate ai energiei electrice sunt determinați de următoarele perturbații produse de consumatori:  armonici şi interarmonici (regimuri nesinusoidale);  fluctuații de tensiune (flicker);  nesimetrie. Limitele impuse frecvenţei la noi în ţară sunt: o 50 Hz  0,1% pe o durata de 90% din timp (o săptămâna); o 50 Hz  0,5% pe o durata de 99% din timp; o 50 Hz  1% permanent )100% din timp).

1

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Structura sistemului electroenergetic În alte ţări normele nu sunt aşa stricte (2% în ţările UNIPEDE), dar se respectă. La noi în ţară se fac eforturi pentru a ne încadra în normele UNIPEDE (Uniunea Internaţională a Producătorilor şi Distribuitorilor de Energie Electrică) şi a ne interconecta cu Sistemul UCPTE (Uniunea pentru Coordonarea, Producerea şi Transportul Electricităţii). Abaterea procentuală admisă a tensiunii de serviciu faţă de tensiunea nominală este de ± 10%.

1.3. PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE  Centralele electrice (CE) - instalații tehnologice, care utilizează diferite forme de energie primară, pentru producerea energiei electrice:  Centrale termice (CT), cu combustibili fosili (cărbune, petrol, gaze naturale). Din ele fac parte: o CTE – Centralele Termoelectrice, o CTG – Centrale cu Turbine cu Gaz, o CMD – Centrale cu Motoare Diesel, o CET – Centrale Electrice cu Termoficare sau Centrale Electrice cu Cogenerare, o CMHD – Centrale cu generatoare Magneto-Hidro-Dinamice.  Centrale nuclearo-electrice (CNE);  Centrale hidroelectrice (CHE) - energiei hidraulica;  Centrale electrice eoliene (CEE);  Heliocentrale, centrale funcționând pe baza energiei solare;  Centrale Geo Termo Electrice (CGTE).

1.4. CLASIFICAREA REȚELELOR ELECTRICE Se disting două tipuri de rețele electrice : 1. rețelele electrice publice – cu rol de a pune energia electrica la dispoziția societăţii ; 2. rețelele electrice interne – aparține fiecărui client în parte si au rolul de transmite energia electrică de la « contor » la fiecare consumator electric în parte.

2

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

1.4.1. Clasificarea rețelelor electrice după destinaţie o Reţelele de transport asigură transferul unor mari cantităţi de energie electrică de la surse la consumatori. Liniile de transport folosesc de regulă tensiuni de 110-750 kV. Liniile de repartiţie (distribuție în înalta tensiune – 50 – 300 kV) asigura legătura dintre liniile de transport şi cele de distribuție. În Europa transportul este asigurat majoritar de liniile de 400 kV şi anumite legături la 225 kV. Reţeaua de 225 kV (220 kV în România) joacă un rol complex atât în transport cât şi în repartiţie. În completare există în general un nivel de tensiune intermediară pentru reţele de repartiţie complex buclate – 63 kV, 90 kV si 150 kV în Franţa; 150 kV în Belgia, Italia, Portugalia; 132 kV în Spania, 110 kV în Germania, Finlanda, România etc. o Rețelele de distribuție distribuie energia din nodurile sistemului electroenergetic consumatorilor. Ele se caracterizează printr-o configurație mai complexă, mai multe trepte de tensiune şi transferă cantităţi mai mici de energie electrică pe distanţe mai scurte. Ele cuprind linii electrice de joasă tensiune, de medie tensiune; o Rețelele de utilizare pot fi: casnice, când alimentează receptori casnici de joasă tensiune şi industriale, când alimentează direct receptoare de joasă şi uneori medie tensiune, de puteri relativ mari. La noi în ţară prin reţele industriale se înţeleg reţelele de toate tensiunile care servesc la alimentarea cu energie a consumatorilor industriali. În acest fel pot fi şi de tensiuni mai mari (110 sau 220 kV).

1.4.2. Clasificarea rețelelor electrice după nivelul de tensiune

Tensiuni nominale în România.

1.5. PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE 1.5.1. Generalităţi Sistemul electroenergetic presupune:  producerea energiei electrice în centrale electrice  transportul energiei electrice (staţii de transformare şi evacuare, linii de transport în foarte înaltă tensiune şi distribuţie în înaltă tensiune, staţii de interconexiuni);  distribuţia energiei electrice (staţii de distribuţie, posturi de transformare, linii de distribuţie de medie tensiune, linii de distribuţie de joasă tensiune).

3

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Sistemul electroenergetic

1.5.2. Producerea, transportul si distribuţia energiei electrice 1. Centralele electrice transformă energia primară (cărbune, petrol, gaz, nucleară, hidraulică) în energie electrică. Tensiunea la bornele generatoarelor este cuprinsă între 6-25 kV; 2. În STEV tensiunea este ridicată la 220-750 kV; 3. Liniile de transport în FIT asigură transportul energiei electrice de la centrale la marii consumatori (de exemplu mari aglomerări urbane); 4. Substaţiile de transformare reduc tensiunea la 60 – 120 kV. Acestea servesc ca şi noduri de interconectare pentru mai multe linii; 5. Liniile de repartiţie în IT (60 kV-120 kV) realizează conexiunea cu staţiile de distribuţie; 6. Liniile de distribuție în MT (6 -35 kV) asigura distribuția în zonele de consum (aerian sau subteran). Fiecare linie alimentează câteva posturi de transformare; 7. Posturile de transformare coboară nivelul tensiunii (10/0,4 kV) pentru alimentarea consumatorilor în joasă tensiune.

1.5.3. Noţiuni de putere               

Pi – puterea instalată, înscrisă în documentaţie; Pd – puterea disponibilă, cea mai mare putere activă în regim de funcţionare de durată; Pind – puterea indisponibilă (Pind=Pi-Pd); Ped – puterea efectiv disponibilă, se iau în considerare şi reduceri trecătoare de putere; Predd – reducerea trecătoare de putere disponibilă; Peind – puterea efectiv indisponibilă (Peind=Pind+Predd); Pu – puterea utilizată; Pdrep – puterea disponibilă în reparaţie (Pdrep=Pd-Pu); Pinu – puterea inutilizabilă (Pinu=Pi- Pu=Pind+ Pdrep); Peu – puterea efectiv utilizată, cea mai mare putere activă posibilă de dezvoltat de grupurile ce nu sunt în reparaţie; Peinu – puterea efectiv inutilizabilă; Pnf – puterea nominală în funcţiune; Peuf – puterea efectiv utilizabilă în funcţiune; Pp – puterea produsă momentan; Prt – puterea în rezerva turnantă (Prt=Peuf.- Pp); 4

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

 Prs – puterea în rezerva statică (Prs=Peu.- Peuf);  Preu – puterea în rezerva efectiv utilizabilă (Preu=Peu.- Pp).

1.5.4. Curbele de sarcină a centralelor electrice

Curba de sarcina zilnică a unei centrale electrice  Pgn – puterea la gol de noapte, cea mai mică putere produsă în cursul unei zile, apare de regulă între orele 4 şi 5 dimineaţa;  Pvd – puterea la vârful de dimineaţă, apare dimineaţa la funcţionarea simultană a întreprinderilor, transportul în comun şi a iluminatului de dimineaţă;  Pgz – puterea la golul de zi, apare între orele 12 – 13 în perioada pauzei de masă din întreprinderi şi când transportul este mai redus;  Pvs – puterea la vârful de seară, cea mai mare putere produsă în cursul unei zile, apare între orele 18 --21 şi rezultă datorită iluminatului casnic şi public;  Pl – curba puterii livrate; 5

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

   

Psi – puterea consumată de serviciile interne ale centralei; Pf – curba puterii în funcțiune; Prsv – puterea în rezerva statică la vârf; Prtv – puterea în rezerva turnantă la vârf.

2. ALCĂTUIREA GENERALĂ A INSTALAŢIILOR ELECTRICE 2.1. CLASIFICAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE Instalaţia electrică defineşte un ansamblu de echipamente electrice interconectate într-un spaţiu dat, formând un singur tot şi având un scop funcţional bine determinat . În diversitatea cazurilor concrete, care pot fi luate în considerare, comun este faptul că orice instalaţie electrică presupune o serie de echipamente electrice, precum şi interconexiunile dintre acestea, realizate prin diferite tipuri de conducte electrice. Prin echipament electric se înţelege, în general, orice dispozitiv întrebuinţat pentru producerea, transformarea, distribuţia, transportul sau utilizarea energiei electrice. Această ultimă destinaţie, reprezentând scopul final al întregului proces de producere, transport şi distribuţie, defineşte o categorie distinctă de echipamente, denumite receptoare. Receptoarele electrice sunt dispozitive care transformă energia electrică în altă formă de energie utilă. Receptoarele electrice se împart în:  receptoare de iluminat, cuprinzând corpurile de iluminat prevăzute cu surse electrice de lumină;  receptoare de forţă, care pot fi electromecanice (motoare electrice, electromagneţi, electroventile), electrotermice (cuptoare electrice, agregate de sudură) sau electrochimice (băi de electroliză). Tipul receptoarelor electrice are o influenţă majoră asupra alcătuirii întregii instalaţii din care acestea fac parte, determinând atât tipul şi caracteristicile restului echipamentelor şi conductele electrice, cât şi tehnologia de execuţie. În majoritatea cazurilor, receptoarele electrice nu sunt elemente izolate, ele fiind grupate pe utilaje cu destinaţii tehnologice bine determinate. Ansamblul utilajelor şi receptoarelor izolate care necesită alimentare cu energie electrică şi concură la realizarea procesului de producţie dintr-o hală sau întreprindere, face parte din echipamentul tehnologic al acestora. Când se fac referiri la anumite instalaţii concrete, prin echipamentul electric al acestora se înţelege totalitatea maşinilor, aparatelor, dispozitivelor şi receptoarelor electrice ataşate instalaţiei respective (sau utilajului respectiv). În această accepţiune, esenţial este faptul că suma de aparate, maşini sau alte dispozitive care intră în compunerea echipamentului, reprezintă un tot unitar, cu o funcţionalitate bine determinată. În practică, noţiunile de instalaţie şi echipament sunt strâns corelate. Astfel, un dispozitiv considerat ca echipament al unei instalaţii, poate avea el însuşi o instalaţie electrică proprie şi un echipament destul de complex şi divers. Instalaţiile electrice se clasifică după diferite criterii, ca: rolul funcţional, poziţia în raport cu procesul energetic, locul de amplasare, nivelul tensiunii, frecvenţa şi modul de protecţie. a. După rolul funcţional, instalaţiile electrice pot fi:  de producere a energiei electrice, aferente diferitelor tipuri de centrale electrice sau unor grupuri electrogene;  de transport a energiei electrice, incluzând linii electrice (racord, distribuitor, coloană şi circuit);  de distribuţie a energiei electrice - staţii electrice, posturi de transformare şi tablouri de distribuţie;  de utilizare a energiei electrice, care la rândul lor se diferenţiază în raport cu tipul receptoarelor, în instalaţii de forţă şi instalaţii de iluminat;  auxiliare, din care fac parte instalaţiile cu funcţie de menţinere a calităţii energiei electrice (reducerea efectului deformant, compensarea regimului dezechilibrat, reglajul tensiunii), de asigurare a unei distribuţii economice a acesteia (compensarea puterii reactive), pentru protecţia personalului împotriva electrocutărilor (legarea la pământ, legarea la nul etc.), pentru protecţia clădirilor şi a bunurilor (instalaţiile de paratrăsnet, de avertizare de incendiu), precum şi instalaţiile de telecomunicaţii.

6

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

b. După poziţia ocupată în raport cu procesul energetic la care concură se deosebesc:  instalaţii de curenţi tari, care cuprind elementele primare implicate în procesul de producere, transport, distribuţie şi utilizare a energiei electrice;  instalaţii de curenţi slabi, care deşi nu sunt înseriate în circuitul fluxului energetic principal, concură la realizarea în condiţii corespunzătoare a proceselor energetice. Din această categorie fac parte instalaţiile de automatizare, măsură şi control (AMC), de avertizare de incendii, de telecomunicaţii etc. În mod asemănător, instalaţiile complexe se compun din circuite primare sau de forţă şi circuite secundare sau de comandă, cele două părţi diferenţiindu-se funcţional ca şi instalaţiile de curenţi tari, respectiv slabi. c. În raport cu locul de amplasare, se deosebesc următoarele categorii de instalaţii:  pe utilaj, un caz deosebit reprezentându-l amplasarea pe vehicule;  în interiorul clădirilor, în diferite categorii de încăperi;  în exterior, în diferite condiţii de mediu. d. După nivelul tensiunii, instalaţiile se clasifică în:  instalaţii de joasă tensiune (JT), a căror tensiune de lucru este sub 1 kV;  instalaţii de medie tensiune (MT), cu tensiuni de lucru în intervalul 1...20 kV;  instalaţii de înaltă tensiune (IT), cu tensiuni de lucru între 35...110 kV;  instalaţii de foarte înaltă tensiune, funcţionând la tensiuni mai mari sau egale cu 220 kV. În practică, domeniile de valori corespunzătoare acestor divizări diferă, în raport cu apartenenţa instalaţiei la o categorie funcţională sau alta. Referindu-se la nivelul tensiunii, normativele în vigoare [41,55] diferenţiază instalaţiile în instalaţii sub 1000 V (joasă tensiune) şi peste 1000 V (înaltă tensiune). e. După frecvenţa tensiunii, se deosebesc instalaţii:  de curent continuu;  de curent alternativ. La rândul lor, acestea pot fi, în raport cu valoarea frecvenţei: de frecvenţă joasă (0,1...50 Hz), industrială (50 Hz), medie (100...10000 Hz), sau de înaltă frecvenţă (peste 10000 Hz). f. Din punct de vedere al modului de protecţie, instalaţiile pot fi:  de tip deschis, faţă de care persoanele sunt protejate numai împotriva atingerilor accidentale a părţilor aflate sub tensiune;  de tip închis, la care elementele componente sunt protejate contra atingerilor, pătrunderii corpurilor străine peste 1 mm, a picăturilor de apă şi a deteriorărilor mecanice;  de tip capsulat, la care elementele componente sunt protejate contra atingerilor, pătrunderii corpurilor străine de orice dimensiuni, a stropilor de apă din toate direcţiile şi contra deteriorărilor mecanice.

2.2. REŢELE ELECTRICE (TIPURI, SCHEME MONOFILARE LA CONSUMATOR) 2.2.1. Generalităţi Din punctul de vedere al utilizării energiei, instalaţiile electrice(i.e.) se pot clasifica astfel : a. instalaţii electrice pentru lumină : iluminat interior şi exterior ; b. instalaţii electrice pentru forţă : motoare electrice, cuptoare electrice, tratamente termice, maşini de ridicat şi transportat ş.a ; c. instalaţii electrice de curenţi slabi :  pentru semnalizări acustice, optice şi mixte (semnalizări propriu-zise, de avertizare a incendiilor, pază împotriva furtului, căutătoare de persoane).  fonice şi video : telefonie, radioficare, radiodistribuţie, radiosonorizare, interfonie, de antenă colectivă pentru radio-tv, speciale pentru retransmisiuni radio şi tv.  de ceasoficare. d. instalaţii electrice speciale : iluminat tehnologic (scene teatre, studiouri cinematografice, radio şi tv), de retransmisiuni radio şi tv ; e. instalaţii electrice de protecţie a omului împotriva electrocutării (atingere directă sau indirectă) ;  instalaţii electrice de protecţia construcţiilor şi instalaţiilor electrice împotriva descărcărilor atmosferice (instalaţii de paratrăsnet).

7

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Producerea, transportul şi distribuţia energiei electrice la consumatori poate fi sintetizată conform schemei (monofilară) din figura 1. PT3 PT2

PA1 PT1

CE

SR - st. trafo ridic. 10/110 kV SC - st. trafo cobor. 110/35 kV ST1-2 - st. trafo cob. MT 35/10 kV PT1-4 – post trafo 10/0,4 kV C1-4 - consumatori

PA2

SR

ST1 SC

ST2

PA4

PA3

Linii transport Distribuitor Feeder Linii joasă tensiune

PT4 C1 C4

C2

Fig. 1.

C3

2.2.2. Instalaţii electrice de joasă tensiune (IJT) Instalaţiile electrice de joasă tensiune realizează distribuţia energiei electrice la receptoare îndeplinind scopul final al procesului de producere, transport şi distribuţie a energiei electrice. Consumatorul de energie electrică este alcătuit din totalitatea receptoarelor dintr-un anumit spaţiu sau dintr-o întreprindere. Având în vedere corelaţiile de natură tehnologică dintre diversele laturi ale procesului de producţie, la care concură şi instalaţiile electrice, se poate afirma că receptoarele electrice, care în ansamblu formează consumatorul, sunt legate printr-un scop funcţional. Instalaţiile electrice la consumator se compun din:  receptoare electrice;  reţele electrice şi puncte de alimentare (distribuţie);  echipamente de conectare, protecţie, AMC etc., adică restul echipamentelor electrice, în afară de receptoare. Schema de distribuţie generalizată pentru instalaţiile electrice la consumator este prezentată în figura 2. Alimentarea cu energie electrică a consumatorului, alcătuit din receptoarele de joasă tensiune mj şi cele de medie tensiune mi, se realizează în înaltă tensiune de la staţia SSE a sistemului energetic prin intermediul racordului de înaltă tensiune 1 (linie electrică aeriană sau subterană). Acesta alimentează o staţie de transformare ST (pentru tensiuni de alimentare mai mari de 35 kV) sau o staţie de distribuţie SD; dacă alimentarea cu energie a consumatorului se face prin intermediul unui singur post de transformare PT, acesta se racordează direct la barele staţiei sistemului (în stânga figurii). Racordarea consumatorilor la sistemul electroenergetic naţional se face, de regulă, printr-o singură linie electrică de alimentare. Aceasta va fi prevăzută cu numărul minim de circuite necesare tranzitului energiei electrice în condiţii economice şi la parametri de calitate şi siguranţă ceruţi de consumator. Punctul de separaţie între furnizor şi consumator se numeşte punct de delimitare. Două puncte de delimitare se consideră distincte dacă prin fiecare din ele se poate asigura puterea necesară la consumator, în cazul dispariţiei tensiunii în celălalt punct, la parametrii de calitate şi de siguranţă stabiliţi prin proiect . Asigurarea continuităţii în alimentarea consumatorului din puncte de delimitare distincte presupune funcţionarea reuşită a automaticii de sistem şi a sistemului de alimentare extern în ansamblu.

8

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig. 2. Compunerea instalaţiilor electrice la consumator SSE – staţia sistemului energetic ; ST(SD) – staţie de transformare (distribuţie) ; PT – post de transformare ; TG - tablou general de distribuţie ; TD – tablou distribuţie ; TU – tablou de forţă utilaj ; mmt – receptor medie tensiune ; mjt – receptor joasă tensiune. 1 - racord înaltă tensiune; 2 - distribuitor; 3 - coloană; 4 – circuit utilaj; 5 - circuit receptor.

Nodul electric din amonte de punctul de delimitare constituie sursa în raport cu consumatorul considerat. Din punctul de alimentare, reprezentat de barele staţiei ST (sau SD), se alimentează diferitele posturi de transformare PT, precum şi receptoarele de medie tensiune mi, prin intermediul liniilor 2, numite distribuitoare; în practică se foloseşte denumirea de fider pentru distribuitoarele care alimentează posturi de transformare sau puncte de alimentare intermediare. De la barele de joasă tensiune ale posturilor de transformare se alimentează receptoarele de joasă tensiune mj, ale consumatorului. Receptoarele mai importante sau cele de puteri mai mari se racordează adeseori direct la tabloul general TG. În general, se realizează puncte de distribuţie intermediare, reprezentate de tablourile de distribuţie TD. Liniile care alimentează tablourile de distribuţie se numesc coloane. O parte din receptoarele de joasă tensiune sunt grupate pe utilaje care având o instalaţie electrică proprie, au şi un tablou de distribuţie TU al utilajului. Linia 4, care leagă tabloul de utilaj la tabloul de distribuţie constituie un circuit de utilaj. Liniile de alimentare 5 ale receptoarelor se numesc circuite. Instalaţia electrică înseriată între sursă şi un punct de consum considerat se numeşte cale de alimentare, aceasta putând cuprinde linii aeriene şi în cabluri, întreruptoare, separatoare, transformatoare, reactoare etc. Indisponibilitatea oricărui element nerezervat al căii de alimentare conduce la întreruperea alimentării în punctul de consum respectiv. Alimentarea receptoarelor se face prin liniile de alimentare 5, cunoscute sub denumirea de circuite. In cazul reţelelor electrice de joasă tensiune se pot face următoarele grupări :  reţele de alimentare - leagă barele de joasă tensiune ale posturilor de transformare la punctele de distribuţie (tablouri) şi cuprind totalitatea coloanelor electrice.  reţele de distribuţie – fac legătura între punctele de distribuţie şi receptoare sau utilaje, cuprinzând totalitatea circuitelor de receptori sau utilaje. Tablourile electrice din cadrul instalaţiilor de joasă tensiune pot fi :  tablouri generale ce primesc energia electrică de la postul de transformare sau direct de la furnizor ;  tablouri principale ce se alimentează dintr-un tablou general şi distribuie energia electrică la tablouri secundare ;  tablouri secundare ce distribuie energia electrică la receptori şi utilaje. Două căi de alimentare se consideră independente dacă un defect unic sau lucrările de reparaţii şi întreţinere la elementele unei căi nu conduc la scoaterea din funcţiune a celeilalte căi.

9

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Întreruperea căilor de alimentare a unui consumator poate fi:  simplă, în cazul disponibilităţii accidentale sau programate a unei singure căi de alimentare;  dublă sau multiplă, care afectează în acelaşi timp două sau mai multe căi de alimentare care se rezervează reciproc. La consumatori se pot întâlni centrale electrice proprii, a căror realizare poate fi determinată de:  necesitatea de recuperare maximă, justificată economic, a resurselor energetice secundare sau de valorificare complexă a produselor;  necesitatea producerii combinate de energie electrică şi termică, fundamentată economic prin calcule;  existenţa unui procent important de receptoare de categoria zero ;  eficienţa economică a alimentării unor receptoare de categoria I , pentru care duratele de revenire a tensiunii în caz de întrerupere în sistem nu sunt satisfăcătoare. Dacă se are în vedere că unii consumatori au centrale electrice proprii, se constată că în cadrul instalaţiilor electrice la consumatori se disting părţi cu funcţionalităţi care acoperă întreg procesul de producere, transport, distribuţie şi utilizare a energiei electrice.

2.2.3. Schemele reţelelor de distribuţie Pentru a racorda receptoarele şi utilajele la tablourile de distribuţie se utilizează scheme de tip radial sau cu linie principală. 3~ m1

TD

u1 u2

Schema de distribuţie radială aferentă unui tablou de distribuţie TD este redată în figura 3, fiind una din configuraţiile cele mai frecvent utilizate în instalaţiile de joasă tensiune.

3~ m2 u3 Fig. 3. TD

In cazul unor receptoare şi utilaje electrice de importanţă redusă ce se găsesc departe de punctele de distribuţie dar sunt amplasate apropiat, se utilizează schema de distribuţie cu linie principală, numită uneori şi conexiune în lanţ. O astfel de schemă de distribuţie este prezentată în figura 4, schemă ce nu exclude posibilitatea amplasării unui tablou de distribuţie în apropierea grupului de receptoare şi utilaje alimentate.

m1 3~

u

m2 3~

Fig. 4.

2.2.4. Schemele reţelelor de alimentare Legătura între posturile de transformare şi tablourile de distribuţie la receptoare şi utilaje se realizează prin reţelele de alimentare care, pentru joasă tensiune, pot fi realizate în variantele :  radiale,  cu linii principale,  buclate  combinate. In figura 5 se prezintă modul de realizare a reţelelor de alimentare radiale cu o singură treaptă a)., cu două trepte b). şi în cascadă c).

10

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

TG

TG receptori

TS1 TS2

TG

TS1

TS11 TS1

TP1

Utilaje şi receptori

TS2 TS2

şi

TS3 TS3

TS31 TP2

TS4

Utilaje

TS4

a).

TS3

TS4

TS5

TP – tablou

TS – tablou

TP

b).

c). Fig. 5.

TG

a). b). TS1

TS2

TS3

Reţelele de alimentare cu linii principale, reprezentate în figura 6 pot fi realizate în variantele : nesecţionate cu sarcini punctiforme_a)., nesecţionate cu sarcini concentrate_b). şi secţionate_c).

c).

Fig. 6. Reţelele de alimentare buclate se obţin prin reîntoarcerea capătului liniei principale secţionate la punctul de alimentare de plecare, putând fi în inel ca în figura 1.7.a)., sau de tip plasă ca în 1.7.b). Schemele de distribuţie combinate cuprind linii radiale, principale şi buclate, utilizându-se în mod curent datorită diversităţii condiţiilor practice de realizare a distribuţie în joasă tensiune. De exemplu, în figura 8 se arată un mod de realizare a unei scheme de distribuţie combinată, folosind linii radiale, principale şi buclate.

TG

TG

TS1

TS1

TS3

TS2

TS4

TS2 a).

11

Fig. 7.

INSTALAŢII

TS5

TS3

b).

ŞI REŢELE ELECTRICE

TG

M 3~

Fig. 8.

2.3.CONDIŢIILE DE CALITATE ÎN ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRICĂ A CONSUMATORILOR Pentru buna funcţionare a receptoarelor, alimentarea cu energie electrică trebuie să îndeplinească o serie de condiţii referitoare la tensiune, frecvenţă, putere şi continuitate. Prezentarea detaliată a acestor condiţii se sistematizează în cele ce urmează. a. Tensiunea constantă, ca valoare şi formă, constituie o primă condiţie pentru orice tip de receptoare. Este recomandabil ca tensiunea la bornele receptoarelor să fie constantă şi egală cu cea nominală sau variaţiile posibile să se încadreze în limitele precizate pentru fiecare receptor în parte. În exploatarea instalaţiilor electrice apar variaţii de tensiune, cauzate de consumator, datorită variaţiilor de sarcină sau scurtcircuitelor. Aceste variaţii pot fi lente, cauzate de modificarea în timp a încărcării receptoarelor, sau rapide - cauzate de scurtcircuite sau de modificări rapide ale sarcinii (de exemplu cuptoare cu arc, utilaje de sudare, laminoare, compresoare, maşini cu cuplu pulsatoriu ş.a), inclusiv cele datorate conectărilor deconectărilor de receptoare. Se foloseşte denumirea de gol de tensiune pentru orice scădere a valorii eficace a tensiunii unei reţele electrice cu o amplitudine cuprinsă între o valoare minimă sesizabilă (circa 0,2 Un) şi Un şi o durată de cel mult 3 s. Dintre receptoarele şi instalaţiile sensibile la goluri de tensiune fac parte următoarele:  motoarele şi compensatoarele sincrone;  motoarele asincrone (în funcţie de caracteristica cuplului rezistent);  echipamentele electronice, inclusiv redresoarele comandate;  contactoarele de 0,4 kV şi cele din circuitele secundare;  automatica, protecţia, blocajele şi reglajele din circuitele tehnologice. O diminuare cu caracter permanent a valorii tensiunii poate fi consecinţa subdimensionării secţiunii conductoarelor, situaţie cu urmări negative ca: distrugerea izolaţiei electrice, nefuncţionarea echipamentului şi suprasolicitarea termică a receptoarelor şi conductelor. Tensiunile de alimentare mai mari decât cele nominale determină funcţionarea în suprasarcină a unor receptoare de forţă şi reducerea duratei de viaţă a receptoarelor de iluminat. Scăderea tensiunii sub valoarea nominală atrage după sine solicitarea termică (la motoarele electrice), funcţionarea la parametri inferiori (la cuptoarele electrice) sau chiar nefuncţionarea unor receptoare sau instalaţii (desprinderea electromagneţilor, a motoarelor asincrone s.a). Problema formei tensiunii se pune atât în cazul receptoarelor alimentate de curent continuu, cât şi în cazul celor alimentate în curent alternativ. Tensiunea continuă la bornele receptoarelor de curent continuu poate avea o serie de armonici, mai ales dacă sursa de tensiune este un redresor semicomandat sau comandat. Conţinutul de armonici este limitat în funcţie de efectele acestora asupra receptoarelor, prin precizarea coeficientului de distorsiune admis. Abaterea de la forma sinusoidală a undei de tensiune determină funcţionarea receptoarelor de curent alternativ în regim deformant. În timp ce la unele receptoare, cum sunt cuptoarele cu inducţie,

12

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

prezenţa armonicilor în unda de tensiune nu deranjează, la altele - printre care şi motoarele electrice prezenţa armonicilor de tensiune trebuie limitată tot prin precizarea coeficientului de distorsiune admis. Coeficientul de distorsiune kd al undei de tensiune se defineşte ca raportul dintre valoarea eficace a reziduului deformant Ud şi valoarea eficace U a undei de tensiune, U (1.1) kd  d , U în care reziduul deformant are expresia n

Ud 

U

2 i

(1.2)

,

i 2

unde Ui este valoarea eficace a armonicii i, iar n poate fi limitat la n = 13 pentru calculele practice. Coeficientul de distorsiune total, rezultat din funcţionarea receptoarelor consumatorului şi din condiţiile din sistemul electroenergetic, se limitează [45] la valoarea: k d  0,05, (1.3) adică la 5%. Cauzele distorsiunii undei sinusoidale de tensiune se găsesc în cea mai mare parte la consumator. În timp ce o serie de echipamente, cum sunt bobinele cu miez feromagnetic, receptoarele cu arc electric şi mutatoarele reprezintă surse de armonici de tensiune şi curent, elementele reactive de circuit ca bobinele şi condensatoarele constituie amplificatoare de armonici de tensiune, respectiv de curent. În cadrul instalaţiilor electrice la consumator, trebuie luate măsuri pentru reducerea efectelor deformante şi a influenţei asupra reţelei de alimentare. b. Frecvenţa constantă a tensiunii de alimentare constituie un deziderat major atât pentru buna funcţionare a receptoarelor, menţinerea preciziei aparatelor de măsură, cât şi pentru maşinile de lucru antrenate prin motoare de curent alternativ. Variaţiile frecvenţei pot fi cauzate de variaţii importante de sarcină sau de avarii grave în sistem, originea unor asemenea cauze putând fi şi consumatorii de energie electrică. Menţinerea constantă a frecvenţei industriale (50 Hz) este o problemă la nivel de sistem energetic, fiind legată de puterea în rezervă din centralele electrice ale sistemului şi de operativitatea dispeceratului. În anumite situaţii, când posibilităţile de producere a energiei electrice în centrale sunt limitate, se decide întreruperea alimentării unor consumatori (sacrificarea distribuitorilor), în scopul menţinerii frecvenţei în sistem. Abaterile maxim admise ale frecvenţei sunt de 0,5 Hz. c. Simetria tensiunilor este condiţia în baza căreia sistemului tensiunilor de fază trebuie să-i 0 corespundă trei fazori egali şi defazaţi cu 120 . Cauzele nesimetriei sunt pe de o parte instalaţiile de producere şi transport, independente de consumator, iar pe de altă parte sarcinile dezechilibrate ale consumatorilor. Consecinţele nesimetriei tensiunilor se studiază prin metoda componentelor simetrice, când se determină pe lângă componentele directe şi componentele inverse şi homopolare. Ultimele sunt cauzele unor cupluri de frânare, respectiv încălzire şi vibraţii la motoarele de curent alternativ. Nesimetria tensiunilor se exprimă printr-un coeficient de nesimetrie  UN , dat de relaţia 100 ,% (1.4)  UN  U A  a 2 U B  aU C Un 3 în care UA, UB, UC reprezintă fazorii tensiunilor de faze, în V; Un - tensiunea nominală a reţelei, în V;



j



2 3

ae - operatorul de rotaţie. Nesimetria tensiunii este admisă în limitele de până la 2%  UN  2% (1.5) pe o durată îndelungată, la bornele oricărui receptor electric simetric, trifazat [45]. d. Puterea necesară este o condiţie globală a consumatorilor şi unul dintre criteriile esenţiale în proiectare. În funcţie de puterea maximă absorbită în punctul de racordare, conform normativului se stabilesc patru clase de consumatori de energie electrică din sistemul electroenergetic, prezentate în tabelul 1.1.

În acelaşi tabel, se indică treapta de tensiune minimă care trebuie să existe în staţia de racord, posibilităţile de alimentare din această staţie şi momentul sarcinii. Consumatorii cu puteri absorbite maxime de 50 kVA se alimentează din reţeaua de joasă tensiune. Sarcina maximă de durată se stabileşte pentru un interval de cerere de 15, 30 sau 60 min, stând la baza calculelor de dimensionare a elementelor reţelei din condiţii termice şi de determinare a pierderilor de putere. 13

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Tabelul 1.1 Clasele de consumatori şi recomandări de alimentare cu energie electrică a acestora Posibilităţi de alimentare Direct la Prin tensiunea de transformatoare [kV] de

Clasa

Puterea cerută [MVA]

Treapta de tensiune minimă în punctul de racord, [kV]

D

0,05-2,5

6*-20

C

2,5-7,5

6* 10 20 20* 110 110 110* 220

110 110 110 220

400**

-

B A

7,5-50 peste 50

20

6/0,4 kV* 10/0,4 kV 20/0,4 kV 20/0,4 kV 20/6 kV 110/MT 110/MT 110/MT 220/MT 220/110 kV 400/110 kV

Momentul sarcinii [MVA, km]

max.3 max.8 30...80 max.1500

peste 1500

* Trepte de tensiune admise în cazuri justificate; ** Pentru puteri cerute mai mari de 250 MVA. Există şi sarcini maxime de scurtă durată (de vârf), care pot dura 1...10 s şi care se iau în considerare la calculul fluctuaţiilor de tensiune din reţea, la reglajul protecţiilor maximale ş.a. Modul în care necesităţile de consum de energie electrică sunt asigurate în timp consumatorului de către furnizor este caracterizat prin gradul de satisfacere a alimentării consumatorului în punctul de delimitare. Această mărime, notată cu C, se defineşte ca raportul dintre durata probabilă de alimentare şi durata de alimentare cerută T  Tn C c 100,% (1.6) Tc în care Tc este intervalul de timp din cadrul unui an calendaristic în care consumatorul solicită criteriul de siguranţă; Tn - durata probabilă de nealimentare în perioada considerată. Gradul de satisfacere în alimentare poate fi determinat pentru diferite nivele de puteri cerute [45]. Alimentarea cu energie electrică a consumatorilor aparţinând diverselor clase se poate realiza din sistemul electromagnetic la următoarele niveluri de siguranţă:  nivelul 1, prin două căi de alimentare independente, dimensionate fiecare pentru puterea cerută la consumator (rezervă de 100% în căi de alimentare) şi prin două puncte distincte de racord (rezervă de 100% în surse). Realimentarea consumatorilor, în caz de avarie a unei căi, se prevede a se realiza prin comutarea automată a consumului pe calea neavariată, cu o discontinuitate de maximum 3 s;  nivelul 2, prin două căi de alimentare care nu sunt în mod obligatoriu independente (rezervă de 100% în linii electrice) şi de regulă, printr-un singur punct de racord. Realimentarea consumatorului în caz de întrerupere simplă (avaria a unei căi) se poate face numai după identificarea defectului şi efectuarea unor manevre manuale de izolare a acestuia, după o întrerupere de 0,5...8 h, în funcţie de clasa consumatorului, structura reţelei de alimentare şi poziţia centrului de intervenţie în raport cu locul manevrelor;  nivelul 3, printr-o singură cale de alimentare. Realimentarea consumatorului în caz de avarie se poate face numai după repararea sau înlocuirea elementelor defecte. Caracteristicile complete ale nivelurilor de siguranţă sunt concentrate în tabelul 1.2. În situaţii justificate, consumul asigurat în caz de întrerupere simplă poate fi mai mic decât sarcina maximă de durată, iar calea de alimentare se dimensionează în consecinţă. Există un nivel de siguranţă optim pentru alimentarea unui consumator, care se stabileşte în conformitate cu criteriile expuse.

14

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Tabelul 1.2 Duratele de realimentare a consumatorilor în raport cu clasa acestora şi nivelele de rezervare Nivelul de rezervare

Gradul de satisfacere minim

1

99,8

2

99,5

3

98,0

Consum asigurat în caz de întrerupere simplă Integral (100 %) Integral (100 %)

Nimic

Clasa Observaţii A

B

C

D

Durata de acţionare a automaticii de sistem 0,5 h 2h 2...8 h Durata necesară efectuării de manevre pentru izolarea defectului şi realimentarea pe calea de rezervă: prin comandă manuală din staţiile de personal permanent - 0,5 h; idem, fără personal permanent - 2 h; pentru consumatorii dispersaţi 2...8 h. Se stabileşte de la caz la caz, în funcţie de condiţiile locale şi structura schemei de alimentare. 3s

e. Continuitatea alimentării cu energie electrică a consumatorilor reprezintă cea mai importantă condiţie calitativă. În funcţie de natura efectelor produse de întreruperea alimentării cu energie electrică, receptoarele se încadrează în următoarele categorii: Categoria zero, la care întreruperea în alimentarea cu energie electrică poate duce la explozii, incendii, distrugeri grave de utilaje sau pierderi de vieţi omeneşti. Încadrarea receptoarelor în această categorie se admite în cazul în care nu se dispune de alte forme de energie, în cazul în care acestea nu sunt justificate tehnic sau sunt prohibitive economic în comparaţie cu acţionarea electrică, precum şi în situaţiile în care măsurile de prevenire de natură tehnologică nu sunt eficiente. Se încadrează în categorie zero instalaţii şi echipamente ca: iluminatul de siguranţă, instalaţiile de ventilaţie şi evacuarea a gazelor nocive sau a amestecurilor explozive, pompele de răcire ale furnalelor şi cuptoarelor de oţelării, calculatoarele de proces ş.a. Categoria I, la care întreruperea alimentării duce la dereglarea proceselor tehnologice în flux continuu, necesitând perioade lungi pentru reluarea activităţii la parametrii cantitativi şi calitativi existenţi în momentul întreruperii, la rebuturi importante de materii prime, materiale auxiliare, scule, semifabricate ş.a., la pierderi materiale importante prin nerealizarea producţiei planificate şi imposibilitatea recuperării acesteia, la repercursiuni asupra altor unităţi importante sau la dezorganizarea vieţii sociale în centrele urbane. Receptoarele de categoria I sunt incluse în instalaţii tehnologice organizate pentru producţia în serie mare, în flux continuu, în instalaţii de ventilaţie, de cazane, de transport al clincherului etc. Categoria a II-a, la care întreruperea alimentării determină nerealizări de producţie, practic numai pe durata întreruperii, care pot fi, de regulă, recuperate. În această categorie se încadrează majoritatea receptoarelor din secţiile, prelucrătoare. Categoria a III-a, cuprinde receptoarele care nu se încadrează în categoriile precedente (ex. magazii, depozite). La stabilirea categoriei receptoarelor se ţine seama de: o cerinţele de continuitate în alimentarea receptoarelor; o cerinţele speciale în ceea ce priveşte calitatea tensiunii şi a frecvenţei; o indicatorii valorici ai daunelor provocate de întreruperile în alimentarea cu energie electrică. Clasificarea receptoarelor pe categorii, cu stabilirea duratei de realimentare, adică a duratei întreruperilor admisibile în alimentare, se efectuează de către proiectantul general, după consultarea furnizorilor de echipamente, a beneficiarului investiţiei şi a proiectantului de specialitate. Durata de realimentare se situează deasupra unei valori minime de 3 secunde (la receptoarele de categoria O sau I), corespunzând duratei de acţionare a automaticii de sistem, putând atinge chiar câteva ore (la receptoare din categoriile II şi III), fără a depăşi însă 24 ore. Condiţiile referitoare la putere şi continuitate se corelează conform datelor din tabelul 1.2. Astfel, clasa consumatorului şi categoriile receptoarelor din compunerea sa determină în primul rând durata de realimentare şi consumul asigurat, ceea ce conduce la stabilirea celorlalte caracteristici ale nivelurilor de siguranţă, ca modalităţile de rezervare în căi şi surse şi gradul de satisfacere minim.

15

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

În caz de întrerupere dublă la consumatorii cu două căi de alimentare, realimentarea se asigură numai după timpul necesar reparării unei căi. La fel, în cazul unor defecţiuni provocate de fenomene imprevizibile, durata de realimentare este determinată de posibilităţile de reparare a instalaţiilor avariate [45]. Cunoaşterea structurii unui consumator pe categorii de receptoare are o importanţă deosebită pentru proiectantul de instalaţii electrice, aceasta influenţând unele din etapele de bază ale proiectării cum sunt: stabilirea schemei de racordare şi distribuţie în înaltă tensiune, organizarea posturilor de transformare, alegerea schemei de distribuţie în joasă tensiune etc.

2.4. SARCINI ELECTRICE DE CALCUL În cadrul instalaţiilor electrice, sarcina electrică reprezintă o mărime care caracterizează consumul de energie electrică. Mărimile utilizate frecvent în acest scop sunt puterea activă P, reactivă Q, aparentă S şi curentul I. În proiectarea instalaţiilor electrice la consumatori este necesar să se cunoască în primul rând puterea activă absorbită de către: o receptoare, pentru dimensionarea circuitelor de receptor; o utilaje, pentru dimensionarea circuitelor de utilaj; o grupuri de receptoare şi utilaje, pentru dimensionarea tablourilor de distribuţie şi a coloanelor de alimentare a acestora; o secţii ale întreprinderii şi apoi de întreaga întreprindere, pentru dimensionarea posturilor de transformare, a liniilor de medie şi înaltă tensiune şi a staţiilor de distribuţie sau transformare. Caracteristicile tehnice nominale ale receptoarelor sunt următoarele:  puterea activă Pn, sau aparentă Sn;  tensiunea Un;  conexiunea fazelor;  curentul In; randamentul n;   factorul de putere cos n;  relaţia dintre curentul de pornire Ip (conectare) şi curentul nominal In, sub forma raportului Ip/In. În cazul receptoarelor realizate pentru un regim de funcţionare intermitent (motoare electrice), se specifică şi durata relativă de acţionare nominală DAn. Puterea instalată Pi a unui receptor reprezintă puterea sa nominală raportată la durata de acţionare de referinţă DA=1, Pi  Pn DA n , (1.7) în care DAn este o mărime relativă subunitară care poate lua una din următoarele valori DAn=0,15; 0,25; 0,4; 0,6 şi 1. Prin urmare, puterea instalată Pi a unui receptor este mai mică, cel mult egală cu puterea nominală Pn a acestuia. În cazul receptoarelor caracterizate prin puterea aparentă nominală Sn, puterea instalată este dată de relaţia Pi  S n cos  n DA n , (1.8) Pentru un grup de n receptoare, puterea instalată totală se determină ca sumă a puterilor instalate a receptoarelor componente n

Pi 

P , ij

(1.9)

j1

în care puterile instalate individuale Pij rezultă din relaţiile (1.7) sau (1.8). Puterea activă absorbită, care se ia în considerare în calcul pentru grupuri cuprinzând cel puţin patru receptoare se numeşte putere cerută sau de calcul. Puterea cerută Pc reprezintă o putere activă convenţională, de valoare constantă, care produce în elementele instalaţiei electrice (conducte şi echipamente) acelaşi efect termic ca şi puterea variabilă reală, într-un interval de timp determinat (ex. 30 min.), în perioada de încărcare maximă. Determinarea prin calcul a puterilor cerute se face prin diferite metode, utilizate în funcţie de stadiul proiectării şi nivelul la care se efectuează calculele. Deoarece calculele trebuie efectuate la toate nivelele instalaţiei electrice la consumator, începând de la cele inferioare (receptoare) şi până la cele superioare (racordul de înaltă tensiune), atât pentru tensiunile joase, sub 1000 V, cât şi pentru cele mai mari de 1000 V, sunt preferabile acele metode care se aplică acoperitor în toate situaţiile.

16

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

În continuare, se indică principalele metode de determinare a puterilor cerute în faza de proiectare şi anume: metoda coeficienţilor de cerere, aplicabilă la orice nivel şi în special pentru grupuri mari de receptoare, reprezentând o secţie sau o întreprindere; metoda formulei binome, care dă rezultate acoperitoare pentru un grup restrâns de receptoare de forţă având puteri mult diferite între ele, fiind recomandată pentru calculul puterilor cerute în special la nivelul tablourilor de distribuţie; metoda analizei directe, aplicabilă pentru un număr mic de receptoare, la nivelul unor tablouri de distribuţie cu plecări puţine, inclusiv a tablourilor de utilaj, când se cunosc diagramele de funcţionare şi încărcare ale tuturor receptoarelor; metodele bazate pe consumuri specifice cu raportare la unitatea de produs sau la unitatea de suprafaţă productivă, utilizabile, datorită preciziei reduse, numai în faza notei de fundamentare ; metodele bazate pe puterea medie şi indicatori ai curbelor de sarcină, recomandate pentru determinarea puterii cerute la nivelele superioare, de la barele de joasă tensiune ale posturilor de transformare, la liniile de racord în înaltă tensiune. La instalaţii existente, puterea cerută se determină pe baza curbelor de sarcină.

2.4.1. METODA COEFICIENŢILOR DE CERERE Puterea activă cerută se determină prin înmulţirea puterii instalate cu un coeficient subunitar kc, denumit coeficient de cerere Pc  k c Pi , (1.10) iar puterea reactivă cerută QC - cu ajutorul factorului de putere cerut cos c 1 Q c  Pc  1  Pc tg c , cos 2  c

(1.11)

Coeficientul de cerere kc ţine cont de randamentul  al receptoarelor, de gradul de încărcare al acestora prin coeficientul de încărcare ki, de simultaneitatea funcţionării lor - prin coeficientul de simultaneitate ks şi de randamentul r al porţiunii de reţea dintre receptoare şi nivelul la care se calculează puterea cerută. Ca urmare, coeficientul de cerere este exprimat prin relaţia k k kc  i s , (1.12)  r Randamentul  al receptoarelor se ia în considerare numai la acele receptoare pentru care puterea instalată Pi sau cea nominală Pn, semnifică puteri utile, cum este cazul motoarelor electrice, la care puterea nominală reprezintă puterea mecanică la arbore. Factorul de putere cerut cos c exprimă consumul de putere reactivă al receptoarelor care absorb puterea activă Pc, în condiţiile reflectate global prin coeficientul de cerere. Coeficienţii de cerere şi factorii de putere ceruţi sunt determinaţi experimental pe baze statistice, pentru diferite receptoare. Toate receptoarele cărora le corespund aceleaşi valori pentru perechea de mărimi (kc, cos c), se încadrează într-o singură grupare, numită categorie de receptoare. Datorită diversităţii mari a receptoarelor şi a condiţiilor de lucru, există un mare număr de categorii de receptoare. Acestea sunt indicate în tabelul 1.3, împreună cu valorile corespunzătoare ale coeficientului de cerere şi ale factorului de putere cerut. Pentru explicitarea modului de aplicare a metodei coeficienţilor de cerere, se consideră un consumator de calcul, adică un ansamblu de n receptoare, încadrate în m categorii; consumatorul de calcul poate fi reprezentat de totalitatea receptoarelor, care aparţin unui tablou de distribuţie, unei secţii sau unei întreprinderi. O categorie k cuprinde nk receptoare, astfel încât puterea instalată a acestora Pik este conform relaţiei (1.9) nk

Pik 

P ,

(1.13)

ij

j 1

iar puterea instalată totală este m

Pi 

n

P  P , ik

k 1

ij

(1.14)

j1

Puterea cerută de receptoarele care fac parte dintr-o aceeaşi categorie k, este dată de relaţia / Pck  k ck Pik , (1.15) / In care k ck este coeficientul de cerere corectat al categoriei respective de receptoare.

17

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Tabelul 1.3 Coeficientul de cerere kc şi factorul de putere cos c pentru diferite categorii de receptoare kc . 0,7 0,8 0,75 0,75 0,65

cos c

tg c

0,8 0,8 0,8 1,0 0,8

0,75 0,75 0,75 0,00 0,75

0,1 0,15-0,2

0,5; 0,65 0,5; 0,65

1,73; 1,17 1,73; 1,17

0,12-0,14

0,5

1,73

0,2-0,25

0,6-0,65

1,33-1,17

0,3-0,4

0,65

1,17

0,7 1 0,7-0,8 0,7 0,1 0,65-0,75

0,8 0,9 0,8-0,85 0,78 0,45 0,8

0,75 0,48 0,75-0,62 0,8 1,99 0,75

0,3-0,35 0,6-0,7 0,4-0,6

0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,6

1,73-1,33 1,33-1,02 1,00-1,33

0,75-0,8 0,72

0,35 0,95

2,67 0,32

0,8-0,85 0,6

0,95-1,0 0,95-1,0

0,33-0,00 0,33-0,00

0,5

0,7

1,00

0,6

0,7

1,00

0,7

- fluorescent 0,90

compensat 0,48

-flourescent 0,55

necompensat 1,51

- incandescent 1,00

0,00

Categoria receptoarelor

a)

Receptoare electromecanice Aeroterme Compresoare - acţionate cu motor asincron - acţionate cu motor sincron Grupuri motor-generator Macarale - cu DA=25% - cu DA=40% Maşini unelte de prelucrat prin aşchiere - cu regim normal de funcţionare (strunguri, raboteze, maşini de frezat, mortezat, găurit, polizoare etc.) - cu regim greu de lucru (strunguri de degroşat, automate, revolver, de alezaj, maşini unelte mari; prese de ştanţat şi cu excentric etc.) - cu regim foarte greu de lucru (acţionare ciocane, maşini de forjat, de trefilat) - acţionarea tobelor de decapare, a tamburelor de curăţire etc. Pompe - cu diafragmă, de filtrare, de ulei, verticale - de alimentare - de apă - de vid Unelte electrice portabile Ventilatoare b) Receptoare electrotermice Agregate motor generator de sudare - pentru un singur post - pentru mai multe posturi Convertizoare de frecvenţă Cuptoare de inducţie de frecvenţă joasă - fără compensarea energiei reactive - cu compensarea energiei reactive Cuptoare cu rezistoare - cu încărcare continuă - cu încărcare periodică c) Receptoare electrochimice Redresoare - pentru instalaţii de acoperiri metalice - pentru încărcat acumulatoare de electrocare d) Receptoare de iluminat şi prize Depozite Hale industriale - cu ateliere şi încăperi separate - cu mai multe deschideri,fără separaţii

0,85 0,95

Iluminat de siguranţă Iluminat exterior Magazii,posturi de transformare

1,0 0,9 0,6

Corecţia ţine seama de numărul total de receptoare m

n

n

k,

(1.16)

k 1

şi se realizează prin intermediul coeficientului ka de influenţă a numărului de receptoare, conform relaţiei 1  k ck / k ck  k ck  , (1.17) ka 18

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

/

Fig. 1.2. Nomogramă pentru determinarea coeficienţilor de influenţă kc şi de cerere corectat k c în care kck este coeficientul de cerere pentru categoria de receptoare considerată, determinat din tabelul 1.3. Nomograma din figura 1.2 indică, în partea dreaptă, dependenţa coeficientului de influenţă ka de numărul de receptoare n ale consumatorului de calcul; în partea stângă a nomogramei rezultă coeficientul de / cerere corectat k c, pe baza coeficienţilor kc şi ka determinaţi. De remarcat că, determinarea coeficientului ka de influenţă a numărului de receptoare este corect să se facă în raport cu numărul total n de receptoare al consumatorului de calcul considerat, fiind acelaşi pentru toate categoriile de receptoare din compunerea acestuia. Acest lucru este firesc având în vedere că ansamblul receptoarelor, indiferent de categoriile cărora le aparţin, determină în mod statistic consumul de energie electrică, datorită nesimultaneităţilor în funcţionare şi în gradele de încărcare. Pe această bază, dintre doi consumatori de calcul cu aceleaşi puteri instalate totale şi cu repartiţii identice ale puterilor instalate pe categorii de receptoare, cel care cuprinde un număr mai mare de receptoare (cu puteri instalate mai mici) va absorbi o putere mai mică. Orice modificare ale numărului de receptoare a consumatorului de calcul atrage după sine necesitatea actualizării valorii coeficientului de influenţă ka şi a determinării coeficienţilor de cerere corectaţi / k ck cu relaţia (1.17). În cazul în care receptoarele au puteri mult diferite, se recomandă ca determinarea coeficientului de influenţă să se facă în raport cu numărul de receptoare. n /  2  n 0,5 , (1.18) în care s-a notat cu n0,5 - numărul receptoarelor celor mai mari, a căror putere instalată însumată este egală cu jumătate din puterea tuturor receptoarelor. Cazurile limită ale corecţiei sunt următoarele: / a. n  4, când ka=1 şi prin urmare k c = 1, adică pentru un număr de receptoare mai mic decât patru, puterea cerută este egală cu suma puterilor instalate ale receptoarelor. Un astfel de consumator de calcul se poate întâlni la nivelul tablourilor de utilaj sau al celor de distribuţie care alimentează cel mult trei receptoare. b. n  50, ka  10 şi conform relaţiei (1.11) se obţine k c/  k c , ceea ce înseamnă că pentru un consumator de calcul cu un număr foarte mare de receptoare, corecţia coeficientului de cerere este nulă, astfel încât relaţia (1.9) devine: Pck  k ck Pik , (1.19) Astfel de situaţii se întâlnesc la nivelul tablourilor generale din posturile de transformare sau al tablourilor de distribuţie care alimentează un număr relativ mare de receptoare. Având determinate puterile cerute de receptoarele din fiecare categorie, puterea cerută totală la nivelul consumatorului de calcul este m

Pc 

P

ck ,

(1.20)

k 1

Dacă într-o secţie alimentarea receptoarelor şi utilajelor s-a organizat pe câteva (q) tablouri de distribuţie şi s-au calculat conform celor de mai sus puterile cerute la nivelurile secţiei Pcs şi a tablourilor Pct este evident că q

Pcs

P

ct ,

t 1

19

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

având în vedere că puterile cerute ale acestor consumatori de calcul au fost calculate pentru coeficienţi de influenţă ka diferiţi. Asemenea inegalităţi au loc între orice trepte consecutive pe care se organizează un consumator dat. Calculul puterilor reactive cerute se face, de asemenea, pentru fiecare categorie în parte Q ck  Pck  tg ck , (1.21) puterea reactivă totală rezultând m

Qc 

Q

ck ,

(1.22)

k 1

Puterea aparentă totală absorbită de consumatorul de calcul este

S c  Pc2  Q c2 ,

(1.23)

Dacă rezultatul obţinut se încadrează între valorile 400 kVA  Sc  1 600 kVA, (1.24) la componentele activă şi reactivă se aplică reduceri prin intermediul coeficienţilor de reducere kra, pentru puterea activă şi krr - pentru puterea reactivă, conform relaţiilor Pc/  KraPc ; (1.25)

Q c/  k rr Q c , în care kra = 0,9, iar krr = 0,95. Reducerea nu se aplică dacă Sc  400 kVA. În cazul în care consumatorul de calcul este o secţie sau întreaga întreprindere, puterea aparentă de calcul S c/ serveşte ca bază pentru alegerea transformatorului de alimentare S nT  S c/  Pc/2  Q c/2 ,

(1.26)

în care SnT reprezintă puterea aparentă nominală a transformatorului. / Dacă sarcina nu poate fi preluată de un singur transformator (S c  1 600 kVA), se grupează receptoarele pe două sau mai multe transformatoare de puteri corespunzătoare, urmând ca la puterile cerute ale fiecărui grup de receptoare să se aplice coeficienţii de reducere menţionaţi. Este indicat ca gruparea receptoarelor să se facă după criterii de amplasament şi tehnologice. Pentru determinarea puterilor cerute Pct şi Qct din reţeaua de medie tensiune, la totalul obţinut după aplicarea reducerilor se adaugă pierderile active Pr, respectiv reactive Qr din transformatoare, conform relaţiilor Pct  Pc/  Pr ; (1.27)

Q ct  Q c/  Q r  Q bc / ,

(1.28)

în care Qbc reprezintă puterea surselor instalate pentru compensarea puterii reactive (v. subcap. 6.4). În lipsa unor date de catalog, pierderile de putere din transformatoare se pot calcula cu relaţiile 2 Pr  Sr ; 100 10 Q r  Sr , (1.29) 100 în care cu Sr s-a notat suma puterilor nominale ale transformatoarelor. În cazul consumatorilor de calcul alimentaţi prin nr transformatoare, se recomandă ca valorilor determinate cu relaţiile (1.27) şi (1.28), să li se aplice coeficienţii de simultaneitate ksa - pentru puterea activă şi ksr - pentru puterea reactivă, rezultând puterile cerute pe partea de medie tensiune Pct/  k sa Pct ; (1.30) Q ct/  k sr Q ct , Coeficienţii de simultaneitate sunt daţi în tabelul 1.4, în funcţie de numărul de transformatoare. Valorile mai mari ale coeficienţilor se aplică în industriile (metalurgică, chimică) cu receptoare funcţionând în mare parte în sarcină continuă. Coeficientul mediu de cerere al consumatorului este P/ k c  ct , (1.31) Pi Puterea aparentă cerută totală

S ct/  Pct/2  Q ct/2 , permite determinarea factorului de putere mediu

20

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

(1.32)

Pct/

cos  

(1.33) , S ct/ / care în situaţia că puterea reactivă totală Q ct a fost calculată fără a se ţine cont de reducerea datorată puterii reactive a surselor de compensare, se numeşte factor de putere natural. Tabelul 1.4 Coeficienţii de simultaneitate pentru consumatori alimentaţi prin mai multe transformatoare Numărul transformatoarelor, nT nT = 2; 3 nT  3 0,8...0,9 0,7...0,85 0,9...0,95 0,85...0,9

Coeficientul de simultaneitate pentru puterea activă, ksa pentru puterea reactivă, ksr

2.4.2. METODA FORMULEI BINOME Se utilizează pentru consumatori de calcul la nivelul unor tablouri de distribuţie, conducând la rezultate acoperitoare în ceea ce priveşte puterea cerută. Conform acestei metode, receptoarele se consideră repartizate pe grupe de receptoare, puterea cerută determinându-se la nivelul grupelor, pe baza puterii instalate Pik a tuturoro receptoarelor din grupa k şi a puterii instalate Pix a primelor x receptoare din aceeaşi grupă, luate în ordinea descrescătoare a puterilor lor instalate. Puterea activă cerută de cele nk receptoare din grupa k este

Pck   aPix  k  b k Pik ,

(1.34)

în care a şi b sunt coeficienţii formulei binome, iar x numărul de receptoare pentru care se calculează Pix; aceste date sunt specifice metodei de calcul după formula binomă, fiind indicate în tabelul 1.5. Puterea cerută de cele m grupe de receptoare ale consumatorului de calcul este

Pc   aPix  M 

m

b

k Pik ,

(1.35)

k 1

în care (aPix)M este termenul cu valoarea cea mai mare dintre termenii (aPix)k; m

b

x Pik

- suma tuturor termenilor de forma bkPik, corespunzători celor m grupe de receptoare.

k 1

Puterea reactivă absorbită la nivelul consumatorului de calcul este m

Qc 

P

ck tg k ,

k 1

21

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

(1.36)

Tabelul 1.5 Coeficienţii formulei binome Grupul de receptoare

Nr. x

1.Motoare electrice pentru comanda individuală a maşinilor-unelte de prelucrare a metalelor: - în secţii de prelucrare la cald, în serii mari şi pe bandă ....................................... - în secţii de prelucrare la rece, în serii mari şi pe bandă - idem, în serii mici şi individuale . . . . . . . . . . . . . . . . 2.Motoare electrice pentru ventilatoare (condiţionare), pompe, compresoare, grupuri compresoare . . . . . . . . . . (pentru puteri peste 100 kW se va lua puterea cerută reală la cos  real pentru fiecare motor în parte) 3.Motoare electrice ale mecanismelor de transport continuu şi de prelucrare a nisipurilor şi pământurilor din turnătorii: - fără interblocări . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - cu interblocări . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.Poduri rulante cu macarale: - în cazangerii, secţii de reparaţii şi de montaj, în ateliere mecanice şi altele asemănătoare - în turnătorii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - în oţelării Siemens-Martin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - la laminoare, maşini de treierat şi recoltat 5.Ateliere termice: - cuptoare electrice cu rezistenţă cu încărcare automată (continuă). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - idem, cu încărcare neautomată (periodică) - receptoare termice mici, în instalaţii de tip laborator (uscătoare, încălzitoare etc.). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.Maşini de sudare: - prin puncte şi prin cusătură . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - cap la cap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.Transformatoare de sudare: - pentru sudare automată . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - pentru sudare manuală cu arc cu un singur punct de lucru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - idem, cu mai multe puncte de lucru . . . . . . . . . . . . . . 8.Grupuri convertizoare de sudare (motor-generator): - cu un singur punct de lucru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - cu mai multe puncte de lucru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.Acţionări electrice în industria chimică cu flux tehnologic neîntrerupt (compresor, pompe, ventilatoare, amestecătoare şi centrifuge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Coeficienţii a b

cos 

tg 

5 5 5

0,5 0,5 0,4

0,26 0,14 0,14

0,65 0,5 0,5

1,17 1,73 1,73

5

0,25

0,65

0,8

0,75

5 5

0,4 0,2

0,4 0,6

0,75 0,75

0,88 0,88

3 3 3 3

0,2 0,3 0,3 0,3

0,06 0,09 0,11 0,18

0,5 0,5 0,5 0,5

1,73 1,73 1,73 1,73

2 1

0,3 0,5

0,7 0,5

0,95 0,95

0,33 0,33

0

0

0,7

1

0

0 0

0 0

0,35 0,35

0,6 0,7

1,33 1,02

0

0

0,5

0,5

1,73

0 0

0 0

0,35 0,7-0,9

0,4 0,5

2,30 1,73

0 0

0 0

0,35 0,6-0,9

0,5 0,75

1,73 0,88

3

0,5

0,5

0,86

0,61

Observaţii: 1.Pentru podurile rulante se pot aplica metode mai exacte de determinare a puterii cerute dacă se dispune de curbele de încărcare ale fiecărui motor electric; 2.Puterea Pn a grupurilor de receptoare pentru sudare se determină înmulţindu-se puterea nominală Sn în kVA, cu factorul de putere nominal, pentru care se pot adopta valorile: - transformatoare de sudare ...................................................... 0,5; - maşini de sudare prin puncte .................................................. 0,7; - maşini de sudare cap la cap .................................................... 0,8. în care tg k reprezintă tangenta corespunzătoare factorului de putere introdus de receptoarele din grupa k, mărime de asemenea indicată în tabelul 1.5. Puterea aparentă cerută şi valoarea medie a factorului de putere se calculează cu relaţiile (1.23) respectiv (1.33).

22

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

2.4.3. METODA ANALIZEI DIRECTE Această metoda este recomandată pentru calculul puterii cerute de consumatori de calcul cu un număr redus de receptoare, ale căror diagrame de sarcină sunt cunoscute. Astfel de consumatori sunt:  tablourile de utilaj;  tablourile de distribuţie cu plecări puţine;  tablourile generale cu un număr redus de plecări la subconsumatori mici sau neindustriali, cu puteri mici, când se cunosc caracteristicile de funcţionare ale acestora şi când puterea instalată pentru iluminat reprezintă mai mult de 60...75% din întreaga putere instalată. Metoda constă în determinarea directă a coeficientului de cerere, conform relaţiei (1.12), deoarece în astfel de situaţii, valorile factorilor care intervin pot fi calculate sau apreciate cu o bună aproximaţie. Coeficientul de încărcare ki este dat de relaţia P (1.37) ki  r , Ps în care Pr este puterea reală cu care sunt încărcate receptoarele, iar Ps - puterea în funcţie simultană; în mod obişnuit k= = 0,9 ... 0,95. Coeficientul de simultaneitate este P (1.38) ks  s , Pi în care Ps are semnificaţia de mai sus, iar Pi este puterea instalată. Pentru consumatori de calcul cuprinzând numai receptoare de iluminat, valorile coeficienţilor de simultaneitate sunt date în tabelul 1.6; pentru receptoare de forţă, aceşti coeficienţi se determină pe baza diagramelor de sarcină, din care rezultă Ps, şi a puterii instalate Pi, conform relaţiei (1.38). Tabelul 1.6 Coeficientul de simultaneitate ks pentru consumatori cuprinzând numai receptoare de iluminat Destinaţia construcţiei sau instalaţiei Construcţii industriale şi administrative Complexe comerciale Construcţii de locuinţe: 2  4 apartamente 5  9 apartamente 10 14 apartamente 15 19 apartamente peste 20 apartamente Depozite Iluminat exterior şi iluminat de siguranţă Spitale

ks 0,8 1,0 1,0 0,78 0,63 0,53 0,49 0,5 1,0 0,65

Randamentul mediu al receptoarelor  se determină ca medie ponderată a randamentelor nominale nj ale receptoarelor, în raport cu puterile instalate. Dacă puterile instalate Pij sunt puteri electrice (absorbite), relaţia de calcul este n

 

nj Pij

j1 n

,

P

(1.39)

ij

j1

iar dacă acesta se referă la puteri utile (mecanice - cazul motoarelor electrice), se utilizează relaţia n

P

ij



j1 n

Pij

 j1

,

(1.40)

nj

în care n este numărul de receptoare. Randamentul reţelei r se calculează ţinând seama de pierderile de putere; în mod obişnuit r = 0,98 ... 1.

23

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Având determinaţi toţi factorii, se calculează coeficientul de cerere cu relaţia (1.12). Puterea activă cerută se obţine, în acest caz, din puterea instalată cu ajutorul coeficientului de cerere. Pc  k c Pi , (1.41) Pentru calculul puterii reactive cerute, este necesară determinarea factorului de putere mediu cos m al receptoarelor, din condiţia de egalitate a puterii aparente de cele n receptoare cu puterea aparentă a unui receptor echivalent. Aceasta conduce la relaţia n

P

ij

j1

cos  m 

n

 cos  j1

(1.42)

,

Pij

nj

dacă Pij reprezintă putere electrică absorbită sau n

cos  m 

Pij

 j1

n

 j1

nj

,

Pij nj

(1.43)

cos  nj

dacă Pij reprezintă putere utilă. Puterea reactivă cerută este

1

Q c  Pc

cos  m 2

 1,

(1.44)

iar puterea aparentă

Sc 

Pc . cos  m

(1.45)

2.4.4. METODA DURATEI DE UTILIZARE A PUTERII MAXIME Se foloseşte pentru determinarea puterii cerute la nivel de întreprindere sau platformă industrială, atunci când se cunoaşte consumul specific de energie electrică W0 pe unitatea de producţie. Din această cauză, metoda se mai numeşte şi a consumurilor specifice. Dacă se notează cu A producţia anuală a întreprinderii, în unităţi de măsură corespunzătoare (tone, metri pătraţi, bucăţi etc.), consumul anual de energie pentru acest consumator de calcul este Ea = W0  A, (1.46) În lipsa unor date certe, referitoare la consumul specific de energie electrică pentru produse şi activităţi industriale, se recomandă consultarea lucrări. Puterea cerută Pc se determină cu relaţia E (1.47) Pc  a , t pM în care tpM reprezintă durata (timpul) de utilizare a puterii maxime cerute, având valori dependente de specificul consumatorului, conform tebelului 1.7. Fiind o metodă specifică notei de fundamentare tehnico-economică, nu se prevede calculul puterilor reactive şi aparente cerute.

24

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Tabelul 1.7. Durata de utilizare tpM a puterii active maxime tpM[h] lucrul în două schimburi

Felul consumatorului Combinate de carne Combinate mari de carne, fabrici de conservat carnea, întreprinderi de prepararea cărnii Combinate mari de păsări Construcţii de maşini Fabrici de cleiuri Fabrici de gelatină Fabrici de încălţăminte Fabrici de preparare a păsărilor Industrie alimentară Industria chimică Industria electrotehnică Industria hârtiei şi celulozei Industria minieră Industria textilă Întreprinderi frigorifice Întreprinderi de lapte dietetic Întreprinderi mari de produse lactate Metalurgie Poligrafie Prelucrarea lemnului Reparaţia automobilelor şi vagoanelor Uzine de reparaţii

-

lucrul în trei schimburi

3 500  3 800

5 600  5 800 3 000  3 100 4 000  4 400 6 200  6 300 5 300  5 500 5 000 6 400  6 500 4 000  5 000 5 800  6 500 5 000 5 500 5 000  5 500 4 500 4 000 4 800  5 000 7 200  7 500 6 500 4 600 - 4 500 Observaţii: 1. Pentru întreprinderi lucrând într-un singur schimb se consideră tpM = 2 500  3 000 2. Pentru iluminatul interior tpM = 1 500  2 500, iar pentru cel exterior tpM = 2 500  3 000 2 500 3 000  3 500 2 500 4 000 3 000 2 200  2 500 3 400 2 500

2.5. CURBE DE SARCINĂ 2.5.1. DEFINIŢIE, CLASIFICĂRI Datorită imposibilităţii de a stoca energie electrică, satisfacerea necesarului de energie la consumatori impune cunoaşterea nu numai a puterilor cerute, ci şi a modului de variaţie a consumului, sub forma curbelor de sarcină. Curbele de sarcină prezintă variaţia în timp a sarcinilor electrice, pe o perioadă determinată. La consumatori, ca şi la celelalte părţi componente ale sistemului energetic (centrale, reţele), se deosebesc diferite curbe de sarcină, după felul sarcinii, durata tc a ciclului la care se referă şi provenienţă. După felul sarcinii, se evidenţiază curbe de sarcini active şi curbe de sarcini reactive, acestea fiind practic cel mai des întrebuinţate. Se trasează curbe de sarcină şi pentru puterea aparentă, ca şi pentru curent. După durata tc a ciclului, pentru care redau variaţiile sarcinii, curbele de sarcină pot fi:  zilnice, la care durata ciclului este de 24 h şi dintre care două sunt mai importante, cea caracteristică pentru vară (în intervalul 18 ... 25 iunie) şi cea pentru iarnă (18 ... 25 decembrie);  anuale, la care durata ciclului este de 8 760 h (12 luni sau 365 zile). După provenienţă se deosebesc următoarele curbe de sarcină:  experimentale, obţinute prin citirea aparatelor indicatoare la intervale egale de timp (din 10 în 10 minute sau din 30 în 30 minute) sau trasate de către aparatele înregistratoare;  tip, care sunt obţinute prin generalizarea curbelor experimentale, specifice unor ramuri sau subramuri industriale. Aceste curbe prezintă o importanţă deosebită pentru proiectare. Sarcinile electrice pot fi prezentate pe curbele de sarcină fie în valori absolute, fie în valori raportate la valoarea maximă. În figura 1.3 se prezintă curbele zilnice (iarna) de sarcină activă şi reactivă, în valori raportate, pentru un consumator din ramura construcţiilor de maşini, la care lucrul este organizat în două schimburi. Numărul 25

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

de schimburi influenţează într-o măsură hotărâtoare alura curbei de sarcină zilnică. Aceasta se poate observa din figura 1.4, în care sunt prezentate curbele de sarcină activă zilnică, în valori raportate, în trei situaţii - după numărul de schimburi (unul, două sau trei) în care este organizat lucrul.

Fig. 1.3. Curbele zilnice de sarcină activă şi reactivă (iarna) pentru o întreprindere constructoare de maşini lucrând în două schimburi

a

b

c

Fig. 1.4. Curbele zilnice de sarcină activă iarna (linie continuă) şi vara (linie întreruptă) pentru un consumator la care lucrul este organizat: a - într-un schimb; b - în două schimburi; c - în trei schimburi.

Fig. 1.5. Curba de sarcină activă anuală a unei întreprinderi La curba de sarcină anuală, reprezentată în figura 1.5 pentru puterea activă, sarcina corespunzătoare unei luni se obţine prin efectuarea mediei aritmetice a sarcinilor maxime zilnice pe interval de o lună.

26

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

2.5.2. INDICATORII CURBELOR DE SARCINĂ Consumul de energie electrică conform curbelor de sarcină poate fi caracterizat printr-o serie de mărimi - puteri, durate, coeficienţi adimensionali - numite indicatori ai curbelor de sarcină. Definirea acestor indicatori se face, în cele ce urmează, în legătură cu o curbă de sarcină oarecare, prezentată în figura 1.6, în care notaţiile s-au făcut numai pentru puteri active; indicatorii referitori la puterile reactive se vor defini în mod similar. Se consideră că această curbă de sarcină se referă la un consumator având puterea instalată Pi. Pe parcursul ciclului, având durata tc, se înregistrează un consum maxim PM cu o durată mai mare de 15 minute; dacă tc = 24 h şi curba este trasată pentru anotimpul rece (iarna), deci este vorba de curba de sarcină zilnică - iarna, atunci PM reprezintă consumul maxim posibil, adică tocmai puterea cerută

PMi = Pc

(1.48)

Prin planimetrarea curbelor de sarcină se obţine consumul de energie activă tc

Ea 

 Pdt   P t j

0

j,

(1.49)

j,

(1.50)

j

respectiv reactivă tc

Er 

 Qdt   Q t j

0

j

în care j este indicele de însumare pentru energiile corespunzătoare diferitelor segmente orizontale din curba de sarcină, având ordonatele Pj, respectiv Qj şi lungimile (duratele) - tj. Aceste calcule se fac, în general, numai pentru curba de sarcină anuală. a. Puterea medie este indicatorul cu semnificaţia unei puteri constante în timp, care ar determina un consum de energie echivalent cu cel real. Puterea activă medie este E (1.51) Pmed  a , tc iar cea reactivă medie E Q med  a . (1.52) tc Între valorile caracteristice ale puterii active - instalată, maximă şi medie - există relaţiile de inegalitate Pmed < PM < Pi (1.53) b. Duratele de utilizare indică în cât timp s-ar produce întreg consumul de energie, dacă s-ar funcţiona constant la una din puterile caracteristice. Acestea sunt:  duratele de utilizare ale puterilor maxime absorbite, corespunzătoare unui consum constant, la puterile maxime, având expresiile E (1.54) t pM  a , PM pentru puterea activă şi E (1.55) t QM  r , QM pentru puterea reactivă. Valori caracteristice pentru durata de utilizare a puterii active maxime, în decurs de un an, sunt indicate în tabelul 1.7.  duratele de utilizare a puterilor instalate, corespunzătoare consumului constant la o putere egală cu cea instalată. Pentru puterea activă instalată se obţine durata de utilizare cu relaţia E (1.56) t pi  a , Pi valori orientative pentru această mărime fiind prezentate în tabelul 1.8, iar pentru puterea reactivă instalată E t Qi  r , (1.57) Qi Din definiţiile de mai sus, rezultă că pentru energia activă se poate scrie relaţia de echivalenţă Ea = Pmed  tc = PM  tPM = Pi  tpi (1.58) şi similar - pentru cea reactivă Er = Qmed  tc = QM  tQM = Qi  tQi (1.59)

27

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Tabelul 1.8 Duratele tPi şi coeficienţii KPi de utilizare a puterii active instalate Sectorul de producţie sau activitate

iPi [h]

KPi

Bere Celuloză şi hârtie Ceramică

1750  2000 2500  3200

0,20  0,23 0,31  0,36

1750  2600

0,20  0,30

Cherestea Ciment

2600  3500 4800  5700

0,30  0,40 0,55  0,65

1750  2200

0,20  0,25

Confecţie Construcţii de maşini grele Construcţii şi produse metalice Diverse materiale de construcţii Extracţia cărbunelui Extracţia ţiţeiului Extragerea şi prepararea minereurilor neferoase Fabrică de mobilă Industria laptelui

1750  2100

0,20  0,24

1300  1750

0,15  0,20

2200  3100

0,25  0,35

2600  3300

0,30  0,38

2700  3100

0,29  0,35

3300  4200 1200  2600

0,38  0,48 0,14  0,30

2200  2800

0,25  0,32

Sectorul de producţie sau activitate

Industrializarea cărnii Industrializarea peştelui Mase plastice Materiale refractare Metalurgia feroasă Metalurgia neferoasă Prefabricate de beton Prepararea cărbunelui Prepararea cocsului Poligrafie Porţelan,faianţă Rafinarea ţiţeiului Reparaţii de maşini şi utilaje Spirt, drojdie Textile Transportul gazului metan Ulei comestibil

iPi [h]

KPi

2200  3100

0,25  0,35

2200  3100 2200  3100 2600  3100 1750  2200

0,25  0,35 0,25  0,35 0,30  0,35 0,20  0,25

1750  2200

0,20  0,25

1750  2200

0,20  0,30

3300  3700 3200  3500

0,38  0,42 0,36  0,40

1750  3100 1750  2600 2900  3300

0,20  0,35 0,20  0,30 0,33  0,38

1000  1300

0,12  0,15

3100  4400

0,35  0,50

2450  4000 1600 2200  2500

0,28  0,45 0,18 0,25  0,28

c. Coeficienţii de utilizare se obţin prin raportarea puterilor medii la celelalte două valori caracteristice puterii - maximă şi instalată, după cum urmează:  coeficienţii de utilizare a puterii maxime sunt P Q K PM  med ; K QM  med ; (1.60) PM QM dacă tc = 24 h, coeficientul de utilizare a puterii active maxime corespunzătoare curbei de sarcină zilnică, obţinut conform relaţiei (1.60), se mai numeşte şi coeficient de umplere sau aplatisare a curbei, fiind folosit în calculele de determinare a puterilor transformatoarelor. Valori caracteristice pentru acest coeficient sunt indicate în tabelul 1.9;  coeficienţii de utilizare a puterii instalate active P K pi  med , (1.61) Pi cu valori precizate în tabelul 1.8 şi reactive Q K Qi  med , (1.62) Qi Dacă pentru un consumator de calcul, reprezentat de o secţie sau întreprindere, se cunosc puterea instalată, durata de utilizare a acesteia (tab. 1.8) şi durata de utilizare a puterii maxime (tab. 1.7), determinarea puterii maxime se poate face cu relaţia t pi PM  Pi , (1.63) t pM

28

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Având în vedere relaţia (1.48), această putere maximă reprezintă tocmai puterea cerută. Rezultatul calculului după relaţia (1.63) poate fi comparat cu cel obţinut pe baza metodei duratei de utilizare a puterii maxime, conform relaţiei (1.47). Tabelul 1.9 Coeficientul de utilizare KPM a puterii active maxime, din curba de sarcină zilnică Felul consumatorului Combinat siderurgic Fabrică de ciment Fabrică de mobilă Fabrică de tricotaj Fabrică de zahăr Iluminatul exterior Iluminatul interior Întreprindere chimică Întreprindere de colectarea şi prelucrarea laptelui Întreprindere de industrializarea cărnii Întreprindere industrială lucrând: - într-un singur schimb - în două schimburi - în trei schimburi Întreprindere metalurgică prelucrătoare Întreprindere minieră Turnătorie

*

K PM 0,932 0,809 0,689 ** 0,861 0,730 ** 0,862 0,886 0,290  0,400 0,170  0,290 0,861 0,800 0,623 0,230  0,337 0,400  0,570 0,570  0,834 ** 0,962 0,564 ** 0,595 0,902 ** 0,889 0,558

*Conform curbelor de sarcină **Valorile corespund după aplicarea măsurilor de reducere a puterii în orele de vârf. Din relaţiile (1.63), (1.48) şi (1.31), se deduce coeficientul mediu de cerere al consumatorului t pi , (1.64) kc  t pM egal cu raportul dintre durata de utilizare a puterii instalate şi cea a puterii maxime. În afara indicatorilor menţionaţi, la dimensionarea puterii transformatoarelor pe baza suprasarcinilor admisibile, este necesar să se cunoască raportul PMv / PMi, dintre puterea activă maximă vara PMv şi cea maximă iarna PMi. Se recomandă [15], ca determinarea acestui raport să se facă din curba de sarcină anuală, dar se ajunge la rezultate apropiate dacă se raportează valorile maxime din curbele de sarcină zilnică, trasate pentru cele două perioade caracteristice - vara şi iarna. În lipsa unor date concrete, pot fi utilizate orientativ, următoarele valori pentru raportul PMv / PMi; - 0,75 ... 0,85, pentru întreprinderi lucrând într-unul sau două schimburi; - 0,85 ... 0,9, pentru întreprinderi lucrând în trei schimburi.

3. STRUCTURA REŢELELOR ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE 3.1. CONSIDERATII GENERALE Aşa cum s-a arătat, energia electrică, după ce a fost produsă în centralele electrice, pentru a fi pusă la dispoziţia consumatorilor, este necesar să fie transportată la distanţe mari, prin reţele electrice de transport(RET), apoi distribuită, în perimetrul unor aglomerări urbane, rurale, sau zone industriale. În funcţie de puterea tranzitată prin reţelele electrice de distribuţie (RED) şi de distanţele la care se distribuie, aceste reţele pot fi de diferite clase de tensiuni(tab.1.1). Reţelele electrice de distribuţie de medie tensiune(RED-MT) care au rolul de a alimenta cu energie, de regulă, posturile de transformare, iar în cazul unor mari consumatori industriali, pot asigura şi alimentarea cu energie a unor receptori de medie tensiune.

29

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Pentru consumatorii care au numai receptori de energie electrică a căror tensiune nominală se înscrie în clasa reţelelor de joasă tensiune, sau au şi asemenea receptori ( de ex.: sistemele de iluminat şi receptorii electrocasnici),este necesar ca alimentarea acestor consumatori să se asigure prin, sau şi prin reţele electrice de joasă tensiune(RE-JT). În cazul RE-JT, fiecare din cele două aspecte, are o pondere însemnată deoarece, consumatorii de joasă tensiune sunt foarte numeroşi, iar receptorii de joasă tensiune din cadrul acestora sunt de nelipsit (sisteme de iluminat şi prizele monofazate) şi deosebit de răspândiţi. Particularitatea principală a unei RE-JT o reprezintă legătura electrică directă cu un foarte mare număr de consumatori, în primul rând si cu un imens număr de receptori în al doilea rând. Ca urmare, structura de bază a unei RE-JT este cea din fig.7.1 , care cuprinde reţeaua electrică de distribuţie de joasă tensiune(RED-JT), pentru alimentarea consumatorilor (fig.7.1.a) şi reţeaua electrică de la consumator (fig.7.1.b),formată din reţeaua electrică de distribuţie la consumator, de joasă tensiune(REDCJT) şi reţeaua electrică pentru alimentarea receptorilor (REAR-JT).

RED - MT PD Post TRAFO REDA la consumator

RACORD

RED – JT PD

la furnizor

REDA la consumator

PD PD REDA la consumator

PD – Punct de delimitare

PD

Branşament TSi

TS1

RED – JT la consumator

REA a receptorilor

REA a receptorilor

TS7

TS1 REA a receptorilor

REA a receptorilor

TS –Tablou secundar

Fig 7.1. 30

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Elementul caracteristic al unei reţele care asigură alimentarea cu energie electrică a consumatorilor îl reprezintă racordul electric, iar în cadrul acestuia, punctul de delimitare (PD,fig.7.1.), delimitează domeniile de competenţă în ceea ce priveşte exploatarea reţelei respectiv, ale furnizorului ,de cele ale beneficiarului (consumator).De regulă, punctul de delimitare este constituit fizic, de contorul de tarifare a energiei electrice, care este al furnizorului, însă beneficiarul trebuie să aibă posibilitatea de a urmări indexul. Reţelele electrice de distribuţie de joasă tensiune ale furnizorului, trebuie să asigure energia electrică la punctul de delimitare, iar REDA a beneficiarului la bornele receptorilor, la parametri de calitate stabiliţi prin contract . Dintre acestea ,continuitatea în alimentare este direct determinată de configuraţia reţelei electrice care asigură tranzitarea energiei electrice, respectiv de posibilitatea schemelor de conexiuni de a asigura rezerva în alimentare. Deoarece RED-JT reprezintă ultima componentă a unui sistem electroenergetic (SE), în raport cu consumatorii, cerinţele privind asigurarea continuităţii în alimentare a acestora sunt predominante.

Clasa reţelei Reţele de foarte joasă tensiune

Limitele de tensiune 50

Tabelul 1.1. Tensiuni nominale adoptate la noi 12 - 24 - 36, 48

Reţele de joasă tensiune

50 - 1000 V

Reţele de medie tensiune

1-

Reţele de înaltă tensiune

35 - 275 kV

60, 110, 220 kV

300 kV

400 kV

Reţele de foarte înaltă tensiune

35 kV

220/12f; 380/220; 500(660 V) 3, 5, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 35 kV

3.2. TENSIUNI STANDARDIZATE Valorile treptelor de tensiune standardizate în cadrul reţelelor electrice de joasă tensiune s-au prezentat în tabelul 1.1. Răspândirea cea mai largă, în România o are sistemul trifazat de tensiuni cu valoarea de 780/220V, În ultimul timp se extinde şi sistemul trifazat de tensiuni (660)V/ 500V utilizat pentru alimentarea receptorilor trifazaţi de putere mare, din cadrul unor consumatori industriali. Dezavantajul acestui sistem, care limitează extinderea lui, constă în necesitatea existenţei la acelaşi consumator şi a unei reţele de 380/220V ,pentru alimentarea receptorilor de iluminat şi prize monofazate, a căror tensiune nominală este de 220V. Valorile standardizate ale tensiunii, din clasa reţelelor de foarte joasă tensiune (sub 50 V), alimentate din RED-JT, sunt utilizate doar în medii cu pericol de producere a unui soc electric (subsoluri tehnice, medii umede,etc.)

3.3. TIPURI DE RECEPTORI. Pe lângă clasificările, din punct de vedere a gradului de asigurare a continuităţii în alimentare, din punct de vedere al rolului funcţional şi a caracteristicilor lor de funcţionare, receptorii electrici alimentaţi de la REA-JT se împart şi în trei tipuri din punct de vedere al coexistenţei lor în REDA-JT.

3.3.1.Receptori de forţă Aceştia sunt alimentaţi de la un sistem electric trifazat simetric 380/220V (UR,US,UT) fig. 7.2. ,fiind caracterizaţi din punct de vedere electric prin trei impedanţe Z1,Z2,Z7 ce pot fi conectate în stea, fig.7.2.a, sau în triunghi, fig.7.2.b. Prin concepere şi execuţie, receptorii trifazaţi reprezintă un sistem trifazat echilibrat şi ca urmare nu necesită alimentarea printr-o reţea electrică cu patru conductoare (nulul de lucru nu este necesar). Din acest motiv,(al neaccesibilităţii nulului sistemului electric trifazat al sursei), într-o asemenea reţea , tensiunea de fază nu este accesibilă.

31

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

În cazul în care receptorul trifazat este un utilaj, pentru care este necesar să se asigure iluminare locală (strung, freză, maşină de găurit, etc.), reţeaua de alimentare trebuie să fie cu patru conductoare, pentru a fi accesibilă şi tensiunea de fază (220V), dacă nu se adoptă alte soluţii tehnice.

UR

I1

1

UR

Z1 Z3 UT

I3

US

3

Z3

Z2 2 UT

I2

Z1

Z2

US a)

Fig.7.2.

b)

Evident, cerinţele cu privire la simetrizarea sarcinilor, recomandă ca reţeaua electrică pentru alimentarea receptorilor de forţă să fie trifazată fără nul. Acesta este unul dintre motivele care recomandă ca reţeaua electrică trifazată pentru distribuţia energiei electrice la consumator şi cea de alimentare a receptorilor trifazaţi de forţă să fie separată de cea similară pentru receptorii de iluminat şi prize. Un alt motiv pentru care cele două categorii de reţele, la consumator , sunt separate îl reprezintă regimul perturbator al unor receptori de forţă asupra celor de iluminat, datorită variaţiei curentului pe care îl absorb, deci şi a tensiunii de alimentare. Din punct de vedere a asigurării a continuităţii în alimentare, receptorii de forţă pe de o parte şi cei de iluminat şi prizele, pe de altă parte, fac parte din categorii diferite, în sensul că REDA-JT a receptorilor de forţă este prevăzută cu un nivel de rezervare superior, în funcţie şi de categoria receptorilor, faţă de REDAJT pentru iluminat şi prize. Continuarea lucrului la utilaje, în cazul pierderii alimentării de către REDA-JT pentru receptorii de iluminat şi prize, este asigurată de către sistemul de iluminat de siguranţă pentru continuarea lucrului. Un motiv strict economic, care impune separarea receptorilor de forţă de ceilalţi, este eventuala tarifare diferenţiată a energiei electrice pentru receptorii de forţă, faţă de cei de iluminat şi prize, iar altul strict tehnic este cel legat de căderile admisibile de tensiune, care sunt diferite pentru receptorii de forţă faţă de cei de iluminat şi prize. Aşa cum se va vedea, inexistenţa conductorului de nul şi caracterul static (de regulă) al receptoarelor de forţă, impun un mod diferit de aplicare a protecţiei prin legare la nul, pentru evitarea pericolului de electrocutare, faţă de celelalte categorii de receptori. În cazul în care alimentarea receptorilor de forţă se face de la sistemul trifazat de tensiuni 66o/5ooV separarea celor două tipuri de reţele se impune de la sine.

3.3.2 Receptori de iluminat Aceştia sunt constituiţi din corpurile de iluminat, sursa de lumină din cadrul sistemelor electrice de iluminat interior, sau exterior. Sursele electrice de lumină cu care se echipează un corp de iluminat au tensiunea nominală de 220V (şi firma GENERAL ELECTRIC,din SUA, unde se utilizează sistemul trifazat de tensiuni 220/127V, produce lămpi cu tensiunea nominală de 220V). Această tensiune,în cadrul sistemului electric trifazat cu tensiunile 380/220V se obţine între o fază şi nulul sistemului electric trifazat al sursei fig.7.3. Din acest motiv REDA-JT pentru alimentarea receptorilor de iluminat trebuie să fie alimentată de la o sursă (post de transformare sau generator electric) cu înfăşurările conectate în stea (Y), fig.7.3.,cu neutrul accesibil (Yo ),respectiv cu neutrul " prelungit" printr-un conductor de nul până la fiecare receptor în parte. Fiind sarcini monofazate, încărcarea celor trei faze ale RE-JT va fi nesimetrică şi ca urmare, la proiectarea şi execuţia acestor reţele trebuie să se urmărească echilibrarea puterii pe cele trei faze.

32

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

UR

N

U

US

U fază

Fig.7.3. O caracteristică a receptorilor de iluminat o reprezintă, posibilitatea redusă de electrocutare prin atingere indirectă datorită amplasării lor la înălţime. Ca urmare, pentru corpurile de iluminat, nu se aplică protecţia prin legare la nul, ca în cazul celorlalte tipuri de receptori. Spre deosebire de receptorii de forţă şi cei alimentaţi de la prizele monofazate (aparate electrocasnice, de birou, etc.) aceşti receptori absorb un curent constant în timp, deci nu produc şocuri. Ca urmare, nu sunt perturbatori pentru ceilalţi, iar valorile curenţilor, în funcţie de care se dimensionează căile de curent se stabilesc cu exactitate.

3.3.3. Prizele monofazate. Prizele monofazate nu reprezintă receptori propriu zişi ci, un aparat la care , prin fişe, sunt conectaţi receptori monofazaţi a căror putere nominală nu depăşesc 2 kw, respectiv, un curent absorbit de 10A. Receptorii monofazaţi alimentaţi, prin conectarea (branşarea) la o priză, sunt din categoria" debroşabili" respectiv, nu sunt conectaţi permanent (legătură fixă). Pentru comanda acestora (pornire, oprire), există aparate de conectare speciale, încorporate în receptor. Datorită marii diversităţi a receptorilor monofazaţi (pe seama puterii absorbite) a specificului lor (radio, TV, radiator electric, maşina de spălat, etc.) şi a caracterului debrosabil, probabilitatea producerii unei soc electric este foarte mare şi ca urmare, în sistemul electric din care fac parte aceşti receptori, se impune protecţia prin legare la nul. Întrucât puterea şi numărul receptorilor monofazaţi ce pot fi branşaţi la o priză monofazată depind în mare măsură de posibilităţile materiale ale "consumatorului", dimensionarea căilor de curent prin care sunt alimentate prizele monofazate se face şi în funcţie de tipul RE-JT (urban, rural), inclusiv de numărul de locuitori ai aglomerării urbane. Pe seama caracteristicilor diferite ale receptorilor de iluminat, faţă de cele ale prizelor monofazate, reţelele electrice de alimentare (REA ; fig.7.1.b.), aferente lor se separă. Ca urmare, pe seama caracteristicilor specifice fiecăruia din cele trei tipuri de receptori, reţeaua electrică de distribuţie şi alimentare de joasă tensiune REDA-JT de la consumator ,fig.7.1, are structura din fig. 7.4., din care rezultă că REDA pentru receptorii de forţă este separată de REDA pentru cei de iluminat şi prize, fiind alimentate de la tablouri generale (TG, surse) diferite, iar RED este comună pentru receptorii de iluminat şi prize (fig.7.4.b), însă la nivelul reţelei de alimentare ,acestea se separă. Se remarcă faptul că conductorul de nulul (N) al sistemului electric trifazat, comun în RED, se transformă în nul de lucru (NL) şi nul de protecţie( NP) la nivelul reţelelor de alimentare (fig. 7.1.b.). În fig.7.1. şi fig. 7.4., TG şi TS, reprezintă tablouri electrice de distribuţie, ( generale, respectiv secundare) care în principiu sunt puncte de conexiuni [2] şi care la nivelul RE de joasă tensiune au această denumire particulară. ( în perioada de început a electroenergeticii, datorită necesităţilor practice şi dimensiunilor mici se amplasau pe perete - ca un tablou).

33

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

PD

RACORD DD

3F+N

TGF

TGIP

REDA pentru receptori de forţă

TS F+NL

REDA pentru ilum. + prize

F+NL+NP

TS

REA pentru receptori iluminat

REDApt. prizemonofazate Circuit de iluminat

Circuit de prize

NL – nul de lucru NP – nul de protecţie

a)

Fig.7.4.

b)

3.4. TIPURI DE CONSUMATORI Între furnizorul de energie electrică şi consumatorii de energie electrică, prestarea serviciului de alimentare cu energie electrică se face pe seama unui contract de furnizare cu clauze diferenţiate în funcţie de tipul consumatorului. Din acest punct de vedere, consumatorii de energie electrică sunt definiţi astfel:  consumator final - persoana fizică sau juridică care consuma energie electrică pe bază de contract şi ale cărui instalaţii electrice de utilizare sunt conectate la instalaţia de alimentare a furnizorului prin unul sau mai multe puncte de delimitare , prin care primeşte şi în condiţii determinate retransmite energie electrică unor subconsumatori .  consumator casnic - Consumator care utilizează energie electrică în exclusivitate în scopuri casnice (pentru iluminat artificial în interiorul şi exteriorul locuinţei, precum şi pentru funcţionarea receptoarelor electrocasnice din propria locuinţă). Receptoarele electrocasnice cuprind totalitatea bunurilor de larg consum destinate uzului propriu şi care sunt alimentate cu energie electrică la tensiunea de 220/380 V;  consumator industrial şi similare consumatorul care foloseşte energia electrică, în principal, în domeniul extragerii de materii prime, a materialelor sau a unor produse agricole în mijloace de producţie sau bunuri de consum. Prin asimilare, şantierele de construcţii, staţiile de pompare, inclusiv cele pentru irigaţii, unităţile de transporturi feroviare ,rutiere, navale şi aeriene şi altele asemenea, se consideră consumatori industriali. Sunt definiţi ca mici consumatori industriali cei cu puteri contractate de 100Kw sau mai mici pe loc de consum. În funcţie de puterea electrică activă maximă simultan absorbita aceşti consumatori se clasifică , la rândul lor astfel:  Mici consumatori Consumatori cu puteri contractate (pentru consumatorii noi – puterile maxime simultan absorbite solicitate prin cererea de aviz tehnic de racordare) de 100 kW sau mai mici pe loc de consum, cu excepţia consumatorilor casnici;  Mari consumatori Consumatori cu puteri contractate (pentru consumatori noi – puterile maxime simultan absorbite solicitate prin cererea de aviz tehnic de racordare) de peste 100 kW pe loc de consum. 34

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

4. SURSE DE ALIMENTARE PENTRU REŢELELE ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE Datorită succesiunii fireşti a procesului de producere, transport şi distribuţie a energiei electrice în cadrul unui sistem electroenergetice (SE), sursa de energie electrică pentru RED-JT o reprezintă secundarul transformatorului dintr-un post de transformare. Postul de transformare (PT) reprezintă forma particulară a unei staţii de transformare a cărei tensiune de pe partea de înaltă (primară), fig.8.1., face parte din clasa reţelelor de medie tensiune, iar cea de pe partea de joasă tensiune (secundară) face parte din clasa reţelei de joasă tensiune.

TRAFO REDA-JT

REDMT ID-MT

ID-JT  TD TG Fig. 8.1.

În cazul unor consumatori izolaţi (cabane, organizări de şantier, staţii de retransmisie radio-TV),care nu pot fi alimentaţi din sistemul electroenergetic, sau în cazul unor consumatori , care din cerinţe de asigurare a continuităţii în alimentare îşi prevăd sursă de rezervă de înlocuire, se poate utiliza ca sursă de alimentare pentru o RE-JT, un generator electric trifazat, antrenat de un motor cu ardere internă (grup electrogen). Consumatorii care au receptori vitali, de care depinde siguranţa utilizatorilor, trebuie să-şi prevadă sursă de siguranţă, care să asigure neitreruptibilitatea acestor receptori. Aceasta cerinţă poate fi asigurată NUMAI cu surse ce înglobează o baterie de acumulatori şi o reţea electrică a cărei configuraţie să permită insularizarea (separarea) receptorilor de categorii diferite .

4.1. POSTUL DE TRANSFORMARE 4.1.1.Consideraţii generale În categoria posturilor de transformare (PT) sunt cuprinse toate construcţiile şi echipamentul electromecanic, menit să transforme tensiunea la care se tranzitează energia electrică, de la valori incluse în clasa reţelelor electrice de medie tensiune, la valori incluse în clasa reţelelor electrice de joasă tensiune, PT asigurând legătura între cele două clase de reţele electrice. Ca urmare, prezenţa unui post de transformare în aria geografică a unei aşezări are două implicaţii:  una determinată de prezenţa fizică în spaţiul construit ,  şi o alta legată de rolul funcţional, respectiv asigurarea tranzitului de putere din reţeaua electrică de medie tensiune către cea de joasa tensiune. Ansamblul definit ca post de transformare are deci două componente principale respectiv:  partea constructivă, reprezentată de suportul în care şi pe care sunt susţinute componentele celei de a două părţi , adoptarea soluţiei de realizare (supraterane, subterane sau aeriene),fiind determinată de considerente economice, arhitecturale , de spaţiu disponibil,etc respectiv,  echiparea Electro-mecanică, constituită din materialele şi aparatele prin care este tranzitată energia electrică şi accesoriile necesare acestui scop, adoptarea soluţiei fiind determinată de considerente economice, soluţie constructivă , dar în special de cerinţele legate de continuitatea în alimentare.

35

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Echiparea Electro-mecanică a unui post de transformare, la rândul său este constituită din:  circuite primare (principale) fiind cele parcurse de energia electrică tranzitată, respectiv cele expuse la tensiunea de serviciu şi parcurse de curenţii absorbiţi de receptori;  circuite secundare, deservesc circuitele primare, au tensiuni mai mici sau egale cu 220V, iar curenţii sunt foarte mici, de regulă sub 5A. Din această categorie fac parte circuitele de comandă, semnalizare, protecţie, măsură;  instalaţii auxiliare, din care fac parte serviciile proprii de curent alternativ şi de curent continuu, instalaţia de legare la pământ şi cea de protecţie împotriva loviturilor directe de trăsnet. Echipamentul aferent circuitelor primare, (ID-MT; ID-JT, şi îndeosebi transformatoarele) reprezintă partea principală a unui PT, ocupând spaţiul cel mai mare. Echipamentul aferent circuitelor secundare este montat pe panouri sau pupitre, ansamblul lor formând tabloul de comandă. Legătura aparatelor cu care se realizează circuitelor secundare cu aparatele circuitelor primare pe care le deservesc, se realizează cu cabluri de circuite secundare, pozate în canale speciale de cabluri. Pentru partea de construcţii a PT, materialele folosite au evoluat continuu de la cărămidă, beton armat, beton autoclavizat, până la carcase metalice sau din materiale plastice. La PT amplasate în aer liber transformatoarele se amplasează la sol sau suspendate pe stâlpi din lemn sau beton (posturi aeriene). Datorită numărului foarte mare de posturi de transformare utilizate (de ex. de ordinul sutelor în cazul unui oraş cu peste 100.000 locuitori), din considerente economice, dar şi de încadrare în ambientul urban, sau conceput şi realizat soluţii tipizate cu dimensiuni reduse. În tabelul 8.1. este prezentată evoluţia suprafeţei ocupate de PT în Germania, în funcţie de soluţia tehnică de realizare. 3 În Suedia, Olanda au avut loc evoluţii similare (unde volumul unui PT a ajuns la 5m ), iar în Belgia 3 volumul unui post de transformare standard compact este de 3,33m (1,8m înălţime, 1,34m lăţime şi 1,405m lungime). Tabelul 8.1. Nr. crt.

Suprafaţa ocupată

Tipul constructiv 2

1 2 3 4

Clădire din beton Carcasa din oţel Carcasa din mase plastice Miniaturizat

m 25,2 5,9 4,2 3,2

% faţă de tipul 1 100 23,4 16,7 12,7

Determinantă în obţinerea acestor reduceri a fost utilizarea ca mediu electroizolant a răşinilor epoxidice. În tabelul 8.2. sunt prezentate costurile rotunjite pentru transformatoarele cu ulei montate la sol în PT (în dolari SUA). În tabelul 8.3. sunt prezentate costurile totale ale PT de exterior tip compact RMU (Ring Main Unit), izolaţie în ulei, corespunzător tensiunii primare de 11kv şi 24kv. Pentru a putea aprecia costurile unui post de transformare, în raport cu celelalte componente ale RED, în tabelul.8.8. se prezintă preţurile LEC cu conductoare din aluminiu:

36

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Tabelul 8.2. Sn KVA

11 KV/JT

28,3 Sn0,83

22,7 Sn0,835

Relaţia de calcul: (2200) (2850) (4800) (6900) -

( 100 ) ( 160 ) 200 250 315 400 500 630 800 1800 1850 1900 ( 2000 ) ( 2500 )

24 KV/JT

1300 1900 2300 2800 3350 4100 4900 6000 7300 8750 10.500 13.000 15.550 18.700

1150 1750 2100 (2550) 3100 3800 4600 5600 6900 8350 10.100 12.450 15.100 18.250

Tabelul 8.3. SnT KVA

11 KV

24 KV

100 160

11.150 11.750

12.300 12.900

200 250

12.100 12.550

13.300 13.800

315

13.100

18.350

400

13.800

15.100

500

18.500

15.900

630

15.600

17.000

800

16.900

18.300

1000

18.350

19.750

1250

20.100

21.500

1600

22.450

28.000

*costuri în dolari SUA

Tabelul 8.4 Un

JT S=240 2 mm 20 kV S=150 2 mm

Tipul izolaţiei

A s/km

K 2 S/km·mm

Pvc

9.200

115

Polietilenă

12.900

120

Polietilenă

33.300

153

Hârtie

57.300

419

C = (A + K.S) · L unde: S mm , iar L km. 2

37

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Pentru exemplificare în continuare se prezintă: A. Costurile elementelor componente ale celulelor şi posturilor clasice de tip interior la sol (în dolari SUA) 11 kV 24 kV Siguranţa fuzibilă 100 A 400 450 Separator Separator de sarcină 400 A cu dispozitiv de acţionare Celulă (stejarul şi pereţii despărţitori) Tablou de distribuţie la joasă tensiune cu 14-16 direcţii Manşon de derivaţie în T (trifazic) Partea constructivă a PT

350

400

1450

1650

250

250

1000 400 1000

1000 4500 1000

B. Exemple privind estimarea costului unui post de 20 kV/J.T. echipat cu un transformator de putere Sn (în kVA) B1. Echiparea completă pentru schema intrare – ieşire. Două celule cu separator pentru intrarea şi ieşirea din PT la 20 kV : 2(450 + 250) Celula de trafo cu separator de sarcină şi siguranţă: 1650 + 450 + 250 Transformatorul de putere Sn Tabloul de distribuţie la J.T. Partea constructivă şi ventilaţia Total

1300 2350 28,3 Sn0,83 1000 1000 5650 + 28,3Sn0,83

B2. Post cu partea de MT redusă la un ansamblu de 3 manşoane monofazate de derivaţie în T. Manşonul Transformatorul de putere Sn Tabloul de distribuţie la J.T. Partea constructivă şi ventilaţia Total

500 0,83 28,3 Sn 1000 1000 0,83 2500 + 28,3Sn

4.1.2. Soluţii constructive pentru posturi de transformare În continuare, se vor prezenţa soluţii constructive pentru posturile de transformare, corespunzător unei anumite echipări electromecanice.

4.1.2.1. Posturi de transformare subterane Posturile de transformare subterane, reprezintă soluţia cea mai avantajoasă din punct de vedere a ocupării terenurilor, dar în acelaşi timp şi cea mai scumpă, comparativ cu celelalte soluţii constructive. Se folosesc cu precădere în zonele urbane, fiind amplasate sub carosabil şi sub trotuare. Posturile de transformare subterane trebuie să aibă partea de construcţie cu o structură de rezistenţă corespunzătoare, cu radieri, pereţi şi planşee din beton armat (construcţie realizată fie la faţa locului, fie în fabrică şi apoi lansată în groapă).Se foloseşte şi soluţia constructivă cu postul de transformare înglobat într-o cisternă metalică prefabricată. În fig.8.2., 8.3., 8.8., 8.5., sunt prezentate schema electrică monofilară, vederea în plan şi secţiuni ale unui post de transformare pentru reţea 20(10)/0,4kV 250-630kVA în construcţie subterană. Schema monofilară Instalaţia de distribuţie de medie tensiune (cu trei celule plus una de rezervă) împreună cu tabloul de distribuţie de joasă tensiune şi transformatorul sunt amplasate în aceeaşi încăpere subterană, postul poate fi racordat în derivaţie sau intrare-ieşire. Legătura între bornele de medie tensiune ale transformatorului şi celula sa de medie tensiune se face cu cablu pozat într-un canal de cabluri acoperite cu date de beton armat. 38

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Bornele de joasă tensiune ale transformatorului sunt legate cu tabloul de distribuţie de joasă tensiune prin bare rigide, susţinute cu izolatoare şi console. Transformatorul de forţă este îngrădit pentru evitarea atingerilor directe. Legăturile cu exteriorul, atât pe medie tensiune cât şi pe joasă tensiune sunt realizate cu cabluri electrice pozate subteran.

Fig.8. Fig.8.4. Fig.4.2.

Fig.8.3.

Fig.8.5.

Postul de transformare are două trape, o trapă mare pentru accesul aparatelor şi transformatorului, şi o trapă mică pentru accesul personalului. O altă variantă constructivă o reprezintă postul de transformare subteran în cisternă metalică. În fig.8.6. şi 8.7. sunt prezentate schema monofilă şi o secţiune orizontală printr-un post de transformare subteran de 10/0,4 kVA în cisternă metalică. Postul conţine două celule (1) pentru intercalarea în reţeaua de medie tensiune, executată cu linii electrice în cablu (LEC), o celulă (2) pentru transformator şi un spaţiu (3) pentru o celulă de rezervă. Transformatorul de putere (5) de 10/0,4 kA poate fi de 250–400 sau 630 kVA şi este racordat la celula 2 prin cablu 4. Bornele de joasă tensiune ale transformatorului sunt racordate la barele colectoare 6, de la care, prin cablu subteran ,sunt alimentate tablourile de joasă tensiune 9. Transformatorul şi tablourile de joasă tensiune sunt îngrădite cu plase de protecţie 10, Accesul în post se poate realiza, pentru transformator şi calule, prin trapa 11, iar pentru personalul de exploatare prin trapa 12. Căldura se evacuează cu un ventilator axial 14 cu comanda automată.

4.1.2.2 Posturi de transformare înglobate la parterul sau subsolul blocurilor de locuinţe Posturile de transformare de amplasate la parterul blocurilor de locuinţe au fost concepute având în vedere necesitatea de a elimina din sistematizarea unui cvartal de blocuri de locuinţe (clădiri relativ înalte), o clădire separată cu dimensiuni mici. Totodată, această soluţie se adaptează la principiul de introducere a tensiunii ridicate cât mai aproape de consumatori. Postul de transformare este amplasat într-o încăpere de dimensiuni corespunzătoare, la parterul blocului de locuinţe sau la subsolul acestuia.

39

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig.8.6.

1

1

Fig. 8.7.

Fig. 8.8.

Intrările pe partea de medie tensiune ca şi ieşirile pe partea de joasă tensiune sunt realizate cu cablu pozat subteran. Postul de transformare dispune de trei celule metalice având următoarele destinaţii:  celulă de interior, de tip CIPSC-M-20 (10), pentru intrarea de medie tensiune, cu cablu pozat subteran, echipată cu separator de sarcină STIRS şi cuţite de legare la pământ;  o celulă de interior, de tip CIPS-M-20 (10), echipată cu separator STIR şi cuţite de legare la pământ pentru o ieşire de medie tensiune executată cu cablu pozat subteran ;  o celulă de interior, de tip CIPSi-M-20 (10), echipată cu separator de sarcină STIRS, siguranţe fuzibile STIN şi cuţite de legare la pământ, pentru transformator.

40

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Racordul între celula de medie tensiune şi transformatorul de putere de 250,400 sau 630 kVA se execută cu cablu pozat subteran. Legătura dintre bornele de joasă tensiune ale transformatorului şi tabloul de distribuţie se execută cu bare de aluminiu, suspendate prin intermediul unor izolatoare rigide . Tabloul de distribuţie cuprinde un întrerupător general tip OTOMAX-1000, un întrerupător USOL-800 sau 500 pentru iluminatul public şi treisprezece plecări de joasă tensiune, echipate cu siguranţe cu mare putere de rupere - MPR. Camera postului de transformare este izolată fonic cu un stras de 50 mm grosime din pâslă minerală şi termic cu fâşii din pâslă minerală semirigidă. Transformatorul şi tabloul de distribuţie sunt îngrădite cu panouri mobile de protecţie, executate din material plastic. Sub transformator există o cuvă pentru colectarea uleiului care eventual ar putea să curgă. Descrierea de mai sus corespunde unui post de transformare, amplasat la parterul unui bloc de locuinţe P+4, dar soluţia se repetă şi pentru alte tipuri de blocuri, cu mai mult de 4 etaje, ceea ce diferă fiind amplasamentul celulelor de medie tensiune în raport cu transformatorul, ca urmare a unei alte configuraţii a spaţiului disponibil. În fig.8.8. se prezintă o secţiune printr-un a asemenea post de transformare.

4.1.2.3. Posturi de transformare supraterane. A. Posturile de transformare în construcţie metalică. Posturile de transformare în construcţie metalică (PTM) sunt destinate a funcţiona în exterior şi se execută în mai multe variante, în funcţie de destinaţie şi puterea transformatorului şi se racordează , aerian sau cu cablu, la cele două reţele; se instalează pe fundaţii de beton, pe şine de cale ferată montate pe traverse sau direct pe un teren consolidat. Aceste posturi de transformare au avantajul montării şi demontării uşoare, respectiv doar prin legarea respectiv, dezlegarea legăturilor la reţele şi manipularea întregului post cu macarale şi mijloace de transport corespunzătoare. PTM sunt formate din una sau mai multe cabine metalice din tablă de oţel ambutisată, asamblate între ele cu şuruburi, în care se montează echipamentul electric, iar transformatorul de forţă poate fi montat în interior, într-o cabină metalică sau în exterior. Dacă transformatorul este montat în interior, cabina sa metalică are jaluzele în partea inferioară şi cea superioară, pentru asigurarea ventilaţiei naturale. Dacă PTM este realizat din două componente principale,în cazul alimentării sale în derivaţie, una din componente este ocupată de transformatorul de forţă şi de tabloul de distribuţie de joasă tensiune, iar cealaltă conţine echipamentul necesar racordării la RED-MT. Dacă PTM este realizat din trei componente principale (trei cabine metalice), pentru încadrarea într-o RED-MT buclată, în una din cabinele metalice este montat transformatorul de forţă, în o alta este montat tabloul de joasă tensiune şi aparatele de pe circuitul primarului transformatorului, iar în a treia este montat echipamentul pentru racordarea postului la reţeaua de medie tensiune, conform fig.8.9. Celulele de medie tensiune ale PTM sunt prevăzute cu separatoare sau cu separatoare de putere ce pot rupe curenţi de sarcină şi au bobine de acţionare pentru a permite: acţiunea AAR (anclanşarea automată a rezervei) şi telecomenzi , circuitul de alimentare al transformatorului este echipat cu siguranţe fuzibile.

Fig.8.9. Circuitul de alimentare a tabloului general este echipat cu întrerupător automat pentru protecţia transformatorului, iar circuitele de plecare, spre consumatori, sunt prevăzute cu siguranţe tip MPR sau siguranţe cu mâner (SM). Pentru alimentarea circuitelor aferente sistemului de iluminat public este constituit un tablou separat , alimentat din TG prin întrerupător automat şi contor pentru măsurarea energiei electrice.

41

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Aceste două tipuri de PTM (cu două sau trei componente) sunt folosite, de regulă, pentru alimentarea reţelelor de joasă tensiune de la periferia centrelor urbane sau din incinta unor consumatori finali. Pentru şantiere mari de construcţii sunt utilizate posturi de transformare metalice (PTM) cu puteri ale transformatoarelor de 400,630,1000 kVA, cu transformatorul montat în exterior protejat de o împrejmuire cu plasă metalică, atât pe părţile laterale cât şi la partea superioară, cu una sau două cabine metalice de exterior pentru echipamentul de medie tensiune (întrerupător sau siguranţe fuzibile,) şi dulap metalic pentru tablou de distribuţie de joasă tensiune. Pentru consumatorii temporari (şantiere) mai mici, se folosesc posturi de transformare metalice (cu transformatoare mici de 100 sau 160 kVA), PTM sunt aşezate pe o sanie de oţel profilat şi au un compartiment pentru echipamentul de medie tensiune, alt compartiment pentru transformatorul de forţă şi al treilea pentru tabloul de joasă tensiune. Pentru reţele electrice radiale sau interconectate, abonaţi finali şi şantiere în gama de tensiune 10-20 kV şi gama de puteri 250-400kV şi tensiune joasă 380/220 V se utilizează PTM-7 montat singular. Acest post de transformare metalic se construieşte în mai multe variante de echipare electromecanică şi cote de gabarit. Atât pe medie cât şi pe joasă tensiune racordurile se fac cu cablu electric.

B. Posturile de transformare în încăperi supraterane. Reţelele electrice de joasă tensiune din mediul urban sunt alimentate obişnuit din posturi de transformare supraterane care se numesc din acest motiv posturi de transformare tip reţea, iar consumatorii finali sunt alimentaţi din posturile de transformare tip abonat. Posturile de transformare supraterane tip reţea, pot avea clădire independentă sau pot fi înglobate într-un spaţiu edilitar, inclusiv în clădirea unei staţii de conexiune de medie tensiune ( punct de alimentare). În figurile de mai jos sunt prezentate: schema electrică monofilară (fig.8.10.), vederea în plan (fig.8.11.) şi două secţiuni (fig.8.12. şi fig.8.13.) ale unui post de transformare 20(10)/0,4 kV tip reţea ,cu clădire proprie din panouri mari, prefabricate, din beton armat. Racordarea la reţeaua de medie tensiune poate fi realizată în derivaţie sau intrare-ieşire, iar tabloul de joasă tensiune este prevăzut cu 12 circuite (fig.8.10.). Pentru trecerea cablurilor,prin fundaţia clădirii, sunt înglobate tuburi. Instalaţia de distribuţie de medie tensiune este formată din trei celule (fig.8.11.), două pentru intrareieşire şi a treia pentru alimentarea (printr-un cablu de medie tensiune pozat într-un canal de cabluri) transformatorului. Există spaţiu pentru a se putea monta, dacă va fi necesar, o a patra celulă de medie tensiune. Legăturile între bornele de joasă tensiune ale transformatorului şi tabloul de distribuţie de joasă tensiune se fac cu bare rigide fixate ,cu izolatoare, de tavanul încăperii. Transformatorul este prevăzut cu îngrădiri pentru protecţia personalului. În panoul din beton armat prefabricat, de lângă transformator, la partea inferioară şi superioară sunt jaluzele pentru ventilaţie naturală, iar sub transformator este o cuvă pentru colectare eventualelor pierderi de ulei. Postul are un singur transformator ce poate avea o putere de 250,400 sau 630 kVA. Accesul în post se face printr-o singură uşă metalică cu dimensiuni suficient de mari pentru introducerea sau scoaterea echipamentului cu cele mai mari dimensiuni. În fig. 8.18., 8.15., 8.16. sunt prezentate schema electrică monofilară, vederea în plan şi o secţiune pentru un post de transformare tip reţea de 20(10)/0,4 kV şi puteri cuprinse între 250-630 kVA realizat în clădire independentă din panouri din BCA sau din zidărie. Instalaţia de distribuţie de medie tensiune (ID-MT) are trei celule, două pentru racordarea la reţeaua de medie tensiune (intrare-ieşire) şi una pentru alimentarea transformatorului, iar tabloul general de joasă tensiune are 12 plecări. Legarea bornelor transformatorului la instalaţiile de distribuţie se face cu bare rigide pe izolatoare suport, atât pe partea de medie cât şi de joasă tensiune. Pe sub celulele de medie tensiune este un canal de cabluri, iar sub transformator o cuvă de beton sclivisit, cu grătar şi strat de pietriş la partea superioară. Atât pereţii de lângă transformator cât şi uşa metalică de la intrare sunt prevăzute cu jaluzele pentru ventilaţie naturală. Posturile de transformare în clădire independentă pot fi de asemeni lipite de o altă clădire. Se execută şi posturi de transformare de 20(10)/0,4 kV cu două unităţi (transformatoare) 250-630 kVA, înglobat în clădiri edilitare, pentru reţea. Instalaţia de distribuţie de medie tensiune are un sistem de bare secţionat longitudinal printr-o cuplă, iar la fiecare dintre cele două secţii de bare este racordat câte un transformator. Instalaţia de distribuţie de joasă tensiune este formată din două tablouri distincte amplasate într-o încăpere separată, cu ieşire spre exterior, iar fiecare transformator este amplasat într-o cameră separată cu ieşire directă spre exterior. Instalaţia de distribuţie de medie tensiune este amplasată într-o încăpere separată cu ieşirea la ambele capete, celulele sunt aşezate pe un singur rând, iar în faţa lor se găseşte coridorul de manevră şi supraveghere, cu canal de cabluri acoperit. 42

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Ieşirile cablurilor pot fi făcute prin tuburi, amplasate în fundaţie, pe la fiecare capăt al încăperii. Întreaga clădire a postului este amplasată lângă o altă clădire cu altă destinaţie (edilitară). Există şi varianta cu cele două transformatoare amplasate în exterior si îngrădite cu plasă metalică şi sârmă ghimpată. Transformatoarele de putere sunt racordate la bare prin celule şi cabluri subterane. Posturile de transformare pentru abonat, se realizează de asemeni suprateran, într-o clădire independentă care este amplasată în curtea acestuia . Amplasarea posturilor pentru abonat în curtea acestora, permite reducerea investiţiei pentru partea de construcţie prin amplasarea transformatoarelor de putere în aer liber, lângă clădirea postului, cu îngrădirea din plasă de protecţie şi sârmă ghimpată la partea superioară. Posturile de transformare pentru abonat pot avea transformatoare (cel mult două) cu puteri unitare de până la 1600 kVA, transformatoare ce pot fi montate şi în boxe special amenajate. Măsurarea energiei se face pe intrarea în tabloul general, deoarece postul alimentează în exclusivitate un abonat.

Fig.8.10.

Fig.8.11.

Secţiunea A-A

Secţiunea B-B

Fig.8.12.

43

Fig.8.13.

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Schema electrica

monofilară

Linie 1 Linie 2 Trafo 20/10kV 3~50 Hz

0,4kV Tablou general 12

Fig.8.14.

plecări A-A

Fig.8.16.

Fig.8.15.

În figurile 8.17., 8.18., 8.19.şi 8.20. sunt prezentate : schema monofilară, vederea în plan, o secţiune şi respectiv faţada unui post de transformare pentru abonat cu un transformator de 250-630 kVA. Instalaţia de distribuţie de medie tensiune, cu patru celule, împreună cu tabloul de distribuţie de joasă tensiune sunt amplasate într-o clădire independentă din zidărie. Transformatorul este împrejmuit cu plasă din sârmă pe stâlpi de beton, iar la partea superioară sunt trei rânduri de sârmă ghimpată. Bornele de joasă tensiune ale transformatorului sunt legate la izolatoare de trecere de tip exterior - interior, iar în clădire legarea la tabloul de distribuţie de joasă tensiune se face cu bare rigide. Echiparea tabloului de joasă tensiune a postului poate fi simplă, tabloul propriu-zis fiind amplasat într-o încăpere distinctă. Se execută de asemenea şi posturi de transformare pentru abonat 20(10)/0,4 kV cu două transformatoare 250-630 kVA. Transformatoarele sunt amplasate, ca şi în cazul anterior, în exterior pe mici fundaţii, iar instalaţia de distribuţie de medie tensiune, cu şase celule, împreună cu tabloul de joasă tensiune, secţionat cu separator, sunt amplasate în aceeaşi încăpere. Legăturile, pe joasă tensiune, în interiorul clădirii, sunt realizate cu bare rigide susţinute pe izolatoare suport.

44

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Schema monofilară

L1 3~50

L2

Vedere în plan

Descărcător Trafo

20(10)k

0,4k Tablou distribuţie abonat

Fig.8.17.

Fig.8.18.

Secţiunea A-A

Faţada

Fig.8.19.

Fig.8.20.

45

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

4.1.2.4. Posturi de transformare aeriene Cele mai răspândite posturi de transformare în mediul rural, sunt posturile de transformare montate pe unul sau de doi stâlpi. Posturile de transformare aeriene pe un stâlp se realizează în două variante, ce sunt foarte apropiate ca soluţii şi anume, cu transformatorul instalat pe o platformă sau cu transformatorul agăţat de stâlp. Instalaţia electrică de medie tensiune a unui astfel de post este foarte simplă, deoarece,de regulă, racordul este realizat în derivaţie de la o linie radială. Alimentarea postului se face printr-un separator ce se montează pe un stâlp al racordului de medie tensiune, în amonte faţă de postul de transformare sau chiar pe acelaşi stâlp (stâlpi) cu acesta. Separatorul prin care este alimentat un PTA este, de obicei, tip STEP, deci cu cuţite de putere la pământ, ceea ce permite să se execute lucrări la post fără a mai monta scurtcircuitoarele mobile pe partea de medie tensiune. După separator, sunt siguranţe fuzibile de medie tensiune, apoi transformatorul. Siguranţele fuzibile de pe partea de medie tensiune a PTA pot lipsi, dacă în celula de linie, ce pleacă din staţie, este montată o protecţie maximală, ce este sensibilă şi la defectele în transformatoarele din PTA, ce sunt racordate de la această linie. Protecţia împotriva supratensiunilor atmosferice se asigură cu descărcătoare cu coarne sau cu rezistenţa variabilă care se leagă la priza de pământ a postului de transformare, priză ce trebuie să aibă o rezistenţă de dispersie de maximum 4Ω. Punctul neutru al înfăşurărilor secundare, , se leagă la priza de pământ de exploatare a reţelei de joasă tensiune , priza ce se execută la o distanţă de peste 20m de postul de transformare şi trebuie să aibă o rezistenţă de maximum 4Ω. Instalaţia de distribuţie de joasă tensiune,( tabloul de distribuţie), este închisă într-o cutie de distribuţie şi este formată dintr-un sistem de bare colectoare rigide, trifazat, alimentat de la bornele de joasă tensiune ale transformatorului prin barete de separare sau prin siguranţe cu putere mare de rupere (MPR) sau siguranţe cu mâner (alimentare generală); pe acest circuit (general) sunt montate şi transformatoarele de curent, din secundarul cărora se alimentează înfăşurările de curent ale contorului trifazat de energie activă a postului de transformare. De pe barele generale sunt alimentate diverse circuite pentru consumatori, fiecare circuit fiind echipat cu siguranţe fuzibile. Unele circuite de plecare pot avea contoare de energie activă şi uneori chiar şi contoare de energie reactivă. În cutia de distribuţie este şi o lampă (L) cu întrerupător pentru intervenţii, la tablou, în timpul nopţii. Este posibil ca în cutia de distribuţie să fie amplasat şi punctul de comanda al sistemului de iluminatului public, care poate fi echipat cu ceas cu contacte electrice, cu o instalaţie de aprindere în cascadă sau una de aprindere locală. În fig.8.21. se prezintă vederea laterală şi din spate ale unui post de transformare aerian (PTA), montan pe stâlp de beton armat vibrat, cu transformatorul instalat pe o platformă. Racordul liniei electrice aeriene de 20 kV este prins de stâlp cu izolatoare ce sunt prevăzute cu descărcătoare cu coarne de 20 kV şi cu electrozi antipasăre. Prin cordoane din acelaşi material ca al conductoarelor liniei electrice aeriene (oţel-aluminiu), se face legătura liniei (LEA) cu bornele fixe ale cadrului de siguranţe, echipat cu siguranţe fuzibile, montat pe stâlp în poziţie verticală, imediat deasupra transformatorului. Bornele inferioare ale cadrului cu siguranţe fuzibile de medie tensiune sunt legate cu bornele de medie tensiune ale transformatorului instalat pe o platformă. Cele patru borne (trei faze plus nulul) de joasă tensiune ale transformatorului, sunt legate prin conductoare flexibile izolate la tabloul de distribuţie . Aceste conductoare sunt protejate prin montarea într-o ţeavă verticală prinsă cu bride, ţeavă ce este îndoită în formă de cârjă în partea superioară (pentru a împiedica pătrunderea apei de ploaie), iar la partea inferioară este prinsă etanş de cutia de distribuţie; aceasta se montează la cca. 1,1 m de sol pentru a permite accesul personalului de exploatare.

46

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Vederea laterală şi din spate a unui PTA

Fig.8.21. Cutia de distribuţie este executată din tablă de oţel şi are două uşi, una în faţă pentru acces la siguranţe şi contoare şi alta în spate pentru acces la borne. Uşile se păstrează închise cu lacăt, iar cheile sunt la persoana de exploatare ce are drept de acces la instalaţia electrică. Cutia de distribuţie are ,la partea superioară, o altă ţeavă metalică, prin care, tot cu conductoare flexibile, izolate din aluminiu, se fac legăturile la conductoarele liniilor electrice aeriene de joasă tensiune. Cele cinci conductoare ale LEA (trei faze, nulul şi un conductor pentru alimentarea corpurilor sistemului de iluminat public), sunt prinse de stâlp prin izolatoare de întindere şi console metalice de întindere. Cutia de distribuţie are şi la partea inferioară o legătură cu o ţeavă metalică ce intră în pământ, ţeava în care se montează cablurile electrice subterane de joasă tensiune ale eventualelor plecări în cablu subteran. Există şi varianta, post de transformare aerian (PTA) montat pe un stâlp de beton, cu aceleaşi elemente ca cel descris anterior, cu singura deosebire că transformatorul nu mai este amplasat pe o platformă ci este agăţat pe stâlp.

4.2. GRUPUL ELECTROGEN Grupurile electrogene sunt surse care se instalează la consumatorii pentru alimentarea de bază (consumatori izolaţi, cabane, şantiere în fază iniţială, etc.) sau ca surse de rezervă de înlocuire. Această ultimă soluţie se aplică în cazul consumatorilor care au receptori de categoria zero sau 1, ce necesită un nivel de siguranţă ridicat în alimentare, care nu poate fi asigurat prin alimentarea din SE (sistemul extern). Din această categorie fac parte receptorii vitali. 47

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

4.2.1. Grupul electrogen - sursă de rezervă de înlocuire Receptorii vitali, care trebuiesc prevăzuţi cu alimentare de rezervă locală ( sursa electrică de înlocuire) se împart în două categorii:  receptori care nu admit întreruperi în alimentare mai mari de o secundă ;  receptori care admit întreruperi în alimentare cu durate de 1-5 minute. Alimentarea, în caz de indisponibilitate a sistemului extern (alimentarea de baza), a primei categorii de receptori se asigură de la sistemul intern prevăzut cu surse de energie electrică neîntreruptibile, iar receptorii din a două categorie sunt alimentaţi de la sistemul intern (sursa de înlocuire ) prevăzut cu grupuri electrogene. Grupurile electrogene acoperă gama de puteri 5-1400 kVA. În fig.8.22. este prezentată o minicentrală electrică, ce cuprinde două grupuri electrogene (astfel se asigură rezerva pentru alimentarea de înlocuire de bază pentru consumatori a căror receptori admit întreruperi mai mici de 5 minute). Primul, denumit grup electrogen "prioritar" va fi întotdeauna disponibil să intre în funcţiune, în timp ce al doilea constituie rezerva pentru perioada lucrărilor de revizie şi de reparaţie respectiv, indisponibilitatea celui dintâi. Selectarea “grupului electrogen prioritar –grup electrogen de rezervă” se face manual. La indisponibilitatea sistemului extern , pornirea grupului electrogen prioritar are loc automat. În momentul în care sistemul extern redevine disponibil, grupul electrogen se opreşte automat. Pornirea grupului electrogen se efectuează în gol. După ce tensiunea şi frecvenţa la bornele generatorului sau stabilizat, conectarea receptorilor pe grup este automată. Tot acest proces se va încadra în intervalul de timp menţionat. Când o sarcină mare este conectată la grupul electrogen, se produce, pentru scurt timp, o scădere de tensiune şi de frecvenţă. Echipamentul de automatizare aflat în panoul grupului electrogen le readuce la valorile normale.

RACORD RETEA

GRUP ELECTROGEN 1

3

GRUP ELECTROGEN 2

Motor termic

Motor termic Gen.

Gen.

3

3

3 Consumatori normali

F KS U<

U<

Releu demaror

3

3

Releu demaror

Baterie

U>

KP 3

3 Baterie

KS

Fig. 8.22.

KS - contactor selectare grup KP - comutator principal

Un grup electrogen funcţionează stabil numai dacă încărcarea este de cel puţin o treime din puterea nominală a generatorului, la un factor de putere de 0,8. La alegerea grupului electrogen, respectiv la determinarea puterii sale aparente, va trebui să se ţină seama de următorii factori : altitudinea locului unde este amplasat grupul, temperatura aerului din zona şi umiditatea lui relativă, precum şi de factorul de putere total al sarcinii, în cazul în care este mai mic de 0,8 (fig.8.23. pentru motorul primar şi fig.8.28. pentru generator). În afara celor menţionate mai trebuiesc avute în vedere următoarele : a) un grup electrogen poate fi supraîncărcat cu un curent I1,1In timp de o oră, după o funcţionare continuă de 12 ore şi o durată de funcţionare mai mare de 500 ore / an; b) un grup electrogen admite o supraîncărcare cu un curent I1,8 timp de 30 secunde, iar această supraîncărcare este admisă cel mult de două ori, dacă între acestea există o pauză de cel puţin 10 minute. 48

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

În primul caz se acoperă suprasarcinile accidentale, iar în al doilea caz se asigură pornirea unor motoare electrice cu rotor în scurtcircuit la care Ip=(5-7)In . În cazul pornirii unor motoare electrice de putere mare care antrenează utilaje cu pornire grea (ventilatoare, pompe centrifuge, turbocompresoare) este necesar să se aibă în vedere că şocurile produse la pornirea lor pot avea ca efect scăderi de tensiune şi de frecvenţă, pe care echipamentul electronic de protecţie din panoul de comandă le va interpreta ca informaţii de avarie, deconectând astfel grupul. De aceea, toate motoarele electrice a căror putere depăşeşte 10% din puterea generatorului, precum şi cele care antrenează utilaje cu pornire grea trebuiesc dotate cu demaroare electronice, astfel încât curentul de pornire al unui motor electric nu va depăşi de două ori curentul lui nominal. Când puterea cerută de consumatorii vitali depăşeşte 600...700 kVA se recomandă un studiu tehnicoeconomic privind utilizarea a trei grupuri de putere mare. Astfel, reţeaua receptorilor vitali s-ar diviza în două coloane de puteri apropiate, fiecare fiind deservită de un grup electrogen cu o putere egală cu jumătatea puterii cerute, iar al treilea grup, de aceeaşi mărime, constituie rezerva comună.

altitudine m/s.L.m

altitudine m/s.L.m

0,50

0,60 3000

0,60 3000

0,70 0,80

2000

2000

0,90

1000

0,70 0,80 0,90

1000

1,00

1,00

1,10 0

1,10 10

20

30

40 50 o temperatura C

0

10

20

30

40 50 o temperatura C

3000

4000

b)

a) a - umiditate relativa aer 80% b - umiditate relativa aer 100%

Fig.8.23.

kb

ka 1,1

1,0

1,0

0,9

0,9

0,8 0

10

20

30

0

40

50 o temperatura C a) Functie de temperatura mediului

1000

2000

altitudine (m)

b) Functie de altitudinea fata de nivelul marii

kc 1,0 0,9 0,8 0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

cos

c) Functie de factorul de putere al sarcinii

Fig.8.24.

Din punct de vedere al motorului primar, sunt preferate motoarele diesel răcite cu apă şi având o turaţie de 1500 rot/min. Evident, minicentrala electrică, sursa de înlocuire poate avea o configuraţie mai simplificată, în funcţie de valoare acceptată a investiţiei.

49

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

4.2.2. Grupul electrogen – sursă de bază. Grupul electrogen este utilizat şi ca sursă de bază pentru alimentarea cu energie electrică a cabanelor, a unor locuinţe din zone izolate şi chiar a utilajelor existente pe şantiere. Pentru alimentarea cu energie electrică a unei locuinţei, se pot utiliza grupuri electrogene în varianta staţionară sau mobilă. În tabelul 8.5. sunt prezentate caracteristicile unor grupuri electrogene mobile cu puteri cuprinse între 1,4 kVA şi 5,5 kVA, care asigură o autonomie cuprinsă între 1,5 şi 3 ore de funcţionare. Grupurile electrogene având puteri cuprinse între 2,5 kVA şi câteva zeci de kVA, pot asigura, în condiţii optime, alimentarea cu energie electrică a utilajelor existente pe şantier. Avantajele utilizării grupurilor electrogene în alimentarea cu energie electrică a şantierelor sunt următoarele :  deschiderea şi organizarea şantierelor nu este condiţionată de efectuarea unor lucrări de racordare la reţelele electrice din zonă;  funcţionarea instalaţiilor de pe şantier nu este subordonată cerinţelor specifice ale reţelelor de distribuţie electrică, precum şi limitării vârfului de sarcină în anumite perioade ale zilei şi a realizării unui factor de putere cât mai aproape de unitate;  libertate absolută de deplasare a echipelor de la un punct la altul;  independenţa totală faţă de întreruperile în alimentare, determinate de avariile din reţeaua furnizorului. În funcţie de amplasarea şi de structura şantierului, se poate realiza o microcentrală electrică având un grup electrogen de bază şi unul – două grupuri mai mici pentru acoperirea vârfurilor de sarcină. De asemenea, se poate recurge la grupurile electrogene portabile sau montate pe remorci. Este posibilă şi o combinaţie între aceste soluţii. Din punct de vedere constructiv, grupurile cu puteri sub 4kVA se pot executa fie în varianta portabilă (manual), fie pe cărucioare pe roţi. Grupurile mai mari se execută pe cărucioare, remorci auto, sau în varianta staţionară. Grupurile portabile, datorită gabaritelor mici şi a maselor reduse, se recomandă a fi utilizate pentru alimentarea sculelor folosite în lucrări de finisaje interioare sau în zone izolate. Grupurile electrogene acţionate de sistemul mecanic al tractorului (fără motor primar) sunt deosebit de utile pe şantiere. Ele sunt concepute pentru tractoare cu o putere de minimum 15 CP. Grupurile acţionate de tractoare şi destinate sudurii, au mai multe tensiuni accesibile : ieşire în c.c. pentru un curent de sudură de 150 –300 A, în funcţie de electrozii folosiţi (3mm....6mm); ieşire de 12/24 V c.c. pentru încărcarea bateriilor de acumulatoare; ieşire în c.c. monofazată (220 V) sau trifazată (380/220 V) pentru alte utilizări. Echipamentul electric din tablourile de comandă utilizate pentru grupurile ce se constituie în microcentrale, permite funcţionarea generatoarelor independent, în paralel cu reţeaua sau cu un alt grup electrogen. Funcţionarea în paralel cu reţeaua, asigură compensarea vârfurilor de sarcină peste limitele impuse de furnizorul de energie electrică, precum şi ameliorarea factorului de putere. În cazul alimentării şantierelor de la reţele în care se produc frecvent întreruperi este recomandată existenţa unui grup electrogen cu pornire automată la întreruperea alimentării de la sistemul extern şi cu revenire automată la reapariţia tensiunii la acesta. Variantele de funcţionare ale grupului sunt legate direct de tipul tabloului de comandă solicitat. Printre acestea se numără şi sistemele de protecţie la suprasarcină sau diferenţiale, programatoarele electronice pentru porniri periodice – care pornesc şi opresc grupurile conform unui program stabilit, precum şi telecomenzile cu două sau patru canale. Telecomenzile cu două canale comandă pornirea şi oprirea grupurilor, iar cele cu patru canale comandă în mod suplimentar şi contactoarele din reţeaua furnizorului extern şi/sau ale grupului. Tabelul 8.5. TIPUL

Tensiunea (V) Puterea (VA) Factor de putere Tip baterie Putere motor(CP) Combustibil Autonomia Greutatea (kg)

50

EP 15 BE

EP 20 BE

EP 30 BE

EP 50 BE

EP 50 BD

220 1400 1 -149 benzină

220 1800 1 -172 benzină 1h 45min 28

220 2800 1 12V9Aserie 216 benzină 2h 30min 36

220 4500 1 12V 9A serie 359 benzină 3h 60

220 5500 0,8 12V9A serie 359 Benzină 3h 62

1h 30 min

25

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

4.3. SURSE DE ENERGIE ELECTRICA NEÂNTRERUPTIBILE În diverse situaţii este necesară asigurarea cu energie electrică de la o sursă care să nu producă întreruperi sau deformări ale undei sinusoidale de tensiune. Aceasta este cazul echipamentelor de calcul, aparaturii electromedicale din sălile de operaţii şi de terapie intensivă, al camerelor de comandă, al instalaţiilor de avertizare şi de stingere a incendiilor şi mai ales al celor legate de siguranţa naţională. Pentru a sigura o alimentare neîntreruptă sunt necesare trei elemente distincte : a) sursă de energie electrică auxiliară, independentă de reţea; b) un convertor al acestei energii în energie electrică, având aceiaşi parametri (număr de faze, tensiune, frecvenţă) cu reţeaua de la care sunt alimentate în mod curent echipamentele; c) un sistem de urmărire a tensiunii din reţeaua furnizorului extern, care să facă comutarea pe sursa de siguranţă , neîntreruptibilă, prevăzută de consumator. Ca sursă de energie de siguranţă, este preferată bateria de acumulatori, aflată în regim de încărcare permanentă. Aceste acumulatoare trebuie să fie de tipul fără producere de gaze şi fără întreţinere iar reîncărcarea lor se face automat prin intermediul unui redresor comandat. Producătorii de UPS “Uninterruptible power Supply” (sursă de alimentare neîntreruptă) – termen folosit în literatura de specialitate, utilizează elemente acumulatoare cu plăci şi acid sulfuric, având în structura lor elemente de absorbţie şi de conversie a gazelor rezultate atât în procesul de încărcare cât şi în procesul de descărcare. Acestea au o durată de viaţă de 5-6 ani, după care capacitatea lor scade sub 80% din cea iniţială. Unii constructori de acumulatoare nu mai folosesc acidul sulfuric, ci o pastă (gel) care permite funcţionarea lor în orice poziţie. Invertorul, care transformă tensiunea continuă a acumulatoarelor în tensiune alternativă cu aceeaşi valoare şi frecvenţă ca a reţelei, este realizat cu tranzistoare MOS sau IGBT, comandate de un procesor specializat şi acoperă domeniul de la 300 VA la 700 kVA. Când parametrii energiei electrice furnizate de sursa de bază (sistemul electroenergetic) nu se mai încadrează în limitele admise (valoare tensiune, frecvenţă, etc.) un comutator static (CS,fig.8.25), inclus în U.P.S., comută receptorii (sarcina) de pe sursa de bază pe “invertor” care, alimentat fiind de la sursa de siguranţă, conservă parametrii tensiunii şi frecvenţei. Acest mod de lucru este economic şi măreşte disponibilitatea echipamentului, deoarece alimentarea receptorilor se asigură, în regim normal de la sursa de bază, iar invertorul este folosit numai în cazul indisponibilităţii sursei de bază (Ub =0). Un alt sistem este cel cu dublă conversie, fig.8.26. În acest caz, receptorii sunt conectaţi permanent la invertor, iar acesta, la rândul lui, este alimentat, fie de la sursa de bază, fie de la sursa de siguranţă, când cea dintâi nu mai este disponibilă (pe seama comutatorului static CS, similar cu cel din fig.8.25.) Invertorul funcţionează neîntrerupt, iar la defectarea lui accidentală se trece automat pe sursa de bază (ICS). Acest mod de lucru are dezavantajul unui randament energetic mai mic, datorită dublei conversii, însă receptorii sunt permanent alimentaţi de la o sursă de energie electrică cu parametrii de calitate corespunzători. S-au realizat şi convertoare cu triplă conversie, care faţă de cele precedente dispun de un circuit specializat pentru corecţia factorului de putere. Normativele europene impun funcţionarea la cos   1. Dacă se estimează că întreruperile în alimentare pot fi de durată mare şi frecvente (de ex.câteva ore), utilizarea acumulatoarelor drept sursă de siguranţă nu este recomandabilă, deoarece costul lor este ridicat şi necesită spaţii mari de instalare. În acest caz este preferabil să se utilizeze grupuri electrogene cu pornire rapidă, automată, a căror intrare în regim, în plină sarcină, se face în mai puţin de 1 minut. Ca urmare, bateria de acumulatoare, se va dimensiona pentru asigurarea alimentării pentru o durată de câteva minute, necesara pornirii grupului electrogen. Bateria de pornire a grupului este menţinută permanent încărcată. În cazul utilizării sistemelor de conectare statică a ondulatoarelor, întreruperea alimentării în timpul comutării este de maxim 30 milisecunde în regim asincron, iar în cazul regimului sincron (ondulatorul conectat permanent la reţea) timpul de comutare se reduce la 0,1 milisecunde.

51

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Sursa de baza

Ub

CS1 (Normal inchis) CS

Redresor Baterie acumulator

CS3 (Normal deschis)

Invertor CS2 (Normal inchis) Tensiune neintreruptibila

Receptori neintreruptibili

Fig. 8.25. Sursa de baza

Ub Redresor

CS1 CS

CS3

Baterie acumulator CS2

1CS 2

Invertor 1CS 1CS 1

Tensiune neintreruptibila

Fig.8.26.

52

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

5. REŢELE ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE ÎN CLĂDIRI CIVILE Întrucât consumatorii casnici şi cei terţiari sunt amplasaţi în clădiri, clasificate drept civile, iar configuraţia REDA, are unele caracteristici comune, (soluţii de branşament, categorii de receptori etc.) abordarea lor s-a considerat oportun să se facă împreună. Reţelele electrice de distribuţie şi alimentare ale clădirilor civile administrate de persoane fizice sau juridice, sunt alimentate direct din RED-JT a furnizorului printr-o soluţie de racord electric specifică, denumită BRANŞAMENT. Elementele branşamentului electric în principiu, sunt aceleaşi şi anume:  coloanele de alimentare ale firidei de branşament;  firida de branşament;  punctul de delimitare;  tabloul general al consumatorului. Însă soluţiile de realizare ale lui diferă în funcţie de particularităţile consumatorului, respectiv dacă aceştia sunt:  locuinţe individuale ;  blocuri de locuinţe ;  blocuri de locuinţe cu spaţii comerciale ( consumatori terţiari) ;  blocuri cu spaţii pentru un ansamblu de consumatori cu destinaţie multiplă ;  ansambluri de clădiri pentru un consumator terţiar.

5.1. BRANŞAMENTUL ELECTRIC. 5.1.1. Branşamentul electric individual. Acesta este specific clădirilor civile aparţinând unei singure persoane fizice (locuinţe individuale) care, în prezent, dar mai ales în viitor acoperă o gamă foarte extinsă de soluţii constructive şi mai ales de dotări cu receptori electrici şi persoane juridice (clădiri social culturale, comerciale, administrative). Receptorii de bază sunt cei de iluminat şi prize monofazate la care se pot adăuga şi receptorii de forţă (centrale de condiţionare a aerului, instalaţii de hidrofor, anumite acţionări electrice etc.) sau instalaţii speciale de securitate. În funcţie de gradul de asigurare al cerinţele privind continuităţii în alimentare, branşamentul poate fi: a) derivaţie în care caz, fiind alimentat de la o RED-JT a furnizorului cu schemă radială, nu asigură rezervă în alimentare, racordul poate fi monofazat (fig.9.l.a) sau trifazat; b) intrare-ieşire - fiind prevăzut cu două căi de alimentare (fig.9.l.b) Elementele componente ale unui branşament, în varianta cea mai complexă, fig.l0.l.b, considerând că este şi trifazat sunt: circuitul de intrare (l), de ieşire(2), coloana de alimentare a tabloului general(3), punctul de delimitare(bornele de ieşire din contorul de măsurare a energiei electrice) şi tabloul general (TG). Firida de branşament se montează într-un spaţiu special amenajat în zid (cofret), în locuri cât mai accesibile personalului de exploatare al furnizorului şi are rolul de: punct de conexiuni, efectuarea de manevre pentru puneri şi scoateri de sub tensiune; conexiune între RED de JT a furnizorului şi cea a consumatorului; asigurarea protecţiei circuitelor de intrare-ieşire şi a coloanei de alimentare a TG. Realizarea separată a FB, faţă de TG (punctul de conexiuni al consumatorului), este impusă, atât de necesitatea separării celor două reţele, cât şi de considerente practice, respectiv de faptul că TG trebuie amplasat, la consumator, într-un loc cât mai oportun din punct de vedere al accesibilităţii şi a eficacităţii circulaţiei de curenţi. Racordul monofazat derivaţie se practică în cazul locuinţelor individuale din mediul rural, prin derivaţie de la un stâlp al LEA (cu conductoare neizolate sau izolate torsadate), dar şi în mediul urban, pe străzile periferice. Racordul tip intrare-ieşire, se utilizează în cazul locuinţelor individuale din zonele rezidenţiale sau centrale şi pentru consumatori care au o putere instalată relativ mare şi care au şi receptori trifazaţi. Are avantajul că permite şi un racord individual, tip derivaţie pentru un alt consumator (PD-TG) O caracteristică a branşamentelor individuale o reprezintă, amplasarea contorului de măsurare a energiei electrice, în imobil, deci la consumator, nefiind direct accesibil furnizorului.

53

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig.9.1.

Branşamentul tip intrare-ieşire poate fi încadrat într-o RED-JT a furnizorului cu schemă buclată sau este alimentat direct din secundarul unui post de transformare, cu două transformatoare, însă PT nu aparţine consumatorului (spitale, edificii culturale importante etc.). În ultimul timp , pe seama noilor reglementări ce corespund cerinţelor impuse de standardele europene, s-au introdus elemente noi în realizarea branşamentelor individuale tip derivaţie (fig. 9.1.a), care în varianta clasică are următoarele dezavantaje:  punctul de delimitare între furnizor şi abonat nu este firida de branşament, deoarece aceasta nu conţine contorul de tarifare a energiei electrice, amplasat lângă tabloul general, în interiorul locuinţei ;  coloana de la firidă la contorul de energie electrică, administrată de furnizor, este pozată în structura clădirii ce aparţine abonatului; Ca urmare, s-a conceput un nou tip de firidă de branşament destinată realizării branşamentului individual tip derivaţie care să elimine dezavantajele menţionate. Noua firidă de branşament conţine punctul de delimitare dintre abonat şi furnizor respectiv, contorul de tarifare a energiei electrice. Deoarece, pe lângă contorul de energie electrică firida conţine şi aparate de comutaţie şi protecţie a fost definită " bloc de protecţie şi măsură (BPM)". Siguranţele fuzibile fiind înlocuite de un întrerupător automat, acesta asigură atât protecţia la scurtcircuit, ci şi la suprasarcină, putând fi comandat şi de alte tipuri de protecţie (la curentul diferenţial) sau dispozitive automate, cu posibilitatea reconectării de către abonat. Deoarece firida se montează în exterior, fiind vizibilă şi accesibilă furnizorului, are gradul de protecţie corespunzător (IP 54).

5.1.2. Branşamentul electric colectiv Acest branşament este specific blocurilor de locuinţe (fiecărei scări a unui bloc), dar şi unei construcţii civile care conţine mai mulţi consumatori (mai multe reşedinţe de firme). În acest caz, între firida de branşament principală (FBP), fig.9.2, care poate avea schema electrică din fig.9.l.b şi fiecare consumator individual (apartament sau reşedinţă de firmă), prevăzut cu punct de delimitare şi tablou de distribuţie propriu (TA), va exista o schemă de distribuţie încadrată în edificiu, prevăzută cu coloane de alimentare directă a tablourilor de distribuţie individuale (distribuţie directă), sau şi cu firide secundare(FBS) (radială arborescentă). Firida secundară este componentă a branşamentului (aparţine furnizorului) şi are rolul de:  legătură între coloana electrică colectivă şi coloanele individuale(2);  protecţia coloanelor individuale;  măsurarea energiei electrice consumate de fiecare abonat. Punctele de delimitare vor fi amplasate, de regulă, în firida secundară, direct accesibilă furnizorului. O altă caracteristică a branşamentului colectiv, o reprezintă existenţa unor receptori comuni (iluminat casa scării, subsol tehnic) şi eventual a instalaţiei de ascensor. Ca urmare, se constituie tabloul general (TG), fig 9.2.a, 54

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

amplasat în edificiu. În alt loc decât cel al firidei de branşament, (şi din motivele subliniate în paragraful anterior), din care sunt alimentate tablourile din firidele secundare şi tabloul de utilităţi comune (TUC). Pe intrarea în tabloul de utilităţi comune, se montează un contor de energie electrică (Wh), pentru măsurarea energiei electrice consumate în comun. Instalaţia de ascensor, (specială şi cu un grad ridicat al continuităţii în alimentare), se racordează prin coloană proprie din: firida principală, fig.9.2.a, sau din TG înaintea întrerupătorului general, (fig.9.2.b), sau din TUC, (fig.9.2.c). Numărul de coloane individuale, alimentate dintr-o firidă secundară, depinde de numărul de apartamente (sau consumatori individuali) ai blocului (sau pe un etaj), dar şi de numărul de contoare de energie electrică ce pot fi amplasaţi în aceasta. În cazul în care blocul de locuinţe este prevăzut cu spaţii comerciale la parter sau mezanin, consumatorii terţiari de energie electrică aferenţi acestor spaţii, vor fi alimentaţi din firida de branşament principală(FBP) cu coloane individuale, dacă numărul lor este mic (fig.9.2), sau prin coloană comună şi FBS. Existenţa la nivelul acestora a unor consumuri comune de energie electrică, va impune introducerea unui TUC, situaţie în care configuraţia branşamentului, care poate fi propriu, va fi ca cea din fig.9.2.

55

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig.9.2.

56

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

5.2. REŢELE ELECTRICE DE ALIMENTARE LA CONSUMATORI CASNICI 5.2.1. Reţele electrice de alimentare monofazate. De regulă, consumatorii casnici, sunt alimentaţi cu energie electrică prin branşament monofazat, deoarece receptorii caracteristici acestora sunt corpurile de iluminat şi echipamente electrocasnice alimentate de la prizele monofazate. Numărul şi puterea instalată în corpurile de iluminat (locuri de lampă - LL), se stabilesc, fie pe seama unor normative, fie pe seama solicitării beneficiarului. Numărul de prize monofazate (locuri de priză-LP), se recomandă în funcţie de destinaţia încăperii (putând fi simple sau duble). Corpurile de iluminat (LL) se alimentează de la circuitele monofazate fără nul de protecţie, fig.9.3, numărul LL de pe un circuit se recomanda să nu depăşească valoarea 12, pentru a nu depăşi curentul admisibil al conductoarelor de AL, cu secţiunea de 4mm2, în cazul creşterii secţiunii devine greoaie pozarea conductoarelor în tuburile de protecţie. Evident, numărul LL/circuit poate fi mai mic de 12 şi ca urmare, într-un apartament, din TA , pot fi alimentate (1-3) circuite de iluminat Prizele monofazate se alimentează prin circuite monofazate, recomandându-se, din motivul prezentat mai sus, ca numărul de LP/circuit să nu depăşească cifra 8. Evident, numărul acesta poate fi mai mic şi din necesitatea separării circuitelor de prize cu nul de protecţie (baie şi bucătărie) de cele fără nul de protecţie. Modul de execuţie al reţelei electrice interioare este prezentat în [18], şi este reglementat prin [8], inclusiv aspectele legate de comanda iluminatului.

5.2.2. Reţele electrice de alimentare trifazate.

Fig.9.3. În cazul unor locuinţe individuale cu un consum ridicat (>30A) sau care au şi receptori trifazaţi, branşamentul şi reţeaua electrică la consumator va fi şi trifazată. Tabloul general (TG) al clădirii va fi trifazat, iar din acesta se alimentează circuitele monofazate pentru iluminat şi prize dintr-un tablou propriu (TGip), fig.9.4 aşa cum s-a arătat, iar pentru receptorii trifazaţi se va organiza un tablou special care sa conţină şi eventualele aparate de comutat şi protecţie necesare receptorului trifazat. Într-o asemenea locuinţa, se poate prevedea o sursa neîntreruptibilă generală sau numai pentru anumiţi receptori (calculatoare personale, sisteme de securitate etc.). Separarea receptorilor trifazaţi de cei monofazaţi, pe tablouri generale proprii, face posibila şi o eventuala tarifare diferenţiata.

57

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

 REŢELE ELECTRICE DE DISTRIBUŢIE ŞI ALIMENTARE LA CONSUMATORII MICI SAU MARI Pentru unii dintre aceşti consumatorii caracteristica principala este aceea ca pot avea şi receptori de categorii zero sau unu, consideraţi receptori vitali, pentru care trebuie asigurată rezerva în alimentare, atât printr-un nivel de rezervare ridicat (unul sau doi) al sursei de baza (RED- a furnizorului) cât şi prin prevederea unei surse locale. O altă caracteristică este aceea ca aceşti consumatori au atât receptori monofazaţi de iluminat şi prize, cât şi receptori trifazaţi de forţa. Ca urmare, este necesara atât o separare a receptorilor de forţa, de ceilalţi, aşa cum s-a arătat, cât şi o separare din punct de vedere a categoriei lor, al nivelului de rezervare ce trebuie asigurat.

U.C.- utilaj complex (centrală condiţionare, hidrofor etc.)

Fig.9.4.

Fig.9.5.

Fig.9.6. Datorită numărului mare de receptori şi a răspândirii lor pe mai multe nivele sau corpuri de clădiri, rezultă ca necesară o schemă electrică de distribuţie pentru alimentarea tablourilor secundare (TS), de la care sunt alimentaţi direct receptorii. Deoarece, consumatorii terţiari nu dispun de personal de deservire adecvat pentru exploatarea unui post de transformare, (PT), chiar dacă sunt alimentaţi direct de la PT, acesta este al furnizorului, punctul de delimitare este pe partea de JT a transformatorului, în PT, accesibil, pentru urmărirea consumului şi beneficiarului.

5.3. SCHEME ELECTRICE 5.3.1. Scheme electrice generale de distribuţie. Aşa cum s-a arătat, receptorii de forţă şi cei de iluminat şi prize, sunt alimentaţi prin reţele electrice separate. Configuraţia acestor reţele, de regulă, este similara, asigurând acelaşi grad al continuităţii în alimentare pentru ambele tipuri de receptori. Ca urmare, în continuare, se vor prezenta scheme electrice de distribuţie numai în funcţie de gradul de continuitate în alimentare. În domeniul reţelelor electrice de distribuţie şi alimentare cu tensiuni sub 1000V, se folosesc noţiunile de: tablou general de distribuţie, este tabloul electric racordat direct la reţeaua furnizorului de energie electrică, la un post de transformare sau la o sursă proprie a consumatorului şi care distribuie energia 58

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

electrică la alte tablouri sau care alimentează direct anumiţi receptori; tablou principal de distribuţie, este alimentat din tabloul general şi distribuie energia electrică la tablouri secundare şi direct unor receptori ; tablou secundar de distribuţie, este alimentat dintr-un tablou principal sau din cel general, şi din care sunt alimentaţi receptorii; coloană electrică, calea de curent prin care se alimentează un tablou electric de distribuţie. În funcţie de schema electrică a reţelei, coloanele electrice pot fi magistrale sau colective. În cadrul acestei lucrări, pentru calea de curent prin care se alimentează din tabloul de distribuţie un receptor individual de forţă sau mai multe corpuri de iluminat sau prize monofazate se foloseşte noţiunea de circuit electric şi nu cea de coloană individuală.

A) Scheme generale de distribuţie care nu asigură rezervă în alimentare. a) Schemă generală de distribuţie radială, fig 9.5, este destul de răspândită, deşi este mai puţin economică, deoarece permite o localizare uşoară a coloanei cu defect. Deoarece dimensionarea căilor de curent ale schemei se efectuează pe seama caracteristicilor receptorilor alimentaţi, în faza de proiectare, rezultă că ulterior nu este posibilă o modificare a repartiţiei receptorilor între tablourile secundare. Din acest motiv se consideră că aceasta schemă este rigidă. În cazul alimentării receptorilor monofazaţi, coloanele sunt, de regulă trifazate, se admit coloane monofazate pentru curenţi < 30A. Acestei scheme îi este caracteristic tabloul de distribuţie principal, care poate să lipsească, dacă tablourile secundare sunt într-un număr redus, schema devenind din radial arborescentă, radial simplă (directă). b) Schemă generală de distribuţie cu coloană magistrală, fig 9.6 coloana electrică magistrală este coloana care alimentează pe parcursul ei cel puţin două tablouri de distribuţie în derivaţie . Acest tip de schemă care nu asigură rezervă în alimentare, dar şi un nivel redus de continuitate în alimentare, deoarece un defect pe magistrală (mai lungă decât coloana unui TP, fig 9.5), determină pierderea alimentării pentru toate TS ale acesteia, se recomandă unei distribuţii în lungul unor axe verticale sau orizontale a receptorilor. Datorită dificultăţilor de execuţie se recomandă ca secţiunile 2 conductoarelor sa nu depăşească 70 mm . Din această condiţie şi din cea a căderilor admisibile de tensiune, rezultă şi numărul de TS alimentate de la o magistrală. Întrucât, secţiunea magistrală este constantă, la nivelul acesteia este posibilă şi modificarea repartiţiei receptorilor pe TS. c) Schema generală de distribuţie în cascadă, fig.9.7 Este practic schema magistrală, la care TS sunt racordate în varianta intrare-ieşire, în acest fel este posibilă limitarea zonei afectate de un defect, respectiv, numai la porţiunea din aval de defect. Reprezentarea cascadei, fig 9.7, evidenţiază şi faptul că o cascadă este un semidistribuitor al unei scheme simple buclate (inel). Evident, secţiunea căilor de curent ale coloanelor este diferită, respectiv se micşorează în spre aval.

B) Scheme generale de distribuţie care asigură rezervă în alimentare. Rezerva în alimentare se impune în cazul existenţei unor receptori de categoria zero, unu, sau doi. În funcţie de ponderea receptorilor din aceste categorii, alimentarea de rezervă se asigură pentru consumator în ansamblul său, sau numai pentru o parte dintre receptori, consideraţi vitali. Racordarea unor asemenea consumatori la RED a furnizorului, se face în una din următoarele variante, în funcţie de valorile admise pentru ceilalţi indicatori ce se asociază gradului de asigurare al continuităţii, respectiv durata medie probabilă şi maximă probabilă a unei întreruperi: prin branşament intrare-ieşire, în care caz realimentarea se asigură după efectuarea manevrelor de izolare a defectului şi de trecere pe alimentarea de rezervă. Această soluţie se adoptă în cazul consumatorilor ce au receptori de categoria a 2-a prin încadrarea branşamentului într-o RED-JT a furnizorului cu schemă buclată. In funcţie de clasa de putere a consumatorului, durata realimentării poate fi cuprinsă între 30 minute şi 8 ore; prin branşament de joasă tensiune, dar direct din secundarul unui PT, prevăzut cu transformator de rezervă, fig 9.8. În funcţie de încadrarea PT pe partea de medie tensiune, se poate asigura nivelul 2, sau nivelul l, fig.9.8.b de rezervare. Cele două TG se constituie, pentru RED-JT a consumatorului, în două surse de alimentare. Această soluţie de rezervare a alimentării de bază din sistemul electroenergetic (SE), asociată şi cu dispozitive automate de trecere de pe o alimentare pe alta(AAR- anclanşarea automată a rezervei), 59

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

limitează durata unei eventuale întreruperi a alimentării la 3 secunde, ceea ce reprezintă un gol de tensiune (nivel l de rezervare). În cazul în care consumatorul are şi receptori de categoria zero, care nu admit nici goluri de tensiune (de ex. blocul operator dintr-un spital), pentru aceştia se prevăd surse neîntreruptibile. În continuare, se vor prezenta schemele generale de distribuţie care asigură rezervă în alimentare, pe seama faptului că dispun de două TG (surse), respectiv nivelul l sau 2 de rezervare. a) Schema generală de distribuţie radială dublă, fig 9.9 Se utilizează în cazul consumatorilor care au receptori de categoria zero, grupaţi pe un tablou de distribuţie special (TD0), restul receptorilor fiind alimentaţi din TG. Această schemă se adoptă în cazul în care receptorii de categoria zero sunt relativ puţini (staţie de pompe sau hidrofor de incendiu, ventilaţie de avarie etc.) putând fi grupaţi pe un singur tablou de distribuţie. Trecerea de pe sursa de bază (SB) pe cea de rezervă (SR) se face prin acţionarea manuală sau automată (AAR) a comutatorului C. b) Schema generală de distribuţie cu coloane magistrale duble, fig 9.10, Se adoptă în cazul consumatorilor cu receptori de categoria l (policlinici, studiouri RTV, instituţii care lucrează în 3 schimburi etc.). Trecerea de pe alimentarea de regim normal pe cea de rezervă, se face prin acţionarea comutatoarelor CIJ, manual sau automat (AAR), în funcţie de durata admisă a întreruperii. c) Schemă generală de distribuţie simplu buclată, fig 9.11. Caracteristicile schemei buclate sunt cele prezentate, remarcând însă că durata unei întreruperi este relativ mare, determinată de timpul necesar operaţiilor de localizare a defectului (K) şi de acţionare a aparatelor de conectare (AC). d) Scheme de distribuţie speciale. În cazul consumatorilor terţiari care au receptori de categoria zero, care nu admit întreruperi ale tensiunii, (centrale telefonice, bloc operator dintr-un spital etc.), aceştia se grupează pe tablouri speciale. Alimentate de la surse neîntreruptibile, bazate pe acumularea de energie electrică în baterii de acumulatori, fig 9.12. În funcţie de caracterul alternativ sau continuu al acestor receptori, se poate folosi schema de principiu din fig 9.12.a sau 9.12.b (regim tampon). În cazuri deosebite, când se estimează că bateria de acumulatori nu poate asigura energia necesară pentru un timp relativ mare, se poate prevedea un grup electrogen, cu pornire manuală sau automată, funcţie de capacitatea bateriei. Interconectarea grupului electrogen cu RED-JT şi tabloul receptorilor vitali, se corelează şi cu caracteristicile elementelor de automatizare ce se folosesc.

60

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig.9.7.

Fig.9.8.

Fig.9.9.

Fig.9.10.

Fig.9.11.

61

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig.9.12.

Fig.9.13.

5.3.2. Scheme secundare de alimentare. Schemele secundare de alimentare asigură alimentarea nemijlocită cu energie electrică a receptorilor. Există trei tipuri de receptori din punct de vedere a modului de alimentare cu energie electrică. Există unele excepţii şi anume:  se pot monta până la 15 LL/ circuit în cazul în care sunt alimentate LL de pe holuri;  sunt, aşa cum se va vedea, alte recomandări cu privire la echiparea cu aparate de protecţie, în cazul în care există personal calificat de întreţinere a reţelei electrice. Schemele secundare pentru alimentarea receptorilor de forţă, reprezintă de fapt circuitele prin care sunt alimentaţi receptorii de forţă, trifazaţi, din TS ale schemelor generale de distribuţie. De regulă, receptorii de forţă sunt echipamente complexe, cu un anumit rol funcţional şi care includ scheme electrice complexe, inclusiv un tablou electric propriu, concepute şi executate de firma producătoare. În clădirea civilă, un asemenea echipament trebuie alimentat cu energie electrică printr-un circuit ce face legătura între TS al RED-JT a consumatorului şi tabloul electric propriu al echipamentului (ŢEi), fig.9.13. Regula de bază în cazul schemelor secundare pentru receptoarele de forţă este că sunt formate din circuite individuale. Alimentarea comună de pe acelaşi circuit a motoarelor miciră căror putere cumulată este sub 1,5Kw, este posibila dar protejate individual. Pe un circuit electric al unui echipament ce conţine un motor electric se poate monta, eventual, un aparat pentru limitarea curentului de pornire al motorului, pentru reducerea căderilor de tensiune pe RED-JT a consumatorului, în regim de pornire.

62

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

6. SOLICITĂRI ÎN REŢELELE ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE 6.1. CONSIDERAŢII GENERALE. Aşa cum se cunoaşte, o reţea electrică, în general, cea de joasă tensiune, în particular are rolul de a tranzita energie electrică, între sursă şi receptori, în anumite condiţii de calitate. Ca urmare, o reţea electrică este în primul rând o cale de curent (conductoare electrice) la care se adaugă şi alte elemente necesare distribuirii (puncte de conexiuni-tablouri electrice), activităţii de control şi coordonare (aparate de conectare) supravegherii şi protecţiei (aparate de protecţie, măsură etc.). Evident, aceste elemente pe lângă rolul funcţional particular pe care îl au, reprezintă şi o cale de curent. În capitolele anterioare, s-au analizat reţelele electrice de joasă tensiune (RE-JT) numai ca o cale de curent, respectiv numai din punct de vedere a cerinţei privind continuitatea în alimentare, fără a evidenţia ce efecte are tranzitul de energie electrică asupra RE-JT şi care este conţinutul activităţii de exploatare a acestor reţele. În funcţie de valorile parametrilor energiei electrice ce tranzitează RE-JT şi de valorile parametrilor electrici ai elementelor reţelei RE-JT se poate afla în diferite regimuri. Pe de altă parte, în exploatarea unei RE-JT se urmăreşte, ca de altfel şi la celelalte clase de reţele electrice:  menţinerea solicitării elementelor reţelei electrice în limitele admisibile;  asigurarea parametrilor de calitate ai energiei electrice la consumatori (receptori);  rentabilitatea reţelei în ansamblul ei; Ca urmare, regimul de funcţionare de bază al unei RE-JT este cel în care sunt asigurate cerinţele menţionate mai sus şi este definit ca regim normal. O extindere a regimului normal este cel de suprasarcină, în care anumiţi parametri depăşesc valorile admise pentru regimul normal şi ca urmare, acceptarea lor este limitată pentru anumite intervale de timp (s-a considerat că regimul nesimetric şi deformant este tot un regim de suprasarcină). În regimul normal şi de suprasarcină, personalul de conducere şi deservire operativă aferent RE-JT, efectuează operaţii de conectare-deconectare a unor elemente ale RE-JT în scopul menţinerii parametrilor de calitate ai energiei electrice si a rentabilităţii funcţionării reţelei. Aceste operaţii, intervenţii, au deci un caracter voit şi ca urmare, se definesc ca intervenţii manuale . Observaţie. Într-o RE-JT, operaţiile de conectare-deconectare manuale (voite), au ca scop punerea sau scoaterea de sub tensiune a unei componente a reţelei (tablou de distribuţie), în scopul alimentării cu energie electrică şi nu comanda unui receptor (utilaj) individual. Acţiunea de comandă are ca scop îndeplinirea rolului funcţional al utilajului (pornirea, oprirea, inversare sens rotaţie, reglare viteză etc.) optimizarea funcţionării acestuia şi se realizează cu aparate adecvate, montate pe utilaj (în tabloul electric al utilajului fig 10.13, sau tabloul, pupitrul de comandă). În cazul modificării bruşte a parametrilor RE-JT (deteriorarea izolaţiei, între faze sau între acestea şi pământ), ceea ce echivalează cel mai adesea cu o scurtare de circuit, mărimile electrice ale energiei tranzitate, capătă valori foarte diferite de cele de regim normal, solicitările elementelor RE devin şi ele foarte mari şi ca urmare, se impune evitarea sau limitarea acestor efecte prin întreruperea alimentarii circuitului electric respectiv. Această operaţie se face automat de către aparate de protecţie adecvate. O reţea electrică , privită ca suport fizic al căii de curent şi celelalte componente materiale ale sale au anumiţi parametri electrici, proprii, de stare, (utilizaţi în schema electrică echivalentă-cvadripol), iar aceste componente fizice sunt parcurse de energia electrică care are anumite valori ale mărimilor electrice (tensiune, curent, factor de putere etc.). Asupra elementelor componente ale RE-JT, pe seama valorii parametrilor electrici proprii, mărimile electrice ale energiei ce le tranzitează, determină anumite solicitări întrucât, conform legii lui Ohm, dacă se aplică o tensiune U unui circuit de impedanţă Z, rezultă un curent I , Solicitările electrice vor fi determinate, pentru o reţea de o anumită clasă de tensiune, de valoarea determinată a curentului şi vor fi solicitări datorate efectului Joule şi a forţelor electromagnetice.

6.2. REGIMUL NORMAL AL REŢELELOR ELECTRICE DE JOASĂ TENSIUNE. În regim normal, o reţea electrică este tranzitată de puterea electrică cerută de receptorii pe care îi alimentează. Valorile puterilor cerute, ce tranzitează(circulă) pe o anumită coloană sau circuit a unei RE-JT, depind de configuraţia respectivei reţele. Pentru a putea determina solicitările la care sunt supuse componentele RE, (pe seama cărora vor fi dimensionate) este necesar să se determine valorile puterilor (curenţilor) ce le străbat. Indiferent de configuraţia RE-JT, valorile puterilor care o vor străbate depind, în primul rând, de tipul şi caracteristicile receptorilor pe care îi alimentează. 63

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Receptorii electrici absorb o energie electrică pentru a o transforma în altă formă de energie (căldură, mecanică, luminoasă etc.) în funcţie de natura utilajului pe care îl antrenează. Din punct de vedere a puterii pe care o solicită, receptorii de forţă deţin o pondere importantă (peste 90%), iar dintre aceştia motoarele electrice sunt majoritare. Puterea electrică absorbită la un moment dat de un motor, depinde de puterea mecanică solicitată de utilajul pe care îl antrenează (strung, freză, compresor, ventilator etc.), putere care, de regulă, este variabilă în timp. Ca urmare, s-a constatat că puterea electrică care circulă printr-o RE, pe lângă faptul că nu este constantă în timp, are şi valori diferite, pentru aceeaşi valoare a puterii instalate. Această constatare, a făcut ca dimensionarea căilor de curent (din considerente de rentabilitate a tranzitului, să nu se facă pe seama valorilor virtuale ale puterilor instalate, ci pe seama unei puteri de calcul (efectiv cerute). Puterea de calcul (cerută) este o putere efectivă maximă, convenţională, constantă în timp, care asigură dimensionarea economică a căilor de curent, dar care să nu determine solicitarea acestora peste limitele lor admisibile. Această putere poate fi determinată, pentru o RE aflată în exploatare, iar scopul verificării solicitărilor reale, faţă de cele considerate prezumtiv la proiectare, sau pentru a determina sau reevalua valorile puterilor în funcţie de care se dimensionează o reţea nouă ce urmează să alimenteze receptori (consumatori) similari. Ca urmare, pentru fiecare categorie de utilaje ce urmează sa fie, sau sunt acţionate de motoare electrice, se efectuează analize statistice ale regimurilor lor normale de funcţionare şi care sunt concretizate în parametrii sintetici. În primă instanţă, aceste analize se finalizează prin curbe de sarcină, care reproduc variaţia curenţilor (activ, reactiv, aparent), puterilor (P,Q,S) pe anumite intervale de timp (ore, zile, luni, ani) şi în anumite puncte ale reţelei (tablouri secundare, principale, generale) respectiv, componente ale consumatorului . La rândul lor, curbele de sarcină sunt caracterizate prin anumiţi parametri, ce urmează să fie utilizaţi la determinarea puterilor de calcul (cerute).

6.2.1. Consumul casnic edilitar de energie electrică. Cunoaşterea cât mai exactă a stadiului, evoluţiei şi elementelor caracteristice consumului de energie electrică, global şi defalcat pe diferite categorii de consumatori, constituie unul din factorii hotărâtori pentru stabilirea corectă a soluţiei de alimentare cu energie electrică pentru o zonă dată. În funcţie de creşterea sarcinilor şi a pretenţiilor consumatorilor, în ceea ce priveşte calitatea şi continuitatea în alimentare cu energie electrică, apare periodic necesitatea executării unor lucrări de îmbunătăţire a caracteristicilor reţelelor prin care sunt alimentaţi . Din practica de proiectare din diverse ţări, s-a dovedit că, pentru o dimensionare raţională (eficientă ) din punct de vedere tehnico-economic a unor asemenea reţele este necesară stabilirea nivelului de consum actual, şi calcul relativ exact pentru o perioadă de 15-20 ani. Determinarea creşterii sarcinilor pe ansamblul unui oraş sau regiuni se soluţionează, de obicei, folosindu-se datele statistice existente privind consumul anilor anteriori şi corelând consumul viitor programat cu factorii determinanţi din regiunea sau oraşul respectiv. Acest calcul de ansamblu serveşte la dimensionarea instalaţiilor generale de alimentare (linii de alimentare din sistem, staţii de injecţie etc.). Reţelele din interiorul unui oraş alimentează diferite categorii de consumatori, fiecare intervenind cu o pondere mai mică sau mai mare în valoarea consumului total de energie electrică. Consumatorii casnici-edilitari din perimetrul locuibil al oraşelor se pot grupa, din punct de vedere al structurii consumului de energie electrica, în următoarele categorii:  consumatori casnici (încălzit, prepararea hranei şi a apei calde, iluminat etc.);  iluminat public;  iluminat general comercial;  mici consumatori (policlinici, şcoli elementare şi licee, cămine, săli de sport, etc.)  instituţii social-culturale de mare importanţă, birouri administrative şi mari consumatori comerciali;  mici consumatori finali, industriali si similari , de tipul : - transport în comun electrificat; - alimentari cu apă, căldură, canalizare şi salubritate. Studiul consumatorilor urbani de energie electrică trebuie să determine nu numai nivelul atins în diverse etape ci şi regimul de consum al acestora. Alcătuirea curbelor (graficelor) de sarcină constituie o parte integrantă a oricărei cercetări referitoare la consumul de energie electrică. În elaborarea prevederilor de perspectivă un rol important îl joacă analiza şi prelucrarea datelor referitoare la o perioadă anterioară cât mai îndelungată. Din analiza datelor statistice publicate de o serie de ţări, în scopul comparării acestora cu cele specifice ţării noastre, o primă dificultate o constituie clasificarea diferită a categoriilor de consumatori. In plus trebuie arătat că, în general, nu se găsesc date defalcate pe consumatori urbani şi rurali şi date generale. 64

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

În ceea ce priveşte densitatea superficială de sarcină care s-ar putea lua ca indicator specific de comparaţie între diverse ţări se consideră, totuşi, că şi acest indicator nu poate să caracterizeze cu suficientă precizie dezvoltarea consumului de energie electrică dintr-un oraş sau zonă. În prezent, s-au atins densităţi de sarcină într-o gamă foarte largă de valori, de regulă, între 2 şi 100 2 MW/km pentru zonele urbane, funcţie de dezvoltarea industrială şi social-culturală a oraşului respectiv, de suprafaţa ocupată de aceasta etc. De exemplu, în New York s-a atins în unele zone centrale peste 100 MW/km2, în Dublin - 20 MW/km2 în centrul oraşului (cea 2km2) şi 9MW/km2 în restul oraşului (cca 17km2). În Paris, în zona centrală care cuprinde circa 105 km2, densitatea medie de sarcină a fost în 1972 de 15MW/km2, iar în zona a doua, care cuprinde circa 950 km2, a fost de 5MW/km2. In Londra s-a atins în 1974 o densitate medie de sarcină de 5,2 MW/km2, valoare raportată la întreaga suprafaţă a oraşului. În Budapesta consumul specific în zona centrala a oraşului a fost în 1970 de 3,8 MW/km2, cu o creştere medie anuală de 13%, în zona a doua, centrală, a înregistrat 0,60 MW/km2, cu o creştere medie anuală de 14%, iar în zona a treia (păduri şi parcuri)- 0,45 MWktn2, cu o creştere medie anuală de 14,5%. În oraşul Bucureşti s-a atins o densitate superficială medie de sarcină de circa 4MW/km2, în anul 1981. Pe plan mondial se constată o creştere rapidă a consumului de energie electrică şi se aprecia că până la sfârşitul secolului va ajunge la 12-14 miliarde MWh/an. Această creştere este determinată de tendinţa generală de progres care se reflectă prin creşterea consumului de energie electrică în diverse ramuri de activitate (industrie, sector casnic, transporturi etc.) situaţie care se caracterizează prin creşterea indicelui de consum de energie electrică pe locuitor şi prin creşterea numărului de locuitori care au nevoie de energie electrică pentru diverse scopuri. Dintr-un studiu de dezvoltare a consumurilor de energie electrică într-un număr de 43 oraşe din 13 ţări din Europa şi un oraş din S.U.A.(Baltimore) s-au desprins o serie de concluzii şi anume: populaţia din zonele centrale ale oraşelor creşte, în general, până se atinge o anumită densitate maximă, de la care se produce o deplasare către marginile oraşului; evoluţia diferitelor consumuri de energie electrică se face în etape, favorizând mai întâi consumul casnic, apoi cel al altor utilizări (comerţ, birouri şi alte servicii); evoluţia consumatorilor industriali este mai lentă; cererea de energie electrică creşte întotdeauna mai repede la periferie decât în centrul oraşului. În evoluţia consumului total de energie electrică, pe plan mondial, se observă o tendinţa generală de creştere precum şi faptul că pentru nici o ţară din lume nu se constată o scădere a ritmului care să indice o eventuală saturaţie. Chiar şi în cazul S.U.A., ţară în care se înregistrează cel mai mare consum global de energie electrică, şi care, în privinţa consumului pe locuitor ocupă locul doi în lume, după datele specialiştilor, nu se înregistrează o tendinţa de saturaţie.

6.2.1.1. Caracteristicile graficelor de sarcină. Consumul efectiv de putere din reţeaua electrică a unui consumator prezintă variaţii mai mult sau mai puţin pronunţate în timp, după orele zilei, sau după zilele anului, denumite variaţii sezoniere. Curbele care redau aceste variaţii în timp ale puterii active cerute de un consumator sunt curbele de sarcină zilnice şi respectiv, curbele de sarcină anuale. Din curbele de sarcină, pentru un anumit interval de timp, se poate constata că fiecare consumator prezintă un consum maxim de putere (sau vârf de sarcină), care poate apare o singură dată în intervalul ales, într-o anumită zi şi la o anumită oră, sau se poate repeta, cu aceeaşi valoare, de mai multe ori în timpul perioadei considerate (fig.10.1). Acest vârf de sarcină reprezintă o mărime importantă pentru dimensionarea reţelei electrice de alimentare cu energie electrică a unui consumator. În funcţie de perioada de timp considerată se poate defini consumul maxim zilnic, lunar, trimestrial sau anual de putere. În afară de consumul maxim de putere se poate defini şi un consum minim pentru acelaşi interval de timp. Din punctul de vedere al dimensionării reţelelor electrice interesează valorile coeficienţilor de simultaneitate şi de uniformizare ai mai multor consumatori, alimentaţi cu energie electrică pin aceiaşi linie a reţelei electrice. Se presupune un grup de consumatori alimentaţi din acelaşi post de transformare ale căror curbe de sarcină individuale, pentru un interval de timp oarecare (de exemplu o zi), sunt cunoscute. În general, aceste curbe individuale nu pot fi identice, chiar dacă toţi consumatorii fac parte din aceeaşi categorie. Fiecare consumator k (k= 1,2,......,n) este caracterizat prin:  puterea instalată Pki,  puterea maximă Pk max,  puterea minimă Pk min . 65

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

100 (%) 80

P/Pmax

60

Curbade sarcinatotala

40

Pk max 20

Curbadesarcinaa consumatorului k

Pki

0

2

4

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24

oradezi Fig. 12.1.1Curbadesarcinazilnicaspecifica Se definesc următorii coeficienţi care caracterizează curbele de sarcină: Coeficientul de simultaneitate maxim kS max, denumit şi factor de participare la curba de sarcină, reprezintă raportul dintre puterea Pk max cerută de un consumator individual k şi puterea maximă a întregii reţele. El arată, în general, cu cât participă consumatorul respectiv la curba de sarcină totală a reţelei.

K=

Pk min

(10.1.)

Pk i

Coeficientul de simultaneitate minim kS min reprezintă raportul dintre puterea minimă kS min cerută de un consumator şi puterea maximă a întregii reţele.

KS

min=

Pk min

(10.2.)

Pki

Coeficientul de uniformizare k se defineşte astfel: k =

Pt min

(10.3.)

Pt max

Prin însumarea curbelor de sarcină individuale, se obţine curba de sarcină rezultantă (totală) a celor N consumatori. Curba de sarcină totală prezintă o putere maximă Ptmax şi o putere minimă Ptmin, deci un coeficient de uniformizare:

t =

Pk min

(10.4.)

Pk max

Datorită decalajului de timp al vârfurilor de sarcină individuale, rezultă: N

Pt max   Pt max

(10.5)

1

Între puterile minime va exista, din aceleaşi motive, relaţia: N

Pt min =  Pk min

(10.6.)

1

Coeficientul de uniformizare se deduce:

66

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

N

t



 Pk min 1 N

(10.7.)

 Pk max 1

În cazul particular când curbele de sarcină individuale au acelaşi coeficient de uniformizare  însă sarcinile maxime şi minime sunt decalate în timp, rezultă t:In2 , acţionarea selectivă se obţine dacă :  cele două caracteristici de topire nu se întâlnesc sau se întâlnesc la un curent mai mare decât curentul de scurtcircuit maxim ce le poate parcurge pe amândouă;  între duratele de acţionare există diferenţele menţionate, pentru valorile curenţilor ce le străbat. Practic, aceste condiţii sunt asigurate dacă între curenţii nominali ale celor două siguranţe fuzibile există o diferenţă de minim două trepte. b) În cazul a două întrerupătoare automate, IA1; IA2, fig.12.10.b, selectivitatea RT este asigurată dacă

I rRT 1  I rRT 2 .

Releele electromagnetice, având caracteristică de acţionare independentă de curent, vor acţiona practic concomitent. Acţionarea selectivă se obţine prin temporizarea acţionării REM al IA1 , din amonte. c) Acţionarea selectivă a IA aflat în amonte de o siguranţă fuzibilă, fig.12.10.c., se obţine dacă cele două caracteristici nu se întâlnesc sau se întâlnesc la un curent mai mare decât Ik maxim ce le poate parcurge pe amândouă simultan, pentru acesta (Ik ) se impune un t  0,4 sec între duratele de acţionare. Dacă curentul nominal al siguranţei fuzibile este prea mare (caracteristica întreruptă) poate să apară un triunghi de neselectivitate. d) Acţionarea selectivă a unei siguranţe fuzibile aflate în amonte de un întrerupător automat, fig.12.10.d, se obţine în mod similar, ca la punctul c) şi dacă se respectă Δt menţionat pe figură. Dacă curentul nominal al siguranţei fuzibile este prea mic poate să apară şi în acest caz un triunghi de neselectivitate. Practic acţionarea selectivă se asigură dacă I nsig  3I rRT .

8.4. DIMENSIONAREA APARATELOR ELECTRICE DE MĂSURĂ. 8.4.1. Dimensionarea transformatoarelor de măsură de curent. Înfăşurarea primară a transformatorului de măsură de curent, TC, înseriată în reţeaua electrică, fig.11.11, fig.11.14, este solicitată ca orice cale de curent şi ca urmare, trebuie aleasă şi verificată din punct de vedere a solicitărilor termice şi electrodinamice. Ca urmare, se procedează la alegerea curentului nominal primar pe seama :

I n pTC  I max sarcina

(12.44.)

unde : - Imax sarcină este valoarea maximă a curentului ce trebuie măsurat corect ( cu clasa de precizie impusă) . 121

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Verificarea stabilităţii termice şi mecanice se realizează cu (12.35.) şi (12.36.), în care curenţii limită termic şi dinamic sunt ai TC. Din punct de vedere a înfăşurării secundare, se verifică corelarea dintre sarcina secundară şi clasa de precizie (11.9).

Fig.12.10.

8.4.2. Dimensionarea transformatoarelor de măsură de tensiune. Deşi sunt mai puţin utilizate în RE-JT, datorită directei accesibilităţi a instrumentelor de măsură la tensiunea reţelei, transformatoarele de măsură de tensiune, în cazul utilizării lor, (pentru adaptarea tensiunii la valoarea unificată a tensiunii instrumentelor de măsură – 100 V) se aleg după tensiunea reţelei şi se verifică corelarea sarcinii secundare cu clasa de precizie .

8.5. DIMENSIONAREA TRANSFORMATOARELOR DINTR-UN POST DE TRANSFORMARE. Pentru consumatorii racordaţi la reţeaua electrică de distribuţie de medie tensiune a furnizorului, este necesară şi dimensionarea transformatoarelor ce se vor monta în postul de transformare (PT), fig.12.11. Dimensionarea constă în stabilirea puterii necesare a se instala în PT respectiv, determinarea numărului (n) şi a puterii nominale a transformatoarelor (PnT), fig.12.11. Cerinţele ce se au în vedere sunt : o asigurarea stabilităţii termice a înfăşurărilor transformatorului; o rentabilitatea tranzitului de putere; asigurarea rezervei respectiv, satisfacerea unei anumite puteri la consumator.

122

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

O

Fig.12.11. 8.5.1. Determinarea puterii instalate. Această putere se determină pe seama cerinţei de asigurare a stabilităţii termice a înfăşurărilor transformatorului şi are ca date primare caracteristicile consumatorului respectiv,fig.12.12: o puterea maximă de iarnă Pmax i (cel mai mare maxim); o puterea maximă de vară Pmax v (cel mai mic maxim); o coeficientul de utilizare a puterii maxime ku ; o θmed, temperatura medie anuală a zonei geografice în care se va instala transformatorul şi particularităţile transformatoarelor de forţă respectiv, capacitatea de a suporta anumite suprasarcini, anumite intervale de timp; o Pmaxi şi Pmaxv , sunt valori caracteristice ale curbei anuale ale maximelor zilnice, fig.12.12., în care pe abscisă sunt cele 365 zile ale unui an, iar pe ordonată maximul fiecărei curbe zilnice de sarcină. Din punct de vedere a solicitării termice a transformatoarelor Pmax are semnificaţia din [2] pentru un anumit Toptim Capacităţii de a suporta suprasarcini, se estimează prin : regula celor trei procente, conform căreia un transformator de forţă suportă o suprasarcină de 3% ( în raport cu puterea nominală) pentru 10% diminuare a lui ku în raport cu unitatea, deci :

Pmax i  1   3 PnecPT

(12.45.)

unde :

3 

Pnec PT

3 1  k u  10

(12.46)

- puterea necesară a se instala în PT.

Datorită variaţiei puterii maxime de la o zi la alta, fig.12.12, transformatorul suportă o suprasarcină iarna, datorită subâncărcării din timpul verii, în limita a 15 %; aceasta este regula celor p procente. Pe seama acesteia :

p 

PnecPT  Pmax v PnecPT

100  15%

(12.47)

Ca urmare, ţinând cont de cele două capacităţi de supraîncărcare rezultă :

Pmax i  1   3   p PnecPT iar prin explicitarea lui α3 şi αp rezultă : P  Pmax v PnecPT  max i 3 2  1  k u  10

123

INSTALAŢII

(12.48.)

(12.49.)

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig. 12.12. Puterea necesară a se instala , PnecPT , se asigură cu un număr n de transformatoare de forţă cu puterea unitară

PnT respectiv :

nPnT  PnecPT Pentru

(12.50.)

PnT se efectuează corecţia ,după θmed, cu :

   50      1   med 100  

(12.51.)

şi ca urmare (12.49) devine :

nPnT  Optimizarea produsului

Pmax i  Pmax v 3   2  10 1  k u  

(12.52.)

nPnT se face pe seama celorlalte două cerinţe menţionate; cu (12.52) se

efectuează doar alegerea din punct de vedere a stabilităţii termice.

8.5.2. Regimul optim de încărcare al transformatoarelor de forţă. 8.5.2.1. Regimul optim de încărcare al unui transformator de forţă. Tranzitul unei puteri S printr-un cuadripol , fig.12.13, în general, printr-un transformator de forţă, în particular, este însoţit de pierderi de putere activă (Δp) şi reactivă (Δq):

p  p 0  p CU

q  q 0  q CU

(12.53.)

unde :

p 0

-

p CU , q CU , sunt pierderi pe elementele longitudinale ( z1 , z 2 ) fiind

124

şi

q 0

z  ) şi nu depind de sarcina S.

-

,

sunt pierderi pe elementele transversale (

INSTALAŢII

dependente de S.

ŞI REŢELE ELECTRICE

Producătorul indică pentru p

Fig.12.13.

CU n

şi.q CU

n

valorile corespunzătoare sarcinii nominale (Sn).Pentru

o sarcină oarecare S, pierderile totale de putere activă sunt :

 p   p0

 S   pCU  n  Sn

Fiind o funcţie de variabilă S, pierderile funcţia

2

    p S  

(12.54.)

 p vor avea un extrem (minim) pentru un S=Soptim. Pentru

 p (S) (12.54) se obţine :

 p0

S opt  S n deoarece

 pCU n

 Sn

(12.55.)

 pCU n   p0

Deci din cerinţa de rentabilizare a tranzitului de putere transformatorul trebuie să se încarce doar cu puterea Sopt

8.5.2.2. Regimul optim de încărcare al mai multor transformatoare de forţă. Dacă într-un PT sunt montate un număr n de transformatoare de forţă, din punct de vedere al rentabilităţii tranzitului ,se pune problema numărului de transformatoare cu care trebuie să se funcţioneze pentru o anumită putere S tranzitată respectiv, a puterii critice (Scr) la care să se treacă de la n la n+1 transformatoare, fig.12.12. sau invers. Valoarea Scr rezultă din condiţia :

 p  n    p n 1

(12.56.)

respectiv :

2

n p O

2

 S   Scr   n p CU  cr   n  1 p O  n  1.   p CU n n  nS   n 1 S  nT   nT 

(12.57.)

de unde :

S cr  S nT nn  1

 pO  pCU n

(12.58.)

Cerinţa privind continuitatea în alimentare respectiv, determinarea lui n, se asigură în funcţie de categoria consumatorului în ansamblu său, sau a ponderii receptorilor vitali ai acestuia.

125

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Fig. 12.14.

9. RENTABILIZAREA TRANZITULUI DE PUTERE PRIN REŢELE ELECTRICE 9.1 CONSIDERAŢII GENERALE La transportul şi distribuţia energiei electrice pierderile sunt inevitabile. În ţările în curs de dezvoltare, pierderile de energie ating nivele economice şi tehnice neacceptabile, uneori de 27-30 %, din valoarea energiei tranzitate. Pierderile sunt determinate, atât de valoarea rezistenţei căilor de curent, dar şi de valoarea curentului care le străbate. Deoarece, valoarea rezistenţei (pentru un anumit metal) este proporţională cu dimensiunile conductorilor, pierderile se pot reduce, prin modificarea acestor dimensiuni, respectiv creşterea secţiunilor (reducerea lungimii nu este posibilă). Secţiunea optimă a unui conductor se obţine din condiţia ca valoarea pierderilor care se reduc prin creşterea secţiunii să fie egală cu costul determinat de creşterea dimensiunii conductorului. Ca urmare, secţiunea optimă a conductorului depinde de costul acestuia şi de cel al pierderilor şi deci, poate varia de la o ţară la alta şi în timp. În mod normal, puterea tranzitată creşte în timp şi deci teoretic, secţiunea conductoarelor ar trebui să fie mărită continuu, pentru a menţine valorile optime ale pierderilor. Deoarece această soluţie nu este posibilă, secţiunea conductoarelor la liniile nou construite corespunde valorii transferului la un moment dat, după punerea în funcţiune. Densitatea tehnică de transfer (jt) a unei căi de curent (secţiuni) este, de regulă, mai mare decât densitatea optimă (j0) de curent. Însă, costul pierderilor creşte rapid cu creşterea transferului de energie şi ca urmare, se dovedeşte rentabil să se schimbe secţiunea conductorului înainte ca limita tehnică (jt) să fie atinsă. Pentru o anumită valoare a puterii aparente tranzitate:

S  3 U 1I1  3 U 2 I 2

( 14.1)

curentul se poate modifica (reduce) prin creşterea tensiunii. Această posibilitate a fost analizată , valoarea tensiunii pentru o anumită clasă de reţele rezultând din mai multe condiţii, dintre care cea economică are o pondere însemnată. Modificarea curentului prin modificarea valorii tensiunii este o metodă globală, cantitativă. Este posibilă însă modificarea valorii curentului care circulă printr-o cale de curent şi în limite mai restrânse (calitative).

9.2. RENTABILIZAREA TRANZITULUI DE PUTERE PRIN CONTROLUL PUTERII REACTIVE 9.2.1. Structura puterii care străbate o cale de curent – factor de putere Aşa cum este cunoscut, rolul unui sistem electroenergetic este de a transporta energia de la sursele primare, la consumatori, respectiv receptori, care transformă la rândul lor puterea electrică activă în alte forme de energie, nemijlocit necesare activităţii umane. Însă, pentru a transforma energia (puterea) primară (pe care rotorul generatorului electric o primeşte sub formă de energie mecanică de rotaţie) în energie electrică activă, iar la rândul ei aceasta să poată fi transformată în alte forme de energie ( în principal, mecanică de rotaţie ) prin intermediul 126

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

receptoarelor electrice (în special motoare electrice) este necesară şi o energie electrică reactivă (legea inducţiei electromagnetice). Această formă de energie este specifică numai sistemelor electrice " receptorii " specifici fiind inductanţele şi capacităţile ; mărimi cu care se caracterizează efectele câmpului magnetic, respectiv electric. Consecinţa directă a acestei specificităţi este aceea că energia electrică (puterea) reactivă nu se consumă ( aşa cum se întâmplă cu cea activă prin cedare – disipare - în exterior, altor tipuri de sisteme energetice), ci doar se acumulează şi circulă prin reţeaua electrică (se conservă).[30] Dacă unei capacităţi i se aplică o tensiune U, fig.14.1. continuă, atunci aceasta se încarcă cu o energie de la sursa circuitului :  1 t încăncărc  Wc  U c * C (14.2)  idt  C 0   respectiv după tincărcare : Wc = C . Uc2 = C . Uc2 (14.2') şi rămâne încărcată ( teoretic permanent), între aceasta şi sursă nu mai circulă nici un curent. Pe seama acestei energii acumulate, condensatorul este considerat în unele aplicaţii, sursă de energie. Dacă însă tensiunea sursei se modifică (este alternativă), fig.14.2 energia înmagazinată la un moment dat este : Wc = 1/2 C U2max sin2 ω t (14.3) Deci în decursul fiecărei alternanţe are loc o încărcare a capacităţii, pe porţiunea ascendentă a sinusoidei tensiunii ( derivată pozitivă ) şi o descărcare pe porţiunea descendentă ( derivata negativă ) a fiecărei semiperioade respectiv într-o jumătate de alternanţă absoarbe energie de la sursă, iar în cealaltă i-o retransmite acesteia. În mod similar are loc alternarea încărcării şi descărcării cu energie electrică a unei inductanţe (bobine), fig.14.3., cu energia :

WL = 1/2 L i2L = 1/2 L . I2max .sin2(ωt – π/2) WL = 1/2 L Imax cos2 ωt

(14.4) care tranzitează ciclic, prin reţeaua electrică dintre sursă şi bobină. Evident, curentul reactiv inductiv (IL) sau capacitiv (IC), dacă tranzitează elementele disipative (rezistenţe R) ale circuitului (reţelei) disipă în acestea o putere (energie) sub formă de pierderi active ( Δp =RI2L , sau Δp = RI2C) . Deci, prin căile de curent ale unei reţele electrice circulă o putere electrică activă, determinată de puterea mecanică cerută (de ex.) de utilajul antrenat de un motor, putere care tranzitează reţeaua electrică de la sursa primară la receptor, dar şi o putere electrică reactivă, care oscilează cu o frecvenţă dublă (2 ω ) între fiecare receptor inductiv şi sursă. Evident, câmpul magnetic al unei bobine şi cel electric al unui condensator, nu sunt receptori ( consumatori de energie) ca un receptor de putere electrică activă, care consumă energia electrică activă, prin transformarea ei în altă formă de energie. Inductanţele şi capacităţile doar se încarcă (absorb) şi se descarcă (cedează), cu o cantitate fixă de energie determinată numai de tensiunea reţelei şi reactanţa proprie. Aşa cum se cunoaşte , puterea electrică reactivă inductivă este necesară unui motor pentru a crea câmpul magnetic necesar existenţei legii lui Faraday, respectiv, a transformării energiei electrice active, în energie mecanică de rotaţie. Valoarea puterii reactive ce străbate înfăşurările unui motor depinde numai de tensiunea aplicată înfăşurării( Uinf) şi de reactanţa inductivă a acesteia ( Xinf), deci nu depinde şi de puterea activă tranzitată. Puterea reactivă nominală (Qn) va corespunde tensiunii nominale a înfăşurării, valoarea ei, pentru o anumită putere aparentă a unui motor, depinde de modul de concepere, proiectare şi execuţie a motorului ( de firma care îl produce). Deci, printr-o RE, va circula putere aparentă S : S=P+jQ (14.5) unde :  P - este puterea electrică activă, ce tranzitează reţeaua, fiind determinată de puterea activă cerută de receptori ( motoare, lămpi electrice, cuptoare electrice, etc.) şi care se modifică în timp (curba de sarcină);  Q - este puterea electrică reactivă, necesară tranzitării ( în transformatoare) şi transformării puterii electrice active în formele de putere solicitată de receptori şi care oscilează prin reţea între sursă şi receptori şi are o valoare practic independentă de valoarea lui P. 127

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

U

I

UC

Uc

C

UC=

1 t idt c 0

Iincarc=Ic

Fig.14.1.

U

U

U Usursa=U

iL

t t U=Umaxsin ωt

WL

Wc

t

t Fig.14.3.

Fig.14.2.

Pentru a caracteriza structura puterii aparente care circulă printr-o reţea, s-a definit factorul de putere (K) :

K

P P2  Q2  D2

(14.6)

unde : D - este putere deformantă. Dacă sistemul electric trifazat este simetric şi nedeformat, atunci : 128

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

K

P P Q 2

2



P  cos  S

(14.7)

Din punct de vedere a rentabilizării tranzitului de putere se pune problema influenţei factorului de putere asupra randamentului tranzitării unei anumite puteri active, respectiv, cât de mare este puterea electrică reactivă (Q) ce însoţeşte acest tranzit şi în ce măsură ea , poate fi mai mare sau mai mică pentru o aceeaşi valoare a puterii electrice active (P). Înainte de a prezenta metodele şi mijloacele cu care se poate modifica Q, să analizăm efectele unui surplus de putere reactivă care circulă pe o reţea de rezistenţă (R) şi reactanţa (X), pentru o aceeaşi putere electrică activă (P), (funcţionare la factor de putere redus).

9.2.2. Efectele unui factor de putere redus a) creşterea pierderilor de putere activă. Deoarece pierderile Δp sunt determinate de valoarea aparentă ( I = Ia + j IL) a curentului , rezultă : P2  Q2 P2 2 P  3RI  R 2 R U2 U cos2  (14.8) DECI, DACĂ Q1 > Q2, PENTRU ACELAŞI P TRANZITAT Δp1 > Δp2 b) creşterea pierderilor de tensiune, din : ( 14.9)

PR  QX U  U

rezultă : ΔU1( Q1) > ΔU2(Q2), dacă Q1 > Q2 c) supradimensionarea căilor de curent ale reţelei. Secţiunea (S) a căii de curent se stabileşte în funcţie de valoarea curentului aparent, deci : pentru un Q1 > Q2 I1 = Ia + j IL1 > I2 = Ia + j IL2 şi ca urmare S1 > S2 pentru o aceeaşi putere activă P (Ia) tranzitată. Acelaşi efect, determină reducerea posibilităţii de încărcare cu putere electrică activă a generatoarelor, din condiţia : S adm  ct  P12  Q12  P22  Q 22 (14.10) Dacă Q1 > Q2 rezultă P1 < P2.

9.2.3. Echivalentul energetic al puterii reactive Pentru a evidenţia numeric modificarea pierderilor de putere activă pe seama modificării (controlului) circulaţiei de putere reactivă, s-a definit echivalentul energetic al puterii reactive ca raportul :

K

P Q

(14.11)

unde :  ΔP sunt reducerile de pierderi de putere activă;  ΔQ - reducerea de putere reactivă, corespunzătoare aceleiaşi puteri active tranzitate. Pentru ΔQ =Q1 – Q2 , rezultă :

P  P1  P2  P  R

2Q1  Q  * Q

iar :

K 

U2

R 2 Q 1   Q U2



(14.12)

 Kw   K var 

exprimă câţi Kw se pierd pentru un Kvar care circulă în plus printr-o reţea de rezistenţă R.

129

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

(14.13)

9.3. PROBLEMA FACTORULUI DE PUTERE În evoluţia electroenergeticii, o primă măsură de rentabilizare a tranzitului (după creşterea tensiunii de transport şi distribuţie) a fost dimensionarea în funcţie de puterea cerută de consumatori şi nu cea instalată la aceştia. Cu timpul, mai întâi s-a constatat că circulaţia de putere reactivă, deşi necesară la consumatori, este nerentabil să circule prin reţeaua de transport, distribuţie şi alimentare. Astfel a apărut problema factorului de putere care trebuia rezolvată astfel: - să se asigure la consumator (fiecărui receptor în parte) puterea electrică reactivă (Q1) de care are nevoie (S1 =P +jQ1), dar pe rețeaua electrică aceasta, pentru un anumit P, să aibă o valoare Q2 cât mai mică (S2 = P+jQ2). În primă instanţă s-au căutat metodele de rezolvare a cestei probleme, iar după ce acestea au fost descoperite, s-au impus restricţii consumatorilor, în ceea ce priveşte structura puterii absorbite din reţea (S2=P+jQ2) pentru o anumită putere necesară (S1=P+jQ1) în scopul rentabilizării tranzitului de putere prin reţea, mai pe scurt, a ameliorării factorului de putere.

9.3.1. Metode de ameliorare a factorului de putere Pentru ca o anumită putere reactivă Qc = ΔQ (14.12) să nu mai circule (oscileze) prin reţea, se pot folosi două metode: a) producerea cu surse locale a puterii ΔQ, la consumator,fig.14.4, folosind motoare electrice sincrone supraexcitate sau chiar generatoare electrice. Această metodă se aplică mai puţin la consumatori datorită dificultăţilor de exploatare a motoarelor sincrone, iar generatoarele, la consumator, se utilizează din aceleaşi motive, dar şi din alte motive (asigurarea resurselor primare) cu atât mai puţin. b) aplicarea proprietăţii circuitelor L,C, paralele. Din cele prezentate în paragraful 14.2.1, fig.14.2.şi 14.3., rezultă că între un circuit inductiv şi o sursă, pe de o parte şi unul capacitiv şi sursă pe de altă parte, are loc un schimb oscilant de energie. Valorile schimbate sunt variabile în timp, dar sunt şi compensatorii, în sensul că în timp ce câmpul magnetic (de ex.) absoarbe energie, de la sursă cel electric o cedează. Rezultă că prin conectarea unei capacităţi C, (fig.14.5) în paralel cu o inductanţă L, după conectarea la sursă şi încărcarea uneia din ele cu energia maximă, aceasta nu va mai oscila între fiecare în parte şi sursă, ci va oscila numai între ele, iar pe reţeaua electrică va oscila numai diferenţa puterii schimbate între ele. Considerând energiile acumulate la un moment dat în fiecare din cele două câmpuri :

1 2 1 2 Li L  LI max cos 2 t 2 2 1 1 WC  Cu 2  CU 2max sin 2 t 2 2

(14.14)

WL 

rezultă suma lor:

(14.15)





1 2 LI L max cos 2 t  CU 2max sin 2 t (14.16) 2 1 ,rezultă: U max  LI max  U c max În cazul acordului la rezonanţă : L  C W

respectiv:

W 









1 1 2 LI max cos2 t  CLI max 2 sin 2 t  LI 2max sin 2 t  cos2 t  2 2

1 2 LI max  Wmax  ct 2

(14.17)

Deci energia existentă în orice moment în cele două câmpuri este constantă, oscilează numai între ele, iar puterea schimbată cu sursa pe reţea este nulă. Acest fapt rezultă şi din aplicarea legii I-a a lui Kirchhoff în nodul 1:

i  i L  iC  130

U max     sin t    CU max sin t   L 2 2   INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

(14.18)

iar din condiţia (14.16) :

i

U max L

      sin t sin t        0     2 2     

S2=P+jQ2

(14.18,)

S1=P+jQ1

rețea

i1

rețea

Qc Z1

U

C L

iL

ic

Fig.14.5.

Fig.14.4.

Deci prin instalarea la un consumator reactiv inductiv de putere (S1=P+jQ1) în punctul de delimitare (de ex.) a unei baterii de condensatoare ce poate absorbi o putere reactivă QC, se va reduce puterea reactivă care oscilează pe reţea, de la Q1 la Q2=Q1 – QC, determinând reducerea pierderilor de putere activă pe linie respectiv, rentabilizarea tranzitului de putere.

9.3.2. Mijloace de ameliorare a factorului de putere Aceste mijloace se împart în două categorii :

9.3.2.1. Mijloace tehnico-organizatorice (naturale) Acestea au scopul de a diminua puterea electrică reactivă (Q1), necesară consumatorului prin: 1. Alegerea corespunzătoare sau înlocuirea motoarelor şi transformatoarelor corespunzătoare. Aşa cum s-a arătat, puterea electrică reactivă absorbită de un motor (sau transformator) nu depinde de puterea activă tranzitată (dacă tensiunea de alimentare se menţine constantă), ca urmare, indiferent de valoarea lui P, Q = ct = Qn, iar

cos  

P P  Q 2n 2

va fi variabil în funcţie de P şi va avea valoarea maximă pentru

P  Pn , cos   cos  n .

Dacă un motor (sau transformator) este ales necorespunzător, în sensul că are o putere electrică activă nominală (Pn) mai mare decât cea solicitată de utilaj va absorbi permanent Q=Q1n, mai mare decât cea corespunzătoare unui motor cu puterea mai mică (corespunzătoare) (Q2n 10%, suspensii de fibre, praf sau pulberi, când se găsesc în cantităţi favorabile formării amestecurilor explozive şi nu sunt utilizate drept combustibil.  Categoria C: locurile cu substanţe şi materiale combustibile solide sau cu lichide cu Tînf> 100°C în următoarele condiţii: 137

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

a) dacă nu sunt utilizate pentru comenzi hidraulice, răcire, ungere şi tratamente termice în cantităţi de peste 2 m3 sau pentru ardere; b) dacă materialele combustibile din spaţiul respectiv, inclusiv cele din utilaje sau pentru ambalajul şi depozitarea materialelor incombustibile (palete sau rafturi combustibile) depăşesc 15000 kcal/m2 (63 MJ/m2): c) dacă cantitatea de ulei a echipamentului electric depăşeşte 60 kg/unitate, iar materialul combustibil al fluxurilor de cabluri electrice nu depăşesc 2,5 kg/m flux.  Categoria D: locurile cu substanţe sau materiale incombustibile în stare fierbinte, topite sau incandescente, cu degajări la căldura radiantă, flăcări sau scântei, precum şi substanţele solide sau lichide care ard sub formă de combustibil.  Categoria E: locurile cu substanţe sau materiale incombustibile în stare rece sau combustibile în stare de umiditate înaintată, deci fără a exista posibilitatea aprinderii lor. Categoria de pericol de incendiu se stabileşte pe zone şi încăperi şi independent pentru fiecare compartiment de incendiu. C) Categorii de mediu cu pericol de explozivă Prin atmosferă explozivă se înţelege : un amestec de gaze , vapori, ceţuri sau pulberi inflamabile în aer, în condiţii atmosferice normale, în care, în caz de inflamare, combustia se propagă în tot amestecul (prin condiţii atmosferice normale se consideră presiunile totale ale amestecului cuprinse între 0,8 şi 1,1 bar şi temperaturi cuprinse între -20°C şi +40oC). Se definesc următoarele categorii de mediu cu pericol de explozie : EI0 - locurile unde există amestecuri explozive de vapori inflamabili şi gaze, în mod permanent în condiţii normale de funcţionare. EI - locurile unde există amestecuri explozive de vapori inflamabili sau de gaze, în următoarele situaţii : a) intermitent sau periodic, în condiţii normale de funcţionare ; b) frecvent, datorită neetanşeităţilor sau operaţiilor de reparaţii şi întreţinere; c) ocazional, la producerea avariilor sau datorită funcţionării anormale a instalaţiilor tehnologice. EIa. - locurile în care: a) lichidele inflamabile sau gazele combustibile sunt păstrate, manipulate sau depozitate în recipiente sau instalaţii închise, din care pot ieşi în mod ocazional (funcţionări anormale, avarii); b) concentraţiile care prezintă [ pericol de explozie şi incendiu sunt evitate în mod obişnuit prin ventilaţie mecanică; c) există posibilitatea pătrunderii concentraţiilor periculoase în încăperile învecinate de categoria EI. EIb - locurile unde : a) vaporii inflamabili şi gazele combustibile au Lînf> 15%, precum şi un miros puternic când se ajunge la concentraţia limită admisă; b) activităţile se desfăşoară sub nişe sau hote de absorbţie; c) concentraţiile de vapori şi gaze nu pot forma amestecuri explozive. E II- locurile unde . a) praful (pulberea) combustibil se găseşte în stare de suspensie, în permanenţă, intermitent sau periodic la funcţionarea normală şi în cantităţi favorabile producerii aprinderii şi exploziei ; b) funcţionarea anormală a instalaţiilor sau oprirea lor, ar favoriza formarea concentraţiilor periculoase, care ar putea fi aprinse, datorită deranjamentelor concomitente la instalaţia electrică; c) s-ar putea acumula prafuri bune conducătoare de electricitate. E IIa - locurile unde praful combustibil nu este în mod normal în stare de suspensie în aer, dar se poate depune pe echipamentele şi instalaţiile electrice îngreunând astfel cedarea căldurii în exterior, existând în acelaşi timp posibilitatea aprinderii lui de la scânteile şi arcurile electrice care se produc. E III – locurile unde se manipulează, fabrică sau se folosesc în procesul tehnologic fibre sau materiale care produc scame uşor combustibile în suspensie, însă în cantităţi care nu prezintă pericol. E IIIa – locurile unde se manipulează şi se depozitează fibre uşor combustibile. 138

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Se defineşte zona cu pericol de explozie – spaţiul, locul, în care în condiţii normale de funcţionare se pot acumula permanent sau accidental gaze, vapori de lichide inflamabile sau praf în cantităţi suficiente pentru a da naştere unei atmosfere explozive. Din acest punct de vedere se definesc cinci categorii şi anume : Zona 0. Zona în care atmosfera explozivă de gaze sau vapori este prezentă fie continuu, fie pentru perioade lungi de timp sau perioade scurte care se repetă cu o frecvenţă ridicată. Zona 1. Zona în care atmosfera explozivă de gaze sau vapori poate să apară intermitent, în condiţii normale de funcţionare. Zona 2. Zona în care atmosfera explozivă de gaze sau vapori poate să apară în condiţii normale de funcţionare numai accidental şi pentru o perioadă scurtă de timp. Zona 10. Zona în care poate să apară frecvent sau pentru perioade lungi de timp, o atmosferă explozivă de praf. Zona 11. Zona în care poate să apară o atmosferă explozivă de praf, de scurtă durată, prin antrenarea depunerilor de praf. La rândul lor gazele şi vaporii inflamabili se clasifică în două grupe de explozie, după capacitatea de transmitere a exploziei printr-un interstiţiu de dimensiuni date (W) şi/sau după energia de aprindere (STAS 6877/1)-tab.15.1 În grupa I se încadrează (atmosferile explozive) din mediile din mine, denumite grizutoase, iar în grupa II se încadrează atmosferile explozive din celelalte sectoare. Ordinea grupelor de gaze şi vapori inflamabili este astfel aleasă încât echipamentele care corespund unei grupe corespund şi grupelor inferioare.

D) Categoriile de medii, în funcţie de pericolul de electrocutare [36]. 





Foarte periculoase, - locurile unde umiditatea relativă este de peste 97%, temperatura aerului depăşind 35 0C, suprafaţa din zona de manipulare fiind ocupată de obiecte conductoare legate electric la pământ peste 60%, medii corozive; Periculoase - locurile unde umiditatea relativă este cuprinsă între (75- 97)%, temperatura aerului între (30-35)0C, obiectele conducătoare legate electric la pământ ocupă o suprafaţă sub 60% ; există pardoseli conducătoare (pământ, beton, etc.) pulberi conductoare (pilituri metalice, grafit, etc.), fluide care micşorează rezistenţa electrică a corpului omenesc. Puţin periculoase - locurile unde umiditatea relativă este de cel mult 75%, temperatura aerului cuprinsă între (15-30)0C şi pardoseli izolante.

10.2. ADAPTAREA APARATELOR ELECTRICE LA MEDIUL AMBIANT S-a prezentat clasificarea aparatelor electrice din punct de vedere constructiv şi a protejării personalului ce le exploatează (prima cifră după simbolul IP) şi a protejării acestora împotriva pătrunderii apei ( a doua cifră) precum şi litere adiţionale (A, B, C, D) sau suplimentare (M, N, S, W). În Anexa III se prezintă încadrarea principalelor încăperi în categorii şi clase de influenţe externe şi adaptarea gradelor minime de protecţie ale echipamentelor electrice la aceste influenţe (pentru medii normale). Aparatele electrice cu protecţie antiexplozivă sunt destinate a funcţiona în atmosfera explozivă din minele de cărbuni şi sectoarele industriale unde funcţie de condiţiile locale este posibilă formarea unor amestecuri explozive de gaze sau amestecuri explozive de gaze sau vapori cu aerul atmosferic în cantitate suficientă încât să prezinte pericol. Cercetările naţionale şi internaţionale efectuate în acest domeniu au condus la apariţia unor norme ca de exemplu : STAS 6877/-1 până la STAS 6877/-11, VDE0165, VDE0170/0171, CEI 79-1 până la CEI 799,etc. Atmosfera explozivă sau amestec exploziv este un amestec sub formă de gaz sau vapori în care arderea se propagă de la sursă în întregul volum de amestec în mod violent (exploziv). Prin încercări s-a constatat că există procente minime şi maxime de amestec a gazului cu aerul în limita cărora se produce explozia. De asemenea, există un procent optim la care presiunea produsă în momentul exploziei este maximă. Temperatura de aprindere a substanţelor inflamabile este temperatura cea mai joasă la care amestecul cel mai inflamabil al unei substanţe sub formă de gaz sau vapori este aprins în anumite condiţii.

139

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

Aprinderea amestecului exploziv se poate datora următorilor factori :  scânteie electrică sau arc electric produsă la închiderea sau deschiderea unui aparat;  încălzirea conductoarelor electrice la trecerea curentului;  scântei produse prin frecare mecanică între diferite părţi în mişcare;  descărcări electrice de piese din material izolant încărcate electrostatic;  scântei electrice produse între faze datorită scăderii rezistenţei de izolaţie;  temperaturi ridicate produse de lămpile cu incandescenţă. Echipamentul electric în execuţie antiexplozivă poate fi realizat în următoarele variante:  staţionară (montată fix);  semistaţionară (care se poate deplasa fără a fi sub tensiune);  portabilă (care se ţin în mână când sunt sub tensiune). Modul de protecţie constituie totalitatea măsurilor specifice aplicate echipamentelor electrice cu protecţie antigrizutoasă şi antiexplozivă pentru a împiedica aprinderea atmosferei explozive. Se cunosc următoarele moduri de protecţie :  capsulare antideflagrantă;  imersiune în apă;  siguranţă mărită;  siguranţă intrinsecă;  capsulare presurizată;  înglobare presurizată;  înglobare în nisip;  protecţie specială.

10.2.1. Definiţii, clasificări. Prin protecţie antiexplozivă, a unui aparat (echipament) electric se înţelege o construcţie specială în scopul reducerii pericolului de aprindere a amestecurilor explozive, din exterior, de la aparatul respectiv. Clasă de temperatură – clasificarea aparatelor electrice după temperatura maximă de suprafaţă. Temperatura maximă de suprafaţă (limită) Se defineşte temperatura maximă de suprafaţă, cea mai ridicată temperatură admisă în regim de funcţionare şi în regim de suprasarcină în orice punct pe suprafaţa echipamentului electric aflat în contact cu atmosfera explozivă. Pentru modurile de protecţie antideflagrantă şi capsulare presurizată se ia în consideraţie temperatura maximă pe suprafaţa exterioară a carcasei. Pentru celelalte moduri de protecţie, temperaturile maxime din interiorul carcasei se iau în consideraţie în măsura în care atmosfera explozivă ajunge în contact cu aceste suprafeţe. Pentru echipamentele electrice antiexplozive şi antigrizutoase se stabilesc 6 clase de temperatură indicate în tabelul 15.2., în funcţie de tipul substanţei explozive. Tabelul 15.1. Încadrarea gazelor şi vaporilor în grupe de explozie Grupa de gaze şi valori

Interstiţiul maxim admis constructiv w [mm] La modul de protecţie „d” pentru L = 25 mm

I II-A II-B II-C

0.5 0.5 0.3 0.2 Tabelul 15.2. Clasele de temperatură

Clasa de temperatură

T1 T2 T3 T4 T5 T6

140

INSTALAŢII

Temperatura maximă de suprafaţă [0C]

450 300 200 135 100 85 ŞI REŢELE ELECTRICE

Prin abatere de la tabelul 15.1., temperatura aparatelor cu protecţie antigrizutoasă este de maximum 2000C. Reducerea temperaturii la aparatele destinate minelor de cărbuni este impusă de prezenţa prafului de cărbune. La temperaturi de peste 2000C (şi după unele norme chiar peste 1500C) praful de cărbune se aprinde constituind un pericol de explozie. În cazul când normele echipamentelor electrice protejate antiexploziv prevăd alte limite de temperatură se vor alege temperaturile mai mici. Grupe de gaze şi vapori. Substanţele care în amestec cu aerul generează atmosfera explozivă se împart în două grupe, în funcţie de energia lor de aprindere sau de capacitatea de transmitere a exploziei conform tabelului 15.1. Grupa II se subdivide la rândul ei în trei subgrupe. Grupa I este destinată echipamentelor cu protecţie antigrizutoasă. Ordinea grupelor de gaze şi vapori este astfel aleasă încât echipamentele care corespund pentru o anumită grupă de gaze şi vapori şi clasă de temperatură să corespundă şi pentru grupele şi clasele inferioare. De exemplu, un aparat grupa II B corespunde şi pentru grupa II A, iar un aparat pentru clasa T3 corespunde şi pentru clasele T1 şi T2. Protecţia antigrizutoasă se asigură printr-o construcţie specială a aparatului electric destinat a funcţiona în mine cu degajări de gaze şi vapori, încadrate în grupa I de explozie. Modurile de protecţie ale echipamentelor antiexplozive şi antigrizutoase se definesc astfel : a) Capsulare antideflagrantă – symbole d Închiderea utilajului electric într-o carcasă capabilă să suporte explozia unui amestec exploziv care poate să pătrundă în interior fără să sufere avarii şi fără să transmită inflamarea din interior către atmosfera explozivă exterioară prin îmbinări sau alte căi de trecere. b) Imersie în ulei – simbol o Părţile periculoase ale echipamentului electric sunt astfel imersate în ulei încât arcul electric, scânteile electrice sau gazele fierbinţi formate sub nivelul uleiului, nu pot aprinde atmosfera explozivă ce se găseşte deasupra suprafeţei uleiului. c) Siguranţa mărită – simbol i Mod de protecţie prin care se adoptă măsuri speciale de siguranţă împotriva producerii arcurilor electrice şi încălzirilor succesive atât în funcţionare normală cât şi funcţionarea accidentală. d) Siguranţa intrinsecă – simbol i Mod de protecţie prin care se adoptă măsuri speciale de siguranţă astfel încât energia produsă de scânteile electrice în funcţionare normală sau accidentală nu poate aprinde amestecul exploziv. e ) Capsulare presurizată – simbol p Părţile periculoase ale echipamentului sunt amplasate în interiorul unei carcase în care formarea unei atmosfere explozive este împiedicată de prezenţa unei atmosfere protectoare presurizate. f) Înglobare în nisip – simbol q Părţile periculoase ale echipamentului sunt închise într-o carcasă şi înglobate în nisip astfel încât să nu fie posibilă aprinderea atmosferei explozive înconjurătoare prin arcuri electrice sau efecte termice. g) Protecţia specială – simbol s Protecţia împotriva aprinderii amestecurilor explozive este realizată prin alte mijloace, ca de exemplu : carcase cu pachete de plăci de protecţie.

10.2.2. Adaptarea grupelor de protecţie, modurilor de protecţie şi temperatura maximă de suprafaţă, pentru aparate (echipamente) electrice. Pe seama clasificărilor de mai sus, în tabelul 15.3. se corelează caracteristicile aparatelor electrice destinate a funcţiona în atmosfera explozivă. Tabelul 15.3 a - Tipuri de protecţie Grupele de protecţie

Denumirea _destinaţia I. Antigrizutoasă Mine II. Antiexplozivă alte sectoare

141

Simbol

w [mm]

Substanţe explozive uzuale pe clasă de temperatură T1 T2 T3 T4 T5 T6 450oC 300oC 200oC 135oC 100oC 85oC

Ex. I

0.5

T1

-

-

-

-

-

Ex. IIA Ex. IIB Ex. IIC

0.5 0.3 0.2

T1 T1 T1

T2 T2 T2

T3 -

T4 T4 -

T5

-

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

În tabelul 15.4. se prezintă o încadrare informativă [36] a unor gaze şi vapori cu pericol de explozie, pe grupe de protecţie şi clase de temperatură. Tabelul 15.3.b Modul de protecţie Denumirea

Simbolul

Capsulare antideflagrantă Capsulare presurizată Înglobare în nisip Imersie în ulei Protecţie specială Siguranţă mărită

d p q o s E

Siguranţă intrinsecă

I

Destinaţia

Pentru părţile din echipamentul electric unde se produc scântei şi arcuri electrice sau încălzite care prezintă pericol pe timpul funcţionării normale Pentru părţile din echipamentul electric fără scântei şi arcuri electrice. La circuitele de slabă putere care nu pot aprinde mediul din jur.

Notaţii : w – interstiţiul maxim admis la modul de protecţie d şi este definit ca cea mai mare distanţă între suprafeţele conjugate la îmbinarea dintre diferite părţi ale carcasei sau diferenţa diametrelor alezajelor şi arborilor, jocul îmbinărilor filetate, pentru L=25mm.

10.3. ADAPTAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE LA MEDIUL AMBIANT. 10.3.1. Instalaţii electrice în medii umede. La proiectarea şi execuţia instalaţiilor electrice din aceste încăperi se au în vedere următoarele cerinţe specifice :  în grupurile sanitare fără duşuri şi în încăperile în care se găsesc numai lavoare (categoria U1) se pot monta întrerupătoare, cu condiţia respectării distanţei minime de 0.8 m faţă de elementele metalice legate la pământ (robinete, conducte, radiatoare, etc.).  în aceste încăperi se interzice montarea prizelor, cu excepţia prizelor speciale pentru maşini de ras alimentate prin transformatoare de separaţie înglobate în corpul prizei;  în băi şi spălătorii de folosinţă familiară (categoria U2) se interzice montarea întrerupătoarelor, cu excepţia prizelor speciale pentru maşini de ras;  în încăperi pentru duşuri individuale sau colective, precum şi în băile şi spălătoriile colective (categoria U3) se interzice montarea de întrerupătoare şi prize;  în băi şi duşuri se admite montarea butoanelor de sonerie numai dacă tensiunea de funcţionare a soneriei este de maxim 8 V şi acţionarea butonului se face prin şnur din material electroizolant. Înălţimea de montare a butoanelor de sonerie va fi de minim 2.20 m de la pardoseală. Tabelul 15.4. Grupa de protecţie

I II A

T1

Substanţele explozive uzuale pe clase de temperatură T2 T3 T4

II B

Metan Acetonă, amoniac, acetat de etil, acetat de metil, acid acetic, acid cianhidric, alcool metilic, clor, benzen, clorură de metil, clorură de vinil, etan, gaz natural, metan industrial, naftalină, oxid de carbon, propan, propilenă, toluen, pxilen Gaz aerian, etilenă

II C

Hidrogen, gaz de apă

142

Acetat de amil, acetat de butil, acetat de propil, acetat de vinil, alcool butilic, alcool etilic, benzină grea, ciclo-hexamînă, etil benzen, izooctan, motorină, izopentan

Butadienă, oxid etilenă, oxid propilenă Acetilenă

INSTALAŢII

de de

T5

Benzină, gazolină, ciclohexan , n-decan, n-heptan, n-hexan, hidrogen sulfurat, nnonan, octan, pentan, ţiţei -

Aldehidă acetilă, eter etilic

-

Dioxan

-

-

-

-

Sulfură de carbon

-

ŞI REŢELE ELECTRICE

-

T6

Exemple de simbolizare : Ex. d.I : protecţie antigrizutoasă (grupa I) prin capsulare antideflagrantă. Ex. d.IIAT3 : protecţie antiexplozivă (grupa II) , capsulare antideflagrantă, sub grupa II A cu limita de temperatură admisă de 200˚ C. Ex. e.IIAT3 : protecţie antiexplozivă sub grupa IIA prin siguranţă mărită cu limita de temperatură admisă de 200˚ C. Ex. d.e.I/II B, T 4 : protecţie antigrizutoasă şi antiexplozivă, capsulare antideflagrantă şi siguranţă mărită, cu limita de temperatură admisă de 135oC. 

    

în bucătăriile de toate tipurile (categoria U1 sau U2) se pot monta întrerupătoare şi prize cu contact de protecţie, cu condiţia respectării distanţei minime de 0.8 m faţă de elementele metalice legate la pământ şi la o înălţime de la pardoseală de minim 1.5 m pentru întrerupătoare şi minim 1.20 m pentru prizele cu contact de protecţie. în încăperile de categoria U1 si U2 se pot monta corpuri de iluminat pe perete deasupra lavoarelor, numai dacă aceste corpuri au carcasa din material izolant şi sunt montate la înălţimi de peste 1,8 m de la nivelul pardoselii până la partea inferioară a corpurilor de iluminat. utilajul electric din bucătăriile şi spălătoriile publice, boilerele şi maşinile de gătit instalate în orice tip de încăpere, vor fi prevăzute cu racorduri fixe. la maşinile de spălat rufe din locuinţe se admite ca racordarea să se facă prin prize cu contact de protecţie. în băi, duşuri, grupuri sanitare, spălătorii şi bucătării de orice tip, se recomandă să nu se instaleze doze. Nu se admite trecerea prin aceste încăperi a circuitelor care servesc pentru alimentarea receptoarelor din alte încăperi. în încăperile de categoria U3 se vor folosi conducte cu izolaţie din PVC, protejate în tuburi de protecţie PVCIPE sau în tuburi metalice lăcuite PEL. În aceste încăperi se pot utiliza şi cabluri cu izolaţie şi manta de PVC.

10.3.2. Instalaţii electrice în spaţiile pentru bateriile de acumulatoare. Spaţiile pentru bateriile de acumulatoare se vor echipa cu instalaţii electrice în conformitate cu categoria de mediu în care se încadrează. Staţiile pentru baterii de acumulatoare vor avea următoarele încăperi distincte:  încăperea bateriilor de acumulatoare;  încăperea depozitului de acizi şi apă distilată;  încăperea tampon;  încăperea pentru tabloul electric şi utilajul de încărcare (redresoare, convertizoare de curent continuu). În cazul bateriilor de acumulatoare de maxim 72 Ah şi maxim 24 V, poate lipsi încăperea pentru bateriile de acumulatoare. Aceste acumulatoare pot fi montate în încăperi uscate, într-un dulap sau o nişă prevăzută cu ventilaţie naturală sau forţată. Poate lipsi încăperea pentru tabloul electric şi utilajul de încărcare în cazul în care, alăturat încăperii acumulatoarelor există o încăpere specială pentru alte echipamente electrice, în care pot fi montate tabloul şi utilajul de încărcare al staţiei de acumulatoare. În încăperea bateriilor de acumulatoare se recomandă ca plafonul să fie plan, fără grinzi sau nervuri. Se interzice montarea aparatelor de conectare (întrerupătoare, prize, etc.) în încăperea bateriilor de acumulatoare. În încăperea bateriilor de acumulatoare, corpurile de iluminat vor avea gradul de protecţie IP 54 şi se vor monta la o distanţă de cel puţin un metru de la faţa plană superioară a acumulatoarelor. Se recomandă ca instalarea corpurilor de iluminat să se facă deasupra căilor de acces dintre şirurile de acumulatoare. Corpurile de iluminat vor fi protejate împotriva coroziunii. În încăperea bateriilor de acumulatoare, instalaţia electrică de curent continuu se va executa cu conductoare sau bare neizolate, montate pe izolatoare, sau cu conducte sau cabluri, cu izolaţie rezistentă la umezeală şi coroziune. Trecerile conductoarelor sau barelor prin peretele camerei acumulatoarelor vor fi etanşe. Legăturile la acumulatoare vor fi fixe (executate prin sudură).

143

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

10.3.3. Instalaţii electrice în zona litoralului. Instalaţiile electrice din clădiri şi incintele acestora, situate în zona litoralului, se proiectează şi se execută respectându-se pe lângă prevederile generale şi precizările din acest paragraf. Instalaţiile electrice din clădiri se execută cu conductoare izolate în materiale plastice, protejate în tuburi din materiale plastice sau cu tuburi cu izolaţie şi manta din materiale plastice. La instalare, tuburile de protecţie se montează cu pantă de minim 1% spre doze, astfel încât să se evite acumularea apei de condensaţie. Legăturile conductoarelor de aluminiu în doze se protejează împotriva coroziunii ( de exemplu prin acoperire cu lac izolant anticoroziv). Instalaţiile electrice exterioare se execută conform prevederilor pentru spaţiile expuse la intemperii ( categoria SI de mediu).

10.4. ADAPTAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE LA CATEGORIILE DE MEDIU Pe seama celor prezentate în acest capitol, respectiv a categoriilor de mediu şi a caracteristicilor aparatelor ( echipamentelor) electrice, în tabelul 15.5. se prezintă adaptarea acestora. Tabelul 15.5. În interior

Specificaţia

PI, PC

K

T

EE

U2

I

S

● ●

● ●

● ●

● ●

● ●

● ●

-

● ●

-

-

● -

● -

● -

● -

-

●

● -

-

-

● -

● -

● ● ● ●

● ● ● ●

● ● ● ●

-

● ● ● ●

● -

● -

● ● ● ●

● -

● -

● -

● ● ● -

● ● -

● ● ● -

-

● ● -

-

● ● ●

● ● ●

● -

● -

● -

● -

● ●

●

● -

-

● -

● -

●

U3

-

U2

● -

U1

● -

U0

●

E IIIa

-

E III

19

E IIa

18

E II

17

E Ib

16

E Ia

15

EI

14

4

5

6

7

8

9

10

11

12

-

-

-

-

-

● -

● -

● -

● -

-

-

●

●

●

● ●

● ●

● ●

● ●

● -

● -

● ●

-

-

-

-

-

-

-

● ●

● ●

…YY …YP …YPY …HP

● ● ● -

● ● ● -

● ● ● -

● ● ● -

● ● ● -

● ● ● -

● ● ● -

● -

…YAY YPAY …HPB HPBY

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

IP30 IP33 IP44 IP54 Ex d Ex i Special

● ● -

● ● -

● -

● -

● -

-

-

Protejate în :

Nearmate

Armate

Protejate

Conductoare izolate

Cabluri electrice

13

3

Conductoare neiz. Neprotejate IP, IPE, IPER, PEL, T, IPY, IPFY, IPEY Cu manta

Bare neizolate

Categoriile C, D, E

2

1

144

În exterior

Categoriile A, B

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

2

Corpuri de iluminat, protecţie

IP 00 IP 30 IP 33 IP 44 IP 54 Ex d Ex e, s Specială IP 00 IP 20 IP 33 IP 54 Ex d Ex e, s Specială

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

● ● -

Maşini electrice rotative, protecţie

IP 00 IP 22 IP 23 IP 44 IP 54 Ex d Ex e, s Specială

● -

● ● -

● -

● -

● -

● -

● -

● -

● -

● -

IP 00 IP 20 IP 21 IP 23 IP 44 IP 54 Ex Specială

● -

● -

● -

● -

● -

● -

● -

● -

● -

IP 00 IP 30 IP 33 IP 44 IP 54

-

-

-

-

-

-

-

● -

● -

Unelte portative, protecţie

Transformatoare, condensatoare, protecţie

Aparate protecţie

electrice,

1

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

● ● -

● ●

● ●

● ● -

● ● -

● ● -

● ●

● -

● -

●

●

● -

-

● -

●

● -

● -

● -

●

● ●

-

● -

● -

●

● -

●

● -

-

-

● -

● -

-

-

Notă: 1) Cabluri: YY - nearmate cu izolaţie şi manta din PVC; YP-HP - nearmate cu izolaţie de PVC respectiv hârtie şi manta de Pb; YPY - nearmate cu izolaţie de PVC şi manta de Pb cu înveliş exterior din PVC.

145

INSTALAŢII

ŞI REŢELE ELECTRICE

11. SEMNE CONVENŢIONALE

146

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

147

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Semne convenţionale pentru contacte

Semne convenţionale pentru butoane, comutatoare, controlere, chei de comandă

148

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Aparate electrice diverse

Notaţiile bornelor motoarelor electrice

149

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Maşini electrice

150

1

Motor asincron trifazat cu: a) rotorul în scurtcircuit b) rotor cu inele (bobinat)

2

Motor M de curent continuu de excitaţie serie

3

Motor M de curent continuu cu excitaţie în derivaţie

4

Generator G de curent continuu cu excitaţie mixtă

5

Generator sincron GS, trifazat,conexiune stea

6

Motor cu colector, trifazat, serie

7

Transformator de tensiune monofazat

8

Transformator de tensiune trifazat, conexiunea: a) stea – stea b) stea – triunghi

9

Transformator de curent

10

Autotransformator: a) monofazat b) trifazat, conexiune în stea

11

Amplidină

12

Rotor: ke – înfăşurare de excitaţie kc – înfăşurare de comandă

13

Amplificator magnetic: kc – înfăşurare de comandă

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Elemente de circuite electrice 1

Rezistoare cu rezistenţă: a) fixă b) variabilă (potenţiometru)

2

Rezistor cu reglaj permanent (trimer)

3

Reostat

4

Rezistor în montaj potenţiometric

5

Bobină (înfăşurare) cu inductanţă a) fixă b) variabilă

6

Bobină cu: a) miez feromagnetic b) miez feromagnetic şi întrefier Condensator cu capacitate: a) fixă b) variabilă

7

8

Condensator electronic: a) nepolarizat b) polarizat

9

11

Redresor (diodă): a) semn general b) cu semiconductoare Redresor comandat: a) semn general b) cu semiconductoare (tiristor) Diac

12

Triac

13

Diodă cu: a) vid b) gaz

14

Triodă cu: a) vid b) gaz

15

Tub electronic cu mai mulţi electrozi (de exemplu tetrodă)

16

Tranzistor de tip: a) pnp b) npn

17

Tranzistor unijoncţiune (T.U.J.)

10

151

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Elemente de circuite electrice – continuare 18

Diodă stabilizatoare (Zenner)

19

Celulă fotoelectrică

20

Fotorezistor

21

Amplificator

12. TERMINOLOGIE Index A Termen

Definiţie

Acces la reţea

Dreptul agenţilor economici care produc si furnizează energie electrica sau termica, precum si al consumatorilor de energie electrica sau termica de a se racorda si de a folosi, in condiţiile legii, reţelele de transport si distribuţie.

Acord de confidenţialitate

Documentul semnat in comun de către S.C.(se trece numele societarii comerciale) si solicitantul de acces la reţea in privinţa obligaţiilor reciproce pe care si le asuma de a respecta confidenţialitatea unor date si informaţii.

Acord de furnizare de energie termica

Acord scris emis de către producător in legătura cu posibilităţile de livrare din instalaţiile sale de energie termica sub forma de abur, apa fierbinte sau apa calda unui furnizor sau direct unui consumator.

Acreditare consumator eligibil

Acordarea dreptului unui consumator de a contracta direct cu un furnizor energia necesara, in baza Regulamentului pentru acreditarea consumatorilor eligibili.

Agenţi economici din sectorul energiei

Persoane juridice care si desfăşoară activitatea in sectorul energiei electrice si termice, asigurând activităţile de producere, transport, distribuţie, furnizare si consum a energiei electrice si termice.

Agent termic sau purtător de energie termica

Fluid utilizat pentru a acumula, a transporta si a ceda energie termica. Agentul termic poate fi: primar, respectiv cu presiunea si temperatura apropiate de cele de la plecarea din centralele sistemului de alimentare cu energie termica; secundar, rezultat dintr-un schimbător de căldura prin preluarea căldurii de la agentul termic primar.

Autoproducător de energie electrica si/sau termica

Agent economic care, in afara activităţilor sale de baza, produce: (1) singur sau (2) cu un alt producător din apropiere, in întregime sau in parte, energia electrica si/sau termica necesara consumului sau. {n cazul (2) agentul economic consumator deţine o cota de minimum 10 % din capitalul social al agentului economic producător si trebuie sa consume cel puţin 50 % din producţia anuala de energie electrica si/sau termica a agentului economic producător. Autoproducătorul poate sa livreze surplusul de energie electrica si/sau termica in reţelele publice de transport / distribuţie si sa primească energie electrica in cazuri de necesitate.

Autoritate de conducere operativa

Ansamblul atributelor cu care este investita o treapta de conducere prin dispecer, in scopul realizării conducerii operative.

152

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Autorizaţie

Act tehnic si juridic, emis de autoritatea competenta prin care se acorda o permisiune unei persoane juridice, romana sau străina, pentru a construi, a pune si menţine in funcţiune sau a modifica o instalaţie de producere, transport, dispecerizare si distribuţie a energiei electrice si termice.

Avarie

Înrăutăţirea sub un anumit nivel reglementat a parametrilor regimului de funcţionare al unei instalaţii electrice sau termice datorita unui incident sau unei exploatări defectuoase.

Avarie de sistem electroenergetic

Pierderea unor surse de alimentare sau a unor instalaţii importante ale reţelei de transport, caracterizata prin valori ale parametrilor de regim in afara limitelor admisibile sau prin oscilaţii de mare amplitudine, care pot periclita funcţionarea in sincronism.

Avarie extinsa de sistem electroenergetic

Avarie de sistem electroenergetic care are ca efect întreruperea alimentarii consumatorilor dintr-o zona de sistem sau din întreg sistemul.

Aviz de amplasament

Comunicare scrisa care se da de către Operatorul de Distribuţie la cererea unui solicitant si care precizează acordul distribuitorului cu propunerea de amplasament a obiectivului solicitantului si eventualele lucrări de eliberare de amplasament sau propune schimbarea amplasamentului obiectivului in cazul in care nu se poate elibera terenul.

Index B Definiţie

Termen Banda primara de reglaj a tensiunii

Zona din diagrama putere activa - putere reactiva de funcţionare a unui generator sincron in care energia reactiva produsa/absorbita nu se plăteşte.

Banda secundara de reglaj a tensiunii

Zonele din diagrama putere activa - putere reactiva de funcţionare a unui generator sincron in care producerea/absorbţia energiei reactive se face cu costuri ridicate si solicitări mari ale acestuia si in care se plăteşte energia reactiva produsa.

Branşament termic

Legătura dintre o reţea de distribuţie din circuitul secundar si un consumator de energie termica.

Index C Definiţie

Termen CAE

Cazan de abur energetic (de înalta presiune).

CAF

Cazan de apa fierbinte.

CAI

Cazan de abur industrial.

Capacitate de distribuţie a RED (reţea electrica de distribuţie)

{încărcarea maxima in condiţii de dimensionare si funcţionare date, cu satisfacerea parametrilor de calitate ai energiei electrice in punctele de delimitare.

Cantitate de energie electrica efectiv schiem-bata

Cantitatea de energie electrica introdusa in reţele, de către un grup sau portofoliu de capacitaţi, intr-un interval baza de decontare.

153

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Capacitate de producţie contractata

Puterea electrica neta disponibila maxima contractata.

Capacitatea închiriata a staţiei electrice

Cota medie anuala din puterea nominala a staţiei pusa la dispoziţia beneficiarului serviciilor de transformare si/sau conexiune, determinata conform “Metodologiei de stabilire a tarifului reglementat pentru serviciile de transformare si/sau conexiune ale staţiilor electrice de înalta si foarte înalta tensiune”.

Capacitatea nominala a staţiei electrice

Puterea nominala ce poate fi tranzitata prin staţia electrica, in MVA.

Caracteristici tehnice

Totalitatea datelor si elementelor de natura tehnica, caracteristice unui …( ex.: echipament energetic).

Centrala electrica

Ansamblu de instalaţii, construcţii si de echipamente necesare pentru conversia unei forme de energie in energie electrica.

Centru de Management Energetic

Structura organizatorica la producătorii de energie electrica cu portofoliu complex de capacitaţi de producere care colectează, prelucrează si transmite zilnic Operatorului comercial oferta de producere la nivel de producător.

Cerere de racordare

Documentul prin care se solicita accesul la reţeaua electrica sau termica de transport sau distribuţie, conform prevederilor din Coduri, pentru acordarea Avizului tehnic de racordare la reţeaua electrica sau termica de transport, respectiv distribuţie.

CET

Centrala lectica echipata cu turbine de cogenerare.

Centrala electrica cu ciclu combinat

Centrala electrica echipata cu una sau mai multe turbine cu gaze si cel puţin o turbina cu abur, funcţionând împreuna prin intermediul unui cazan de abur recuperator de căldura.

Cod

Colecţie de reglementari pentru un domeniu specific de activitatea sau instalaţii din cadrul sectorului energiei electrice si termice.

Cod comercial al pieţei angro de energie electrica

Colecţia de reglementari referitoare la relaţiile comerciale pe piaţa angro de energie electrica (definirea participanţilor si a regulilor pieţei: înregistrare, ofertare, efectuare plaţi, încheiere de tranzacţii, constituire garanţii, regularizări, penalitatea financiare).

Codul tehnic al reţelelor/ reţelei electrice de distribuţie/ transport

Colecţia de reglementari cu caracter tehnic prin care se stabilesc reguli si proceduri obligatorii pentru toţi participanţii la piaţa energiei, pentru planificarea, dezvoltarea, exploatarea, administrarea si întreţinerea reţelelor/ reţelei electrice de distribuţie/transport.

Cogenerare

Producere combinata si simultana de energie electrica si termica in instalaţii special realizate pentru aceasta.

Comanda Operativa a RED

Componenta a conducerii prin dispecer a RED, care consta in comanda exercitata ierarhizat, in timp real de către Operatorul de distribuţie, referitoare la acţiunile asupra echipamentelor si instalaţiilor din RED, in scopul coordonării acestora si menţinerii RED in stare normala de funcţionare.

Comanda Operativa a SEN

Componenta a conducerii prin dispecer a SEN, care consta in comanda exercitata ierarhizat, in timp real de către Operatorul de Sistem, referitoare la acţiunile asupra echipamentelor si instalaţiilor din SEN in scopul coordonării acestora si menţinerii SEN in stare normala de funcţionare.

154

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Conducerea prin dispecer

Activitatea tehnica specifica sectorului energiei electrice, care este efectuata de unitatea specializate ce au relaţii de autoritate asupra participanţilor la piaţa energiei electrice, in scopul exploatării coordonate a instalaţiilor si echipamentelor componente ale SEN care necesita o comanda unitara.

Contingenta simpla

Ieşirea din funcţiune ca urmare a unei perturbaţii a unui singur element din SEN, care poate fi un circuit de linie, o unitate de transformare dintr-o staţie electrica, un grup generator sau un consum concentrat, in condiţiile funcţionarii corecte a protecţiilor si automatizărilor din SEN.

Comitetul de arbitrare a diferendelor pe piaţa energiei electrice

Comitet care are obligaţia sa arbitreze diferendul - in cazul in care un participant la piaţa are obiecţii privind Nota de încheiere a tranzacţiilor pe piaţa energiei electrice - si are competenta de a emite o decizie obligatorie pentru parţi.

Concentrator

Echipament ce asigura integrarea si/sau funcţii de prelucrare primara si memorare a datelor de la mai multe grupuri de măsurare a energiei electrice si transmiterea automata a acestora la un punct central.

Condensat

Apa industriala, cu caracteristici fizico-chimice care fac obiectul normelor tehnice specifice, obţinuta prin condensarea aburului folosit ca agent termic sau ca agent de lucru in maşini termice.

Conducere operativa a SEN

Comanda din partea Operatorului de sistem, concretizata in acţiuni directe asupra echipamentelor si instalaţiilor SEN, pentru determinarea funcţionarii coordonate si in sensul dorit a acestora.

Consiliu de reglementare

Organism intern ANRE, format din şefii departamentelor si prezidat de preşedinte, care analizează si emite recomandări privind reglementările elaborate in cadrul departamentelor ANRE.

Consiliu consultativ

Organism cu rol de asistare a preşedintelui ANRE a cărui activitate este reglementata prin Regulamentul de funcţionare a Consiliului consultativ ANRE.

Consumator (final) de energie electrica/termica

Persoana fizica sau juridica, romana sau străina, care cumpăra si consuma energie electrica/ termica pentru uzul propriu si, eventual, pentru un alt consumator racordat la instalaţiile sale.

Consumator eligibil de energie electrica

Consumatorul de energie electrica care, in conformitate cu reglementările in vigoare, a primit dreptul din partea ANRE sa-si aleagă furnizorul si sa contracteze direct cu acesta energie necesara, având acces la reţelele de transport si/sau de distribuţie.

Contract –cadru

Reglementare cu caracter normativ care stabileşte condiţiile minimale pentru relaţiile comerciale dintre agenţii economici din sector si dintre aceştia si consumatori.

Contract de diferenţe

Contract de tip "financiar" prin care se reglementează condiţiile de achitare a diferenţelor apărute intre preţul de contract "fizic" si cel de pe piaţa spot ca urmare a achiziţionării de energie de pe aceasta piaţa.

Contract de portofoliu

Contract încheiat intre un producător si un distribuitor/furnizor prin care, pentru fiecare interval baza de decontare al perioadei considerate, se stabilesc cantităţile totale si preturile de vânzare/achiziţie a energiei electrice.

Contract de tip PPA

Contracte ferme, de regula pe termen lung, încheiate intre un producător si un alt producător, Operator de distribuţie/furnizor pentru vânzarea/cumpărarea de energie electrica angro, cu clauze asiguratorii privind cantităţile si preturile energiei contractate.

155

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Control / inspecţie

Verificare sistematica efectuata pentru a determina daca activităţile desfăşurate de către agenţii economici din sectorul energiei electrice si termice si consumatorii de energie electrica si/sau termica se desfășoară conform cerinţelor reglementarilor din domeniul energiei electrice si termice.

Consumator captiv de energie electrica

Consumatorul de energie electrica, care din motive de configuraţie a reţelei, este obligat sa contracteze furnizarea energiei cu un furnizor.

Consumator de tip urban

Consumatorul care utilizează energia termica pentru încălzirea locuinţei, a birourilor instituţiilor, a obiectivelor social-culturale, a spatiilor comerciale si pentru prepararea apei calde de consum.

Consumator industrial si similar de energie electrica

Consumatorul care foloseşte energia electrica, in principal, in domeniul extragerii de materii prime, fabricării unor materiale sau prelucrării materiilor prime, a materialelor sau a unor produse agricole in mijloace de producţie sau bunuri de consum. Prin asimilare, şantierele de construcţii, staţiile de pompare, inclusiv cele pentru irigaţii, unităţile de transporturi feroviare, rutiere, navale si aeriene si altele asemenea se considera consumatori industriali.

CT

Centrala termica.

CTE

Centrala electrica care utilizează combustibil fosil.

Culoar de trecere (de funcţionare) a liniei electrice

Suprafaţa terestra situata de-a lungul liniei electrice si spaţiul atmosferic de deasupra sa in care se impun restricţii din punctul de vedere al coexistentei liniei cu elementele naturale, obiectele, construcţiile, cu instalaţiile etc., situate in acest spaţiu.

Comparator de energie electrica

Agent economic înregistrat la Operatorul Comercial la aceasta categorie care cumpăra energie electrica de pe piaţa pentru a fi utilizata in scopuri proprii si/sau pentru a fi revânduta.

Curba de sarcina electrica

Variaţia sarcinii electrice in funcţie de timp.

Index D Termen

Definiţie

DASF

Dispozitiv pentru descărcare automata a sarcinii la scăderea frecventei.

DASU

Dispozitiv pentru descărcare automata a sarcinii la scăderea tensiunii.

Deranjament

Eveniment accidental care conduce la întreruperea consumatorilor alimentaţi din reţeaua de joasa tensiune (sub 1 V).

Dispecer de distribuţie

Treapta de conducere prin dispecer care, prin atribuţiile sale, realizează planificarea operaţionala si programarea operativa, asigura autoritatea de conducere operativa si comanda operativa asupra echipamentelor si instalaţiilor din reţelele electrice de distribuţie, in conformitate cu Ordinul de împărțire a autoritarii de conducere operativa asupra instalaţiilor.

Dispecerizare SEN

Aplicarea in condiţii operative (in timp real) a programării cu asigurarea condiţiilor tehnice de securitate si calitate a funcţionarii SEN.

Disponibilitate

Probabilitatea ca la un anumit moment un dispozitiv sa se găsească in stare de funcţionare.

156

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Disponibilitate orara

Puterea maxima ofertata pe durata unei ore de un producător, pentru o unitate dispecerizabila de producere a energiei electrice.

Disputa

Diferend ce poate apare intre participanţii la piaţa privitor la notele de regularizare.

Distribuitor de energie electrica

Persoana juridica, titulara a unei licenţe de distribuţie si destinatoare a unei reţele electrice situata intr-un anumit perimetru, cu niveluri de tensiuni pana la 110 V inclusiv, ce asigura alimentarea cu energie electrica a consumatorilor situaţi in acel perimetru.

Distribuţie

Transmiterea energiei electrice sau termice in scopul vânzării ei la consumatori.

Distribuţie de energie electrica

Activitate organizata pentru transmiterea energiei electrice prin reţelele cu tensiunea de cel mult 110 V de la transportator sau producători pana la instalaţiile consumatorilor finali de energie electrica.

Index E Termen

Definiţie

Echipament de măsurare

Aparatura si ansamblul instalaţiilor care servesc la măsurarea puterii si energiei electrice schimbate intre participanţii la piaţa energiei electrice.

Energie electrica trans-purtata

Cantitatea de energie electrica activa pentru care se asigura serviciul de transport, măsurata in punctul (punctele) de livrare in reţeaua electrica de transport.

Energizare in vederea restaurării funcţionarii SEN

Procedura de punere sub tensiune a elementelor de reţea intr-o ordine prestabilita de restaurare, din grupuri generatoare cu capacitate de pornire fora alimentare din sistem (cu surse proprii de pornire) sau dintr-un sistem electroenergetic vecin.

Index F Termen

Definiţie

Fiabilitate

Proprietatea unui dispozitiv de a îndeplini o funcţie impusa in condiţii date, intr-un interval de timp dat.

Funcţionare in paralel (Funcţionare in sincronism)

Stare de funcţionare a unui ansamblu de grupuri generatoare interconectate printr-o reţea.

Furnizare

Activitatea de comercializare a energiei electrice si/sau termice.

Furnizor de servicii de sistem

Participant la piaţa care asigura pe baza de contract sau la cererea Operatorului de sistem servicii de sistem.

Furnizor de energie electrica si/sau termica

Persoana juridica, titular al unei licenţe de furnizare, care asigura alimentarea cu energie electrica si/ sau termica a unuia sau mai multor consumatori, pe baza unui contract de furnizare.

157

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Index G Termen

Definiţie

Garanţie financiara

Răspunderea de plata asumata de o instituţie specializata in numele unui participant la piaţa de energie electrica, care va efectua plaţi in cazul in care acel participant nu o poate face.

Gestiunea energiei termice

Totalitatea activităţilor de înregistrare si urmărire a livrărilor de agenţi termici abur, apa fierbinte si apa calda - la consumatorii finali, cu referire la cantitate, calitate, grad de asigurare conform prevederilor contractuale.

Grad de asigurare in furnizare

Nivel procentual de asigurare a energiei termice necesara consumatorului intr-un interval de timp, precizat in anexa la contractul de furnizare a energiei termice.

Gradul de deschidere a pieţei energiei

Ponderea procentuala a consumului consumatorilor eligibili in consumul total (final) de energie electrica al tarii (realizat in anul precedent); se stabileşte de Guvern.

Grup (generator)

Ansamblu de maşini rotative destinat sa transforme energia de alta forma in energie electrica.

Grup de măsurare a energiei electrice

Ansamblu format din transformatoarele de măsurare si contorul aferent măsurării cantităţilor de energie electrica tranzacţionata.

Index I Termen

Definiţie

Incident

Perturbaţie accidentala care apare in instalaţiile de producere a energiei electrice si termice, in reţelele de transport si de distribuţie a energiei electrice cu tensiunea peste 1 V, care se manifesta prin modificarea stării anterioare a ansamblurilor funcţionale, prin abateri ale parametrilor funcţionali ai acestora, in afara limitelor prevăzute prin reglementari sau contracte, sau prin reduceri ale puterii electrice produse pe centrala sau pe grupuri energetice, indiferent de efectul lor asupra consumatorilor si indiferent de momentul in care se produc.

Informaţii confidenţiale

Informaţii de orice natura privitoare la o societate comerciala, declarate de aceasta ca nu pot deveni publice.

Informaţii privilegiate

Informaţii confidenţiale, cu caracter precis, privitoare la una sau mai multe societatea comerciale, care, daca sunt făcute publice, pot afecta deciziile.

Indicatori de performanta garantaţi

Parametrii ai serviciului de furnizare a căror niveluri minime de calitate se stabilesc si in cazul in care nu se respecta sunt prevăzute penalizări in licenţa sau in contractele de furnizare.

Indicatori de performanta generali

Parametrii ai serviciului de furnizare pentru care se stabilesc niveluri minime de calitate urmărite la nivelul furnizorilor si pentru care nu sunt prevăzute penalizări in licenţa sau in contractele de furnizare in cazul nerealizării parametrilor.

Indicatorul "minute sistem" (MS)

158

Parametru de performanta al serviciului de transport care estimează durata medie de întrerupere anuala prin raportare la v�ful de consum anual:

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

[minute sistem] unde: EN - este energia nelivrata datorita întreruperilor serviciului de transport, in MWh/an; PV - v�ful anual de consum,in MW. Indice de cogenerare

Raportul dintre energia electrica produsa prin destinderea in turbina a aburului extras pe o priza si energia termica livrata cu acesta (KW / kWht).

Instalaţie de alimentare (branşament - la joasa tensiune – si racord la medie si înalta tensiune)

Instalaţia electrica prin care se face legătura dintre reţeaua furnizorului, in punctul de racordare si instalaţia consumatorului in punctul de delimitare.

Instalaţie de alimentare cu energie termica

Totalitatea instalaţiilor de producere, transport si distribuţie a energiei termice executate in scopul asigurării consumatorului cu aceasta.

Instalaţie de producere a energiei termice

Totalitatea instalaţiilor care produc abur, apa fierbinte sau apa calda.

Instalaţie de transport si distribuţie a energiei termice sau reţele termice

Ansamblul de conducte, instalaţii de pompare si de alte instalaţii auxiliare, cu ajutorul cărora se transporta, continuu si in regim controlat, energia termica de la producători la consumatori.

Instalaţie de utilizare a energiei termice

Receptor care consuma energie termica.

Interconectare (Interconexiune)

Legătura electrica sincrona sau nesincrona intre doua sau mai multe sisteme electroenergetice.

Interval baza de decontare

O perioada de timp de o ora cu începere din prima secunda a orei oficiale a României.

Index L Termen

Definiţie

Licenţa

Actul tehnic si juridic emis de autoritatea competenta, prin care se acorda o permisiune unei persoane juridice, romane sau străine: - de exploatare comerciala a instalaţiilor autorizate de producere, transport, stocare, dispecerizare, distribuţie si măsurare a energiei electrice si/ sau termice; - de furnizare (comercializare) a energiei electrice sau termice .

Licitaţie de energie electrica

Acţiune prin care se stabileşte preţul energiei electrice pe piaţa spot.

Limita de stabilitate statica in secţiune

Puterea activa maxima de calcul transferata printr-o secţiune a SEN, pentru care se păstrează rezerva de stabilitate statica normata.

159

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Loc de consum

Amplasamentul instalaţiilor de utilizare ale unui consumator, inclusiv a subconsumatorilor şai, unde se consuma energia electrica sau termica furnizata prin una sau mai multe instalaţii de alimentare. Un consumator poate avea mai multe locuri de consum.

Liberalizare

Proces ce urmăreşte deschiderea pieţei si promovarea concurentei intre agenţii economici din sectorul energiei electrice, producători si furnizori.

Index M Termen

Definiţie

Mentenanță

Ansamblul tuturor acţiunilor tehnice si organizatorice care se executa asupra instalaţiilor si componentelor acestora pentru menţinerea sau restabilirea capacitaţii de a-si îndeplini funcţia pentru care au fost proiectate.

Metodologie

Ansamblu de reguli si principii normative, emis de autoritatea competenta, aplicabil in soluţionarea unor probleme specifice sectorului energiei electrice si termice.

Monitorizare

Măsurare/ determinare continua a unor indicatori si raportare a acestora la un set de valori prestabilite, in scopul de a identifica deviaţii sau excepţii de la rezultatele normale sau anticipate.

Monopol natural

Domeniu de activitate in care condiţiile sunt de asemenea natura încât este mai economic sa se asigure un bun sau un serviciu necesar de către o singura firma decât de mai multe.

Index N Termen

Definiţie

Nivel de siguranţa

Capacitatea de a asigura continuitatea in alimentarea cu energie electrica sau termica a consumatorilor, caracterizata prin indicatori (medii sau maximi, corespunzători unui anumit nivel de risc) determinaţi in punctele de delimitare.

Normativ de limitare

Normativ de limitare, care cuprinde consumatorii principali pe transe de limitare si puteri reduse, aplicat in situaţii excepţionale.

Nod de injecţie

Staţie electrica in care un participant la piaţa livrează energie electrica in reţeaua de transport.

Normativ de deconectare manuala

Normativ de deconectare manuala, cuprinde consumatorii principali pe transe de deconectare si puteri deconectate, aplicat in situaţii excepţionale.

Norma tehnica

Instrucţiune scrisa, emisa de autoritatea competenta, cuprins�N condiţii tehnice ce trebuie respectate la proiectarea, verificarea , executarea, exploatarea, întreţinerea si repararea unui sistem tehnic aparţin�N sectorului energiei electrice si termice.

Nota de fundamentare (Raport de aprobare)

Document ataşat unei reglementari in care se precizează: cadrul legal si/sau intern pe baza căruia a fost întocmita reglementarea, scopul si domeniul de aplicare al acesteia, efecte scontate ca urmare a aplicării reglementarii, conexiuni si implicaţii cu alte legi si acte normative.

Nota de regularizare

Nota întocmita de Operatorul comercial prin care se stabilesc: - cantitatea de energie vânduta sau cumpărata suplimentar fata de contractele de portofoliu, platule asociate acesteia;

160

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

- platule suplimentare sau încasările pentru serviciile de transport; platule/ încasările suplimentare pentru serviciile de sistem cumpărate/ vândute, pe categorii de servicii; - suma totala ce trebuie plătita pentru luna de contract si agenţii economici intre care aceasta trebuie împărţită. Nota finala de regularizare

Nota de regularizare emisa de Operatorul comercial nu mai târziu de 15 zile financiare de la sfârşitul lunii de contract.

Nota iniţiala de regularizare

Nota de regularizare emisa de Operatorul comercial nu mai târziu de 5 zile financiare de la sfârşitul lunii de contract.

Index O Termen

Definiţie

Obiectiv energetic

Ansamblul instalaţiilor, construcţiilor si echipamentul aferent, care este proiectat sa producă, sa transporte, sa stocheze si sa distribuie energia electrica si/sau termica.

Oferta de producere

Oferta transmisa Operatorului comercial de către producător prin care se precizează pentru fiecare dintre unităţile sale dispecerizabila: disponibilităţile orare si preturile de producere a energiei electrice, ofertele pentru servicii de sistem si modificări ale caracteristicilor statice si dinamice de funcţionare.

Oferta de racordare

Documentaţie tehnico-economica ce cuprinde descrierea a minim unei soluţii tehnice de racordare a unui consumator si estimarea costurilor necesare realizării racordării. Oferta se elaborează de regula de operatorul de distribuţie/transport la cererea furnizorului, iar in cazul in care nu este elaborata de operatorul de distribuție/transport trebuie sa cuprindă si acordul acestuia.

Operatorul comercial

Entitatea operaţionala a C.N. TRANSELECTRICA S.A. care asigura (mijloceşte), pe piaţa energiei, încheierea aranjamentelor comerciale cu energie electrica, referitoare la cantităţile tranzacţionate si la preţ.

Operator de distribuţie

Entitate operaţionala care deţine, exploatează, întreţine, modernizează si dezvolta reţeaua electrica/termica de distribuţie.

Operator de sistem

Entitatea operaţionala a C.N. TRANSELECTRICA S.A. care asigura funcţionarea coordonata a instalaţiilor de producere, transport si distribuţie (la tensiunea de 110 V) a energiei electrice si termice, componente ale SEN.

Operator de transport

Entitatea operaţionala a C.N. TRANSELECTRICA S.A. care deţine , exploatează , întreţine, modernizează si dezvolta reţeaua de transport a energiei electrice.

Operaţiuni la termen (forward, futures, options)

Operaţiuni pentru care plata si livrarea valorilor negociate au loc la o data posterioara negocierii.

Operaţiuni la vedere (spot)

Operaţiuni pentru care plata si livrarea valorilor negociate se face in limitele unui timp maxim de 48 ore lucrătoare.

Ordinul de împărțire a autoritarii de conducere operativa asupra instalaţiilor

Documentul prin care se stabileşte autoritatea de conducere operativa asupra instalaţiilor si modul de exercitare a acesteia.

161

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Ordine de merit

Ordinea in care ofertantul producător de energie este luat in considerare de către Operatorul comercial pentru acoperirea consumului de energie electrica. Nota: se stabileşte in ordinea crescânda a preturilor de ofertare pentru centrale/grupuri a căror funcţionare nu este impusa de restricţiile de producere existente.

Ore de gol ale SEN

Ore ale zilei in care se realizează, pe ansamblul SEN, cele mai mici valori ale consumului de energie electrica.

Ore de vârf ale SEN

Ore ale zilei in care se realizează, pe ansamblul SEN, cele mai mari valori ale consumului de energie electrica.

Ore de vârf de dimineaţa

Orele de vârf de sarcina ale SEN situate in cursul dimineţii.

Ore de vârf de seara

Orele de vârf de sarcina ale SEN situate in cursul serii.

Index P Definiţie

Termen Participant la piaţa

Agent economic înscris la Operatorul comercial la una sau mai multe din categoriile: producător de energie electrica, comparator de energie electrica, furnizor de servicii de sistem, precum si Operatorul de sistem, Operatorul de transport, Operatorul de distribuţie.

Parametri normali de funcţionare a SEN

Parametri care respecta simultan toate valorile limita de funcţionare de durata impuse de: - parametrii tehnici de calitate pentru serviciul de transport al energiei electrice; - Standardul de performanta pentru serviciul de furnizare a energiei electrice; - Standardul de performanta pentru serviciul de distribuţie a energiei electrice.

Performante de siguranţa (ale sistemului electroenergetic)

Capacitate a sistemului electroenergetic de a asigura alimentarea cu energie electrica a consumatorilor, in condiţii normate de continuitate, intr-un interval de timp dat, cu respectarea standardelor de performanta.

Perturbaţie

Modificare, de origine externa sau interna, care apare la un echipament sau intr-un sistem electroenergetic si care afectează starea normala de funcţionare.

Perturbaţie majora

Scurtcircuite, declanşări de linii, unitatea de transformare sau grupuri generatoare, care determina abateri semnificative ale parametrilor de funcţionare ai SEN.

PE

Prescripţie Energetica

Permis

Act tehnic si juridic, emis de autoritatea competenta, prin care se autorizează o persoana juridica, romana sau străina, sa pună in funcţiune o instalaţie de producere, transport, dispecerizare si distribuţie a energiei electrice si/sau termice.

Piaţa angro a energiei electrice

Piaţa pe care se tranzacţionează energia electrica si serviciile aferente intre participanţii la piaţa, de regula prin reţeaua de transport si in cantitatea apreciabile.

Piaţa energiei electrice

Piaţa pe care se tranzacţionează angro si in detaliu energie electrica.

162

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Piaţa concurenţiala

Piaţa pe care energia electrica este tranzacţionata prin contracte bilaterale negociate intre parţi si prin licitaţie (piaţa spot).

Pierderi tehnice de energie

Integrala in funcţie de timp, pe un interval determinat a diferenţei intre puterea activa totala la intrarea si respectiv la ieşirea dintr-o reţea, dintr-o parte de reţea sau dintr-un element de reţea.

Planificarea operaţionala

Activitate cost�N in planificarea de către Operatorul de sistem, pe diferite orizonturi de timp (anual, semestrial, lunar), a schemei normale de funcţionare a SEN si a modului de echilibrare producţie–consum, cu respectarea parametrilor tehnici de calitate si siguranţa.

Planul de Apărare a SEN împotriva perturbaţiilor majore

Masuri tehnice si organizatorice, cu rol de a împiedica extinderea perturbaţiilor in sistem si de a limita consecinţele acestora.

Planul de restaurare a funcţionarii SEN după rămânerea parţiala sau totala fora tensiune

Procedura de revenire la starea normale de funcţionare după o cădere parţiala sau totala a sistemului

Portofoliu de capacitaţi de producere

Turbogeneratoarele si/sau hidrogeneratoarele aflate in proprietatea si/sau gestiunea unui producător si care sunt cuprinse individual sau grupat in programul operativ al capacitaţilor de producere.

Piaţa reglementata

Piaţa pe care energia electrica este tranzacţionata prin contracte de vânzare / cumpărare cu cantitatea ferme si preturi fixe.

Piaţa spot

Componenta a pieţei concurenţiale pe care energia electrica este tranzacţionata prin licitaţie in timp real.

Preţul marginal al sistemului

Preţul ultimului KW stabilit de ordinea de merit pentru acoperirea cererii de energie electrica in intervalul baza de decontare.

Prag de eligibilitate

Consumul mediu anual de energie electrica peste care un consumator poate solicita acreditarea ca eligibil.

Preţ mediu de furnizare

Valoarea medie ponderata a preturilor medii obţinute de consumatorii finali de energie electrica.

Preţul pieţei

Preţul marginal de sistem.

Privatizare

Proces de transfer al bunurilor si/sau serviciilor din proprietatea de stat in proprietate si exploatare privata.

Probabilitatea de neacoperire a sarcinii

Probabilitatea de neacoperire a vârfului de consum in sistemul electroenergetic, cu puterea disponibila existenta, calculata pentru o perioada de un an. Valoarea normata a acestei probabilitatea este aprobata de către Autoritatea competenta pe baza propunerii fundamentate de C.N. TRANSELECTRICA SA.

Producător de energie electrica si/sau termica

Persoana juridica, titular al unei licenţe de producere a energiei electrice si/sau termice, având ca specific activitatea de producere a energiei electrice si/sau termice in scopul vânzării.

Producător dispecerizabil

Producător de energie electrica care deţine sau exploatează unitatea de producere dispecerizabila.

163

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Producător independent de energie electrica si/sau termica

Producător de energie electrica si/sau termica, care participa, in nume propriu la acoperirea cererii de energie electrica si/sau termica si care nu deţine reţele de transport/distribuţie.

Producător nedispecerizabil

Producător de energie electrica, care deţine sau exploatează unitatea de producere nedispecerizabil.

Programare operativa

Elaborarea programului zilnic de funcţionare a instalaţiilor de producere si transport precum si de manevre.

Program de calcul al ordinii de merit

Program pe baza căruia se stabileşte ordinea de merit in fiecare interval baza de decontare in funcţie de cererea de energie electrica si oferta de producţie si preţ a producă-tarilor participanţi la piaţa.

Program de simulare a costurilor de producţie (PSCP)

Program care, in funcţie de consumul de energie electrica prognozat pentru un interval de timp stabilit, indica cantitatea de energie electrica si costurile de producere al acesteia pentru fiecare unitate de producere.

Program pentru determinarea pierderilor de energie electrica in reţeaua de transport (PDPT)

Program cu care se calculează circulaţiile de putere activa si reactiva si pierderile in reţeaua de transport aferente fiecărei configuraţii a reţelei si producţiei de energie electrica livrata in SEN.

Punct de delimitare

Locul in care instalaţiile consumatorului se racordează la instalaţiile furnizorului si in care acestea se delimitează ca proprietate.

Punct de măsurare

Locul de racordare a transformatoarelor de măsurare la care este conectata aparatura si ansamblul instalaţiilor care servesc la măsurarea puterii si energiei electrice.

Punere in funcţiune

Totalitatea activităţilor prevăzute de documentaţia tehnica de proiectare si de reglementările in vigoare pentru a demonstra ca echipamentul si sistemele tehnologice se comporta in limitele prevăzute de proiect, in momentul in care se declara in funcţiune.

Putere contractata

Cea mai mare putere medie cu înregistrare orara sau pe 15 minute consecutiv, convenita prin contract, pe care consumatorul are dreptul sa o absoarbă in perioada de consum, pentru fiecare loc de consum.

Putere disponibila

Puterea maxima pe care un grup generator o poate da cu respectarea condiţiilor de siguranţa mecanica si electrica.

Putere instalata

Valoarea puterii înscrise pe plăcuta indicatoare a unui grup de producere a energiei electrice si/ sau in documentaţia tehnica emisa de fabrica constructoare.

Putere la orele de vârf de sarcina ale SEN

Cea mai mare putere medie cu durata de înregistrare orara sau pe 15 minute consecutiv, convenita prin contract, pentru a fi absorbita de consumator la orele de vârf ale SEN .

Putere programata

Puterea activa prevăzuta a fi produsa pentru acoperirea consumului prognozat.

Putere medie contractata

Raportul dintre energia contractata intr-un interval de timp si durata acestui interval.

Putere minima de avarie

Puterea strict necesara consumatorului pentru menţinerea in funcţiune a agregatelor care condiţionează securitatea instalațiilor si a personalului.

164

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Putere minima tehnologica

Cea mai mica putere – in regim de limitări – necesara unui consumator pentru menţinerea in funcţiune, in condiţii de siguranţa, numai a acelor echipamente si instalaţii impuse de procesul tehnologic, pentru a evita pierderi de producţie prin deteriorare.

Index R Termen

Definiţie

Racord adânc de transport

Linii si instalaţii electrice de înalta tensiune cu funcţionare radiala care deservesc unul sau mai mulţi consumatori, aflate in administrarea Operatorului de transport si care: a) sunt integrate funcţional in reţeaua electrica de distribuţie si, b) prin acord intre Operatorul de transport si Operatorul de distribuţie sunt exploatate de către Operatorul de distribuţie.

Racord termic

Ansamblul instalaţiilor prin care se face legătura dintre o reţea de distribuţie primara si o staţie termica/consumator termic.

Rata de încasare

Raportul dintre valoarea facturilor încasate si valoarea totala a facturilor de încasat, pe un anumit interval de timp, pentru energia electrica vânduta de furnizori.

Raport de aprobare (Nota de fundamentare)

Document ataşat unei reglementari in care se precizează: cadrul legal si/sau intern pe baza căruia a fost întocmita reglementarea, scopul si domeniul de aplicare al acesteia, efecte scontate ca urmare a aplicării reglementarii, conexiuni si implicaţii cu alte legi si acte normative.

Reabilitare

Operaţiuni efectuate asupra unor echipamente, instalaţii sau ansambluri de instalaţii energetice, după o perioada de funcţionare, cu scopul de a restabili caracteristicile tehnice si de eficienta ale acestora la un nivel comparabil cu cel iniţial (de proiect), dar fora modificarea tehnologiei iniţiale.

Regim de cogenerare

Regimul de funcţionare pentru turbina in care energia termica este produsa combinat si simultan cu energia electrica.

Regim de condensatei

Regimul de funcţionare pentru turbina cu abur in care se produce numai energie electrica.

Regim de completare

Furnizarea, de către un titular de licenţa, a energiei electrice solicitate de către: - un alt titular de licenţa, pentru a suplini orice reducere accidentala a disponibilităţii sale in furnizarea energiei electrice unor consumatori, - un consumator al sau, pentru a suplini deficitul apărut accidental intre necesarul total de energie electrica al acestuia si capacitatea sa ca Autoproducător sau capacitatea unui alt titular de licenţa de a-i furniza energia electrica in conformitate cu angajamentele contractuale existente.

Regim de limitare sau de restricţie

Situaţie in care este necesara reducerea la anumite limite a puterii electrice absorbite de consumatori cu asigurarea puterii minime tehnologice de către furnizor, pentru menţinerea in limite normale a parametrilor de funcţionare a sistemului energetic.

Regimuri caracteristice de funcţionare pentru reţele

Regimuri frecvent întâlnite in funcţionarea reţelei si care prezintă interes pentru programarea sau analiza funcţionarii SEN, cum ar fi: vârf seara sau gol noapte de iarna si de vara sau regimurile calculate pentru fiecare IBD al zilelor caracteristice.

Reglaj primar (de frecventa)

Reglaj automat descentralizat cu caracteristica statica, repartizat pe un număr mare de grupuri generatoare care asigura corecţia rapida (in cel mult 30

165

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

secunde) a diferenţelor intre producţie si consum la o frecventa apropiata de valoarea de consemn. Reglaj secundar (frecventa/putere)

Reglaj automat centralizat al frecventei/puterii de schimb pentru aducerea acestora la valorile de consemn in cel mult 15 minute.

Reglementare (document)

Norma/acţiune cu caracter tehnic, economic, juridic sau comercial, emisa/realizata de autoritatea competenta, cu caracter obligatoriu.

Restricţii de reţea (congestii)

Situaţii care pot apare in exploatare, când circulaţia de putere intre doua noduri sau zone ale reţelei este limitata din punct de vedere al normelor privind siguranţa SEN, iar acest lucru are consecinţe asupra modului in care urmează a fi dispecerizare unităţile de producere din cele doua zone.

Rezerva “minut”

Suma dintre rezerva de reglaj secundar, rezerva turnanta, rezerva terţiara rapida, consumul care, conform condiţiilor contractuale poate fi întrerupt fora preaviz si puterea de rezerva contractata cu alte sisteme din interconexiune.

Rezerva de stabilitate statica intr-o secţiune

Diferenţa intre limita de stabilitate statica in secţiune si incalcarea reala a secţiunii.

Rezerva de reglaj primar

Rezerva de putere care, la abaterea frecventei de la valoarea de consemn,

Rezerva de reglaj secundar

Rezerva de putere electrica ce poate fi mobilizata automat intr-un interval de maximum 15 minute, la abaterea frecventei si/sau soldului puterii de schimb de la valoarea de consemn.

Rezerva terţiara lenta

Rezerva de putere asigurata de grupuri generatoare care au timp de pornire si preluare a sarcinii mai mic de 7 ore.

Rezerva terţiara rapida

Rezerva de putere asigurata de grupuri generatoare care sunt calificate pentru a realiza sincronizarea si incalcarea sarcinii in maximum 30 minute.

Rezerva turnanta

Diferenţa dintre puterea disponibila a grupului in funcţiune si suma dintre puterea produsa, rezerva de reglaj primar si rezerva de reglaj secundar frecventa/putere a acestora.

Retehnologizare

Operaţiuni de înlocuire a unor tehnologii existente, uzate moral si/sau fizic cu tehnologii moderne, bazate pe concepţii tehnice de data recenta, de vârf, in scopul creşterii producţiei, reducerii consumurilor specifice de energie, reducerii emisiilor poluante etc.

Reţea electrica de distribuţie

Reţea electrica de curent alternativ cu tensiunea cuprinsa intre 0,4 V si 110 V inclusiv, prin care se vehiculează puteri electrice de la nodurile sursa la punctele de racordare ale consumatorilor.

Reţea electrica de transport

Reţea electrica buclata de înalta tensiune de 220kV si mai mult, prin care se transporta la distanta puteri electrice importante.

Reţea termica

Ansamblu de conducte, instalaţii de pompare si de alte instalaţii auxiliare, cu ajutorul cărora se transporta continuu si in regim controlat energia termica de la producători la consumatori.

166

poate fi mobilizata automat in 30 secunde si poate rămâne in funcţiune pe durata de minimum 15 minute.

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Index S Termen

Definiţie

SCADA

Sistem informatic de monitorizare, comanda si achiziţie de date a unui proces tehnologic/instalaţie.

Schema normala de funcţionare

Schema electrica de conexiuni a echipamentelor si aparatajului primar dintr-o instalaţie, reţea sau sistem electroenergetic, inclusiv starea protecţiilor prin relee si automatizările de sistem aferente, aprobata de Operatorul de sistem pentru o perioada de timp determinata. Schema normala de funcţionare rezulta din activitatea de planificare operaţionala.

Schema programata de funcţionare

Schema electrica de conexiuni stabilita de Operatorul de sistem pentru a doua zi, ţin�nud-se cont de situaţia energetica, retragerile din exploatare si indisponibilităţile din sistem.

Scurtcircuit

Legătura galvanica accidentala sau intenţionata printr-o impedanţa de valoare relativ redusa intre doua sau mai multe puncte ale unui circuit care, in regim normal, au tensiuni diferite.

Sectorul energiei electrice si termice

Ansamblul agenţilor economici, al activităţilor si instalaţiilor aferente de producere, transport, dispecerizare, distribuţie si furnizare a energiei electrice si termice, inclusiv importul si exportul energiei electrice, precum si schimburile de energie electrica cu sistemele electroenergetice ale tarilor vecine.

Serviciu de distribuţie

Serviciu care consta in exploatarea, întreţinerea, dezvoltarea reţelei de distribuţie in scopul transmiterii energiei electrice de la producători/operator de transport/alţi distribuitori la consumatorii finali, conform contractelor încheiate, in condiţii corespunzătoare de siguranţa si calitate.

Servicii funcţionale de sistem

Serviciile desfăşurate de Operatorul de sistem in legătura cu asigurarea conducerii operative a SEN in conformitate cu prevederile Codului reţelei de transport si cu respectarea Ordinii de merit.

Serviciu public de distribuţie

Activitate prin care titularului de licenţa de distribuţie are obligaţia de a asigura accesul reglementat la reţeaua de distribuţie, in condiţii nediscriminatorii pentru toţi utilizatorii.

Serviciu public de transport

Activitate prin care titularul de licenţa are obligaţia de a asigura accesul reglementat la reţeaua electrica de transport in condiţii nediscriminatorii pentru toţi participanţii la piaţa energiei electrice precum si pentru alţi consumatori racordaţi direct la reţeaua electrica de transport.

Servicii de sistem (tehnologice)

Servicii asigurate de regula de către producători, la cererea Operatorului de sistem, pentru menţinerea nivelului de siguranţa in funcţionare al sistemului energetic, precum si a calităţii energiei transportate la parametrii ceruţi de normativele in vigoare.

Serviciu de transport al energiei electrice

Asigurarea transmiterii unei cantitatea precizate de energie electrica activa intre doua sau mai multe puncte ale SEN, prin reţeaua electrica de transport si îndeplinind prevederile normativelor privind siguranţa si calitatea.

Serviciu de transformare si/sau conexiune

Asigurarea modificării nivelului de tensiune si/sau transmiterii unei cantitatea de energie electrica pentru beneficiar, prin elementele componente ale staţiei aparţinând prestatorului.

167

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Sistem de alimentare centralizata cu energie termica SACET

Ansamblul instalaţiilor si construcţiilor destinate producerii, transportului si distribuţiei prin reţele, transformării si utilizării energiei termice, legate printrun proces comun de funcţionare.

Sistem electroenergetic interconectat

Sistem electroenergetic format prin interconectarea a doua sau mai multe sisteme electroenergetice care funcţionează in paralel.

Sistem electroenergetic izolat

Sistemul local de producere, transport, distribuţie si de utilizare a energiei electrice, care nu este interconectat cu SEN.

Sistem electroenergetic naţional

Ansamblul instalaţiilor electroenergetice inter-conectate, situate pe teritoriul tarii, prin care se realizează producerea, transportul, distribuţia si utilizarea energiei electrice.

Sistem pauşal (pentru energie electrica, respectiv termica)

Metoda de stabilire a consumului de energie electrica, in funcţie de puterea instalata si de numărul orelor de utilizare pe tipuri de receptoare electrice. Metoda de stabilire a consumului de energie termica, in funcţie de puterea termica calculata si de numărul orelor de utilizare pe tipuri de receptoare termice, de factorul de cerere sau de alte elemente derivate din acestea(nu are la baza măsurarea prin contor).

Sistem de telemăsurare in reţea

Ansamblu de echipamente de măsurare, prelucrare si transmitere a datelor care asigura concentrarea si prelucrarea informaţiilor privind tranzacţiile cu energie electrica pe conturul unei reţele.

Situaţie de avarie in SEN

Situaţie in care, datorita defectării unor instalaţii si agregate energetice sau întreruperii intempestive a importului de energie electrica, nu se mai pot menţine parametrii principali in limitele normale de funcţionare a SEN .

Situaţiile financiare

Cuprind (cu referire la activităţile ce fac obiectul Licenţei precum si la cele pe care Titularul Licenţei le desfăşoară in afara Licenţei) conturile anuale si notele la acestea. Situaţiile financiare se depun, conform legii, la direcţia teritoriala a Ministerului Finanţelor unde compania este înregistrata.

SRR

Staţie de reducere răcire a aburului.

Stabilitate statica (Stabilitate la perturbaţii mici)

Capacitate a unui sistem electroenergetic de a ajunge intr-o stare de regim permanent, identic cu regimul iniţial sau foarte aproape de acesta, in urma unei perturbaţii mici oarecare.

Stabilitate tranzitorie

Capacitate a unui sistem electroenergetic de a reveni la o stare de funcţionare sincrona, după una sau mai multe perturbaţii majore.

Standarde de performanta (căli-tete)

Normele tehnice, economice si operaţionale cu caracter obligatoriu, referitoare la parametrii de calitate ai serviciului contractat.

Stare critica

Regim staţionar in care instalaţia electrica sau sistemul electroenergetic funcţionează cu parametrii in afara limitelor normale.

Stare normala de funcţionare

Stare de funcţionare care îndeplineşte următoarele criterii: - parametrii de funcţionare sunt parametri normali de funcţionare; - este stare sigura de funcţionare.

Stare perturbata de funcţionare

Orice stare diferita de starea normala de funcţionare.

Stare sigura de

Stare de funcţionare in care sunt satisfăcute criteriul de siguranţa (n-1),

168

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

funcţionare

criteriul de stabilitate statica si condiţiile de stabilitate tranzitorie.

Staţie de primire

Prima staţie situata pe amplasamentul sau in vecinătatea amplasamentului unui consumator, care poate fi staţie electrica de transformare sau de conexiuni, post de transformare sau tablou de distribuţie si care îndeplineşte simultan următoarele condiţii: a) se afla pe traseul reţelelor electrice de legătura dintre furnizor si consumator; b) prin intermediul acesteia se realizează nemijlocit alimentarea cu energie electrica a consumatorului; c) tensiunea primara sau tensiunea secundara a staţiei este egala cu cea mai mare tensiune din instalaţia de utilizare a consumatorului.

Staţie de transformare

Instalaţie electrica a cârei funcţiune este de a transfera energia electrica intre doua reţele de tensiuni diferite.

Staţie electrica

Ansamblul de instalaţii electrice si construcţii anexe, destinat conversiei parametrilor energiei electrice si/sau conectării a doua sau mai multor surse de energie electrica ori a doua sau mai multor cai de curent.

Staţie termica

Ansamblul instalaţiilor prin care se realizează adaptarea parametrilor agenţilor termici la necesitatule consumului si prin intermediul căruia se alimentează cu energie termica unul sau mai mulţi consumatori. Staţie termica poate fi: un punct de distribuţie, un punct termic, o staţie centralizata pentru prepararea apei calde sau o staţie de transformatoare de abur.

Subconsumator

Consumatorul de energie electrica sau termica care este alimentat de la un consumator, pe baza unui contract de furnizare energie electrica sau termica încheiat cu acesta.

Subordonare operativa

Relaţie stabilita din punct de vedere operativ, intre treptele de dispecer, precum si intre treptele de dispecer si personalul de deservire operativa din centrale si staţii electrice, in exercitarea autoritarii conducerii operative asupra instalaţiilor si echipamentelor.

Subvenţionare încrucişata

Modalitate de subvenționare care vizează transferurile de resurse provenite din vânzările unor categorii de produse sau servicii ale unei întreprinderi pentru a sprijini activităţile acelei întreprinderi intr-o alta categorie de produse sau in alta zona.

Index T Termen

Definiţie

Tarif de distribuţie

Sistem de preturi reglementate structurate pe elemente de reţea si niveluri de tensiune, pentru serviciul de distribuţie a energiei electrice.

Tarif nodal de transport

Sistem de preturi reglementate pentru serviciul de transport de energie electrica, bazate pe costuri marginale si diferenţiate pe noduri ale reţelei electrice de transport.

Tarif pentru Operatorul de sistem

Preţ reglementat al serviciului de sistem (funcţional) prin care Operatorul de sistem si acoperă cheltuielile de funcţionare, de exploatare si de dezvoltare, fixe si variabile.

Tarif pentru serviciile de transformare si/ sau conexiune

Sistem de preturi reglementate si structurate pe niveluri de tensiune si elemente ale staţiei electrice, pentru serviciile de transformare si/sau conexiune ale staţiilor electrice.

169

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Tarif pentru serviciile Operatorului comercial

Plata lunara reglementat plătita de toţi participanţii la piaţa pentru activitatea de administrare a pieţei angro de energie electrica.

Timpul mediu de întrerupere (TMI)

Parametru de performanta care se calculează in felul următor: TMI = EN/ EC [minute/an] unde: - EN este energia nelivrata datorita întreruperilor serviciului de transport, in MWh/an; - EC - consumul anual net pentru sistemul electroenergetic (fora consumul propriu tehnologic), in MWh/an.

Transportul energiei electrice

Activitatea organizata pentru transmiterea energiei electrice de la producători pana la instalaţiile de distribuţie sau la instalaţiile consumatorilor racordaţi direct la reţelele de transport.

Transportul energiei termice

Activitate organizata pentru transmiterea energiei termice de la producători la staţiile termice ale distribuitorilor sau ale consumatorilor racordaţi direct la reţelele de transport.

Tranzit de energie electrica

O tranzacţie realizata in vederea transportului de energie electrica intre reţele electrice de transport, in care: a) reţeaua electrica de transport de origine sau cea de destinaţie este situata in afara teritoriului României, b) efectuarea transportului implica utilizarea reţelei electrice de transport si a cel puţin alte doua reţele electrice.

Tranzacţie

Angajament comercial (contract) sau înţelegere pe piaţa spot intre doi participanţi la piaţa energiei electrice, valabil pe o perioada data, prin care unul se obliga sa banda (producă) iar celalalt sa cumpere (consume) o cantitate prestabilita de energie electrica, la un anumit preţ si in anumite condiţii de plata.

Taxa de putere

Suma fixa, stabilita prin tarif, pe unitatea de putere contractata sau absorbita, pentru o anumita perioada de timp (luna sau an).

Taxa de racordare

Suma pe care o plăteşte anticipat un consumator pentru executarea instalaţiei de alimentare si racordarea la reţeaua furnizorului.

Titular de autorizaţie/ licenţa

Persoana juridica destinatoare a unei autorizaţii/ licenţe eliberate de către autoritatea competenta.

Treapta de dispecer

Organ operativ având, prin atribuţiile sale, autoritatea de conducere operativa asupra unor echipamente si instalaţii din SEN si comanda operativa a acestora.

Turbina de cogenerare

Turbina de contrapresiune sau turbina de condensatei cu prize fixe si / sau reglabile din care se extrage abur pentru livrarea de energie termica unui consumator de tip industrial, agricol sau urban.

170

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Index U Termen

Definiţie

Unitate de producere

Grupuri,centrale/amenajări hidroelectrice si grupuri, centrale termoelectrice pentru producerea energiei electrice.

Unitate de producere dispecerizabila

Unitate de producere a energiei electrice care poate fi programate pe piaţa angro si a cârei capacitate se încadrează in una din următoarele categorii: - grup, centrala/amenajare hidroelectrica, având o putere instalata mai mare de 10 MW; - grup, centrala termoelectrica, având o putere instalata mai mare de 20 MW; - grup aparţinând unui Autoproducător, având o putere instalata mai mare de 10 MW, ce poate livra in SEN energie electrica; - grup aparţinând unui producător independent, având o putere instalata mai mare de 20 MW, ce poate livra in SEN energia electrica.

Unitate de producere nedispecerizabila

Unitate de producere a energiei electrice alta decât cea dispecerizabila.

Unitatea participante la piaţa

Unităţile dispecerizabila, consumatorii eligibili si furnizorii.

Utilizator de sistem

Persoana fizica sau juridica care livrează către sau căreia i se livrează energie electrica sau termica dintr-un sistem de transport sau de distribuţie.

Utilizator reţea electrica de transport (RET)

Producători, furnizori, distribuitori, consumatori eligibili, orice persoana juridica care este racordata direct la RET, persoanele juridice care beneficiază de tranzită de energie electrica prin RET.

Index Z Termen

Definiţie

Zi energetica

Intervalul de timp de 24 ore cu începere de la ora 4.00, ora oficiala a României. Coincide cu ziua de tranzacţie.

Zi financiara

Orice zi in care băncile prin care operează participanţii la piaţa sunt deschise pentru operaţiuni financiare.

Zi standard

Zi caracteristica pentru consumul de energie electrica din S.E.N.. Deoarece cererea de energie electrica variază sezonier si in cursul săptămânii, pentru fiecare luna din an vor fi definite patru zile standard diferite: luni si vineri (Zi Standard 1), marţi-joi (Zi Standard 2), sâmbăta (Zi Standard 3), duminica si sărbătorile legale, prevăzute prin lege, (Zi Standard 4).

Zona de protecţie

Zona adiacenta construcţiilor si instalaţiilor obiectivelor energetice extinsa, după caz, si in spaţiu, in care se introduc restricţii sau interdicţii privind regimul construcţiilor si de exploatare a fondului funciar pentru asigurarea protecţiei si a funcţionarii normale a obiectivului energetic.

Zona de siguranţa

Zona adiacenta construcţiilor si instalaţiilor obiectivelor energetice extinsa, după caz, si in spaţiu, in care se instituie restricţii si interdicţii in scopul evitării punerii in pericol a persoanelor, bunurilor si a mediului.

171

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

13. PROBLEME DE EXAMEN REGULAMENTUL PENTRU FURNIZAREA ŞI UTILIZAREA ENERGIEI ELECTRICE Î. Ce este Regulamentul pentru furnizarea şi utilizarea energiei electrice ? R. Este actul normativ prin care se stabilesc raporturile dintre consumatori privind contractarea, furnizarea şi utilizarea energiei electrice absorbite din reţeaua electrică a furnizorului. Acest regulament se aplică şi în raporturile dintre consumatori şi subconsumatori. Î. Ce este un consumator? R. Un consumator este persoana fizică sau juridică ale cărei instalaţii de utilizare sunt conectate la reţeaua furnizorului prin unul sau mai multe puncte prin care se primeşte şi se livrează , dacă are centrală proprie , energie electrică. Î. Ce este furnizorul de energie electrică? R. Furnizorul de energie electrică este unitatea a cărei activitate de furnizarea energiei electrice către consumatori .

baza sau complementară este

Î. Ce se înţelege prin subconsumator ? R. Persoana fizică sau juridică ale cărei instalaţii electrice se alimentează cu energie electrică din instalaţiile electrice de utilizare ale unui consumator se numeşte subconsumator. Î. Cum se clasifică consumatorii de energie electrică după puterea contractată ?Dar după natura consumului de energie electrică? R. În funcţie de puterea contractată consumatorii se împart în: - mici consumatori , cu puteri contractate sub 100 k\V; - mari consumatori, cu puteri contractate de 100 kW sau mai mari. După natura consumului de energie electrică, consumatorii se împart următoarele categorii: - consumatori casnici ; - consumatori industriali şi similari ; - consumatori terţiari; Î. Ce se înţelege prin putere contractată ? R. Prin putere contractată se înţelege cea mai mare putere cu înregistrare orară sau pe 15 minute consecutive, convenită prin contract, pe care , consumatorul are dreptul să o absoarbă din reţeaua furnizorului. Î. Ce se înţelege prin consumator casnic? R. Este consumatorul care foloseşte energia electrică pentru receptoarele electrocasnice necesare la propria gospodărie. Î. Ce se înţelege prin consumatori industriali şi similari? R. Consumatorii industriali şi similari sunt acei consumatori de energia electrică, în principal, în domeniul extragerii de materii prime , fabricării unor materiale sau prelucrării materiilor prime, a metalelor, a unor produse agricole în vederea transformării lor în mijloace de producţie sau bunuri de consum. Prin asimilare, se consideră consumatori industriali: şantierele de construcţie, staţiile de pompare, inclusiv cele pentru irigaţii, unităţile de transporturi feroviare, rutiere, navale, aeriene şi altele asemenea. Î. Ce sunt consumatorii terţiari? R. Consumatorii terţiari sunt consumatori care se situează în afara consumatorilor industriali şi similari .

casnici şi a celor

Î. Ce este instalaţia de alimentare? R. Prin instalaţia de alimentare (branşament la joasă tensiune şi racord la medie şi înaltă tensiune) se înţelege instalaţia electrică prin care se face legătura între reţeaua furnizorului şi instalaţia consumatorului . Î. Ce instalaţia de utilizare? R. Instalaţia de utilizare reprezintă ansamblul instalaţiilor electrice (inclusiv receptoarele) aparţinând consumatorul

172

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Î. Ce se înţelege prin loc de consum R. Prin loc de consum se înţelege amplasamentul instalaţiilor de utilizare unui consumator, inclusiv ale subconsumatorilor săi, prin care se consumă energie electrică furnizată prin una sau mai multe instalaţii de alimentare. Î. Ce este punct de delimitare? R. Punct de delimitare este locul în care instalaţiile consumatorului se racordează la instalaţiile furnizorului şi în care acestea se delimitează ca proprietate Î. Ce este punct de racord? , R. Punct de racord este locul în care instalaţiile consumatorului se racordează la instalaţiile furnizorului şi în care acestea se delimitează ca proprietate. Î. Ce sunt orele de vârf de sarcină ale sistemului energetic naţional şi cine le stabileşte? R. Prin orele de vârf de sarcină ale sistemului energetic naţional se înţelege intervalele de timp din perioadele de seară şi de dimineaţă ale unei zile în care se realizează consumul cel mai ridicat într-un sistem energetic naţional. Aceste ore se stabilesc prin decizie a ANRE , pentru fiecare lună din an şi , până la data de 30 septembrie , pentru anul următor , şi se aduc la cunoştinţă consumatorilor . Î. Ce se înţelege prin putere la orele de vârf ? R. Este cea mai mare putere medie (cu durata de înregistrare orară sau pe 15 minute consecutiv convenită prin contract, pentru a fi absorbită de consumator la orele de vârf ale sistemului energetic naţional. Î. Ce este sistemul energetic naţional (SEN)? R. Sistemul energetic naţional este ansamblul instalaţiilor de producere,transport , distribuţie şi utilizare a energiei electrice de pe teritoriul ţării, indiferent de gestionarul lor, care funcţionează interconectat, în scopul asigurării alimentării consumatorilor în condiţii de siguranţă, calitate şi economicitate. Î. Ce se înţelege prin regim de limitare sau restricţie? R. Situaţia în care este necesară reducerea la anumite limite a puterii electrice absorbite de consumatori, cu asigurarea puterii minime tehnologice, pentru menţinerea parametrilor de funcţionare a sistemului energetic în limitele normale . Î. Ce este puterea minimă de avarie? R. Este puterea strict necesară consumatorului pentru menţinerea în funcţiune a agregatelor care condiţionează securitatea instalaţiilor şi a personalului . Î. Ce este puterea minimă tehnologică ? R. Este cea mai mică putere în regim de limitări de care are nevoie un consumator pentru menţinerea în funcţiune în condiţii de siguranţă, numai a trei echipamente şi instalaţii impuse de procesul tehnologic, pentru a evita pierderile de producţie nerecuperabile . Î. Ce se înţelege prin situaţia de avarie în sistemul energetic naţional? R. Situaţia în care datorită avarierii unor instalaţii şi agregate energetice sau întreruperii importului de energie electrică nu se mai pot menţine parametrii principali în limitele normale de funcţionare ale sistemului energetic naţional. Î. Ce este avizul de racordare? R. Este avizul scris care se dă de către furnizor sau de către unităţile sale furnizoare ,privind posibilităţile şi condiţiile de alimentare cu energie electrică a unui consumator din sistemul energetic naţional . Î. Ce este echipamentul de măsurare? R. Este aparatura şi ansamblul instalaţiilor care servesc la măsurarea puterii şi energiei electrice furnizate unui consumator sau livrate de către producător în sistemul energetic ,în vederea facturării. Î. Ce este o staţie de primire? R. Staţia de primire este prima staţie situata pe amplasamentul sau în sau în vecinătatea amplasamentului unui consumator , care poate fi staţie electrică de transformare sau de conexiuni , post de transformare sau tablou de distribuţie şi care îndeplineşte simultan următoarele condiţii : 173

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

a) se află pe traseul reţelelor electrice de legătură dintre furnizor şi consumator; b) prin intermediul acesteia se realizează nemijlocit alimentarea cu electrică a consumatorului; c) tensiunea primară sau tensiunea secundară a staţiei este egală cu cea mare tensiune din instalaţia de utilizare a consumatorului . Î. Ce obligaţie are un consumator casnic atunci când foloseşte energie electrică şi în alte scopuri decât cel casnic? R. Să solicite branşament separat pentru utilizarea de energie în alte scopuri decât cel casnic. Î. Cum se stabileşte consumul necasnic atunci când, în mod excepţional separarea nu este posibilă sau justificată? R. Se stabileşte pe baza sistemului pauşal care este ponderea consumului casnic şi , prin diferenţă , rezultă celălalt consum . Î. Ce obligaţie are un consumator casnic faţă de furnizor, la plecarea sa definitivă din locuinţă în care are contract de furnizare ? R. La plecarea dintr-o locuinţă, consumatorul casnic, titular a unui contract de furnizare , este obligat să ceară rezilierea contractului şi încetarea furnizării energiei electrice care a stat la baza încheierii contractului . Î. Ce consecinţă are asupra consumatorului casnic nerespectarea obligaţiei de a cere furnizorului încetarea furnizării de energie electrică şi rezilieri contractului cu cinci zile înainte de a pleca dintr-o locuinţă? R. În cazul în care un consumator părăseşte imobilul şi nu anunţă cu cel puţin cinci zile înainte el va putea fi urmărit pentru plata consumului energie electrică ce s-a realizat după plecarea sa de către consumatorii neidentificaţi sau care nu pot fi urmăriţi. Î. Ce obligaţie are furnizorul la încheierea contractului de furnizare energiei electrice cu un consumator casnic , care se mută într-un apartament în care a existat alt consumator,în privinţa contorului electric? R. La închiderea contractului , furnizorul de energie electrică are obligaţia de a înlocui contorul existent cu un alt contor verificat şi atestat metrologic, indiferent dacă contoarul demontat are plomba metrologică în termen valabil . Î. Ce reglementează contractul de furnizare a energiei electrice ? R. Contractul reglementează raporturile dintre furnizor şi consumator cu privire la furnizarea , facturarea , plata şi condiţiile de utilizare a energiei electrice . Î. Ce consecinţe are consumul de energie electrică fără contact încheiat cu furnizorul ? R. Consumul de energie electrică fără contract este considerat consum fraudulos constituie contravenţie sau infracţiune, după caz, şi se pedepseşte conform legilor în vigoare. Î. Pe ce bază se stabilesc cantităţile de energie electrica contractată între furnizor şi consumator? R. Contractarea cantităţilor de energie electrică se face ţinând seama de necesarul de la consumator şi de posibilităţile de asigurare de către furnizor . Î. Ce documente trebuie să prezinte pentru încheierea contractului de furnizare a energiei electrice un viitor consumator casnic? R. Actul de proprietate sau contractul de închiriere a locuinţei şi dovada de la furnizorul din zona unde a avut domiciliul anterior că nu are debite restante. Î. Care sunt prevederile obligatorii ale unui contract încheiat cu un mare consumator industrial? R. a)Corelarea mărimilor de reglaj ale instabililor de protecţie şi de automatizare ale consumatorului cu cele din instalaţiile furnizorului; b)încadrarea în limitele prevăzute de prescripţiile furnizorului a efectelor perturbatoare determinate de funcţionarea receptoarelor consumatorului: c) nivelul de siguranţă în alimentarea cu energie electrică a consumatorului în funcţie de sarcina maximă de durată şi de condiţiile de continuitate cerute de consumator în limitele prescripţiilor furnizorului; d) sursele de compensare a energiei electrice reactive cu dispozitivele de reglaj; e) puterile absorbită la orele de vârf; f)cantitatea de energie electrică şi puterea contractată.

174

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Î. Care sunt precizările suplimentare care se trec în contractele încheiate cu consumatorii care au centrale proprii, care funcţionează interconectat cu sistemul energetic ? R. Cantităţile lunare de energie electrică produse şi care se livrează în sistem şi puterile produse şi debitate în sistem la orele de vârf ale acestuia, atât în zilele lucrătoare cât şi în zilele nelucrătoare. Î. Cine poate proiecta şi executa lucrări de instalaţii de alimentare? R. Instalaţiile de alimentare cu energie electrică a consumatorilor se proiectează şi se execută numai de unităţi specializate, atestate de ANRE şi având instalator autorizat. Î. Care consumatori sunt obligaţi să-şi asigure surse proprii de alimentare cu energie electrică a unor instalaţii? R. Consumatorii care au echipamente sau instalaţii la care întreruperea alimentării cu energie electrică peste o durată critică mai mare decât cea corespunzătoare nivelului de siguranţă înscris în contract poate conduce la explozii, incendii, distrugeri de utilaje sau accidente umane. Î. Care este gradul de continuitate pe care furnizorul trebuie să îl asigure unui mare consumator? R. În limitele nivelului de siguranţă înscris în contract. Î. Care suni limitele maxime de variaţie ale parametrilor frecvenţă şi tensiune faţă de parametrii nominali pe care furnizorul trebuie să îi asigure? R. - la frecvenţa de 50 Hz cu variaţii de ±0,5 Hz; - la tensiune cele prevăzute în standardele în vigoare. Î. Ce reduceri tarifare acordă furnizorul atunci când energia electrică vândută nu respectă limitele maxime de variaţie a frecvenţei şi tensiunii? R. Pentru energia electrică livrată unui mare consumator timp de mai mult de 30 de minute consecutiv, cu o tensiune sau frecvenţă în afara limitelor stabilite prin regulamentul pentru furnizarea şi utilizarea energiei electrice, la cererea scrisă a consumatorului, furnizorul va acorda o reducere tarifară de 12,5 %, iar în cazul în care furnizarea energiei electrice se face cu nerespectarea concomitent a limitelor de tensiune şi frecvenţă, reducerea va fi de 25%. Î. Care este limita minimă a factorului de putere mediu lunar care absolvă pe furnizor de la acordarea reducerii tarifare în cazul nerespectării limitelor maxime de variaţie a tensiunii în livrarea energiei electrice la un mare consumator? R. 0,92 sau factorul de putere optim rezultat din calculele tehnico-economice. Î. Care este perioada de sistare temporară a furnizării energiei electrice pe care furnizorul trebuie să o acorde consumatorului, la cerea scrisă a acestuia ? R. Minimum trei luni şi maximum un an, cu obligaţia consumatorului de a plăti lucrările pentru dezlegarea şi legarea instalaţiei de utilizare din nou la reţea. Î. Care sunt elementele de cheltuieli pe care le acoperă tariful de energie electrică? R. Tariful pentru energia electrică acoperă costurile de producere, transport şi distribuţie a energiei electrice, cota pentru crearea surselor de dezvoltare sistemului energetic, coeficientul de risc, precum si profitul furnizorului. Î. Care sunt tipurile de tarife de plata a energiei electrice? R. Tarife monom cu preţ unic exprimat în Iei/kWh şi tarife de tip binom la care în afară de preţul energiei electrice exprimat în le/kWh se percepe şi o taxă fixă de putere exprimată în lei/kW şi care se plăteşte indiferent de cantitatea energiei consumate . Î. Ce este taxa de putere? R. Taxa de putere este suma fixă, stabilită prin tarif, pe unitatea de putere contractată sau absorbită , pentru o anumită perioadă de timp (lună sau an), care se achită către consumator indiferent de cantitatea de energie electrică consumată . Î. Cine plăteşte energia electrică reactivă consumată? R. Marii consumatori care realizează un factor de putere mediu lunar sub cel neutral.

175

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Î. Atunci când pentru consumator există mai multe variante de tarifare aprobate, ce tarif se aplică la un anumit consumator dat? R. Tipul de tarif care se aplică unui consumator se negociază cu acesta, avându-se în vedere condiţiile tehnice de funcţionare existente la consumator, precum şi posibilităţile de măsurare a mărimilor necesare . Î. Ce se înţelege prin sistem pauşal în stabilirea consumului de energie electrică ? R. Este modul de determinare a consumului de energie electrică atunci când nu există echipament de măsurare în bună stare de funcţionare, în funcţie de numărul orelor de utilizare care este stabilit pe tipuri de receptoare electrice. Î. Ce este taxa de racordare? R. Este suma pe care o plăteşte anticipat un viitor consumator alimentare şi conectarea la reţeaua furnizorului.

pentru executarea instalaţiei de

Î. Ce este un contor pasant ?l R. Un contoar montat de consumator în instalaţia sa de utilizare şi care nu serveşte la decontarea energiei electrice cu furnizorul. Î. Ce majorări tarifare se aplică de către furnizor pentru neachitarea facturii ? R. La marii consumatori 0,2% din valoarea facturii pentru fiecare zi care depăşeşte 10 zile de la data înregistrării facturii. La restul consumatorilor, 0,2% din valoarea facturii pentru fiecare zi de întârziere, începând cu ziua a 6-a şi până achitarea facturii. Î. În ce condiţii furnizorul are dreptul de întrerupere a furnizării energiei electrice pentru neachitarea facturii? R. La marii consumatori, după trecerea a 15 zile de la aplicarea majorărilor tarifare şi cu un preaviz de cinci zile lucrătoare. La restul consumatorilor, după trecerea a 30 de zile calendaristice de la aplicarea majorărilor tarifare şi cu un preaviz de trei zile lucrătoare . Î. După achitarea facturilor şi a majorărilor pentru întârzierea plăţii facturii, la consumatorii la care s-a efectuat întreruperea alimentării cu energie, care este termenul stabilit pentru realimentarea consumatorilor R. Furnizorul va realimenta consumatorul în termen de maxim trei zile , în care cazul în care nu s-a desfiinţat branşamentul sau racordul consumatorului . Î. În cât timp de la data întreruperii furnizării de energie pentru neachitarea în termen a facturii furnizorul are dreptul să realizeze contractul de furnizare şi să desfiinţeze racordul sau branşamentul, dacă consumatorul continuă să nu-şi achite factura? R. În termen de 15 zile calendaristice. Î. La aplicarea tarifului pe niveluri de tensiune, care este tensiunea la care se aplică facturarea R. La tariful corespunzător tensiunii punctului de delimitare. Î. Cum se determină anticipaţia şi când se achită aceasta ?. R. Anticipaţia este contravaloarea consumului prezumat de energie electrică pentru o perioadă de 30 de zile, care se achită la încheierea contractului cu un nou consumator. Î. În ce condiţii se restituie anticipaţia? R. Suma depusă drept anticipaţie se restituie consumatorului numai în situaţia în care cel ce a depus-o încetează de a mai fi consumator al furnizorului la care a plătit anticipaţia şi numai după lichidarea integrală a debitului sau faţă de acesta. Î. În ce situaţie un consumator plăteşte de trei ori tariful în vigoare pentru energia reactivă consumată ? R. În cazul în care consumatorul realizează un factor de putere mediu lunar mai mic de 0,65, cu excepţia cazului în care mijloacele de compensare au fost deconectate la dispoziţia dispeceratului furnizorului. Î. Ce majorări tarifare plăteşte un consumator, cu excepţia celor casnici, Ia depăşirea, fără acordul operativ al furnizorului, a puterii contractate a fi absorbită în orele de vârf ? R. De două ori tariful prevăzut în contract, dacă depăşirea este mai mare de 10% şi pe o durată de peste 15 minute.

176

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

ANEXA I

BRANŞAMENTUL ELECTRIC INDIVIDUAL STUDIU COMPARATIV

Stabilirea condiţiilor generale de proiectare şi execuţie a branşamentelor electrice, din clădiri de locuit, comerciale, social - culturale şi administrative, astfel încât să fie asigurată securitatea persoanelor, diminuarea pierderilor de energie şi împiedicarea utilizării ilicite a energiei este reglementată, în România, prin normativul CONEL (RENEL) - PE- 155/92. În ţări ale Uniunii Europene (U.E.), respectiv FRANŢA, '' legătura între reţea şi disjunctorul de branşament ( care este o lucrare de domeniu public), respectiv branşamentul electric, se realizează în conformitate cu Norma Franceză (NF) - C14-100, iar legătura între disjunctorul de branşament şi întrerupătorul (l'organe de conpure) instalat în locuinţă pe intrarea în tabloul general ,care este o lucrare cu caracter privat, se reglementează prin NF-C15-100 '' . Deoarece din studierea actelor normative menţionate se constată o serie de diferenţe, autorii consideră oportună evidenţierea lor, în perspectiva integrării României şi pe cale de consecinţă şi a comunităţii inginerilor electroenergeticieni şi de instalaţii pentru construcţii în comunitatea europeană. Deoarece între branşamentul electric, specific unei locuinţe individuale şi cel al unui imobil colectiv, există diferenţe semnificative, în cadrul acestei lucrări se va aborda numai branşamentul electric individual.

I. Stabilirea soluţiei de alimentare. În PE-155, nu sunt precizate explicit soluţiile de alimentare ale locuinţei individuale (noi sau refăcute). Singura referire din acest punct de vedere, constă în aceea că branşamentul electric ''aduce energia electrică din reţea în instalaţia interioară '' respectiv, ''racordul electric este partea branşamentului electric cuprinsă între linia electrică (aeriană sau subterană) şi firida de branşament''. Reglementările franceze, la întrebarea retorică : care sunt diferitele moduri de alimentare a unei construcţii noi ? - oferă următoarele soluţii : 1. de la o reţea electrică de joasă tensiune existentă : a) dacă construcţia este amplasată de-a lungul unei artere pe unde trece o linie electrică (aeriană sau subterană), a reţelei electrice de joasă tensiune, care are capacitatea de a furniza puterea necesară atunci racordarea se reduce la un simplu branşament; b) dacă capacitatea reţelei existente nu este suficientă, atunci aceasta trebuie refăcută prin creşterea secţiunii conductoarelor aeriene sau prin pozarea unei noi linii subterane; c) dacă construcţia este amplasată în afara perimetrului reţelei electrice existente, atunci se procedează la o extensie pornind de la un nod al acesteia, dacă are capacitatea de tranzit a puterii necesare. 2. de la un post de transformare existent, printr-o linie electrică prevăzută cu aparate electrice pe plecarea din aceasta; 3. de la o reţea electrică de medie tensiune, existentă, situaţie în care este necesar să se execute: a) un racord de medie tensiune; b) un post de transformare, integrat în construcţie sau în vecinătatea acesteia; c) legătura electrică între postul de transformare şi branşament . Se remarcă explicitarea tuturor posibilităţilor de asigurare a alimentării, pe care solicitantul avizului de racordare le poate cunoaşte înainte de al solicita.

177

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

II. Stabilirea modului de racordare. Reglementările româneşti limitează capacitatea de tranzit a unui circuit monofazat la 30 A (6kw), pentru valori mai mari sau dacă există receptori trifazaţi se impune alimentarea printr-un circuit trifazat respectiv, branşamentul trifazat. În Franţa, alimentarea monofazată poate asigura o putere de 12 kw, respectiv un curent de 60 A '' materialele de branşament normalizate în prezent au un calibru maximal de 60 A''. În studiu se află o soluţie care să permită tranzitarea a 18 kw (90A). Deci, caracteristicile materialelor cu care se execută branşamentul electric monofazat, (BEM), agrementate tehnic, asigură o capacitate de tranzit dublă faţă de capacitatea limită din România. Apreciem că, limitarea la 30 A este determinată, în primul rând de puterile solicitate până în prezent de locuinţele individuale, care nu folosesc încălzirea electrică şi nu de caracteristicile materialelor cu care se execută BEM. În perspectivă, apreciem că este necesară creşterea valorilor limită, pe seama creşterii puterilor solicitate de locuinţele individuale, iar materialele, îndeosebi contorul, se pot procura, la început din import (solicitările vor fi reduse ca număr), iar apoi se vor produce şi omologa în ţară.

III. Structura branşamentului electric Indiferent de soluţia de alimentare, BE reprezintă legătura dintre o linie electrică (componentă a reţelei furnizorului)de joasă tensiune şi tabloul electric general al consumatorului; realizând legătura între două părţi contractante, are si un punct de delimitare. În PE-155 în subcap.1.2''Terminologie specifică''se definesc : a) ''branşamentele individuale, când servesc un singur abonat'' ; b) ''racordul electric ca parte a branşamentului cuprinsă între linia electrică (aeriană sau subterană şi firida de branşament''. c) ''firida de branşament este componenta branşamentului în care se realizează conexiunile între racordul electric şi coloanele electrice şi unde se montează aparatele electrice de protecţie la suprasarcină''. Admiţând că aceasta este o definiţie cu caracter general, se definesc în continuare :  firidă principală, ca nod energetic pentru manevre, legătură între racordul electric şi coloanele electrice şi loc în care se montează aparate de protecţie la scurtcircuit;  firida individuală, cu acelaşi rol ca cea principală, mai puţin cel de nod energetic. Însă nu se precizează că aceasta ar fi specifică abonaților individuali.  firida secundară, care are rolul de: o legătură între o coloană electrică colectivă şi coloanele secunda ; o protecţie la scurtcircuit a coloanelor ; o măsurare a energiei electrice consumate de abonat. d) ''coloana electrică, componentă a branşamentului prin care se realizează legătura între firida de branşament şi instalaţia electrică interioară a abonatului'' o coloana electrică individuală, care alimentează un singur abonat. Din aceste definiţii se deduc următoarele : 1. în cazul branşamentului colectiv, exista si o firidă principală şi mai multe firide secundare, în acestea din urmă se realizează măsurarea energiei electrice consumate de abonat ; 2. în cazul branşamentului individual (PE-155), firida individuală, fig.1, nu conţine contorul pentru măsură, însă cu privire la locul unde se montează acesta se face doar următoarea referire : '' în cazul abonaţilor individuali (alţii decât cei din blocurile de locuinţe) la care contoarele de decontare a energiei electrice nu se montează în firidele secundare ''.

In Normativul I.7-98 se precizează:”Soluția de amplasare a contoarelor de apartament (nu se precizează dacă prin apartament se înţelege şi locuinţa individuală n.a) in funcţie de tipul acestora, se stabileşte de către proiectant, cu avizul prealabil al furnizorului”…si “să permită înregistrarea şi citirea consumului, fără ca aceasta să fie condiţionată de prezenţa sau acceptul abonatului” 178

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Conform Deciziei nr.2/35083-1996 la abonaţii individuali s-a introdus blocul de măsură şi protecţie (BMP) care se montează ,în principiu, într-un loc accesibil angajaţilor CONEL, de regulă pe faţada clădirii şi care este o firidă individuală care conţine şi contorul electric,fig. 2. Normativul I.7-98 precizează “ tablourile de distribuţie se prevăd cu întrerupătoare generale. Fac excepţie tablourile din locuinţe…”

Conform NF-C14-100, branşamentul electric care leagă reţeaua (n.a.- a furnizorului) la întrerupătorul situat în locuință poate fi :  aerian, fig.3;  aerian-subteran, fig.4;  subteran, fig.5 Întrucât, indiferent de soluţia de alimentare, există un racord, aşa cum este definit şi în PE-155, rezultă că BE individual, are următoarele componente :  racordul la reţeaua furnizorului;  un cofret (firidă) de protecţie ( le coffret de coupe-circuit);  contorul;  releul receptor sau ceasul de comandă a tipului de tarif;  întrerupătorul de branşament (IB);  coloanele electrice de legătură dintre echipamentele de mai sus.

179

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

Pentru aparatele de control şi protecţie se precizează locul unde se instalează :  contorul - în limita proprietăţii, cu acces neîngrădit pentru agenţii EdF; sau pe faţada clădirii cu condiţia asigurării accesului neîngrădit pentru agenţii EdF. Această variantă este similară cu cea românească, actuală care foloseşte blocul de măsură şi protecţie.  întrerupătorul - conform NF-C14-100 '' acest aparat se instalează întotdeauna în interiorul localului abonatului, chiar şi în cazul în care panoul de măsură se află în exteriorul acestui local ''. Se face precizarea că localul este închis şi inaccesibil din exteriorul proprietăţii. În caz excepţional, întrerupătorul de branşament se poate instala şi în limita proprietăţii, însă în acest caz, în locuinţă trebuie instalat un întrerupător general de secţionare (IGS) pe intrarea în tabloul general (n.a - punere şi scoatere de sub tensiune) care poate fi manual sau automat, fig.6. Schema electrică a branșamentului se prezintă în fig.7a, pentru racordul aerian, respectiv fig.7b pentru racordul in cablu. Se impune remarca: intre linia electrică a furnizorului şi tabloul abonatului există un număr de 2-4 aparate electrice de protecţie sau separare.

180

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

IV. Delimitarea din punct de vedere a competentei si proprietăţii În PE-155, delimitarea din punct de vedere proprietatii dar şi a posibilitatii de intervenţie, în scopul realimentării, se precizează '' punctul de delimitare a instalaţiilor electrice dintre furnizor şi abonat îl constituie bornele de ieşire din contorul de măsurare a energiei electrice''.

181

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

În cazul BE individuale clasice, contorul se află în imobil, lângă tabloul general al abonatului, lipsind orice aparat electric de comutaţie intermediar ; dacă se foloseşte BMP, întrerupătorul automat al acestuia , montat înaintea contorului, fig.2 , permite intervenţia abonatului asupra lui, atât pentru scoaterea de sub tensiune a tuturor instalaţiilor abonatului, cât şi pentru repunerea sub tensiune a acestora în urma unui defect pasager. În Franţa, în cazul general al montării (IB) în locuinţă, fig.3,4,5, ''legătura între reţea şi întrerupătorul de branşament reprezintă o lucrare de distribuţie publică'' şi poate fi executată fie prin EdF, fie de o antrepriză, dar numai cu acordul şi sub controlul EdF. În cazul excepţional, al întrerupătorului de branşament (IB) situat în afara locuinţei, fig.6, ''legătura între IB şi întrerupătorul general de secţionare, instalat în locuinţă, este o lucrare particulară'' , este parte integrantă a instalaţiei electrice interioare reglementată prin NF-C15-100. În NF-C15-100 se face precizarea următoare : în cazul caselor individuale, independent de asigurarea accesului la contorul de măsură, furnizorul trebuie să poată, în orice moment, să separe reţeaua de abonat. În cazul branşamentelor subterane această separare se face prin siguranţe fuzibile amplasate într-un cofret înglobat în terasamentul străzii, deci în afara proprietăţii abonatului,fig.7b. Rezultă că, punctul de delimitare îl reprezintă bornele de ieşire din întrerupătorul de branşament, asupra căruia poate interveni şi abonatul în scop de reconectare sau conectare, situaţie similară cu cea din România, când se utilizează BMP.

V. Cofretul de măsură. In cazul branşamentului individual, PE-155 nu se face nici o referire la această noţiune,sau la locul şi modul de montare al unui contor de măsură a energiei electrice. Cofretul de măsură, standardizat prin EdF pentru branşamentul individual aerian sau subteran, conţine un bloc cu siguranţe fuzibile şi echipamentele de măsură (n.a.-contor) pentru o putere de până la 36 kw, iar la cererea abonatului şi un releu telecomandat sau un ceas care comută tarifele diferenţiate. Blocul de măsură şi protecţie , in care disjunctorul este montat înaintea contorului, este similar cofretului de măsură.

VI. Realizarea branşamentului electric individual ''Firidele de branşament se montează, conform PE-155, în spaţiul special amenajat în zid, în locuri cât mai accesibile personalului de exploatare. Distanţa dintre nivelul pardoselii şi partea inferioară a firidelor de branşament trebuie să fie de 0,4-0,5m''. Se remarcă faptul că, nu rezultă din PE-155 ca firida de branşament se montează şi în exterior, situaţie specifică locuinţelor individuale, respectiv să se indice o distanţă în raport cu terenul.

182

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

În fapt această firidă de branşament individuală, tipică pentru locuinţe individuale, conţine doar o siguranţă fuzibilă şi o clemă de legătură şi se montează numai în faţada clădirii. În varianta franceză, firida individuală de branşament românească, conform PE-155/92 (când nu se introdusese încă BMP) este inclusă în cofretul de măsură (bloc de siguranţe fuzibile), iar ''amplasarea cofretului de măsură (în cazul locuinţelor individuale) este determinată de comun acord de responsabilul de lucrare sau reprezentantul său (arhitect, instalator) şi serviciul local de distribuţie (însă se detaliază) în funcţie de :  tipul de branşament (aerian, aerian-subteran, subteran) ;  poziţia şi natura reţelei de joasă tensiune;  proiectul de construcţie şi amenajare a zonei. Cofretul de măsură trebuie să fie astfel amplasat încât să nu aibă nici o proeminenţă în afara proprietăţii (pe calea publică) şi poate fi fixat :  încastrat într-un perete de împrejmuire,  pe un soclu, care nu trebuie în nici un caz să servească ulterior drept cofraj pentru realizarea unui perete. Cadranul contorului trebuie să se afle la (0,7-1,80)m de sol ceea ce determină o distanţă de (0,41,4)m între sol şi partea inferioară a cofretului. Atunci când cofretul de măsură se amplasează pe un soclu standardizat, baza de sus a soclului trebuie să fie la aproximativ 0,5 m de sol. VII Definiții  Firida Adâncitură de forma unei ferestre oarbe lăsată într-un zid, în peretele unei sobe etc., cu scop utilitar sau decorativ (DEX- nu are corespondent în limba franceză - Petit Larousse);  Cofret Un fel de firidă cu o uşa metalică , în care se grupează siguranţele unei instalaţii de curent electric de putere relativ mică (DEX- din francezul - coffret). Concluzii. 1. Alimentarea cu energie electrică a unei locuinţe este o prestare de serviciu, care trebuie să se adapteze la exigenţele economiei de piaţă (cerere şi ofertă). 2. Caracteristicile tehnice ale materialelor cu care se realizează branşamentul electric sunt determinate de valorile puterilor tranzitate şi cerinţele cu privire la continuitatea în alimentare. 3. În prezent, datorită acestor considerente există diferenţe notabile în abordarea branşamentului electric la nivelul reglementărilor din România şi ţările comunitare (Franţa). 4. Introducerea blocului de măsură şi protecţie reprezintă un progres pe linia abordării în spirit european a branşamentului electric individual. 5. Deoarece construirea de locuințe individuale se va extinde , se impun precizări concrete , la nivelul PE-155 si I.7 referitor la branșamentul individual, precum si indicarea de soluții transparente de proiectare si execuție; 6. În Franța , nu exista noțiunea de firida , in general si de firida de branșament in special; prin introducerea BMP, similar cofretului de măsura, exista premiza renunțării la aceasta noțiune si in Romania în favoarea celei de cofret care corespunde si definiției din DEX.

183

INSTALAŢII ŞI REŢELE

ELECTRICE

CUPRINS PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE 1. ETAPELE PROIECTARII UNEI INSTALATII ELECTRICE 2. DOCUMENTAŢIA TEHNICĂ 3. DOCUMENTAŢIA ECONOMICĂ 4. TERMINOLOGIE, CLASIFICĂRI ŞI ABREVIERI 4.1. Instalaţii electrice de alimentare şi de distribuţie . Definiţii . 4.2. Abrevieri şi simboluri 4.3. Influenţe externe . Categorii şi clase de influenţe 5. CONDIŢII GENERALE PRIVIND PROIECTARE ŞI EXECUTAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE 5.1. Condiţii generale de bază 5.2. Condiţii generale comune pentru materiale şi echipamente 5.3 . Condiţii de amplasare şi montare a instalaţiilor electrice . Distante minime. 5.4. Condiţii pentru alimentarea instalaţiilor electrice 5.5. Scheme de legare la pământ 6. PROTECŢII ŞI MĂSURI DE PROTECŢIE 6.1. Protecţia împotriva şocurilor electrice 6.2. Protecţia împotriva atingerii directe şi indirecte 6.3. Protecţia împotriva atingerilor directe 6.4. Protecţia împotriva atingerile indirecte 6.5. Legături suplimentare de egalizare a potenţialelor 6.6. Prize de legare la pământ 7. MODEL DE ALEGERE A CONDUCTOARELOR , DIMENSIONAREA ŞI VERIFICAREA SECŢIUNII CONDUCTOARELOR

1

1 2 5 6 6 9 10 10 10 11 11 13 14 18 18 18 19 20 26 28 28

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE 1. ETAPELE PROIECTARII UNEI INSTALATII ELECTRICE Proiectarea (calculul) unei instalaţii electrice de joasă tensiune presupune parcurgerea următoarelor etape:  Se amplasează receptoarele pe planurile de arhitectură: Receptoare de iluminat: pentru fiecare încăpere se indică destinaţia acesteia, tipul şi numărul corpurilor de iluminat şi puterea lămpilor ce le echipează, faza la care se face racordarea şi nivelul mediu al iluminării impuse. Se va urmări evitarea efectului stroboscopic, efectul de orbire, dar şi sectorizarea iluminatului în funcţie de procesele tehnologice. Receptoare de forţă: se va indica poziţia utilajelor, ale tablourilor de distribuţie şi posturilor de transformare, precum şi traseele circuitelor şi coloanelor de alimentare. In cazul conductoarelor, cablurilor sau barelor se vor preciza tipul, secţiunea şi modul de pozare.  Se alege schema generală de distribuţie pentru instalaţiile de iluminat şi forţă: Tipuri de scheme electrice:  scheme funcţionale (redau grafic principiul de funcţionare a instalaţiei electrice)  scheme de circuite (prezintă prin semne convenţionale toate circuitele unei instalaţii electrice astfel încât să se înţeleagă funcţionarea instalaţiei)  scheme echivalente (utilizate pentru calculul unui circuit sau a unui element de circuit)  scheme de conexiuni exterioare, interioare sau la borne (utile pentru execuţia sau verificarea conexiunilor dintr-o instalaţie electrică).  Se alege poziţia tablourilor de distribuţie secundare: Acestea se vor amplasa în centrul de greutate al sarcinilor electrice şi în locuri uşor accesibile. Tablourile secundare de distribuţie de forţă se dispun în apropierea receptoarelor pe care le deservesc , astfel ca lungimea circuitelor de alimentare să nu depăşească 50 m pentru tensiunea de fază de 220V.  Se alege poziţia tablourilor principale şi generale: Acestea vor fi amplasate în încăperi special amenajate , încălzite (+ 15C), cu ventilaţie naturală şi uscate. In cazul consumatorilor mici, tablourile pot fi amplasate în firide interioare cu uşi metalice.  Se repartizează receptoarele pe circuite şi se echilibrează încărcarea:  Se alege tipul de instalaţie: In cazul pereţilor de zidărie se alege o instalaţie în tuburi de protecţie din PVC, îngropată sau aparentă. La pereţii din beton sau din panouri prefabricate netencuiţi, din clădiri civile, instalaţia electrică se pozează în tuburi sau goluri la turnare. In cazul instalaţiilor electrice din construcţiile industriale cu pereţi netencuiţi se execută trasee separate în tuburi de protecţie sau cabluri armate.  Se stabilesc traseele instalaţiilor electrice In această fază se va ţine cont şi de celelalte instalaţii - de apă, de încălzire, de canalizare, de gaze, respectându-se distanţele recomandate faţă de acestea. Traseele instalaţiilor electrice, precum şi punctele de evitare a stâlpilor şi de străpungere a elementelor de rezistenţă se indică de asemenea pe planuri.  Se calculează elementele instalaţiei de lumină şi forţă:  se determină curentul de calcul (de cerere) în funcţie de:numărul şi tipul receptoarelor;  se determină curenţii de pornire (sau de vârf), în funcţie de metoda de pornire; tot în această fază se dimensionează şi se aleg echipamentele de protecţie la scurtcircuit şi la suprasarcină.  se dimensionează secţiunea conductoarelor sau cablurilor ţinând cont de încălzirea prin efect termic şi de curentul maxim admisibil.  Se verifică secţiunea conductoarelor şi cablurilor: Categorii de verificări ce trebuie făcute:  din punct de vedere mecanic (se compară secţiunea dimensionată la încălzire cu valoarea minimă admisă din punct de vedere constructiv);  la pierderea de tensiune (se face pe traseul cel mai lung şi mai încărcat, începând de la tabloul general şi până la receptorul cel mai îndepărtat);  la pornire (se face comparând densitatea de curent la pornire cu valorile maxime admisibile,

respectiv 20 A/mm2 pentru Aluminiu şi 35 A/mm2 pentru Cupru)  la stabilitatea dinamică la scurtcircuit (această ultimă verificare se face numai pentru instalaţiile realizate în bare). De asemenea, se verifică corecta corelare a tuturor elementelor componente ale instalaţiei.

1

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

 Se aleg aparatele de comutaţie şi măsură. Această etapă constă în alegerea curentului nominal, ţinând cont de faptul că aparatele de comutaţie trebuie să suporte un timp îndelungat curentul de calcul al liniei şi să prezinte stabilitate termică şi dinamică la curenţii de scurtcircuit (altfel spus, curentul de rupere trebuie să fie mai mare decât curentul de scurt circuit).  Se întocmesc detaliile instalaţiilor electrice. Elemente ce pot fi detaliate: tablouri de distribuţie, trasee prin elemente de construcţie, mascarea dozelor centralizate, etc.  Se întocmeşte partea economică a proiectului. Costul lucrărilor se face prin elaborarea devizelor analitice pe stadii fizice şi a devizelor sintetice pe obiecte. Documentaţia necesară întocmirii devizelor analitice pe stadii fizice constă în:  antemăsurătoare,  lista utilajelor tehnologice şi funcţionale care necesită montaj,  extrase de resurse (materiale, forţă de muncă, utilaje de construcţii, transport auto). Devizul sintetic pe obiect de construcţii-montaj cuprinde totalurile rotunjite ale devizelor analitice care fac parte din obiectul respectiv. Partea desenata a proiectului va cuprinde scheme funcţionale (explicative), scheme de conexiuni şi planuri de amplasare.

2. DOCUMENTAŢIA TEHNICĂ Documentaţia tehnică însoţeşte instalaţia pe toată durata existenţei acesteia, începând cu faza de concepţie, oferind informaţii atât cu privire la echipamentele componente cât şi la montajul, punerea în funcţiune, exploatarea şi întreţinerea acesteia. Întrucât documentaţia urmează a fie consultată şi de alte persoane, nu numai de către proiectantul acesteia, documentaţia trebuie să prezinte cât mai complet instalaţia, să aibă o formă cât mai unitară posibil, să folosească un limbaj general acceptat (terminologie, reguli de întocmire şi prezentare a documentelor), agreat de către proiectanţi, producători şi utilizatori. Întocmirea unei documentaţii complete presupune parcurgerea următoarelor etape:  Tema tehnică  Studiu de fezabilitate  Proiectul tehnic şi caiete de sarcini  Documentaţia cu detalii de execuţie  Instrucţiuni de montare şi punere în funcţiune  Autorizaţii , avize  Cerinţe de calitate  TEMA DE PROIECTARE Este documentul ce stă la baza întocmirii documentaţiei de proiectare şi execuţie a unei instalaţii electrice. Tema de proiectare (tema tehnică) pentru instalaţiile electrice aferente unei clădiri trebuie să cuprindă: o determinarea şi justificarea necesarului de putere şi a consumului de energie electrică; o destinaţia, categoria de importanţă şi caracteristicile constructive ale clădirii; o destinaţia încăperilor din clădire, indicaţii privind receptoarele electrice prevăzute în spaţiile de lucru; o condiţiile de mediu din spaţiile de lucru; o încadrarea încăperilor şi spaţiilor de lucru în categoriile corespunzătoare de pericol de incendiu şi explozie; o gradul de rezistenţă la foc a elementelor de construcţie, atunci când acestea influenţează sau sunt influenţate de prezenţa echipamentelor electrice; o condiţii tehnice specifice în care urmează să fie realizată alimentarea cu energie electrică (siguranţa alimentării, limite admisibile de variaţie a tensiunii, factorul de putere natural şi compensat prevăzut şi mijloace de compensare, grupuri electrogene de siguranţă dacă este cazul, etc.); o scheme electrice de principiu, cu indicarea punctelor de măsură, control şi reglare; o descrierea fluxului tehnologic; o sursele de energie care pot fi puse la dispoziţie; o spaţiile prevăzute sau disponibile pentru amplasarea echipamentelor electrice, pentru traseele de cabluri şi conducte; 2

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

o o

planuri de ansamblu ale construcţiilor cu prezentarea amplasării utilajelor tehnologice, a camerelor de comandă, a staţiei electrice de distribuţie, etc.; planuri de legături - conducte şi schemele izometrice ale conductelor tehnologice pe care se montează aparatele sau elementele de automatizare;

 STUDIUL DE PREFEZABILITATE Reprezintă documentaţia prin care beneficiarul justifică necesitatea şi oportunitatea realizării instalaţiei. Conţinutul cadru - părţi scrise:  Date generale - denumire, elaboratorul studiului, beneficiar (sau investitor), amplasament, tema, justificarea oportunităţii lucrării;  Evaluări pentru elaborarea studiului de prefezabilitate - valoarea totală estimată a lucrării, costul studiului de prefezabilitate şi al studiului de fezabilitate, cheltuieli pentru obţinerea avizelor, cheltuieli pentru pregătirea şi desfăşurarea licitaţiei (dacă este cazul);  Date tehnice ale lucrării - date asupra amplasamentului (suprafaţa, situaţie juridică), caracteristici geofizice, principalele caracteristici ale construcţiilor, date despre utilaje, utilităţi;  Sursele de finanţare a lucrării - buget propriu, credite, fonduri etc.; Conţinutul cadru - părţi desenate:  Plan de amplasare în zonă (1:25000 - 1:5000);  Plan general (1:5000 - 1:1000);  STUDIUL DE FEZABILITATE Este documentaţia care prezintă caracteristicile principale şi indicatorii tehnico-economici. Conţinutul cadru prevede:  Date generale - cele conţinute în studiul de prefezabilitate la care se adaugă descrierea funcţională şi tehnologică, inclusiv memorii tehnice pe specialităţi;  Date tehnice ale instalaţiei - detalierea soluţiilor tehnice prezentate sumar în studiul de prefezabilitate;  Date privind forţa de muncă necesară;  Devizul general (valoarea totală a lucrării);  Principalii indicatori tehnico-economici - valoarea totală, eşalonarea în timp, durata de realizare;  Sursele de finanţare a lucrării;  Avize şi acorduri privind: avizul ordonatorului principal de credite privind necesitatea şi oportunitatea realizării investiţiei, certificatul de urbanism, cu încadrarea amplasamentului în planul urbanistic, avizat şi aprobat potrivit legii, precum şi regimul juridic al terenului, avizele privind asigurarea utilităţilor (energie termică şi electrică, gaz metan, apă, canal, telecomunicaţii, etc.), avizele pentru consumul de combustibil, avizele pentru protecţia mediului şi a apelor, alte avize de specialitate, stabilite potrivit dispoziţiilor legale;  Plan de amplasament, plan general şi planuri de arhitectură pentru principalele construcţii;  PROIECTUL TEHNIC Proiectul tehnic reprezintă documentaţia pentru care este necesară eliberarea autorizaţia de construcţie, pe baza căreia se contractează lucrarea şi se elaborează detaliile de execuţie. Proiectul tehnic se elaborează pe baza studiului de fezabilitate aprobat şi are următorul conţinut cadru: Părţi scrise  Descrierea generală a lucrării - amplasament, topografie, climă, seismicitate, organizare de şantier, programul de execuţie a lucrărilor, memorii tehnice de specialitate;  Memoriu tehnic de calcul - explicitează conţinutul lucrării. Este recomandat să conţină următoarele elemente: o baza de proiectare, documentele ce stau la baza elaborării lucrării (comanda, tema de proiectare, etc.); o alimentarea cu energie electrică din sursa de bază, de rezerva şi sursa proprie (când este cazul); o soluţii adoptate pentru sistemele de iluminat normal şi de siguranţă; o amplasarea tablourilor electrice, traseele coloanelor de alimentare; o traseele circuitelor electrice până la receptoare; o echipamentele de acţionare şi protecţie alese; o descrierea instalaţiei tehnologice şi de automatizare corespunzătoare şi corelarea cu celelalte instalaţii, inclusiv electrice; 3

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

 

o descrierea instalaţiei de protecţie împotriva electrocutării; o descrierea instalaţiei de paratrăsnet; o măsuri de protecţia muncii pe durata executării lucrărilor; Listele cu cantităţi de lucrări - incluzând listele cu utilaje şi echipamente, aparatură de automatizare şi instalaţii, specificaţii tehnice; Graficul de realizare a lucrării;

Părţi desenate  planuri generale de amplasament, planuri principale şi de arhitectură, planuri de structură ale construcţiilor;  schema generală de distribuţie a energiei electrice;  schemele tablourilor generale de lumină şi forţă;  schemele tehnologice pentru care se execută automatizările;  schemele tablourilor secundare de lumină, forţă, automatizări; 1. CAIETUL DE SARCINI Caietele de sarcini dezvoltă în scris elementele tehnice menţionate în planşe şi prezintă informaţii, precizări şi prescripţii complementare planşelor. Caietele de sarcini se întocmesc pe specialităţi, iar în funcţie de destinaţia lor, pot fi întocmite pentru execuţia lucrărilor, pentru probe/teste, recepţii, verificări, puneri în funcţiune, urmărirea comportării în exploatare, pentru furnizorii de materiale, utilaje şi echipamente. In funcţie de destinaţie, caietele de sarcini pot fi:  Caiete de sarcini pentru execuţia lucrărilor;  Caiete de sarcini pentru recepţii, teste, probe, verificări şi puneri în funcţiune, urmărirea comportării în timp a construcţiilor şi conţinutul cărţii tehnice a construcţiei;  Caiete de sarcini pentru furnizori de materiale, utilaje, echipamente şi confecţii diverse. In funcţie de domeniul la care se referă, caietele de sarcini pot fi:  Caiete de sarcini generale - se referă la lucrări curente în domeniul construcţiilor şi care acoperă majoritatea categoriilor de lucrări; acestea se pot sistematiza pe categorii şi capitole de lucrări, pot deveni repetitive şi pot fi transferate în formate electronice;  Caiete de sarcini speciale - se referă la lucrări specifice şi se elaborează independent pentru fiecare lucrare.

2. DETALII DE EXECUŢIE Detaliile de execuţie reprezintă documentaţia care stă la baza executării instalaţiei şi cuprinde toate elementele de detaliu necesare executantului. Principalele piese desenate şi scrise ale documentaţiei de execuţie:  Planuri de amplasament, utilaje, aparate şi echipamente; planuri de trasee conducte şi cabluri;  Scheme tehnologice de flux cu amplasarea aparaturii şi a punctelor de măsură şi control;  Scheme electrice desfăşurate;  Jurnale de cabluri;  Specificaţii de echipament şi aparatură;  Specificaţii de aparate pentru echipamente electrice şi de automatizare (dulapuri, tablouri, etc.);  Reglete de cleme şi scheme de conexiuni;  Detalii de montare, aparate locale, etc.;  Instrucţiuni de montare şi punere în funcţiune, instrucţiuni de exploatare;  Documentaţie economică;

3. INSTRUCŢIUNI DE MONTARE ŞI PUNERE ÎN FUNCTIUNE Se întocmesc odată cu documentaţia de execuţie şi au un caracter preliminar, putând fi modificate după punerea în funcţiune. Aceste instrucţiuni de montare şi punere în funcţiune conţin:  descrierea soluţiilor tehnologice de montare a tablourilor electrice, canalelor sau podurilor de cabluri;  descrierea fluxului tehnologic;  descrierea instalaţiei de automatizare cu prezentarea programului de automatizare;  referiri la personalul necesar pentru urmărirea montării şi participarea la punerea în funcţiune a instalaţiei;  testele şi procedurile de verificare a aparatelor, echipamentelor şi instalaţiilor atât în ceea ce priveşte recepţia făcută de furnizor cât şi recepţia lucrărilor de montaj; rezultatele verificărilor se consemnează în procese verbale care stau la baza preluării lucrărilor; 4

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

 

recomandări pentru conservarea aparatelor şi echipamentelor în cazul scoaterii din funcţiune pe perioade îndelungate; instrucţiuni de protecţia muncii pentru personalul care participă la lucrările de verificare, probe, recepţie şi punere în funcţiune;

4. AUTORIZATIA DE CONSTRUIRE Reprezintă actul eliberat de primăria localităţii pe baza căruia se asigură aplicarea măsurilor legale referitoare la amplasarea, proiectarea, executarea şi funcţionarea instalaţiilor electrice. Cererea de eliberare a autorizaţiei de construire trebuie însoţită de un certificat de urbanism, emis respectând următoarele reglementari:  Regulamentul general de urbanism;  Planul urbanistic general şi zonal;  Planul urbanistic de detaliu;  Regulamentul local de urbanism; 5. AVIZE SI ACORDURI Cele mai importante dintre aceste avize şi acorduri sunt:  Certificatul de urbanism - care conţine elemente privind regimul juridic, economic şi tehnic al terenurilor şi construcţiilor şi este emis de către primarii sau prefecturi, după caz;  Acordul energetic - pentru utilizarea energiei electrice;  Acordul de mediu sau Autorizaţia de mediu - care stabileşte condiţiile de realizare a obiectivului din punct de vedere al impactului asupra mediului; este eliberat de Agenţia pentru Protecţia Mediului;  Avize şi acorduri pentru racordarea şi/sau coordonarea reţelelor de alimentare cu energie electrică cu cele de apă, canalizare, energie termică, telecomunicaţii; sunt eliberate de regiile sau agenţii economici care asigura utilităţile respective.  Avizul Inspectoratului General al Corpului Pompierilor Militari - privind încadrarea în legislaţia siguranţei la foc.  Alte avize şi acorduri - protecţia sanitară, protecţia muncii, etc. 6. CERINTE DE CALITATE SI CRITERII DE PERFORMANTA Proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice şi de automatizare se fac astfel încât acestea să realizeze şi să menţină următoarele cerinţe de calitate (conform Legii nr.10/1995 cu modificările ulterioare ):  A - rezistenţă şi stabilitate;  B - siguranţa în exploatare;  C - siguranţa la foc;  D - igiena, sănătatea oamenilor, protecţia mediului;  E - izolaţie termică, hidrofugă şi economie de energie;  F - protecţie împotriva zgomotului; Materialele electrice (conductoare, cabluri, aparate, echipamente, receptoare) noi, utilizate în instalaţiile electrice, trebuie să aibă caracteristici tehnice ale căror performanţe să conducă la îndeplinirea cerinţelor esenţiale de calitate, conform Legii 10/95 a calităţii în construcţii şi să aibă certificarea de conformitate a calităţii potrivit prevederilor regulamentului privind certificarea de conformitate a calităţii produselor folosite în construcţii aprobat cu HG nr. 766/97. Ghidul de Performanţe pentru Instalaţii Electrice stabileşte criteriile de performanţă pentru realizarea acestor cerinţe.

3. DOCUMENTAŢIA ECONOMICĂ Documentaţia economică a unei instalaţii economice are următoarele componente: 1. Antemăsurătoarea Cuprinde toate elementele stabilirii lucrărilor de executat şi cantităţile lor, inclusiv schiţe sau indicarea desenelor ce pot servi la verificări. Lucrările ce se vor executa se încadrează în articole de deviz, cuprinse în general în indicatoarele de norme de deviz şi în cataloage; lucrările care au aceeaşi încadrare vor fi cuprinse în acelaşi articol de deviz. In cazul în care lucrarea de executat nu are corespondent într-unul din articolele indicatoare de norme de deviz, se poate face încadrarea după cum urmează:  prin combinarea mai multor articole;  prin asimilare cu lucrări cu mod de execuţie asemănător, aflate în normele de deviz; 5

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

  

prin înlocuirea unui material cu altul fără a schimba procesul tehnologic şi structura normei de deviz corespunzătoare materialelor care se utilizează; prin întocmirea unor analize speciale pentru lucrări ce reprezintă cazuri particulare puţin frecvente; prin întocmirea unor norme de deviz noi pentru lucrări de volum mare, cu caracter general şi cu frecvenţă ridicată; aceste norme vor fi aprobate şi publicate de către instituţiile care au aprobat şi normele de deviz pe care le completează;

2. Analiza de preţ Se întocmeşte obligatoriu pentru articolele de lucrări care nu sunt încadrate după indicatoarele de norme de deviz. 3. Extrasul de materiale cuprinde denumirea, caracteristicile tehnice şi cantităţile pentru materiale necesare executării lucrării. 4. Lista de utilaje şi echipamente electrice Cuprinde caracteristicile tehnice, cantităţi, valoarea cu care au fost prinse în deviz. 5. Devizul pe categorie de lucrări Este principala piesă scrisă a documentaţiei, prin care se determină valoarea lucrării.

4. TERMINOLOGIE, CLASIFICĂRI ŞI ABREVIERI Conform Normativ pentru proiectare şi executarea instalaţiilor electrice cu tensiuni până la 1000 v c.a. şi 1500 v c.c. În afara termenilor definiţi în standardele şi reglementările conexe date în anexa 1, în acest normativ se utilizează şi următorii termeni specifici : 4.1. INSTALAŢII ELECTRICE DE ALIMENTARE ŞI DE DISTRIBUŢIE . DEFINIŢII . Alimentare normală cu energie electrică Alimentare cu energie electrică dintr-o sursă de energie electrică ( transformator, generator) prevăzută pentru ase asigura funcţionarea receptoarelor electrice ale unui consumator , în regim normal . Alimentare de rezervă cu energie electrică Alimentare cu energie electrică prevăzută pentru a se asigura menţinere în funcţiune , neîntreruptă sau o perioadă de timp , a unor receptoare electrice ale consumatorilor , la întreruperea alimentării de bază Alimentarea de rezervă de siguranţă Alimentare de rezervă cu energie electrică prevăzută pentru a se menţine în funcţiune echipamentele necesare asigurării siguranţei utilizatorilor . Instalaţie electrică de utilizare Totalitatea materialelor şi echipamentelor situate în aval faţa de punctul de delimitare cu reţeaua furnizorului de energie electrică şi care sunt în exploatarea consumatorului . Puterea instalată a unui consumator Suma puterilor instalate ale receptoarelor fixe sau mobile ale consumatorilor . Puterea instalată a unui receptor Puterea nominală a receptorului înscrisă pe plăcuţa indicatoare receptorului. Putere instalată a unei coloane sau a unui circuit . Suma puterile instalate ale receptoarelor fixe sau mobile alimentate din coloana sau circuitul respectiv Puterea reală ( Pr ) a unui receptor Mărimea electrică egală cu raportul dintre putere instalată ( Pi ) şi coeficientul de încărcare (Ci ) al acestuia . Puterea absorbită (Pa ) a unui receptor Mărimea electrică egală cu raportul dintre putere reală ( Pr) şi randamentul real al receptorului (  r ) Coeficientul de simultaneitate ( Ca ) Valoarea raportului dintre suma puterilor nominale ale receptoarelor consumatorului alimentate din acelaşi circuit sau aceeaşi coloană care funcţionează simultan şi suma puterilor nominale ale tuturor receptoarelor consumatorilor racordate la circuitul sau coloana respectivă . Coeficientul de încărcare ( Cî ) Valoarea raportului dintre puterea reală instalată a unui consumator sau receptor . Curent diferenţial rezidual ( curent de defect , t  ) Mărimea sumei fazoriale a valorilor instantanee ale curenţilor care parcurg toate conductoarele active ale unui circuit într-un punct al instalaţiei electrice . 6

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Curant diferenţiat nominal (de funcţionara, I n ) Curentul diferenţial rezidual ce provoacă declanşarea unui dispozitiv de protecţie diferenţiat. Curent nominal de sarcină (In ) Curentul pe care îl suportă speratul în funcţionare normală şi care este stabilit în generat de producător. Curent maxim de descărcare (Imax) Curentul de descărcare, cu forma de undă T1/T2 = 8/20 s , suportat o singură data de un descărcător de supratensiune. Curant nominal de descărcare (In) Curentul de creastă de descărcare, cu forma de undă T1/T2 = 8/20 s , utilizat pentru a desemna un descărcător de supratensiune şi la care acesta se încearcă de 20 de ori, tară a se deteriora. Nivel de protecţie (UP) Valoarea tensiunii care caracterizează performanţele protecţiei unui descărcător de supratensiune la curentul nominal de descărcare In . Tensiunea maximă în regim permanent (Uc ) Valoarea maximă admisibilă a tensiunii eficace de frecvenţa industrială care poate fi aplicata continuu între bornele descărcătorului de supratensiune, fără a afecta buna lui funcţionare. Tensiune reziduală Tensiunea care apare ia bornele descărcătorului la trecerea curentului nominal de descărcare In şi corespunzând tensiunii aplicate echipamentelor de protejat . Tensiune maximă de amorsare Tensiunea de creastă, de undă 1,2/50 s , caracteristica descărcătoarele tip eclator . Perturbaţia electrică de tip comun Perturbaţia care se aplică şi se propagă între conductoarele active şi mase sau pământ. Perturbaţi» electrică de tip diferenţial Perturbaţia care se suprapune peste tensiunea reţelei şi se propagă între diferite conductoare active. Dispozitiv de protecţie la curent diferenţial-rezidual (dispozitiv diferenţial) Aparatul mecanic sau asociaţia de aparate destinate să provoace deschiderea contactelor alunei când curentul diferenţial rezidual ajunge în anumite condiţii la o valoare dată (curent diferenţial nominal). Întrerupător automat (disjunctor) Aparatul mecanic de comutate capabil să stabilească, să suporte si să întrerupă automat curenţi, în condiţii normale de funcţionare pentru circuit, precum şi să stabilească, să suporte o durată specificată de timp şi si întrerupă curenţi, în condiţii anormale de funcţionare pentru circuit (de exemplu curenţi de scurtcircuit sau suprasarcină). Tensiune foarte joasa de securitate Diferenţa de potenţial care nu depăşeşte 50 V valoare eficace în curent alternativ, între conductoare sau între un conductor oarecare şi pământ, într-un circuit la care separarea de reţeaua de alimentare este asigurată printr-un transformator de separare sau un convertizor cu înfăşurări separate. Pentru circuite nelegate la pământ se foloseşte abrevierea TFJS. Pentru circuite legate la pământ se foloseşte abrevierea TFJP. Tablou general de distribuţie Tabloul electric racordat direct la reţeaua furnizorului de energie electrică, la un post de transformare sau la o sursa proprie a consumatorului de energie electrica şi care distribuie energia electrică la alte tablouri de distribuţie sau direct la anumite receptoare ale consumatorului. Tablou principal de distribuţie Tabloul electric alimentat dintr-un tablou general şi care distribuie energia electrică la tablouri secundare sau direct la anumite receptoare ale consumatorului. Tablou secundar de distribuţie Tabloul electric alimentat dintr-un tablou principal şi de la care energia electrică se distribuie la receptoarele consumatorului. Siguranţe general Siguranţele montate pe coloana de alimentare a unui tablou electric. Coloană electrică Calea de curent care alimentează tabloul principal de distribuţie de la tabloul general sau tabloul secundar de la tabloul principal. Coloană electrică magistrală Calea de curent care alimentează pe parcursul ei cel puţin două tablouri de distribuţie, în derivaţie. Coloana electrică colectivă Calea de curent din care se alimentează mal mulţi consumatori.

7

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Coloana electrică individuală Calea de curent care serveşte pentru alimentarea unui singur consumator. Circuit electric Calea de curent ale cărei echipamente şi materiale electrice sunt alimentate de la aceeaşi origine şi sunt protejate împotriva supracurenţilor prin aceleaşi dispozitive de protecţie. Zone (volume) de accesibilitate (zonă de manevrare) Volumul cuprins întra oricare punct de pe o suprafaţa unde oamenii au acces în mod obişnuit şi elementele înconjurătoare pe care o persoană poate să le atingă fără mijloace auxiliare. Zone (volume) de protecţie pentru băi, duşuri şi piscine Volumele specifice de protecţie în care există pericolele şoc electric. Şoc electric Efectul patofiziologic care apare la trecerea unui curent electric prin corpul omului sau prin corpul unui animal. Electrocutare Şocul electric fatal. Atingere directă Contactul nemijlocit sau prin intermediul unui element conductor al persoanelor sau animalelor domestice sau de crescătorie cu părţi active ale unei instalaţii electrice. Atingere indirecta Contactul persoanelor sau animalelor domestice sau de crescătorie cu mase puse accidental sub tensiune datorită unui defect electric. Curent de şoc electric Curentul care, traversând corpul uman sau al animalelor poale provoca efecte patofiziologice. Tensiune de atingere Tensiunea care apare la producerea unui defect între părţi simultan accesibile. Tensiunea limită admisă de atingere (UL) Valoarea maxima a tensiunii de atingere care este permisă a se menţine timp nelimitat în condiţii de influente externe specificate. Măsură da protecţie completă (necondiţionaţi) Ansamblul măsurător care împiedica pe om să atingă părţile active sau îl protejează împotriva curenţilor periculoşi în cazul atingerilor admise ale părţilor active. 2.1.45. Măsură de protecţia parţială (condiţionată) Ansamblul măsurilor care protejează omul împotriva şocurilor electrice prin atingere accidentala a părţilor active. Loc da muncă puţin periculos Spaţiu care în condiţii normate este caracterizat simultan prin următoarele condiţii: - umiditatea relativă a aerului, max.75% la temperatura aerului cuprinsă între 15...30°C; - pardoseala (amplasament) izolantă . Loc de muncă periculos (mediu periculos) Spaţiu caracterizat prin cei puţin una din următoarele condiţii: - umiditatea relativă a aerului peste 75%, dar cei mult 97%, la temperatura aerului peste 30°C, dar cel mult 35°C; - pardoseala cu proprietăţi conductoare (beton, pământ); - parte conductoare în legătură electrică cu pământul care ocupă ce) mult 60% din zona manipulare; - prezenţă de pulberi conductoare (pilitură de metal, grafit etc.); - prezenţă de fluide care micşorează impedanţa corpului uman. Loc de muncă foarte periculos ( mediu foarte periculos) Spaţiu caracterizat prin cel puţin una din următoarele condiţii: 0 o umiditatea relativă a aerului peste 97% la temperatura aerului peste 35 C; o părţi conductoare în legătură electrică cu pământul care ocupă mai mult de 60 % din zona de manipulare; o prezenţă de agenţi corozivi. Schemă de protecţie (schemă de legare la pământ) Schema în care se reprezintă situaţia punctului neutru al sursei de tensiune şi a maselor echipamentelor sau utilajelor electrice în raport cu pământul. Stabilitate termică Însuşirea unui element conducător electric sau a unui aparat electric de a suporta efectul termic al unui curent electric în regim permanent, intermitent sau de scurtă durată (scurtcircuit, fără a depăşi temperatura admisă corespunzătoare regimului respectiv.

8

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Stabilitate dinamică Însuşirea unui element conducător electrice sau a unui aparat electric de a suporta efectul electrodinamic ai unui curent de scurtcircuit, la parametrii de fabricaţie, fără să-şi modifice calităţile funcţionale. Parte activă Conductorul sau orice parte conductoare din punct de vedere electric destinate a fi sub tensiune, în funcţionare normală, inclusiv conductorul neutru (N), însă prin convenţie, exclusiv conductorul PEN. Părţi intermediare (conductoare electric) Părţile conductoare inaccesibile care, în funcţionare normală, nu sunt sub tensiune, dar care pot fi puse sub tensiune în caz de defect. Masă (a unul echipament sau element de construcţie) Partea conductoare accesibilă a unui echipament electric sau a unui element de construcţie care poate fi atinsa, dar care în mod normal nu este sub tensiune si care poate ajunge sub tensiune în caz de defect. Impedanţă buclei de defect Impedanţa totala a traseului de trecere a unui curent rezultat dintr-un defect. Pardoseală izolantă electric (pardoseală electroizolantă ) Pardoseala la care stratul de uzură nu prezintă crăpături şi rosturi care depăşesc 3 mm şi care nu este străpunsă la tensiuni de cel puţin 1000 V, care acoperă întreaga suprafaţă şi este din materiale izolante electric (de ex. lemn, cauciuc, bachelită , linoleum , PVC etc.) lipite de suport . Atmosfera explozivă Amestec cu aerul, in condiţii atmosferice, a substanţelor inflamabile sub formă de gaz, vapori, ceaţa, praf sau fibre în care, după aprindere, arderea se propaga în ansamblu) amestecului necontrolat (drept condiţii atmosferice normate se consideră presiunile totale ale amestecului cuprinse între 0,8 şi 1,1 bar şi temperaturile cuprinse între -20°C şi + 40°C). Aria periculoasă (datorită atmosferelor explozivă gazoasă) Spaţiul în care, în condiţii normale de funcţionare sau avarie, se pot acumula permanent sau accidental gaze, vapori de lichide sau pulberi combustibile în concentraţii suficiente pentru a da naştere unei atmosfere potenţai explozive (explozii volumetrice). Protecţie antiexplozivă (a unui echipament electric) Execuţia speciala pentru echipamentele care funcţionează în zone cu pericol de explozie în vederea reducerii pericolului de aprindere a amestecurilor explozive de către echipamentele respective. Temperatură maximă de suprafaţă (temperatura limită) Temperatura cea mai înaltă care este atinsă la funcţionarea în condiţiile cele mai defavorabile de funcţionare, de către orice parte sau suprafaţă a unui echipament electric şi care este susceptibilă să producă o aprindere a atmosferei potenţial explozive înconjurătoare. Temperatură de mocniră a prafului în strat Temperatura minimă a unei suprafeţe încălzite aflate în aer liber, pe care praful depozitat în strat de 5 mm ajunge de la sine la o ardere lentă. Pentru grosimi mai mari de straturi, mocnirea poate să aibă loc sub această temperatură. Durată tE Timpul necesar pentru ca o înfăşurare, alimentată în curent alternativ să atingă sub curentul său de pornire, temperatura limită, plecând de la temperatura stabilizată în regim nominal, când funcţionează la o temperatură ambiantă maximă admisă. Influenţe externe Acţiunile factorilor externi asupra instalaţiilor electrice. 4.2. ABREVIERI ŞI SIMBOLURI PE - Conductor de protecţie Conductor prevăzut în anumite măsuri de protecţie împotriva şocurilor electrice . N- Conductor neutru Conductor racordat la punctul neutru al reţelei şi care poate contribui la transportul energiei electrice. PEN - Conductor legat la pământ care îndeplineşte simultan funcţia de conductor de protecţie şi de conductor neutru SEN - Sistem electroenergetic naţional. Constituie infrastructura de bază utilizată în comun de participanţii la piaţa de energie electrică. PATA - Protecţie automata împotriva tensiunilor de atingere PACD - Protecţie automată împotriva curenţilor da defect DOR - Dispozitiv de protecţie la curent diferenţial rezidual TFJS - Tensiunea foarte joasa" da securitate pentru circuite nelegate la pământ TFJP - Tensiunea foarte Joasă de securitate pentru circuite legate la pământ

9

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

4.3. INFLUENŢE EXTERNE . CATEGORII ŞI CLASE DE INFLUENŢE Fiecare condiţie de influenţa externă este notată printr-un cod format dintr-un grup de două majuscule şi o cifră (conform SR CEI 80364-3) aşezate în următoarea ordine şi cu următoarele semnificaţii: Prima literă: categoria generata de influenţe externe: A: Mediu: B: Utilizări: C: Caracteristici constructive ale clădirilor. A doua literă : natura influenţei externe: A; B; C etc., Cifra: clasa influenţei externe: 1; 2; 3 etc. Categoriile de influenţe externe în funcţie de natura lor şi gradul de influenţa (clasa) conform clasificării internaţionale din SR CEI 60364-3 cuprinde şi corespondenţa dintre simbolurile româneşti utilizate. Încadrarea principalelor încăperi ale construcţiilor în categorii şi clase după influenţele externe şi gradele minime de protecţie impuse echipamentelor electrice conform normativelor se face prin asimilare .

5. CONDIŢII GENERALE PRIVIND PROIECTARE ŞI EXECUTAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE 5.1. CONDIŢII GENERALE DE BAZĂ o o

o o o o

o o

o

o o

o

o o

Proiectele de instalaţii electrice se verifică de verificatori de proiectanţi atestaţi conform Legii 10/1996. Începerea execuţiei instalaţiilor electrice este permisă numai după ce investitorul a obţinut avizul tehnic de racordare. Punerea în funcţiune se face numai după controlul execuţiei instalaţiilor electrice de către unităţi autorizate. Este interzisă începerea lucrărilor de instalaţii electrice fără proiecte verificate. Instalaţie electrice se execută de către unităţi atestate. Instalaţiile electrice ia consumator trebuie astfel realizate încât să nu afecteze siguranţa utilizatorilor şi a bunurilor. Instalaţiile electrice trebuie realizate astfel încât să se evite riscul de aprindere a unor materiale combustibile datorită temperaturilor ridicate sau a arcurilor electrice, iar utilizatorii să nu fie în pericol de a suferi arsuri. Conductele active inclusiv conductorul neutru ale circuitelor electrice trebuie să fie izolate şi protejate împotriva supracurenţilor printr-unul sau mai multe dispozitive de protecţie . Instalaţiile electrice trebuie prevăzute la proiectare şi execuţie cu aparate limitatoare de tensiune maximă şi minimă (de ex. relee), astfel încât să se asigure protecţia utilizatorilor împotriva supratensiunilor şi tensiunilor minime . Separarea în vederea întreruperii , verificării , localizării defectelor şi efectuării reparaţiilor la instalaţiile electrice ce trebuie asigurată prin prevederea de dispozitive de separare ( siguranţe fuzibile , cleme cu intrare ieşire , întrerupătoare cu acţionare manuală etc. ) Instalaţiile electrice trebuie dispuse astfel încât să fie excluse orice influenţe între acestea şi celelalte instalaţii ale clădirilor. Dispunerea materialelor şt echipamentelor electrice trebuie astfel realizată încât să asigure spaţiul necesar în vederea executării instalaţiilor electrice şi efectuarea ulterioară a lucrărilor de verificări, înlocuiri, întreţinere şi reparaţii. Caracteristicile materialelor şi echipamentelor trebuie să fie corespunzătoare condiţiilor de alimentare din instalaţia electrică în care sunt utilizate (de ex. tensiunea cea mai ridicată a reţetei trebuie să fie mai mică sau cel mult egală cu tensiunea maximă admisă de echipamente) Toate materialele şi echipamentele electrice trebuie să aibă, prin construcţie, caracteristicile cerute pentru influentele externe din încăperea sau spaţiul respectiv. Toate materialele şi echipamentele electrice trebuie să poată fi identificate prin marcaje clare şi amplasate vizibil în vederea efectuării în condiţii de siguranţă, pentru persoane şi instalaţii , a verificării , reparaţiilor şi înlocuitor.

10

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

5.2. CONDIŢII GENERALE COMUNE PENTRU MATERIALE ŞI ECHIPAMENTE Caracteristicile generate ale materialelor şi echipamentelor electrice şi modul lor de instalare trebuie alese astfel încât să fie asigurată funcţionarea în bune condiţii a instalaţiei electrice şi protecţia utilizatorilor si bunurilor în condiţiile de utilizare solicitate de beneficiar (tehnolog) şi ţinându-se seama de influenţele externe. Materialele si echipamentele nou utilizate în instalaţiile electrice trebuie să fie agrementate tehnic, conform Legii nr. 1071995 privind calitatea în construcţii şi certificate conform Legii protecţiei muncii nr. 90/1996. Toate materialele şi echipamentele electrice trebuie să corespunda standardelor şi reglementărilor în vigoare şi să fie instalate şi utilizate în condiţiile prevăzute de acestea. Încadrarea în clase de combustibilitate a materialelor se face în conformitate cu prevederile reglementarilor specifice. Toate materialele folosite pentru protecţie (tuburi, plinte, canale,etc.) izolare (ecrane), mascare (plăci, capace, dale etc.) suporturi (console, poduri, bride, cleme etc.) trebuie să fie incombustibile, clasa CA1 (C0) sau greu combustibile, clasele CA2a (C1) şi CA2b (C2). Materialele şi echipamentele electrice se aleg ţinându-se seama de tensiune, curent si frecvenţă. Puterea, curentul de scurtcircuit, factorul de putere, regimul de lucru (continuu, intermitent) precum şi alte caracteristici particulare, trebuie luate în consideraţie la alegerea materialelor şi echipamentelor, conform indicaţiilor producătorilor. Materialele şi echipamentele electrice se aleg cu anumite clase de protecţie împotriva şocurilor electrice , în funcţie de mijloacele de protecţie aplicate . Dacă într-un spaţiu se execută mai multe influenţe externe , caracteristicile materialelor şi echipamentelor electrice se aleg astfel încât să fie satisfăcute toate condiţiile . Caracteristicile materialelor echipamentelor electrice alese în funcţia de influenţele externe, trebuie să asigure funcţionarea lor corectă cu menţinerea integrităţii (fără deteriorări datorate şocurilor mecanice, căldurii, coroziunii, etc.) şi să garanteze prin aceasta fiabilitatea măsurilor de protecţie împotriva tocurilor electrice în care ele sunt incluse. Caracteristicile echipamentelor electrice alese nu trebuie să provoace efecte dăunătoare altor echipamente electrice sau să afecteze buna funcţionare a sursei de alimentare. 5.3. CONDIŢII DE AMPLASARE ŞI MONTARE A INSTALAŢIILOR ELECTRICE . DISTANTE MINIME. Conductoarele electrice , tuburile de protecţie şi barele , se amplasează faţă de conductele altor instalaţii şi faţă de elementele de construcţie, respectându-se distanţele minime din tabelul 3.1. Pentru cablurile electrice se vor respecta distanţele prevăzute în normativul PE 107. Conductoarele , barele , tuburile etc. se pot dispune pe trasee comune cu traseele altor instalaţii cu condiţia ca instalaţia electrică să fie dispusă : o deasupra conductelor de apă , canalizare şi de gaze petroliere lichefiate ; 0 o sub conductele de gaze şi sub conductele calde ( cu temperaturi peste + 40 C ). Pe toate porţiunile de traseu pe care nu pot fi respectate condiţiile şi distanţele minime din tabelul 3.1 se vor lua măsuri constructive de proiecte prin prevederea de separări, izolaţii termice, ţevi metalice etc. ce vor depăşi cu minim 0,50 m de o parte şi de alta. porţiunea de traseu protejată. Amplasarea instalaţiilor electrice în structura de rezistenţă a construcţiilor se admite numai în condiţiile prevăzute de normativul P 100. Trebuie evitată amplasarea instalaţiilor electrice pe trasee comune cu acelea ale altor instalaţii sau utilaje care ar putea să le pericliteze în funcţionare normală sau în caz de avarie. Nu se admite amplasarea instalaţiilor electrice sub conducte sau utilaje pe care se poate să apară condens. Fac excepţie instalaţiile electrice în execuţie închisă cu grad de protecţie minim IP 33, realizate din materiale rezistente la astfel de condiţii (de ex. cabluri sau cordoane în execuţie grea pentru instalaţii electrice mobile, aparate cu grad minim IP 33 cu carcasa din materia) plastic etc.). Se interzice amplasarea instalaţiilor electrice în interiorul canalelor de ventilare . Montarea în contact direct cu materiale combustibile se admite numai pentru : cabluri rezistente la foc ( conform PE 107 ), cu izolaţie şi manta din materiale electroizolante , tuburi şi plinte metalice sau din materiale electroizolante greu combustibile de clasa CA2a(C1) şi CA2b(C2) aparate şi echipamente electrice cu grad de protecţie minim IP 54. Montarea pe materiale combustibile a conductelor electrice cu izolaţie normală , a cablurilor fără întârziere la propagarea flăcării , a tuburilor din materiale plastice , a aparatelor şi echipamentelor electrice cu gard de protecţie inferior IP 54, se face interpunând materiale între acestea şi materialul combustibil sau elemente de distanţare care pot fi : 11

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

straturi de tencuială de min .1 cm grosime sau plăci din materiale electroizolante incombustibile cu grosime de min. 0,5 cm , cu o lăţime care depăşeşte cu cel puţin 3 cm pe toate laturile elementul de instalaţie electrică . o elemente de susţinere din materiale incombustibile ( de ex. console metalic etc. ) care distanţează elementele de instalaţie electrică cu cel puţin 3 cm faţă de elementul combustibil . Se interzice montare directă pe elemente de construcţie din materiale combustibile de clasa CA2c (C3) şi CA2(C4) a cablurilor armate sau nearmate cu sau fără întârziere la propagarea flăcării ( conform PE 107 ) , conductoarelor electrice neizolate sau cu izolaţie din materiale combustibile, şi a aparatelor şi echipamentelor electrice cu grad de protecţie mai mic decât IP 54. o

Tabelul 3.1. Distanţe minime admise pentru protecţie şi răcire între conductoare ,bare ,tuburi şi accesorii şi până la elementele de instalaţii şi construcţii.

Elementul de la care se măsoară distanţa

1 Conductoare neizolate 4 montate pe izolatoare , pe pereţi la interior Conductoare izolate montate pe izolatoare , pe pereţi la interior Bare electrice montate pe izolatori Tuburi şi ţevi de protecţie montate : - aparent în ghene - sub tencuială înglobate Conducte cu izolaţie şi manta montate ; - aparent - sub tencuială Cabluri

12

Conductoare, bare, tuburi ( ale aceluiaşi circuit sau din circuite diferite )

Distanţe minime (cm ) Conducte sau instalaţii cu fluide Conducte sau incombustibile instalaţii cu fluide combustibile

Trasee paralele

Inter secţi i

Reci 0 Ts +40 C Trasee Intersecţii Paralele 4 5

Calde 0 T +40 C Trasee Intersecţii paralele 6 7

2

3

10

10

10

10

10

5

5

5

5

5

5

5

5

Elemente de construcţii

Intersecţii

Trasee Paralele

Intersecţii

8

9

10

11

10

100

100

10

20

200

150

50

50

5

10

5

5

50

50

5

10

Trasee Paralele

0

0

5

3

100

50

10

5

0

0

0

5

3

20

5

10

5

0

0 0

0 0

5 5

3 3

100 20

50 5

10 10

5 5

0 0

Conform Normativului P 107

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Tub Met. 0 tub PVC 3

3 3

5.4. CONDIŢII PENTRU ALIMENTAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE Branşamente electrice aeriene se proiectează şi se execută respectându-se condiţiile prevăzute în normativul PE 106, iar branşamentele electrice subterane , respectându-se condiţiile prevăzute în normativul PE 107. Modul de racordare la reţeaua de distribuţie se stabileşte de către furnizorul de energie electrică .Prevederea alimentării de rezervă cu energie electrica pe lângă alimentarea de baza cu energie electrică, la consumatori, este obligatorie în următoarele cazuri: o la consumatori industriali şi similari , cu receptoare care trebuie să funcţioneze fără întrerupere, în conduite date în normativul PE 124. o la consumatori echipaţi cu instalaţii electrice pentru prevenirea şi stingerea incendiilor şi la consumatori prevăzuţi cu iluminat de siguranţa, în cele date în acest normativ (subcap.7.5, 7.13). Justificat, se poate prevedea la consumator alimentare de rezerva pe alimentarea de bază şi în alte cazuri decât cele menţionate mai sus, în cele prevăzute în normativul PE 124, cu acordul investitorului. Alimentarea de rezerva de siguranţa se realizează cu: o baterii de acumulatoare; o pile electrice sau surse neîntreruptibile (UPS); o generatoare independente de alimentarea norma; Trecerea la alimentarea de rezervă se face : o manual , comutarea fiind făcută de un operator sau o automat , fără intervenţie unui operator . Alimentarea de rezervă cu comutare automată, după durata de are poate fi:  fără întrerupere, alimentare automată care poate fi asigurată în mod continuu, în condiţii specifice privind perioada de tranziţie ;  cu o întrerupere foarte scurta, durata de comutare fiind mai mică de0,15 s;  cu o întrerupere scurtă,durata de comutare fiind mai mici de 0,5s;  cu o întrerupere medie, durata de comutare fiind mai mică de 15 s;  cu o întrerupere lungă, durata de comutare fiind mai mare de 15 s. Atunci când întreruperea alimentarii cu energie electrică poate avea consecinţe foarte grave, punând în pericol viaţa oamenilor (de ex. în blocul operator din spitale, centrul de dirijare ai zborurilor etc.), se recomandă ca alimentarea de rezervă să se facă în schema IT (fig.3.7). Alegerea caracteristicilor alimentarii de rezervă cu energie electrică( sursă , comutarea, durate de comutare) se face de către proiectant împreună cu tehnologul şi investitorul astfel încât să fie respectate condiţiile de siguranţă impuse. La consumatori alimentaţi direct din reţeaua furnizorului de energie electrică , instalaţiile electrice se execută cu distribuţie monofazată, pentru valori ale curenţilor pană la 30 A şi cu distribuţie trifazată, pentru situaţie în care curentul în regim monofazat este peste 30 A. Fac excepţie de la această prevedere instalaţiile electrice pentru alimentarea receptoarelor monofazate speciale, cu valori ale curenţilor peste 30 A (de ex. transformatoare de sudare), care pot fi alimentate monofazat dar numai cu avizul furnizorului de energie electrice. Coloanele electrice care pleacă din branşamente clădirilor de locuit , comerciale , social – culturale şi administrative , se proiectează şi se execută , respectându-se pe lângă condiţiile din prezentul normativ şi condiţiile din normativul PE 155. Pe instalaţiile electrice de lumină şi forţă se prevede tablou electric de distribuţie comun , cu următoarele excepţii :  dacă se aplică tarife diferenţiate pentru consumatorul de energie electrică ,  dacă funcţionează receptoarele de forţă provoacă fenomene supărătoare în instalaţiile de lumină( de ex. pâlpâiri, scăderea fluxului luminos );  dacă este necesară separarea instalaţiilor tehnologice din considerente de siguranţă sau din considerente economice. La proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice trebuie respectate condiţiile din HG 170/99 referitoare la obligativitatea prevederii la consumator a aparatelor de înregistrare a cantităţii de energie consumată şi a aplicării, atunci când este cazul, a măsurilor pentru îmbunătăţirea factorului de putere şi pentru limitarea regimului deformat . Amplasarea contoarelor de energie electrică la blocuri de locuinţe trebuie să permită înregistrarea şi citirea consumului, fără ca acestea să fie condiţionate de prezenţa sau acceptul abonatului. Repartizarea pe faze şt respectiv pe circuite de alimentare a receptoarelor electrice, trebuie să se facă astfel încât să se asigure o încărcare cât mai echilibrata a acestora.

13

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

5.5. SCHEME DE LEGARE LA PĂMÂNT Schemele de legare la pământ pot fi de trei tipuri principale: TN, TT şi IT, simbolurile literare utilizate pentru notarea tor având următoarele semnificaţii: Prima literă, se referă la situaţia reţelei de alimentare în raport cu pământul:  T - legarea directa la pământ a unui punct activ - neutrul. în căzut în care acesta este accesibil sau a unui conductor de fază, în cazul în care neutrul nu este accesibil;  I - izolarea tuturor părţilor active faţă de pământ, sau legarea la pământ a unui punct printr-o impedanţă de valoare foarte mare. A doua literă, se referă ia situaţia maselor instalaţiei electrice în raport cu pământul;  T - legarea direct la pământ a maselor instalaţiei , independent de eventuala legare la pământ a unui punct ai alimentării;  N - legarea directă a maselor la punctul de alimentare legat la pământ; în curent alternativ, punctul de legare la pământ este în mod normal punctul neutru; iar In cazuri speciale, punctul de legare la pământ poate fi un conductor de fază. Alte litere, se referă la dispunerea conductorului neutru şi a conductorului de protecţie în schema TN:  S - schemă TN în care funcţia de protecţie este asigurată printr-un conductor PE separat de conductoarele active, legat la pământ (în curent alternativ).  C - schemă TN în care funcţiile de neutru şi de protecţie pot fi combinate într-un singur conductor (PEN). Schema TN are un punct al alimentării legat direct la pământ, masele instalatei fiind legate în acest punct prin conductoare de protecţie. în această schemă, curentul de defect între fază şi masa este un curent de scurtcircuit. Se disting trei tipuri de scheme TN In funcţie de dispunerea conductorului neutru si a conductorului de protecţie: Schema TN-S, în care un conductor de protecţie distinct este utilizat pentru întreaga schemă (fig.3.1); se utilizează:  când trebuie separate PE de N pentru asigurarea funcţionării protecţiei;  la ultimul tablou spre consumator; Schema TN-C, în care funcţiile de neutru şi de protecţie sunt combinate într-un singur conductor pentru întreaga schemă {fig. 3.2); Schema TN-C-S, în care funcţiile de neutru şi de protecţie sunt combinate într-un singur conductor pe o porţiune a schemei (fig. 3.3).

SCHEMA TN – S

Fig. 3.1.

14

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

SCHEMA TN – C

Fig. 3.2. Schema TT ( fig. 3.4 şi 3.5 ) are un punct al alimentării legat direct la pământ , masele instalaţiei electrice fiind legate la prize de pământ independente din punct de vedere electric de priză de pământ a alimentării .În această schema curenţii de defect fază – masă , pentru intensităţi chiar mai mici decât ale unui curent de scurt circuit , pot fi suficient de mari pentru a provoca apariţie unei tensiuni de atingere periculoasă .

SCHEMA COMBINATĂ TN – C- S

Fig. 3.3.

15

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

SCHEMA TT

Fig. 3.4. În schema IT ( fig. 3.6. şi 3.7.) toate active sunt izolate faţă de pământ sau legate la pământ prin intermediul unei impedanţe Z de valoare mare, masele instalaţiei electrice fiind legate la pământ .În această schemă ,un curent rezultat dintr-un prim defect fază – masă are o intensitate suficient de mică încât nu poate provoca nici o tensiune de atingere periculoasă .Se utilizează numai cu dispozitiv de control permanent al izolării neutrului faţă de pământ , cu declanşarea automată în caz de defect .

SCHEMA TT

Fig. 3.5.

16

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

SCHEMA IT cu neutru distribuit

Fig. 3.6. În schema IT limitarea curentului rezultat în cazul unui singur defect se obţine fie prin absenţa legăturii la pământ a alimentării , fie prin intercalarea unei impedanţe între un punct al alimentării ( în general neutrul ) şi pământ suficient de mari care să limiteze curentul de defect la valori cuprinse între 150….230 mA pentru a permite funcţionarea schemei de semnalizare a defectului .

SCHEMA IT fără neutru distribuit

Fig. 3.7.

17

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

6. PROTECŢII ŞI MĂSURI DE PROTECŢIE 6.1. PROTECŢIA ÎMPOTRIVA ŞOCURILOR ELECTRICE Condiţii generale În instalaţiile electrice trebuie să sa aplice măsuri pentru protecţia utilizatorilor (persoane şi animale domestice sau de crescătorie), împotriva şocurilor electrice datorate atingerii directe sau indirecte. Masurile de protecţie se aleg avându-se în vedere particularităţile lor, posibilităţile de aplicare în funcţie de influenţele externe şi tipul instalaţiei, echipamentului, aparatului etc. În toate situaţiile în care se pot aplica mai multe măsuri de protecţie , soluţia se va alege pe criterii tehnico-economice la aceeaşi eficienţă . Masurile de protecţie diferite aplicate în aceeaşi instalaţie nu trebuie să se influenţeze sau să se anuleze reciproc , respectându-se şi prevederile din NSSMUEF 111- NORME SPECIFICE DE SECURITATE A MUNCII LA UTILIZAREA ENERGIEI ELECTRICE ÎN MEDII NORMALE. Măsurile de protecţie pot fi realizate fie prin însăşi construcţia materialului sau echipamentului utilizat, fie prin aplicarea unei măsuri de protecţie ta executarea instalaţiei, fie printr-o combinare a acestora. Măsurile de protecţie trebuie alese şi aplicate astfel încât să fie sigure şi durabile în timp.

6.2. PROTECŢIA ÎMPOTRIVA ATINGERII DIRECTE ŞI INDIRECTE Protecţia împotriva atingerilor directe şi indirecte se va considera asigurată dacă se va aplică măsura de protecţie "alimentare la tensiune foarte joasă de securitate" (TFJS, TFJP), conform SR CE 60 364-4-41, în următoarele condiţii :  tensiunea cea mei ridicată a circuitului va fi sub limita superioară a domeniului I de tensiune (50 V c.a. şi 120 V c.c.) conform tabelelor 4.1 .A şi 4.1.B;  sursa de alimentare va fi o sursă de protecţie (siguranţă) care îndeplineşte prevederile de la art. 4.1.7. Tabelul 4.1.A Domenii de tensiune în curent alternativ Domeniul Sisteme legate la pământ Sisteme izolate de tensiune faţă de pământ * ( scheme TT şi TN ) (scheme IT) I II

Între faze şi pământ U  50 50  U  600

Între faze U  50 50  U  1000

Între faze U  50 50  U  1000

U- Tensiunea nominală a instalaţiei , în V; (*) – Dacă neutrul este distribuit , materiale şi aparatele alimentate între fază şi neutru se aleg astfel încât izolaţia lor să corespundă tensiunii între faze . Tabelul 4.1.B Domenii de tensiuni în curent continuu Domeniul Sisteme legate direct la pământ de tensiune Între pol şi pământ Între poli I II

U  120 120  U  900

U  120 120  U  1500

Sisteme izolate * faţă de pământ Între poli U  120 120  U  1500

U- Tensiunea nominală a instalaţiei , în V; (*) – Dacă este distribuit conductorul median (M) , echipamentele alimentate între poli şi median (M) sunt alese astfel încât izolaţia lor să corespundă tensiunii dintre poli. Valorile din acest tabel se referă la curent continuu neted (filtrat) . Această clasificare a domeniilor de tensiune nu exclude posibilitatea introducerii de limite intermediare pentru anumite situaţi de instalare . Sursele de siguranţă pentru alimentarea la TFJS sau TFJP trebuie să fie de următoarele tipuri: a) transformator de separare (SR EN 50742/98) sau transformator cu înfăşurări separate între ele asigurând o separare de siguranţa între circuitele primar şi secundar astfel încât în arcuitele TFJS si 18

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

TFJP să nu apară o tensiune mai mare decât valorile indicate în domeniu I din tabelele 4.1 şi a cărui tensiune primară să fie de cel mult 1000 V; b) sursa de curent cu un grad de siguranţă echivalent cu al sursei de la pct. a, (de ex. separate, grup motor - generator cu înfăşurări separate electric); dacă caracteristicile lor şi valorile de încărcare sunt comparabile cu acelea ale transformatorului de separare); c) sursa electrochimică (acumulatoare) sau o altă sursă ce nu depinde de circuitele tensiune ridicată ( ex. grup motor termic - generator); d) dispozitive electronice în care s-au luat măsuri constructive care asigură chiar în caz de defect intern în acest dispozitiv, ca tensiunea la bornele de ieşire să nu fie mai mare decât limita superioară a domeniului I de tensiune ( vezi tab. 4.1.A şi 4.1.B ) . La instalarea circuitelor de TFJS ţi TFJP trebuie respectate următoarele condiţii: a) părţile active ele circuitelor de TFJS să nu fie în legătură cu părţile active sau conductoarele de proiecţie a!e altor circuite sau cu pământul; b) masele materialelor si echipamentelor electrice să nu fie legate la pământ 18 vreun conductor de protecţie sau cu masele altor instalaţii sau cu masele altor instalaţii sau cu elemente conductoare pentru circuitele TFJS; c) între partite active ale circuitelor TFJS şi TFJP şi cele ale circuitelor de tensiune mai ridicata să Se luate măsuri constructive de protecţie pentru a se asigura o separaţie cel puţin echivalentă cu aceea existentă între circuitele primare şi secundare la un transformator de separare; d) pentru circuite de TFJS şi TFJP se recomandă să se utilizeze conducte electrice distincte; e) folosirea în comun a unui cablu multifilar fără nici un înveliş metalic sau conductoare izolante montate în tuburi izolante, se admite cu condiţia ca toate circuitele să aibă o izolaţie corespunzătoare pentru tensiunea cea mai mare din circuitele din tub sau cablu, fiecare circuit să aibă la originea sa protecţie împotriva suprasarcinilor şi materialele să fie corespunzătoare tuturor condiţiilor de influenţe externe la care acestea sunt supuse; f) pe circuitul de alimentare al sursei să se prevadă un întreruptor iar pe circuitul primar şi pe cel secundar se vor prevedea dispozitive de protecţie (siguranţe) pe ambele conductoare ale circuitului; g) prizele de curent de TFJS şl TFJP trebuie să fie marcate distinct prin etichete fixate sigur sau prin mijloace adecvate sau să nu permită constructiv decât conectarea fişelor circuitelor TFJS şi TFJP; h) prizele de TFJS să nu aibă contact de protecţie; i) transformatoarele sau grupurile de motor - generator trebuie să îndeplinească condiţiile impuse clasei II de protecţie (masele şi miezurile nelegate la pământ) şi de regulă , cele executate în clasa I să nu fie amplasate în locuri „ foarte periculoase „ definite conform STAS 8275. j) dacă tensiunea nominală a circuitelor este mai mare de 50 V c.a. sau 120V c.c. , toate părţile active trebuie să fie protejate împotriva atingerilor directe prin bariere sau învelişuri cu gradul de protecţie minim IP 2XX sau să fie izolate , izolaţia putând suporta tensiunea de 500 V timp de 1 min.

6.3. PROTECŢIA ÎMPOTRIVA ATINGERILOR DIRECTE Toate materialele si echipamentele electrice trebuie să aibă asigurata protecţia împotriva atingerii directe a părţilor active. Necesită numai parţial astfel de măsuri, instalaţie electrice din încăperile sau spaţiile pentru servicii (echipamente) electrice, daca sunt deservite de personal instruit sau calificat (clasele BA 4 şi BA 5 (EE)) şi daca au fost respectate Normele Generate de Protecţie a Muncii si reglementările specifice în ceea ce priveşte:  condiţiile referitoare la marcarea încăperilor sau spaţiilor;  instalarea de obstacole sau distanţarea faţa de părţile care în încăperile pentru echipamente electrice neînchise ;  distanţele şi înălţimile minime pentru spaţii de circulaţie şi manevră. Protecţia împotriva atingerilor directe trebuie să se realizeze prin una din următoarele măsuri:  izolarea părţilor active;  prevederea de carcase în interiorul cărora să se săseasca părţile active;  instalarea unor bariere sau obstacole care sa împiedice atingerile întâmplătoare cu părţile active;  amplasarea părţilor active în afara zonei de accesibilitate;  dispozitive de curent diferenţial rezidual cu I  30 mA, ca măsură suplimentară . Protecţia prin izolarea părţilor active trebuie să se realizeze prin acoperirea completă a părţilor active cu o izolaţie care să aibă caracteristici corespunzătoare în condiţiile de solicitare mecanica, termică, electrică etc., din exploatare. Vopselele, lacuri şi produsele analoge nu se vor considera izolaţii cu caracteristici corespunzătoare în cazul protecţiei împotriva atingerilor directe.

19

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Protecţia prin carcase se realizează astfel încât în mod permanent să nu fie posibilă atingerea părţilor active datorită naturii, amplasării, fixării, rezistenţei mecanice şi eventual şi a caracteristicilor izolante ale acestora, în condiţii normale de exploatare. Pentru ca protecţia prin „carcase” să fie completă, trebuie îndeplinite următoarele condiţii: a) Gradul de protecţie al învelişurilor (carcaselor) exterioare să fie cel puţin IP 2XX iar între obstacole şi partea activă distanţa minima să fi de min. 40 mm. Nu este necesar să fie respectată această distanţă dacă părţile activa sunt mecanic solidare cu obstacolele sau obstacolele sunt din material izolant nu sunt acoperite cu un înveliş izolant. b) Suprafeţele superioare ale învelişurilor (carcaselor) din materiale neizolante, uşor accesibile (de ex. învelişurile pe care se poale circula) vor avea gradul de protecţie IP 4XX. c) Învelişurile (carcasele) vor fi fixate sigur şi trebuie să aibă, în funcţie de materialul, dimensiunile şi dispunerea lor, suficientă rezistenţa mecanica pentru a suporta solicitările în funcţionare normală. d) Desfacerea sau scoaterea învelişurilor (carcaselor) nu trebuie să fie posibilă decât cu o cheie sau cu o sculă numai după scoaterea de sub tensiune a părţilor active protejate prin aceste bariere sau învelişuri. Tensiunea nu trebuie să poată fi restabilită decât după remontarea barierelor sau învelişurilor sau să fie prevăzut un al doilea obstacol care să nu poată fi scos decât cu o cheie o sculă şi care să constituie o protecţie parţială . Protecţia prin „bariere sau obstacole” se aplică numai în încăperi pentru echipamente electrice fi poate constitui un mijloc de protecţie parţial dacă este realiza astfel încât împiedică: o fie o apropiere întâmplătoare de părţile active (de ex. prin balustrade sau panouri grilaj); o fie contacte întâmplătoare cu pârtie active, in cursul operaţiilor de întreţinere sau exploatare (de ex. prin ecranarea sau protecţia aparatelor de separare). Protecţia prin "amplasarea în afara zonei de accesibilitate” poate asigura numai o protecţie parţială. Conform acestei măsuri, partite active simultan accesibile ce se găsesc la potenţiale diferite vor fi amplasata astfel încât să nu se găsească în interiorul zonei da accesibilitate. Două părţi active simultan accesibile se vor considera două părţi active aflate la o distanţă mai mică de 2,5 m pe verticală, conform SR CEI 6034-4-4. Daca în încăperea respectivă se transportă sau sa manipulează obiecte sau scufe din materiale conductoare, distanţa se va mări corespunzător. Dacă suprafaţa pe care se stă sau sa circulă de obicei este limitată printr-un obstacol (de ex. balustrade, panouri - grilaj care asigură un grad de protecţie mai mic decât IP 2XX, distanţate ce limitează zona de accesibilitate la atingere , se vor măsura de la acest obstacol . În cazurile în care se cere o siguranţă mărită (de ex. în condiţii de pericol de incendiu), măsurile de protecţie împotriva atingerilor directe trebuie completate cu dispozitive diferenţiale de protecţie de înaltă sensibilitate, cu un curent nominal (de funcţionare) de max. 30 mA.

6.4. PROTECŢIA ÎMPOTRIVA ATINGERILE INDIRECTE Masuri de protecţie împotriva atingerilor indirecte trebuie luate în cazurile în care există pericolul ca utilizatorii să intre simultan în contact cu o masă şi un element conductor, între care, ca urmare a unui defect, poate să apară o diferenţa de potenţial periculoasă. Fac excepţia şi nu necesită aplicarea de măsuri de protecţie împotriva atingerilor indirecte: a) Materialele si echipamentele electrice fixe şi cele mobile utilizate la post fix, dacă satisfac simultan următoarele condiţii: o sunt situate în încăperi cu prezenţă neglijabilă a apei, din clasa AD1 (U0)încadrate în „locuri puţin periculoase”, definite conform STAS 8275; o sunt amplasate la distanţe mai mari de 0,8 m de toate elementele conductoare în legătură cu pământul. Dacă totuşi două mase ale echipamentelor fixe sau mobile pot fi atinse simultan trebuie luate masuri de protecţie împotriva atingerilor indirecte b) Materialele si echipamentele electrice fixe şi cele mobile cu tensiunea nominală da lucru sub valorile tensiunilor de atingere şi de pas maxim admise. c) Tuburile de protecţie metalice sau alte carcase metalice de protecţie de clasă II de protecţie, dacă se găsesc la un capăt în contact permanent, de rezistenţa neglijabilă (de ex. îmbinare prin filetară) cu o masă legată la un conductor de protecţie şi tuburile metalice utilizate pentru protecţia trecerilor prin elemente da construcţie. d) Afte materiale şi echipamente prevăzute In standardul da condiţii speciale sau în reglementări specifice . Protecţie împotriva atingerilor indirecte se poate realiza prin: A. Măsuri de protecţie "fără întreruperea alimentării'” care cuprind următoarele mijloace: o folosirea materialelor si echipamentelor de clasa II (SR CE! 60536) sau echivalenta; o izolarea amplasamentelor, conform SR CEI 80 364-4-41; 20

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

o separarea de protecţie; o executarea de legături de echipotenţializare locala. B. Măsuri de proiecte prin 'întreruperea automată a alimentarii, folosind dispozitive de proiecţie. Măsura de protecţie împotriva atingerilor indirecte „fără întreruperea automată a alimentării „ este indicata de exemplu pentru echipamentele electrice care cer o funcţionare fără întreruperi, chiar la un prim defect de izolaţie, fără a periclita viata oamenilor (de ex în laboratoare de încercări, în unele procese de producţie). Protecţia prin „folosirea materialelor şi echipamentelor din clasa II de protecţie" se aplică prevăzând astfel de mijloace sau echivalent» (cu dubla izolaţie prin construcţie) şi respectând şi următoarele condiţii de utilizare: a) părţile active conductoare accesibile ţi părţile intermediare ale echipamentelor nu trebuia legate la nici un conductor de protecţie; b) instalarea echipamentelor (fixarea, racordarea lor etc.) se face fără a afecta în vreun fel dubla izolaţie cu care este prevăzut echipamentul; c) verificarea stării dublei izolaţii (izolaţiei suplimentare) se face periodic; d) în normele de produs trebuie precizat că echipamentele fac parte din clasa II de protecţie şi au fost certificate ca atare. Protecţia prin „izolarea amplasamentului" se realiză în timpul executării instalaţiei electrice în cazul materialelor şi echipamentelor care au numai izolaţie principală, prin acoperirea cu o izolaţie suplimentară realizată ca un înveliş pe toate părţile sau printr-o carcasa metalică acoperită cu material izolant la interior si la exterior, în următoarele condiţii: a) învelişul trebuie astfel realizat încât să aibă un grad de protecţie minim 2XX şi să acopere toate părţile active, putând suporta toate solicitările (mecanice, electrice, termice. etc.) în funcţionare normala, tensiunea de încercare va fi de 2500 V (între părţile active şi părţi metalice exterioare) pentru o tensiune nominală de max. 500 V şi rezistenţa de izolaţie trebuie să fie mai 7 M . b) învelişul nu va fi traversat de elemente conductoare care ar putea un potenţial dintr-o parte în alta ; c) dacă învelişul are un capac ce poate fi scos fără ajutorul unei scule speciale , trebuie prevăzut cu un ecran izolant pentru protecţia împotriva atingerii întâmplătoare nu numai a părţilor active ci şi a părţilor intermediare accesibile numai dacă învelişul este deschis şi acest ecran trebuie să poată fi scos numai cu o sculă specială; d) masele din interiorul învelişului nu vor fi legate la conductorul de protecţie şi nici aparatele, chiar dacă au bornă de protecţie; se admite trecerea conductoarelor de protecţie ale unor aparate din exteriorul învelişului, cu condiţia ca acestea să fie marcate corespunzător şi izolate în interiorul lui ( inclusiv bornele de protecţie ) în aceleaşi condiţii ca şi părţile active; e) marcajul de legare la pământ va fi anulat vizibil daca există pe borne şi aparate; f) învelişul nu trebuie să deranjeze buna funcţionare materialelor sau a echipamentelor astfel protejate. Protecţia prin „izolarea amplasamentului" se aplică numai în încăperi din clasa AD1 (U0), în care pardoseala şi pereţii sunt izolanţi şi în care trebuie îndeplinite una sau mai multe din următoarele condiţii: a) masele fixe sunt dispuse la distanţe de peste 2 m pe orizontală şi 2,5 m pe verticală astfel încât nu există pericolul unui contact simultan cu o masă si un element conductor oarecare, în cazul în care acestea s-ar putea găsi la potenţiale diferite datorită unui defect de izolaţie a părţilor active , această distanţă se poate reduce la 1,25 m în afara zonei de accesibilitate la atingere. b) nu sunt prevăzute nici un fel de conductoare de protecţie c) izolaţia trebuie să aibă o rigiditate mecanică suficientă şi să poată suporta o tensiune de încercare de cel puţin 2000 V .Curentul de fugă nu trebuie să fie mai mare de 1 mA în condiţii normale de utilizare . Protecţia prin "separarea electrică de protecţie ”a circuitelor se realizează prin intercalarea între reţeaua de alimentare şi receptoare a unui element intermediar care poate fi: o transformator de separare cu Înfăşurări distincte si izolaţie întărită, asigurând o separare de siguranţa echivalentă între circuitul primar şi secundar şi cu tensiunea primară de maxim 1000 V; o grup motor-generator cu înfăşurări distincte electric, asigurând o separare de siguranţa între circuitul primar şi secundar, echivalentă cu cea a unui transformator de separare. La aplicarea măsurii „separare de protecţie” se respectă următoarele condiţii de instalate: a) sursele de separare vor fi de clasa II de protecţie sau vor fi instalate conform prevederilor de ta ari 4.1.20 (măsura "izolare suplimentara"); b) tensiunea nominală a circuitului separat va fi de maxim 500 V; c) circuitul separat nu va avea nici un punct comun cu alt circuit şi nici un punct legat la pământ; d) arcuitul separat va fi pozat în tub separat sau să fie executat cu cablu distinct si va fi asigurat cu o protecţie proprie la suprasarcini; 21

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

e) distribuţiile fixe vor fi executate cu conductoare izolate, pozate în tuburi de protecţie sau în cabluri fără nici un înveliş metalic şi aparatele de instalaţii ; (cutii de derivaţii sau conexiuni, prize etc.}, vor fi cu carcasa din material izolant; f) masele circuitului separat nu vor fi legate nici ta pământ nici ta masele altui circuit; g) dacă circuitul alimentează un singur aparat, masa sa nu va fi legată la un conductor de protecţie; h) se admite şi alimentarea dintr-o singura sursă de separare a mai multor aparate, daca se respectă simultan următoarele condiţii: o masele circuitelor separate trebuie legate între ele prin conductoare de analizare a potenţialelor; aceste conductoare nu vor fi legate la pământ, la alte conductoare de protecţie, la masele altor circuite sau la elemente conductoare ; o prizele trebuie să fie cu contact de protecţie şi la acestea se leagă conductoarele de egalizare a potenţialelor menţionate anterior; la cablurile flexibile aceste conductoare vor fi cuprinse în cablu; o se prevede un dispozitiv de protecţie care să semnalizeze primul defect de izolaţie la masă şi care să deconecteze în maximum 5 s din momentul apariţiei celui de al doilea defect de izolaţie ta altă masă. În cazul echipamentelor electrice portabile se vor respecta şi prevederile STAS 12216. Protecţia prin legături tocate de egalizare a potenţialelor, fără lagăre la pământ poate asigura numai o protecţie parţială şi are un domeniu limitat de aplicare, la locuri de muncă de mică întindere, unde trebuia împiedicată apariţia tensiunilor de atingere periculoase şi nu se poate realiza o protecţie împotriva atingerilor indirecte prin deconectarea automată a alimentării . În cazul folosirii acestui mijloc de protecţie se iau măsuri pentru evitarea expunerii unei persoane care vine din afară în amplasamentul respectiv, la diferenţe de potenţial periculoase. Protecţia împotriva atingerilor indirecte prin întreruperea automată alimentării, trebuie astfel realizată încât să întrerupă automat circuitul ca urmare a unui defect Intre o parte activă şi o masă a circuitului sau a echipamentului, astfel încât să nu se poată menţine o tensiune de atingere prezumată mai mare de 50 V c.a sau 120 V c.c. un timp suficient pentru crearea unui risc fiziopatologic periculos asupra unei persoane. În condiţii speciale se impun valori de 25 V c.a. şi de 50Vc.c. Protecţia împotriva atingerilor indirecte prin întreruperea automata a alimentării se realizează cu : o dispozitive automate de protecţie împotriva supracurenţilor, o dispozitive automate de protecţie la curent diferenţial rezidual (DOR). Este necesară folosirea PACD cu DDR în cazul în care:  nu sunt asigurate condiţiile de declanşare în timp util prin protecţiile la suprasarcină şi la scurtcircuit (de ex. cazurile circuitelor electrice de impedanţă mare - conductoare lungi şi/sau cu secţiune relativ mică);  circuitele alimentează receptoare care trebuie să rămână în funcţiune nesupravegheate de personal. La alegerea dispozitivului de protecţie se ţine seama de tipul schemei de legare la pământ. În reţele legate la pământ (schemele TT şi TN) se aplică protecţia prin întreruperea automată alimentării iar în ele izolate faţă de pământ (IT), protecţia prin întreruperea automată a alimentării şi semnalizare la primul defect, respectându-se următoarele condiţii generale:  toate masele instalaţiei trebuie legate la un conductor de protecţie, cu excepţia acelora pentru care s-a aplicat ca măsură de protecţie TFJS sau TFJP sau una din măsuri de protecţie fără întrerupere automata a alimentării;  masele care pot fi simultan accesibile se leagă prin conductoare de protecţie ia aceeaşi priză da pământ, chiar dacă fac parte din instalaţi diferite;  toate masele unei aceeaşi instalaţii vor fi legate prin conductoare de protecţie la aceeaşi priză de pământ;  masele care nu sunt simultan accesibile în schemele IT pot fi legate la prize diferite de pământ numai dacă toate masele asociate aceluiaşi dispozitiv de protecţie vor fi legate ia aceeaşi priza de pământ; Conductoarele de protecţie şi prizele de pământ se dimensionează şi se execută respectându-se pe lângă condiţiile din acest subcapitol şi condiţiile speciale din standardele şi reglementările specifice; În fiecare clădire se execută o legătură principală de egalizare a potenţialelor (conductor principal de 2 2 egalizare a potenţialelor având o secţiune minimă de 16 mm Al, şi 10 mm Cu sau o secţiune echivalentă în cazul altor materiale, la care trebuie legate următoarele elemente:  conductorul principal de protecţie ( PE sau PEN )  conductele de apă ;  coloanele de încălzire ;  elementele metalice ale construcţiilor . 22

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

În cazurile în care condiţiile impuse în protecţia prin deconectare automată nu pot fi în totalitate îndeplinite şi se cer condiţii de siguranţă mărită trebuie executate şi legături suplimentare de egalizare; În schema TN trebuie respectate şi următoarele condiţii: a) Toate masele instalaţiei electrice trebuie legate prin conductoare de la neutrul alimentării legat la pământ (PE, PEN). b) Conductorul principal de protecţie trebuie legat la pământ în fiecărui transformator, la capetele şi ramificaţiile aeriene şi la distanţe de cel mult 1000 m pe traseu. c) Legarea ta pământ trebuie să se facă ta prize de pământ distribuite pe ansamblul instalaţiei, iar rezistenţa rezultantă a prizelor să fie cât mai mică posibil dar nu mai mare de 4  . d) Dispozitivele de protecţie la supracurenţi şi secţiunile conductoarelor protecţie PE sau PEN se aleg astfel încât dacă se produce o legătură accidentală directă între fază şi conductorul de protecţie sau masă. acest defect în provoace un curent de scurtcircuit cu o intensitate suficientă pentru a asigura deconectarea în caz de defect într-un timp inferior specificat în tabelul 4.2. În funcţie de tensiunea de atingere prezumată. Pentru aceasta trebuie satisfăcută relaţia:

Za * In  U0 În care : Za - impedanţă buclei de defect,în ohmi; In - curentul ce asigură funcţionarea dispozitivului de deconectare automată la scurtcircuit întrun timp mai mic decât cei din tabelul 4.2, în A; U0 – tensiunea de fază , în V. Daca nu poate fi realizată condiţia de mai sus, trebuie executată o legătură suplimentară pentru egalizarea potenţialelor. e) Conductorul de protecţie şi de neutru se pot folosi în comun(conductor PEN) sau separat (PE, N) conform SR CEI 60364-3. f) În schema TN se pot utiliza ca dispozitive de protecţie automate. o dispozitive de protecţie de curent maximal; o dispozitive de protecţie automată la curent de defect (PACD) g) În cazul în care conductorul de protecţie si de neutru sunt combinate (PEN), nu poate fi utilizată deconectarea prin dispozitiv diferenţial de protecţie şi atunci trebuie să fie asigurată deconectarea prin dispozitiv de protecţie la curent maximal. h) În cazul utilizării dispozitivelor PACD nu este necesară legarea maselor la un conductor de protecţie din schema TN dacă ele sunt legate la o priză de legare la pământ având o rezistenţă corespunzătoare curentului de funcţionare a PACD-ului. În acest caz se aplică toate condiţiile de la schema TT. Daca nu există o priză de pământ locală racordarea maselor la PE se va face în amonte de dispozitivul PACD. În reţetele legate la pământ va fi de regulă aplicată schema TN în corelare cu protecţia prin deconectarea automată. Tabelul 4.2. Timp de deconectant admişi în funcţie de tensiunea de atingere U0M Timp de deconectare (s) 120 0,8 230 0,4 277 0,4 400 0,2 0,1 400 În schema TT se utilizează următoarele dispozitive de protecţie:  dispozitive de protecţie împotriva supracurenţilor;  dispozitive automate de protecţie la curent diferenţial rezidual (DDR);  dispozitive PATA - atunci când dispozitivele de mai sus nu pot fi utilizate. În schema TT se vor respecta şi următoarele condiţii: a) masele materialelor şi echipamentelor electrice protejate prin acelaşi / de protecţie trebuie interconectate şi legate printr-un conductor de e la aceeaşi priză de pământ. Dacă exista mai multe dispozitive în serie , condiţia se aplica fiecărei grupe de mase legate direct la acelaşi dispozitiv. Masele simultan accesibile trebuie legate ta aceeaşi priză de pământ. 23

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

b) trebuie asigurată deconectarea automată a alimentării In cazul ii unui defect de izolaţie, respectându-se relaţia în conformitate cu SR J0364-4-41 : Rp * Ia  UL la care : Ia - curentul ce asigură funcţionarea dispozitivului de protecţie, în A; Rp - rezistenţa prizei de pământ a maselor ,în ohmi; U - tensiunea limită admisa UL , în V. Dacă se foloseşte un dispozitiv PACO (utilizare de regulă, recomandată în această schemă), Ia, este egal cu curentul diferenţial rezidual nominal de funcţionare, In şi U este egal cu UL . Dacă nu poate fi respectată condiţia, trebuie executa o legătură suplimentară de egalizare a potenţatelor. c) Pentru aplicarea protecţiei prin întreruperea automată a alimentării în schema TT se vor aplica condiţiile specifice din standardul de condiţii speciale. În schema IT se utilizează următoarele dispozitive de protecţie şi control:  aparat pentru controlul permanent al izolaţiei (CPI);  dispozitive de protecţie împotriva supracurenţilor;  dispozitive automate de protecţie la curent diferenţial rezidual. În schema IT trebuie respectate si următoarele condiții: a) Masele echipamentelor trebuie legate la priza de legare la pământ fie individual, fie pe grupuri, fie în ansamblu. Masele simultan accesibile se leagă la aceeaşi instalaţie de legare la pământ. b) Legarea unui conductor activ la pământ este interzisă. c) Rezistenţa de dispersie la pământ a maselor legate la pământ prin intermediul unui conductor de protecţie trebuie să satisfacă următoarea relaţia:

Rp * Ia  UL

Rp - rezistenţa de dispersie a maselor legate la pământ; Ia - curentul de defect în cazul legării directe dintre conductorul de fază şi masa. Valoarea Id ţine seama de curentul de fuga şi de impedanţa globală a puneri la pământ a instalaţiei electrice; d) Este obligatorie prevederea unui dispozitiv de control ai izolaţiei care să semnalizeze preventiv acustic şi optic în caz de defect sau să decupleze automat alimentarea. e) La apariţia unui al doilea defect, condiţiile de protecţie sunt conform SR CEI 60364-4-41.

Dispozitivele diferenţiale de protecţie (DOR) în funcţie de comportarea la declanşări intempestive pot fi, conform SR CEI 61008 şi SR CEI 61009:  cu funcţionare temporizată (caracterizate printr-o funcţionara temporizată - cea. 10...50 ms de tip G şi respectiv S permiţând trecerea undelor de impute si evitarea declanşărilor nedorite};  fără temporizare care risca sa declanşeze în prezenţa undelor de impuls; În funcţie de caracteristica de funcţionare în caz de curent diferenţial cu componentă continuu , conform SR CEI 755 +A1+A2 ,dispozitivele diferenţiate pot fi : dispozitiv diferenţia, de tip AC pentru care declanşarea este asigurată pentru curent diferenţiali alternativi de formă sinusoidală, acre sunt aplicaţi brusc sau care cresc lent, dispozitiv diferenţial de tip A, pentru care declanşarea este asigurată: - pentru curenţi diferenţial alternativi sinusoidali; - pentru curenţi diferenţiali continui pulsatorii; - pentru curenţi diferenţial continuu pulsatorii cu o componentă continuă de 0,006A, cu sau fără control al unghiului de fază, independent de potentate, cu curenţi care se aplica brusc sau au o creştere lentă . dispozitiv diferenţial de tip B pentru care declanşarea este asigurată: - pentru curenţi diferenţa! alternativi sinusoidali; - pentru curenţi diferenţiali continui pulsatorii; - pentru curenţi diferenţiali continui pulsatorii cu o componentă continuă de Q,006A; - pentru curenţi diferenţial care pot proveni de la circuite redresoare; - redresor simpla alternanţă cu sarcină capacitivă care produce un curent continuu neted; - redresor trifazat simpli alternanţă sau punte redresoare trifazată cu duba alternanţă; - punte redresoare cu dublă alternanţă între faze , cu sau fără control al unghiului de fază , independent de polaritate , curenţii care se aplică brusc sau o creştere lentă. Se recomandă ca instalarea dispozitivelor diferenţiale de protecţie să se facă în tabloul electric sau în apropierea acestuia . Se admite montarea dispozitivelor diferenţial de protecţie de mare sensibilitate şi în corpul prizelor electrice , dacă acestea sunt prin construcţie destinate acestui scop . 24

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Dispozitivul diferenţiat de protecţie DDR selectiv de tip S se admite să fie utilizat ca dispozitiv de comandă ţi protecţie a instalaţiei electrice. Selectivitatea dispozitivelor diferenţiale de protecţie se realizează pe orizontala sau pe verticală (în cascadă). Selectivitatea orizontală (fig.4.1.) asigură protecţia unui singur circuit sau grupe de circuite, în acest caz dispozitivul de protecţie diferenţial utilizat trebuie să fie fără temporizare. Selectivitatea verticala va fi realizată în două sau trei trepte. În cazul selectivităţii verticale, pentru asigurarea selectivităţii trebuie îndeplinite următoarele condiţii:

I n1 2 I n 2 unde:

I n1 este curentul diferenţial de funcţionare (declanşare) ai dispozitivului de protecţie din amonte, în A; I n 2 este curentul diferenţial de funcţionare (declanşare) al dispozitivului de protecţie din aval, în A Timpul de declanşare al dispozitivului din amonte trebuie să fie mai mare decât timpul de declanşare al dispozitivului din aval. Porţiunea de instalaţie cuprinsă între dispozitivul generai de comandă şi protecţie şi dispozitivele de protecţie diferenţiate, trebuie realizata în clasa II de protecţie. În domeniul casnic, protecţia împotriva atingerilor indirecte trebuie realizată : dispozitiv diferenţiat de branşament de tip S (disjunctor diferenţial) dispozitiv automat de protecţie la curent diferenţial rezidual instalat la intrarea în tabloul de apartament sau dispozitiv diferenţial de 30 mA ,tip G , pe circuitele de lumină sau prize din locurile periculoase sau foarte periculoase definite conform STAS 82575 . În. instalaţiile electrice din domeniul casnic sau similare, se utilizarea PACO reglabile cu DDR, cu excepţia celor montate pe branşament (disjunctorul de branşament) cu posibilitatea reglajului nivelului absorbite prin intermediul fixării treptei de curent de suprasarcină. Selectivitate orizontală

Fig. 4.1.

DDR1, DDR2, DDR3 sunt dispozitive de protecţie diferenţială

25

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Selectivitate verticală

Fig. 4.2. Timpii maximi de întrerupere pentru asigurarea protecţiei împotriva atingerilor indirecte prin deconectare automată datorită tensiunilor de atingere (PATA) în instalaţiile electrice, trebuie să fie conform tabelului 4.3. Tabelul 4.3. Timpi maximi de întrerupere ai dispozitivului de protecţie

6.5. LEGĂTURI SUPLIMENTARE DE EGALIZARE A POTENŢIALELOR Daca într-o instalaţie sau într-o parte a instalaţiei condiţiile de protecţie împotriva atingerilor indirecte prin deconectare automată nu pot fi respectate trebuie realizate legături suplimentare de flatare a potenţialelor, aceasta măsură se aplică în întreaga instalaţie, numai unei părţi a acesteia, unui aparat sau unui amplasament. În următoarele condiţii a) Trebuie interconecta» toate elementele metalice simultan acces aparatelor fixe , elementele conductoare, armaturile principale, conductelor de gaze conductoarele de protecţie ale tuturor aparatelor); 26

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

b) Legăturile suplimentare trebuie realizate fie prin elemente conductoare sunt şarpantele metalice, fie prin conductoarele de protecţie suplimentare, prin combinaţia dintre acestea. c) Secţiunea conductorului pentru legături de egalizare a potenţialelor . d) Trebuie verificată eficacitatea legăturii suplimentare prin relaţia :

Z

UL Ia

în care : Z – impedanţa între toate masele considerate , în ohmi; UL – tensiunea de atingere maximă admisă , în V; Ia – curentul care asigură funcţionarea PACD pentru valoarea UL , în A . Conductoarele suplimentare de egalizare a potenţialelor trebuie să îndeplinească condiţiile pentru conductoare de protecţie. Se pot folosi drept conductoare de protecţie , elementele conductoare ale construcţiei si ale instalaţiilor. Se interzice utilizarea tuburilor metalice de protecţie ale instalaţiilor electrice drept conductoare PEN. Ele vor fi numai legate la conductoarele de protecţie . În cazurile în care conductoarele de protecţie sunt pozate acelaşi tub sau element de protecţie cu conductoarele active, ele vor avea acelaşi grad de izolare ca şi conductoarele active. Dacă instalaţiile electrice sunt în distribuţie prefabricata în învelişuri metalice (cutii, carcase), aceste învelişuri pot fi utilizate drept conductoare de protecţie daca satisfac următoarele trei condiţii: a) continuitatea lor electrică este asigurată şi asigurată în timp prin măsuri de protecţie corespunzătoare împotriva solicitări mecanice, chimice electrochimie, termice sau de altă natura. b) secţiunea lor este cel puţin egala cu aceea rezultată conform tab. 4.4.; c) permit , pe traseul lor, racordarea altor conductoare de proiecţie. Elementele conductoare ale construcţiei sau din construcţii (cum sunt de exemplu conductele de apă, şarpantele metalice, căile da rulare ale utilajelor de ridicat şi transportat) pot fi utilizate drept conductoare de protecţie daca îndeplinesc simultan următoarele condiţii: a) continuitatea lor electrică este asigurata fie prin construcţie fie prin mijloace adecvate realizându-se astfel încât să fie protejată împotriva deteriorărilor mecanico, chimice, electrochimice termice sau de altă natură; b) secţiunea lor este cel puţin aceea determinată conform tabelului 4.4 ; c) demontarea lor nu se poate face decât dacă au fost prevăzute măsuri de compensare. Se interzice folosirea elementelor conductoare ale construcţiei pentru dubla funcţiune de conductor de protecţie şi de neutru (PEN). În zonele expuse, conductoarele de protecţie şi legăturile pentru egalizarea potenţialelor vor fi protejate în tuburi de protecţie împotriva deteriorărilor mecanice, chimice şi eforturilor electrodinamice. Se interzice legarea în serie a maselor materialelor şi tor legate la conductoare de protecţie într-un circuit de protecţie. Se admite ca învelişurile care protejează un singur conductor de exemplu învelişurile sau armăturile metalice ale cablurilor monopolare să fie legate la pământ într-un singur punct, cu condiţia ca în toate celelalte puncte să fie luate măsuri (izolare sau separare corespunzătoare ) prin care să se împiedice orice posibilitate de atingere a învelişurilor ce ar putea fi puse sub tensiuni periculoase . Se admite în schemele TN în instalaţiile fixe ca funcţiunile de conductor de protecţie şi de neutru să 2 fie îndeplinite de un singur conductor ( PEN ) cu condiţia ca secţiunea lui să fie cel puţin egală cu 10 mm 2 Cu sau 16 mm Al şi porţiunea comună să nu se găsească în aval de un dispozitiv de protecţie diferenţial . Conductorul PEN trebuie legat trebuie legat la borna sau bara prevăzută pentru conductorul de protecţie . În cazul în care conductorul de neutru , ele trebuie legate la bornele separate. Nu se admite folosirea în comun , pentru mai multe circuite , a conductorului PEN , cu excepţia coloanelor li a bornelor tablourilor . Conductoarele de protecţie ( PE ) trebuie să aibă secţiunile cel puţin cu acelea prevăzute în tabelul 4.4. atunci când atât acestea cât şi conductoarelor active sunt din acelaşi material . În cazul în care conductoarele de protecţie sunt materiale diferite de cele ale conductoarelor active , atunci se alege secţiunea echivalentă celei rezultate din tabelul 4.4. Tabelul 4.4. Secţiunea minimă a conductelor de protecţie (PE)

27

Secţiunea conductorului de fază a instalaţiei

Secţiunea minimă a conductorului de protecţie (PE) SPE (mm2)

s 16 16  s  35 s  35

s 16 s/2

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

În situaţia în care s  16 şi conductorul de protecţie este din aluminiu, secţiunea minimă admisă a 2 PE este de 4 mm . În toate cazurile în care conductorul de protecţie este din cupru şi nu face parte dintr-un cablu sau 3 conductoare în tuburi, el va avea secţiunea cel puţin egală cu 4 mm . Conductorul pentru legături principale de egalizare a potenţialelor trebuie să atât secţiuni cel puţin 2 egale cu jumătate din secţiunea cea mai mare a conductorului de protecţie din instalaţie dar minim 10 mm 2 Cu; secţiunea lui se poate limita la maximum 25 mm Cu sau o secţiune echivalenţi pentru alt material. Conductorul pentru legături suplimentare de egalizare a potenţialelor între două m trebuie să aibă secţiunea cel puţin egală cu cea mai mică secţiune a conductoarelor de protecţie legate la acele mase . Legăturile suplimentare sa vor realiza prin elemente conductoare nedemontabile (de ex. şarpanta metalice), prin conductoare suplimentare sau prin combinarea acestor două setaţi conductoarelor de legare la pământ trebuie să fie formată din : conductoare de ramificaţie, care asigură legătura dintre receptor şi reţeaua principală de legare la pământ, cu secţiunile minime: 2 o 10 mm , dacă conductoarele sunt de Cu şi au o protecţie împotriva coroziunii ; 2 o 50 mm pentru OL conductoarele principale legate la pământ , cu secţiunile minime: 2 o 16 mm din Cu masiv ( grosimea minimă 2 mm sau funie ) 2 o 100 mm pentru OL ( grosimea minimă 3 mm ) conductoare de legare a prizei de pământ cu conductoarele principale , cu secţiunile minime: 2 o 100 mm pentru OL ( grosimea minimă 4 mm pentru oţel Zn şi 6 mm pentru oţel 2 nezincat ) sau 16 mm Cu.

6.6.PRIZE DE LEGARE LA PĂMÂNT În curent alternativ se folosesc prizele de pământ naturale ( fundaţiile şi structurile metalice ale construcţiilor , conducte de apă îngropate în pământ , etc.). În curent continuu este interzisă utilizarea prizelor naturale . Prizele de pământ artificiale trebuie prevăzute numai în cazul în care nu se poate folosi prize naturale sau acestea nu asigură realizarea valorii prescrise pentru rezistenţă de dispersie dorită a prizei de pământ. La construcţiile noi, se recomandă prevederea unui conductor pe contur înglobat în fundaţiile clădirii odată cu turnarea acestora ( priza de fundaţie ) . 2 Secţiunea minimă a conductelor de oţel – bandă , trebuie să fie de 100 mm ( cu grosimea minimă de 2 3 mm ) şi de 95mm pentru oţel funie .

7. MODEL DE ALEGERE A CONDUCTOARELOR , DIMENSIONAREA ŞI VERIFICAREA SECŢIUNII CONDUCTOARELOR Alegerea conductelor La alegerea şi montarea conductelor electrice şi accesoriilor trebuie respectate condiţiile normativelor I7-02 şi PE107, ale producătorilor şi cele din agrementele tehnice

Material conductor, recomandări de utilizare Trebuie utilizate conductoare, cabluri sau bare din (1) Cupru şi/sau (2) Aluminiu. Folosirea cuprului este obligatorie (1) alimentarea receptoarelor de importanţă deosebită – bloc operator şi similar, iluminat de siguranţă de tip 1 sau 2, instalaţii de prevenire şi stingere a incendiilor; (2) în spaţii cu mediu corosiv; (3) pe utilaje mobile, supuse vibraţiilor permanente sau şocurilor; (3) la instalaţiile de protecţie contra şocurilor electrice (SR CEI 60364-4-4); (4) la circuitele de comandă, automatizare, măsură şi semnalizare; (5) în spaţii cu atmosfere explozive (SR CEI 60079-14) Tipuri de conducte, recomandări de utilizare. Sisteme de pozare şi montare Tipul conductelor electrice pentru distribuţia în incinta consumatorului şi modul de pozare trebuie alese în funcţie de influenţele externe pe baza prevederilor din I7-02, Anexa 3. Simbolizarea conductelor, codul culorilor.

28

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Cabluri şi conductoare electrice , de uz general

Distribuţie radială cu magistrală şi canale prefabricate , pentru instalaţia electrică a unui depozit

29

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Conducte electrice montate liber în exteriorul clădirilor :  conductoare neizolate sau izolate (cu izolaţia rezistentă la intemperii şi la eventualul mediu coroziv).  montaj pe pereţii exteriori ai clădirilor, pe suporturi de acoperiş, pe stâlpi (PE 106). Se fixează pe izolatoare de exterior fixate pe suporturi incombustibile, la distanţe de max. 4 m. Se interzice utilizare arborilor drept suport. Se respectă distanţe minime faţă de elemente de pe traseul conductelor. Conducte electrice montate liber în interiorul clădirilor :  conductoare neizolate – linii de contact, magistrale de distribuţie, medii corosive pentru izolaţia conductelor, conductoare de protecţie PE) sau izolate  în încăperi din categoriile BE1a, BE1b sau BE2, fără posibilitatea atingerii de către oameni, fără pericol de deteriorare mecanică. Montare pe izolatoare sau pe alte elemente speciale de fixare sau susţinere, la distanţe între 0,4 – 1,5 m, funcţie de secţiunea conductorului. Coborârile se execută cu conductoare izolate şi protejate mecanic la înălţime sub 2,5 m de la pardoseală. Conducte electrice protejate în tuburi, ţevi, plinte, profile mecanice uşoare sau instalate în goluri ale elementelor de construcţie.  conductoare izolate.  conductele electrice ale aceluiaşi circuit, inclusiv conducta de protecţie PE se introduc în acelaşi element de protecţie. Se admite instalarea în acelaşi element de protecţie a conductelor ce aparţin mai multor circuite (în anumite condiţii – I7-02, art. 5.1.66)  diametru corespunzător al tubului de protecţie, în funcţie de tip , secţiune şi număr de conducte.  tuburi speciale pentru instalaţii electrice, din materiale plastice sau din metal, rigide sau flexibile. Pentru protecţie mecanică superioară sau diametre mai mari se admite folosirea ţevilor pentru instalaţii din material plastic sau metal. Tipuri – PVCY, PVC-U, PP, Pid, respectiv PEL, T Conducte punte (INTENC) :  înglobat în tencuială sau instalate în golurile canalelor elementelor din beton  aparent pe trasee ferite de deteriorări mecanice  sub pardoseli peste planşee incombustibile, protejate cu mortar de ciment împotriva deteriorărilor mecanice (sau de tipul "cu manta întărită" – fără protejare cu mortar) Bare electrice  în execuţie deschisă liberă, închisă (în canale sub pardoseală, în ghene, în pereţi sau cutii din materiale incombustibile), capsulată.  pentru curenţi mari, peste 60 A.  montare pe izolatoare sau pe suporturi de izolatoare, respectarea unor distanţe libere între bare şi între izolatorii suporţi, compensatoare flexibile de dilataţie (peste 30 m). Cabluri electrice  conformitate cu normativul PE 107 Cordoane flexibile pentru instalaţii electrice mobile  execuţie uşoară, medie sau grea, în funcţie de pericolul de deteriorare mecanică

30

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Alegerea tipului de conducte electrice în funcţie de metoda de instalare

31

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Pozarea instalaţiei electrice

Exemple de metode de instalare

32

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Dimensionarea şi verificarea secţiunii conductoarelor  secţiune tehnică, secţiune economică  criterii pentru secţiunea tehnică, dimensionare, verificare Criteriile de dimensionare/verificare pentru stabilirea secţiunii conductoarelor  stabilitatea termică în regim permanent sau intermitent  respectarea condiţiilor de protecţie la supracurenţi a conductoarelor  respectarea condiţiilor de protecţie împotriva şocurilor electrice  condiţia de cădere de tensiune  condiţia de secţiune minimă (I7-02, Anexa 6)  condiţia la stabilitate termică în regim de scurtă durată la pornire – pentru instalaţiile electrice de forţă  condiţia de scurtcircuit – stabilitate termică şi dinamică – pentru barele electrice de fază

33

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

Conductorul de fază Conductorul neutru N Conductorul de protecţie PE şi conductorul de protecţie şi neutru PEN  criteriul economic (reţea de distribuţie, tensiuni peste 1 kV)  relaţii de dimensionare  relaţii de verificare Secţiunea tehnică stabilitate termică în regim permanent a) conductă, secţiune, curent admisibil de catalog b) condiţii reale de pozare, curent admisibil corectat c) se alege acea secţiune de conductor pentru care

Ima catalog Ima real = K·Ima catalog Ima real _Icerut

Coeficienţii de corecţie – conform CEI 364-5-52 – [Schneider] (a) conductoare pentru circuite aparente K= K1  K2  K3 K1 – modul de pozare - direct în materiale termoizolatoare  conducte de protecţie în materiale termoizolatoare  cabluri multifilare  în cavităţi din construcţie, nişe de cabluri închise  pe suprafaţa plafonului  alte cazuri K2 – influenţa reciprocă dintre două circuite aflate în imediata apropiere  încastrate sau îngropate în pereţi  un singur strat pe perete, pardoseală sau suporturi neperforate  un singur strat pe plafon  un singur strat pe suporturi perforate  un singur strat pe suporturi de cabluri, console  pentru mai multe straturi se aplică un multiplicator 0,80-0,73- 0,70 K3 – influenţa temperaturii, conform tipului de izolaţie (b) conductoare pentru circuite îngropate K= K4  K5  K6  K7 K4 – modul de pozare - conducte de protecţie din ceramică, tuburi, mulaje decorative  alte cazuri K5 – influenţa reciprocă dintre două circuite aflate în imediata apropiere  numărul de circuite  pentru mai multe straturi se aplică un multiplicator 0,80-0,73- 0,70 K6 – influenţa tipului de sol în care este îngropat cablul K7 – influenţa temperaturii solului 

pierderea de tensiune efectivă pe traseul de alimentare de la PD la receptoare  pentru circuitele receptoarelor de lumină;  pentru circuitele receptoarelor de forţă;  pentru motoare se calculează valoarea suplimentară şi în regim de pornire;  pentru coloane;  însumare de la PD la fiecare receptor. Programele de calcul – de ex. Ecodial II fac această determinare în mod automat. La un calcul manual, dată fiind complexitatea calculului, se pot considera doar situaţiile cele mai dezavantajoase  putere şi lungime mare, secţiune mică.  se compară valoare totală efectivă cu cea admisibilă  Uefectiv  Uadmisibil. Dacă DA, secţiunea aleasă este corespunzătoare. Dacă NU, se va adopta o secţiune imediat superioară .  valori admisibile: branşament: 3% lumină, 5% forţă; post trafo propriu: 8% lumină, 10% forţă; 12% suplimentar la pornirea motoarelor.

 rezistenţă mecanică la execuţie şi exploatare  secţiunile minime admisibile sunt menţionate în I7-02, Anexa 6.

34

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

 stabilitate termică în regimul de scurtă durată la pornirea motoarelor  se calculează densitate de curent la pornire pe conductorul de fază şi se compară cu cea admisibilă Jp efectiv  Jp admisibil. Dacă DA, secţiunea aleasă este corespunzătoare. Dacă NU, se va adopta o secţiune imediat superioară. 2 2  valori admisibile: 20 A/mm pentru aluminiu, 35 A/mm pentru cupru Tipuri şi notaţii pentru cabluri şi conducte electrice Informaţii catalog ICE Bistriţa Cabluri de energie  CCBYY – cablu de branşament, cu conductor concentric, pentru legătură monofazată între stâlpul de tensiune şi consumator  CYY; CYY-F – cabluri de energie, cu izolaţie şi manta de PVC  CYAbY; CyabY-F – cabluri de energie armate, cu izolaţie şi manta de PVC Cabluri flexibile  MYUp; MYYUp, MYYU – cordoane în execuţie uşoară, pentru conectarea aparatelor electrice de uz casnic  MYYM; MYEYM, MYYMEY – cordoane în execuţie mijlocie, pentru instalaţii electrice semiindustriale  MYYMAc – cordoane de PVC armate, pentru aparate electrice de uz industrial Conducte pentru instalaţii fixe  FY – conducte cu izolaţie de PVC pentru instalaţii electrice fixe  FPYY – conducte punte, cu izolaţie de PVC pentru instalaţii electrice fixe (în instalaţii electrice de iluminat şi prize, fără tub de protecţie) Conducte flexibile  Myf – conducte flexibile izolate cu PVC, de tensiune nominală până la 450/750 V Bibliografie pentru completarea informaţiei Curenţi maximi admisibili în regim permanent (Normativ I7-02, Anexa 7, 8, 9. Pentru cabluri – PE 107, extras în I7-02, Anexa 13 a, b) Coeficienţi de corecţie în funcţie de temperatura mediului ambiant (Normativ I7-02, Anexa 10. Pentru cabluri – PE 107) Codul culorilor (Normativ I7-02, cap. 5.1, pag. 89-95, pag. 100) Sisteme de pozare şi montare (Normativ I7-02, pag. 101–122; Cataloage producător Gewis, Obo-Bettermann, Legrand)

35

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

36

PROIECTAREA INSTALATIILOR ELECTRICE

CUPRINS SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICĂ A MAŞINILOR DE LUCRU 1. Generalităţi despre maşinile electrice 2. Noţiuni generale despre maşinile electrice de curent continuu 3. Caracteristicile mecanice ale motoarelor de curent continuu 4. Pornirea motorului de curent continuu 5. Reglarea vitezei motorului de curent continuu 6. Frânarea motorului de curent continuu 7. Transformatorul electric; generalităţi 8. Maşina electrică asincronă; generalităţi 9. Pornirea şi reglarea vitezei motorului asincron trifazat cu inele 10. Reglarea vitezei motorului asincron trifazat în colivie 11. Pornirea motorului asincron trifazat în colivie 12. Schimbarea sensului de rotaţie la motorul asincron trifazat 13. Sistemele de acţionare electrică 14. Caracteristicile mecanice ale maşinilor de lucru 15. Supracurenţi 16. Întreruptoare şi comutatoare cu pârghie 17. Întreruptoare şi comutatoare pachet 18. Întreruptoare şi comutatoare cu came 19. Comutatoare stea-triunghi 20. Autotransformatoare de pornire 21. Reostate de pornire şi reglare 22. Reostate de excitaţie 23. Aparate de comandă multifuncţionale 24. Tablouri de distribuţie modulare 25. Contactoare statice 26. Relee termice 27. Contactoare 28. Butoane şi lămpi de semnalizare 29. Întreruptoare automate 30. Relee maximale de curent. Relee minimale de tensiune 31. Caracteristicile tehnice ale releelor de protecţie 32. Studiul releelor de protecţie 33. Tehnologia montării aparatelor electrice pentru sistemele de acţionare 34. Întreruptoare şi comutatoare cu came 35. Montarea comutatoarelor cu came 36. Funcţionarea comutatoarelor cu came 37. Întreruptoare cu pârghie 38. Realizarea unei scheme de acţionare 39. Contactoare cu relee 40. Realizarea schemei electrice de acţionare - pentru un motor trifazat

1

3 4 5 6 7 8 9 11 13 14 15 17 18 19 21 21 23 26 27 28 29 30 31 33 34 35 36 40 41 42 44 45 47 48 50 53 54 55 56 57

41. Aparate pentru acţionări industrial - butoane de comandă 42. Aparate pentru acţionări industrial - chei de comandă 43. Aparate pentru acţionări industrial - microîntreruptoare 44. Aparate pentru acţionări industriale - limitatoare de cursă 45. Aparate pentru acţionări industrial - lămpi şi casete de semnalizare, butoane cu lămpi de semnalizare 46. Pornirea motorului de c.c. cu excitaţie separată 47. Reglarea vitezei motorului de c.c. cu excitaţie separată 48. Frânarea motorului de c.c. cu excitaţie separată 49. Pornirea, reglarea vitezei şi frânarea motorului de c.c. cu excitaţie separată 50. Transformatorul electric - părţi componente; rol funcţional 51. Proba de mers în gol a unui transformator monofazat 52. Proba de scurtcircuit de laborator a unui transformator monofazat 53. Motorul asincron trifazat (cu rotorul) în scurtcircuit - clasificare; semne convenţionale; probleme ale pornirii 54. Pornirea motorului asincron cu rotorul în scurtcircuit prin cuplare directă la reţea 55. Pornirea şi inversarea sensului de rotaţie a unui motor asincron trifazat 56. Pornirea automată a unui motor de rezervă 57. Pornirea a două motoare asincrone trifazate într-o anumită ordine 58. Acţionarea electrică a unui strung

2

58 62 63 64 66 69 70 72 73 74 75 77 78 79 80 82 83 84

SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICĂ LISTĂ DE TERMENI ŞI CUVINTE CHEIE a declanşa anclanşare aparat aparataj automenţinere basculare camă capacitate de comutare caracteristică caracteristică intrare - ieşire comandă contactor contactor

contactor static

curent de închidere curent de rupere cuţit declanşator elicoidal factor de revenire frânare frânare dinamică (reostatică)

1

a produce o desfacere rapidă, prin comandă, a unui mecanism care blochează mişcarea unor părţi ale unui dispozitiv, în vederea provocării sau întreruperii unor acţiuni operaţie de închidere a unui circuit electric efectuată cu un întreruptor, un contactor etc. sistem tehnic care serveşte la efectuarea unei operaţii sau la dirijarea energiei ori la transformarea ei statică totalitatea aparatelor folosite într-o ramură a ştiinţei sau a tehnicii menţinerea alimentării unui contactor chiar dacă butonul de pornire nu mai este acţionat; se realizează cu ajutorul unui contact auxiliar ND al contactorului mişcare de balansare, în jurul unei axe orizontale care nu trece prin centrul de greutate proeminenţă (sau şanţ) cu profil determinat, pe suprafaţa unui disc sau arbore, servind la deplasarea periodică a unui organ urmăritor (tachet) mărime caracteristică a aparatelor electrice; se indică prin curentul de rupere şi curentul de închidere, la aparatele de joasă tensiune şi prin puterea de rupere şi puterea de închidere, la aparatele de înaltă tensiune curbă sau expresie analitică reprezentând dependenţa dintre anumite mărimi specifice ale unui sistem tehnic sau fizic, în anumite condiţii de funcţionare curbă sau expresie analitică reprezentând dependenţa dintre mărimea de intrare şi mărimea de ieşire ale unui sistem tehnic, în condiţii date de funcţionare Operaţie manuală, semiautomată sau automată, prin care se pune în funcţiune, se reglează sau se opreşte un sistem tehnic; poate fi directă, indirectă sau la distanţă aparat electric care, sub acţiunea unui semnal de comandă, închide un circuit electric şi-l menţine închis numai cât timp durează comanda aparat de comutaţie, cu acţionare mecanică, electromagnetică sau pneumatică, cu o singură poziţie stabilă, capabil de a stabili, de a suporta şi întrerupe curenţii, în condiţii normale de exploatare ale unui circuit, inclusiv curenţii de suprasarcină contactor la care, fenomenul de comutaţie este realizat prin conducţia comandată a elementelor semiconductoare (tranzistoare, tiristoare, triace) realizându-se deci o comutaţie fără piese în mişcare (comutaţie statică) cel mai mare curent pe care aparatul îl poate stabili sub o tensiune dată cel mai mare curent pe care aparatul este capabil să-l întrerupă sub o tensiune dată piesă componentă a unor aparate electrice de conectare, care, pătrunzând în furci, realizează o legătură electrică conductivă aparat, acţionat manual sau automat, care provoacă pe cale mecanică suprimarea unei zăvorâri sau declanşarea mecanismelor în formă de elice (curbă care poate fi înscrisă pe un cilindru circular sau pe un con circular şi care taie sub un unghi constant generatoarele cilindrului sau ale conului) mărime caracteristică a unui releu, definită prin raportul dintre valoarea mărimii de intrare pentru revenirea releului şi valoarea mărimii de intrare pentru acţionarea releului reducere progresivă, eventual până la oprire, a vitezei de deplasare a unui corp, a unei maşini etc., prin transformarea energiei cinetice în alte forme de energie metodă de frânare în cadrul căreia motorul se decuplează de la reţea şi se leagă, la bornele sale, un reostat; maşina funcţionează ca generator care transformă energia primită de la mecanismul de lucru, în energie electrică, debitată în reostat

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

frânare prin contracurent frânare recuperativă

histerezis

histerezis magnetic încercare de scurtcircuit de laborator inducţie electromagnetică

inducţie magnetică inductor indus interblocaj

limitator de cursă microîntreruptor releu reostat stare acţionată a releului stare normală a releului stroboscopie

traducere traductor

2

metodă de frânare care constă în inversarea conexiunilor la bornele motorului alimentat de la reţea; energia cinetică a mecanismului de lucru şi energia primită de la reţea, se transformă în căldură în motor metodă de frânare în cadrul căreia motorul este antrenat de către mecanismul antrenat, la o turaţie ce depăşeşte turaţia în gol a motorului; ca urmare, maşina funcţionează ca generator, transformând energia cinetică a mecanismului acţionat, în energie electrică, pe care o înapoiază reţelei, realizând o recuperare a energiei; este cea mai economică metodă, însă poate fi utilizată numai la turaţii mari, şi deci cu ea nu se poate realiza oprirea motorului fenomen cu caracter ireversibil, care constă în faptul că, succesiunea stărilor unei substanţe, determinate de variaţia unui parametru, diferă de succesiunea stărilor determinate de variaţia în sens contrar a aceluiaşi parametru fenomen care constă în dependenţa neunivocă a magnetizaţiei unui corp feromagnetic, de intensitatea câmpului magnetic exterior probă de laborator prin care, primarul unui transformator se alimentează cu o tensiune redusă, astfel încât prin înfăşurări să circule curenţii nominali fenomen de producere a unei tensiuni electromotoare (numită tensiune indusă) de-a lungul unei curbe închise, de către un câmp magnetic, variabil în timp (numit câmp inductor); tensiunea indusă este proporţională cu viteza de variaţie a fluxului magnetic inductor, iar sensul său este astfel orientat încât, câmpul magnetic al curentului pe care l-ar produce să se opună, prin câmpul său magnetic, variaţiei fluxului magnetic inductor mărime vectorială care, împreună cu intensitatea magnetică, caracterizează local componenta magnetică a câmpului electromagnetic parte componentă a unei maşini electrice, care produce fluxuri magnetice inductoare parte componentă a unei maşini electrice, în care se produc tensiuni electromotoare induse de fluxul magnetic al inductorului imposibilitatea acționării unui motor în celălalt sens de rotaţie, atât timp cât acesta funcționează în sens contrar; se realizează cu ajutorul a două contacte auxiliare NI: unul al contactorului pentru un sens de rotaţie, şi al doilea pentru celălalt sens de rotaţie aparat de conectare care întrerupe sau stabileşte circuite, sub acţiunea unui element mecanic al instalaţiei, aflat în mişcare aparat miniatural de comandă, cu acţionare instantanee, caracterizat printr-o mare capacitate de comutare, realizată într-un gabarit redus aparat care realizează anumite comenzi (de exemplu, comutarea unui anumit circuit) atunci când variază o mărime caracteristică a sistemului tehnic la care este conectat aparat alcătuit dintr-un rezistor a cărui rezistenţă electrică este reglabilă, fără demontarea conexiunilor; este utilizat la reglarea intensităţii curentului electric din circuite stare a releului caracterizată prin circuit magnetic deschis (clapetă liberă) la releul de tensiune şi prin circuit magnetic închis (clapetă atrasă) la releul de curent stare a releului caracterizată prin circuit magnetic închis (clapeta atrasă) la releul de tensiune şi circuit magnetic deschis (clapeta liberă) la releul de curent metodă de observare a corpurilor aflate în mişcare de translaţie sau de rotaţie, cu un anumit caracter de periodicitate, de sacadare; constă în întreruperea intermitentă, fie a iluminării corpului, fie a privirii, având drept consecinţă micşorarea aparentă a vitezei de mişcare sau chiar anularea vitezei ori inversarea sensului mişcării transformare a unei mărimi de o anumită natură, numită mărime de intrare, într-o mărime de altă natură, numită mărime de ieşire, în vederea transmisiunii informaţiei asociate acestora dispozitiv care efectuează operaţia de traducere (transformare a unei mărimi de o anumită natură, numită mărime de intrare, într-o mărime de altă natură, numită mărime de ieşire, în vederea transmisiunii informaţiei asociate acestora) într-un sistem tehnic de reglaj automat, de telecomunicaţie, de măsurare pe cale elctrică a mărimilor neelectrice (de exemplu, tahogeneratoarele).

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

1. GENERALITĂŢI DESPRE MAŞINILE ELECTRICE Definirea maşinii electrice Maşinile electrice sunt sisteme tehnice prin care se asigură conversia electromecanică. Maşinile electrice sunt folosite pentru producerea energiei electrice, în care caz sunt denumite generatoare electrice, sau pentru transformarea energiei electrice în energiei mecanică, în care caz sunt denumite motoare electrice. Maşina convertizoare realizează modificarea parametrilor energiei electrice (tensiune, curent, frecvenţă etc.) prin intermediul energiei mecanice (figura 1). În situaţia în care o maşină electrică primeşte simultan energie electrică şi energie mecanică şi le transformă în căldură, maşina funcţionează în regim de frână.

Figura 1. Conversia energiei cu ajutorul maşinilor electrice: Pm – putere mecanică; Pe – putere electrică; Pjf – pierderi electrice (efect Joule) şi prin frecări. Din punct de vedere funcţional, orice maşină electrică poate lucra fie în regim de generator electric fie în regim de motor electric, fără vreo modificare constructivă, deci maşinile electrice sunt reversibile. După natura tensiunii de alimentare (sau a tensiunii pe care o produc la borne, în regim de generator) maşinile sunt:  maşini electrice de curent continuu, utilizate în reţelele de curent continuu;  maşini electrice de curent alternativ, utilizate în reţelele de curent alternativ;  maşini electrice universale, care se pot utiliza atât în reţelele de curent alternativ cât şi în reţelele de curent continuu. Maşinile de curent continuu, datorită schemei de conexiune a înfăşurărilor de excitaţie, pot avea caracteristici funcţionale (electromecanice) diferite. Maşinile de curent alternativ la care inductorul se roteşte sincron cu câmpul magnetic învârtitor se numesc maşini sincrone; turaţia motoarelor depinde numai de frecvenţa tensiunii de alimentare şi de numărul de poli. Maşinile de curent alternativ la care rotorul se învârteşte cu o viteză diferită de a câmpului magnetic inductor se numesc maşini asincrone; în afară de frecvenţa tensiunii de alimentare a inductorului şi de numărul de poli, turaţia maşinii asincrone depinde şi de sarcina mecanică opusă motorului de către mecanismele antrenate. În procesul de transformare energetică realizat de maşinile electrice nu toată energia primită se transformă în energie utilă. Au loc şi pierderi nedorite, care pot fi limitate constructiv, dar nu pot fi eliminate definitiv. Pierderile de energie, respectiv de putere, se produc în principal datorită:  frecărilor mecanice dintre piese în mişcare relativă ( Pm) şi dintre acestea şi aer;  curenţilor turbionari şi a fenomenului de histerezis care apar în piesele feromagnetice(PFe);  efectului Joule în conductoarele parcurse de curent electric( Pj). Datorită acestor pierderi, randamentul  al unei maşini electrice, definit ca raportul dintre puterea utilă P2 şi puterea consumată P1, este totdeauna subunitar. Matematic, acestei realităţi îi corespund relaţiile:

p = Pm + Pj + PFe P1 = P2 + p P P2 η 2  P1 P1  Σp

3

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Observaţie: Pierderile în procesul de conversie a energiei, realizat prin intermediul maşinilor electrice, sunt ireversibile, transformate în căldură.

2. NOŢIUNI GENERALE DESPRE MAŞINI ELECTRICE DE CURENT CONTINUU Definiţie Maşina electrică la care schimbul principal de energie cu o reţea se realizează în curent continuu este cunoscută sub denumirea de maşină de curent continuu. Clasificare Clasificarea maşinilor de curent continuu se face în funcţie de modul de conectare a înfăşurării de excitaţie faţă de înfăşurarea indusului. În figura 1 sunt reprezentate semnele convenţionale pentru maşinile de curent continuu şi modul de notare (consacrat) al înfăşurărilor. A1

F1

A1

F2 A2

D1 D2 A2

A2

Separata E1 E2

A1

E1 E2

Derivatie

A1

Serie F1

F2

A1

D2

A2

A2

Compound

D1

Mixta

Figura 1. Simbolizarea maşinilor de curent continuu în funcţie de modul de conectare a înfăşurării de excitaţie faţă de înfăşurarea indusului Maşina de curent continuu poate funcţiona în trei regimuri din punctul de vedere al transformării energetice efectuate: de generator, de motor sau de frână. Un regim de funcţionare este precizat de ansamblul valorilor numerice pe care le au, la un moment dat, mărimile mecanice şi electrice prin care se caracterizează funcţionarea maşinii respective. Domenii de utilizare Maşinile electrice de curent continuu se construiesc cu puteri de la câteva zeci de waţi până la mii de kilowaţi. Funcţie de utilizarea lor, acestea pot fi de tip: MCG- de uz general, folosite în automatizarea proceselor de producţie; MCM- utilizate în metalurgie pentru acţionarea căilor cu role, manipulatoarelor la caiele laminor, împingătoarelor în cuptor etc.; MCU- pentru acţionări de maşini unelte (motoare construite pentru a putea funcţiona în condiţiile alimentării de la convertizoare cu tiristoare); TN- pentru transport uzinal (electrocare, transpalete, electrostivuitoare); pentru tracţiune feroviară (motoare pentru locomotive electrice, motoare pentru locomotive Diesel-electrice, generatoare principale şi auxiliare destinate locomotivelor Diesel-electrice); SSTA şi MTA- motoare destinate acţionării locomotivelor electrice de mină; CSC- convertizoare pentru sudare; pentru instalaţii de foraj; pentru încărcarea bateriilor de acumulatoare.

4

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

3. CARACTERISTICI MECANICE ALE MOTOARELOR DE C.C. Pentru a funcţiona ca motor, maşina electrică se va alimenta de la o sursă de energie de curent continuu. În funcţie de sistemul de excitaţie, ecuaţia de tensiuni la funcţionarea în sarcină a unui motor de c.c. este:

excitaţie separată excitaţie serie excitaţie derivaţie excitaţie mixtă

E

U = E + Ra.I; U = E + (Ra + Re).I; U = E + Ra.(I – iex); U = E + Ra.(I – iex) + RsI;

I

I

E

I

E I

Ia

Ia

Ia iex iex

iex

b

a

iex

c

Figura 1 Schemele motoarelor de curent continuu a - M.c.c. cu excitaţie separată, b - M.c.c. cu excitaţie serie, c - M.c.c. cu excitaţie derivaţie Cuplul electromagnetic al motoarelor de curent continuu Cuplul electromagnetic al motorului de curent continuu nu depinde de turaţie, fiind proporţional (prin factorul constructiv Km) cu fluxul inductor şi cu curentul prin înfăşurarea indusului.

Me = Km..Ia

Caracteristica mecanică a motoarelor de curent continuu Caracteristica mecanică a motoarelor de c.c., este dependenţa, grafică sau analitică, dintre turaţia n şi cuplul M: n = f(M) şi se trasează pentru U = ct. şi Rex = ct. Această caracteristică arată modul cum variază turaţia n, a motorului când variază cuplul de sarcină, M. Pentru motorul cu excitaţie separată sau derivaţie turaţia n variază liniar cu cuplul (fig. 2) Pentru motorul cu excitaţie serie, cuplul este proporţional cu pătratul curentului iar caracteristica mecanică a motorului are aspectul unei hiperbole (curba 2 din figura 2).

n

2 Figura 2. Caracteristicile mecanice ale motoarelor de c.c. cu excitaţie: 1 – derivaţie (separată); 2 – serie

no 1

M Mn

5

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Observaţie: La mersul în gol, turaţia motorului serie, n0, tinde spre infinit şi din această cauză motorul cu excitaţie serie nu poate funcţiona în gol sau cu sarcini foarte reduse, deoarece rotorul ar fi distrus de forţele centrifuge.

4. PORNIREA MOTOARELOR DE C.C. La motoarele de curent continuu, curentul Ia din indus nu trebuie să depăşească de 2-2,5 ori curentul nominal, nici chiar un timp scurt, deoarece – în caz contrar – comutaţia s-ar înrăutăţi foarte mult, şi, în plus, încălzirea conductoarelor ar depăşi limitele admisibile. La pornire, când turaţia este nulă, întreaga tensiune de alimentare se regăseşte pe rezistenţa (destul de scăzută) a indusului. Observaţie: la funcţionarea normală, cu o anumită turaţie, pe lângă tensiunea reţelei, în motor mai apare – prin inducţie – şi o altă tensiune, numită contraelectromotoare, care se scade din tensiunea de alimentare şi astfel, pe rezistenţa indusului se regăseşte o tensiune mult mai mică. Rezultă valoarea curentului de pornire: I p 

U . Ra

Acest curent depăşeşte de 20 – 50 de ori curentul nominal, deci nu este admisibil pentru motor şi nici pentru reţeaua care alimentează motorul. Reducerea curentului de pornire se poate face prin:  reducerea tensiunii de alimentare U. Această metodă se poate aplica numai dacă tensiunea U poate fi reglată după voie, cu o instalaţie specială.  introducerea în circuitul principal al motorului a reostatului de pornire Rp. Prin alegerea convenabilă a lui Rp curentul de pornire poate fi mult diminuat:

U Ra  R p

Ip 

= (2-2,5)In.

Această metodă se aplică la motoarele alimentate de la reţele cu tensiune constantă. Pe măsură ce turaţia motorului creşte, reostatul Rp poate fi treptat scos din circuit astfel ca, la sfârşitul pornirii, el să fie scurtcircuitat (fig.1). Iex Uex

Ra

r3 R3 R2 R1

r2

r1

n0 nn n3 n2

N

Ra R3

n1

R2 R1

U

a

b

Mn Mm

M

MM

Figura 1. Pornirea M.c.c. prin înserierea în circuitul indusului a unui reostat în trepte: a - schema de principiu; b - diagrama pornirii în trepte a unui motor de c.c.

6

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

5. REGLAREA VITEZEI MOTOARELOR DE C.C. Posibilităţile de variaţie a turaţiei rezultă din analiza termenilor relaţiei de dependenţă dintre turaţie şi cuplu:

variaţia unei rezistenţe înseriate cu circuitul indusului

variaţia tensiunii

n

U  ( Ra  Rs ) I a ke 

variaţia fluxului inductor Variaţia turaţiei se obţine prin:  modificarea tensiunii de alimentare U. Dacă fluxul este constant, viteza variază proporţional cu tensiunea aplicată. Această metodă se poate aplica practic numai la motorul cu excitaţie separată;  schimbarea rezistenţei din circuitul indusului Ra ( fig. 1);  modificarea fluxului inductor  se face cu ajutorul reostatului de excitaţie. Viteza variază invers proporţional cu fluxul, deci cu curentul de excitaţie. Prin această metodă se obţine un reglaj al turaţiei peste valoarea nominală, până la 2 – 3 ori turaţia nominală (fig. 2)

n

n

no'

no

no

n n

M Rs

M Mn

a

b

Mn

a

Fig.1 Reglarea turaţiei motoarelor de curent continuu cu ajutorul unui reostat montat în indus: a - schema de montaj pentru un motor cu excitaţie derivaţie; b - caracteristicile turaţiei pentru un motor cu excitaţie derivaţie

7

Rc

M

M

b

Fig. 2 Reglarea turaţiei motoarelor de curent continuu cu ajutorul unui reostat montat în circuitul de excitaţie: a - schema de montaj pentru un motor cu excitaţie derivaţie; b - caracteristica turaţiei pentru un motor cu flux diminuat.

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

6. FRÂNAREA MOTOARELOR DE C.C. La acţionarea electrică a unor maşini de lucru, apare necesitatea frânării acestora, fie pentru micşorarea vitezei, fie pentru menţinerea constantă a vitezei mecanismului care este sub acţiunea unui cuplu exterior activ, care tinde să-l accelereze (de exemplu, la coborârea unei greutăţi). Principalele metode de frânare sunt:

» Frânarea prin recuperare. Această metodă se utilizează atunci când motorul este antrenat de către n mecanismul acţionat cu un cuplu activ Ma, la o turaţie ce depăşeşte turaţia în gol n0 a motorului. O astfel de situaţie apare de exemplu la un vehicul acţionat n0 electric ( locomotivă electrică, tramvai etc.) care nn coboară o pantă. Când vehiculul este acţionat de motor, acesta este alimentat de la reţea cu tensiunea U, iar curentul are un anumit sens prin motor. Când începe coborârea pantei, forţa gravitaţională acţionează asupra vehiculului, iar cuplul motor şi M curentul scad la zero, maşina de curent continuu Mn -Ma mergând în gol. Crescând viteza de rotaţie peste n0 (fig. 1), tensiunea contaelectromotoare depăşeşte ca Figura 1 Explicativă la frânarea prin recuperare valoare tensiunea de alimentare U, apare un curent Ia prin indus de sens invers decât în situaţia anterioară şi maşina funcţionează ca generator, transformând energia cinetică a vehiculului în energie electrică pe care o înapoiază reţelei, realizând o recuperare a energiei. Frânarea prin recuperare este cea mai economică metodă, însă poate fi utilizată numai la turaţii mai mari decât turaţia nominală şi deci prin această metodă nu se poate realiza oprirea motorului. » Frânarea dinamică sau reostatică (fig. 2) se obţine decuplând motorul de la reţea şi legând la bornele sale un reostat Rf. Maşina funcţionează ca generator, transformând energia primită de la mecanism, în energie electrică debitată pe reostat.

n K 2 1 F2

F1

M

Rf

no

Rf F F

Rc M

–Mr

a

Mr

b

Figura 2. Frânarea dinamică: a – Schema de principiu (1- regim de motor; 2- regim de frână); b – diagrama frânării (Mr – cuplul rezistiv al mecanismului antrenat) Efectul de frânare se micşorează pe măsura descreşterii turaţiei, aşa încât nici cu această metodă nu se poate obţine decât frânarea până la turaţii mici. Metoda este larg utilizată în practică, de exemplu la vehicule acţionate electric. » Frânarea prin contracurent (fig.3) constă în inversarea conexiunilor la bornele motorului alimentat de la reţea. La această metodă, energia cinetică a mecanismului şi energia primită de la reţea se transformă în căldură disipată în motor şi într-un reostat de frânare Rf înseriat în indus, obţinându-se o frânare puternică, sensul de rotaţie putându-se inversa, dacă maşina nu este deconectată la timp de la reţea.

8

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

n

F1

n0

Rf

K 1

2

F

F2 M

F

RC Mr

Rf

a

Mr

M

Comandă frână mecanică

b n0

Figura 3. Frânarea contracurent: a – schema de principiu (1 – regim de motor, 2 – regim de frână); b – diagrama frânării (Mr – cuplul rezistent al mecanismului antrenat).

7. TRANSFORMATORUL ELECTRIC – GENERALITĂŢI Definiţie Transformatorul electric este un aparat electromagnetic static, utilizat pentru modificarea parametrilor energiei electromagnetice primite de la o reţea de curent alternativ. Parametrii care pot fi modificaţi sunt tensiunea, intensitatea şi numărul de faze, păstrându-se constantă frecvenţa. Utilizări Transformatoarele sunt utilizate în practică, îndeosebi în domeniul transportului şi distribuţiei electrice. La transportul energiei electrice, cu cât este mai mare cantitatea de energie de transportat şi mai lungă linia de transport, cu atât trebuie să fie mai înaltă tensiunea liniei, pentru a se realiza un transport de energie economic (cu randament maxim, deci cu pierderi minime). Se cunoaşte că în centralele electrice nu se pot produce tensiuni mai mari de 10.000 volţi. În consecinţă, pentru ca energia electrică furnizată de ele să ajungă la consumator este necesar ca energia să fie transportată pe liniile de înaltă tensiune. Transportul energiei nu se poate efectua economic decât dacă se realizează la un curent mic şi la o tensiune ridicată. La locul de utilizare, energia electrică este din nou transformată, prin intermediul transformatoarelor coborâtoare, la o tensiune joasă, cu care sunt alimentate receptoarele. Clasificare În funcţie de domeniul de utilizare transformatoarele se pot clasifica astfel :  transformatoare de putere, utilizate la transportul şi distribuţia energiei electrice;  autotransformatoare, utilizate pentru transformarea tensiunii în limite reduse, pentru pornirea motoarelor de curent alternativ etc.;  transformatoare de măsură, utilizate pentru conectarea indirectă a aparatelor de măsură a tensiunilor şi curenţilor mari;  transformatoare de putere cu caracteristici speciale, cum sunt cele pentru alimentarea cuptoarelor electrice, pentru sudare electrică, pentru încercări etc.;  transformatoare de putere mică, cum sunt transformatoarele de siguranţă, transformatoarele de izolare, de separare etc. 9

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Clasificarea transformatoarelor electrice se mai poate face şi după numărul de faze, în transformatoare monofazate şi transformatoare trifazate. Indiferent de tipul de transformator, acesta poate fi răcit natural sau cu ulei. Notarea capetelor înfăşurărilor se face cu majuscule pentru tensiunea mai mare şi cu litere mici pentru tensiunea mai mică, utilizând litere de la începutul alfabetului pentru începutul înfăşurărilor, respectiv de la sfârşitul alfabetului pentru sfârşitul înfăşurărilor. Deci începuturile înfăşurărilor se notează, în ordine, cu A, B, C, sau a, b, c, iar sfârşiturile se notează cu X, Y, Z, sau x, y, z (fig. 1). Punctul neutru al înfăşurărilor transformatoarelor trifazate, dacă este scos la cutia de borne, se notează cu N sau n.

A

Tensiune înaltă joasă

a

b

B

joasă tensiune

înaltă tensiune

A

X a

x

B

Y b

y

C

Z c

z

Figura 1. Notarea capetelor înfăşurărilor transformatoarelor electrice. Dispunerea şi marcarea bornelor la cutia de borne a transformatorului sunt prezentate în figura 2.

a b

n N

A B

a b c A B C

Figura 2. Dispunerea şi marcarea bornelor la transformatoare Semne convenţionale Semnele convenţionale pentru transformatoare sunt date de STAS 11381 / 17 – 89 şi prezentate în figura 3.

a

b

c

d

Figura 3. Semne convenţionale: a – transformator monofazat cu doua înfăşurări, b–transformator trifazat cu două înfăşurări, c-transformator trifazat cu trei înfăşurări, d-autotransformator trifazat.

10

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Figura 4. Transformator de comandă

8. MAŞINA ELECTRICĀ ASINCRONĀ – GENERALITĂŢI Definiţie Se numeşte maşină asincronă acea maşină de curent alternativ care, la frecvenţa dată a reţelei, funcţionează cu o turaţie variabilă cu sarcina. Maşinile electrice asincrone sunt caracterizate prin faptul că au viteza de rotaţie puţin diferită de viteza câmpului inductor, de unde şi numele de asincrone. Ele pot funcţiona în regim de motor, în regim de generator sau în regim de frână. În practică, cea mai largă utilizare o au ca motoare electrice. După modul de realizare a înfăşurării indusului, există două tipuri principale de maşini asincrone:  maşini asincrone cu rotorul bobinat şi cu inele colectoare (pe scurt maşini asincrone cu inele);  maşini asincrone cu rotorul în scurtcircuit (sau cu rotorul în colivie).

Semne convenţionale În figura 1 sunt reprezentate o parte din semnele pentru maşinile asincrone.

M 3

M 3

a

M 3

M 3

b

convenţionale

Figura 1. Motor asincron cu inele

M 1

M 1

M 1

M 1

c

d

Figura 1 Semne convenţionale pentru maşinile asincrone: a – motorul asincron trifazat cu rotorul în scurtcircuit; b – motorul cu rotorul bobinat; c – motor asincron monofazat; d – motor asincron monofazat cu fază auxiliară. În cazul maşinilor cu inele, capetele înfăşurării statorului sunt legate la o placă de borne (fig. 2); această înfăşurare (trifazată), poate fi legată în stea sau în triunghi. Notarea înfăşurărilor statorice şi rotorice se face conform STAS 3530-87.

11

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

U 1 V1 W1

U1 U1

V1 U2

W2

V1

W1 U1

W1

W1

V1

V2

U2

U2 V2 W2

V2

W2

W2

U2

V2

Conexiunea triunghi

Conexiunea stea

Figura 2. Notarea şi aşezarea bornelor pe placă, la motoarele asincrone trifazate cu inele Domenii de utilizare Motoarele asincrone trifazate formează cea mai mare categorie de consumatori de energie electrică din sistemul energetic, fiind utilizate în toate domeniile de activitate: maşini-unelte (strunguri, raboteze, freze, polizoare, maşini de găurit, ferăstraie mecanice etc.), poduri rulante, macarale, pompe, ventilatoare etc. Motoarele monofazate sunt utilizate în special în instalaţiile de uz gospodăresc: aeroterme, pompe, maşini de spălat, polizoare, ventilatoare, maşini-unelte (polizoare, ferestrău circular, şlefuitoare cu vibraţii, polizor unghiular, ferestrău circular etc.), maşini de găurit, maşini de găurit cu percuţie, râşniţe electrice etc. Până de curând, motoarele asincrone erau utilizate ca motoare de antrenare în acţionările cu turaţie constantă; prin dezvoltarea electronicii de putere, acţionările reglabile cu motoare asincrone au căpătat o extindere remarcabilă, datorită fiabilităţii lor net superioare, în comparaţie cu motoarele de curent continuu. Caracteristica mecanică a motoarelor asincrone trifazate O formă analitică simplificată a caracteristicii mecanice a unui motor asincron trifazat, utilă pentru înţelegerea modului în care se comportă maşina asincronă funcţionând în regim de motor este următoarea:

M

2M m s sm  sm s

în care: Mm – valoarea maximă a cuplului electromagnetic; sm – valoarea alunecării care corespunde cuplului maxim; sn – valoarea alunecării care corespunde cuplului nominal sn  [0,01; 0,1].; s  [0; 1] – alunecarea la care funcţionează motorul. Observaţie: diferenţa turaţiei rotorului faţă de valoarea pe care ar trebui s-o aibă datorită câmpului electromagnetic al statorului se descrie prin mărimea specifică numită alunecare (notată cu s). Aplicând cunoştinţele dobândite la matematică, se obţine următoarea reprezentare grafică:

n

M

Mn

n1 nn

K

Mm

nm

P

N

N

K

Mp

S sn sm

1

a

M

P Mp

Mn Mm

b

Figura 3. Caracteristica mecanică: a – M = f(s); b – M = f(n).

12

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

9. PORNIREA ŞI REGLAREA VITEZEI MOTORULUI ASINCRON TRIFAZAT CU INELE Faptul că la acest tip de motoare sunt accesibile capetele înfăşurării trifazate rotorice, are implicaţii asupra metodelor de pornire şi de reglare a vitezei. Astfel, înserierea unui reostat trifazat în circuitul rotoric permite reducerea curentului absorbit la pornire şi obţinerea unor turaţii variabile în regim de funcţionare normal.

a

b

Figura 1. Motor asincron cu inele: a – ansamblu; b – rotor. În figura 2. este reprezentată schema circuitului de forţă al unui motor, la ale cărui inele este legat un reostat trifazat în stea (în practică acest montaj este folosit frecvent la instalaţiile de ridicat).

M 3 3 2 1

Figura 2. Pornirea şi reglarea turaţiei la motoare asincrone cu inele. Dacă bara de scurtcircuitare a reostatului s-ar găsi pe poziţia 3, înfăşurarea rotorului ar fi scurtcircuitată şi motorul s-ar roti cu turaţia nominală nn. Pe măsură ce bara se deplasează spre poziţia 1 din figură, în aceeaşi măsură se introduc rezistenţe suplimentare Rp pe fiecare fază a rotorului. În figura 3, curba 0 reprezintă caracteristica motorului cu inele scurtcircuitate, deci pentru Rp = 0. Introducând în rotor, cu ajutorul reostatului legat la inele o rezistenţă suplimentară Rp1, se obţine o nouă caracteristică mecanică, reprezentată prin curba 1. Prin înserierea rezistenţei suplimentare Rp2 > Rp1, se obţine caracteristica mecanică 2.

13

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

M Mm

0

1

2

Mr Mp

0

s0 s1 s2

Mp1

Mp2

s

1

Figura 3. Caracteristicile mecanice la reglarea turaţiei motoarelor asincrone cu inele, cu reostat rotoric. rotoric Observaţie: prin modificarea rezistenţei circuitului rotoric, nu se modifică cuplul maxim, însă se modifică alunecarea maximă. Pentru acelaşi cuplu rezistent Mr la arborele motorului, pe cele 3 caracteristici se obţin trei alunecări diferite, s0, s1 respectiv s2, deci şi turaţii rotorice diferite (cu atât mai mici, cu cât alunecarea este mai mare). Observaţie: reglarea vitezei prin reostat produce pierderile suplimentare de putere putere, care micşorează randamentul. Din acest motiv, reglarea vitezei cu reos reostat tat se face când se cere reducerea turaţiei cu cel mult 10 – 20%; o reducere mai mare a turaţiei se admite numai dacă funcţionarea cu turaţie redusă durează un timp scurt. Pornirea motoarelor este recomandat să se efectueze la un cuplu cât mai mare: prin a alegerea corespunzătoare a valorii reostatului de pornire, se poate porni un motor chiar la cuplul maxim pe care îl poate dezvolta acesta. Observaţie: la sfârşitul perioadei de pornire, reostatul trebuie scurtcircuitat, dacă nu se efectuează şi reglarea vitezei ezei prin aceeaşi metodă; altfel, reostatul proiectat să funcţioneze un timp scurt, se va deteriora şi, în plus, randamentul acţionării va fi mult diminuat. Pentru reglarea vitezei motoarelor asincrone cu inele, se mai utilizează – cu randament mult mai cr crescut – metoda dublei alimentări.. Această metodă presupune alimentarea motorului şi prin stator şi prin rotor, cu două tensiuni de frecvenţe diferite: raportul acestor frecvenţe impune turaţia rotorului, obţinându obţinându-se turaţia dorită.

10. REGLAREA VITEZEI MOTORULUI ASINCRON TRIFAZAT ÎN COLIVIE

Figura 1. Componentele unui motor asincron cu rotor în colivie Din relaţia cu care se determină turaţia unui motor asincron în funcţie de alunecare

n  n1 (1  s) 

14

60f 1 (1  s) p

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

se poate deduce că viteza rotorului poate fi reglată prin următoarele metode:  prin variaţia frecvenţei f1 şi/sau a amplitudinii tensiunii de alimentare;  prin schimbarea numărului de poli 2p; Prima metodă, prin variaţia frecvenţei f1 şi a amplitudinii tensiunii de alimentare, necesită alimentarea motorului de la un generator special de tensiune, a cărei frecvenţă şi amplitudine poate fi variată. A doua metodă, prin schimbarea numărului de poli 2p, cere un bobinaj special şi un comutator care, prin schimbarea conexiunilor, schimbă numărul de poli, atât în stator cât şi în rotor. De exemplu, în figura 2 este arătat modul cum prin schimbarea legăturilor de bobinaj se modifică numărul de poli 2p = 4 în 2p = 2. Observaţie: schimbarea numărului de poli în rotorul unui motor cu inele impun ca necesare inele suplimentare, care complică mult construcţia; din acest motiv, schimbarea numărului de poli la motorul cu inele se foloseşte rar.

2p = 4 1

N

S

S

N

N

S

2 3 2

3

2 4

2p = 2 4

1

2

3

4

Figura 2. Schimbarea numărului de poli prin modificarea legăturilor la înfăşurarea statorică.

11. PORNIREA MOTORULUI ASINCRON TRIFAZAT ÎN COLIVIE La pornirea motoarelor cu rotorul în scurtcircuit accesul la bornele rotorice nu mai este posibil. De aceea, la aceste motoare, metodele de pornire sunt concentrate pe circuitul statoric, iar rotorului i se aduc modificări constructive care vizează îmbunătăţirea performanţelor la pornire (creşterea cuplului şi micşorarea curentului absorbit). Modificările constau în:  fie adâncirea crestăturilor rotorice şi realizarea coliviei din bare înalte  fie realizarea unei colivii duble: una de pornire – spre întrefier şi alta de funcţionare – spre axul rotoric Colivia de pornire este parcursă de curent un timp scurt, cât durează pornirea, şi pentru a micşora curentul de pornire se execută din materiale cu rezistivitate mare (alamă). Colivia de funcţionare se execută din cupru. Pornirea motoarelor asincrone cu rotorul în scurtcircuit se poate face:  prin conectare directă la reţea;  prin trecerea conexiunii statorice din stea în triunghi;  prin reducerea tensiunii de alimentare; Conectarea directă la reţea este utilizată frecvent acolo unde reţelele de alimentare şi mecanismele antrenate permit acest lucru. Curentul de pornire este de 4 – 7 ori mai mare decât curentul nominal deci metoda este indicată pentru motoarele de puteri mici (la care şi curenţii nominali sunt mici). Pentru pornirea motorului conectat direct la reţea se folosesc scheme de pornire care includ aparate manuale sau contactoare (fig.1).

15

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Figura 1. Pornirea prin conectare directă la reţea: a - pornirea directă cu ajutorul comutatorului manual; b- pornirea directă cu ajutorul contactoarelor

F

bp

F

C

Q C

C

M 3 M 3

a

b

Comutarea conexiunii statorice din stea în triunghi se realizează cu un comutator stea-triunghi cu acţionare manuală sau automată, care realizează, aşa cum se vede în figura 2, conectarea în stea şi apoi în triunghi a înfăşurărilor statorice ale motorului asincron cu rotorul în scurtcircuit sau bobinat. Trecerea de la conexiunea stea la conexiunea triunghi se face după un anumit timp şi echivalează cu trecerea de la o tensiune de alimentare redusă, la tensiunea nominală. Acest procedeu de pornire este folosit la motoare mici şi mijlocii şi este simplu şi ieftin.



M

Y U1

V1

W1



B U2

V2

W2

Y Mn

B

s

M pY

sn a

1 b

Figura 2. Pornirea stea-triunghi a motorului asincron trifazat: a- schema electrică de principiu; b- deplasarea punctului de funcţionare. Observaţie: Pentru ca să fie posibilă pornirea unui motor cu comutator stea-triunghi de la reţeaua trifazată alternativă de 380 V, 50 Hz, pe plăcuţa lui trebuie să fie scrisă conexiunea  / Y şi tensiunea 380/660 V. Aceasta înseamnă că înfăşurările sunt calculate pentru tensiunea de 380 V pe fază şi pentru a funcţiona la caracteristicile sale nominale trebuie să fie alimentat în conexiunea triunghi la 380 V între faze.

16

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

În momentul pornirii, un asemenea motor se cuplează la reţea cu fazele legate în stea, deci tensiunea aplicată fazelor se reduce de 3 ori şi, de asemenea, se reduce de 3 ori curentul de pornire pe fază al motorului; este simplu de văzut că la pornire curentul în conductoarele de linie se reduce de 3 ori:

Ip = 3.IYp (3.9) După ce pornirea este terminată, adică după ce motorul a atins turaţia nominală, bobinajul se leagă în triunghi. Pornirea motoarelor în scurtcircuit, prin metoda stea-triunghi, reduce cuplul de pornire de 3 ori. Observaţie: Metoda pornirii Y-D poate fi utilizată şi la motoarele cu inele, dacă bobinajul statoric permite acest lucru. La motoarele care nu pot fi pornite prin cuplare directă la reţea sau prin conectare stea-triunghi se realizează pornirea prin reducerea tensiunii de alimentare, recurgând pentru aceasta la un autotransformator trifazat de pornire. Datorită costului ridicat al autotransformatorului, a volumului acestuia şi a complexităţii schemei, acest procedeu are utilizare limitată.

12. SCHIMBAREA SENSULUI DE ROTAŢIE LA MOTOARELE ASINCRONE TRIFAZATE Rotorul motorului asincron se roteşte în acelaşi sens cu câmpul inductor statoric, iar sensul acestuia este dat de succesiunea fazelor la bornele înfăşurărilor, adică de ordinea în care curenţii prin cele trei înfăşurări de fază ating valoarea maximă. Pentru schimbarea sensului de rotaţie al rotorului, trebuie să se inverseze sensul câmpului inductor. În acest scop, este suficient să se inverseze legăturile între reţea şi motor la două din borne, şi prin aceasta se schimbă ordinea succesiunii fazelor în stator şi deci şi sensul de rotaţie al rotorului (figura 1).

a

b

Figura 1. Schimbarea sensului de rotaţie la motorul asincron trifazat: a – cu rotorul în scurtcircuit; b – cu rotorul cu inele

17

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

13. SISTEMELE DE ACŢIONARE ELECTRICĂ Un sistem de acţionare este formată din următoarele părţi componente (fig.1):  maşina de lucru, sau maşina care este acţionată;  motorul pentru acţionarea maşinii de lucru;  organul de transmisie care face legătura între motor şi maşina de lucru şi are rolul de a modifica felul mişcării (translaţie, rotaţie, mişcare continuă ori intermitentă), sensul/direcţia acesteia, viteza etc.;

instalaţia de comandă a întregului ansamblu. Maşina de lucru

Organul de transmisie Motorul de acţionare Figura 1. Schema bloc a unui sistem de acţionare. În funcţie de motorul folosit pentru acţionarea unei maşini de lucru, se pot distinge următoarele tipuri de acţionări:  acţionări electrice;  acţionări hidraulice;  acţionări pneumatice. Maşina de lucru primeşte de la motor energia necesară pentru a învinge toate forţele ce apar în timpul procesului de lucru, respectiv a forţelor rezistente statice Fs şi a forţelor rezistente dinamice Fd. Forţele rezistente statice sunt constituite din forţe utile şi din forţe de frecare. Forţele rezistente dinamice apar datorită inerţiei pieselor în mişcare din întregul sistem de acţionare; deci, ele apar numai pe durata variaţiilor de viteză (porniri, opriri, frânări, accelerări). În cazul acţionărilor cu mişcare liniară, motorul poate pune în mişcare o maşină de lucru dacă dezvoltă o forţă F egală cu suma tuturor forţelor rezistente, statice şi dinamice:

F = Fs + Fd,

Această relaţie este cunoscută sub denumirea de ecuaţia fundamentală a mişcării pentru acţionările liniare. Ecuaţia de mai sus poate fi scrisă şi sub forma:

F = Fs + ma, deoarece forţa dinamică este exprimată prin ecuaţia Fd = ma. Pentru v = const. (deci în lipsa acceleraţiei), Fd = 0 şi în acest caz, sistemul funcţionează în regim stabilizat (mărimile care-l caracterizează nu variază). În cazul acţionărilor cu mişcare de rotaţie, care sunt cele mai numeroase, ecuaţia mişcării capătă o formă specifică, în care forţele se înlocuiesc cu momente:

M = Ms + Md în care: M - cuplul motor [Nm], Ms - cuplul rezistent static [Nm]; Md - cuplul rezistent dinamic [Nm]. Relaţia de mai sus reprezintă ecuaţia fundamentală a mişcării pentru acţionări cu mişcare de rotaţie.

18

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Aplicaţie. Efectuaţi un studiu de caz pentru a identifica sisteme de acţionare. Pentru fiecare dintre acestea veţi preciza: o tipul sistemului de acţionare o tipul motorului de acţionare o maşina de lucru o organele de transmitere a mişcării şi rolul acestora o cerinţe pentru instalaţia de comandă (porniri, opriri, frânări, reglaje etc.)

Figura 2. Organe de transmisie. Reductoare utilizate în transmisie.

14. CARACTERISTICILE MECANICE ALE MAŞINILOR DE LUCRU Acţionarea maşinilor de lucru trebuie realizată cu vitezele impuse de condiţiile tehnologice specifice proceselor de fabricaţie. Cu alte cuvinte, comportarea unui sistem de acţionare depinde de maşina de lucru. Numărul şi varietatea constructivă a maşinilor de lucru întâlnite în practică necesită o grupare a acestora din punctul de vedere al caracteristicilor lor mecanice. Prin caracteristică mecanică a unei maşini de lucru se înţelege modul de variaţie a cuplului rezistent static al acesteia în funcţie de un parametru care determină valoarea acestui cuplu. Cuplul rezistent static al unei maşini de lucru poate depinde de diferiţi parametri, cum ar fi:  viteza de deplasare sau de rotaţie;  un unghi pe care un organ component al maşinii de lucru îl face cu o anumită poziţie de referinţă;  drumul parcurs de maşina de lucru. În funcţie de aceşti parametri se poate face o primă clasificare a maşinilor de lucru:

Maşini de lucru cu cuplul rezistent static constant A La această categorie de maşini, cuplul rezistent static este, practic, constant (fig. 1).

Ms

0

n

Figura 1.Cuplul static rezistent constant în raport cu turaţia. Din această categorie de maşini de lucru fac parte, de exemplu: mecanismele de ridicat greutăţi, podurile rulante, macaralele, ascensoarele, benzile transportoare cu sarcină uniformă de-a lungul lor, laminoarele reversibile, maşinile de imprimat etc. 19

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Maşini de lucru cu cuplul rezistent static Ms dependent de viteză

B

Maşinile de lucru din această categorie pot avea: cuplul rezistent static dependent liniar de viteză (figura 2.a) – valţurile din industria cauciucului, maşinile de bobinat etc. cuplul rezistent crescător cu pătratul vitezei (figura 2.b) – ventilatoarele, turbocompresoarele, pompele centrifuge, elicele de pe navelor maritime etc. cuplul rezistent variabil invers proporţional cu viteza (figura 2.c) – maşini de înfăşurat sârmă, tablă, hârtie, maşini de prelucrare prin aşchiere etc.

a

b

c n

Figura 2. Cupluri statice rezistente dependente de turaţie: a – variaţie liniară; b – variaţie pătratică; c – variaţie invers proporţională

C

Maşini de lucru cu cuplul rezistent static dependent de unghi

Din această categorie de maşini fac parte: roboţi, manipulatoare, fierăstraie mecanice, foarfece de tăiat metal, ciocane mecanice, compresoare cu piston, pompe de adâncime pentru extracţia de ţiţei şi în general toate maşinile care au în componenţa lor mecanisme bielă-manivelă (fig.3)

M Figura 3. Cuplul static rezistent pulsatoriu

 D

Maşini de lucru la care cuplul rezistent static depinde de drumul parcurs

Din această categorie de maşini fac parte instalaţiile de ridicat la mare înălţime sau de la mare adâncime, la care greutatea cablului de ridicare este comparabilă cu sarcina utilă: macarale, ascensoare, instalaţii de foraj, instalaţii de extracţie minieră etc. Spre deosebire de instalaţiile de ridicat la înălţime mică la care greutatea cablului este mult mai mică decât sarcina utilă şi la care cuplul static este, practic, constant, la instalaţiile de ridicat la mare înălţime, lungimea cablului (şi deci, şi greutatea sa) variază în timpul acţionării proporţional cu deplasarea sarcinii utile.

E

Maşini de lucru pentru care cuplul rezistent static variază aleatoriu în timp

Din această categorie de maşini fac parte, de exemplu: ferăstraiele pentru lemn, malaxoarele, morile cu bile, sondele de foraj etc. Cuplul rezistent static depinde de un număr apreciabil de parametri, care se modifică permanent, fără a exista o lege de variaţie a acestora în timp (fig.4).

M Figura 4. Cuplu static rezistent aleatoriu

t

20

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

15. SUPRACURENŢI Supracurenţii sunt curenţi mai mari decât curentul nominal. Orice supracurent se caracterizează prin mărime şi durată.

DE FOARTE SCURTĂ DURATĂ

 însoţesc procesele normale de comutaţie  valoarea : (6...50 )In  durata :5ms...50ms.

ÎN CONDIŢII DE DEFECT GRAV

SUPRACURENŢI

DE SCURTĂ DURATĂ

- curenţi de scurtcircuit ; - valoare de zeci de kiloamperi ; - durată de ordinul secundelor.

ÎN CONDIŢII NORMALE - curenţi de pornire a motoarelor ; - valoare (5...7)In; - durată 3s...15s.

DE LUNGĂ DURATĂ

- însoţesc defectele uşoare sau exploatarea incorectă (funcţionare în două faze) ; - valoare(1,2...2)In ; - durată: zeci de minute



Măsurile de protecţie împotriva supracurenţilor constau în:  evitarea conectării consumatorilor de putere direct la reţea, prin utilizarea unor rezistenţe înseriate ori prin încărcarea treptată la sarcină nominală ;  utilizarea aparatelor de protecţie pentru deconectarea circuitelor defecte sau supraîncărcate;  verificarea stării izolaţiei pentru a preveni defectele grave.

16. ÎNTRERUPTOARE ŞI COMUTATOARE CU PÂRGHIE Definiţie Întreruptoarele–pârghie sunt aparate de joasă tensiune caracterizate prin faptul că închiderea şi deschiderea circuitului se realizează cu ajutorul unui contact mobil în formă de braţ de pârghie. Utilizare Ele servesc pentru conectarea la reţea şi întreruperea manuală a circuitelor de lumină şi forţă de joasă tensiune, atât în curent continuu, cât şi în curent alternativ, la consumatori de importanţă redusă. Aparatele au o capacitate de rupere egală cu cel mult curentul nominal.

21

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Clasificare DUPĂ NUMĂRUL CĂILOR DE CURENT  monopolare – în circuite de semnalizare;  bipolare – în c.c., în circuite de lumină;  tripolare – pentru comanda manuală a motoarelor electrice.

DUPĂ MODUL DE ÎNTRERUPERE  cu cuţit de rupere bruscă;  fără cuţit de rupere bruscă.

CLASIFICARE, UTILIZĂRI

DUPĂ MODUL DE ACŢIONARE  cu acţionare directă prin manetă plasată: – central – lateral;  cu acţionare indirectă – prin sisteme de pârghii;

DUPĂ VARIANTA CONSTRUCTIVĂ  construcţie protejată(cu capac) pentru montaj aparent;  construcţie deschisă pentru montaj în spatele tabloului;

Părţi componente contact fix din tablă de alamă borne de legare la reţea (de intrare) din tablă de alamă

borne de legare la consumator (de ieşire) din tablă de alamă

contact de rupere (auxiliar) din tablă de alamă resort

mâner de acţionare din material izolant(lemn, bachelită) şi suficient de rezistent mecanic

contact mobil (cuţit de contact) din bară laminată de alamă Placa de bază din material izolant(pertinax, bachelită) pentru curenţi sub 200 A sau din metal pentru curenţi mai mari. Figura 1.Întreruptor cu pârghie: elemente constructive. Întreg ansamblul este acoperit cu un capac de protecţie din bachelită, carton presat sau alt izolant rezistent şi la acţiunea arcului electric. Contactul de rupere se întâlneşte la variantele constructive moderne, mai ales la cele pentru curent continuu. Rolul său este de a mări capacitatea de rupere prin creşterea vitezei de deschidere (cursa contactului mobil principal armează resortul şi când forţa elastică a acestuia devine suficient de mare, “smulge” contactul auxiliar cu o viteză mare, de nerealizat prin acţiunea operatorului uman).

22

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Figura 2. Întreruptor cu pârghie În figura 3 este indicat montajul corect (în poziţie verticală) al unui întreruptor cu pârghie.

I b

c

I

d

a Figura 3. Întreruptor cu pârghie: a – poziţia de montare a întreruptorului cu pârghie; b – schema electrică multifilară; c – schema electrică monofilară; d – monatrea în circuitul electric prin intermediul siguranţelor fuzibile. Tensiunea nominală Un  500 V c.a. Un  440 V c.c. Curent nominal 25  In  1000 A

MĂRIMI CARACTERISTICE

17. ÎNTRERUPTOARE ŞI COMUTATOARE COMUTATOARE PACHET Sunt aparate de joasă tensiune caracterizate prin faptul că se obţin prin înşiruirea pe acelaşi ax a unui număr variabil de elemente (numite pacheţi) de construcţie similară (nu neapărat identice), fiecare pachet conţinând o cale de curent. Fiecare cale de curent este formată din două sau trei contacte fixe montate pe discuri presate din material electroizolant şi tot atâtea contacte mobile din tombac (material conductor şi elastic) fixate pe un ax central. Se deosebesc trei tipuri de contacte mobile (fig. 1) primul fiind folosit la întreruptoare şi celelalte, la comutatoare. Figura 1. Tipuri de contacte mobile pentru întreruptoare şi comutatoare – pachet: a – contacte în opoziţie; b – contacte în unghi; c – contacte în T. a

23

b

c

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

 pentru montaj îngropat (în tablouri de comandă)

execuţie deschisă ( neprotejată )

execuţie protejată în carcasă de bachelită

TIPURI CONSTRUCTIVE

 pentru montaj aparent

execuţie capsulată în carcasă metalică (turnată)

 pentru solicitări mecanice grele

Întreruperea/comutarea circuitului se realizează brusc datorită unui mecanism de sacadare care este, de fapt, un resort montat între ax şi maneta de acţionare (maneta este montată liber pe ax): axul cu contacte mobile “sare” brusc dintr-o poziţie în alta, numai după ce maneta a fost rotită cu un anumit unghi pentru a putea tensiona astfel, resortul.

MĂRIMI CARACTERISTICE

Tensiune nominală

 Un  500 Vc.a.  Un  440 Vc.c.

Curent nominal

 In = 6…200 A

Frecvenţă de conectare  max. 250 conectări/oră

(normal, 10 – 20 conectări/oră)

 100.000 manevre la curenţi mici(16 A)  20.000 manevre la curenţi mari(200 A)

Durata de viaţă

Aplicaţia 1. În figura 2 este reprezentat schematic un comutator-pachet cu trei direcţii, având şase contacte mobile în formă de unghi plasate între şapte plăci izolante.

L1 L2 L1

S1 S1

S1

S1

M1

N1

L2

S2

S2

M2

S2

II I III 0 N2

S2

M1 M2 N1 N2

Figura 2. Schema de conexiuni a unui comutator – pachet cu trei direcţii. Marcaţi – eventual, cu culori diferite – poziţiile contactelor mobile şi traseele conexiunilor pentru fiecare direcţie în parte.

24

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

REZOLVARE







Pentru poziţia I, contactele mobile fiind rotite cu 90° în sens antiorar, se realizează următoarele conexiuni (c.m. – contact mobil al pachetului respectiv): S1 – S1(1) – c.m. – L1(1) – L1 S2 – S2(4) – c.m. – L2(4) – L2 Pentru poziţia II, contactele mobile sunt rotite cu încă 90°, în sens antiorar, se realizează următoarele conexiuni: S1 – S1(1) – S2(2) – c.m. – M1(2) – M1 S2 – S2(4) – S2(59 – c.m. – m2(5) – M2 Pentru poziţia III, contactele mobile sunt rotite cu încă 90°, în sens antiorar, se realizează următoarele conexiuni: S1 – S1(19 – S1(29 – S1(39 – c.m. – N1(3) – N1 S2 – S2(4) – S2(5) – S2(6) – c.m. – N2(6) – N2

Aplicaţia 2. În figura 3 este reprezentată schema de conexiuni a unui inversor de sens la un motor asincron.

Figura 3. Inversor de sens. Marcaţi – cu culori – poziţiile contactelor mobile şi modul de realizare a conexiunilor pentru fiecare sens în parte. Care este succesiunea fazelor reţelei la bornele motorului în cele două situaţii? De ce este necesară trecerea prin poziţia “zero” între cele două poziţii I şi II ale comutatorului (ce s-ar întâmpla dacă trecerea între cele două poziţii, s-ar face direct)? REZOLVARE





Pentru poziţia I, contactele mobile fiind rotite cu 90° în sens antiorar, se realizează următoarele conexiuni: A – A1(1) – c.m. – R1(1) – R B – B1(4) – B2(2) – c.m. – S3(2) – S1(3) – S C – C1(59 – c.m. – T1(5) – T Deci A→ R; B→S; C→T Pentru poziţia II, contactele mobile fiind rotite cu 90° în sens orar, se realizează următoarele conexiuni: A – A1(1) – c.m. – R1(1) – R B – B1(4) – c.m. – T3(4) – T1(5) – T C – C1(59 – S2(3) – c.m. – S1(3) – S Deci A→R; B→T; C→S

Trecerea prin zero este necesară deoarece:  inversarea sensului de rotaţie trebuie să se realizeze după încetarea mişcării în sensul anterior (după oprirea motorului) – altfel, dacă motorul se roteşte într-un sens şi primeşte (prin comutator) comandă de rotire în celălalt sens, se creează condiţiile de funcţionare în regim de frână, cu toate consecinţele care decurg (creşterea valorii curentului absorbit din reţea şi, implicit, încălzirea motorului, cu riscul depăşirii temperaturii maxime admisibile şi distrugerii izolaţiei). 25

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU



presupunând pentru motor un timp de răspuns nul (ceea ce reprezintă o simplificare fără suport real), este posibil ca legăturile asigurate pentru poziţiile I şi II să nu fie diferenţiate net în timp şi să apară condiţiile favorabile producerii unui scurtcircuit între fazele interschimbate (S şi T), scurtcircuit care, se cunoaşte, este deosebit de periculos prin valorile foarte mari ale supracurenţilor cauzatori de efecte termice şi electrodinamice.

18. ÎNTRERUPTOARE ŞI COMUTATOARE CU CAME Sunt asemănătoare – constructiv şi funcţional – cu întreruptoarele şi comutatoarele pachet. Se deosebesc de acestea din urmă prin modul de realizare a circuitului de curent (tabelul 1).

Tabelul 1 Întreruptoare şi comutatoare cu came Întreruptoare şi comutatoare pachet

deosebiri

A se mănări

      

sunt alcătuite dintr-un număr variabil de căi de curent alăturate deschiderea/închiderea contactelor mobile se realizează prin acţionarea unui ax comun folosesc principiul întreruperii multiple a circuitului (în mai multe puncte) contactele mobile au mişcare de  contactele mobile au mişcare de translaţie rotaţie comutaţia are loc între contacte de tip  comutaţia are loc între contacte cu presiune furcă (dată de forţa unui element elastic) contact superficial (pe o suprafaţă)  contact punctiform contact cu frecare  contact prin frecare

Comutatoarele cu came sunt un răspuns mai bun la cerinţele legate de gabarit, siguranţă în funcţionare, capacitate de rupere şi complexitatea schemelor de realizat.

I 0 II

Figura 1. Inversor de sens. Aplicaţii: În figura 1 este reprezentat un comutator cu came care realizează inversarea sensului de rotaţie al unui motor asincron. 1. Indicaţi traseele pe care se închid circuitele celor trei faze, în fiecare dintre poziţiile I şi II. 2. S-ar putea realiza un comutator la care, prin rotirea camelor, să se obţină succesiunea 0 – I – II? Pentru ce ar putea fi utilizat? 3. La comutatorul cu came din figura 1, prin rotire spre stânga din “0” se realizează poziţia I, iar prin rotire spre dreapta, din aceeaşi poziţie “0” , se realizează poziţia II. Dar dacă se roteşte comutatorul spre stânga cu un unghi mai mare, se poate trece direct din poziţia I în poziţia II.? Este util acest lucru? Precizaţi de ce. Cum s-ar putea limita unghiul de rotire al camelor (spre stânga şi spre dreapta)? REZOLVARE Toate camele se rotesc simultan, fiind antrenate de acelaşi ax. Poziţiile camelor sunt determinate în raport cu poziţia indicată în aplicaţie, prin rotirea acestora cu 60° în sens orar (pentru poziţia I), respectiv antiorar (pentru poziţia II). 26

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Poziţia I (c.î. – contact închis al etajului respectiv al comutatorului cu came): R – 1 – 3 – c.î. – 4 – 8 – B S – 7 – 5 –c.î. – 6 – 2 – C T – 10 – c.î. – 9 – A Poziţia II R – 1 – c.î. – 2 – C S – 7 – c.î. – 8 – B T – 10 – c.î. – 9 – A Prin alegerea unor profiluri adecvate pentru camele comutatorului, s-ar putea obţine succesiunea 0-I-II. Acest comutator ar putea fi utilizat la comanda unui motor asincron trifazat conform următorului ciclu: pornire într-un sens (poziţia I), frânare electrică pentru oprire (poziţia II), deconectare (poziţia 0); pentru aceasta, comutatorul trebuie realizat astfel încât camele să poată efectua o rotaţie completă (ca să revină în poziţia iniţială “0”). Trecerea comutatorului studiat direct din poziţia I în poziţia Ii, realizează inversarea sensului dar nu din starea de repaus a motorului electric, ci din starea de rotire în sensul celălalt (deci printr-un regim intermediar de frânare – dezavantajos din punct de vedere energetic şi periculos datorită curenţilor mari care-l caracterizează). Limitarea unghiului de rotire al camelor s-ar putea realiza mecanic prin intermediul unor opritoare; cum mişcarea camelor este solidară, limitatorul mecanic este suficient să acţioneze asupra unei singure came pentru a obţine acelaşi efect la toate celelalte.

19. COMUTATOARE STEA – TRIUNGHI În practică, există situaţii în care un receptor trifazat trebuie conectat în stea şi apoi în triunghi (de exemplu, la pornirea motoarelor asincrone cu rotorul în scurtcircuit). În afara cazului menţionat, situaţia aceasta se mai întâlneşte, de exemplu, la realizarea reglajului în trepte al rezistenţelor pentru încălzirea unui cuptor (preîncălzire – prin conectarea rezistenţelor în stea şi încălzire – prin conectarea rezistoarelor în triunghi). În cazul alimentării de la o reţea obişnuită (3x220/380V), pentru a putea utiliza comutatorul stea-triunghi la un receptor trifazat, este necesar ca acest receptor să fie realizat pentru o tensiune de fază de 380V.

Comutatoare manuale: In  100 A

VARIANTE CONSTRUCTIVE

cu tambur (rotitor): are 9 contacte fixe (3 pentru cele trei faze ale reţelei şi 6 pentru cele şase capete ale fazelor receptorului trifazat) şi 15 contacte mobile, din tablă de alamă sau din alamă turnată, plasate pe un tambur prin rotirea căruia se realizează conexiunile dorite: zero – stea – triunghi cu came cu pârghie pachet

Comutatoare automate: In  100 A Schimbarea conexiunii se face automat, fără intervenţia operatorului, după un timp (calculat funcţie de puterea motorului) programabil printr-un releu (de temporizare).

27

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

R S

T

Q

Y

C

 F ,

1

1

2 3

, 2 , 3

Figura 1. Comutator pârghie utilizat pentru conectarea stea-triunghi a unui receptor trifazat: Q – întreruptor trifazat; F – siguranţe fuzibile; C – comutator pârghie.

RECEPTOR

Observaţie: un comutator stea – triunghi nu poate fi manevrat decât în ordinea zero – stea – triunghi. Trecerea din triunghi în stea şi din zero în triunghi sunt împiedicate cu un dispozitiv de zăvorâre. Trecerea stea – zero este permisă. Aplicaţie: 1. Ce rol are dispozitivul de zăvorâre? Este util acest dispozitiv pentru toate trecerile permise ale unui comutator stea – triunghi? REZOLVARE Permite rotirea completă într-un sens şi incompletă (doar cu un unghi mic) în sensul contrar (pentru a realiza succesiunea 0-Y-0), cu observaţia că, pentru trecerea de la poziţia 0 la poziţia ∆, prin rotire în sens invers, trebuie să fie necesar un unghi mai mare decât cel permis pentru 0-Y-0.

20. AUTOTRANSFORMATOARE DE OPRIRE Sunt aparate folosite pentru comanda manuală a maşinilor electrice rotative, în structura cărora sunt incluse: un autotransformator, cu ploturi: un transformator trifazat care are doar două înfăşurări de fază – două bobine – conectate în V. Fiecare înfăşurare de fază are o priză mediană. Capetele înfăşurărilor şi prizele mediane sunt accesibile, fiind conectate la un sistem de ploturi din alamă (piesele de contact de forma cilindrică sau prismatică, fixate pe o placă izolantă). un comutator cu cuţite de contact sau tip controler, cu patru poziţii (0 – I – II - III), cu ajutorul căruia se realizează următoarea succesiune de conexiuni: I – conectarea în V (stea bifazată) a înfăşurărilor autotransformatorului; II – conectarea prizelor mediane ale autotransformatorului (astfel, în serie cu motorul comandat, sunt conectate câte o jumătate din bobinele de fază, care preiau o parte din tensiunea reţelei, restul revenind motorului); III – conectarea motorului la tensiunea reţelei, prin scurtcircuitarea transformatorului înseriat. Trecerea din poziţia a II-a în poziţia a III-a se face atunci când motorul a atins turaţia de regim sau, echivalent, când curentul absorbit de la reţea nu mai scade. Schema funcţională a unui autotransformator de pornire este prezentată în figura 1:

28

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

R

S

T

Q

II

III

M 3

I

Figura 1. Autotransformator de pornire: a – schema funcţională; b – vedere de ansamblu

21. REOSTATE DE PORNIRE ŞI REGLARE De regulă, prin reostat de pornire şi reglare se înţelege ansamblul format dintr-un controler şi un rezistor de pornire/reglare. Rezistoarele de pornire/reglare sunt alcătuite din rezistoare elementare grupate în baterii, care sunt asamblate în cutii de rezistoare. În cutii, rezistoarele pot fi imersate în ulei sau lăsate în aer liber – caz în care pereţii cutiei au jaluzele de ventilaţie. Structural, bateriile de rezistoare de pornire se aseamănă cu cele de reglare: ele sunt formate prin asamblarea rezistoarelor elementare pe tije cilindrice de oţel izolate cu tuburi de micanită, separarea acestora cu dinsţaţoare din steatit şi conectarea mixtă (serie - paralel) prin presiune cu rondele metalice (conexiunile sudate sau lipite sunt greu de realizat pentru materialele din care sunt confecţionate rezistoarele elementare).

PENTRU CURENŢI MICI (câţiva amperi)  rezistoare din crom-nichel, fecral, constantan etc. spiralate sau înfăşurate pe suport ceramic rezistoare metalice în aer

MATERIALE, VARIANTE CONSTRUCTIVE, UTILIZĂRI

PENTRU CURENŢI MARI (zeci de amperi)  elemente turnate din fontă  elemente ştanţate din tablă silicioasă  rezistoare cu lichid (soluţie de sodă) rezistoare metalice în ulei

utilizate pentru comanda manuală a maşinilor electrice rotative:  pornire;  reglarea vitezei,  frânare;  inversare de sens 29

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Deosebirea constructivă între cele două categorii de rezistoare rezultă din regimul de funcţionare:  rezistoarele de pornire funcţionează în regim de scurtă durată (doar la pornire) şi, de aceea, au dimensiuni mici, reduse chiar dacă sunt parcurse de curenţi mai mari decât cei corespunzători regimului normal;  rezistoare de reglare funcţionează în regim de durată şi, ca urmare, au dimensiuni mai mari şi sunt prevăzute cu mijloace speciale pentru evacuarea forţată a căldurii (de exemplu, ventilatoarele).

a

c

a

b

c

d

Figura 8.16. Baterii de rezistenţe : a – de mare capacitate : 1 – element de rezistenţă ; 2 – distanţoare din stearit ; 3 – tijă de susţinere ; 4 – bornă de racord; b – element de rezistenţă din tablă de material rezistiv, expandată; c – baterie de benzi rezistive; d – reostat de pornire (ansamblu).

22. REOSTATE DE EXCITAŢIE Sunt aparate folosite pentru reglarea tensiunii furnizate de generatoarele electrice – de curent continuu sau de curent alternativ – prin varierea curentului de excitaţie ca urmare a modificării valorii rezistenţei circuitului respectiv. Reostatele de excitaţie sunt reostate de reglare pentru curenţi mici, alcătuite din rezistoare spiralizate, din sârmă, ale căror capete sunt conectate la un sistem de ploturi montate sub formă de cerc pe o placă izolantă (variaţie în trepte a rezistenţei) sau cu cursor (variaţie continuă). Pe marginea plăcii mai există trei borne care sunt utilizate pentru realizarea legăturilor la generator. Valoarea rezistenţei se modifică după voie, cu ajutorul unei manete (sau al unei roţi) care deplasează o piesă de contact prin care se stabileşte legătura între unul dintre ploturi şi un inel de contact montat pe pleca izolantă (figura 1). Rezistoarele metalice spiralizate se află în spatele plăcii, într-o cutie metalică.

1 2

3 4

5

Figura 1. Schema legăturilor unui reostat de excitaţie în trepte: 1 – element rezistiv spiralat; 2 – plot; 3 – piesă de contact; 4 – inel de contact; 5 – placă izolantă; 6 – borne legătură cu generatorul.

6

LEGATURI CU CIRCUITUL DE EXCITATIE AL GENERATORULUI

30

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Figura 2. Forme constructive de reostate de excitaţie (cu cursor)

23. APARATE DE COMANDĂ MULTIFUNCŢIONALE Schemele de comandă pentru acţionările electrice au o structură tipică şi includ, de regulă, aceleaşi componente. De aceea, producătorii propun frecvent aparate multifuncţionale, care integrează mai multe componente într-o construcţie monobloc: se realizează astfel, economie de materiale şi de spaţiu (cerinţă foarte importantă în contextul tendinţei de minimizare şi de economisire a materialelor). Un astfel de aparat este prezentat în figura alăturată.

Caracteristicile sale sunt următoarele: trei funcţii integrate într-un singur aparat:  asigură protecţia la scurtcircuit (prin întrerupător automat )  protecţia termică ( prin releu termic reglabil )  comanda (prin butoane de oprire şi pornire ) comanda poate fi prin apăsare sau rotativă poate fi utilizat pentru motoare în gamă largă de puteri tensiunea de izolaţie: 690 V durabilitate mecanică: 100 000 manevre categoria de utilizare: AC-3 (pentru motoarele asincrone cu rotorul în scurtcircuit) Un alt exemplu este cel din figura alăturată în care este prezentat un demaror. Acest aparat include în structura sa: un contactor trifazat de comandă un releu termic pentru protecţia la suprasarcini de durată Execuţia compactă îi conferă avantajele fiabilităţii (conexiunile de realizat sunt mult mai puţin numeroase, deci surse mai puţine de defect) şi gabaritului redus. Aparatele din această categorie sunt demaroare opritoare progresive (softstartere) pentru motoare asincrone trifazate, destinate pentru demararea progresivă a motoarelor în gama de puteri 3…200 kW.

31

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Prezintă: 3 posibilităţi de pornire 3 moduri de oprire 3 protecţii integrate detecţia şi semnalarea defectelor

Utilizând noile combinaţii de demaroare este posibil să creaţi solutia cea mai bună pentru produsele standard, chiar mai uşor şi mai eficient. Producătorii de aparataj electric pentru acţionări au îmbunătăţit produsele standard astfel încât, utilizând o simplă şurubelniţă, ele pot fi asamblate pentru a forma demaroare sigure. Fără să fie nevoie de alte unelte! Demaroarele compacte pot fi, de asemenea, furnizate ca piese compacte, componentele lor fiind deja asamblate. Astfel, costurile pentru şuruburi şi cabluri pot fi reduse considerabil. De asemenea, costurile pentru testare şi depistarea erorilor sunt eliminate din start. Un alt avantaj constă în sporirea siguranţei în timpul lucrărilor de întreţinere, acolo unde intervenţia cu şurubelniţa ar putea produce o dezizolare vizibilă. Această nouă tehnologie este disponibila prin intermediul ansamblurilor demaror direct şi ansamblurilor demaror inversor până la 155 A. Un alt exemplu este cel al unui separator (aparat care poate comuta numai circuitele aflate sub tensiune, dar neparcurse de curent) cu siguranţe fuzibile.

32

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

24. TABLOURI DE DISTRIBUŢIE MODULARE

Un tablou de distribuţie modular este constituit din ansambluri testate ca tip care au o separare internă şi răspund cerinţelor de montaj conform normelor internaţionale din domeniu. Aceasta înseamnă că se pot alege soluţii personalizate pentru utilizarea tablourilor în diferite situaţii. Tabloul electric modular oferă o largă gamă de opţiuni pentru implementarea sistemelor de distribuţie sigure, economice şi complete în concordanţă cu cerinţele clienţilor. Se pot folosi unităţi de intrare şi cuple pentru întreruptoare până la 4000 A, şi echipări individuale pentru unităţile de ieşire cu module fixe compartimentate pentru aparatura de comutaţie şi protecţie până la 630 A. Sunt de asemenea disponibile unităţi de plecare de până la 630 A cu separatoare şi siguranţe fuzibile, în montaj orizontal sau vertical. Unităţile de control şi unităţile neechipate pot fi echipate cu componente auxiliare ca:  motor startere  module de compensare  convertizoare de frecventa  softstartere  alte soluţii de automatizare. Sistemele de montare pentru dispozitivele cu prindere pe şină pot fi utilizate în tablourile obişnuite de distribuţie.

33

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

25. CONTACTOARE STATICE O soluţie modernă pentru comutarea circuitelor cu aparate fără piese în mişcare o reprezintă contactoarele statice. Acestea sunt, de fapt, structuri electronice prin care curentul poate trece (sau nu) în funcţie de anumite comenzi date de operator; aceste comenzi se traduc prin polarizarea corespunzătoare a dispozitivelor electronice din componenţa contactorului (diode, tiristoare etc.). Contactoarele statice pot fi utilizate, de exemplu, în următoarele situaţii: Comutarea frecventă şi silenţioasă a motoarelor, inclusiv reversarea acestora Reglări de temperatură de toate tipurile. Frecvenţele de comutare nu reprezintă o problemă pentru un contactor static. Reglarea temperaturii în două puncte lucrează mai exact şi sporeşte calitatea produselor. Comanda iluminării; contactoarele statice comută rapid şi silenţios. Înlocuirea combinaţiilor stea-triunghi. Înlocuirea combinaţiilor contactor-inversor. Acţionarea pompelor: şocurile de presiune sunt evitate prin pornirea uşoară. Încărcarea mecanică a instalaţiilor ca întreg scade, iar durata de viaţă creşte. Acţionarea ventilatoarelor: Prin pornirea uşoară, curelele trapezoidale nu glisează, iar uzarea precoce este stopată. Durata de viaţă a instalaţiei este sporită. Benzi transportoare: banda porneşte uşor, astfel încât obiectele transportate să nu se răstoarne. Întregul sistem este protejat mecanic, iar durata de viaţă este prelungită. Comanda semafoarelor.

Figura 1. Contactor static

La utilizarea drept softstarter, componenta de c.c., uzuală la comanda bifazată, este anulată, cu ajutorul unei metode speciale de comandă. Astfel, motorul se comportă ca în cazul comenzii trifazate. Cu ajutorul unui contactor static, pot fi pornite şi aplicaţii, pentru care până acum erau obligatorii softstartere comandate trifazat. Prin capacitatea mare de încărcare a unora dintre tipurile constructive, pornirile şi opririle frecvente ale momentelor mari de inerţie a maselor nu mai reprezintă o problemă. Tipuri constructive:  Contactoare statice monofazate pentru sarcini pur rezistive între 10 – 50 A  Contactoare statice şi softstartere trifazate comandate bifazat (pentru 2,2 până la 11 kW şi prin comenzi speciale, chiar până la 22 kW) pentru sarcini trifazate; aparatele dispun şi de o funcţie internă de reversare. Avantaje: Un contactor static realizează comutarea motoarelor în momentul optim şi reduce şocurile de conectare, care conduc la oscilaţii de curent şi cuplu, ce pot fi de 20 de ori mai mari decât curentul nominal al motorului.

34

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

26. RELEE TERMICE

În figura de mai sus este prezentat un releu termic cu bimetal, pentru care se indică următoarele: Caracteristici circuit de forţă:  Pentru motoare în gamă largă de puteri  Tensiunea de izolaţie 690 V sau 1000 V  Clasa de declanşare:10 sau 20 Caracteristici de funcţionare:  Rearmare - manuală sau automată  Semnalizare frontală a declanşării releului  Posibilitate de blocare în poziţia oprit  Funcţie TEST  Controlul cablurilor  Simulare de declanşare a releului Aplicaţia 1. funcţional.

Completaţi figura cu denumirile componentelor evidenţiate şi precizaţi, pentru fiecare, rolul

REZOLVARE Reperele (enumerate în sens antiorar) sunt: sistem fixare releu, bornă racord contacte auxiliare, buton reglare curent de declanşare, buton blocare în poziţia oprit/rearmare, simulare declanşare releu, clapetă semnalizare a declanşării releului, borne racord contacte principale.

35

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

27. CONTACTOARE Contactoarele sunt cele mai răspândite aparate din instalaţiile de comandă şi automatizare. Practic pentru conectarea şi deconectarea fiecărui motor electric, la fel ca şi pentru alte receptoare, cum sunt rezistenţe, condensatoare, instalaţii de iluminat, cuptoare etc. se folosesc contactoare, deoarece ele permit acţionarea de la distanţă la primirea unui impuls care poate fi dat manual sau automat, au o frecvenţă mare la uzura electrică şi mecanică. Definiţie: contactorul este un aparat de comutaţie cu acţionare mecanică, electromagnetică sau pneumatică, cu o singură poziţie stabilă, capabil să stabilească, să suporte şi să întrerupă curenţii în condiţii normale de exploatare a unui circuit, inclusiv curenţii de suprasarcină. Cele mai răspândite contactoare sunt cele electromagnetice, care acţionează în circuitele de curent alternativ. Electromagnetul lor de acţionare poate fi alimentat cu tensiune alternativă sau tensiune continuă. Schema de principiu a unui contactor este redată în figura de mai jos.

R S T

A B C U

V

bp

1

3

b0

Figura 1. Schema electrică de principiu a unui contactor.

Figura 3. Contactoare de forţă şi de comandă

Figura 4. Minicontactor Minicontactoarele sunt aparate în construcţie compactă, utilizând o tehnologie care vizează obţinerea unor gabarite cât mai reduse. Principalele lor caracteristici sunt: o circuit de comandă în curent alternativ sau curent continuu o tensiunea de izolaţie 690 V o curent nominal în AC3: 6-9-12-16 A o număr de poli: 3, 4 o tensiune de comandă: 12-660 V o limită tensiune de comandă la funcţionare: (0,8-1,1) Uc Auxiliarele şi accesoriile acestor contactoare: o bloc de contacte auxiliare instantanee o bloc de contacte auxiliare temporizate o modul de temporizare

36

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

nou Figura 5. Contactor cu contacte auxiliare temporizate

Caracteristicile tehnice ale contactorului din figura 5 sunt următoarele:  circuit de comandă în c.a sau c.c.  tensiunea de izolaţie 750V  curent nominal în AC3 (motoare cu rotorul în scurtcircuit): 9 - 115 A  curent nominal în AC1 (sarcini pur rezistive): 25 - 125 A  număr de poli: 3 sau 4  tensiune de comandă: 12-660 V  limită tensiune de comandă la funcţionare: (0,8-1,1) Uc Auxiliarele şi accesoriile disponibile, în funcţie de necesităţile utilizatorului sunt:  bloc de contacte auxiliare instantanee  bloc de contacte auxiliare temporizate  posibilitate de blocare  modul de temporizare (la acţionare sau revenire)  lampă de semnalizare  module de antiparazitaj

Figura 6. Contactor cu interblocaj mecanic (se utilizează în schemele de acţionare electrică, pentru reversarea sensului de rotaţie al motoarelor asincrone trifazate)

37

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Aplicaţia 1. În figura alăturată este prezentat un contactor electromagnetic trifazat, comandat în curent continuu, Un = 200V, In = 50 A şi având 4 contacte auxiliare (2ND+2NI). Identificaţi componentele marcate şi scrieţi denumirea lor în spaţiul respectiv.

Figura 1. Contactoare de curent continuu

Figura 2. Contactoare de curent alternativ

REZOLVARE Reperele de recunoscut sunt: borne fixare, bornă alimentare bobină electromagnet, borne contacte auxiliare, borne ieşire (spre consumator), borne contacte auxiliare, semnalizare stare contactor (piesă solidară cu armătura mobilă a electromagnetului de acţionare), borne intrare (de la reţea). Aplicaţia 2. Comparaţi cele două categorii de contactoare din figurile 1 şi 2 şi identificaţi elementele constructive comune, precum şi diferenţele dintre acestea. REZOLVARE Diferenţe: număr de borne pentru circuitul principal, miezul electromagnetului (masiv – la cel de c.c., tole – la c.a.), bobinele electromagnetului (spire mai multe din conductor mai gros – la c.c., spire mai puţine din conductor mai subţire – la c.a.) Oricare ar fi varianta constructivă a contactorului, el este alcătuit din următoarele elemente:  circuit principal de curent;  circuit de comandă;  circuite auxiliare;  camere de stingere;  elemente izolante;  elemente metalice;  elemente de fixare.

38

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

TCA – 10A AR – 25A RG – 32A Figura 2. Tipuri de contactoare.

RG 125 A

Circuitul principal de curent este format din: borne de racord la circuitul exterior, contacte fixe şi contacte mobile. Toate elementele circuitului principal de curent sunt din cupru, cu excepţia pieselor de contact care au aplicate nituri sau plăcuţe de contact din argint sau material de contact din argint-oxid de cadmiu. Datorită numărului foarte mare de conectări cărora trebuie să le facă faţă un contactor, contactele sale sunt puternic solicitate atât mecanic, prin loviturile puternice pe care le suportă la închidere, cât şi electric şi termic, prin efectul arcului de întrerupere. Aplicaţia 3. Care sunt consecinţele constructive (materiale utilizate, elemente componente) ale solicitărilor care intervin în exploatarea unui contactor ? REZOLVARE 1) solicitări mecanice → contactele vibrează → resorturi de amortizare 2) solicitări electrice (datorită arcului electric de comutaţie)→ camere de stingere 3) solicitări termice → răcire rapidă (prin construcţia adecvată a camerei de stingere), pentru limitarea duratei arcului electric Circuitul de comandă cuprinde: bobina electromagnetului de acţionare, contactele de autoreţinere şi butonul de comandă. Circuitele auxiliare sunt formate din: contacte de blocare şi contacte de semnalizare.

1

2 3 4 5 6 7 A

B

Figura 3. Elementele componente ale contactoarelor: A : 1 – carcasă ; 2 – bobină ; 3 – bornă de alimentare a bobinei contactorului ; 4 – miez feromagnetic – armătură fixă ; 5 – miez feromagnetic – armătură mobilă ; 6 – borne de racord la circuitul exterior ; 7 – contacte mobile. B: contactoare tip AR – 6; AR – 16 A.

39

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Una dintre problemele principale ale folosirii contactoarelor o constituie alegerea corespunzătoare a acestora, în acord cu solicitările cărora ele sunt supuse în timpul serviciului, la locul în care sunt montate efectiv.

28. BUTOANE ŞI LĂMPI DE SEMNALIZARE

Figura 1. Butoane şi lămpi de semnalizare În scopul de a răspunde celor mai variate cerinţe impuse de o comunicare cât mai uşoară om-maşină, producătorii pun la dispoziţia utilizatorilor o gamă foarte variată de butoane de comandă (de la butoane cu impuls la butoane pentru oprirea de urgenţă) şi lămpi de semnalizare (de la cele mai simple la balize luminoase şi coloane de semnalizare). Modul uzual de comercializare disociază lămpile de semnalizare şi butoanele în trei părţi distincte:  soclu universal  bloc contacte  parte frontală (cap lampă sau buton). Butoanele şi lămpile de semnalizare dispun (la comandă) de auxiliare şi accesorii:



contacte auxiliare ( ND sau NI ) care se ataşează la corpul lămpii sau butonului

40

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

29. ÎNTRERUPTOARE AUTOMATE Întreruptoarele automate sunt aparate de joasă tensiune care asigură comutarea circuitelor în condiţii deosebite şi anume: odată închise, contactele mobile rămân astfel fiind menţinute cu ajutorul unui zăvor mecanic. Acesta blochează contactele mobile la sfârşitul cursei de închidere şi le menţin astfel, un timp oricât de lung, fără vreun consum suplimentar de energie. La comanda voită a unui operator sau la comanda automată a unui declanşator de protecţie, se îndepărtează zăvorul mecanic şi contactele mobile sunt eliberate cu viteză foarte mare, sub acţiunea unor resoarte puternice. Un întreruptor automat este echipat cu:  declanşator electromagnetic maximal de curent (instantaneu sau temporizat)  declanşator termic cu bimetal  declanşator electromagnetic de tensiune minimă

Figura 1. Întreruptoare automate Aplicaţia 1. Identificaţi componentele unui întreruptor automat, examinând figura următoare.

4 (0,1616 A) 3 5 (0,1632 A)

7

8

REZOLVARE Reperele de recunoscut sunt: sistem borne racord, manetă acţionare, declanşator termic, întreruptoare automate de diverşi curenţi nominali (trei game valorice), declanşator de curent maximal (două game valorice).

2

1 6 (16-65 A) 41

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

30. RELEE MAXIMALE DE CURENT RELEE MINIMALE DE TENSIUNE Definiţie: Din punct de vedere funcţional, releul electromagnetic poate fi definit ca un aparat automat care, fiind supus acţiunii unui parametru electric (mărime de intrare), realizează variaţia bruscă (în salt) a unui parametru de ieşire (mecanic, electric) atunci când mărimea de intrare ia o anumită valoare.

ELEMENTE FUNCŢIONALE

elementul sensibil primeşte mărimea de intrare x şi o transformă într-o mărime fizică necesară funcţionării releului

elementul intermediar (comparator) compară mărimea transformată cu o mărime de referinţă (etalon) şi – la o anumită valoare a mărimii de referinţă – transmite acţiunea spre elementul următor

elementul executor acţionează asupra circuitului comandat (mărimea de ieşire y)

M ărime intrare

Mărime ieşire Y

X înfăşurare

miez

contact

electromagnetică

electromagnetic

electric

În locul contactului electric, elementul executor poate fi un sistem de pârghii care transmite un impuls unui mecanism: în acest caz, aparatul se numeşte declanşator. Pentru comparaţie, în figura următoare se prezintă lanţul informaţional prin care se caracterizează cele două tipuri de aparate electrice.

I traductor mărime intrare

element sensibil

sistem de contacte

bobină aparat

a

I traductor mărime intrare

element sensibil

sistem de pârghii

mecanism aparat

b Figura 1. Lanţul informaţional la un aparat cu releu (a) şi la un aparat cu declanşator (b) Releele electromagnetice sunt formate dintr-o înfăşurare 1, plasată pe un miez de fier 2 şi care primeşte mărimea de intrare (curent, tensiune). În figura următoare este reprezentată schematic construcţia unui releu maximal de curent.

42

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

6

7 3

4

1 2

I

Figura 2. Schema constructivă a unui releu electromagnetic maximal de curent 1 – înfăşurare; 2 – miez feromagnetic (armătura fixă); 3 – clapetă (armătura mobilă); 4 – resort antagonist; 5 – ac indicator; 6 – contacte electrice; 7 – opritor

5

Aplicaţia 1. Explicaţi modul de funcţionare a releului maximal de curent, precizând consecinţele creşterii curentului prin înfăşurarea electromagnetului, asupra componentelor releului. Puteţi utiliza o schemă logică pentru a ilustra circulaţia informaţiei (electrice şi mecanice) până la contactele electrice. Releele de tensiune sunt asemănătoare din punct de vedere constructiv cu releele de curent, singurele deosebiri fiind că bobinele lor au un număr mare de spire, realizate cu un conductor mai subţire şi mărimea de intrare este tensiunea la bornele bobinei 1 a electromagnetului. Prin schimbarea bobinei unui releu de curent se poate obţine un releu de tensiune şi invers. Releele minimale de tensiune funcţionează în regim normal (tensiunea nominală aplicată bobinei) cu clapeta 3 atrasă: când tensiunea scade sub valoarea reglată, clapeta este eliberată (releul este acţionat).

REZOLVARE La creşterea curentului I prin înfăşurarea electromagnetului, armătura mobilă 3 este atrasă (fiind învinsă forţa elastică a resortului antagonist 4), contactul NI 6 este deschis şi noua stare a releului este indicată de prezenţa reperului 5. Aplicaţia 2. Ce consecinţă are modificarea mărimii de intrare a unui releu de tensiune asupra modului de conectare a bobinei electromagnetului?

REZOLVARE Mărimea de intrare fiind o tensiune, bobina electromagnetului se conectează în paralel cu circuitul supravegheat. Aplicaţia 3. Explicaţi modul de funcţionare a releului minimal de tensiune folosind o schemă analogă celei prezentate pentru releul de curent şi, de asemenea, o schemă pentru circulaţia informaţiei Caracteristica principală a oricărui releu este caracteristica intrare-ieşire

y ymax

x xr

Figura 3. Caracteristica intrare-ieşire a unui releu electromagnetic maximal: xa – valoarea mărimii de intrare pentru acţionarea releului; xr – valoarea mărimii de intrare pentru revenirea releului.

xa

Din diagrama de mai sus, rezultă că atunci când mărimea de intrare x creşte de la zero, mărimea de ieşire y rămâne nulă până la valoarea x = xa: pentru această valoare, mărimea de ieşire variază brusc de la zero la valoarea maximă ymax şi rămâne constantă chiar dacă x creşte în continuare. Când mărimea de intrare x scade spre zero, y = ymax până la valoarea x = xr: la această valoare, y scade brusc la zero şi rămâne constantă chiar dacă x < xr.

43

ACŢIONAREA MAŞINILOR DE LUCRU

Raportul

Kr 

xr , se numeşte factorul de revenire. Un releu de bună calitate (fidel) are K r  1 . xa

Releele maximale de curent au Kr < 1, iar releele minimale de tensiune au Kr > 1.



REZOLVARE La un releu de tensiune, armătura mobilă este eliberată atunci când tensiunea scade sub o anumită valoare. Aplicaţia 4. Justificaţi valorile factorului de revenire, pornind de la explicarea modurilor de funcţionare ale celor două tipuri de relee.

REZOLVARE La releul maximal de curent, Krxr (releul maximal de curent acţionează la un curent mai mare decât In). La releul minimal de tensiune, Kr>1 deoarece xaR11 [Ω] R13>R12 [Ω]

 

se observă că, la aceeaşi sarcină (încărcare), turaţia scade prin creşterea valorii rezistenţei înseriate cu indusul; se reprezintă grafic caracteristicile reostatice obţinute.

Observaţii şi concluzii Se vor formula opinii şi constatări personale privind modul în care variază mărimile monitorizate şi se va explica această variaţie, prin dependenţele cunoscute dinte mărimile caracteristice funcţionării acestui tip de motor. Se vor reprezenta grafic punctele obţinute şi se vor corela cu caracteristicile electromecanice ale motorului de curent continuu cu excitaţie separată.

71

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

48. FRÂNAREA MOTORULUI DE C.C. CU EXCITAŢIE SEPARATĂ Schema montajului de lucru

Schema montajului de lucru pentru frânarea motorului de curent continuu cu excitaţie separată Nomenclatorul aparatelor M,G – maşini de curent continuu cu excitaţie independentă Rc1, Rc2 – reostate de câmp (pentru circuitul de excitaţie) Ae1, Ae2, A1, A2 – ampermetre de curent continuu Ke1, Ke2 – întreruptoare bipolare K1 – comutator cu două poziţii K2, K3 – întreruptoare monopolare V1, V2 – voltmetre de curent continuu R1 – reostat de pornire Rf – rezistenţă de frânare (reostat) Rs – reostat de sarcină Observaţie: la alegerea aparatelor de măsurat se vor avea în vedere valorile nominale ale mărimilor caracteristice maşinilor de curent continuu, precum şi posibilitatea măsurării unor valori cu 20 – 30% mai mari decât acestea.

Modul de lucru Pentru frânarea prin inversarea polarităţii tensiunii de alimentare:  se aduce motorul în punctul de funcţionare în gol, la tensiunea nominală;  se încarcă motorul, cu o sarcină oarecare (sarcina motorului este un generator de curent continuu, identic constructiv cu motorul – maşinile electrice fiind sisteme reversibile);  pentru încărcarea motorului se procedează astfel:  se verifică Rc2 şi Rs să fie pe poziţia de rezistenţă minimă;  se închide Ke2 şi se modifică Rc2 până când ampermetrul Ae2 indică valoarea nominală a curentului de excitaţie;  se închide K2 şi se modifică Rs până când în circuitul indusului de la generator se obţine un curent de aproximativ 0,5.In; se observă că, faţă de valoarea indicată iniţial (K2 deschis), tensiunea debitată de generator scade – fapt observat la lucrarea anterioară;  se comută K1 pe poziţia 2 corespunzătoare frânării, înseriind cu indusul motorului rezistenţa Rf de frânare, a cărei valoare depinde de curentul de frânare impus; se observă că viteza motorului scade treptat. Observaţie: când turaţia este foarte mică, oprirea se poate face cu o frână mecanică: altfel, motorul îşi schimbă sensul de rotaţie, corespunzător noii polarităţi a tensiunii aplicate indusului său.

72

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Observaţii şi concluzii Se vor formula opinii şi constatări personale privind modul în care variază mărimile monitorizate şi se va explica această variaţie. Se vor reprezenta calitativ, caracteristicile de frânare şi se va marca deplasarea punctului de funcţionare pe aceste caracteristici.

49. PORNIREA, REGLAREA VITEZEI ŞI FRÂNAREA MOTORULUI DE C.C. CU EXCITAŢIE SEPARATĂ noţiuni teoretice generale Pornirea motoarelor de curent continuu La motoarele de curent continuu, curentul din indus, Ia, nu trebuie să depăşească de 2 … 2,5 ori curentul nominal In, nici chiar un timp scurt, deoarece – în caz contrar – comutaţia s-ar înrăutăţi foarte mult. La pornire, când n = 0, t.e.m. E = 0, deci relaţia U = E + Ra.Ia devine:

U = Ra.Ia = Ra.Ip, în care cu Ip s-a notat curentul Ia din indus, în momentul pornirii. Din relaţia precedentă se deduce curentul de pornire Ip:

Ip 

U Ra

Acest curent depăşeşte de 20…50 de ori curentul nominal, deci nu este admisibil pentru un motor şi nici pentru reţeaua care alimentează motorul. Reducerea curentului de pornire se poate face:  prin reducerea tensiunii aplicate U;  prin introducerea în circuitul principal al motorului a reostatului de pornire Rp. Curentul de pornire devine, prin alegerea convenabilă a lui Rp:

Ip 

U  (2...2,5) I n Ra  R p

Reglarea vitezei la motoarele de curent continuu Expresia turaţiei n în funcţie de cuplul M este dată de relaţia:

n

U  Ra .I a . K e .

Conform acestei relaţii, viteza poate fi reglată:  fie prin variaţia tensiunii aplicate U;  fie prin variaţia fluxului inductor Φ.  fie prin înserierea cu indusul (de rezistenţă Ra), a unei rezistenţe suplimentare Rs

73

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Frânarea motoarelor de curent continuu La acţionarea electrică a unor mecanisme, apare necesitatea frânării mecanismului fie pentru micşorarea vitezei, fie pentru menţinerea constantă a vitezei mecanismului care este sub acţiunea unui cuplu exterior. Principalele metode de frânare sunt:  frânarea prin recuperare (motorul trece în regim de generator);  frânarea dinamică (motorul, decuplat de la reţea şi antrenat de maşina de lucru, trece în regim de generator care debitează pe o rezistenţă înseriată cu indusul);  frânarea contracurent (la bornele motorului, se schimbă polaritatea tensiunii de alimentare).

50. TRANSFORMATORUL ELECTRIC părţi componente; rol funcţional Transformatorul electric este un aparat static utilizat pentru modificarea parametrilor puterii electromagnetice (tensiune, curent, număr de faze) transferate între două reţele de curent alternativ. Transferul puterii între reţelele de curent alternativ – primară şi secundară – se realizează prin inducţie electromagnetică şi nu afectează frecvenţa mărimilor variabile. Conform principiului general al conversiei energetice, transferul puterii între primarul şi secundarul unui transformator se realizează cu pierderi. Pierderile de putere activă sunt:

1

pierderi în fier (în miezul magnetic)

datorită magnetizării miezului (în timpul magnetizării în câmp magnetic alternativ, mărimile B, H nu determină o dreaptă, ci un ciclu – ciclul histerezis – a cărui arie este proporţională cu pierderile menţionate) datorită curenţilor turbionari (conform legii inducţiei, câmpul magnetic variabil care se închide prin miez induce în acest mediu conductor, curenţi variabili care încălzesc fierul, fără să participe la transferul energetic între primar şi secundar)

2

pierderi în înfăşurări (în cupru)

datorate efectului termic al curentului electric

Pierderile în fier se determină printr-o încercare în gol (fără sarcină). La funcţionarea în gol, puterea activă absorbită de primar de la reţea P0 este transformată în căldură sub formă de pierderi în fier şi pierderi în cuprul înfăşurării primare, adică:

P0  PFe  R1 .I 02 Cum valoarea curentului de mers în gol este mică, pierderile în cupru la mersul în gol se pot neglija şi rezultă că P0 = PFe, adică pierderile la mersul în gol reprezintă pierderile în fier. Pierderile în cupru se produc în înfăşurarea primară şi cea secundară, valoarea lor depinzând de mărimea rezistenţelor primară şi secundară şi mărimea curenţilor. Pierderile în cupru se pot calcula cu relaţia:

PCu  R1 .I 12  R2 .I 22 Pierderile în cupru se pot determina printr-o încercare de scurtcircuit de laborator, alimentând primarul cu o tensiune redusă, astfel ca prin înfăşurări să circule curenţii nominali: astfel, scurtcircuitul real care este o solicitare distructivă pentru transformator este simulat printr-o probă nedistructivă din care se obţin informaţii despre mărimile caracteristice ale transformatorului. Puterea activă consumată la scurtcircuitul de laborator este egală cu pierderile în înfăşurări (pierderile în fier se pot neglija, fiind foarte mici în comparaţie cu acestea) şi este

74

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

proporţională cu puterea la scurtcircuit. Proporţionalitatea între cele două valori ale puterii active este dată de proporţionalitatea dintre curentul nominal şi curentul de scurtcircuit.

1 2 3 11 12

11

4 5 6 7 8 9 10 Figura 2.1. Secţiune printr-un transformator trifazat. 1 – conservator de ulei; 2 – cuva transformatorului; 3 – capac; de joasă tensiune; 4 – miez feromagnetic; 5 - înfăşurare de înaltă tensiune; 6 – înfăşurare secundară; 7 – grinzile schelei; 8 – radiator; 9 – role de transport transformator; 10 – conexiuni. 11 – izolator de înaltă tensiune; 12 – izolator de joasă tensiune.

51. PROBA DE MERS ÎN GOL A UNUI TRANSFORMATOR MONOFAZAT Schema montajului de lucru

W A U



A

a V2

V1 X

x

Schema de lucru pentru proba de funcţionare în gol a transformatorului monofazat Aparate necesare RT – sursă de tensiune variabilă V, V1, V2 – voltmetre de curent alternativ A, A1, A2 – ampermetre de curent alternativ W – wattmetru Tr – transformator monofazat 75

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Modul de lucru  Se realizează montajul pentru proba de mers în gol, alegând pentru aparatele de măsurat domeniile corespunzătoare datelor nominale ale transformatorului şi regimului studiat adică: A → 0,1.I 1n V1 → 1,2.U1n V2 → 1,2.U2n  Se alimentează transformatorul de la sursa de tensiune variabilă. Pentru diverse valori ale tensiunii primare (3…4 valori) se măsoară tensiunea secundară corespunzătoare.  Se completează tabelele de mai jos cu valorile măsurate şi cu cele calculate:

Tabelul 1 Nr. det.

KT

U20 [V]

U1 [V]

KTmed

1 2 3 4 Tabelul 2 U1 = U1n [V]

U20 [V]

I10 [A]

i10 [%]

P0 [W]

cosφ0

I10a [A]

I10μ [A]

Breviar de calcul Pentru calcularea valorilor cerute în tabelele de date se folosesc următoarele relaţii:

K Tmed 

K1  K 2  K 3  K 4 4

i10 [%]  cos  0 

I 10 100 I 1n

P0 U 1n .I 10

I 10a  I 10 cos  0 ;

I 10   I 10 sin  0

Observaţii şi concluzii Se vor formula opinii şi constatări personale privind calitatea transformatorului studiat (valorile pierderilor, raportate la puterea nominală). Se compară valoarea componentei de magnetizare I10μ cu valoarea componentei active I10a şi se corelează cu rolul funcţional al componentelor transformatorului.

76

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

52. PROBA DE SCURTCIRCUIT DE LABORATOR A UNUI TRANSFORMATOR MONOFAZAT Schema montajului de lucru

W A1 U



A

a A2

V

b

X

x

Schema de lucru pentru proba de scurtcircuit de laborator Aparate necesare RT – sursă de tensiune variabilă V, V1, V2 – voltmetre de curent alternativ A, A1, A2 – ampermetre de curent alternativ W – wattmetru Tr – transformator monofazat Modul de lucru  Se realizează montajul pentru încercarea la scurtcircuit de laborator. Aparatele se aleg ţinând cont că: I1k = I1n; I2k = I2n; U1k = 0,1.U1n.  

Se alimentează transformatorul de la sursa de tensiune variabilă, la care s-a verificat în prealabil ca tensiunea de ieşire să aibă valoarea minimă. Se creşte treptat tensiunea, observând indicaţia ampermetrelor din primar şi secundar până când acestea indică valorile nominale ale celor doi curenţi. Pentru această tensiune de alimentare a primarului (tensiunea de scurtcircuit) se completează tabelul următor: Tabelul 1 I1n [A]

I2n [A]

U1k [V]

u1k [%]

Pk [W]

cosφk

Breviar de calcul Pentru calcularea valorilor cerute în tabelele de date se folosesc următoarele relaţii:

u1k [%] 

U 1k 100 U 1n

cos  k 

Pk U 1k .I 1n

Observaţii şi concluzii Se vor formula opinii şi constatări personale privind relevanţa probei. Se va explica de ce pentru un curent de scurtcircuit I1k = 10.I1n, se poate afirma că puterea consumată 2 este de 10 (100) ori mai mare decât puterea la scurtcircuitul de laborator (de probă). Ce implicaţii rezultă de aici?

77

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

53. MOTORUL ASINCRON TRIFAZAT (CU ROTORUL) ÎN SCURTCIRCUIT clasificare; semne convenţionale; probleme ale pornirii Maşina asincronă este cea mai utilizată maşină de curent alternativ. Caracteristic acestor maşini este faptul că au viteza de rotaţie puţin diferită de viteza câmpului învârtitor. Cea mai largă utilizare o au ca motoare electrice, fiind preferate faţă de celelalte tipuri de motoare, prin construcţia mai simplă şi siguranţa în exploatare. După modul de realizare a înfăşurării indusului (rotor), există două tipuri principale de maşini asincrone: - maşini asincrone cu rotorul bobinat şi cu inele colectoare (pe scurt maşină asincronă cu inele); - maşini asincrone cu rotorul în scurtcircuit.

Semnele convenţionale ale maşinilor asincrone respective sunt:

M 3

M 3

Înfăşurarea inductorului ( statorului) are capetele legate la o placă de borne. Înfăşurarea statorică a maşinilor trifazate poate fi legată în stea sau în triunghi.

stea

triunghi

Alegerea motorului şi a modului de pornire depinde de cuplul static rezistent Mr al mecanismului de antrenat şi de curentul de pornire admis pentru motor şi pentru reţeaua de alimentare.

Pornirea motoarelor asincrone în scurtcircuit poate fi realizată: direct, prin conectare la reţea: indirect: – cu comutator stea – triunghi, – cu rezistenţe înseriate în circuitul statoric, – cu bobine de reactanţă înseriate în circuitul statoric – cu autotransformator de pornire (reducerea tensiunii de alimentare). Pentru realizarea comenzilor automate locale sau centralizate şi pentru reglarea diverşilor parametri, punctul de plecare este întotdeauna schema tehnologică a procesului asupra căruia trebuie acţionat. Montajul sistemului de acţionare se va realiza după schema desfăşurată care cuprinde legăturile dintre aparate şi maşină sau dintre elementele componente ale acestora legate între ele, în ordinea funcţională. -

78

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

54. PORNIREA MOTORULUI ASINCRON CU ROTORUL ÎN SCURTCIRCUIT PRIN CUPLARE DIRECTĂ LA REŢEA Schema circuitului de executat

e1 e2 e3 e5

1C

bo bp

1C

e4 M

e4

h

1C 2

1

3

4

1 3 Nomenclatorul şi caracteristicile aparatelor necesare e1, e2, e3 siguranţe fuzibile Lfi 25/12 3 buc. e5 siguranţă fuzibilă Lfi 25/10 1 buc. 1C contactor TCA 10 A/220V 1 buc. e4 releu termic TSA 10A 1 buc. bo buton de oprire 1 buc. bp buton de pornire 1 buc. M motor asincron trifazat cu rotorul în scurtcircuit (P = 3kW) şir de cleme, cordoane de legătură. Explicarea funcţionării schemei Schema este compusă în întregime din circuite aşezate în ordinea logică, pentru a permite înţelegerea uşoară a funcţionării. Circuitul 1 reprezintă partea de forţă, iar circuitele 2, 3 şi 4 partea de comandă sub forma unor scheme desfăşurate. Circuitele părţii de comandă au următoarea destinaţie: o circuitul 2 realizează comenzile motorului M şi protecţia la scurtcircuit; o circuitul 3 realizează automenţinerea prin contactul normal deschis cnd 1C şi semnalizarea optică prin lampa h; o circuitul 4 asigură protecţia la suprasarcină prin releul e4. Sub orice bobină de contactor sau releu se desenează diagrama de contacte. În momentul apăsării pe butonul bp se închide circuitul fazei S-e5-bo-bp-bobina contactorului 1C-e4- 0. Bobina contactorului 1C fiind excitată, atrage armătura mobilă, închizând contactele principale 1C din circuitul de forţă 1, prin care se realizează alimentarea motorului şi contactul auxiliar 1C din circuitul 3, prin care bobina contactorului se automenţine excitată. Lampa h, montată în paralel cu bobina contactorului, se va aprinde indicând funcţionarea motorului. 79

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Butoanele bp şi bo sunt prevăzute cu revenire. Procesul tehnologic de realizare a montajului 1. Poziţionarea aparatajului 2. Fixarea aparatajului 3. Transpunerea schemei de conexiuni şi executarea legăturilor electrice 4. Verificarea funcţionalităţii în absenţa tensiunii 5. Verificarea sub tensiune a funcţionalităţii schemei Realizarea montajului se face parcurgând următoarele faze tehnologice: - alegerea aparatajului electric în funcţie de puterea motorului acţionat; - verificarea funcţionării aparatajului electric; - pozarea aparatajului electric; - fixarea aparatajului electric; - măsurarea lungimii conductoarelor; - debitarea conductoarelor; - dezizolarea conductoarelor la capete; - îndreptare – îndoire – racord conductoare; - realizarea ochiurilor; - realizarea interconexiunilor; - verificarea continuităţii circuitelor electrice.

55. PORNIREA ŞI INVERSAREA SENSULUI DE ROTAŢIE A UNUI MOTOR ASINCRON TRIFAZAT Schema circuitului de executat

e1 e2 e3

e5

bo 1C

2C 2C

1C

bp1

e4

bp2

1C

M

2C

1

2 1

2 6

4 5

80

6 7

5

4

3

e4

1C

2C

3

3

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Nomenclatorul şi caracteristicile aparatelor necesare e1 ,e2,e3 siguranţe fuzibile Lfi 25/12 3 buc. e5 siguranţă fuzibilă Lfi 25/10 1 buc. 1C , 2C contactor TCA 10 A / 220V. 2 buc. e4 releu termic TSA 10A 1 buc. bo buton de oprire 1 buc. bp1, bp2 buton de oprire 2 buc. M motor asincron trifazat cu rotorul în scurtcircuit (P = 3 kW) şir de cleme, cordoane de legătură. Explicarea funcţionării schemei Schimbarea sensului de rotaţie este echivalentă cu schimbarea sensului câmpului inductor, care se face prin inversarea succesiunii a două faze intre ele. Pentru pornirea motorului M într-un sens se apasă pe butonul bp1 din circuitul 3. Bobina contactorului 1C va fi alimentată (cu tensiunea de 220V), fapt ce va permite închiderea contactelor normal deschise cnd din circuitele 1 şi 4 şi deschiderea contactelor normal închise cni din circuitul 5. Motorul se va roti în sensul astfel dorit. Dacă accidental se va apăsa pe butonul bp2, contactorul 2C nu va fi pus sub tensiune, dată fiind poziţia deschisă a contactului 1C din circuitul 5. Pentru a opri motorul se apasă pe butonul bo din circuitul 3. Să presupunem că dorim să rotim motorul în sens invers. Se apasă pe butonul bp2 din circuitul 5. În acest moment, se alimentează bobina contactorului 2C din circuitul 5, Contactorul 2C va închide contactele cnd din circuitele 2 şi 6 şi va deschide cni din circuitul 3 (se protejează astfel motorul M ca să fie accidental pornit prin bp1 in celălalt sens). În caz că motorul este suprasolicitat - prin motor circulă un curent mai mare decât curentul nominal - releul termic e4 din circuitul 1 va intra în funcţiune, elementele termice ale acestuia deplasând contactul e4 din poziţia închis în poziţia deschis. În acest fel, contactul cni al releului e4 din circuitul 7 se va deschide, circuitul secundar fiind astfel scos de sub tensiune. Bobina contactorului 1C sau 2C nemaifiind alimentată, contactele principale revin în poziţia normală – iniţială şi motorul M nu va mai fi alimentat. Observaţii Pentru evitarea accidentelor s-a prevăzut un interblocaj suplimentar între butoanele bp1 şi bp2 în aşa fel încât, prin apăsarea butonului de comandă a unui contactor se deschide circuitul de comandă al celuilalt, excluzând astfel posibilitatea de comandă paralelă. Inversarea sensului de rotaţie la motorul asincron trifazat se face prin inversarea a două faze între ele (în cazul nostru, faza R cu faza T), ceea ce produce în interiorul motorului modificarea sensului câmpului inductor. Procesul tehnologic de realizare a montajului Se respectă fazele şi operaţiile de la lucrarea precedentă.

81

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

56. PORNIREA AUTOMATĂ A UNUI MOTOR DE REZERVĂ Schema circuitului de executat

m1

m2

Nomenclatorul şi caracteristicile aparatelor necesare 1C-2C contactoare TCA-10A-220V e4 e8 relee termice TSA-10A- Ir= 0,5...1,2 In e1 e2 e3 e5 e6 e7 siguranţe fuzibile Lfi 25/12 e9 e10 siguranţe fuzibile Lfi 25/10 bo buton de oprire bp buton de pornire br buton de pornire cu reţinere m1 motor asincron cu rotorul în scurtcircuit (P = 3 kW) m2 motor asincron cu rotorul în scurtcircuit (P = 3 kW)

2 buc 2 buc 7 buc 4 buc 1 buc 1 buc 1 buc 1 buc 1 buc

Explicarea funcţionării schemei

Schema desfăşurată pentru pornirea automată a unui motor de rezervă conţine 6 circuite: o circuitele 1 şi 2 - alimentare motoare m1, m2 o circuitele 4 şi 6 - comanda motorului m1, respectiv m2 o circuitul 5 – automenţinerea butonului de pornire bp. Pornirea are loc după apăsarea pe butonul bp, când se închide circuitul fazei R – e9 – bo – bp – bobina contactorului 1C – 2C – e4 – e8 – O şi excită bobina contactorului 1C, se închid şi se deschid contactele de acelaşi nume conform diagramei de contacte. Rezultatul este că porneşte motorul m1. Dacă funcţionarea motorului m1 se lasă fără supraveghere, se apasă pe butonul br. Circuitul 6 nu funcţionează, deoarece contactul 1C este normal deschis. În cazul apariţiei unei avarii la m1 (scurtcircuit, suprasarcină, arderea bobinei), bobina 1C va declanşa, m1 se va opri şi, în acelaşi timp, contactul 1C din circuitul 5 se închide (trece la poziţia normală), punând sub tensiune circuitul 6, respectiv bobina contactorului 2C, care porneşte motorul de rezervă m2.

82

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Procesul tehnologic de realizare a montajului 1. Poziţionarea aparatajului 2. Fixarea aparatajului 3. Transpunerea schemei de conexiuni şi executarea legăturilor electrice 4. Verificarea funcţionalităţii în absenţa tensiunii 5. Verificarea sub tensiune a funcţionalităţii schemei Realizarea montajului se face parcurgând următoarele faze tehnologice: - alegerea aparatajului electric în funcţie de puterea motorului acţionat; - verificarea funcţionării aparatajului electric; - pozarea aparatajului electric; - fixarea aparatajului electric; - măsurarea lungimii conductoarelor; - debitarea conductoarelor; - dezizolarea conductoarelor la capete; - îndreptare – îndoire – racord conductoare; - realizarea ochiurilor; - realizarea interconexiunilor; - verificarea continuităţii circuitelor electrice.

57. PORNIREA A DOUĂ MOTOARE ASINCRONE TRIFAZATE ÎNTR-O ANUMITĂ ORDINE Schema circuitului de executat

m1

83

m2

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Nomenclatorul şi caracteristicile aparatelor necesare 1C-2C contactoare TCA-10A-220V e4 e8 relee termice TSA-10A- Ir= 0,5...1,2 In e1 e2 e3 e5 e6 e7 siguranţe fuzibile Lfi 25/12 e9 e10 siguranţe fuzibile Lfi 25/10 bo buton de oprire bp buton de pornire br buton de pornire cu reţinere m1 motor asincron cu rotorul în scurtcircuit (P = 3 kW) m2 motor asincron cu rotorul în scurtcircuit (P = 3 kW)

2 buc 2 buc 7 buc 4 buc 1 buc 1 buc 1 buc 1 buc 1 buc

Explicarea funcţionării schemei Motoarele m1 şi m2 nu pot porni decât în ordinea m1, m2. Prin apăsarea pe butonul bp1 se închide circuitul 4, ceea ce face să declanşeze bobina contactorului 1C, care închide contactele nd din circuitele 1,5 şi 6. Închiderea circuitului 1 produce pornirea motorului m1; închiderea circuitului 5 realizează automenţinerea, iar închiderea contactului nd – 1C – din circuitul 6 pregăteşte acest circuit pentru funcţionare. În acest moment se poate apăsa pe butonul bp2, circuitul alimentat cu tensiunea de 220V bobina contactorului 2C va anclanşa, astfel motorul m2 porneşte. Pornirea în ordine inversă nu este posibilă, deoarece circuitul de pornire a motorului m2 este întrerupt de contactul nd-1C din circuitul 6 Procesul tehnologic de realizare a montajului 6. Poziţionarea aparatajului 7. Fixarea aparatajului 8. Transpunerea schemei de conexiuni şi executarea legăturilor electrice 9. Verificarea funcţionalităţii în absenţa tensiunii 10. Verificarea sub tensiune a funcţionalităţii schemei Realizarea montajului se face parcurgând următoarele faze tehnologice: - alegerea aparatajului electric în funcţie de puterea motorului acţionat; - verificarea funcţionării aparatajului electric; - pozarea aparatajului electric; - fixarea aparatajului electric; - măsurarea lungimii conductoarelor; - debitarea conductoarelor; - dezizolarea conductoarelor la capete; - îndreptare – îndoire – racord conductoare; - realizarea ochiurilor; - realizarea interconexiunilor; - verificarea continuităţii circuitelor electrice.

58. ACŢIONAREA ELECTRICĂ A UNUI STRUNG Mişcările necesare prelucrării pe strung sunt realizate astfel:  mişcarea de rotaţie principală a piesei – cu ajutorul unui motor electric trifazat de 7,5 kW, cu rotorul în scurtcircuit M2, având turaţia 1.500 rot / min şi fiind alimentat la tensiunea 220 / 380 V;  mişcările rectilinii de avans transversal şi longitudinal - manual ( există situaţii când numai mişcarea de avans longitudinal se realizează şi automat, cu un motor electric sau cu un sistem de transmisie adecvat, care primeşte mişcarea de la motorul M2). Răcirea piesei şi sculei în timpul lucrului se realizează cu ajutorul unei pompe de răcire, acţionată de un motor electric asincron de 0,15 kW (M1) la tensiunea de 220 / 380 V, cu turaţia de 3.000 rot / min.

84

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

Schema circuitului de acţionare electrică

2a

3a Tr h

1C

e7

e7

b0

e4 e5 e6

e1 e2 e3 1a

bp M1 1

M2 3000

7,5 1500

1C

1C 3 4

2 2

4

Schema electrică de acţionare a unui strung Nomenclatorul aparatelor 1a – întreruptor cu came pentru conectarea motorului principal M 1; 2a - întreruptor cu came pentru conectarea motorului principal M2; 3a – întreruptor bipolar pentru conectarea circuitului de iluminat; 1C – contactor, bp – buton de pornire; bo – buton de oprire; e7 – releu termic; Tr – transformator 380 – 24 V; e1, e2, e3, e4, e5, e6 – siguranţe fuzibile; h – lampă de iluminat local 24 V; M1 – motorul pompei pentru recircularea lichidului de răcire; M2 – motor asincron trifazat cu rotorul în scurtcircuit.

85

ACŢIONAREA MAŞNILOR DE LUCRU

CUPRINS

MANAGEMENTUL CALITĂŢII 1. CONCEPTUL DE ASIGURARE A CALITĂŢII 2. FUNCŢIILE MANAGEMENTULUI CALITĂŢII 3. MANAGEMENTUL CALITĂŢII ORGANIZAREA ACTIVITĂŢILOR REFERITOARE LA CALITATE 3.1. Definirea funcţiunii calitate a întreprinderii 3.2. Sisteme de organizare a activităţilor referitoare la calitate (Structura aferentă funcţiunii calitate) 3.3. Formalizarea structurii organizatorice a funcţiunii calitate 3.4. Organizarea compartimentului calitate 4. CONDIŢIILE DE CALITATE ÎN ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRICĂ A CONSUMATORILOR

1

2 4 7 7 8 8 9 9

MANAGEMENTUL CALITĂŢII GLOSAR DE TERMENI

PROCES DE MĂSURARE = Ansamblul operaţiilor experimentale care se execută în scopul obţinerii valorii unei mărimi MIJLOC DE MĂSURARE = mijloacele tehnice utilizate pentru obţinerea, prelucrarea, transmiterea şi stocarea unor informaţii de măsurare METODĂ DE MĂSURARE = succesiunea logică a operaţiilor, descrise în mod generic, utilizată în efectuarea măsurărilor MĂSURI = mijlocul de măsurare ce materializează una sau mai multe valori ale unei mărimi fizice APARAT DE MĂSUARAT = sistem tehnic care permite determinarea cantitativă a mărimilor ce se măsoară INSTALAŢII–SISTEME DE MĂSURAT = ansamblu complet de mijloace de măsurare şi alte echipamente, reunite pentru efectuarea unor măsurări specificate ETALON = măsură, aparat de măsurat sau sistem de măsurare destinat a defini, realiza, conserva sau reproduce o unitate sau una sau mai multe valori ale unei mărimi pentru a servi ca referinţă ANALOGICĂ = metodă de afişare a datelor cu ajutorul unui cadran şi indicator DIGITAL = metodă de afişare a datelor sub formă numerică LANŢ DE MĂSURARE = serie de elemente ale unui aparat de măsurat sau ale unui sistem de măsurare care constituie traseul semnalului de măsurare de la intrare până la ieşire ELEMENT DE PALPARE = element care vine în contact cu piesa de măsurat. TRADUCTOR = dispozitiv care face ca mărimii de intrare să îi corespundă, după o lege determinată, o mărime de ieşire , de regulă de altă natură fizică MICROPROCESOR (  P) = dispozitiv de prelucrare a datelor numerice ce echipează computerele ŞUBLER = instrument de măsurare a lungimilor prevăzut cu riglă gradată şi cursor MICROMETRU = instrument de măsurare a lungimilor prevăzut cu mecanism-piuliţă COMPARATOR = instrument de măsurare a lungimilor prevăzut cu cadran şi tijă de palpare OPTIMETRU = aparat comparator optico – mecanic pentru măsurat lungimi, prevăzut cu un palpator mecanic. OBIECTIV = dispozitiv optic care produce o imagine reală, răsturnată, a obiectului măsurat OCULAR = partea din aparatul optic utilizată pentru a mări şi mai mult imaginea dată de obiectiv MULTIMETRU = aparat universal utilizat pentru măsurarea mai multor mărimi electrice, atât în curent continuu cât şi în curent alternativ ŞUNT = dispozitiv pentru extinderea domeniului de măsurare al ampermetrului REZISTENŢA ADIŢIONALĂ = dispozitiv pentru extinderea domeniului de măsurare al voltmetrului TRANSFORMATOR DE MĂSURAT = dispozitiv pentru extinderea domeniului de măsurare al aparatelor electrice de măsurat în curent alternativ OSCILOSCOP CATODIC = aparat care permite vizualizarea pe ecranul unui tub catodic a curbelor ce reprezintă variaţia în timp a diferitelor mărimi fizice, electrice şi neelectrice TUB CATODIC = tub de sticlă vidat în care se produce o emisie de electroni OSCILOGRAMĂ = imagine obţinută pe ecranul tubului catodic

1

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Managementul calităţii reprezintă un ansamblu de activităţi având ca scop realizarea unor obiective, prin utilizarea optimă a resurselor. Acest ansamblu cuprinde activitatea de planificare, coordonare, organizare, control si asigurare a calităţii. Întreprinderea îşi propune o serie de "obiective strategice": economice, sociale, tehnice, comerciale, care se realizează prin intermediul unor "obiective operaţionale". La proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice se respectă prevederile Legii 90/1996 şi Legii 10/1995 referitoare la cerinţele de calitate;  rezistenţa şi stabilitate;  siguranţă în exploatare;  siguranţa la foc ;  igiena , sănătatea oamenilor , refacerea şi protecţia mediului ;  izolaţia termică , hidrofugă şi economia de energie ;  protecţia împotriva zgomotului .

1. CONCEPTUL DE ASIGURARE A CALITĂŢII Calitatea reprezintă ansamblul de caracteristici ale unei entităţi care îi conferă acesteia aptitudinea de a satisface necesităţi exprimate şi implicite Entitate este ceea ce poate fi descris şi luat în consideraţie în mod individual. O entitate poate fi:- o activitate sau un proces; un produs o organizaţie , un sistem sau persoană, sau orice combinaţie a acestora. Procesul reprezintă totalitatea acţiunilor conştiente ale angajaţilor unei întreprinderi, îndreptate cu ajutorul diferitelor maşini, utilaje sau instalaţii asupra materiilor prime, materialelor sau a altor componente în scopul transformării lor în produse, lucrări sau servicii cu o anumită valoare de piaţă. Procesul de producţie este format din:  procesul tehnologic ;  procesul de muncă. Procesul tehnologic este format din ansamblul operaţiilor tehnologice prin care se realizează un produs sau repere componente ale acestuia. Procesul tehnologic modifică atât forma şi structura cât şi compoziţia chimică a diverselor materii prime pe care le prelucrează. Procesele de muncă sunt acele procese prin care factorul uman acţionează asupra obiectelor muncii cu ajutorul unor mijloace de muncă. Pe lângă procesele de muncă în unele ramuri industriale există şi procese naturale în cadrul cărora obiectele muncii suferă transformări fizice şi chimice sub acţiunea unor factori naturali (industria alimentară – procese de fermentaţie, industria mobilei - procese de uscare a lemnului etc.). Ţinând seama de aceste componente, conceptul de proces de producţie mai poate fi definit prin totalitatea proceselor de muncă, proceselor tehnologice şi a proceselor naturale ce concură la obţinerea produselor sau la execuţia diferitelor lucrări sau servicii. Produs este rezultatul activităţilor sau proceselor . Serviciu: rezultat generat de activităţi la interfaţa dintre furnizor şi client precum şi de activităţi interne ale furnizorului pentru satisfacerea necesităţilor clientului. Prestarea serviciului reprezintă acele activităţi ale prestatorului necesare pentru realizarea serviciului. Organizaţia poate fi o companie, corporaţie, întreprindere sau instituţie, sau o parte din aceasta, cu statut de societate pe acţiuni sau nu, publică sau particulară, care are propriile sale funcţii şi propria sa administraţie Furnizor: organizaţie care furnizează un produs clientului . Asigurarea calităţii produselor şi serviciilor oferite, reprezintă un obiectiv important al unei societăţi preocupate de menţinerea competitivităţii pe segmentul de piaţă căruia i se adresează. A asigura calitatea înseamnă a fi sigur că există efectiv calitatea dorită / cerută. Asigurarea calităţii permite furnizarea de dovezi obiective ca produsul sau serviciul satisface , sau poate satisface, necesităţile clientului. Pentru succesul deplin al unei firme, aceasta trebuie să ofere produse sau servicii care:  să satisfacă o necesitate, o utilitate sau un scop bine definit;  să satisfacă aşteptările clientului;  să se conformeze standardelor şi specificaţiilor;  să se conformeze măsurilor legale şi altor cerinţe ale societăţii;  să fie disponibile la un preţ competitiv;  să fie furnizate la un cost care aduce profit.

2

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Calitatea proiectată (calitatea concepţiei) reprezintă măsura în care produsul proiectat asigură satisfacerea cerinţelor beneficiarilor şi posibilitatea de folosire, la fabricaţia produsului respectiv, a unor procedee tehnologice raţionale şi optime din punct de vedere economic; Calitatea fabricaţiei desemnează gradul de conformitate a produsului cu documentaţia tehnică. Acesta se realizează în producţie şi este determinată de procesul tehnologic, echipamentul de producţie, activitatea de urmărire şi control, manopera etc.; Calitatea livrată, reprezentând nivelul efectiv al calităţii produselor livrate de furnizor. Calitatea totală, în care se integrează gradul de utilitate, economicitate, estetică, etc. Calitatea produselor se realizează în procesul de producţie însă se constată în procesul de consumare a acestora. De aceea se impune evidenţierea deosebirilor dintre calitatea producţiei şi calitatea produselor. Obţinerea unei calităţi satisfăcătoare implică parcurgerea ansamblului de activităţi din “spirala calităţii”, pornind de la prospectarea pieţei şi sfârşind cu activitatea de analiză, încercări, desfacere şi service.

Activităţile menite să dea încredere conducerii unei firme că este atinsă calitatea propusă sunt numite frecvent “asigurarea internă a calităţii”. Activităţile urmărind să dea încredere beneficiarului că sistemul calităţii furnizorului va conduce la un produs sau serviciu care va satisface cerinţele de calitate exprimate de cumpărător sunt denumite “asigurarea externă a calităţii”.

3

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

2. FUNCŢIILE MANAGEMENTULUI CALITĂŢII Funcţiile managementului calităţii sunt: Planificarea calităţii Organizarea activităţilor referitoare la calitate Coordonarea activităţilor referitoare la calitate Antrenarea personalului pentru .realizarea obiectivelor calităţii Tinerea sub control a calităţii Asigurarea calităţii Îmbunătăţirea calităţii A. Planificarea calităţii reprezintă ansamblul proceselor prin intermediul cărora se determină principalele obiective ale organizaţiei in domeniul calităţii, precum si resursele şi mijloacele necesare realizării lor şi presupune parcurgerea următoarelor etape: o diagnosticul calităţii o analiza previzională o stabilirea obiectivelor referitoare la calitate o determinarea resurselor necesare pentru realizarea obiectivelor o stabilirea acţiunilor optime de întreprins, prin planul calităţii Diagnosticul calităţii reprezintă o examinare metodică a tuturor proceselor întreprinderii, cu implicaţii asupra calităţii produselor pe care le realizează, examinare ce se realizează in scopul evaluării performanţelor întreprinderii, în domeniul calităţii, in raport cu rezultatele obţinute intr-o anumită perioadă Eficacitatea acestei etape depinde foarte mult de competenţa persoanelor care il efectuează şi de metodologia utilizată. Analiza previzională este o analiza efectuata pentru evaluarea evoluţiei probabile a performanţelor întreprinderii in domeniul calităţii, in condiţiile modificărilor de mediu preconizate. In aceasta analiza pot fi luate in considerare următoarele elemente:  Apariția unui nou concurent sau dispariţia altuia  Apariţia unui nou furnizor de materii prime sau materiale cu care se aprovizionează întreprinderea  Perfectarea unor noi contracte importante cu clienţi actuali sau cu clienţi noi  Lansarea pe piaţă a unui produs nou, de către concurenţi, similar cu cel realizat de întreprindere. Pentru asigurarea eficientei activităţilor de planificare, se impune stabilirea riguroasă a obiectivelor referitoare la calitatea produselor si proceselor întreprinderii. Pentru aceasta, punctul de plecare îl reprezintă identificarea cerinţelor clienţilor (prin studii de marketing) cerinţe care trebuie transpuse cât mai exact in caracteristici de calitate a produselor (cuprinse in specificaţiile tehnice). După stabilirea obiectivelor referitoare la calitate, sunt elaborate planurile calităţii. Planul calităţii – este un document care prevede practicile, resursele, activităţile si responsabilităţile stabilite pentru realizarea obiectivelor calităţii. B. Organizarea activităţilor referitoare la calitate se referă la determinarea structurii organizatorice, definirea responsabilităţilor, alocarea resurselor şi aplicarea metodelor care vor permite realizarea obiectivelor stabilite. Organigrama este reprezentarea grafică a structurii organizatorice formale a întreprinderii, in care sunt evidenţiate şi compartimentele cu atribuţii in domeniul calităţii Matricea responsabilitatilor este un instrument utilizat pentru a determina, atunci când mai mulţi agenţi intervin simultan intr-o activitate, cine răspunde de luarea deciziilor (D), cine participă (P), cine este consultat (C) şi cine este informat (I). Pentru .fiecare decizie nu poate fi decât unul singur care decide, dar pot fi mai multe persoane care să fie consultate, informate in legătură cu activitatea hotărâtă sau care să participe la realizarea acesteia. C. Coordonarea activităţilor referitoare la calitate se referă la ansamblul proceselor prin care se armonizează deciziile şi acţiunile organizaţiei şi ale subsistemelor sale, referitoare la calitate, în scopul realizării obiectivelor stabilite in acest domeniu Asigurarea unei coordonari eficiente este condiţionată de existenţa unei comunicări în toate procesele managementului calităţii. Comunicarea reprezintă transmiterea unui mesaj sau un schimb de informaţii între persoane care utilizează un sistem comun de simboluri.

4

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

D. Antrenarea personalului pentru realizarea obiectivelor calităţii se referă la totalitatea proceselor prin care personalul întreprinderii este atras şi determinat să participe la realizarea obiectivelor calităţii, luând în considerare factorii motivaţionali. Pentru .a fi antrenat personalul trebuie motivat Motivare – corelarea satisfacerii necesităţilor şi intereselor personalului cu realizarea obiectivelor şi sarcinilor atribuite. Juran defineste 2 teorii (X si Y):  adeptii “teoriei X” consideră că realizarea obiectivelor calităţii este posibilă doar prin constrângerea personalului  adeptii “teoriei Y” se bazează pe conştiinţa lucrătorilor Teoriile X si Y ale lui Juran Caracteristicile “teoriei X”

Caracteristicile “teoriei Y”

Utilizarea preponderenta a muncii in acord, ca stimulent pentru respectarea caracteristicilor sau standardelor de calitate

Accent mai redus pe munca in acord, utilizarea mai extinsa a conducerii prin supraveghere

Accentul pe sistemul de penalizari la salarii sau pe masurile disciplinare pentru nerealizarea calitatii

Accentul pe identificarea unor posibilitati de imbunatatire a calitatii

Controlul instrumentelor de verificare, in principal de catre personalul de inspectie

Controlul instrumentelor de verificare , in principal de catre personalul de executie

Verificarea corectitudinii reglajelor, in special de catre inspectorii mobili

Verificarea corectitudinii reglajelor, in special de catre operatori si reglori

Oprirea masinilor de catre inspectorii mobili, in cazul constatarii unor produse defecte

Oprirea masinilor de lucratori, in cazul constatarii produse defecte

Folosirea pe scara larga a aprobarilor pe baza inspectiei, pt.plata salariatilor, miscarea materialelor etc...

Folosirea in mica masura aprobarilor pe baza de inspectie

Dezbateri la locul de munca cu privire la raspunderea pt.oprirea masinilor

Dezbateri la locul de munca privind interpretarea specificatiilor

Relatii incordate, autoritare, intre inspectori si lucratori

Relatii de inspectori si lucratori

Criticile conducerii de varf, pt.pierderile din cauza rebuturilor, sunt adresate inspectiei si productiei

colaborare

catre unor a

intre

Criticile sunt adresate productiei

Lucratorii nu manifesta o dorinta clara privind desfasurarea unei activitati de calitate

Lucratorii manifesta in mod evident dorinta de a desfasura o activitate de calitate

Lucratorii nu sunt considerati ca reprezentand o sursa potentiala de idei pt.imbunatatirea calitatii

Lucratorii sunt considerati fecvent pt.a identifica posibilitati de perfectionare a activitatii

E. Tinerea sub control a calităţii se referă la ansamblul activităţilor de supraveghere a desfăşurării proceselor şi de examinare a rezultatelor in domeniul calităţii, in fiecare din etapele realizării produsului, in raport cu obiectivele şi standardele prestabilite, in scopul eliminării deficienţelor si prevenirii apariţiei lor in procesele ulterioare. F. Asigurarea calităţii Conceptul de asigurare a calităţii a apărut din nevoia clientului de “a avea incredere” in capacitatea furnizorului de a-i oferi produse şi servicii care să-i satisfacă exigenţele.

5

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Schema – asigurarea calităţii

Asigurarea internă a calităţii – reprezintă activitatile desfăşurate pentru .a da incredere conducerii intreprinderii că va fi obţinută calitatea propusă Asigurarea externă a calităţii – reprezintă activităţile desfăşurate in scopul de a da incredere clienţilor că sistemul de management al calităţii intreprinderii permite obţinerea calităţii cerute. G. Îmbunătăţirea calităţii - se referă la activităţile desfăşurate in fiecare dintre etapele realizării produsului/serviciului, in vederea îmbunătăţirii performanţelor tuturor proceselor şi rezultatelor acestora, pentru a asigura satisfacerea mai bună a cerinţelor clienţilor, in condiţii de eficienţă. Finalitatea activităţilor de îmbunătăţire o reprezintă obţinerea unui nivel al calităţii superior celui planificat, respectiv celui prevăzut în standarde sau specificaţii.

6

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Observaţie : această funcţie a managementului calităţii este considerată ca fiind cea mai importantă deoarece standardele internaţionale ISO 9000 pun un accent deosebit pe îmbunătăţirea calităţii, definită ca reprezentând acea “parte a managementului calităţii” prin care se urmăreşte “creşterea capacităţii organizaţiei de a satisface cerinţele referitoare la calitate”

3. MANAGEMENTUL CALITĂŢII ORGANIZAREA ACTIVITĂŢILOR REFERITOARE LA CALITATE 3.1. Definirea funcţiunii calitate a întreprinderii În organizarea unei întreprinderi, ca obiect al managementului, exista 2 tipuri de organizare:  procesuală  structurală Componenta de bază a organizării procesuale o reprezintă funcţiune întreprinderii, care se detaliază în:  Activităţi  Atribuţii  Sarcini Ca funcţiuni tradiţionale ale întreprinderii avem:  Cercetare – dezvoltare  Producţie (aici regăsim inclusă funcţiunea calitate)  Comercială (marketing)  Financiar – contabilă  Funcţiunea de personal Potrivit acestei organizări, activităţile specifice, referitoare la calitate sunt incluse în cadrul funcţiunii producţiei. În prezent există tendinţa de a îndeplini funcţiunea calitate a întreprinderii, alături de cele anterior menţionate. Funcţiunea calitate reprezintă ansamblul activităţilor care se desfăşoară în cadrul întreprinderii, în vederea realizării obiectivelor sale în domeniul calităţii. În cadrul funcţiunii calitate regăsim 3 tipuri de activităţi: 1) Activitatea de management strategic – elaborarea politicii calităţii a obiectivelor fundamentale, la nivelul întreprinderii. 2) Activitatea de management operaţional – planificarea şi ţinere sub control în cadrul fiecărui sector (marketing, producţie, personal). Fiecare sector (compartiment) are sarcini referitoare la calitate. Exemplu: Marketing = identificarea nivelului de calitate solicitat de client. Aprovizionare = asigurarea materiilor prime de calitate. Producţie = realizarea de produse conform cerinţelor. 3) Activităţi de coordonare şi integrare a funcţiunii calitative, deoarece toate activităţile sectoriale influenţează calitatea finală. Relaţia dintre funcţia calităţii şi celelalte funcţii ale întreprinderii Conducerea întreprinderii

Cercetare dezvoltare

Marketing

Producţie

Financiar contabilitat e

C A L I T A T E

7

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Personal

3.2. Sisteme de organizare a activităţilor referitoare la calitate (Structura aferentă funcţiunii calitate) Proprietarul conduce totul

Maistru

Inspecţia

Compartiment specializat de control a calităţii

Compartiment calitate (control, asistenţă tehnică, fiabilitate, asigurarea calităţii) Astăzi se observă 2 tendinţe principale, în ce priveşte structura organizatorică a funcţiunii calitate: o structură centralizată o structură descentralizată Structura centralizată presupune regruparea, în cadrul aceluiaşi compartiment, a persoanelor care desfăşoară activităţile corespunzătoare Avantaje: o facilitarea comunicării o se reduce necesitatea unor activităţi de coordonare şi integrare Dezavantaje: o persoanele nefiind direct implicate în desfăşurarea activităţilor curente, pot rezulta decizii şi acţiuni inadecvate Structura descentralizată, responsabilitatea planificării, organizării, ţinerii sub control şi asigurarea calităţii este încredinţată fiecărui sector (compartiment) al întreprinderii. Fiecare compartiment (marketing, producţie, cercetare – dezvoltare) au sarcini stabilite referitoare la calitate. Avantaje o decizii şi acţiuni referitoare la calitatea corecte, bine fundamentate deoarece persoanele sunt direct implicate în desfăşurarea activităţilor curente (de marketing, producţie, cercetare – dezvoltare) o mai multă operativitate pentru luarea măsurilor necesare pentru rezolvarea problemelor identificate Dezavantaje o eforturi mari de coordonare şi integrare a activităţii referitoare la calitate o formarea de comitete, grupe de lucru, fie o „unitate centrală” la nivelul conducerii de vârf a întreprinderii care să sprijine conducerea şi responsabilii compartimentelor în elaborarea politicii calităţii, a obiectivelor fundamentale, asigurând şi suport tehnic pentru desfăşurarea activităţilor la toate compartimentele. În cadrul acestei „unităţi” unele întreprinderi centralizează activităţile de asigurarea calităţii. 3.3. Formalizarea structurii organizatorice a funcţiunii calitate Principalele documente utilizate pentru exprimarea structurii organizatorice a întreprinderii sunt:  regulamentul de organizare şi funcţionare (care este cel mai important):  structură organizatorică  atribuţiile conducerii executive  atribuţiile compartimentelor  atribuţiile unor compartimente specializate  fişa postului  organigrama (reprezentarea grafică a structurii organizatorice)  matricea responsabilităţilor În toate documentele de formalizare se regăsesc:  atribuţiile  sarcinile  responsabilităţile stabilite în domeniul calităţii

8

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

3.4. Organizarea compartimentului calitate Se organizează pe:  Tipuri de activităţi (e cel mai des întâlnită):  planificarea calităţii  asigurarea calităţii  proiectarea mijloacelor de testare  controlul calităţii  laborator metrologie  urmărirea produselor in utilizare  Produse  Procese Rolul comportamentului calitate poate fi: de linie – responsabilul compartimentului deţine autoritatea (cu luarea de decizii referitoare la activităţii: să întrerupă procesul de realizare a produselor; să interzică expedierea unei comenzi, când costată abateri) Dezavantaj – relaţie de poliţist, caută vinovaţi de „staff” – responsabilul compartimentului calitate sprijină desfăşurarea activităţii în domeniul calităţii (informarea reprezentanţii sectoarelor în legătură cu deficienţele – stabilind măsuri) În România organizarea compartimentelor calităţii: o CTC o Analiza calităţii o Laborator metrologic o Laborator de atestare a calităţii o Laborator fizico-chimic şi de încercări mecanice o Colectiv de proiectare mijloace şi metode de control o Asigurarea calităţii Se mai constată că: În multe întreprinderi există acel C.T.C. subordonat producţiei Tendinţa de modernizare (în contextul implementării sistemului calităţii, potrivit standardelor ISO 9000) Există în întreprinderi înfiinţate: servicii „ingineria calităţii” cu atribuţii în implementarea sistemului calităţii, servicii de „supravegherea calităţii” asigurând, menţinerea sistemului calităţii implementa, compartimentul „planificarea calităţii”

4. CONDIŢIILE DE CALITATE ÎN ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRICĂ A CONSUMATORILOR Pentru buna funcţionare a receptoarelor, alimentarea cu energie electrică trebuie să îndeplinească o serie de condiţii referitoare la frecvenţă, tensiune, putere şi continuitate. Prezentarea detaliată a acestor condiţii se sistematizează în cele ce urmează. a) Frecvenţa constantă a tensiunii de alimentare constituie un deziderat major, atât pentru buna funcţionare a receptoarelor, menţinerea preciziei aparatelor de măsură, cât şi pentru maşinile de lucru antrenate prin motoare de curent alternativ. Variaţiile frecvenţei pot fi cauzate de variaţii importante de sarcină sau de avarii grave în sistem, originea unor asemenea cauze putând fi şi consumatorii de energie electrică. Menţinerea constantă a frecvenţei industriale (50 Hz) este o problemă la nivel de sistem energetic, fiind legată de puterea în rezervă din centralele electrice ale sistemului şi de operativitatea dispeceratului. În anumite situaţii, când posibilităţile de producere a energiei electrice în centrale sunt limitate, se decide întreruperea alimentării unor consumatori (sacrificarea distribuitorilor), în scopul menţinerii frecvenţei în sistem. Abaterile maxim admise ale frecvenţei sunt de 0,5 Hz (1%). b) Tensiunea constantă, ca valoare şi formă, constituie o primă condiţie, pentru orice tip de receptoare. Este recomandabil ca tensiunea la bornele receptoarelor să fie constantă şi egală cu cea nominală sau variaţiile posibile să se încadreze în limitele precizate pentru fiecare receptor în parte. În exploatarea instalaţiilor electrice apar variaţii de tensiune, cauzate de consumator, datorită variaţiilor de sarcină sau scurtcircuitelor. Variaţiile periodice pot fi lente, cauzate de modificarea în timp a încărcării receptoarelor, sau rapide, denumite şi fluctuaţii, cauzate de modificări rapide ale sarcinii (de exemplu cuptoare cu arc, utilaje de

9

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

sudare, laminoare, compresoare, maşini cu cuplu pulsatoriu ş.a), inclusiv cele datorate conectărilor deconectărilor de receptoare. O diminuare cu caracter permanent a valorii tensiunii poate fi consecinţa subdimensionării secţiunii conductoarelor, situaţie cu urmări negative ca: distrugerea izolaţiei electrice, nefuncţionarea echipamentului şi suprasolicitarea termică a receptoarelor şi conductelor. Tensiunile de alimentare mai mari decât cele nominale determină funcţionarea în suprasarcină a unor receptoare de forţă şi reducerea duratei de viaţă a receptoarelor de iluminat. Scăderea tensiunii sub valoarea nominală atrage după sine solicitarea termică (la motoarele electrice), funcţionarea la parametri inferiori (la cuptoarele electrice) sau chiar nefuncţionarea unor receptoare sau instalaţii (desprinderea electromagneţilor, a motoarelor asincrone s.a). Ca variaţii unilaterale ale tensiunii se menţionează golurile de tensiune şi supratensiunile de scurtă durată. Se foloseşte denumirea de gol de tensiune pentru orice scădere a valorii efective a tensiunii unei reţele electrice, cu o amplitudine cuprinsă în domeniul (0,2÷0,9)Un şi o durată de cel mult 3 s. Dintre receptoarele şi instalaţiile sensibile la goluri de tensiune fac parte următoarele:  motoarele şi compensatoarele sincrone;  motoarele asincrone (în funcţie de caracteristica cuplului rezistent);  echipamentele electronice, inclusiv redresoarele comandate;  contactoarele de 0,4 kV şi cele din circuitele secundare;  automatica, protecţia, blocajele şi reglajele din circuitele tehnologice. Problema formei tensiunii se pune atât în cazul receptoarelor alimentate de curent continuu, cât şi în cazul celor alimentate în curent alternativ. Tensiunea continuă la bornele receptoarelor de curent continuu poate avea o serie de armonici, mai ales dacă sursa de tensiune este un redresor semicomandat sau comandat. Conţinutul de armonici este limitat în funcţie de efectele acestora asupra receptoarelor, prin precizarea coeficientului de distorsiune admis. Abaterea de la forma sinusoidală a undei de tensiune determină funcţionarea receptoarelor de curent alternativ în regim deformant. În timp ce la unele receptoare, cum sunt cuptoarele cu inducţie, prezenţa armonicilor în unda de tensiune nu deranjează, la altele - printre care şi motoarele electrice prezenţa armonicilor de tensiune trebuie limitată tot prin precizarea coeficientului de distorsiune admis. Coeficientul de distorsiune δU al undei de tensiune se defineşte ca raportul dintre valoarea efectivă a reziduului deformant Udef şi tensiunea nominală Un:

U 

U def Un

,

(1.1)

în care reziduul deformant are expresia

U def 

n

U i2

2 i

,

(1.2)

unde Ui este valoarea efectivă a armonicii i. Coeficientul de distorsiune total, rezultat din funcţionarea receptoarelor consumatorului şi din condiţiile din sistemul electroenergetic trebuie să se încadreze în domeniul definit de inegalitatea:  U %  8, % , (1.3) pentru reţelele de joasă şi de medie tensiune. Cauzele distorsiunii undei sinusoidale de tensiune se găsesc în cea mai mare parte la consumator. În timp ce o serie de echipamente, cum sunt bobinele cu miez feromagnetic, receptoarele cu arc electric şi mutatoarele reprezintă surse de armonici de tensiune şi curent, elementele reactive de circuit ca bobinele şi condensatoarele constituie amplificatoare de armonici de tensiune, respectiv de curent. În cadrul instalaţiilor electrice la consumator, trebuie luate măsuri pentru reducerea efectelor deformante şi a influenţei asupra reţelei de alimentare. c) Simetria tensiunilor este condiţia în baza căreia sistemului tensiunilor de fază trebuie să-i o corespundă trei fazori egali şi defazaţi cu 120 . Cauzele nesimetriei sunt pe de o parte instalaţiile de producere şi transport, independente de consumator, iar pe de altă parte sarcinile dezechilibrate ale consumatorilor. Nesimetria unui sistem trifazat de tensiuni sau curenţi se studiază prin metoda componentelor simetrice, când se determină:  componentele de succesiune directă sau pozitivă;  componentele de succesiune inversă sau negativă;  componentele de succesiune omopolară sau zero. Ultimele două tipuri de componente sunt cauzele unor cupluri de frânare, respectiv încălzire şi vibraţii la motoarele de curent alternativ. 10

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Ca mărimi caracteristice (indicatori) pentru regimul nesimetric sunt definite şi utilizate următoarele mărimi relative, cel mai adesea în exprimare procentuală: 

 coeficientul de disimetrie, denumit şi factor de nesimetrie negativă (notaţie propusă - k Y ), este definit prin raportul procentual dintre componenta de succesiune inversă (negativă) Yi şi cea de succesiune directă (pozitivă) Yd :

K id 

Yi  100 , % ; Yd

(1.4)

s-au notat cu Y mărimile fizice, acestea putând fi atât tensiuni, cât şi curenţi; 0

 coeficientul de asimetrie, denumit şi factor de nesimetrie zero (notaţie propusă - k Y ), se defineşte prin raportul dintre componenta omopolară (de succesiune zero) Yh şi cea de succesiune directă (pozitivă), raport exprimat în procente:

K hd 

Yh  100 , % ; Yd

(1.5)

 coeficientul de succesiune inversă, determinat prin raportarea valorii efective a componentei de succesiune inversă (negativă) la valoarea nominală, care, pentru tensiuni, conduce la expresia în procente

K in 

Ui  100 , % , Un

(1.6)

în care Ui reprezintă valoarea efectivă a tensiunii de succesiune inversă, pentru frecvenţa fundamentală a sistemului trifazat de tensiuni, iar Un - tensiunea nominală, corespunzătoare sistemului de tensiuni, pentru care s-a determinat Ui;  coeficientul de succesiune omopolară, care se obţine prin raportarea valorii efective a componentei omopolare (de succesiune zero) la valoarea nominală, conform relaţiei scrisă direct pentru tensiunile de fază

K hn 

Uh  100 , % , U nf

(1.7)

având în vedere faptul că sistemul tensiunilor de linie nu are componentă omopolară. În România, valorile limită, maxime, ale coeficienţilor de succesiune negativă (disimetrie), pentru sistemele de tensiuni, sunt după cum urmează:  2% - pentru reţelele de J.T. şi M.T., precum şi în nodul de racord al unei substaţii de tracţiune electrică;  1% - pentru reţele de I.T.. d. Puterea necesară este o condiţie globală a consumatorilor şi unul dintre criteriile esenţiale în proiectare. În funcţie de puterea maximă absorbită în punctul de racordare, conform normativului [45], se stabilesc patru clase de consumatori de energie electrică din sistemul electroenergetic, prezentate în tabelul 1.1. În acelaşi tabel, se indică treapta de tensiune minimă care trebuie să existe în staţia de racord, posibilităţile de alimentare din această staţie şi momentul sarcinii. Consumatorii cu puteri absorbite maxime de 50 kVA se alimentează din reţeaua de joasă tensiune. Sarcina maximă de durată se stabileşte pentru un interval de cerere de 15, 30 sau 60 min, stând la baza calculelor de dimensionare a elementelor reţelei din condiţii termice şi de determinare a pierderilor de putere. Există şi sarcini maxime de scurtă durată (de vârf), care pot dura 1...10 s şi care se iau în considerare la calculul fluctuaţiilor de tensiune din reţea, la reglajul protecţiilor maximale ş.a. Modul în care necesităţile de consum de energie electrică sunt asigurate în timp consumatorului de către furnizor este caracterizat prin gradul de satisfacere a alimentării consumatorului în punctul de delimitare. Această mărime, notată cu C, se defineşte ca raportul dintre durata probabilă de alimentare şi durata de alimentare cerută T  Tn C c 100,% (1.6) Tc în care Tc este intervalul de timp din cadrul unui an calendaristic în care consumatorul solicită criteriul de siguranţă; Tn - durata probabilă de nealimentare în perioada considerată. 11

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

Clasele de consumatori şi recomandări de alimentare cu energie electrică a acestora [45] Tabelul 1.1 Clasa

D C

Puterea cerută, MVA

0,05÷2,5

Treapta de tensiune minimă în punctul de racord,

kV

6* 10 20 20*

Posibilităţi de alimentare Direct la tensiunea, kV

Prin transformatoare cu tensiuni de

6* ÷20 20

2,5÷7,5

B

7,5÷50

A

peste 50

110 110 110* 220

110 110 110 220

400** * Trepte de tensiune admise în cazuri justificate. ** Pentru puteri cerute mai mari de 250 MVA.

6/0,4 kV* 10/0,4 kV 20/0,4 kV 20/0,4 kV 20/6 kV 110/MT 110/MT 110/MT 220/MT 220/110 kV 400/110 kV

Momentul sarcinii, MVA, km

max.3 max.8 30...80 max.1500 peste 1500

Gradul de satisfacere în alimentare poate fi determinat pentru diferite nivele de puteri cerute [45]. Alimentarea cu energie electrică a consumatorilor aparţinând diverselor clase se poate realiza din sistemul electroenergetic la următoarele niveluri de siguranţă:  nivelul 1, prin două căi de alimentare independente, dimensionate fiecare pentru puterea cerută la consumator (rezervă de 100% în căi de alimentare) şi prin două puncte distincte de racord (rezervă de 100% în surse). Realimentarea consumatorilor, în caz de avarie a unei căi, se prevede a se realiza prin comutarea automată a consumului pe calea neavariată, cu o discontinuitate de maximum 3 s;  nivelul 2, prin două căi de alimentare care nu sunt în mod obligatoriu independente (rezervă de 100% în linii electrice) şi de regulă, printr-un singur punct de racord. Realimentarea consumatorului în caz de întrerupere simplă (avaria unei căi) se poate face numai după identificarea defectului şi efectuarea unor manevre manuale de izolare a acestuia, după o întrerupere de (0,5...8) h, în funcţie de clasa consumatorului, structura reţelei de alimentare şi poziţia centrului de intervenţie în raport cu locul manevrelor;  nivelul 3, printr-o singură cale de alimentare. Realimentarea consumatorului în caz de avarie se poate face numai după repararea sau înlocuirea elementelor defecte. Caracteristicile complete ale nivelurilor de siguranţă sunt concentrate în tabelul 1.2. În situaţii justificate, consumul asigurat în caz de întrerupere simplă poate fi mai mic decât sarcina maximă de durată, iar calea de alimentare se dimensionează în consecinţă. Există un nivel de siguranţă optim pentru alimentarea unui consumator, care se stabileşte în conformitate cu criteriile expuse în [45]. e. Continuitatea alimentării cu energie electrică a consumatorilor reprezintă cea mai importantă condiţie calitativă. În funcţie de natura efectelor produse de întreruperea alimentării cu energie electrică, receptoarele se pot încadra în următoarele categorii:  categoria zero, la care întreruperea în alimentarea cu energie electrică poate duce la explozii, incendii, distrugeri grave de utilaje sau pierderi de vieţi omeneşti. Încadrarea receptoarelor în această categorie se admite în cazul în care nu se dispune de alte forme de energie, în cazul în care acestea nu sunt justificate tehnic sau sunt prohibitive economic în comparaţie cu acţionarea electrică, precum şi în situaţiile în care măsurile de prevenire de natură tehnologică nu sunt eficiente. Se încadrează în categorie zero instalaţii şi echipamente ca: iluminatul de siguranţă, instalaţiile de ventilaţie şi evacuarea a gazelor nocive sau a amestecurilor explozive, pompele de răcire ale furnalelor şi cuptoarelor de oţelării, calculatoarele de proces ş.a.;  categoria I, la care întreruperea alimentării duce la dereglarea proceselor tehnologice în flux continuu, necesitând perioade lungi pentru reluarea activităţii la parametrii cantitativi şi calitativi existenţi în momentul întreruperii, la rebuturi importante de materii prime, materiale auxiliare, scule, semifabricate ş.a., la pierderi materiale importante prin nerealizarea producţiei planificate şi imposibilitatea recuperării acesteia, la repercusiuni asupra altor unităţi importante sau la dezorganizarea vieţii sociale în centrele urbane. Receptoarele de categoria I sunt incluse în instalaţii tehnologice organizate pentru producţia în serie mare, în flux continuu, în instalaţii de ventilaţie, de cazane, de transport al clincherului etc.  categoria a II-a, la care întreruperea alimentării determină nerealizări de producţie, practic numai pe durata întreruperii, care pot fi, de regulă, recuperate. În această categorie se încadrează majoritatea receptoarelor din secţiile, prelucrătoare;

12

MANAGEMENTUL CALITĂŢII

 categoria a III-a, cuprinde receptoarele care nu se încadrează în categoriile precedente (ex. magazii, depozite). Duratele de realimentare a consumatorilor în raport cu clasa acestora şi nivelele de rezervare Tabelul 1.2 Nivelul de rezervare

Gradul de satisfacer e minim, %

Consum asigurat în caz de întrerupere simplă

1

99,8

Integral (100 %)

2

99,5

Integral (100 %)

3

98,0

Nimic

Clasa A

B

C

D

Observaţii

Durata de acţionare a automaticii de sistem Durata necesară efectuării de manevre pentru izolarea defectului şi realimentarea pe calea de rezervă: 0,5 h 2h 2...8 h prin comandă manuală din staţiile cu personal permanent - 0,5 h; idem, fără personal permanent - 2 h; pentru consumatori dispersaţi – (2÷8) h. Se stabileşte de la caz la caz, în funcţie de condiţiile locale şi structura schemei de alimentare.

3s

La stabilirea categoriei receptoarelor se ţine seama de:  cerinţele de continuitate în alimentarea receptoarelor;  cerinţele speciale în ceea ce priveşte calitatea tensiunii şi a frecvenţei;  indicatorii valorici ai daunelor provocate de întreruperile în alimentarea cu energie electrică. Durata de realimentare se situează deasupra unei valori minime de 3 secunde (la receptoarele de categoria 0 sau I), corespunzând duratei de acţionare a automaticii de sistem, putând atinge chiar câteva ore (la receptoare din categoriile II şi III), fără a depăşi însă 24 ore. Condiţiile referitoare la putere şi continuitate se corelează conform datelor din tabelul 1.2. Astfel, clasa consumatorului şi categoriile receptoarelor din compunerea sa determină în primul rând durata de realimentare şi consumul asigurat, ceea ce conduce la stabilirea celorlalte caracteristici ale nivelurilor de siguranţă, ca modalităţile de rezervare în căi şi surse şi gradul de satisfacere minim. În caz de întrerupere dublă, la consumatorii cu două căi de alimentare, realimentarea se asigură numai după timpul necesar reparării unei căi. La fel, în cazul unor defecţiuni provocate de fenomene imprevizibile, durata de realimentare este determinată de posibilităţile de reparare a instalaţiilor avariate.

13

MANAGEMENTUL CALITĂŢII