Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza






Linii electrice de joasa tensiune

tehnica mecanica











ALTE DOCUMENTE

Bandajul
Standard 2 - Standarde Internationale de Evaluare
FISA LABORATOR DIDACTIC ELECTRONICA
Referat la Tehnologie si Inovare Tehnologica Roboti Industriali
Efectul combinat al carmelor si elicelor
Prelucrarea suprafetelor plane prin STRUNJIRE
TRATAMENTE TERMICE ALIAJE DE ALUMINIU
Arhitecturi de interconectare intre retelele mobile
Marimi si legi specifice fenomenelor magnetice
Pale din lemn sculptat


Linii electrice de joasa tensiune

1.  Notiuni introductive

Asa cum s-a aratat, energia electrica, dupa ce a fost produsa in centralele electrice, pentru a fi pusa la dispozitia consumatorilor, este necesar sa fie transportata la distante mari, prin retele electrice de transport(RET), apoi distribuita, in perimetrul unor aglomerari urbane, rurale, sau zone industriale.

In functie de puterea tranzitata prin retelele electrice de distributie (RED) si de distantele la care se distribuie, aceste retele pot fi de diferite clase de tensiuni(tab.1.1). Retelele electrice de distributie de medie tensiu 414e41e ne(RED-MT) care au rolul de a alimenta cu energie, de regula, posturile de transformare, iar in cazul unor mari consumatori industriali, pot asigura si alimentarea cu energie a unor receptori de medie tensiune.

Pentru consumatorii care au numai receptori de energie electrica a caror tensiune nominala se inscrie in clasa retelelor de joasa tensiune, sau au si asemenea receptori

( de ex.: sistemele de iluminat si receptorii electrocasnici),este necesar ca alimentarea acestor consumatori sa se asigure prin, sau si prin retele electrice de joasa tensiune(RE-JT).

In cazul RE-JT, fiecare din cele doua aspecte, are o pondere insemnata deoarece,consumatorii de joasa tensiune sunt foarte numerosi, iar receptorii de joasa tensiune din cadrul acestora sunt de nelipsit (sisteme de iluminat si prizele monofazate) si deosebit de raspanditi.

Particularitatea principala a unei RE-JT o reprezinta legtura  electrica directa cu un foarte mare numar de consumatori, in primul rand si cu un imens numar de receptori in al doilea rand.

Ca urmare, structura de baza a unei RE-JT este cea din fig.1 , care cuprinde reteaua electrica de distributie de joasa tensiune(RED-JT), pentru alimentarea consumatorilor (fig.1.a) si reteaua electrica de la consumator (fig.1.b),formata din reteaua electrica de distributie la consumator, de joasa tensiune(REDC-JT) si reteaua electrica pentru alimentarea receptorilor (REAR-JT).

Elementul caracteristic al unei retele care asigura alimentarea cu energie electrica a consumatorilor il reprezinta racordul electric, iar in cadrul acestuia, punctul de delimitare (PD,fig.1.), delimiteaza domeniile de competenta in ceea ce priveste exploatarea retelei respectiv, ale furnizorului ,de cele ale beneficiarului (consumator).De regula, punctul de delimitare  este constituit fizic, de contorul de    tarifare a

energiei electrice, care este al furnizorului, insa beneficiarul trebuie sa aiba posibilitatea de a urmari indexul.

Retelele electrice de distributie de joasa tensiune ale furnizorului, trebuie sa

asigure energia electrica la punctul de delimitare, iar REDA a beneficiarului la bornele receptorilor, la  parametri de calitate stabiliti prin contract .

Dintre acestea ,continuitatea in alimentare este direct determinata de configuratia

retelei electrice care asigura tranzitarea energiei electrice, respectiv de posibilitatea schemelor de conexiuni de a asigura rezerva in alimentare.

Deoarece RED-JT reprezinta ultima componenta a unui sistem electroenergetic 

(SE), in raport cu consumatorii, cerintele privind asigurarea continuitatii in alimentare a acestora sunt predominante.

Tipuri de receptori

Pe langa clasificarile, din punct de vedere a gradului de asigurare a continuitatii in alimentare, din punct de vedere al rolului functional si a caracteristicilor lor de functionare, receptorii electrici alimentati de la REA-JT se impart si in trei tipuri din punct de vedere al coexistentei lor in REDA-JT.

Receptorii de forta sunt alimentati de la un sistem electric trifazat simetric 380/220V (UR,US,UT) fig. 2. ,fiind caracterizati din punct de vedere electric prin trei impedante Z1,Z2,Z7 ce pot fi conectate in stea, fig.2.a, sau in triunghi, fig.2.b.


Prin concepere si executie, receptorii trifazati reprezinta un sistem trifazat echilibrat si ca urmare nu necesita alimentarea printr-o retea electrica cu patru conductoare (nulul de lucru nu este necesar). Din acest motiv,(al neaccesibilitatii nulului sistemului electric trifazat al sursei), intr-o asemenea retea , tensiunea de faza nu este accesibila.

In cazul in care receptorul trifazat este un utilaj, pentru care este necesar sa se asigure iluminare locala (strung, freza,masina de gaurit, etc.), reteaua de  alimentare trebuie sa fie cu patru conductoare, pentru a fi accesibila si tensiunea  de faza (220V), daca nu se adopta alte solutii tehnice.

Evident, cerintele cu privire la simetrizarea sarcinilor, recomanda ca reteaua electrica pentru alimentarea receptorilor de forta sa fie trifazata fara nul.

Acesta este unul dintre motivele care recomanda ca reteaua electrica trifazata pentru distributia energiei electrice la consumator si cea de alimentare a receptorilor trifazati de forta sa fie separata de cea similara pentru receptorii de iluminat si prize. Un alt motiv pentru care cele doua categorii de retele, la consumator , sunt separate il reprezinta regimul perturbator al unor receptori de forta asupra celor de iluminat, datorita variatiei curentului pe care il absorb, deci si a tensiunii de alimentare.

Din punct de vedere a asigurarii a continuitatii in alimentare, receptorii de forta pe de o parte si cei de iluminat si prizele, pe de alta parte, fac parte din categorii diferite, in sensul ca REDA-JT a receptorilor de forta este prevazuta cu un nivel de rezervare superior, in functie si de categoria receptorilor, fata de REDA-JT pentru iluminat si prize.

Continuarea lucrului la utilaje, in cazul pierderii alimentarii de catre REDA-JT pentru receptorii de iluminat si prize, este asigurata de catre sistemul de iluminat de

siguranta pentru continuarea lucrului.

Un motiv strict economic, care impune separarea receptorilor de forta de ceilalti, este eventuala tarifare  diferentiata a energiei electrice pentru receptorii de forta, fata de cei de iluminat si prize, iar altul strict tehnic este cel legat de caderile admisibile de tensiune, care sunt diferite pentru receptorii de forta fata de cei de iluminat si prize.

Asa cum se va vedea, inexistenta conductorului de nul si caracterul static (de regula) al receptoarelor de forta, impun un mod diferit de aplicare a protectiei prin legare la nul, pentru evitarea pericolului de electrocutare, fata de  celelalte categorii de receptori.

In cazul in care alimentarea receptorilor de forta se face de la sistemul trifazat de tensiuni 66o/5ooV separarea celor doua tipuri de retele se impune de la sine.

Receptorii de iluminat sunt constituiti din corpurile de iluminat, sursa de lumina din cadrul sistemelor electrice de iluminat interior, sau exterior.

Sursele electrice de lumina cu care se echipeaza un corp de iluminat au tensiunea nominala de 220V (si firma GENERAL ELECTRIC ,din SUA, unde se utilizeaza sistemul trifazat de tensiuni 220/127V, produce lampi cu tensiunea nominala de 220V).

Aceasta tensiune ,in cadrul sistemului electric trifazat cu tensiunile 380/220V se obtine intre o faza si nulul sistemului electric trifazat al sursei .

Din acest motiv REDA-JT pentru alimentarea receptorilor de iluminat trebuie sa fie alimentata de la o sursa (post de transformare sau generator electric) cu infasurarile conectate in stea (Y), fig.7.,cu neutrul accesibil (Yo ),respectiv cu neutrul ' prelungit'  printr-un conductor de nul pana la fiecare receptor in parte.

Fiind sarcini monofazate, incarcarea celor trei faze ale RE-JT va fi nesimetrica si ca urmare, la proiectarea si executia acestor retele trebuie sa se urmareasca echilibrarea

puterii pe cele trei faze.


O caracteristica a receptorilor de iluminat o reprezinta, posibilitatea redusa de electrocutare prin atingere indirecta  datorita amplasarii lor la inaltime.

Ca urmare, pentru corpurile de iluminat, nu se aplica protectia prin legare la nul,ca in cazul celorlalte tipuri de receptori.

Spre deosebire de receptorii de forta si cei alimentati de la prizele monofazate (aparate electrocasnice, de birou,etc.) acesti receptori absorb un curent constant in timp, deci nu produc socuri. Ca urmare ,nu sunt perturbatori pentru ceilalti, iar valorile curentilor, in functie de care se dimensioneaza caile de curent se stabilesc cu exactitate.

Prizele monofazate  nu reprezinta receptori propriuzisi ci, un aparat la care , prin fise, sunt conectati receptori monofazati a caror putere nominala nu depasesc 2 kw, respectiv, un curent absorbit de 10A.

Receptorii monofazati alimentati, prin conectarea (bransarea) la o priza, sunt din categoria' debrosabili' respectiv, nu sunt conectati permanent (legatura fixa).

Pentru comanda acestora (pornire,oprire), exista aparate de conectare speciale, incorporate in receptor.

Datorita marii diversitati a receptorilor monofazati (pe seama puterii absorbite) a specificului lor (radio,TV,radiator electric,masina de spalat,etc.) si a caracterului debrosabil, probabilitatea producerii unei soc electric este foarte mare si ca urmare, in sistemul electric din care fac parte acesti receptori, se impune protectia prin legare la nul.

Intrucat puterea si numarul receptorilor monofazati ce pot fi bransati la o priza monofazata depind in mare masura de posibilitatile materiale ale 'consumatorului', dimensionarea cailor de curent prin care sunt alimentate prizele monofazate se face si in functie de tipul RE-JT (urban, rural), inclusiv de numarul de locuitori ai aglomerarii urbane.

Pe seama caracteristicilor diferite ale receptorilor de iluminat, fata de cele ale prizelor monofazate, retelele electrice de alimentare (REA ; fig.1.b.), aferente lor se separa.

Ca urmare, pe seama caracteristicilor specifice fiecaruia din cele trei tipuri de receptori, reteaua electrica de distributie si alimentare de joasa tensiune REDA-JT de la consumator ,fig.1, are structura din fig. 4., din care rezulta ca REDA pentru receptorii de forta este separata de REDA pentru cei de iluminat si prize, fiind alimentate de la tablouri generale (TG, surse) diferite, iar RED este comuna pentru receptorii de iluminat si prize (fig.4.b), insa la nivelul retelei de alimentare ,acestea se separa.

Se remarca faptul ca conductorul de nulul (N) al sistemului electric trifazat, comun in RED, se transforma in nul de lucru (NL) si nul de protectie( NP) la nivelul retelelor de alimentare (fig. 1.b.).

In fig.1. si fig. 4., TG si TS, reprezinta tablouri electrice de distributie,

 ( generale, respectiv secundare) care in principiu sunt puncte de conexiunia si care la nivelul RE de joasa tensiune au aceasta denumire particulara. ( in perioada de inceput a electroenergeticii, datorita necesitatilor practice si  dimensiunilor mici se amplasau pe perete - ca un tablou).     


7.4. Tipuri  de  consumatori

Intre furnizorul de energie electrica si consumatorii de energie electrica, prestarea serviciului de alimentare cu energie electrica se face   pe seama unui contract de furnizare  cu clauze diferentiate in functie de tipul consumatorului. Din acest punct de vedere, consumatorii de energie electrica sunt definiti  astfel:

-consumator final -  persoana fizica sau juridica care consuma energie electrica pe baza de contract si ale carui instalatii electrice de utilizare sunt conectate la instalatia de alimentare a  furnizorului prin unul sau mai multe puncte de delimitare , prin care primeste si in conditii determinate retransmite energie electrica unor subconsumatori .

- consumator casnic - Consumator care utilizeaza energie electrica in exclusivitate in scopuri casnice (pentru iluminat artificial in interiorul si exteriorul locuintei, precum si pentru functionarea receptoarelor electrocasnice din propria locuinta). Receptoarele electrocasnice cuprind totalitatea bunurilor de larg consum destinate uzului propriu  si care sunt alimentate cu energie electrica la tensiunea de    220/380 V;

- consumator industrial si similar- consumatorul  care foloseste energia electrica, in principal, in domeniul extragerii de materii prime, a materialelor sau a unor produse agricole in mijloace de productie sau bunuri de consum. Prin asimilare, santierele de constructii, statiile de pompare, inclusiv cele pentru irigatii, unitatile de transporturi feroviare ,rutiere, navale si aeriene si altele asemenea, se considera consumatori industriali. Sunt definiti ca mici consumatori industriali cei cu puteri contractate de 100Kw sau mai mici pe loc de consum.

            In functie de puterea electrica activa maxima  simultan absorbita acesti consumatori se clasifica , la rindul 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 exceptia 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.

            Contractele de furnizare a energiei electrice au clauze diferentiate pentru marii si micii consumatori ;

- o categorie speciala de consumatori, o reprezinta sistemul electric de iluminat public stradal. Acesta, este alimentat din P.T. aferent zonei geografice

(urbane sau rurale) pe care o deserveste si  este in patrimoniul administratiei locale (primarie), dar este exploatat de furnizorul de energie electrica. Cheltuielile ocazionate de energia electrica consumata si de cele de intretinere fiind suportate de administratia locala. In fiecare post de transformare exista punctul de delimitare (contor de energie ), specific oricarui racord electric

.                                                                                                                                                                                  

Dimensionarea retelelor si instalatiilor  electrice de joasa  tensiune.

Elementele componente ale unei retele electrice de joasa tensiune (RE-JT) sunt   supuse in timpul fiinctionarii la o serie de solicitari.  Prin dimensionare se urmareste alegerea si verificarea fiecarui element component al RE-JT astfel incat, caracteristicile sale  sa permita asigurarea cerintelor:

- stabilitatea termica si dinamica a elementelor RE-JT, parcurse de curentii de sarcina;

- corelarea nivelului de izolatie cu treapta de tensiune;

- parametrii de calitate ai energiei electrice, in punctul de delimitare cu abonatul si la fiecare receptor in parte;

- rentabilitatea tranzitului de energie electrica.

In functie de natura elementului RE-JT dimensionarea se face, pe langa o serie de cerinte comune si pe seama unor cerinte specifice.

Asa cum s-a aratat, o retea electrica este in primul rand, o cale de curent care asigura tranzitul energiei electrice de la sursa la consumator (receptor). Din acest punct de vedere liniile electrice ale RE reprezinta calea propriu-zisa de curent. Aparatele electrice, pe langa rolul functional bine definit  reprezinta si o cale de curent fiind parcurse, in regim normal sau de defect, de aceeasi curenti ca si liniile electrice pe care se monteaza.

Deci, fiecare element al unei RE va fi dimensionat, in primul rand, sa suporte solicitarile determinate de curentii de regim normal sau de defect, din cerinta de a se asigura stabilitatea lor termica si dinamica (mecanica), precum si corelarea nivelului de izolatie cu treapta de tensiune.

Cerinta privind asigurarea parametrilor de calitate se asigura in mod diferentiat pentru elementele RE-JT. Astfel, pentru liniile electrice este necesara verificarea incadrarii pierderilor de tensiune in limitele admise. Aparatele electrice de conectare si de conectare si protectie au o influienta deosebita asupra continuitatii in alimentare, prin asigurarea unor conectari/deconectari selective si in anumite intervale de timp. Evident, intervalele de timp sunt impuse pe de o parte de asigurarea stabilitatii termice in regim de scurta durata, iar pe de alta parte de transformarea unei intreruperi in alimentare, eventual, intr-un gol de tensiune.

Cerinta privind rentabilitatea tranzitului de energie electrica  se refera in principal la liniile electrice si la transformatoarele electrice de putere, elemente ale retelei cu valori semnificative ale parametrilor electrici (R,X).

Din cele de mai sus rezulta ca dimensionarea unui element al RE se face in doua etape :

- prima, de alegere, cand se stabilesc caracteristicile nominale ale elementului astfel incat acestuia sa i se asigure o fimctionare stabila in regim normal;

a doua, de verificare, cand se stabilesc eventual noi valori pentru caracteristicile rezultate in urma alegerii, precum si valori pentru alte caracteristici in functie de natura elementului (linie electrica, aparat electric, etc.) sau se intervine asupra configuratiei retelei (mai multe cai de curent in paralel, schema electrica de distributie, etc.).

Se impune precizarea, pentru aparatele electrice, ca acestea se monteaza (in tablourile electrice) in RE in functie de tipul schemei electrice a acesteia, iar solicitarile la care sunt supuse sunt determinate si de tipul schemei respectiv, de circulatiile de curenti ce se stabilesc in cazul trecerii pe o configuratie ce permite asigurarea rezervei in alimentare.

Din punct de vedere a modului de determinare a puterii de calcul exista doua situatii distincte :

- cand elementul retelei electrice este parcurs de curentul unui singur receptor, fiind definit circuit electric respectiv, cand se asigura alimentarea de la un tablou electric secundar (TS). Circuitele de iluminat si prize reprezinta o exceptie;

- cand elementul retelei este parcurs de curentii mai multor receptori, fiind definit coloana electrica, care realizeaza legatura intre tablourile electrice ale retelei.

In urma dimensionarii unui conductor sau cablu rezulta, pentru acesta, o anumita valoare a sectiunii partii sale active (calea de curent).

Alegerea sectiunii conductoarelor si cablurilor se face pe seama puterii de calcul care se determina in fimctie da natura elementului retelei electrice.

A) Alegerea sectiunii circuitelor electrice.

           

A-l. - de iluminat si prize.

Daca incarcarea circuitelor este diferita atunci, se calculeaza valoarea curentului corespunzatoare incarcarii reale, pentru faza cea mai incarcata :

                                                                                                       

unde : - n   - numarul de corpuri de iluminat, locuri de lampa,montate pe un circuit

  - PLLi  - puterea instalata a unui corp de iluminat (loc de lampa), iar curentul de calcul va fi :

                                               IC=PC / 220V   [A]                                        

Pentru circuitele monofazate de prize, datorita caracterului aleator al receptorilor, se recomanda respectarea numarului de prize alimentate de pe un circuit, pentru care sectiunea conductoarelor are valori ce permit executarea relativ usoara a instalatiei electrice interioare.

A-2-de forta.

Cunoscand valoarea puterilor de calcul, Pc sau Ic, pentru un circuit sau coloana, alegerea sectiunii, din conditia de asigurare a stabilitatii termice a caii de curent ,se face tinand cont si de conditiile concrete in care vor ftmctiona aceastea. Producatorul conductoarelor sau cablurilor indica o valoare admisibila a curentului, (Iad), pentru o anumit[ sectiune, corespunzator unor conditii, de regula, de temperatura si in functie de natura izolatiei.

Pentru circuitele si coloanele care se monteaza in interior curentul admisibil (Iad) al producatorului se corecteaza astfel :

            ad = Iad xk                                                   

unde : - k1 - coeficient de corectie dupa temperatura mediului ambiant;

           -Iad - curentul admisibil al unei sectiuni in regim permanent, pentru temperatura mediului ambiant de +25°C, in ftinctie de natura izolatiei si numarul de conductoare montate intr-un tub de protectie.

Conditia de alegere este :

      Ic £Iad                                                         

unde : -Ic este curentul de calcul al coloanei sau circuitului electric, atat din schemele de iluminat si prize cat si de forta.

Pentru conductoarele si cablurile montate in exterior curentul admisibil (Iad) al producatorului se corecteaza in fimctie de conditiile de pozare - in aer ;in subteran. La pozarea in aer curentul admisibil  se corecteaza astfel:

     Iad=Iadxk1xk2                                            

unde : - k1- coeficient de corectie m fimctie de modul de pozare in aer (pe pereti, gratare, stelaje);

k2 - coeficient de corectie in functie de temperatura mediului ambiant (la3O0C k2 = l). In cazul pozarii in pamant:

     Iad=Iadxk1xk2xk3                                     

unde : -  k1 - coeficient de corectie in functie de rezistenta termica a solului;

- k2 - coeficient de corectie in fimctie de numarul cablurilor pozate direct in pamant;

- k3 - coeficient de corectie in functie de temperatura solului. Sectiunea conductorului sau cablului care satisface cerinta de alegere,  este cea pentru care i se asigura acestuia stabilitatea termica in regim de lunga durata.


4.   Calculul modulului caderii de tensiune depinde de tipul retelei electrice respectiv, de regimul de incarcare al acesteia.

Admitand ca reteaua electrica este echilibrata, caderile de tensiune intr-un sistem electric trifazat pot reprezenta :

- un sistem electric trifazat simetric, daca sistemul de curenti trifazati de sarcina este simetric;

- un sistem electric trifazat nesimetric, daca sistemul de curenti trifazati de sarcma este nesimetric. In acest caz, se va calcula caderea de tensiune pe faza cea mai incarcata.

A.1 Calculul pierderilor de tensiune in retele electrice incarcate simetric.

A.1.1- cu o sarcina concentrata la capat.

In fig. 12.2. se prezinta schema electrica corespunzatoare acestui caz.

Adoptand ca referinta tensiunea de faza la receptor, Ur, fig.12.2.b, rezulta:

                           (12.11)

respectiv:                                              

deoarece in retele incarcate simetric (pentru alimentarea receptorilor trifazati de forta) curentul pe nul este zero :

                                                                                 (12.12)

iar conductorul de nul nici nu exista.

Diagrama fazoriala corespunzatoare fig.12.2.b.  este prezentata in fig.12.3.a., unde s-a considerat RE prin impedanta: Z=R+jX iar impedanta :


                                                                                                         

Modulul caderii de tensiune ,ΔU, , este segmentul uw, adoptand ca referinta tensiunea la receptor. Rezulta:

                                                    

Determinarea analitica a valorii acestui modul este posibila, dar dificil de efectuat. Deoarece, corespunzator valorilor admise ale caderilor de tensiune unghiul δ , dintre U si Ur ,are valori foarte mici,(2÷4)0 electrice, se admite aproximarea 

Ca urmare, valoarea modulului caderii de tensiune se determina ca proiectia componentelor acesteia pe directia axei de referinta (Ur). Aceasta valoare este definita in literatura de specialitate drept pierdere de tensiune, iar modulul caderilor de tensiune se vor calcula ca pierderi de tensiune.

Rezulta, pentru pierderea de tensiune pe faza unei retele electrice trifazate simetrice, expresia analitica:

                                                                                

Deoarece in practica se opereaza cu puterile trifazate, iar verificarile se efectueaza cu valorile procentuale, expresia (12.15) se poate transforma astfel:

 
                    

respectiv:

 

unde: -P si Q sunt puterile trifazate, activa si reactiva, absorbite de sarcina concentrata la capat.

                                                            

AL2. - cu doua sarcini concentrate .

Cu i1 si i2 s-au notat curentii celor doua sarcini concentrate, iar φ1 si φ2 reprezinta defazajul dintre acesti curenti si tensiunile care ii determina, U1 si U2; cu r si x s-au notat parametrii unui tronson al retelei.

Curentii pe tronsoanele retelei ,care determina caderile de tensiune, determinati de cei de sarcina  sunt,

:                                  

                                                                                                                             

Pentru a calcula pierderea de tensiune intre U1 si U2 , ca suma a pierderilor de tensiune corespunzatoare caderilor de tensiune :

                                                                      

                                                                                                       

si adoptand ca referinta pe U2 , sunt necesare  urmatoarele aproximari :

-proiectia fazorului r1I1 pe directia lui U2 se aproximeaza cu  r1I1cosφ1 , desi unghiul real nu este φ1 ci unghiul dintre  I1si U2 .

-in mod similar proiectia fazorului x1I1 pe directia lui U2 se aproximeaza cu x1I1sinφ1.

Ca urmare, pierderea de tensiune in retele electrice trifazate incarcate simetric cu doua sarcini concentrate are expresia analitica :

              

In cazul mai multor sarcini concentrate este admisa aceeasi aproximatie, deoarece eroarea de unghi cumulata nu depaseste valoarea unghiului δ mentionata mai sus.

            Deoarece in practica se cunosc valorile curentilor absorbiti de sarcini (i1, i2.in) expresia se poate transforma, notand :

                                                             

                                                                                                    

                                                             

                                                             

                                                             

                                                             

care reprezinta rezistenta respectiv, reactanta de la sursa pana la sarcina concentrata astfel:

            

iar daca se opereaza cu puterile trifazate ale sarcinilor (pi,qi):

                                                                [%]   

                    

A.2. Calculul pierderilor de tensiune in retele electrice trifazate incarcate nesimetric.

Retelele electrice trifazate care alimenteaza si receptori monofazati (corpuri de iluminat si prize), pe de o parte ,au conductor de nul iar ,pe de alta parte, pe acesta circula un curent determinat de rezultanta sumei vectoriale, fig.12.2.,:

            

Caderea totala de tensiune pentru o faza va avea doua componente :

                                                                                                                                                                                                

unde:


  

-  DUFRST este caderea de tensiune pe conductorul de faza si care se calculeaza asa cum s-a aratat anterior ;

- DUN=IN(Rn+jXn) – este caderea de tensiune pe conductorul de nul care, in principiu, se calculeaza similar cu cea de pe conductorul de faza , daca se cunosc valorile curentului IN.

Deoarece caderea de tensiune totala este suma a doua marimi vectoriale, este dificila determinarea valorii modulului acesteia si a valorii procentuale necesare verificarilor.


    

 Totodata, caderile de tensiune pentru cele trei faze sunt diferite din doua cauze :

- pe de o parte, curentii pe faze sunt diferiti:

- pe de alta parte, caderea de tensiune pe nul este unica, iar caderile de tensiune pe conductoare de faze formeaza un sistem electric trifazat.

Pentru calculele de verificare este necesar sa se determine modulul caderii de tensiune totala pentru circuitul de faza cel mai incarcat.

Analitic se demonstreaza ca, rezultanta sumei vectoriale a vectorilor ce formeaza un sistem trifazat are defazajul (directia si sensul) mai mic in raport cu vectorul cel mai mare dintre cei trei si ca urmare, valoarea cea mai mare a caderilor de tensiune  se va inregistra pe faza cea mai incarcata. Deoarece calculul analitic riguros este laborios, in continuare se vor determina caderile de tensiune totale pentru un sistem electric trifazat nesimetric (cu patru conductoare) cu urmatoarele caracteristici particulare :

- curentul este cel mai mare pe faza R;

- sarcina are acelasi caracter pe fiecare faza, nesimetria fiind determinata de inegalitatea modulelor impedantelor de sarcina;

- se neglijeaza reactanta liniilor in raport cu rezistenta (admisa in retele electrice de joasa tensiune);

- sistemul de tensiuni este practic simetric. In aceste conditii particulare diagrama fazoriala a curentilor ,respectiv curentul pe conductorul de nul are expresia :

                                                                 

Adoptand ca referinta pe ir si inlocuind valorile curentilor Is si it cu valoarea lor medie :

 

rezulta:

                                

unde IR/IR este vectorul unitar de referinta, coliniar cu IR.

 
Ca urmare, in cazul particular considerat (curentul pe nul este in faza cu cel de pe faza cea mai incarcata, ceea ce permite determinarea caderii de tensiune totale pentru faza R ca suma algebrica a celor doua componente ,pierderea de tensiune va fi :

                    

Determinarea pierderii de tensiune totale in mod similar si pe celelalte doua faze nu este corecta deoarece cele doua componente ale acesteia nu mai sunt coliniare (sunt defazate cu ħ 2π/3).

           

Constructia retelelor electrice

            Datorita nivelului de tensiune mult mai redus (400 V )  in cazul LEA JT ( Linii Electrice Aeriene de Joasa Tensiune ) izolatoarele intrebuintate au un gabarit mult mai redus,  sunt construite dintr-un material mai putin pretentios, mai ieftin , de obicei din portelan obisnuit , cu glazura alba , in gama de tipuri, forme si dimensiuni specifice diferitelor feluri de linii. Aceste izolatoare  nu mai sunt necesare in cazul utilizarii conductoarelor torsadate ( conductoarele sunt deja  izolate, nu necesita izolatoare suplimentare).

            Izolatoarele de joasa tensiune ,trebuie sa asigure posibilitatea de sustinere sau intindere  a conductoarelor de diferite sectiuni , si o anumita sarcina minima la rupere.

            Conductoarele utilizate la LEA JT din considerente mecanice, vor avea sectiunile minime dupa cum urmeaza ;

a). conductoare izolate torsadate :

            - 35 mmp,  conductore din aluminiu , pentru alimentarea consumatorilor ;

            - 16 mmp, conductoare din aluminiu , pentru alimentarea iluminatului public ;

            - 50 mmp, conductoare din otel – aluminiu sau aliaje de aluminiu, pentru nulul purtator;

b). conductoare neizolate :

            - 35 mmp, conductoare din aluminiu, pentru alimentarea consumatorilor  ( faze nul )

            - 25 mmp, conductoare din otel -  aluminiu sau aliaje de aluminiu, pentru alimentarea consumatorilor ( faza, nul )

Conductoarele neizolate  vor fi montate in dispozitie orizontala (coronament ) orizontal ; in cazuri justificate  se admite si dispozitia verticala  ( coronament  vertical).

Indiferent de tipul coronamentului (orizontal sau vertical ), conductoarele se vor amplasa dupa cum urmeaza :

a). conductoarele de faza ale circuitului (circuitelor) de utilizari casnice  se dispun in partea dinspre case :

b). conductorul de nul se dispune in partea de jos a coronamentului , langa stalp.

c). conductorul ( conductoarele ) de iluminat public se dispune pe partea dinspre strada a coronamentului.

Conductorul de nul se va monta , de regula , direct pe consola sau bratara ( fara izolator), prin inermediul unei cleme . In cazul in care se vor folosi izolatoare , se va executa un inel de recunoastere langa fiecare izolator de nul.

Distanta minima intre conductoarele neizolate  in punctele de prindere, pe orizontala sau verticala , indiferent de tipul coronamentului nu va fi mai mica decat  0,5 m.

Distanta minima dintre conductoare  si stalp  sau orice alt element legat la pamant trebuie sa fie de 5 cm.

Distanta minima pe verticala de la conductoare , in punctul de sageata maxima , si suprafata solului trebuie sa aiba urmatoarele valori :

6 m , in zonele cu circulatie frecventa

5 m in zonele cu circulatie redusa ;

4 m in zonele greu accesibile  pentru oameni  ( de exemplu ; pante abrupte , mlastini)

Linii electrice aeriene de joasa tensiune cu mai multe circuite  se pot realiza in variantele :

            a). cu conductoare izolate torsadate ;

            b).  cu conductoare neizolate :

            c). cu un circuit cu conductoare izolate torsadate si un circuit cu conductoare neizolate.

            La lini electrice cu doua conductoare izolate torsadate , fasciculele se pot monta pe aceasi parte a stalpului  sau de o parte si de alta a lui. Distanta dintre fascicule nu se normeaza .

            In cazul liniilor cu un circuit cu conductoare izolate torsadate  si un circuit cu conductoare neizolate , distanta minima intre cele doua circuite , pe orizontala sau pe verticala , va fi de 30 cm.

             La linii aeriene cu stalpi comuni pentru josa si medie tensiune  se vor respecta urmatoarele :

Circuitul de joasa tensiune  se monteaza sub circuitul de medie tensiune . Distanta pe stalp intre elementele liniei de medie si joasa tensiune va fi de minimum 1,5 m.

Distanta pe verticala intre conductorul inferior al liniei de medie tensiune , la conditia de sageata maxima , si conductorul superior al liniei de joasa tensiune  va fi de minimum 1.5 m, daca deschiderea dintre stalpi  este mai mica sau egala cu 40 m, si de 2,0 m daca deschiderea este mai mare de 40 m.

La linii cu conductoare izolate torsadate montarea fasciculelor se face functie de conditiile concrete din teren :

            a). pe stalpi :

            b). pe fatetele cladirilor  ( fascicul pozat sau intins)

Montarea fasciculelor pe stalpi sau pe fatadele cladirilor se face cu cleme si armaturi special

destinate acestui scop.

            Distanta minima pe verticala de la fasciculul torsadat montat pe stalpi , in punctul de sageata maxima , la sol, trebuie sa fie de 4 m.

            Montarea fasciculelor pe fatetele cladirilor se va realiza cu respectarea urmatoarelor conditii :

peretii trebuie sa fie din material necombustibil si rezistenti din punct de vedere mecanic ;

in cazul fasciculului pozat distanta de la fascicul la sol va fi de minimum 3 m

distanta de la fascicul la peretele cladirii sau alte elemente ale cladirii va fi de circa 10 cm, in cazul fasciculului intins , si 3 cm in cazul fasciculului pozat ;

se interzice montarea fasciculelor pe cladiri realizate din materiale combustibile, precum si pe peretii incaperilor in care au loc procese termice  (de exemplu ; centrale termice, cosuri de fum )

se va urmari sa nu se degradeze aspectul arhitectural ( estetica ) mcladirii.

Exemple de conductoare torsadate ;

TYIR 50+3x70+1x16 ( conductorul de nul este de 50 mmp,cele trei faze au cate 70 mmp, si mai are un circuit de iluminat de 16 mmp, conductorul de nul fiind comun cu nulul iluminatului).

TYIR 50+3x50+2x16  ( conductorul de nul este de 50 mmp, cele trei faze au cate 50 mmp,si mai exista un circuit de lumina la care si nulul si faza au cate 16 mmp.)

TYIR 16+25 (conductor pentru bransamente monofazate cu nul de 25 mmp, si faza de 16 mmp)

ACBYY 10x10 sau 16x16 sau 25x25  cablu coaxial de aluminiu pentru bransamente

CCBYY 10x10 sau 16x16 sau 25x25 cablu coaxial de cupru pentru bransamente

Conductoarele neizolate de aluminiu au sectiunile standardizate : 35, 50, 70, 120 mmp

Conductoarele de otel aluminiu au sectiunile standardizate de 35, 50, 70, 95, 120, 150 mmp

  Regimuri de functionare ale instalatiilor de distributie de joasa tensiune

A.  Regimul normal de functionare al instalatiilor de distributie de JT

Distributia in JT a energiei electrice se face prin linii retele electrice - aeriene (LEA) sau subterane (LES, LEC).

 

Regimul normal de functionare al unei linii electrice,   este regimul in care linia in asamblu si elementele sale componente  se gasesc in stare de functionare.

Pentru retelele publice de distributie de JT, regimul normal de functionare se caracterizeaza prin urmatoarele:

Schema de protectie (schema de legare la pamant)

Schema de protectie  de tipul TN, unde:

prima litera indica metoda de punere la pamant a punctului neutru (JT) al trafo MT/JT:

T (Tera) – legarea directa la pamant a sursei de alimentare

-     a doua litera indica metoda de legare la pamant a maselor si partilor intermediare a instalatiilor de joasa tensiune:

N (Neutru) – legare la pamant prin  conductorul de protectie:

  PEN ( conductor comun [C]cu functie de  PE si N , in cazul schemei TN –C)

            PE   - ( conductor separat [S] cu functie exclusiva de PE in cazul schemei  TN –S)

Schema TN   defineste metodele de punere la pamant descrise mai sus, in practica utilizandu-se schemele

            • TN – C (Tera Neutru - Comun)

unde functiile de neutru (N) si protectie (PE) sunt combinate intr-un singur conductor PEN,    pentru intreaga retea de distributie, distributia energiei facandu-se deci prin retele cu patru conductoare (trei faze si PEN)

            • TN – S (Tera Neutru - Separat)

            unde functiile de neutru (N) si de protectie (PE) sunt asigurate prin doua conductoare

            distincte  (separate)

            distributia energiei facandu-se deci prin retele cu cinci conductoare (trei faze ,PE si N)

Pe ansamblul instalatiilor distribuitor – utilizator  schema de protectie este de tip TN – C –S, unde :

• in reteaua de distributie functiile de neutru si de protectie sunt combinate intr-un singur

 conductor (PEN)

• la utilizator  functia de protectie este asigurata printr-un conductor (PE) separat de conductoarele active si separat fata de conductorul de nul N .

ATENTIE: obligatoriu succesiunea TN-C (amonte); TN-S (aval).

Caracteristicile schemei TN-C

curenti mari de defect

tensiuni de atingere mari

OBLIGATORIU deconectarea automata la defect de izolatie (intrerupator, fuzibil); dispozitive de curent rezidual nu se folosesc (defectul de izolatie = scc faza pamant)

conductorul neutru legat la pamant in cat mai multe locuri

risc de incendiu important (la deteriorarea izolatiei pe JT)

schema interzisa in zonele cu pericol de explozie, incendiu

Caracteristica schemei TN – S

interzisa legarea conductorului de neutru la pamant

protectia la foc nu este asigurata total (in caz de defect de izolatie)

(se recomanda dispozitiv de i rezid. cu i decl. de   500 mA)

Rezulta deci ca schema TN are un punct al alimentarii legat direct la pamant, iar masele si partile intermediare ale instalatiei fiind legate in acest punct prin conductoare de protectie.

In acest caz, trebuie respectate urmatoarele conditii:

toate masele instalatiei electrice care pot ajunge accidental sub tensiune trebuie legate prin conductoare de protectie (PE, PEN) la neutrul alimentarii legat la pamant;

conductorul principal de protectie trebuie legat la pamant in apropierea fiecarui transformator, la capetele si ramificatiile aeriene si la distante de cel mult 1000 m pe traseu;

legarea la pamant trebuie sa se faca la prize individuale de pamant (avand rezistenta de cel mult 10 Ω; in cazul solurilor cu rezistivitate mare, peste 200 Ωm, se admite ca rezistenta prizei sa fie de cel mult 20 Ω); prizele sunt distribuite pe ansamblul instalatiei, iar rezistenta rezultanta a prizelor, interconectate prin conductorul PEN al retelei, trebuie sa fie cat mai mica posibil, dar nu mai mare de 4 Ω.

In retelele de JT, protectia impotriva atingerilor indirecte se realizeaza prin masuri care urmaresc intreruperea automata a alimentarii; dispozitivele de protectie destinate acestui scop trebuie sa intrerupa automat circuitul ca urmare a unui defect intre o parte activa si o masa a circuitului sau echipamentului, astfel incat sa nu se poata mentine o tensiune de atingere   mai mare de 50 V c.a. sau 120 V c.c. un timp suficient pentru crearea unui risc fiziopatologic periculos asupra unei persoane. In conditii speciale se impun valori de 25 V c.a. si 50 V c.c.

Protectia impotriva atingerilor indirecte prin intreruperea automata a alimentarii se realizeaza cu:

dispozitive automate de protectie impotriva supracurentilor;

dispozitive automate de protectie la curent diferential rezidual DDR.

Sistemul tensiunilor de alimentare

Se presupune ca retelele electrice sunt alimentate cu un sistem trifazat simetric de tensiuni care indeplineste urmatoarele conditii 

frecventa nominala trebuie sa fie de 50 Hz, valoarea medie a frecventei  , masurata in timp de 10 secunde, in retelele de distributie trebuind sa fie cuprinsa in intervalele 50 Hz ħ 1 % pe durata de 95 % dintr-o saptamana, 

tensiunea nominala standardizata pentru retelele publice de tensiune este Un = 230 V intre faza si neutru (pentru retelele trifazate cu patru conductoare), rezultand o valoare de 400 V pentru tensiunea dintre doua faze;

in conditii normale de exploatare, excluzand intreruperile de tensiune, in timpul fiecarei perioade a unei saptamani, 95 % dintre valorile medii efective pe 10 min. trebuie sa fie in banda de Un ħ 10%;

B. Abateri de la regimul normal de functionare al instalatiilor de distributie de JT

Abaterile de la regimul normal de functionare al retelelor de distributie se refera la nerespectarea conditiilor impuse sistemului tensiunilor de alimentare; acestea apar datorita proiectarii sau dezvoltarii necorespunzatoare a retelelor (linii lungi, sectiune redusa etc.), variatiei sarcinii (inclusiv regimuri de pornire ale motoarelor electrice) si incarcarii dezechilibrate a sistemului de distributie. In primele doua cazuri apar variatii in afara limitelor admise ale tensiunii de alimentare in timp ce nerespectarea conditiei de simetrie a sistemului de tensiuni determina modificari (in sens crescator si descrescator) ale tensiunilor de faza pe cele trei conductoare active, circulatii suplimentare de curenti (inclusiv pe conductorul de nul), aparitia unor tensiuni periculoase pe conductorul de protectie etc.

Consecintele acestor abateri sunt: functionarea necorespunzatoare a unor echipamente electrice trifazate, deteriorarea unor receptoare monofazate datorita alimentarii cu tensiune mai mare decat valoarea maxim admisibila, functionarea necorespunzatoare a unor receptoare monofazate datorita alimentarii cu tensiune prea mica, posibilitatea aparitiei unor accidente prin atingeri indirecte in instalatiile de distributie si utilizare, cresterea consumurilor proprii tehnologice in instalatiile de distributie, incarcarea conductorului de nul etc.

C. Regimuri de defect ale instalatiilor de distributie de JT

Regimul de defect al unei linii electrice este regimul in care apar deteriorari ale elementelor componente insotite de intreruperea functionarii sau de trecerea la regimuri nesimetrice de functionare. In analiza defectelor se urmareste determinarea modificarilor care survin fata de situatia normala de functionare: aparitia unor fenomene nedorite (arcul electric) care produc solicitari suplimentare, modificari ale valorilor si formelor de unda ale curentilor, disparitia (anularea) unor tensiuni pe faze, aparitia unor supratensiuni etc.

Functionarea in regim de defect nu este permisa deoarece ea este insotita de o serie de efecte extrem de daunatoare dintre care se amintesc:

intreruperea alimentarii cu energie electrica a consumatorilor;

valori foarte mari ale curentilor in retea;

tensiuni de atingere peste limitele admise;

supratensiuni in circuitele de alimentare cu energie electrica a receptoarelor, cu distrugerea acestora (uneori insotita de incendii);

distrugeri ale instalatiilor de legare la pamant datorita trecerii unui curent de durata prin electrozii prizelor de pamant si prin conductoarele de legatura la acestea, curent mai mare decat cel avut in vedere la calculele de verificare a stabilitatii termice.

Defectele din retelele electrice pot fi grupate in defecte transversale si defecte longitudinale.

  Defecte transversale

Prin defecte transversale se inteleg scurtcircuitele si punerile la pamant. Acestea apar sub forma atingerii conductoarelor neizolate ale LEA (datorita actiunii vantului, caderii unor corpuri straine pe conductoarele liniei, atingerea de catre pasari sau animale, etc.), deteriorarii izolatiei instalatiei electrice, ruperii conductoarelor de faza ale liniilor sub actiunea sarcinilor mecanice, manevrelor gresite in timpul exploatarii etc.

a) Scurtcircuite bifazate si trifazate

Scurtcircuitele bifazate si trifazate, cu sau fara punere la pamant, sunt defecte care apar mai rar in instalatiile electrice de distributie; oricum, ele sunt sesizate si eliminate ferm (intr-un timp mai mic de 3 secunde) de dispozitivele de protectie impotriva supracurentilor existente in instalatii. Valorile curentilor de scurtcircuit bi sau trifazat sunt cuprinse in domeniul 200 2000 A pentru liniile electrice aeriene, respectiv 5005000 A pentru liniile subterane si depind de:

puterea transformatorului MT/JT;

sectiunea conductoarelor liniei;

distanta de la sursa la locul defectului.

b) Scurtcircuit monofazat

In instalatiile TN, prin scurtcircuit monofazat se intelege scurtcircuitul dintre un conductor de faza si conductorul de nul. Conditiile de severitate ale defectului depind de caracteristicile sursei de alimentare (transformatorul liniei), caracteristicile retelei (in special sectiunile conductoarelor, calitatea prizelor de pamant, numarul si calitatea legaturilor la prizele de pamant) si locul aparitiei defectului; valorile curentului de scurtcircuit monofazat sunt de 1001700 A pentru LEA, respectiv 3002500 A pentru LES. Si in acest caz, sectorul defect trebuie izolat, intr-un timp mai mic de 3 secunde, prin dispozitivele de protectie impotriva supracurentilor existente in cutiile de selectivitate. Experienta de exploatare arata ca la o dezvoltare inadecvata a sistemului de distributie, in special pentru defecte aparute la capat de retea, valoarea curentului de scurtcircuit monofazat poate fi prea mica pentru actionarea acestor protectii astfel ca se va trece la un regim de defect de durata, cu toate consecintele care pot rezulta din aceasta.

c) Punerea la pamant monofazata

Punerea la pamant a unei faze are manifestari diferite, in functie de valoarea rezistentei de trecere la locul de defect. Ea apare in cazul ruperii unui conductor de faza, cu atingerea pamantului, sau in urma deteriorarii izolatiei unui conductor de faza fata de masa, in absenta legarii acesteia la conductorul de protectie. In cazul punerii nete la pamant, defectul este echivalent cu un scurtcircuit monofazat; in cazul punerii la pamant prin arc electric sau rezistenta, curentul de defect poate fi prea mic (valori cuprinse intre 20 si 80 A) pentru actionarea protectiei maximale si reteaua functioneaza intr-un regim de defect de durata.

  Defecte longitudinale

Prin defect longitudinal se intelege intreruperea conductoarelor unei retele electrice.

a) Intreruperea unei faze

Intreruperea unei faze poate aparea in urmatoarele cazuri mai importante:

ca urmare a ruperii unui conductor, fara a se produce un scurtcircuit sau o punere la pamant;

ca urmare a intreruperii unui conductor, insotita de un scurtcircuit monofazat;

dupa deconectarea unei faze defecte in cazul unui scurtcircuit monofazat (arderea sigurantei etc.).

Intreruperea unei faze schimba regimul de functionare al retelei: regimul normal, echilibrat, devine un regim dezechilibrat, nesimetric. Ruperea unui conductor poate fi insotita sau nu de aparitia unui scurtcircuit monofazat sau a unei puneri la pamant.

La retelele TN, intreruperea unui conductor, fara scurtcircuit sau punere la pamant, transforma reteaua trifazata intr-o retea bifazata; in caz contrar, linia este transformata intr-o linie trifazata asimetrica, al treilea conductor fiind pamantul.

b) Intreruperea conductorului de nul

Intreruperea accidentala a conductorului de nul (in special a portiunilor folosite in comun pentru lucru si protectie, simbol PEN) este un defect foarte neplacut, nesesizat de dispozitivele de protectie din retea, care conduce la accidente de persoane sau animale, respectiv la deteriorarea echipamentelor electrice existente la utilizatori:

b1) in cazul aparitiei defectului intre neutrul transformatorului de pe partea de joasa tensiune si prima priza de pamant (primul stalp la care conductorul de nul este legat la priza de pamant a acestuia), reteaua functioneaza in regim I (cu neutrul izolat) iar receptoarele electrice sunt racordate intre conductorul de nul si conductoarele de faza ale retelei. Ca urmare, pot apare urmatoarele efecte:

supratensiuni peste limitele admise la bornele receptoarelor electrice, cu posibila distrugere a acestora (eventual insotita de incendii);

aparitia unor tensiuni periculoase pe conductorul de nul care se transmit la carcasele receptoarelor electrice existand pericolul unor accidente prin electrocutare (tensiunea pe conductorul de nul Un poate varia in intervalul 0Uf, in functie de raportul impedantelor.

Efectele mentionate anterior cresc odata cu cresterea gradului de dezechilibru al retelei de distributie, respectiv cu cresterea rezistentei echivalente a instalatiilor de legare la pamant.

b2) in cazul intreruperii conductorului de nul pe traseul liniei, pot aparea doua situatii diferite:

(i) in aval de punctul de intrerupere exista legaturi ale conductorului de nul la una sau mai multe prize de pamant :

 astfel incat exista o circulatie de curenti prin prizele de pamant iar in cazul unor incarcari dezechilibrate importante, pot apare urmatoarele efecte:

distrugeri de receptoare datorita supratensiunilor la bornele acestora;

aparitia unor tensiuni periculoase pe conductorul de nul (in amonte sau in aval de locul defectului, in functie de raportul rezistentelor echivalente);

circulatia de durata a unor curenti de intensitate ridicata prin prizele de pamant.

(ii) nu exista astfel de legaturi,

 asa incat la nesimetrii importante pe faze pot apare atat distrugeri de receptoare electrice cat si tensiuni de atingere periculoase deoarece tensiunea conductorului de nul poate atinge valoarea tensiunii de faza.

Situatiile prezentate sunt valabile si daca se analizeaza situatia intreruperii conductorului de nul intre punctul de racord la linia furnizorului de energie electrica si firida trifazata de abonat. In cazul in care firida de bransament este monofazata, intreruperea conductorului de nul al bransamentului poate conduce la tensiuni de atingere periculoase in urmatoarele conditii:

priza de pamant la abonat, la care trebuie sa fie legata borna sau bara de nul PEN a firidei, are o valoare peste 4 Ω;

carcasele receptoarelor sunt legate la conductorul de nul racordat la borna sau bara de nul PEN a firidei.

7.    Principii de realizare a bransamentelor

            In acest capitol se face o trecere in revista a tipurilor de bransamente existente in retelele de distributie, cu evidentierea principalelor caracteristici ale acestora si ale instalatiilor de utilizare pe care le alimenteaza. Pentru fiecare caz, se fac propuneri de modernizare pentru evitarea distrugerii de echipamente electrice si a pericolului de electrocutare, atat in reteaua de distributie cat si la utilizatori.

 a). Bransament monofazat cu FB1  si instalatie de utilizare cu  TDA, fara conductor de  nul de protectie – figura 1.

            Aceasta situatie se intalneste numai la instalatiile foarte vechi, executate conform unor normative care nu mai sunt in vigoare. Ca urmare, pot fi evidentiate urmatoarele aspecte:

este necesara verificarea modului in care se asigura protectia impotriva atingerilor indirecte in instalatia utilizatorului. Daca instalatia la abonat este de tip TT, se impune masurarea rezistentei prizei de pamant corespunzatoare pentru a vedea daca sunt respectate conditiile de declansare a protectiei maximale de curent;

protectia impotriva suprasarcinilor si a scurtcircuitelor monofazate este asigurata de catre echipamentele existente in TDA (Tablou Distributie Abonat);

nu exista protectie impotriva supratensiunilor faza-nul venite din retea;

nu este necesara priza de pamant la bransament.

In vederea reducerii pericolelor care pot apare in aceste instalatii se propun urmatoarele:

  a lamuri clientii sa-si monteze in instalatii Dispozitive automate de protectie la curent Diferential Rezidual (DDR) si, eventual, legaturi suplimentare de egalizare a potentialelor;

modernizarea bransamentelor prin montarea de blocuri de masura si protectie BMP, echipate cu DDR (cu asigurarea selectivitatii verticale, daca este cazul) si dispozitiv de protectie la supratensiuni DPST Echiparea trebuie realizata in conformitate cu prevederile normativelor in vigoare pentru scheme TT; de asemenea, este necesar sa se verifice daca in instalatia de utilizare sunt respectate cerintele impuse acestei scheme. Existenta unui dispozitiv pentru monitorizarea nulului MN nu este necesara.

pentru utilizatorii casnici, protectia impotriva atingerilor indirecte trebuie realizata cu:

(i) dispozitiv diferential de bransament de tip S (disjunctor diferential);

(ii) dispozitiv automat de protectie la curent diferential rezidual instalat la intrarea in tabloul de apartament sau dispozitiv diferential de 30 mA, tip G, pe circuitele de lumina sau prize din locurile periculoase sau foarte periculoase

.

b). Bransament monofazat cu FB1 si instalatie de utilizare cu  TDA, cu conductor de nul de protectie – figura 2.

            Instalatiile de acest tip sunt mai noi si se caracterizeaza prin urmatoarele:

la abonat, in aval de TDA, instalatia electrica este de tip TN-S;

echipamentele cu care este echipat TDA asigura protectia impotriva scurtcircuitelor monofazate si a suprasarcinilor din instalatia de utilizare;

nu exista protectie impotriva supratensiunilor accidentale aparute in reteaua de alimentare;

este necesara o priza de pamant la bransament (maximum 10 Ω) la care se leaga bara sau borna de nul a TDA;

ca masura suplimentara de protectie se aplica legarea la pamant, astfel incat la abonat trebuie sa existe o priza de pamant de protectie avand valoarea maxima de 4 Ω.

In acest caz se propune modernizarea bransamentului prin montarea de blocuri de masura si protectie BMP, echipate cu DDR (cu asigurarea selectivitatii verticale, daca este cazul), Dispozitiv de Protectie la SupraTensiuni DPST si dispozitiv pentru Monitorizarea Nulului,  MN.

Pentru sensibilizarea protectiei diferentiale din disjuctorul BMP conductorul de nul de protectie PE trebuie dezlegat de la nulul TDA si trebuie prelungit pana la borna de nul a BMP .

c). Bransament monofazat cu FB1 si instalatie de utilizare cu BMP, TDA si nul de protectie Sunt cele mai moderne instalatii, caracterizate prin:

se asigura protectia instalatiilor la toate tipurile de defect (protectie maximala de curent, protectie la curent diferential rezidual, protectie la supratensiuni faza-nul, respectiv pe conductorul de protectie, respectiv nul-pamant);

protectie foarte buna impotriva electrocutarilor prin atingere indirecta;

este necesara o priza de pamant la bransament la care se leaga borna de nul comun a BMP;

ca masura suplimentara de protectie se aplica legarea la pamant, astfel incat la abonat trebuie sa existe o priza de pamant de protectie avand valoarea maxima de 4 Ω.

4. Directivare pentru realizarea lucrarilor in instalatiile de alimentare cu energie electrica

            Se propun urmatoarele actiuni:

a) in retelele de distributie

Asigurarea incarcarii echilibrate a retelelor electrice de distributie de JT si urmarirea permanenta a situatiei reale, cu initierea masurilor necesare pentru reducerea dezechilibrelor acolo unde este cazul.

Inlocuirea accelerata a LEA cu conductoare neizolate prin LEA cu TYIR;

Reglementarea cutiilor de selectivitate de pe traseul LEA pentru asigurarea declansarii rapide si selective la defecte de supracurent pe linie;

Urmarirea constanta a starii prizelor de pamant la stalpi, ca elemente ale prizei de pamant de exploatare;

Montarea de echipamente pentru monitorizarea intreruperii nulului sursei de alimentare (evitarea intrarii in schema IT).

b) la bransamente

Bransamentele electrice aeriene se proiecteaza si se executa respectandu-se conditiile prevazute in normativul PE 106, iar bransamentele electrice subterane, respectandu-se conditiile prevazute in normativul PE 107.

Modernizarea bransamentelor la abonati prin modificarea acestora in concordanta cu normele actuale;

c) in instalatiile de utilizare

Initierea unei actiuni de informare si consiliere a abonatilor privind importanta aducerii instalatiilor de utilizare la cerintele actuale ale normativelor (TDA cu DDR si trecerea de la sisteme TT la sistemul TN);

Cresterea exigentei privind corectitudinea documentatiei de proiectare a instalatiilor de alimentare cu energie electrica si receptionarea lucrarilor la abonat;

Cresterea exigentei privind continutul documentatiei tehnice a instalatiilor de utilizare in faza de contractare;

Blocul de Masura si Protectie pentru bransament electric Monofazat

Este o  parte a instalatiei de alimentare cu energie electrica a consumatorilor monofazati , reuneste intr-o singura incinta echipamentul de masurare si de protectie care asigura conexiunea dintre bransamentul monofazat aerian sau subteran al furnizorului si coloana individuala monofazata a instalatiei de utilizare a consumatorilor .

            Functiuni . Blocul de masura si protectie monofazat asigura urmatoarele functiuni

racordarea instalatiei de utilizare a consumatorului la instalatia de alimentare a furnizorului ;

masurarea energiei electrice active ;

protectia la suprasarcina , scurtcircuit si la curenti diferentiali reziduali a coloanei generale de alimentare cu energie electrica a consumatorului ;

protectia impotriva supratensiunilor de frecventa industriala produse la consumator, prin intreruperea accidentala a conductorului de nul ;

protectia impotriva electrocutarii prin atingere directa a circuitelor si echipamentelor montate in cutia blocului de masurare si protectie, aflate in mod normal sub tensiune ;

posibilitatea realimentarii de catre consumator in cazul actionarii protectiilor la un curent de defect in instalatiile acestuia ;

posibilitatea citiri contorului sau , daca este cazul , intreruperii alimentarii cu energie electrica de catre furnizor , independent de prezenta consumatorului ;

protectia impotriva sustragerilor de energie electrica si a deteriorarii echipamentului prin actiunea unor persoane rau intentionate sau neavizate .

            Parti  componente . Blocul de masura si protectie monofazat se compune din :

partea mecanica ;

partea electrica .

            CONDTII  TEHNICE 

            Partea mecanica se compune din :

incinta ( cutie ) ;

accesorii pentru acces circuite ;

accesorii pentru fixarea incintei .

          Incinta trebuie sa asigure urmatoarele conditii :

sa fie confectionata , din metal protejat prin  zincare  si  vopsire  in  camp  electrostatic, sau din materiale electroizolante organice                               ( nemetalice ) ABS , Policarbonat , Policarbonat cu fibra de sticla sau  Policarbonat transparent  pentru  partea  inferioara  a  cutiei, iar partea  superioara a  cutiei (capacul) numai  din  Policarbonat transparent  ;

sa fie rezistenta la foc – materialul incintei sa nu intretina arderea    (proprietatea de autostingere dupa indepartarea sursei de foc,  in cazul utilizarii materialelor electroizolante );

sa fie rezistenta la actiunea razelor solare si la factori exteriori de mediu fara sa prezinte matuiri sau fisuri  

sa fie rezistenta din punct de vedere mecanic si necasanta ;

impiedicarea accesului persoanelor neautorizate la instalatiile electrice din interior prin incuiere si sigilare (in minim doua locuri ) ;

impiedicarea accesului altor persoane la actionarea interuptorului , decat al partilor contractante ;

accesul la echipamente componente in conditii de siguranta in exploatare ;

legatura la priza de pamant proprie printr-o borna interioara (in  situatia  in  care  carcasa  este  metalica , usa  se  va  lega  la  carcasa  printr-o  legatura flexibila  izolata, iar  carcasa  se  leaga  la  borna  interioara PE   

utilizarea stelajelor interioare pentru montaj reglabil , in scopul asigurarii posibilitatii montarii echipamentelor de diverse fabricatii , inclusiv contoare dublu tarif sau electronice ;

posibilitatea citirii contorului fara desigilarea sau deschiderea incintei , a vizualizarii  reglajului de curent al intreruptorului (disjunctorului ) de bransament si a ceasului de comutare  ;

            Accesoriile pentru accesul circuitelor trebuie sa asigure :

accesul circuitelor exterioare , prin partea de jos sau/si de sus a incintei , cu asigurarea gradului de protectie cerut pentru incinta ;

decalarea  sirurilor  de  cleme , si  a bornelor  de  intrare  in intreruptor (disjunctor)  fata  de  orificiile  de  acces  in  interiorul  BMP-ului, pentru  eliminarea  posibilitatii  introducerii  unor conductoare in  vederea  sustragerii  de  energie  electrica.

                        Accesoriile pentru fixare trebuie sa asigure :

montarea incintei cu mentinerea gradului de protectie impus , aparenta , pe orice fel de perete ( din caramida sau similari , din beton , din materiale  combustibile ), pe structuri  metalice , pe stalpi din beton , pe suport metalic independent , sau semiingropata ;

rezistenta la coroziune a reperelor metalice ( prin zincare , cadmiere , etc.) pentru intreaga durata de viata a ansamblului ;

posibilitatea de sigilare, pentru preintampinarea unor interventii ulterioare.

                  Partea electrica se compune din :

intreruptor ( disjunctor ) de bransament monofazat cu protectie la suprasarcina , scurtcircuit , la curenti de defect ;

modul voltmetric, DPST-dispozitiv de protectie la supratensiuni de frecventa industriala (separat sau inglobat in intreruptor (disjunctor ) ) ;

contor monofazat de energie activa de inductie, electronic simplu sau pentru dublu tarif ;

ceas de comutare electronic ( in cazul in care contorul pentru dublu tarif nu are ceas incorporat ) ; (optional ) ;

placa de borne (bareta  de  nul)  

circuite electrice interioare .

                        Caracteristici electrice generale :

tensiunea nominala de utilizare : 230V c.a. ;

frecventa : 50 Hz ;

schema electrica, conform anexelor 2  si  3

            Caracteristici ale echipamentului electric :

            Intreruptorul (disjunctorul ) de bransament va avea :

tensiunea nominala de izolare : 660V c.a. ;

curent nominal : 10 ; 16 ; 20 ; 25 ; 32 ; 40 ; 45 A cu valoare fixa ;

semnalizarea pozitiei de functionare si buton de test ;

declansare la suprasarcina cu declansatoare termice si la scurtcircuit cu declansatoare electromagnetice, cu caracteristica de functionare tip B, C  

curentul de reglaj al declansatoarelor termice se stabileste in functie de puterea maxima absorbita solicitata de consumator ;

curentul diferential rezidual nominal : 300 mA ;

capacitate de rupere :  10 kA ;

distantele de izolare intre contacte   

executie :  bipolar cu  actionare  manuala  

temperatura de functionare : -20 °C +40 °C ;

rezistenta la uzura mecanica   ;

rezistenta la uzura electrica :  

posibilitatea de sigilare a dispozitivului de cuplare in cazul intreruperii furnizarii energiei electrice ;

            Modul voltmetric (Dispozitiv de protectie la supratensiuni de frecventa industriala ) :

Incorporat in intreruptorul ( disjunctorul ) de bransament sau separat ;

Buton de test/reset ;

Tensiunea nominala de izolare : 660V c.a. ;

Sa  nu  functioneze  la  varfuri  de  tensiune  de  300 V  50 ms,  datorate  supratensiunilor  de  comutatie;

Sa functioneze la o tensiune de alimentare Ua : 50 400 V cu  un  timp  de  declansare  £ 0,2 s si  anume :

Sa  functioneze  la o  tensiune  de 270 V ħ 10 V;

Sa  functioneze  la  o  tensiune de  retur pe  nul  de 50 V ħ  5V;                      

Sa  functioneze  la  inversarea  fazei  cu  nulul  de  lucru ;

Sa  functioneze  la  intreruperea  prizei  auxiliare (Rpa), sau  in  situatia unei  prize  auxiliare  necorespunzatoare;

In toate situatiile in care modulul voltmetric a lucrat si a determinat declansarea  disjunctorului,  functionarea  va fi semnalizata optic (stegulet mecanic, sau led) ;

Dispozitivele  de  protectie  care  se  monteaza  in  amonte  de  contactele  interuptorului, vor  fi  prevazute    cu  o  protectie  la  defecte  interne ;

In cazul in care se  utilizeaza schema  TN  modulul  voltmetric  necesita o priza auxiliara de impamantare  (priza  tehnologica)  prin  care  circula  un  curent  < 5 mA  se  va  executa  dupa  cum  urmeaza:

legatura  intre  priza  si  modulul voltmetric  se  va  face 
printr-un  conductor  de  cupru multifilar cu  sectiunea  minima  de  2,5 mm2;

iesirea  conductorului din  BMPM  se  va  face  printr-o  presetupa;

conductorul  va  fi  protejat  cu  tub  PVC  intre  BMPM  si  priza;

legatura la priza se admite sa se execute si prin suruburi asigurate impotriva  desurubarii  cu  contrapiulite,  saibe  Grower,   

valoarea  prizei  auxiliare de impamantare va  fi  specificata  de  producatorul  modulului voltmetric  ;

producatorul va livra priza auxiliara de impamantare, odata cu  BMPM;

Tensiunea  maxima  admisa  pe  priza  tehnologica  in  regim  normal  sau  la  intreruperea  nulului  sa  nu  fie  mai  mare  de  50 V;

Se  interzice  suntarea  contactelor  intrerupatorului  prin  legarea modulului voltmetric( DPST-ului)    

            Circuite electrice interioare vor fi realizate cu conductoare din cupru cu  sectiunea  minima  6 mm2 pentru In=6 32 A si 10 mm2 pentru In ≥ 40 A , izolate , de culori diferite si avand capetele inscriptionate ; pentru echipamentele care nu se monteaza la fabricatie , capetele conductoarelor vor fi fasonate si pregatite pentru conectarea la bornele respective .

            Se vor asigura legaturile necesare pentru protectia impotriva electrocutarii prin atingere indirecta prin legare la nulul retelei si la o priza locala (proprie) de pamant Rpl ( schema TN ), sau  o  priza locala (100 W)  combinata  cu  PACD 30 mA  (schema  TT) conform Normativului pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c. – indicativ I 7 – 2002

OBSERVATII

            1.  Blocul de masurare si protectie trebuie echipat cu intreruptor ( disjunctor ) de bransament care , spre deosebire de intreruptoarele obisnuite , indica pozitia “ deschis “ numai daca ambele contacte sunt deschise .

Functionarea protectiei la curenti diferentiali reziduali cu care trebuie sa fie echipat intreruptorul ( disjunctorul ) de bransament , este posibila numai daca coloana generala de alimentare cu energie electrica a consumatorului include si conductor de nul de protectie .

Protectia la curent diferential rezidual  IDn = 300 mA este prevazut exclusiv pentru protejarea coloanei generale a consumatorului si este corelata cu protectia corespunzatoare din tabloul de distributie al consumatorului , pentru asigurarea selectivitatii .

Protectia electrocutarii prin atingere indirecta se realizeaza conform Normativului pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c. – indicativ I 7 - 2002,  

               In cazul in care consumatorul doreste instalarea unei protectii suplimentare impotriva electrocutarii prin atingere indirecta la curenti diferentiali reziduali
( I
Dn =10 30 mA ) o poate realiza in tabloul propriu de distributie conform Normativului pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c.  ( I7-2002) ; aceasta nu face parte din instalatiile furnizorului , punctul de delimitare fiind la bornele de iesire ale contorului montat in blocul de masurare si protectie .

   Producatorii de blocuri de masurare si protectie monofazate sunt obligati sa respecte toate conditiile de calitate impuse de prezenta specificatie tehnica , normativele , standardele , prescriptiile tehnice , ordonantele guvernamentale si deciziile referitoare la protectia muncii, proiectarea si executarea instalatiilor electrice de distributie si utilizare a energiei electrice .

Schema  electrica  de  principiu  pentru montarea  BMPM 

Text Box: Notatii :
RpT	-	Priza  de  pamant  la  post ;
Rpl	-	Priza  de  pamant  locala ;
Rpa	-	Priza  de  pamant   auxiliara  utilizata  pentru  protectia  de  nul , amplasata  la  5m  fata  de  Rpl;
F	-	Conductor  de  faza ;
N	-	Conductor  de  nul;
PE	-	Conductor  de  protectie
DPST	-	Dispozitiv  protectie  supratensiuni  datorate  intreruperii  nulului;
ID	-	Intreruptor  diferential

Text Box:

(sistem TN)

Schema  electrica  de  principiu  pentru  montare  BMPM  prin  bransament  aerian


(sistem TT)

Text Box: (100W)

Blocul de Masurare si Protectie pentru bransament electric Trifazat

Este o parte a instalatiei de alimentare cu energie electrica a micilor consumatori , reuneste intr-o singura incinta sau in constructie modulata , echipamentul de masurare si  protectie care asigura conexiunea dintre bransamentul trifazat aerian sau subteran al furnizorului si coloana trifazata a instalatiei de utilizare a consumatorilor .

Blocul de masurare si protectie – BMPT – se executa in urmatoarele variante :

- Varianta 1 – cu conectare directa , pentru curent maxim absorbit de consumator , de pana la 16 A – BMPTd – 16 .

- Varianta 2 – cu conectare directa , pentru curent maxim absorbit de consumator intre 16 – 40 ( 63) A – BMPTd – 40 ( 63 ) .

- Varianta 3 – cu conectare directa sau indirecta , pentru un curent absorbit de consumator de maxim  100 A (200A) – BMPTd /i – 100 (200) .

- Varianta 4 – cu conectare indirecta , prin transformatoare de curent , pentru un curent absorbit de consumator de maxim  250 A – BMPTi – 250 .

- Toate cutiile vor fi prezentate cu posibilitatea racordarii , la una din fazele bransamentului trifazat , a unui bransament monofazat , prin intermediul unui  BMPM  inclus  in  aceiasi  incinta, sau  in  incinta  separata  cu  pastrarea  conditiilor  impuse  de  ST3/2003 ( conform  anexei 3), caz in care simbolul celor patru variante va purta si litera “ m ” ; BMPTd/m - 16 ; BMPTd/m - 40(63) ; BMPTi/m – 100 ; BMPTi/m – 250 .

            Blocul de masurare si protectie trifazat asigura urmatoarele functiuni :

racordarea instalatiei de utilizare a consumatorului la instalatia de alimentare a furnizorului ;

masurarea energiei electrice active si reactive cu exceptia variantei 1
  care nu trebuie dotat pentru masurarea energiei reactive ;

protectia la suprasarcina si scurtcircuit a coloanei generale trifazate si a coloanei monofazate ;

protectia impotriva supratensiunilor de frecventa industriala produse la consumator , prin intreruperea accidentala a conductorului de nul ;

protectia impotriva electrocutarii prin atingere directa a circuitelor si echipamentelor din cutia blocului de masurare si protectie aflate in mod normal sub tensiune ;

posibilitatea realimentarii de catre consumator in cazul actionarii protectiilor la un defect in instalatiile acestuia, prin  prevederea  unei ferestre  de  acces  la  intrerupator  cu  pastrarea  gradului  de  protectie  impus blocului, cu  posibilitatea securizarii  accesului  de  catre  abonat ;

posibilitatea citirii contoarelor sau , daca este cazul , intreruperii alimentarii cu energie electrica de catre furnizor , independent de prezenta consumatorului ;

protectia impotriva sustragerilor de energie electrica si a deteriorarii echipamentului prin actiunea unor persoane rau intentionate sau neavizate .

                        Blocul de masurare si protectie monofazat se compune din :

partea mecanica ;

partea electrica .

CONDTII  TEHNICE

            Partea mecanica se compune din :

incinta (cutie , module , etc. );

accesorii pentru acces circuite ;

accesorii pentru fixarea incintei .

                     Incinta trebuie sa asigure urmatoarele conditii :

sa fie confectionata , din metal  protejat prin  zincare  si  vopsire  in  camp  electrostatic, sau din materiale electroizolante organice ( nemetalice ) ABS , Policarbonat , Policarbonat cu fibra de sticla sau  Policarbonat transparent  pentru  partea  inferioara  a  cutiei, iar partea  superioara a  cutiei (capacul) numai  din  Policarbonat transparent  ;

sa fie rezistenta la foc – materialul incintei sa nu intretina arderea  (proprietatea de autostingere dupa indepartarea sursei de foc , in cazul utilizarii materialelor electroizolante );sa fie rezistenta la actiunea razelor solare si la factori exteriori de mediu fara sa prezinte matuiri sau fisuri 

sa fie rezistenta din punct de vedere mecanic si necasanta ;

impiedicarea accesului persoanelor neautorizate la instalatiile electrice din interior prin incuiere si sigilare ;

impiedicarea accesului altor persoane la actionarea interuptorului , decat al partilor contractante   ;

accesul la echipamente componente in conditii de siguranta in exploatare ;

legatura la priza de pamant proprie printr-o borna interioara (in  situatia  in  care  carcasa  este  metalica , usa  se  va  lega  la  carcasa  printr-o  legatura flexibila  izolata, iar  carcasa  se  leaga  la  borna (bara)  interioara de PE)  ;

utilizarea stelajelor interioare pentru montaj reglabil , in scopul asigurarii posibilitatii montarii echipamentelor de diverse fabricatii , inclusiv contoare dublu tarif sau electronice ;

incintele metalice se vor proteja prin zincare si vopsire  in  camp  electrostatic ;

posibilitatea citirii contoarelor si ceasului de comutare fara desigilarea sau deschiderea incintei (transparenta : min. 85 % );

            Accesoriile pentru accesul circuitelor electrice trebuie sa asigure :

accesul circuitelor exterioare  prin partea de jos sau/si de sus a incintei , cu asigurarea gradului de protectie cerut pentru incinta ;

decalarea  sirurilor  de  cleme , si  a bornelor  de  intrare  in intreruptor (protejate  contra  atingerilor  direte)  fata  de  orificiile  de  acces  in  interiorul  BMPT-ului, pentru  eliminarea  posibilitatii  introducerii  unor conductoare in  vederea  sustragerii  de  energie  electrica.

Se  vor prevedea  siruri  de  cleme  numai  la  intrare in  BMPT;

circuitele exterioare – bransament si coloana trifazata ( si un circuit monofazat in varianta “ m “ ) pot fi conductoare de aluminiu sau cupru izolate , montate aerian , in tevi sau tuburi de protectie , cu cablu montat subteran sau cu portiuni aparente protejate in tevi , cu sectiuni corespunzatoare fiecarei variante .

            Accesoriile pentru fixare trebuie sa asigure :

montarea incintei cu mentinerea gradului de protectie impus , aparenta , pe orice fel de perete ( din caramida sau similari , din beton , din materiale  combustibile ), pe structuri  metalice , pe stalpi din beton , pe suport metalic independent , sau semiingropata ;

rezistenta la coroziune a reperelor metalice ( prin zincare , cadmiere , etc.) pentru intreaga durata de viata a cutiei;

posibilitate de sigilare a suruburilor de fixare a cutiei.

            Partea electrica se compune din :

intreruptor automat trifazat cu protectie la suprasarcina si la scurtcircuit;

dispozitiv de protectie la supratensiuni de frecventa industriala (separat sau inglobat in intreruptor ) ;

contor trifazat de energie activa de inductie sau electronic ;

contor monofazat de energie activa de inductie, electronic, simplu sau dublu tarif pentru variantele cu circuit monofazat ( indicativ “ m “ ) ;

ceas de comutare electronic ( in cazul in care contorul pentru dublu tarif nu are ceas incorporat ) ;

contor trifazat de energie reactiva ( exclusiv varianta BMPTd-16 sau BMPTd/m -16) ;

transformatoare  de  curent  pentru  montaj  semidirect  al  grupului  de  masura, cu  posibilitate  de  sigilare;

bloc  suntare  circuit  secundar  de  curent;

la  variantele  in  montaj  semidirect, se  prevad  protectii  pe  tensiuni prin  sigurante  de  6A  tip  LF   minion;

 intreruptor automat ( monopolar , bipolar si diferential) cu protectie la suprasarcina , scurtcircuit si curent diferential , pentru variantele cu circuit monofazat ( indicativ “ m “ ) ;

intreruptor diferential tetrapolar ( optional );

placa de borne numai  la  intrare;

bara,  nul de protectie

circuite electrice interioare .

Caracteristici electrice generale :

tensiunea nominala de utilizare : 3 × 230 / 400V c.a. ;

frecventa : 50 Hz ;

schemele electrice de principiu , conform anexei 1.

                          Caracteristici ale echipamentului electric :

     Intreruptorul automat tripolar sau tetrapolar de valoare fixa :

tensiunea nominala de izolare : 660V c.a. ;

curent nominal : 6 ; 10 ;16 ; 20 ; 25 ; 32 ; 40 ; 50 ;  63 ; 80 ; 100 ; 125 ; 160 ; 200 ; 250 A in functie de varianta ;

declansare la suprasarcina cu declansatoare termice si la scurtcircuit cu declansatoare electromagnetice , cu caracteristica de functionare tip B , C sau D  

curentul de reglaj al declansatoarelor termice se stabileste in functie de puterea  solicitata de consumator  (precizata  prin  aviz) ;

capacitate de rupere : 6 35 kA ;

distantele de izolare intre contacte  

executie : tripolar ( 3Poli) sau tetrapolar ( 3+N Poli sau 4Poli )  cu actionare manuala ,   numar de actionari electrice: minim 1000 manevre ( 8.000 cicluri ) ;

sa fie certificate de organism certificare produse acreditat de RENAR.

     Modul voltmetric ( Dispozitiv de protectie la supratensiuni de frecventa industriala - DPST ) :

tensiunea nominala de izolare : 660V c.a. ;

incorporat in intreruptorul automat sau separat ;

supratensiunea de declansare :  Uf = 270 ħ 10 V ; Ul= 467ħ 10 V

timp de declansare : 0,13 - 0,2 s ;

nu trebuie sa functioneze la varfuri de tensiune de 300 V cu timpi de 50 ms;

nu trebuie sa declanseze la sarcini inductive accentuate : cos j = 0,35;

In toate situatiile in care modulul voltmetric a lucrat si a determinat declansarea  disjunctorului,  functionarea  va fi semnalizata optic (stegulet mecanic, sau led) ;

buton de test /RESET.

Se  interzice  suntarea  contactelor  intrerupatorului  prin  legarea modulului voltmetric ( DPST-ului)  .

Dispozitivele  de  protectie  care  se  monteaza  in  amonte  de  contactele  interuptorului, vor  fi  prevazute    cu  o  protectie  la  defecte  interne ;

     Contor trifazat de energie electrica activa :

tensiune nominala :                 3× 230 / 400 V ;

curent nominal de baza ( Ib ) : 5 40 A ,  in functie de varianta ;

clasa de precizie :      0,5 sau mai buna ;

temperatura de functionare in clasa de precizie : -30 °C +70 °C

     Ceas de comutare electronic :

tensiune nominala :     230 V ;

inclus in contor sau separat .

     Contor trifazat pentru energie electrica reactiva ( exclusiv la varianta BMPTd - 16  sau BMPTd/m - 16  ) :

tensiune nominala :     3× 230 / 400 V ;

curent nominal de baza ( Ib ) : 5 ÷ 40 A ,  in functie de varianta ;

clasa de precizie :  2 .

suprasarcina :            200 % .

     Transformatoare de curent ( numai pentru varianta BMPT i/m ) :

raport de transformare : 50 ÷ 250 / 5 A , in functie de varianta ;

clasa de precizie :      0,5 sau mai buna ;

     Intreruptor diferential tetrapolar (  optional  ):

tensiunea nominala de izolare : 660V c.a. ;

curent nominal : 25 ; 40 ; 63 ; 80 ; 100 ; 125 ; 160 ; 200 ; 250 A in functie de varianta ;

capacitate de rupere : 6 18 kA ;

curent diferential nominal : 300mA .

           

       Circuitele electrice interioare vor fi realizate cu conductoare din cupru , izolate :

conductoarele din circuitul primar , din cupru , flexibile ;

conductoarele din circuitul secundar , de culori diferite si avand capetele inscriptionate ;

pentru echipamentele care nu se monteaza la fabricatie , capetele conductoarelor vor fi fasonate si pregatite pentru conectarea la bornele respective ;

capetele  conductoarelor  de  cupru  multifilare  sa  fie  prevazute  cu  manson  de  contact;

se vor asigura legaturile necesare pentru protectia impotriva electrocutarii prin atingere indirecta , prin legare la nulul retelei si la o priza de pamant , locala (proprie) de pamant Rpl ( schema TN ) sau prin legare la o priza proprie (schema TT ),   si Normativului pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c. – indicativ I 7 - 2002

MENTIUNI SPECIALE

            -    Utilizarea unui intreruptor avand si  protectie la curenti diferentiali reziduali este optionala.

            -    Protectia electrocutarii prin atingere indirecta se realizeaza conform  Normativului pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c. – indicativ I 7 - 2002  .

            -  In cazul in care consumatorul doreste instalarea unei protectii suplimentare impotriva electrocutarii prin atingere indirecta la curenti diferentiali reziduali
( I
Dn = 10 ÷ 30 mA ) o poate realiza in tabloul propriu de distributie conform Normativului pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c.  ( I7-2002 ) ; aceasta nu face parte din instalatiile furnizorului , punctul de delimitare fiind la bornele de iesire ale contorului montat in blocul de masurare si protectie .

                                                                                                                                


Schema  electrica  de  montaj  BMPTd varianta 1– sistem TT

Text Box:

Nota:

incintele  metalice  se  vor  lega  la  masa  prin  intermediul  bornei  interioare;

LEGENDA :

                        USOL  - intreruptor  automat

                        ID        - intreruptor  diferential

                        DPST  - modul  voltmetric

Schema  electrica  de  montaj a BMPTd varianta 2– sistem TT

Text Box: Notatii :
RpT	-	Priza  de  pamant  la  post ;
Rpl	-	Priza  de  pamant  locala ;
PE	-	Conductor  de  protectie
DPST	-	Dispozitiv  protectie  supratensiuni  datorate  intreruperii  nulului;
BD	-	Bobina  de  declansare
IA	-	Intrerupator  automat
ID	-	Intreruptor  diferential

Text Box:

ANEXA 4

Schema  electrica  de  montaj a BMPTd – sistem TN

Text Box: Notatii :
RpT	-	Priza  de  pamant  la  post ;
Rpl	-	Priza  de  pamant  locala ;
PE	-	Conductor  de  protectie
DPST	-	Dispozitiv  protectie  supratensiuni  datorate  intreruperii  nulului;
BD	-	Bobina  de  declansare
IA	-	Intrerupator  automat
ID	-	Intreruptor  diferential

Text Box:

8. Problema factorului de putere

            In evolutia electroenergeticii, o prima masura de rentabilizare a tranzitului (dupa cresterea tensiunii de transport si distributie) a fost dimensionarea in functie de puterea ceruta de consumatori si nu cea instalata la acestia.

            Cu timpul, mai intai s-a constatat ca circulatia de putere reactiva, desi necesara la consumatori, este nerentabil sa circule prin reteaua de transport, distributie si alimentare.

            Astfel a aparut problema factorului de putere care trebuia rezolvata astfel:

-sa se asigure la consumator (fiecarui receptor in parte) puterea electrica reactiva (Q1) de care are nevoie (S1 =P +jQ1), dar pe reteua  electrica aceasta, pentru un anumit P, sa aiba o valoare Q2 cit mai mica (S2 = P+jQ2). In prima instanta s-au cautat metodele de rezolvare a cestei probleme, iar dupa ce acestea au fost descoperite, s-au impus restrictii  consumatorilor, in ceea ce priveste structura puterii absorbite din retea (S2=P+jQ2) pentru o anumita putere necesara (S1=P+jQ1) in scopul rentabilizarii tranzitului de putere prin retea, mai pe scurt, a ameliorarii factorului de putere.

            8.1. Metode de ameliorare a factorului de putere

            Pentru ca o anumita putere reactiva Qc = ΔQ   sa nu mai circule (oscileze) prin retea, se pot folosi doua metode:

a)- producerea cu surse locale a puterii ΔQ, la consumator,  folosind motoare electrice sincrone supraexcitate sau chiar generatoare electrice. Aceasta metoda se aplica mai putin la consumatori datorita dificultatilor de exploatare a motoarelor sincrone, iar generatoarele, la consumator, se utilizeaza din aceleasi motive, dar si din alte motive (asigurarea resurselor primare) cu atat mai putin.

b)-aplicarea proprietatii circuitelor L,C, paralele.

            Din cele prezentate , rezulta ca intre un circuit inductiv si o sursa, pe de o parte si unul

capacitiv si sursa pe de alta parte, are loc un schimb oscilant de energie. Valorile schimbate

sunt variabile in timp, dar sunt si compensatorii, in sensul ca in timp ce campul magnetic (de ex.) absoarbe energie, de la sursa cel electric o cedeaza. Rezulta ca prin conectarea unei capacitati C,


 in paralel cu o inductanta L, dupa conectarea la sursa si incarcarea uneia din ele cu energia maxima, aceasta nu va mai oscila intre fiecare in parte si sursa, ci va oscila numai intre ele, iar pe reteaua electrica va oscila numai diferenta puterii schimbate intre ele.

            Considerand energiile acumulate la un moment dat in fiecare din cele doua campuri :

                                                                                                                                                                     

                           

rezulta suma lor:

                                                               

In cazul acordului la rezonanta :  ,rezulta:    

respectiv:

 
                                                                                                     

Deci energia existenta in orice moment in cele doua campuri este constanta, oscileaza numai intre ele, iar puterea schimbata cu sursa pe retea este nula. 

            Acest fapt rezulta si din aplicarea legii I-a a lui Kirchoff  in nodul 1:

      

iar din conditia (14.16) :

                                                          

            Deci prin instalarea la un consumator reactiv inductiv de putere (S1=P+jQ1) in punctul de delimitare (de ex.) a unei baterii de condensatoare ce poate absorbi o putere reactiva QC, se va reduce puterea reactiva care oscileaza pe retea, de la Q1 la Q2=Q1 – QC, determinand reducerea pierderilor de putere activa pe linie respectiv, rentabilizarea tranzitului de putere.

            8.2.. Mijloace de ameliorare a factorului de putere

            Aceste mijloace se impart in doua categorii :

             Mijloace tehnico-organizatorice (naturale)

            Acestea au scopul de a diminua puterea electrica reactiva (Q1), necesara consumatorului prin:

            1)Alegerea corespunzatoare sau inlocuirea motoarelor si transformatoarelor necorespunzatoare.

            Asa cum s-a aratat, puterea electrica reactiva absorbita de un motor (sau transformator) nu depinde de puterea activa tranzitata (daca tensiunea de alimentare se mentine constanta), ca urmare, indiferent de valoarea lui P, Q = ct = Qn, iar

  va fi variabil in functie de P si va avea valoarea maxima pentru ,  .

Daca un motor (sau transformator) este ales necorespunzator, in sensul ca are o putere electrica activa nominala (Pn) mai mare decit cea solicitata de utilaj va absorbi permanent Q=Q1n, mai mare decit cea corespunzatoare unui motor cu puterea mai mica (corespunzatoare) (Q2n<Q1n):

                                                            

            2)Utilizarea limitatoarelor de mers in gol.

            La limita, situatia de mai sus devine functionarea in gol, cand :

 
                                                            

Ca urmare, s-au conceput si aplicat diferite dispozitive automate care limiteaza mersul in gol (LMG) al motoarelor electrice.

3)Inlocuirea motoarelor asincrone cu motoare sincrone.

            Intrucat motoarele sincrone pot reprezenta surse de putere reactiva daca sunt supraexcitate, utilizarea lor reprezinta aplicarea metodei a) de ameliorare a factorului de putere. Acest mijloc determina exigente sporite in exploatare, specifice motoarelor sincrone .

            4)Utilizarea comutatorului stea-triunghi.

            Are la baza modificarea tensiunii aplicate fiecarei infasurari (in sensul reducerii) si ca urmare, reducerea puterii reactive care circula prin acestea, la o aceeasi putere activa tranzitata.

            Deci daca, infasurarile motorului sunt conectate in stea (Y),  puterea aparenta este :                                                                                                               

             unde:                                           

           

Pentru aceeasi putere electrica activa (P), daca infasurarile sunt conectate in triunghi, puterea aparenta devine:

Text Box:

                                                     

            Cand puterea P,respectiv S depaseste limita puterii admisibile corespunzatoare conexiunii stea, atunci se conecteaza infasurarile in triunghi.

            Exemplu : - considerind un motor ale carui infasurari suporta un curent de 30 A (pentru cosφny=0,9 , Ia=27A, ILY=13A) rezulta:

            Sny =20 KVA= 17,82Kw + j8,58 Kvar

            Daca acest motor va functiona cu infasurarile in triunghi, atunci:

            S = 34KVA =22,2 Kw + j 25Kvar ,respectiv cosφ =0,65 (Ia =19,83 A I=22,52A), deci se reduce posibilitatea incarcarii cu putere electrica activa, in raport cu cea reactiva, care se tripleaza.


           

Mijloace radicale de ameliorare a factorului de putere

            1)Condensatoare statice.

            Utilizarea acestora reprezinta aplicarea metodei care se bazeaza pe proprietatile circuitului rezonant paralel si presupune rezolvarea urmatoarelor probleme:

determinarea valorii capacitatii;

stabilirea modului de conectare a elementelor acesteia;

probleme de reglaj;

probleme de protectie;

probleme de amplasare;

probleme de conectare-comutatie;

a) Determinarea valorii capacitatii.

Daca un consumator doreste sa-si amelioreze factorul de putere, al puterii aparente S1 =P +jQ1, fig.14.7, pe care o primeste in punctul de delimitare (PD) de la furnizor (acesta amendeaza consumatorii care solicita o putere S1 cu un factor de putere cosφ1 mai mic de cat cosφ2 neutral [6]), utilizand condensatoare statice, valoarea capacitatii ce urmeaza sa si-o instaleze in bateria trifazata, rezulta din conditia :

                                                    QC =Q1 –Q2                                                       

respectiv:

                                                                          Deoarece  partea reala (puterea, curentul activ) ramane aceeasi, atat in regim neameliorat, cat si in regim ameliorat, pentru a elimina curentul I2, din ;

                                                           I1cosφ1 =Icosφ2

Rezulta :

                                    

sau :

                                                            QC=P(tgφ1-tgφ2)                                      

            Deci puterea reactiva necesara ameliorarii factorului de putere, pentru o putere activa P, de la cosφ1 la cosφ2 , depinde si de valoarea puterii active tranzitate (de fapt de puterea aparenta S1 =P+jQ1).

            In RE de joasa tensiune trifazate, puterea reactiva ce poate fi absorbita (acumulata) de o baterie trifazata cu reactanta XC = 1/ωC, montate in cate unul din

cele 3 elemente, depinde si de modul de montare al acestora (stea sau triunghi) .

Ca urmare, capacitatea necesara a fi instalata in cazul utilizarii conexiunii in stea , pentru a asigura valoarea QC (14.27) ,va fi :

                                                                                           

iar pentru conexiunea in triunghi  :

                                                  

b) Din cele de mai sus, rezulta ca avantajoasa conectarea elementelor

unei baterii trifazate de condensatoare in triunghi, dar , in acest caz, tensiunea ce se aplica unui element este de  ori mai mare  si ca urmare, calitatile dielectricului trebuie sa fie superioare.

            Elementele capacitatilor utilizate in RE-JT sunt realizate pentru a functiona conectate in triunghi, iar la tensiuni superioare (medie tensiune) pentru a fi conectate in stea.

            c) Datorita dependentei valorii puterii reactive QC, necesare ameliorarii de la cosφ1 la cosφ2 (impus si deci constant) de valoarea puterii electrice active P, rezulta ca si QC va fi variabil in functie de variatia lui P, conform curbei zilnice de sarcina.

Rezulta ca necesar controlul permanent al valorii lui QC respectiv, reglajul valorii capacitatii bateriei de condensatoare, rezulta :

                                                                                            

            Acest reglaj se poate face automat, sau manual, pe seama unor nomograme, in functie de cosφ1 , cosφ2 si P, aflate la dispozitia personalului de conducere operativa a RE-JT.

            d) Asa cum s-a aratat ,la un moment dat, intr-o capacitate exista acumulata o energie electrica WC a carei valoare depinde de
valoarea tensiunii in momentul respectiv. Ca urmare, in functie de momentul deconectarii unei capacitati de la sursa, aceasta ramane incarcata cu o energie

cuprinsa intre (), respectiv o tensiune la borne cuprinsa intre (-Umax ÷ + Umax).

In functie de calitatea dielectricului (pierderile din capacitate) energia, respectiv tensiunea la borne se pot mentine un timp indelungat. Daca nu exista un control al descarcarii bateriei de condensatoare, exista pericolul electrocutarii

personalului de deservire. Din acest motiv, se adopta solutii de blocare al accesului la  bateria de acumulatori, daca aceasta nu este descarcata, sau al descarcarii automate a

acesteia imediat ce a fost deconectata de la retea. In fig., se prezinta aceasta ultima solutie, in care caz bateria se descarca pe o sarcina rezistiva (lampi cu incandescenta) ce permite si controlul vizual al descarcarii.

Conectarea in triunghi a lampilor asigura descarcarea bateriei de condensatoare si in cazul intreruperii unei laturi a triunghiului cu lampi. Se monteaza cate doua lampi pe latura, deoarece tensiunea maxima de linie este    .

           


                                                          

Un alt considerent care impune descarcarea bateriei este si curentul foarte mare ce rezulta la reconectarea ei la retea, datorita diferentei dintre tensiunea retelei (Umax) si tensiunea remanenta a capacitatii (ħUmax) (punerea in paralel a doua surse).

e) Prin conectarea unei baterii de condensatoare intr-un punct al RE-JT, se amelioreaza circulatia de putere pe portiunea din amonte de locul ei de montare. Ca urmare, este rentabil ca mijloacele de ameliorare sa se monteze, in principiu, la

bornele fiecarui receptor, pentru a reduce pierderile suplimentare (ΔP) si pe reteaua consumatorului.

Din considerente tehnice (valorile disponibile ale capacitatii unui element capacitiv) si economice, s-au intocmit programe de calcul care ofera informatii, privind punctele din RE-JT unde sa se monteze baterii de condensatoare cu o anumita valoare, in

functie de configuratia  retelei, parametrii ei ,(R,X), puterile tranzitate si factorii de putere cosφ1 si cosφ2.

       f) La conectarea unei baterii de condensatoare, care a fost descarcata, curentul initial are o valoare foarte mare (fig.14.1) suprasolicitind aparatele de conectare. Ca urmare, se utilizeaza contactoare speciale pentru comutatie de sarcina capacitiva.

 Aceste contactoare au contacte auxiliare care conecteaza condensatoarele prin rezistenta serie si care se inchid inaintea contactelor principale de forta.

            2. Compensatorul sincron.

            Compensatorul sincron este un motor sincron, care nu antreneaza nici un utilaj, si ca urmare, absoarbe din sistemul electroenergetic doar puterea electrica activa PCS, necesara rotirii la viteza sincrona .De la sursa de excitatie proprie absoarbe un curent (Iex) pentru crearea fluxului inductor, respectiv a unei tensiuni electromotoare (E), capabila sa determine un curent reactiv inductiv (respectiv o putere reactiva Qcs ) necesara reducerii puterii absorbite din retea , de la Ql  la Q2.

           


                                                                    

Utilizand compensatorul sincron (CS), factorul de putere pe retea, in amonte de locul de instalare a acestuia, va fi :

                                                                       

Personalul de deservire operativa a CS, va modifica manual nivelul curentului de excitatie (Iex), astfel incat sa se genereze QCS care, conform sa determine cosφ2 impus de furnizor pe RE-JT a acestuia. Evident, mentinerea unei valori constante pentru cosφ2 se poate asigura si cu un dispozitiv de reglare automata.


Document Info


Accesari: 7030
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.

 


Copyright İ Contact (SCRIGROUP Int. 2014 )