Instalatii electrice in constructii; pt. licee de specialitate

Citation preview

ep e e e FR rel oii e

ION

=

VĂru

IANUS PETRE

f

.

ale

(fs

a

mi

ae

4

Instalatii

|

electrice A in

EDITURA DIDACTICĂ ;

ŞI PEDAGOGICĂ

BUCURESTI, 1969

construcții MANUAL

ANUL

PENTRU

IV

= a

IONESCU

LICEE DE SPECIALITATE =

. 4

:

Hi

f

;

Capitolul

i

INTRODUCERE Ca urmare a mereu crescînde raspindire care îi loc de frunte. Dezvoltarea și rii, transportului, la bază avantajele cu cheltuieli din

necesităţilor sporite de energie, izvorite din nevoile ale societăţii moderne, energia electrică a căpătat o conferă în stadiul actual al dezvoltării societăţii un diversificarea rapidă a instalațiilor necesare producedistribuţiei si utilizării acestei forme de energie, are sale deosebite, si anume : posibilitatea de a fi produsă ce în ce mai reduse, deci în condiţii economice su-

perioare, posibilitatea de a fi transportată mai comod şi cu pierderi mici, la distanțe oricît de mari si in fine, posibilitatea de a fi uşor si economic transformată în orice alte forme de energie, ca de exemplu:

energie termică, mecanică, luminoasă, chimică ete.

Primele forme de utilizare și de producere a energiei electrice, au fost legate de curentul continuu, energia produsă fiind distribuită unor consumatori ajlaţi la mici distanțe, în zona uzinei care producea energia. in anul 1890 s-a realizat prima instalaţie de producerea și distri-

buţia energiei electrice

în curent

alternativ.

De

atunci

se realizează

din

ce în ce mai multe asemenea instalații si o dată cu creşterea numărului centralelor electrice, crește și puterea lor instalată. Revoluţia tehnică impune necesitatea interconectării centralelor electrice, în sisteme electroenergetice, capabile să transporte energia elecirică la distanțe mari si să acopere necesitățile mereu crescinde de energie ale unor consumatori tot mai importanţi. În tara noastră, în anul 1944, puterea totală instalată în centrale electrice nu depăşea 740 MW, din care efectiv erau folosiţi numai 500 MW. Această putere era produsă de mici centrale, cu puteri sub 1000 kW fiecare ; cea mai mare dintre centralele electrice existente la începutul anului 1945 era centrala de la Grozăvești, care avea o putere instalată de 20 MW. Sprijinindu-se pe învăţătura marxist-leninistă, potrivit căreia electrificarea reprezintă o condiţie hotăritoare pentru succesul construcției socialiste, conducerea de partid si de stat, ţinînd seama de slaba dezvoltare a energeticii din tara noastră, a înscris problema dezvoltării ei înaintea celorlalte ramuri ale economiei nationale, ca o sarcină prin-

=

4

cipală

a politicii

sale

ec.

DOE

planuri de electrificare electrice de la Doicești, nesti, Hunedoara, Bicaz, d Pînă la sfirsitul primului pian d tura sistemului energetic national, : totalizind 23 000 km de linii de trans cu tensiuni de 110 kV. La sfîrşitul anului 1965, puterea instalată

n-a

IRI

4

trice interconectate în sistemul electroenergetic nations: si furniza economiei noastre nationale 17,7 miliara

slectrice în clădiri S-a elaborat = centralele ti, Comă-

MW

atinsese 3500 com ,

Consumul Pentru a se

perioada de 4000 în

Baa

O km. Au lipiile electrice au 4 1960—1965 În perioada fost electrificate 7000 sate: consumul de energie eiectrica pe locuitor și an, indice sintetic în aprecierea rezultatelor fehnico-economice ale unei economii, ajungea la 925 kWh. Conform prev ederilor planului actual, la sfirsitul anului 1975, productia anuală de energie electrică in tara noastră urmează să fie de 55-—60 miliarde kWh. Din întreaga putere instalată, o însemnată parte va fi distribuită din centralele electrice de termoficare, care vor furniza in acelasi timp 40—45 milioane kcal energie termica.

de energie electrică va atinge 2850 kWh/an şi locuitor. asigura energia necesară electrificării va fi instalată in

1965—1975, o putere de 10 000 MW, dintre care o prima MW va intra în funcţiune pînă la sfîrșitul anului 1970.

anii

.1970-—1971,

va

fi

pusă

în

funcţiune

hidrocentrala

parte

de

la

Portile de Fier, care va asigura pe partea românească, o putere instalată de 1000 MW si o producție anuală de energie de 5 miliarde kWh. Pe riurile interioare ale țării — Lotru, Siret — vor fi construite alte hidrocentrale,

lată de 1 500 MW.

Someş, Sebeș, Olt, Cris, totalizindo putere insta-

se va Socialistă România in Republica 1975 La sfirsitul anului produce în mai putin de 12 zile, întreaga energie produsă în țară în anul 1938. transportul acestei energii pînă în cele mai îndepărtate colPentru i economice a tuturor regiunilor sale, turi ale ‘Sri i, în vederea ridi vor fi executate si date în exploatare 3 000 km de linii cu tensiuni de

220...400 kV şi 30 000 km linii de 220.110 KV.

Capitolul

Forme

de

energie

existente

în

oO n N

si SIC.

Energia primară se existentă gia chimică

disponibilă

a apelor,

SUA mari categorii ; enerdiferite forme, si energie » formă primară tehnic, dintr-o

găsește în natură sub următoarele forme : enertitel), energia g (cărbuni, în combustibili

hidraulică

energia

—

așa-zisul

cărbune

procese

energia termică furnizată de Soare, energia disponibilă în ultima vreme energia rezultată din fisiunca atomului.

Din

a

alb

vintului

—.

şi

tehno-

de

energie

primară,

prin

diferit

energiei

la mari

distanţe,

prin

linii electrice de trans-

forme

aceste

ENERGIEI

natură

Formele de en gle primara, care se găseşte în natur proces obținută printr-un ecundară,

lee ie ener

£

TRANSPORTUL SI DISTRIBUȚIA ELECTRICE

PRODUCEREA,

1.

7

logice, se obţine energia electrică care este e forma de energie seÎn acest scop s-au creat centrale eiectrice corespunzătoare cundară. consumată : centrale termoelectrice, fiecărui gen de energie primară hidroelectrice, atomoelectrice, eoliene (folosind energia vinturilor) etc. "Dintre aceste genuri de centrale electrice, uneie au căpătat o largă utilizare (cum sînt cele termoelectrice si hidroelectrice), altele au rămas cu un caracter istoric, foarte putin aplicate (cum sint cele eoliene) iar altele cum sînt centralele atomoelectrice au perspective mari de dezoltare. este transformată cu aţutorul Energia obţinută în aceste centrale cu parametri ce inles~ electrică energie în electrice transformatoarelor

nesc

transportul

port, în condiţii. economice si cu randamente ridicate. Usurinta de a se transporta energia electrică la mari distanțe a atras după sine posibiliapropiate de sursele de tatea amplasăr ii cențralelor electrice în lacuri energie primară, disponibile (mine de cărbuni, resurse hidraulice etc.). 2. Centrale termoelecirice

Centralele

termoelectrice

folosesc

ca sursă primară

buni cu putere calorifică mică si medie, gazele rina, benzina etc, Centralele termoclectrice

de

energie:

căr-

combustibile, ţiţeiul, ți moto~ de putere instalată mica

ion)

Instalaţii

folosese

combustibili

cu

putere

calorifică

mare

—

electrice

in clădiri

motorină,

benzină,

gaze. Ele au costuri de exploatare mai ridicate si de aceea nu au o largă răspîndire, Sint însă folosite ca centrale de virf, functionind un număr redus de ore pe an și acoperind anumite virfuri accidentale de putere. Centralele termoelectrice de putere mare, constituie baza obţinerii

de

energie

elecirică

în

tara

noastră ; ele

folosesc

cărbunii

de

calitate

inferioară. Costul lor de investiţii pe unitatea de putere instalată nu este asa de mare ca cel al centralelor hidroelectrice, dar costul energiei obținute în acest gen de cen-

ft

Sp

.

cr

Cz

i

7

trale este mai mare decit cel obtinut in centrale hidroelectrice.

Ce =

Asemenea

C,

Cr

—

—

Schema de principiu a trale termoelectrice :

cazan;

conductă

Sp

de

—

supraincdlzitor

transport

tor-abur la turbine; cuplată pe acelaşi ax tric; Ge — generator

Ca — condensator; sat; P, — pompa zervor

care

începe

Pe de

de

un

pro-

abur cu temperaturi si presiuni ridicate. Aburul este supraincălzit mai departe in supra-

a 2.1.

au

bustibilul este ars în focarul cazanelor C,; în cazan, agentul motor, apa se transformă în

p

Fig.

centrale

ces tehnologic care este arătat simplificat in figura 2.1. Com-

T

T

cu de

—

a

unei de

agentului

încălzitorul Sp, talpia ridicată

cenabur

mo-

;

turbină de abur seneratorul elecenergie electrică;

— pompă de condenalimeniare; R — re=

condensat,

să debiteze

energie

olectrică.

de unde % este

cu entrimis

prin conductele de transportat abur Cr la turbine. Ajungind în

turbine,

aburul

se

destinde,

lovind paletele acestora primind o mișcare de

si imrotaţie

nează

curent,

arborelui turbinei ; acesta antre-

Astfel

generatorul

are

loc

de

o dublă

trans-

formare de energie : energia termică a aburului este transformată în energie mecanică de rotaţie la arborele turbinei iar aceasta este transformată apoi în energie electrică. După ce a cedat cea mai mare parte din energie, aburul iese din turbină și trece în condensatorul Cy, unde se răceşte și se condensează, pentru a putea fi mai departe vehiculat, cu

ajutorul pompelor P,

şi P, şi readus la cazanul C.; se închide astfel cir-

cuitul termic al centralei termoelectrice, Apa de răcire este adusă cu o pompă la condensatorul Cg, fie dintr-un rîu sau lac — în circuit deschis — fie dintr-un circuit închis prevăzut cu turnurile necesare pentru căcirea ei. Apa de răcire de la aceste centrale poate fi utilizată pentru furnizarea de energie termică (termoficare) consumatorilor industriali sau locuintelor și clădirilor social-culturale. Energia electrică se obține la centralele termoelectrice cu anumite pierderi. Randamentul centralei depinde de randamentele elementelor componente ale întregului ansamblu al instalaţiei. Astfel randamentul cazanului, al conductelor de abur, al turbinelor, al grupului turbo-ge-

transportul

Producerea,

nerator,

cătuiese

al

transformatorului,

un randament

Pentru

energiei

si distribuţia

general,

al

T

electrice

circuitului

se

termic,

cumulează

de circa 350/,

obţinerea energiei electrice la un randament

cu pierderi cît mai mici de energie, trebuie îmbunătăţirii randamentelor parţiale şi în special a ran5p damentului circuitului terlz mic; cu valoarea sa de sub 50%, acesta face să scadă mult randamentul general al centralei termoelectrice. Termocentrala de la Craiova, construită în anii socialismului are ca parametri iniţiali : presiunea la inSp trarea în turbină 185 ata si

să

al-

cit mai ridicat,

acţioneze

se

și

în

vederea

Si

2

temperatura 535°C, fiind echipată cu cazane de 1 020 t abur/ora si cu turbine de 315

MW. Tot în anii socialismuDie lui, au fost construite şi alte 4 termocentrale foarte mari eum sint cele de la Borzesti, Ludus, Ovidiu, Singeorgiu G de Pădure, Doicesti si acum LIP si ZO în urmă Bucuresti Sud şi Deva, Pentru ridicarea tema [ză peraturii si presiunii cu care Ce Co oz ~) aburul lucrează fin turbine, fără a se ridica aceste valori e lof oy la cazan, şi prin urmare fără a utiliza cazane scumpe, se utilizează supraîncălzirea inRig. 2.9. Scheme de supraîncălzire intermediară termediară a aburului între a aburului ; cazan si turbine. Aceasta se a — cu preîncălzire intermediară directă ; b — cu preîncălzitor de amestec; c — cu ciclu suprapus; utilizează după schemele din Sp — supraîncălzitor ; Cz — cazan ; 8; — supraîncăizitor intermediar ; T — turbină ; TI — turbină inaintasa ; figura 2.2. Avantajele utili— generator ; Cg — condensator ; P — pompă; zării acestei metode sînt: Se — schimbător de căldură; R — rezervor intercreşterea randamentului gemediar ; CIP — cazan de înaltă presiune. neral al centralei şi posibilitatea folosirii utilajului existent în centralele ce urmează a se moderniza,

reconstrui si extinde, într-o perioadă foarte scurtă. Preîncălzirea generativă a apei de alimentare, se face diul unor preîncălzitoare P, instalate în circuitul termic, sator

şi

cazan ;

ridicarea

temperaturii

apei

se

realizează

prin intermeîntre condencu

ajutorul

Instalaţii

aul

eT

luat din mai multe prize intermediare de o construcţie specială (fig. 2.3). Cu

int

YE

ee

-.

_

7

5

aly

eo

fer)

~

Pr

7

ale turbinelor 1, 2, 3, ajutorul acestor preîn-

—

12)

Pr

(e

Pe +)

=

ae

fa

d

Schema circuitului termic, cu călzitoare pentru apa de alimentare : călzitor ; T — turbină

=

at ini

G

—

cu

prize

generator; Cg — conPy — pompă de condens; călzitor ; Puya — pompe de con— pompă de alimentare a caza— cazan ; ad, ad, d; — debite de 2 preîncălzitoarelor apei de ali1, 2, 3 — prize intermediare de

abur

în

ta

ucuresti st, CET

C=rtrale

fiind

ridicată

cu

ajutorul

aburului preluat de la prizele intermediare ale turbinei. Atunci cînd cererea de căldură este mică, cenirala electrică de termoficare (CET) funcţionează cu un număr redus de

Pr

22.

clădire

matorilor energie electrică si energie termică. Encrgia electrică este produsă de generatoarele antrenate de turbine prevăzute cu prize, iar energia termică provine de la apa de răcire a condensatoarelor, temperatura.

acesteia

(Qj)

~

„3

în

să „apa de alimentare a cazanului ajunge la o temperatură de VC, iucerea mixtă de energie electrică si căldură este o altă metodă creșterea randamentului general al centralei. Centralele de termoficare produc și furnizează consu-

2

sO

electrice

cazane si turbine si produce

o canti-

tate mai mică de energie electrică, neacoperind nevoile consumatorilor racordati la ea. Centrala fiind însă interconecială într-un sistem energetic, acesta furnizează energia electrica neacoperită de centrală. Cînd necesarul de căldură este mare iar

CET

funcţionează

la

întreaga

sa

capacitate, surplusul de energie electrică rezultat este debitat în sistemul energetic la care centrala este turbină, racordată. funcţionează centralele electrice de termoficare : CET Grozăvești, CET Griviţa Rosie iar alte centrale în di-

hidroelectrice

-zciraiele hidroelectrice folosesc energia disponibilă — cinetică si — a apelor în mișcare, eum sînt cursurile de apă si marcele. “2 a se folosi această energie, în scopul transformării ei in ener7.> == că, se execută amenajările hidraulice necesare ; acestea asigură -: = tonstante de apă si presiuni corespunzătoare ; aceste amenajări ri foarte costisitoare.

transportul

si distribuția

energiei

electrice

După o formulă aproximativă, puterea turbine hidraulice este dată de relaţia : Po

9,81

se)

Producerea,

obţinută

Q-

Hen:

cota

apei

unde : FP; este puterea dată de turbină, în kW ; GJ — debitul de apă ce trece prin turbină,

HI

—

diferenţa

de

nivel

dintre

la

in

în

arborele

m/s ;

amonte

de

unei

centrală

si

axul turbinei, în m ; n, — randamentul turbinei, După mărimea cursului de apă, amenajările hidraulice pot fi mai mari sau mai mici, existind in mod obișnuit mai multe tipuri de centrale : cu baraj, cu derivație și mixte. Parajele se execută din pămînt, anrocamente sau beton armat si au drept scop crearea unui bazin, in care se acumulează apa necesară. funcţionării centralei, Un baraj, executat sub forma unui dig drept sau

concav,

închide

o vale,

ancorindu-se

puternic

cu ambele

capete

în ma-

lurile acesteia pentru a suporta presiunea apei. Bazinele sau lacurile de acumulare se întind pe distanţe mari inundînd porțiuni întinse de teren și necesitind în acest fel costuri mari de investiţie, în vederea amenajărilor hidraulice, a reconstrucției aşeză-

rilor ce trebuie evacuate, Toate acestea sînt însă amenajări și anume :

—

utilizarea

energiei

scoaterii din circuitele agricole a terenurilor etc.

compensate

de

hidraulice

avantajele

în scopul

pe

care

obţinerii

le

au

energiei

aceste:

electrice

cu un pret de cost scăzut; — înlesnirea circulaţiei fluviale — navigaţie si plutărit — pe țiunile de rîuri regularizate si pe lacurile de acumulare create ;

—

amenajări

eficiente

—

posibilitatea

pentru

dezvoltarea

faunei

si florei

por-

în

zonă ;,

— crearea unor rezerve de apă rezultate din acumularea apelor de: primăvară, ce pot fi folosite pentru irigare si alimentarea unor zone industriale sau a localităţilor si pentru îmbunătăţirea climei ;

de

asanare

a regiunilor

altădată

inundabile

mirarea calamitatilor provocate de viiturile de primăvară ; — amenajări turistice și crearea de zone de agrement. Amenajarile de baraje cu înălțime mică, pot crea lacuri

pensare

zilnică,

apa

acumulată

in

cursul

zilci,

fiind

unei perioade scurte de funcţionare. Aceste centrale in anumite ore de virf, cînd necesarul de energie

și

nu

poate

racordate.

fi

acoperit

economic

de

sistemul

folosită

si

cu

în

eli-

com-

cursul

funcţionează numai. electrică este mare

energetic

la

care

sînt

În figura 2.4 se văd principalele amenajări ale unei centrale hidroelectrice. Barajul 2 închide valea, creînd lacul de acumulare I. Apa este

dirijată

refine

prin

canalul

corpurile

amplasate

la

de

plutitoare

prizele

de

aducțiune

apă

—

arbori,

aflate

la

3,

prevăzut

crengi

intrarea

etc. în

cu

grătare

Aceste

canalul

pentru

grătare

de

a

sînt

aducțiune.

Instalaţii

t capăt

echilibru

al

canalului

4, care

de

aducțiune,

are rolul

de

la

ieșire,

a permite

electrice

apa

în clădire

trece

liniștirea

într-un

apei,

de

a

„loviturile de berbec“ (fenomene hidraulice provocate de însi deschiderea vanelor aflate pe canal) r precum și de a distribui uniform

apa

Fig.

in

24.

conductele

Amenajarea

fortate

5.

hidraulică

cu

7

Aceste

conducte,

?

exe-

baraj:

a — plan de situaţie; b — secţiune (profil) ; 1 — lac de acumulare ; 2 — baraj de beton armat; 3 — canal de aducțiune; 4 — castel de echilibru; 5 — conducte forțate; 6 — centrala hidroelectrică cu turbine ; 7 — canalul de tusă; 8 turbinele hidroelectrice

cutate din oţel sau beton puternic armat, sînt astfel calculate încît să reziste și ele la loviturile de berbec. Panta acestor conducte, foarte mare, asigură o mare cădere de nivel astfel că apa ajunsă în centrala 6, lovește cu putere în paletele turbinelor 8, ale căror rotoare se invirtese şi antrenează generatoarele de energie electrică. În acest fel se transforma energia cinetică si potenţială a apei, în energie mecanică de rotaţie şi apoi în energie electrică. După ce a cedat cea mai mare parte din energie, apa este evacuată în canalul de fugă 7, de unde

trece în albia cursului de apă. Centrala siunea apei

poate avea clădirea înglobată în baraj, nu este prea mare, rezultind o centrală

atunci cind prede importanţă si

Producerea,

transportul

si distribuţia energiei electrice

11

putere nu prea mare; clădirea poate fi însă si separată, în apropierea barajului, in cazul unor centrale de putere tanta

amplasată si impor-

mare.

În corpul barajului sînt practicate niște deversoare, care asigură scurgerea mai departe a unui debit constant de apă, necesar tuturor așezărilor din aval, cit si la irigare. La căderea apei prin deversor se amenajează un disipator hidraulic, care amortizează căderea apei

la picioarele barajului, impiedicind erodarea fundului.

În corpul barajului, la fundul său, sînt deschideri cu vane, necesare spălării periodice a aluviunilor ce se depun la picioarele barajului. Deschizind aceste vane, apa trece prin baraj și antrenează cu putere aluviunile, evacuindu-le în avai, evitind in acest fel depunerea lor

‘si colmatarea barajului. Turbinele

hidraulice

pot

fi cu

acţiune

şi reacțiune,

Din

prima

cate-

gorie fac parte turbinele Pelton şi Banky, utilizate pentru centrale de puteri reduse. Din cea de-a doua categorie fac parte turbinele Kaplan

si Francis; prima este utilizată în centrale cu debite mari, de apă dar cu căderi mici, cea de-a doua are largă utilizare atît în centrale de puteri mici cit si în centrale de puteri mari. În tara noastră centralele hidrociectrice cele mai importante s-au construit în anii puterii populare : la Bicaz — hidrocentrala V. I. Lenin —

la Arges, la Sadu si se află în lucru cea de ia Lotru si cea de la Porţile

de Fier. 4,

Centrale

atomoelectrice

Pentru obţinerea energiei electrice, in centralele atomice se folosește energia existentă în structura internă a atomilor materialelor fisionabile. Prin intermediul reactoarelor nucleare aceasta se transformă în energie termică, care se înmagazinează într-un agent motor, de exemplu abur ; acesta se transportă la turbine unde are loc transformarea clasică, de la centralele termoelectrice, în energie mecanică de rotație și apoi în energie electrică. De aceea, se poate considera o centrală atomoelectrică, ca o centrală termoelectrică, la care locul cazanului — deci al generatorului de energie termică — este luat de un reactor nuclear, care în fond are același rol. Deoarece însă, acest generator în activitatea sa degajă radiaţii periculoase pentru operatorii ce conduc si supraveghează procesele în ase-

menea

centrale,

el a fost realizat într-un

gura protejarea organismelor vii.

din

mod

special,

pentru

a se asi-

Combustibilui foiosit în reactoarele atomice în funcţiune, este unul materiale fisionabile din familia uraniului si a plutoniului, cu izo-

topii lor radioactivi.

Uraniul,

în starca

sa naturală I

este un

amestec de izotopi U24t, Us ominantă avind-o U2% (99,354).

Cel mai important este însă topul 12% deoarece prin bombardarea sa cu neutroni se poate dezlân tui o reacţie de fisiune în lant, cu declansarea puternică a energie i atomice. Prin această reacţie în lant, numărul ieiisii neutronilor care bom barăcază se măreşte cu neutronii rezultați din reactie, fisiunea luînd proporții din ce în ce mai mari, energia degajată cres-cînd

la

rîndul

ei

veriiginos

și

fiind

însoțită

de

radiaţii

4,

B

si

y.

Energia termică obţinută se înmagazinează in agentul motor, apăabur şi trece o dată cu acesta înspre turbine sau schimbătoare de

căldură. Cantitatea de energie termică astfel, dintr-un kilogram de U*" de milioane de ori mai mari ce

produsă în reactor este foarte mare ; se obţine energie termică în cantităţi. in cazul unui kilogram de cărbune,

combustibil obişnuit în centraicle termoelectrice. O centrală atomoelectrică cuprinde : sala reactoarelor

sala turbinelor,

sala schimbătoarelor

de căldură,

staţia

atomoelectrice,. si camera

electrică

de comandă. Caracteristic centralelor nucleare este aceea că prin procesul de fisiune, rezultă si un alt combustibil nuclear, plutoniu Pu®*, care

poate fi folosit în aceeași centrală sau în altele.

Elementele principale ale reactorului nuciear sint date în figura 2.5. Barele de uraniu 3, îmbogăţit cu un procent mai ridicat de izotopi U2, sînt dispuse paralel, îngiobate în moderatorul 5 care poate îi apă, apă

grea,

grafit

etc.,

izolate

împreună

într-o

cuvă

înconjurată

la

exterior

=

de un reflector 2, ce închide zona activă, înăuntrul căreia se desfășoară reacţia în lant. Capsulind întregul proces de fisiune, ecranul de protecție biologică 1 protejează mediul înconjurător de o iradiere prea puternică. și periculoasă. Procesul de fisiune se reglează cu aţutorul barelor de cadmiu sau bor 4, care au o mare putere de absorbţie a neutronilor ; barele acestea. pot fi introduse mai adinc sau scoase mai în afară, pentru a regla astfel din ce reacţia de fisiune nucleară în lant, din care rezultă un număr în ce mai mare de neutroni Rolul moderatorului este acela de a încetini viteza de deplasare a neutronilor, înlesnind prin aceasta acţiunea de bombardare a nucleelor. Moderatoarele utilizate în reactoarele cu neutroni lenji pot lipsi în cele cu neutroni rapizi. Reflectorui, care poate îi constituit din aceleași materiale ca moderatorul, are rolul de a reflecta către interiorul zonei active neutronii care tind să iasă în exterior, micsorind astfel pierderile de neutroni

Producerea,

transportul

si distributia

energiei electrice

13

Prin canalele practicate în reactor Și care vavensează zona centrală activă, trece agentul motor AM constitui heliu, mercur sau azot; acest agent răces 3 te reactorul absorbind energia

,

N

N

// :

A za —

—

N

f

Fe

Dai

Di

fe

3

|

TA

i

om

pt

oe

Fig.

4

7

SF

Re |

it

N

-

ATT fae

A

—

N

pi

AM

To

pl

2,5.

“4

Sectiune

printr-un

reactor

——

i

nuclear:

i — ecran de protecţie biologica din beton, fontă, and: 2 — reflector de grafit, apă sau apă grea; 3 — barele de uraniu îmbogăţit tn U5: 4 — barele de cadmiu sau bor pentru reglarea reacției de fisiune ; 5 — moderatorul din grafit, apă sau apă grea; AM — agentul motor! (bioxid de carbon, azot, apă etc),

termică rezultată o transportă mai

din procesul de fisiune atomică, o înmagazinează si departe către sala schimbătoarelor de căldură, unde

-o cedează altui agent motor.

Schemele

“după

natura

termice

ale unor centrale nucleare sînt de mai multe tipuri

agenţilor motori

care circulă în reactor si după

numărul

lor.

14

Instaiatii

electrice

în

clădiri

5. Producerea energiei electrice în alte feluri de centrale

a. Centrale eoliene. Pentru obținerea energiei mecanice o astfel de centrală folosește energia vînturilor, care punind

paletele

unei

elice

de

mărime

convenabilă

antrenează

prin

de rotaţie în mișcare

intermediul

unei axe şi al unor pinioane, un generator de energie electrică. Deoarece folosirea acestor centrale este condiţionată de frecvenţa, continuitatea, tăria si constanţa vînturilor, obţinerea energiei electrice cu acest gen de centrale este o soluție cu un caracter limitat, fără răs-

pindire.

b. Centrale cu motoare Diesel. Aceste centrale echipate cu motoare cu ardere internă folosind drept combustibil păcura sau ţiţeiul brut, sînt centrale în care randamentele sînt ridicate dar costul unui kilowattoră produs este ridicat. Pe lîngă acest dezavantaj păcura care este un combustibil superior, poate fi utilizată în alte scopuri, cu rezultate economice mult superioare. Acest fel de centrale se utilizează ca centrale provizorii de şantier sub forma grupurilor mobile sau pentru alimentarea obiectivelor industriale izolate precum si ca centrale de rezervă sub forma unităţilor fixe ; ele au avantajul că pot intra în funcţiune repede pentru a acoperi ia nevoie virfuri de consum ; în acest scop sînt conectate în sisteme energetice, dar acţionează o durată limitată. c. Centrale echipate cu turbine cu gaze. În figura 2.6 este dată schema de principiu a unei centrale folosind gazele combustibile si

functionind

in circuit

deschis.

Motorul

de pornire J pune in functiune agregatul compresor 2, care aspiră aer din atmosferă şi îl comprimă trimitindu-l în camera de ardere 5, unde ard gazele

combustibile ; rezultă gaze de ardere cu Fig. 2.6. Schema

de principiu

a unei

temperaturi sint

centrale cu turbine cu gaze, functio-

fiind

1 — 3 —

chis.

nind în circuit deschis:

motor de pornire; 2 — compresor; turbină de gaze; 4 — generator de

energie

electrică ;

5

dere,

—

cameră

de

ar-

conduse

apoi

foarte

ridicate.

si se destind

evacuate

în

Acestea

turbina

3,

în atmosferă ; cir-

cuitul de funcţionare este de tipul des. :

.

O parte a lucrului mecanic produs de turbină se consumă pentru antrenarea compresorului, care în funcţionare curentă nu mai este antrenat de motorul de pornire ci de turbină. Centralele, functionind în circuit închis, au în plus un recuperator de căldură pentru gazele care ieșind din turbină intră în compresor. Pe această parte a circuitului termic mai intervine si un răcitor, cu scopul de a asigura gazelor la intrarea în compresor, o anumită temperatură ; în acest fel se îmbunătățește randamentul de funcţionare a acestuia,

15:

electrice

energiei

si distributia

transportul

Producerea,

simplă, reduse,

Principalele avantaje ale turbinei cu gaze sînt: instalație ocupind un spaţiu redus, randamente ridicate chiar la sarcini instalaţie elastică urmărind cererea de energie.

Nu are prea mare răspîndire deoarece pretinde materiale speciale: rezistente la temperaturi ridicate pentru construcţia paletelor turbinelor, în contact direct cu gazele de ardere la temperaturi ridicate. 6. Exploatarea diferitelor cenirale în cadrul sistemului energetic

în Republica Socialistă România, toate centralele electrice au fost un sistem energetic. La acest sistem: interconectate, creîndu-se astfel sînt de asemenea legate centrele de consum : oraşe, combinate şi întreprinderi industriale, unităţi agricole și comerciale etc. în cadrul acestui sistem care cuprinde categorii diferite de centrale,

măsuri indici

se impune adoptarea unor realizîndu-se pentru ca

tehnico-organizatorice

de

exploatare,

tehnico-economici superiori, prețul de cost al energiei pe kWh produsă să fie cit mai coborit, iar investitia, folosită judicios, să poată

fi recuperată scurt.

Aceste

în

termen

măsuri

cît

mai

urmăresc

să

se obțină un pret de cost optim pentru energie, prin repartizarea judicioasă a puterii cerute centralelor, prin aplatisarea curbelor de sarcină, în scopul măririi numărului de ore de folosire a puterii maxime, printr-un raţional plan

de revizii și reparaţii de bază, întocmit

a utilajului

astfel încît să se

asigure

in

rintelor

consumatorilor.

N

.

deA

ra

putere

2.7

între nare

este

permanenţă

necesară

data

centrale, a

unui

A

.

acoperirii =

repartitia

într-o

sistem

rezerva

A

zi de

In

.

ce-

figu-

puterilor .

functio-

energetic,

la

Fig.

2.7.

Repartiția

24ore

20

16

12

8

4

2

economică

optimă

puterilor între centralele interconectate

,

—

, rundin sarcină Sistem preluată energetic dei

partea

hidoelectrice, fără lac de acumulare;

tea

de

ficare ;

jale

sarcină 3 —

preluată

partea

hidroelectrice,

partea

de

preluată

cu

de

centrale

sarcină

de

lacuri

centralele

2 — par-

de

preluată

de

centrajele

a:

în-

termo-

de

cen-

acumulare ; termoelec--

care sînt interconectate mai multe tipuri de centrale. Din diagramă rezultă că partea intii este preluată de centralele hidroelectrice fără lacuri de acumulare, care trebuie să functioneze la puterea maximă pe toată durata zilei pentru a nu se pierde nimic din energia disponibilă a cursurilor de apă respective. Partea a doua a sarcinii este preluată de centralele electrice de termoficare, a căror pro-

ductie de

energie

electrică

este

condiţionată

de

producţia

de

energie

a6

Instalaţii electrice în clădiri

termică ; prin urmare cantitatea de energie electrică produsă trebuie consumată integral căci altfel se pierde. Partea a treia este preluată de centralele hidroelectrice cu lacuri de acumulare, fiind sarcina cea mai mare, deoarece preţul de cost obţinut în aceste centrale este cel mai redus şi determină astfel, în cea mai mare măsură, scăderea prețului de cost mediu pe întregul ansamblu. Ultima parte este preluată de centralele termoelectrice mari şi mici, acestea din urmă functionind pe anumite perioade scurte si cu un număr corespunzător de agregate. O altă măsură tehnico-organizatorică şi anume aplatisarea curbelor de sarcină, se realizează prin urmărirea dezvoltării si planificarea func“ționării unor consumatori, în orele de gol de sarcină sau cu sarcină redusă. În această categorie intră în special consumatorii sezonieri : instapentru agregate de locale latii de aspersiune si irigații, exploatări i -constructii ete. O măsură stimulatorie pentru abonaţi este tarifarea energiei elec-

‘trice, cu anumite gie

raţional.

bonificatii, acordate

de ener-

celor care au un consum

7. Transportul și distribuţia energiei electrice

electrică

Energia

în

obţinută

centralele

clectrice

trebuie

să

asigure

trebuie electrică Energia "necesităţile energetice ale consumatorilor. transportată de la centrală pind la limita de proprietate a consuma‘torilor. Consumatorii si producătorii de energie electrică sînt legaţi între ei,

prin

toare,

căi

conductoare

datorită

efectului

de

curent.

termic,

La

trecerea

conductoarele

curentului

se

prin

încălzesc ; de-a

conduc-

lungul

liniilor au loc pierderi de energie electrică, care se transformă în energie

termică, împrăștiată în mediul înconjurător. Această energie picrduta “zrebuie produsă în centralele respective, peste cea necesară consumatorilor racordati. Energia electrică pierdută trebuie să fie cit mai Mică. Centralele de putere mică, avind un disponibil redus de energie, nu pot alimenta consumatori aflaţi la distanțe prea mari, iocniai pentru a se limita aceste pierderi. În aceste centrale, energia se obţine ia ten-siune joasă si de aceea, ea va fi distribuită consumatorilor aflați pe o rază de cel mult 1000 m prin linii de distribuţie de joasă tensiune

(fig. 2.8, a).

Centrala elecirică CE aflată în centrul de consum, alimentează con„sumatorii C printr-o rețea simplă de distribuţie radială. în cazul unor consumatori concentrați în anumite sectoare, se poate utiliza o schemă, care cuprinde în distribuţia sa radială puncte de ali-

“mentare

sectorizate,

legate

de

centrala

electrică

prin

linii

principale,

“Tără consumatori, numite fideri. Consumatorii sînt alimentati prin reţele -simple radiale din punctele de alimentare, așa cum arată schema reţelei

„de distribuţie în joasă tensiune cu puncte de alimentare din figura 2.8, b.

Fig. 2.8. Scheme

peniru rețele de distribuţie, pori

:

alimentare

și trans-

a — schema de distribuţie radială, de joasă tensiune; b — schema reţelei de distribuție de joasă tensiune, cu puncte de alimentare; c — schema unei reţele cu posturi de transformare, alimentate prin fideri de 6 kv; d — schema unei reţele cu staţii ridicătoare şi coboritoare şi cu linii de transport de înaltă tensiune; CE — centrală electrică ; F — fideri, linii de distribuţie fără consumatori racordati ; PA — punct de alimentare de sector; PT — posturi de transformare; SC — statii coboritoare de tensiune ; SR — staţii ridicătoare de tensiune ; S — stații de transformare ; LT — linie de transport de foarte înaltă tensiune; reţea de joasă tensiune, RIT —

se 710735 kr diy

1104

PT,

6704 4

RIT Phe

6/04Kv

B/O4K0

18

Instalaţii

Atunci cînd consumatorii se cu centrale electrice ce produc mai satisfac necesităţile, pe de siune, care devin prea mari si siune mai mică decît cea minim

pierderilor

în

care

prin

efect termic.

centrala

electrică

electrice

în clădiri

găsesc la distanțe mai mari, schemele energie electrică de joasă tensiune nu o parte din cauza pierderilor de tenlasă disponibilă la consumatori o tenadmisă și pe de altă parte din cauza

În această

produce

situaţie,

energie

se utilizează

electrică

la

o schemă

tensiune

înaltă,

energiei

de

de 6 000 sau 10 000 V (6—10 kV). Energia electrică este distribuită prin reţele de fideri la posturile de transformare PT aflate fie în incinta consumatorilor (fabrici, instituţii, blocuri mari de locuit), fie în centrul de greutate al consumatiei unei zone (fig. 2.8, c). Transportul energiei electrice pe linii de înaltă tensiune, prezintă. avantajul că la aceeaşi putere instalată, curenţii de transport sînt mai mici decît în cazul reţelelor de joasă tensiune si de aceca sint necesare conductoare cu secţiuni mai mici, iar pierderile, la rîndul lor, sînt mai reduse. Posturile

de

transformare

realizează

transformarea

tensiunea de 6 sau 10 kV, cu care a fost produsă

la

și distribuită pe fideri,

la tensiunea joasă a consumatorilor. în cazul cînd centralele electrice sînt amplasate în apropierea surselor de combustibili, energia, produsă tot sub tensiunea înaltă de 10 kV, este trecută prin staţii ridicătoare de tensiune unde, cu ajutorul transformatoarelor, tensiunea este ridicată ; apoi energia este transportată în condiţii economice la foarte mari distanțe, cu pierderi minime. În zonele de consum energia electrică este supusă unei coboriri de tensiune în cascadă, pînă la nivelul tensiunii necesare a consumatorilor

(fig. 2.8, d].

Energia produsă într-o centrală 10 kV, este trecută apoi prin staţia la tensiunea de transport de 110 kV.

hidroelectrică, în generatoare de ridicătoare SR, unde este ridicată De aici, prin linii de transport de

foarte înaltă tensiune LT,, LT» energia electrică este dusă multe regiuni ale ţării. La capătul fiecărei linii de transport, o

staţie

electrică

coboritoare

De la aceste staţii coboritoare, siune

de

35

kV

pina

la alte

de

tensiune

pornesc

staţii

S,

SC

de

la

110

linii de distribuţie

în

care

se

rire de tensiune de la 35 kV la tensiunea de distribuţie de înaltă tensiune de 6 kV se ajunge În

toate

Atunci

irebuie

să

cazurile

energia

arătate,

electrică

cînd consumatorii fie

asigurată

în

schemele

era furnizată

se

radiale

execută,

la

35

kV.

de înaltă teno altă

cobo-

6 kV. Apoi, printr-o la posturile de transși

consumatorului

sînt de o importanţă

continuu;

kV

realizează

formare PT, care aduc energia elecirică la joasă tensiune. figura 2.8, direcţie.

către mai există cite

arborescente dintr-o

deosebită,

în

din

singură

alimentarea

consecință,

linii

ce

Producerea,

transportul

si distribuţia

alimentare de rezervă. cente, nu mai satisfac

buclate,

ale căror

În si

contururi

energiei

18

electrice

aceste cazuri, schemele radiale sau arboresde aceea, se folosesc sisteme de distribuție

închise

permit

o alimentare

din

două

sau

mai multe direcţii. În cazul apariţiei unui defect pe una din alimentări, în mod automat sau chiar manual, se poate comuta cu ajutorul dispozitivelor speciale, alimentarea pe altă linie. Marile centrale electrice alcătuind sistemul energetic national sint astfel legate între ele prin linii de interconexiune, încit există în permanenta posibilitatea de transfer de energie dintr-o parte în cealaltă, cu scopul acoperirii unor nevoi accidentale. Aceste linii de transport şi distribuţie pot fi aeriene sau subterane. Cele mai multe sint aeriene, deoarece sînt mai ieftine, au o răcire mai bună si permit o densitate de curent (in amperi/mm?) mai mare. În centrele populate şi

locuri aglomerate însă, se preferă linii securitate cit şi din motive arhitecturale,

subterane,

atît

din

motive

de

Capitolul

CONSUMATORI

3

SI SARCINI

ELECTRICE

1, Sisteme de curent și tensiuni nominale folosite După felul curentului folosit, rețelele electrice se impart in: reţele curent alternativ si reţele de curent continuu. În reţelele de curent, alternativ, conform STAS 930-56, tensiunile nominale între faze, uniformizate în Republica Socialistă România, pen-

de

tru frecvenţa de 50 Hz, sînt.: 380, 500, 3 000, 6 000, 10 090, 15 000, 35 990,

110 000 si 220 000. Pentru tracţiune electrică si în alte scopuri speciale se pot folosi si reţele existente care funcționează cu alte tensiuni decit cele prevăzute. În instalaţiile miniere pentru extracția cărbunelui sînt de asemenea permise si rețele cu tensiunea nominală de 127 V între faze. În cazuri speciale în reţele locale din sisteme energetice regionale existente, în vederea dezvoltării acestora se admite și tensiunea de 1000 V între faze, acolo unde ea există. În locurile cu pericol de electrocutare,

de

exemplu

în

subsoluri,

la

lucrări

subterane

sau

în

reci-

piente metalice etc., este obligatorie folosirea unei tensiuni nepericuloase de 12 V, 24 V sau 36 V, cu atît mai mică, cu cit pericolul este mai mare. In tara noastră există însă si reţele functionind si cu alte tensiuni între faze, în afara celor arătate. Toate tensiunile nominale nestandardizate vor fi desfiinţate pe măsura ivirii posibilităţii, iar reţelele respective sînt trecute la tensiuni standardizate. Așa de exemplu, în unele cartiere ale municipiului Bucureşti sînt în funcţiune reţele cu tensiunea nominală de 110 V între fază si conductorul neutru, iar în alte părți ale ţării continuă sa existe și tensiuni de 208, 315, 5 000, 25 000 si 60000 V între faze. Rețelele trifazate, cu tensiune sub 1 000 V între faze, se execută fie cu patru conductoare — reţele de distribuţie de joasă tensiune de 380/220 V — fie cu trei conductoare, avînd tensiunea între faze de

500

V

sau

mai

mare.

Rețelele

cu

patru

fire

au

trei

conductoare

de

fază, al patrulea fiind conductorul neutru. Ele sînt cele mai folosite, prezentind mari avantaje economice în exploatare si investiţie. ' În această situaţie, motoarele electrice trifazate se racordează la cele irei conductoare de fază, legindu-se deci între faze la tensiunea de 380 V, iar lămpile si alți consumatori monofazati — motoare, resouri,

Consumatori

21

și sarcini electrice

frigidere etc. — se leagă între conductoarele de fază si conductorul neutru, deci la tensiunea 220 V. Rețelele de curent continuu, utilizate mai rar, se folosesc de obicei pentru deservirea unor procese electrochimice, pentru actionari electrice care necesită motoare de curent continuu, pentru încărcarea acumulatoarelor

etc.

În practică curentul continuu se obţine prin redresarea curentului alternativ cu ajutorul redresoarelor sau cu ajutorul grupurilor convertizoare, centralele electrice de curent continuu fiind tot mai rare. 2. Clasificarea receptoarelor sJectrice Orice aparat sau dispozitiv creat pentru a efectua un lucru mecanic sau o operaţie, folosind energia electrică, pe care o transformă într-o altă formă de energie, se numește receptor de energie electrică. Așa de exemplu, unele receptoare transformă energia electrică în energie mecanică de rotație, cum este cazul tuturor motoarelor electrice, altele în

energie

chimică,

ca de exemplu : băile de electroliză, galvanizare,

noplastie etc. Altele o transformă pur si simplu tot insă cu alte caracteristici decît cea primită.

în energie

galva-

electrică,

După felul curentului receptoarele electrice pot îi :

— de curent alternativ : lămpi, motoare, transformatoare etc.; — de curent continuu ; lămpi, motoare electrice de curent continuu, păi electrolitice etc. După felul tensiunii receptoarele electrice pot fi: — de înaltă tensiune — motoare cu tensiune de 5 kV pentru puteri mari ;

—

și

de joasă tensiune — majoritatea consumatorilor ;

--- de tensiune redusă : lămpi pentru iluminat de siguranță, unelte dispozitive speciale pentru lucrul în condiţii cu pericol de electro-

cutare.

După

scopul

în

care

sînt

utilizate

-— receptoare pentru iluminat ;

receptoareie

pot

fi:

— receptoare folosite în telecomunicaţii : radio, telegraf, telefon etc. ; ~~ receptoare folosite în transporturi ; —— receptoare generatoare de radiaţii cu lungimi diferite de undă:

aparate

—

electromedicale,

receptoare

de laborator

folosite

în

procedee

etc. ;

termice

—

cuptoare

termice ;

— receptoare folosite în procedee electrochimice : băi de galvanizare sau galvanoplastie, băi de electroliză, folosite la obiinerea pe cale electrochimică

—

a

motoare

clorului,

electrice

hidrogenului,

folosite

oxigenului

la acționarea

dustrie, construcţii, agricultură etc.

ete.;

diferitelor

utilaje

din

in-

NA

i)

Instalaţii electrice in clădiri

3. Clasificarea consumatorilor de energie electrică O locuinţă, un atelier, o întreprindere, un teatru, o fabrică, un combinat etc. este un consumator de energie electrică. Fiecare dintre aceşti consumatori are o instalaţie care cuprinde rețelele sale interioare și receptoarele sale de energie electrică. În locuinţe, energia electrică este folosită pentru a satisface nevoile celor care ocupă locuinţa. O întreprindere, o fabrică, un atelier, consumă energie electrică, cu scopul de a realiza anumite produse, bunuri sociale care sînt realizate pentru a satisface nevoile societăţii. Acestea ocupă în economia naţională o poziţie mai importantă sau mai puţin importantă.

Există

astiel consumatori

foarte importanţi,

a căror producţie

ocupă

un loc de frunte in economia naţională a unei tari, conditionind la rîndul lor producţia unor unităţi de mai mică importanţă. Așa de exemplu, producţia unui combinat siderurgic, cum este cel de la Hunedoara, Roman sau Galati, care furnizează tuturor întreprinderilor metalurgice prelucrătoare tagle, laminate, oţeluri etc., este un consumator de energie de cea mai mare importanţă. Încetarea alimentării cu energie

electrică

a

unui

asemenea

consumator,

nu

numai

că

împiedică

buna

desfășurare a producţiei sale proprii, dar produce perturbații si în activitatea tuturor celorlalte întreprinderi prelucrătoare. Economia natională ar suferi o pierdere mai mare sau mai mică, după timpul de stagnare a producţiei acestui combinat.

După felul în care trebuie asigurată continuitatea alimentării cu energie electrică, consumatorii se impart in: consumatori de categoria I, „de categoria a [l-a si de categoria a III-a. Consumatori de categoria I. În această categorie intră consumatorii cei mai importanți, pentru care întreruperea alimentării cu energie electrică atrage dupa sine : dezorganizarea producției proprii, perturbări în activitatea de producție a altor întreprinderi, sau chiar a centrelor mari populate, defectări grave ale echipamentului şi utilajului industrial, precum și punerea în pericol a vieţii personalului operator. Sînt cuprinse în această categorie: marile întreprinderi şi combinatele siderurgice furnale, cuptoare), întreprinderile si combinatele chimice, instalații miniere sau petroliere etc. Pentru acești consumatori, se aleg asemenea scheme, care să prevadă o dublă alimentare, de la două surse diferite, cu posibilități de comutare automată a alimentării. Consumatori de categoria a II-a. În această categorie sînt cuprinse unitati productive importante, pentru care întreruperea alimentării cu energie electrică atrage după sine stagnarea producţiei dar nu se periclitează nici viata personalului operator si nici starea echipamentului industrial.

Consumatori

şi sarcini

electrice

23

În această categorie intră majoritatea fabricilor prelucrătoare, de încălţăminte, ţesături, confecţii etc., săli de spectacole sau concerte, instituţii sociale, de cultură, de învățămînt etc. Alimentarea cu energie a acestor consumatori se realizează de la o singură sursă, fiind însă prevăzută o alimentare secundară fie printr-o legătură de rezervă făcută înaintea întrerupătorului general de pe racordul de alimentare, fie printr-o sursă auxiliară de energie, constituită dintr-o baterie de acumulatoare sau dintr-un grup electrogen, atunci cînd această soluţie este economică.

Consumatori

matori

mai

perturbații

puţin

de categoria

a III-a. Această

importanţi,

importante

de

la care

natură

categorie

întreruperea

economică

sau

cuprinde

alimentării

socială.

De

nu

consu-

produce

asemenea

stagnarea alimentării cu energie electrică nu periclitează viata oamenilor. În această categorie intră întreprinderi mici, ateliere, locuinţe, cluburi etc.

4, Determinarea puterii instalate și cerute de consumatori

sau

Instalaţiile mai

mare

determinat

electrice de

ale

consumatorilor

receptoare,

şi ca atare

fiecare

o anumită

dintre

putere

cuprind

acestea

nominală.

un

număr

avînd

Această

un

mai rol

putere

mic

bine

no-

minală stă scrisă pe placuta indicatoare a respectivului receptor şi este puterea utilă (de ex. puterea dezvoltată la axul motorului). Totalitatea puterilor receptoarelor alcătuiește puterea instalată a consumatorului, notată în general cu P;. Astfel, în cazul in care un consu-

mator are un atelier, al cărui iluminat este realizat prin 20 lămpi fluorescente, avînd fiecare cîte 40 W, puterea instalată pentru iluminat Pi

este :

Pj, — 20 - 40 = 800

Dacă in acest de 7 kW fiecare, ‘masini de găurit,

de 1,5 kW

W = 0,8 kW.

atelier sînt instalate trei strunguri cu putere instalată două freze cu putere instalată de 3 kW fiecare, patru avînd fiecare cite 5,5 kW si două polizoare cu motoare

fiecare, puterea instalată a atelierului, pentru forță

P;,

este :

Py=3-742-34 4-55 + 2.1521 + 6 + 22 4+ 3 = 52 kW. Considerind acum în atelier este :

Pi

=

atit iluminatul

Py

+

Py =

cit si forta,

08

+

52

—

puterea

52,8

instalata

totala

kW.

La rîndul său, fiecare dintre receptoare are un anumit randament, după mărimea, puterea si tipul său, ceea ce duce la un randament mediu pe întregul grup de receptoare, "m. Pe de altă parte instalaţia prin care sînt racordate receptoarele, are si ea un randament %%, determinat de

24

Instalaţii electrice în clădiri

materialele din care este realizată, de felul în care sînt răcite conductoarele, de starea si felul izolatiei, de distanţa dintre conductoare etc. Dacă se tine seama de aceste randamente si de puterea instalată 2; sursa trebuie să furnizeze o putere mai mare, dată de formula: Pj

P furnizată

Intr-un

toate

de

tan.

proces

receptoarele

simultaneitate, Acest

tehnologic,

tehnologic

să

care

coeficient

după

lucreze

felul

de

nu

Mm

este

in

același

probabil

caracterizează

simultaneitate

atelierului,

+ Ne

după

timp.

puterea

ca toate

Se

variază,

utilajele

si deci

funcţionează

simul-

definește

ce

după

specificul

un

natura

ramurii

coeficient

procesului

industriale

din care face parte atelierul, după înzestrarea tehnică a acestuia, după natura produselor etc. Coeficientul de simultaneitate C, este subunitar și exprimă procentul din puterea instalată care funcţionează în același timp; se exprimă prin relaţia :

Py

C, = Py unde : P; este suma puterilor instalate care funcţionează simultan ; P, — puterea totală instalată. Unele dintre motoare constituie o rezervă, care intră în procesul

nologic la o avarie

a motoarelor

de bază,

sau pe durata

efectuării

teh-

revi-

ziilor periodice sau reparațiilor capitale ale acestora. De exemplu, într-o staţie de pompare, sînt montate pompe de rezervă care nu funcţionează în mod obișnuit. Aceşti coeficienţi de simultaneitate variază foarte mult si sînt dati în tabele, în funcţie de ramura de producţie, de genul atelierelor ete. Pe de altă parte, trebuie să se ţină seama că motoarele, chiar dacă sînt în funcţiune, pot să nu fie încărcate la puterea lor nominală, co-

respunzătoare mersului în plină sarcină. Așa, de exemplu, un strung pornit poate să meargă în gol, în perioadele în care strungarul face verificări dimensionale, repetă cursa de aschiere sau face alte operaţii. Însuşi efortul maşinii variază, deci încărcarea motorului, după natura materialului ce se așchiază, după unghiul de atac al cutitului etc. De toate

acestea se tine seama printr-un coeficient de încărcare gradul de încărcare al motorului

unde : P, este puterea reală ;

P,

—

:

puterea nominală în funcţiune.

C;,

care exprimă

Consumatori

23,

şi sarcină electrice

Cu aceşti doi coeficienţi blice devine :

Pe

Ordonată

=

CL,

Cum

de

consumator

rețelei

pu--

Pi

.

Ma

Ne

altfel, aceeași formulă devine :

li p

c

Cy

Raportul

cerută

Pe

puterea

-

se notează cu C,

Ay

Ne

1

şi se numeşte

coeficient de cerere.

coeficienţii de simultaneitate și de încărcare

sînt foarte greu de-

determinat, date fiind conditiile extrem de diferite necesare stabilirii unei aprecieri cit mai apropiate de realitate, din activitatea practică a fost. mai ușor să se determine valori globale pentru coeficientul de cerere.. Astfel, au fost întocmite, pe baze statistice şi pentru valori medii, tabelecu coeficienţi de cerere, care pot fi găsiţi în literatura de specialitate, Metoda coeficientului de cerere este aplicabilă în întreprinderi ale au un număr mare de motoare de putere recăror secţii productive

lativ redusă.

Pentru întreprinderile în care motoarele au puteri mari, prin metoda. coeficientului de cerere se obţin rezultate nu întotdeauna juste. în acest

caz se utilizează o metodă bazată pe doi coeficienţi stabiliți și ei statistic, dar cu posibilităţi de compensare. În acest caz puterea

cerută

de consumator

P,=b-P,

unde

te

se obține

cu relația :

Pas

:

b si c sînt coeficienţi luaţi din tabela 3.4 3 P; — puterea instalata totala ;

P,,—

număr k din motoarele cele mai puterea instalată într-un dere. Valoarea indicelui k este întreprin sau mari din atelier

Sa

3.5 motoare. Asa cum rezultă si din tabela 3.1, coeficienții b şi ce stabiliți statissa tic, pe baza experienţelor practice, țin seama de felul atelierului în întreprinderii, de felul si volumul producţiei, de iehnologia aplicată producție, de seria produselor etc. De aici se vede că valoarea coeficientului b scade o dată cu scăderea volumului producţiei și cu scăderea tehnicitatii procesului tehnologic. Acelaşi lucru se poate spune si despre coeficientul c,

KS a

Instalaţii electrice in clădiri Tabela Valorile

coeficienţilor

5

și c

pentru

diferite

categarii

de

consumatori

b Atelier de prelucrare la cald a metalelor, cu o productie de mare serie, pe

banda Dispozitive

de

nare individuală şinilor-unelte

actio-

ductie

de

banda

mare

serie,

pe

Ateliere de prelucrare a metalelor cu productie de se-| rie mică și individuală

Mecanisme

pompe,

grupuri

motor-generator,

Săli

Da

Macarale

putere)

A

trans-

de transport continuu de

reparaţii «de

(în P

cazane,

si

liere mecanice

funcţie

raportate

cos

Li

de caleul

0.26 ,

0.50 ,

0,65 ;

0,14

0,50

0,50

0,14

0,40

9,50

0,65

0,25

0,80

0,40

0.40

0,75

0,06

0,20

0,50

0,09

0,30

0,50

0,18

0.30

0,50

,

a ma-| Ateliere de prelucrare la pentru|rece a metalelor, cu o pro-

‘prelucrarea metalelor

Ventilatoare, misii

3.1

la

Ateliere

de

ateliere

montaj,

de

ate-|

de turndtorie

Laminoare

ia

~

La stabilirea puterii Pi, , se aleg dintre toate motoarele instalate un număr de 3—5 motoare, care avînd cea mai mare putere proprie instaiată, constituie receptoarele individuale cu cel mai mare consum de energie. Aceste receptoare solicită la pornire puteri si curenţi mari. Exemplul de calcul ‘8 secţie de lăcătușărie cu

motoare

de

4,5

kW,

3.1. Un atelier industrial dotată cu patru polizoare două

grupuri

de

sudură

de prefabricarea instalaţiilor are cu motoare de 1,7 kW, 4 prese cu

putere

instalată

de

10

kW,

patru aeroterme de 0,6 kW, două masini de găurit cu motoare de 4,5 kW si alte două cu motoare de 3 kW, două pompe cu motoare de 2.8 kW fiecare, două strunguri cu motoare de 7 kW fiecare. Atelierul are o producţie de serie mică de articole tehnice necesare şantierelor. Factorul de putere de calcul este cos gp = 0.58. Cum dispozitivele de acţionare a maşinilor unelte sînt individuale, atelierul ‘se încadrează între ateliere de prelucrare a metalelor cu producție de serie mică

Şi

individuală ; din

tabela

3.1

rezultă

valorile:

b

—

0,14

sic

=

0,4,

Consumatori

$i sarcini

27

electrice

Se aleg, pentru determinarea puterii Pin, 4 motoare cu puterea cea mai mare. Acestea sînt: 2 grupuri de sudură de 10 kW si 2 strunguri a 7 kW, Cu acestea

puierea

cerută va fi:

Pin Pi, = b+» Pit

(2-10) + 0-7)

= 34 kW

c Pi,= (0,14 - 81,8) + (0,4 : 34) = 25,1 kW

5. Determinarea consumului de energie Consumul de energie in ateliere si uzine, pe o anumita perioada de functionare, se determina pe baza consumului specific. Cu ajutorul acestui indice, se poate aprecia măsura în care instalaţiile sînt exploatate economic, putindu-se analiza acest lucru, comparativ cu

alte

unităţi

similare.

Reducerea

consumului

specific

atrage

după

sine

economii importante în exploatare, determinind o importantă economie la preţul de cost. În același timp o parte din energia electrică poate Ti folosită pentru producerea unor bunuri suplimentare.

Energia consumată pentru a produce un volum oarecare de bunuri X ‘este exprimată matematic printr-o formulă simpliticată : W—a + bă;

unde

:

W este energia consumată ; a si b — constante pentru unitatea respectivă ;

x

—

cantitatea de bunuri produse.

Aceeași expresie mai poate fi scrisă si astfel : I

Wo este raportul obținută cu această

.

dintre energia consumată si valoarea producţiei energie, adică energia consumată pe unitatea de

produs — deci consumul specific de energie. Pentru ca acest consum specific să fie cit mai de vedere matematic, mai multe posibilităţi : — producţia obținută X consumul specific de energie 1

primului termen, ay — stante

constanta

a

a termenului

mic, există din punct

trebuie să fie cit mai mare, Wy va fi cît mai mic (X este

în care caz, la numitorul

);

trebuie

să

fie

cit

mai

mică

in

cazul

păstrării

con-

b ;

— constanta b trebuie să fie cît mai mică. Constanta a este o parte a consumului de energie,

tatii respective, independentă sumează consumul de energie

de la

volumul mers în

de gol

a secţiei sau uni-

produse obținut. al utilajelor Wa,

Ea înconsu-

Instalaţii electrice în clădiri

28

mul de energie pentru regimuri nestationare, W, (încălzirii ale căptuselii cuptorului electric după o perioadă de nefuncţionare, energia necesară accelerării maselor în mişcare rotativă, ca universale de strung etc.)

şi

consumurile

tie etc.). Deci :

W,

auxiliare

serviciilor

a=W,

+W,

ventila-

încălzit,

(iluminat,

+ Ws.

Reducind la minimum mersul in gol, organizind rational productia, fluxurile tehnologice, aprovizionarea etc., se poate acţiona pentru scăderea termenului a. Valoarea constantei b este dependentă de volumul de produse ce trebuie obținut, fiind proporţională cu energia ce se consumă pentru obţinerea acestora. Acest termen se poate micșora, prin alegerea unor regimuri tehnologice raţionale, cu randamente ridicate, prin economia materialelor şi a lucrărilor cu mare consum de energie. Volumul producţiei X constituie principalul element care determină scăderea masivă a consumului specific de energie Wo. Cu cit volumul producţiei X este mai mare, cu atit se micșorează consumul specific. Acest lucru reiese din însăşi formula matematică a acestuia:

Wea.x

În consecinţă, luînd toate măsurile de a mări volumul producţiei, păstrind constantă energia consumată sau chiar micsorind-o, consumul specific se micşorează. Consumul de energie se mai poate calcula și pe baza consumului specific,

concretizat

în

indici

indici sint dati in iiterai tabela 3.2 sînt dati indicii

de

de

consum

specific

aproximativi;

acesti

specialitate pe specific de industrie. În de consum specific pentru anumite produse.

cusum

specific

[ci

[ap]

&

zl

si a bane &ie

Tabela de

Industrie

Fabricarea

artificiale Fabricarea

Măcinarea

Ghiaţă

matasii hirtiei

griului

artificiala

Pielărie Cherestea (pe m’)

energie kWh

Industrie

Filaturi de bumbac 'Pesătorii de bumbac

rie

1,45 i | |

5 15

—2

6,05 —0,07

0,048

G4 10

—O0,5

| |

de

de

Topirea aramei

|

Topirea

bronzului

Topirea plumbului carbidului Fabricarea

Fabricarea

pe

kg

produs

fontă

Fabricarea otelului special de scule

| |

3.2

aluminiului

II

—

0,3

—

0,2 —

18

0,35 0,45

0,2 — 0,35 —10 Q

30

:Constunatari

şi sarcini electrice B r

Cunoscindu-se von sumul specific iW o Gust in unităţile caracteri stice ramurii indust riale Can

titatea de energie co nsumată cu formula : Exemplul

cu

motoare

Prese

cu

electrice

du-se

cu

WX.

de

de

motoare

de

seama

309

de

22 W

calcul de

3.2.

KW,

cite

trei

fiecare.

7

coeficientul

într-un

atelier

strunguri

kW.

SA

de

se

CU

Iluminarea

29

din

mecanice

motoare

există

de

atelierului

calculeze

puterea

cerere

Tinind

seama

da Cor, puterea pentru

Puterea

ceruia

entru

55)

ceruta pentru

ituminat

4

cîte

se

corută de

două

mașini

55

EW

de

acest

realizează

forţă

Coy,

de

fiecare prin

10

atelier,

cara

găurit

și

&sie

trei

lămpi

tininegal

(3-7);

totală

fortă

va

este -

Pa => 10-03 = 3 kw.

iluminat,

Pui = Ca

atelier

3+

aprecia

Pot= Cops Pip 05 + 419 = 2544 RW,

instalata

Acest

+

oaie

Pir = 44 + 165 + 21 = 419 KW.

Puterea

Puterea

(2-22)

si producţia X

Wy.

ja instalația 0,6 iar la lumină Cel cu 0,9, Puterea instalată în instalația de forță asta -

Pip=

tabele)

respectiy

cerută

pe

țin înd Ey

Py

atelier

seama

de

Ca, €

este:

= 00.8 p entru

forta’

si;

lumind

agite -

764 kW, întră

în Categoria atelie ‘ductie de serie mic relor 2 prelucrar ă și individuală, cu disp Zliive ude acț e a metalelor cu pro“Şinilor, Deci, dacă ionarea individua se calculează putere lă a maa necesară pe baza coeficienţil or, atunci 4 b = Dia şio — 0,4 si

“Acestea

irei

În aceasiă

Pip

cele

motoare

80-29-40.

Mai

de

mari

7 KW

Pip situaţie -

si

55) + (3-7)

motoare

două

situaţie.

“situatia

motoare

de

(2-55) + (8. 7)

Pop = b+ Pig + e. Pa

Rezulta deci -da cerere Cp = a daua situaţie,

cele

(04

= ai ky. 7

de

kw 5

sj

5,5 e

99 joy.

kW şi luînd obtine :

dintre

410) + 04. 39)

Por= 6 + 198 — 188 ww. 7

că, în prima situaţie , unde mate 0,6, a rezultat O putere cerută puterea rezulială a fest da 18,8

folosit coeficientul pe cînd în cea de

¢

Şi

Considerind

decît

Aceasta se explic ă prin faptul că aces cocficient da mare : valoarea car ere de de 045 este mai apropiată toarelor i fiind deoarece mic, simultaneitatea Probabil unctio

nare

0,6

în

este

prima prea

numărul moeste mai mică,

30

Instalații electrice în clădiri

6. Tarifarea energiei electrice Întreaga cantitate de energie electrică livrată consumatorilor este înregistrată la punctul de alimentare al fiecăruia, cu ajutorul contoarelor electrice. Evidenţa cantităților de energie electrică este necesară, înainte de toate, pentru decontarea costurilor energiei, între întreprinderea de ex-ploatare a reţelelor publice, care furnizează energia electrică si consumatorul care folosește energia înregistrată. Evidenta cuprinde atit energia activa cit si energia reactivă, care pentru tarifare este tot atit de importantă ca si prima, îndeosebi pentru: aplicarea penalizărilor (majorărilor) sau a bonificatiilor. Majorările sau bonificaţiile se acordă în funcţie de factorul de putere ce se realizează în instalația consumatorilor. Majorarea se aplică pentru un factor de: putere mai mic decit cel fixat de întreprinderea furnizoare de energie:

și de normativele în vigoare, care este pentru realizarea unui factor de putere

cos q — 0,75, iar bonificatia, mai mare decit acesta.

Pentru o grupă de consumatori, evidenţa energiei livrate are si o: altă semnificaţie. Întreprinderea furnizoare livrează energia pe baza. unor planuri de producţie aprobate, Evidenţa energiei electrice trebuie să asigure posibilitatea unui control asupra respectării condiţiilor fixate: de întreprinderea furnizoare. Evidenţa, care are ca scop determinarea cantităţii de energie livrata consumatorilor, pe baza căreia se face decontarea costurilor,, se numește evidenţă de calcul. Locul de instalare a contoarelor destinate măsurărilor se fixează de:

către întreprinderea furnizoare în conformitate cu ,,Prescriptiile pentru proiectarea si executarea coloanelor de alimentare cu energie electrică a blocurilor de locuinţe“ si cu Normativul 1.7—68 privind instalaţiile: electrice (de utilizare) pind la 1000 V, în construcţiile civile si industriale. Pentru îmbunătăţirea factorului de putere, cu scopul de a evita pe-

nalizările, se folosesc măsuri tehnico-organizatorice, precum şi anumite: mijloace, cum sint condensatoarele siatice. Notind cu W, indicaţia contorului de energie activă pe o durată anumită, de exemplu, o lună, si cu W,, indicatia contorului de energie reactivă în același interval de timp, factorul mediu de putere pe intervalul de timp ales este :

Majorările

măsurată.

sau

bonificatiile

se

aplică

costului

energiei

pe

perioada:

Capitolul

ALIMENTAREA

mai

Transportul

4

REȚELELOR ELECTRICE LA CONSUMATOR

energiei

electrice

la distanță

DE JOASĂ TENSIUNE

se face la tensiuni

mari, cu cit distanţa si puterea transportată este mai mare. Alimentarea consumatorilor cu energie electrică la tensiuni

înalte.

nu este practic posibilă. În consecinţă,

tensiunii, cu una sau mai ajutorul transformatoarelor,

mare.

apare

necesitatea

multe trepte, coborire montate în staţii sau

În afara transformatoarelor sigură

si continuă

sau altor echipamente cu energie

foarte:

coboririi.

ce se realizează cu posturi de transfor-

transformarea energiei, în posturile de transformare de distribuţie, de comandă și instalaţii auxiliare.

Alimentarea

cu atît

electrică

electrice pentru:

există

si

instalaţii.

depinde

de

ale-

gerea corectă a unei scheme potrivite pentru alimentarea consumatorului, de numărul și de amplasarea posturilor de transformare, de schema lor de comutare, de alegerea metodelor si a echipamentului de protecţie: a elementelor postului etc. Schemele de distribuţie și alimentare se aleg în funcţie de importanta consumatorilor. De exemplu, pentru consumatorii din prima categorie, este necesar a se alege acele scheme, care pentru asigurarea unei alimentări continue, au prevăzute circuite de rezervă, folosindu-se, de:

asemenea, si scheme speciale cu conectarea automată a rezervei. După sursa de energie la care se racordează consumatorii există două

mari categorii de alimentare : — alimentarea de la o centrală electrică proprie, care poate furniza energie numai consumatorului respectiv sau poate fi și interconectată.

într-un sistem energetic ; —

alimentarea

treprinderi speciale, Întreprinderile

din

se

reţelele

publice

alimentează

de

dintr-o

distribuţie, centrală

cînd nu există posibilitatea racordării la un sistem cînd procesul său În acest caz este

exploatate

proprie

numai

energetic,

de

în-

atunci

sau atunci

tehnologic necesită mari cantităţi de abur industrial. mai economic si deci justificat, să se construiască o:

centrală electrică proprie de termoficare,

racordată la sistemul energetic..

ca

be

Instalaţii electrice în clădiri

om energetic, in general, interconectarea centralei proprii într-un a acesrațională mai e exploatar o are avantaje foarte mari, permitind ii cu alimentăr atea continuit de şi siguranţă de mărite teia, in condiţii energie electrică a consumatorului. Cea mai generală însă dintre soluţii este aceea a alimentării consumatorilor din reţelele publice, numărul acelor care au centrale proprii fiind mult mai mic. In

lutiei

ceea

priveste

ce

ţină

să

trebuie

distributia

seama

de

interioară

repartiţia

la

legat de aceasta de densitatea sarcinii. De obicei, se poate alege soluţia cu o distribuţie tensiune,

atunci

cînd întinderea

nu este

de receptoare

prea

suprafeţei

mare

(de

ocupată

exempiu

alegerea

consumator,

teritorială

1.3

de

a

receptoareior

interioară

consumator

km?)

de

so-

și

joasă

și deci

si la densități

pe 1 km”. de sarcină, ce nu depășesc 300 kVA e depășește această valoare si în distribuit sarcinii Cind densitatea mai mare, atunci distribuţia suprafaţă o ocupă orul consumat timp acelaşi oare. Pierderile de cnersatisfăcăt cu curent de joasă tensiune nu mai este

crescind prea mult,

gie (si de tensiune)

o dată cu acestea

creşte si con-

mai sumul de metal pentru conductoare, care trebuie să aibă secțiuni în mici. fie să energie) de mari pentru ca pierderile de tensiune (deci curent cu i distribuți unei alegerea abilă această situaţie este recomand „de înaltă tensiune (6 ; 10 sau chiar 15 kV). Alegerea tensiunii în reţeaua de distribuţie interioară mai depinde de tende procesul tehnologic, de mărimea puterii motoarelor și implicit siunea acestora. Astfel in normativul 1.7—68 se prevede că pentru puteri peste 200 kW se

| il

[i

PT

Fig. 4.1 Consumator racordat la centrala electrică proprie

de joasă tensiune.

pată

cu mai

multe

tea functionind,

folosesc motoare de înaltă tensiune.

in figurile ce urmează sînt date scheme soluţiile cu cende alimentare cuprinzind trală proprie sau cu alimentare din sisteme energetice. Consumatorul care nu ocupă o suprafaţă Mare și nu este de categoria I si a ll-a, se alimentează dintr-o centrală proprie, legată

distribuţie

la reţeaua

sa de

în rezervă,

în revizie

de

joasă

siune (fig. 4.1). Centrala electrică este generatoare cu tensiuni de 0,5 kV, unele dintre

altele fiind

ten-

echiaces-

sau reparaţie capitală.

Această soluţie, astăzi, cînd în tara noastră există un sistem energetic foarte dezvoltat, este utilizată din ce în ce mai rar și numai pentru alimentarea unor consumatori izolaţi, imposibil de racordat în sistemul energetic; alimentarea aceasta este o soluţie temporară, cu o durată limitată. În figura 4.2 este arătată schema de alimentare a unui consumator de la o centrală electrică proprie, echipată cu generatoare de înaltă tensiune de 6...10 kV, avînd staţie de transformare proprie SDP, în care se realizează o coborire a tensiunii de la 6...10 kV, la 0,4/0,23 kV, tensiunea

„Alimentarea

rețelelor

electrice

de joasă

tensiune

la consumatori

33

reţelei de distribuţie la care este racordată staţia centrală de distribuţie. În centrală tabloul general este prevăzut cu două secţiuni 1, legate între ele cu o cuplă 2, fiecare secţiune primind cite un racord de alimentare. Staţia poate funcţiona cu un racord de alimentare, celălalt fiind în rezervă ; toate receptoarele celeilalte secții sînt alimentate din secţia al !

CE

——

oo

“|

7,

6-10 Kv

fool |

CONISUPTONOTT

94/023

|

/

za Jt OF Kit

SDA Fig.

4.2.

Consumator

alimentat

de

la

o

centrală

electrică

proprie cu generatoare de înaltă tensiune, prin două racorduri de alimentare si sistem propriu de bare sectionat cu cuplă : 1 2

— —

întrerupător automat în staţia proprie si la tabloul general; cupla; M — motoare electrice; SDP — staţie de distribuţie proprie ; CE — centrala electrică. |

cărui racord este în funcţie, În cazul scurtcircuitului pe un racord, se comută alimentarea pe celălalt. În cazul scurtcircuitului pe secţie, este întreruptă numai funcţionarea secţiei de bare defecte. Centrala poate debita energie electrică și altor consumatori sau si sistemului energetic. Schema reprezintă o siguranţă sporită în alimentarea față de cea de la figura 4.1. În figura 4.3 se arată alimentarea unui consumator racordat la două centrale proprii de înaltă tensiune ; fiecare centrală îl alimentează prin cite o linie în joasă tensiune. Siguranţa si continuitatea alimentării este mai mare. În figura 4.4, a se arată o schemă de alimentare a unui consumator, dintr-un sistem energetic existent. Alimentarea se face printr-o linie 3, prevăzută cu întrerupătoarele 2 si 4 atît în staţia sistemului, cit si in postul de transformare de la consumator 5. În cea de a doua variantă (fig. 4.4, b) s-a înlocuit întrerupătorul 4 din postul de transformare 5 cu un separator de sarcină 6, deoarece în cazul defectarilor, atît ale fiderului de alimentare 3 cit si ale echipamentului postului, declanșează întrerupătorul 2 al staţiei sistemului, asigurindu-se în orice caz limitarea avariei ; în acest fel se face și o economie în in-

vestitie,

sarcină,

întrerupătorul

in figura

fiind

mult

mai

4.5 staţia de distribuţie

scump

decît

a consumatorului

un

separator

SDC

de

este legată

la sistemul energetic prin doi fideri F,, F» cintre care unul de rezervă; acesta poate asigura astfei o continuitate sporită a alimentării fata de schema cu un fider, utilizată la consumatorii de mică importanţă. 3 —

Cc. 521

Instalații electrice în clădiri

_

LEA

AY

EMI Ky

i d i

G 4/083kv,

2 oo,

% fst Ht 0

LEE.

;

é

ESO Ke |

1

An.

24, 2234

My

Fig.

4.3. Consumator racordat la două centrale electrice proprii de înaltă tensiune :

CEA

şi

CEB — formator

centrale electrice de la 6.10 KV

de 6/10 kV cu la 0,4/0,23 kv.

¢

4

trans-

8-10 ky,

1 2.

5

a,

o

1

2

Fig.

|

4.4.

energetic,

Schema

pentru


, PTs, iar cablul 3, zerva se realizează printr-o linie

introduce

în

toate

posturile,

prin

cu separatoare deschise.

La

unuia

avaria

un

cablul

număr

1

posturile PT, PTs, principală comună,

bare

colectoare de

cabluri

cabluri

restrîns

de

de

posturile

PT; si cablul

PT. Re2, ce se

speciale,

prevăzute (1

sau

3),

după

care

se

alimentare

se separă prin acţiunea întrerupătorului aflat în SCD. Se intii separatoarele de pe racordul de rezervă — cablul 2 —

cablul defect cuplează mai

la toate

4.8

două

cele

dintre

alimentind

posturile

ce se alimentau

din

fiderul

defect,

anclanșează întrerupătorul cablului 2 — rezervă — în SCD. În felul acesta, posturile primesc tensiunea din linia de rezervă. În figura 4.9 este dată schema radială cu anclanşare automată a rezervei (AAR), in care fiecare post de transformare este alimentat din circuite si secţii diferite de bare. La apariţia unui defect pe unul din

fiderii

de

clanşează

A

alimentare la

și,

comanda

B,

sau

automată

întrerupătorul a AAR,

secţiei

sau

/,

cuplă

întrerupătorul

Ig

3,

de-

an-

clanșează, restabilind alimentarea prin fiderul bun. AAR este un sistem complex si automat de relee, actionind în caz de defect asupra întrerupătoarelor, cu scopul de a conecta pe cele aflate în rezervă, comutind astfel! alimentarea pe racordul aflat în rezervă. Elementul de pornire este comandat fie de protecţia racordului principal, fie de contactele auxiliare ale întrerupătorului racordului principal, fie de un element principal — de exemplu releu de tensiune minimă — aflat pe barele asigurate.

i= ii dili a alten . OLD

Fig.

TTT

4.8

Schema

electrică 1,

cu

linie principală

2,

3

—

cabluri posturi

7

E

aS)

cat

I

aL 2

& Rb

:)

O :©

liniile

tis

de alimentere principale

de de

comună,

cu energie

separate

si o

de rezervă :

alimentare; PT,...PT; transformare.

—

Alimentarea

rețelelor electrice de jcasd tensiune

la consumatori

37

Anclansarea automată a rezervei trebuie să îndeplinească mai multe condiții, dintre care principalele sînt : — să fie cit mai rapidă pentru a împiedica întreruperea funcționării receptoarelor ; — să se producă numai după deconectarea racordului principal de alimentare, defect ; defecte persistente ; — nu trebuie să funcţioneze decît o data. Anclanşarea automată a rezervei constituie unul din mijloacele de automatizare a sistemelor energetice. Anclansarea are drept scop asigurarea continuității alimentării cu energie a receptoarelor ; ea este o operaţie prin care se realizează comu-

SE.

Sih

A

\ fe i

‘A ;

Sectia22

Fig. sare

5

n

| sete 2”

aka

4.9. Schema radială cu anclanautomată a rezervei (cu sistem AAR):

SE — sistemul energetic; A, B — linii de alimentare ; 4 Tp — întrerupătoare ; 3 — întrerupător cuplă longitudinală; PT — posturi de transformare.

2

linii

ve

de

alimentare.

tarea rapidă a alimentării de pe o linie normală ce s-a detectat, pe o line aflată în rezervă, sub acţiunea instantanee a dispozitivelor de protectie. În figura 4.10 este arătată o schemă in H, folosită pentru consuma-

tori importanţi,

ea

put ind fi utilizată numai

laa aliment ările cu linii duble ;

permite multe posibilităţi de funcţionare în caz de avarie. Cu ajutorul cuplei 2 pot fi separate oricare cin secţiile de bare I sau îl în caz de defect, comutindu-se în același timp alimentarea pe racordul secţiunii respective de bare.

Este

posi! bi} ca un

primească sau

Instalații electrice în clădir

:

28

B,

bilitate.

tensiune

fiecare

transformator

din

din

sistem

pe

al acestui

oricare

transformatoarele

Ty

din

racord,

liniile

sau

To,

de

de

exemplu

avînd

7),

alimentare această

să

A

posi-

continuitatea Prin aceste posibilități de manevră se mărește mult si siguranţa alimentării. Schema mai are o variantă, cu transformatoarele J, şi Ty legate pe partea liniilor de alimentare, adică înaintea punctelora și b. Din schemele arătate, reiese că pentru consumatori din ce în ce mat

importanţi

se

folosesc

de investiţie din ce mobilitate sporite

în

scheme ce

mai

din

mari

ce

dar

în

ce

si cu

mai

complexe,

o stabilitate,

cu

costuri

siguranţă

și

Capitolul

INSTALAȚII

ELECTRICE

6

INTERIOARE

DE

A. CLASIFICAREA TNCAPERILOR DIN PUNCT DE VEDERE AL DE INCENDIU

LUMINĂ

ȘI FORŢĂ

SI A CLĂDIRILOR PERICOLULUI

La executarea lucrărilor electrice la consumator, trebuie să se ţină seama de natura şi starea fizică a atmosferei în care se montează aceste instalaţii în măsura în care procesul tehnologic poate să genereze explozii sau incendii.

În funcţie

de

pericolul

de

in-

Tabela 5.1

'cendiu, sînt necesare anumite materiale, aparataje, dispozitive etc. şi o anumită tehnologie de execuţie a instalatiilor electrice, cu scopul dea a

..

„7

Categoriile

de

încăperi

caracteristicile

E

..

Simboiul

după

mediului

iai

Caracteristica

evita incendiile si exploziile. În normativele in vigoare

categoriei

scriptii în legătură cu clasificarea în-

Va

‘ate

dului de pericol de incendiu. În tabela 5.1 se arată categoriile de încă-

Us P

Ude | _ Cu degajari

ambiant, stabilite de normativul 7.1.68, pentru proiectarea si executa-

T CE

N.P.CI.

şi

I. 7.68,

sînt

date

pre-

U,

căperilor din punct de vedere al gra-

ri, peri,

după p

.

caracteristicil racteris e

t:

rea instalaţiilor eu tensiuni pind

Categoriile

.

ediului mean

.

de

încăperi

sau

de pericol

de electrocutare, definite prin STAS — — —

Ke

.

electrice interioare la 1000 V.

locuri, în raport cu gradul

U,

BE

— 8275-68 sînt:

puţin periculoase la electrocutare ; periculoase la electrocutare ; foarte periculoase la electrocutare.

Uscate Umede

ra

principală

a mediului

|

cu

intermide

prat

temperaturi duct

ridi-

in Cu com medii DUSDIcorosive

Cu cate

une

conductoare

Speciale pentru pamente electrice

echi-

vb

Instalaţii

electrice

în

clădiri

În categoria încăperilor uscate Uy sînt cuprinse încăperile în care nu se produc condensatii pe pereţi sau ceaţă, umiditatea relativă a aerului nedepășind în mod obișnuit 750/,. Aceste încăperi se încadrează în categoria încăperilor cu grad mic de pericol de electrocutare. Astfel de încăperi sînt: camerele de locuit, birourile, magazinele, sălile de clasă din școli, teatrele, cinematografele, muzeele, încăperile industriale cu procese tehnologice uscate etc, Categoria încăperi umede cu întermitenţă U, cuprinde încăperile in. care, umiditatea aerului se poate manifesta, datorită destinaţiei încăperii respective, sub formă de ceață sau condensatii pe pereţi, dar numai pentru perioade scurte de timp. Printr-o aerisire normală, încăperea.

se

usucă

repede.

În

aceste

încăperi

umiditatea

relativă

a

aerului

nu

depășește timp îndelungat 75%. În această categorie intră şi spaţiile din exterior, acoperite, in care nu ajung stropii de ploaie. Încăperile umede cu intermitență se încadrează in categoria încăperilor periculoase la electrocutare. Astfel de încăperi sînt : bucătăriile, WC-urile individuale din apartamentele de locuit, călcătoriile, uscătoriile, terasele acoperite, pivnițele aerisite etc. În categoria încăperi umede Uy sînt cuprinse încăperile în care umiditatea aerului se manifestă frecvent sub formă de ceaţă sau condensatii

pe pereți,

fara

apariţia

însă

a picăturilor

mari

si fără

ca pereţii

să fie

imbibati cu apă. În aceste încăperi umiditatea relativă a acrului este cuprinsă între 75 si 97%, aceste încăperi incadrindu-se în categoria încăperilor periculoase la electrocutare.

Astfel

de

încăperi

sînt ; camerele

de

băi

din

apartamentele

de

lo-

cuit, spălătorii familiale, bucătăriile din cantine şi restaurante, săli de pompe, încăperile industriale cu procese tehnologice umede etc. Categoria încăperi ude U cuprinde încăperile în care umiditatea aerului este permanentă sau pe perioade lungi fie sub formă de ceaţă, fie sub formă de vapori. În aceste încăperi, apar în mod frecvent picături mari de apă, datorită condensatiilor, pereţii fiind astfel îmbibaţi de apă. Umiditatea relativă a unor asemenea încăperi depăşeşte curent 9704. În această categorie intră si acele încăperi în care pardoselile şi pereţii se stropesc cu apă, pentru curățirea lor. Din punct de vedere al pericolului de electrocutare, acestea sînt incăperi foarte periculoase. În această categorie intră camerele de băi, dusuri, spălătorii, comune sau industriale, WC-uri publice, camere frigorifice, încăperi pentru spălarea vehiculelor, încăperi din industrii cu. procese tehnologice ude etc. Încăperile în care au loc degajări de praf incombustibil P sînt din punct de vedere al pericolului de electrocutare, fie încăperi puţin periculoase la electrocutare, atunci cînd praful nu este bun conducător de electricitate, fie încăperi „periculoase“ sau „foarte periculoase“, cînd praful este bun conducător de electricitate. Praful ce se degajă în aceste încăperi se depune în cantităţi mari pe elementele instalaţiilor electrice, putind afecta buna funcţionare a acestora.

Instalaţii

electrice

interioare

de

lumină

si forță

4h

Încăperile „periculoase“ sau „foarte periculoase“ adică cele încadrate în categoria K sînt: încăperi în care, datorită proceselor tehnologice, se degajă vapori, gaze, lichide, praf etc., acestea avînd o acțiune distructivă asupra materialelor utilizate la execuţia instalaţiilor electrice. Exemple de asemenea încăperi ; încăperile industriale in care sint bai galvanice, încăperile pentru acumulatoare, grajduriie, WC-urile publice etc. Încăperile sau părțile din încăperi cu temperaturi foarte ridicate T sînt acelea în care temperatura mediului ambiant, depăşeşte frecvent.

+40 “C,

mentinindu-se

rior

bune

permanent

o

temperatură

de

peste

35°C.

Ele

se încadrează in categoria încăperilor „foarte periculoase“ la eiectrocutare. Categoria de încăperi bune conducătoare de electricitate CE cuprinde acele încăperi, în care pardoseala, pereţii si obiectele din intesînt

conducătoare

de

electricitate,

fie

că

sînt

impregnate

fie

că sînt acoperite cu substanţe conducătoare de electricitate. Acestea sînt încăperi periculoase la electrocutare, în măsura în care masele metalice: în legătură cu pămîntul, nu depășesc 60% din suprafața zonei de manipulare. Peste 609, determină încadrarea in categoria „încăperilor:

foarte periculoase“.

Locurile de muncă pentru controlul, reparația, revizia şi curățirea. cazanelor termice sau a rezervoarelor metalice sînt considerate foarte periculoase la electrocutare. Încăperile servind exclusiv la exploatarea instalaţiilor electrice, inaccesibile persoanelor necalificate, sînt considerate extrem de periculoase şi denumite încăperi speciale pentru echipamente electrice ; ele fac parte din categoria E.E. În această categorie intră: camerele destinate: tablourilor electrice, bateriilor de condensatoare, bateriilor de acumulatoare, transformatoarelor, redresoarelor, camerele motoarelor ascensoarelor, ale laboratoarelor de încercări electrice etc.

B. REPARTIZAREA SARCINILOR ELECTRICE PE CIRCUITE DE LUMINĂ ȘI FORŢĂ Problemele care trebuie rezolvate la împărţirea sarcinilor pe circuite, în instalaţiile electrice, sînt următoarele : — repartizarea cit mai uniformă a receptoarelor pe cele trei faze, astfel încît acestea să fie cît mai egal încărcate ; — limitarea căderilor de tensiune, pentru ca tensiunea rămasă disponibilă la bornele receptoarelor, să nu coboare sub o anumită limită.

sub care, receptoarele riscă să se defecteze.

printr-o

—

justă

echilibrare

posibilitatea

si

detectării

o

raţională

rapide

în instalaţii pe durata exploatării.

si

Acest

alegere

lucru se poate

a traseelor

a localizării

realiza.

circuitelor ;

defectelor

apărute

-42

Instalații

electrice

în

clădiri

În acest scop, pentru instalaţiile electrice pind la 1000 V, normati17-68 impune prevederea circuitelor separate pe categorii de receptoare : de iluminat, de forță, de semnalizare.

Lampile

puţin

oarece

două

dacă

ritia unui îngreuind

mărfurilor,

din

magazine,

circuite,

în

magazii

vederea

toate lămpile

şi depozite,

asigurării

ar îi repartizate

se vor

unui

defect, prin arderca sigurantelor, reparația si mai ales iluminatul

iluminat

pe un

singur

repartiza

pe

cel

permanent,

de-

circuit, la apa-

toate lămpile se vor stinge, necesar securităţii si pazei

Se recomandă ca lămpile din vitrine să fie dispuse pe circuite in«dependente de celeialte lămpi, din interiorul si exteriorul magazinelor. În clădirile de locuit trebuie să existe circuite pentru locurile fixe de iluminat si circuite de prize, complet separate. Priza pentru transformatorul de sonerie si pentru amplificator se poate alimenta de la circuitul cel mai apropiat, indiferent de felul acestuia — de iluminat sau de prize, În cu apartamente tip, compuse din col muit a 3 pendintele respective, avind o putere instalată de cel mult 1,9 kW, sint permise instalaţiile „mononul“ în care circuitul

de lumină şi circuitul de prize au un

AP [~ |

| 3

— Le |

Fie, 3.1 mente

nul comun. O asemenea cuprinde trei conductoare

,

i

acelaşi tub. Toate cele trei conductoare sint asigurate cu sigurante fu-

L __*%

i

zibile, dispuse pe tablou, cele de fază

cu sigurante de 6 A iar conductorul de nul cu siguranţă de 10 A (fig. 5.1). Fiecare încăpere cu suprafaţă

H

AI

ce depășește

_

cu

Instalaţie mononul în. apari

UD,

a ws

cel puţin

5 m?, trebuie prevăzută un

loc fix

de

iluminat

şi un loc de priză. În ce privește pri-

°

i, 2 — conductoare de fază: 2 — conductor de nul comun circuitelor de lumină si prize ; L — loc de lampă: P — loc de priză; Su, Sa — sigurante de 6 A, pe conductoarele de fază ; S; — siguranţă de 10 A, pe conduc-

torul de nul,

instalaţie pozate in

zele, acestea nu se vor monta

pe co-

ridoare, în cămări de alimente, re de baie sau vestiare.

came-

.

cuite

La .

stabilirea .

numărului

si repartizarea

de

cirLoon

receptoarelor

in

locuinţe,se tine seama că în cazul tensiunilor de Ja 110 la 220 V pe fiecare cireuit de lumină se pot monta pina la 12 lămpi, insumind o putere totala instalată de maximum 1000 W, iar pe circuitele de prize se pot prevedea pînă la opt prize monofazice simple sau duble (fig. 5.2). Circuitele electrice speciale de lumină, monofazate sau trifazate, alimentind corpuri de iluminat incandescente sau fluorescente, poi avea

un

număr

punzător.

ma

30

lămpi

fiecare,

fiind

însă

dimensionate

cores-

| PY

FA

BUCATARIE 18/15

fi

of

CAMERA DE ZI

IPS 18118

Da

7

|

|

Fx ID 7

Ti

N i

Hf ef20) m

TN

ws

a

“

Yo

st

NI

IE

|

a

Atl

£08-bbw | SA

|

_

Br BEALL HPS EM

45-87

VESTIBUL

A PP

/

{_____

—

fi

JN = ~ 2 îi A029

N

rq

TK ¢

¢ | x EDS

PA

ary

2x BAP I ef 6 FF

£08-b0w

2125 479 IPS ERG

777 1574

ee.

ox 2

IPS I2/284 [he hyming

Sond .

/ 4x25 AtS IPS EG EB Ir5%w 7

DORMITOR

. Instalatia

electrică

a unui pe

apartament,

circvite

cu repartizarea

separate,

lămpilor

si prizelor,

44

Instalaţii

Circuitele

aprecia

monofazate

cu exactitate

de

prize

încărcarea,

dard de 800 W pe circuit.

se

din

locuinţe,

socotesc

Pentru circuitele de priză cărora li se poate tura, nu se ia în nici un caz o sarcină mai mică

C.

PUNEREA

ÎN

cărora

încărcate

cu

electrice

nu

în clădiri

li se

o sarcină

poate

stan-

aprecia exact incarca— de 800 W/circuit.

FUNCȚIE A MOTOARELOR ASINCRONE

ELECTRICE

Motoarele electrice asincrone cu rotorul în scurtcircuit (în colivie; absorb la pornire directă, curenţi mari, acest lucru putind să deranjeze funcţionarea celorlalte receptoare. Acest deranjament este cu atit mai mare, cu cît puterea motorului ce se pornește direct, fără mijloace de micsorare a curentului de pornire, este mai mare. În consecinţă, punerea în funcţie a motoarelor legate direct la reţea trebuie să se facă astfel încît să nu ducă la variaţii de tensiune periculoase pentru celelalte receptoare, care pot funcţiona numai avînd la borne o anumită tensiune minimă. Motoarele electrice se aleg pentru a funcţiona la tensiunea reţelei la care se racordează, aceasta putînd fi: 220, 380, 500 V între faze. În cazul reţelelor de 208 V se utilizează motoare construite pentru ten-

siuni de 220 V.

Punerea in funcţie a motoarelor legate direct la reţea se face după cum urmeaza : — motoarele electrice asincrone trifazate cu rotorul in scurtcircuit, eu puteri pînă la 3 kW inclusiv, pentru tensiunea de 220 V a reţelei şi pînă la 5,5 kW, pentru tensiunea de 380 V, sînt pornite direct fără mijloace de micsorare a curentului de pornire ; — motoarele electrice asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit, cu puteri peste 3 kW pentru tensiunea de 220 V si 5,5 kW, la tensiunea de 380 V a reţelei, sînt prevăzute neapărat cu dispozitive de pornire

speciale

care micşorează

valoarea

curentului

de

pornire.

În acest scop aparatele de pornire ce se pot utiliza, sînt comutatoarele de pornire stea-triunghi şi autotransformatoarele — utilizate in cazul motoarelor cu rotorul în scurtcircuit — si rezistentele de pornire, pentru motoarele au rotorul bobinat şi cu inele colectoare. Cînd alimentarea este făcută din centrale electrice sau posturi de transformare proprii, se admite si pornirea directă, fără aparate speciale de micşorarea valorii curenților de pornire, a motoarelor cu puteri

ce

nu

depăşesc

20¢/

din

puterea

transformatoarelor

functionind

în

lua

îm

paralel și încărcate aproape de limită. Pentru dimensionarea liniilor individuale de alimentare se va calcul coeficienţii de simultaneitate C,;, după cum urmează :

Instalații

—

electrice

interioare

de

lumină

pentru iluminat normal turale, comerciale etc.)

—

45

în clădiri

industriale si civile C, == 0,8...0,9 ;

pentru iluminat de siguranta

—

pentru

clădiri

Pentru

circuitele

nominal

să fie verificată

C, =

de locuit coeficienţii

trivit prevederilor STAS

“rentul

de

forţă

al receptorului,

20 A/mm?.

de

234-67.

se

consideră

urmînd

atît la densitatea

'rea de tensiune la pornire. În cazul conductoarelor nu trebuie să depăşească 35

niu

şi ferță

de curent

de cupru, A/mm? iar

1,00;

simultaneitate

în

ca

(social-cul-

cazul

secţiunea

unui

se aleg

po-

receptor,

cu-

rezultată

la pornire,

din

calcul

cît și la pierde-

densitatea maximă la conductoarele de

admisă alumi-

Pierderea de tensiune la pornire nu trebuie să fie mai mare decit ‘cea maximă indicată de fabrica de motoare electrice. Pentru dimensionarea coloanelor, trebuie să se tind seama de coeficientul de cerere, corespunzător naturii receptoarelor și felului industriei respective.

Pentru

a

evita

pilpiirile

produse

în

circuitele

de

iluminat

de

că-

în

in-

derile de tensiune ce iau naștere la pornirea motoarelor, tablourile sînt separate în tablouri de distribuţie de forță si tablouri de distribuţie de

lumină.

Acest

lucru

inlesneste

si aplicarea

stalaţiile industriale. La un tablou se recomandă

iași

proces

tehnologic

precum

să fie

cazul avariei provenite de la un celorlalte procese tehnologice.

Tablourile

de

distribuţie

și

tarifelor

racordate

macaralele

motor

să nu

diferenţiate

numai

motoarele

respective,

se

împiedice

alimentind

receptoare

ADMISIBILE

DE

pentru

acelu-

ca

în

funcţionarea

importante

(pompe

de incendiu, compresoare, ventilatoare) ca şi cele care deservesc servicii auxiliare ale sălilor de cazane, trebuie să aibă și coloane de ali-

Jmentare de rezervă.

D. In

PIERDERI

conformitate

cu

regulamentul

de

TENSIUNE

exploatare

a energiei

electrice,

pierderea maximă în reţelele publice este limitată la £5% din valoarea tensiunii nominale utilizate. În ceea ce privește instalaţiile electrice la consumator pierderile de tensiune nu trebuie să depășească : — 30/ pentru iluminat între tabloul general sau contor si cea mai îndepărtată dintre lămpi, la sarcina maximă a instalaţiei pentru care s-a dimensionat coloana de alimentare; — 504 pentru alte receptoare în afara celor pentru iluminat, între tabloul general sau contor si cel mai îndepăriat receptor, de asemenea, la sarcina maximă a instalaţiei pentru care s-a dimensionat coloana de alimentare.

46

Instalaţii electrice în clădiri

În

cazul

alimentării

mare proprii, tensiune de la consumator să — 804 din cina maximă

din

centrale

electrice

sau

posturi

de

transfor-

se admite ca pierderea de tensiune pe partea de joasă sursa respectivă — post sau centrală — pina la ultimul ajungă pina la : tensiunea nominală de utilizare pentru iluminat, la sar-

a coloanei

de alimentare

;

— 10%/ din tensiunea nominală de utilizare, pentru alte receptoare în afara celor pentru iluminat, tot la sarcina maximă a instalaţiei pentru care s-a dimensionat coloana de alimentare. Normativul I.7-68 mai prevede că pierderea maximă de tensiune să nu fie mai mare ca 1004 din tensiunea nominală de utilizare, atit pentru alimentarea lampilor de iluminat, aflate izolat si indepartate, cit si în cazul ituminatului cu tensiune redusă sub 42 V.

E. SECȚIUNI

MINIME

Conductoarele instalaţiilor electrice sînt supuse eforturilor mecanice, atit la execuţie cit si la exploatare. La tragerea conductoarelor pe tuburi, frecarea pe pereţi a acestora impune conductoarelor, o secțiune minimă care să preia eforturile astfel încît conductoarele la montaj să nu se alungească si deci să nu se subtieze. În instalaţiile aeriene, conductoarele sînt solicitate de eforturi suplimentare, date de vînt, chiciură, polei etc., eforturi care le pot alungi si. deci subtia. Această subţiere este însoţită de o creştere a rezistentelor electrice a conductorului, pe porţiunea subtiata, ceea ce duce la o încălzire locală mai mare, si la topirea conductorului, în acea zonă. Normativul I.7-68 prevede atît pentru conductoare montate în exterior

cât

si în

interior

secțiuni

din calculul electric rezultă cureniul în condiţii economice

F.

SCHEME

DE

minime

care

trebuie

secțiuni mai mici, (tabela 5.2 si 5.3).

DISTRIBUȚIE

respectate,

capabile

să

chiar

dacă

transporte

INTERIOARĂ

Consumatorii de energie electrică posedă instalaţii electrice, cuprinzind mai multe receptoare de forté şi de lumină. Distribuţia şi concentraţia acestora pe teritoriul consumatorului, este foarte diferită, specifică ramurii industriale din care acesta face parte, ca de exemplu, industria grea, industria uşoară, industria alimentară etc.. specifica gradului de tehnicitate a proceselor tehnologice etc. precum si produselor ce se fabrică şi materiilor prime ce intra în procesul de fabricație.

Instalaţii electrice interioare de lumină si forță

Sectiunile

minime

admisibile în

Nr

.

ale

interiorul

. Destinația

conductoarelor

montate

clădirilor

Secțiunea în mm a conductoarelor de:: i

conductoarelor

cupru 1

9

aluminiu

3

4

1

Pentru interiorul corpurilor de iluminat

0,75

—

3

Pentru alimentarea

i

2.8

— de 1.2 m

1,5

4

—

3,5

6

3

4

Pentru

instalaţii

aeriene,

montate ‘pe izolatoare tante între ele:

interiorul

exterior,

clădirilor, cu

dis-

— de 6.15 m

4

10

6

16

peste

15 m

Pentru așezare în tuburi, circuitele locurilor iampă de la tablou si pînă la ultima ramificaţie Pentru

alimentarea

Pentru

circuitele

9

in

pentru

—

5

8

tip

de 2.6 m

6

7

unui singur loc de lampă

Pentru circuite gaze rarefiate Pentru

unei

singure

prizelor

primare,

+5 forţă la aşezare

de

1,5

prize

1,5

2,5

1,5

2,5.

2,5

4

în apartamente

ce

alimentează

în tuburi

Ty

firmele

cu

3 a 25

R

ing

„5

*

yO?

Pentru circuite monofazice. conductorul de nul avea aceeaşi secțiune ca si cel de fază. La trib cu patru conductoare pentru iluminat, pi ia On țiunea de 16 mm? a conductoarelor active, secțiunea

conductorului de nul este acecași relor de fază. La distribuţia cu

ca și a conductoapatru conductoare

pentru iluminat, începînd cu secțiunea conducioru lui activ de 25 mm2, se adoptă următoarele sectiuni minime, pentru conductorul de nul de lucru:

—

pentru 25 mm2

16

—

pentru

35 mm2

15

16.

—

pentru

50 mm?

25

25

—

pentru

70 mm2

35

35

—

pentru

95 mm2

56

59

—

pentru

120 şi 150 mm?

70

76

185 mm?

95

99

pentru 240 mm2

120

129:

— pentru —

1g

Instalaţii

elecirice

în clădiri

(Continuare) Secțiunea Nr

Destinatia

conductoarelor

cuprii

I

10 i]

9

Pentru

cundar, butie

al

determina nea de:

12

coloane,

între

tabloul

legătura

între

contor

instalaţiei prin

interioare,

calcul,

—

220 V minimum

—

120 V minimum

La

instalaţiile

si

mononul

a) conductor

de fază de nul

conductor

de

distributie

Pentru

însă

tabloul

pentru

avînd

secţiunile

de

locuinţe

retele

cu

se-

pentru

legătură in

butie și automatizare :

se

vor

iluminat

între

interiorul

contor

si prize

„5

si tabloul de

de

b) legături cu cleme la borne

15

Pentru alimentarea utilajelor mobile sau portative, secţiunea cordonului peniru un consum de curenţi al aparatului trebuie să fie:

transformatoarelor

A

b) delaGAlal0A c) dela dia

16

2.5

2,

2,5

2,5

4

distri-

Pentru circuitele secundare de curent pentru măsură

la6

6 16

fi :

tablourilor

ale

4

va

14

pind

2,5

4

tenşiu-

a) legături lipite

a)

aluminiu

distri-

comun

al instalatiei

legături

si

cel

10

b)

c) conductor 13

principal

a

de :

3

se va determina prin calcul, însă minim

Pentru

în mm

conductoarelor

16 A

i

—

1,5

2,5

2,5

—

9,75

_

1,00

—

1,3

—

d)

de la 16 la 95 A

25

—

e)

de la 25 la 82 A

4

_

f)

de

6

—

g)

de la 40 la 52 A

10

—

CS

—

la 32 la 40 A

Pentru alimentarea corpurilor de iluminat portative, secţiunea cordonului pentru un consum de curent

al aparatului trebuie să fie: a) pînă la 4 A b)

dela4

A

pînă

la l0 A

Instalaţii

electrice

interioare

de

lumină

st forţă

49 Tabela

Sectiunile

(diametrele)

minime

admisibile ale conductoarelor clădirilor, pe izelatoare

montate

în

3.3

exteriorul

Sectiunile (diametrele) minime peniri ‘condtctoare masive si muliifilare

Np

Destinatia

|

conductoarelor

Cupru

|

1.|

2.

i

Aluminiu

Al-Al

mm?

mir?

mn?

Pentru

|

|

instalaţii

aericne

clădirilor

montate

pe

ia distanta

:

în

interiorul

izolatoare

pind la 4 m

2,5

de la 4la6m

4

19

—

dela6lalim

4

—

peste

6

15 m corpului

de

mm?

așezate

—

interiorul

Otel

|

|

—

Pentru

|

iluminat

6

1

|

—

23

—

(33

10

—

3

16

16

Da

—

—

—

|

Cu toată diversitatea, instalaţiile electrice la consumator au cîteva clemente comune. Unele dintre acestea sînt comune tuturor instalaţiilor, altele numai în grupe mari de instalaţii. Așa, de pildă, toate instalaţiile electrice interioare sînt alimentate, fie din rețele publice, de înaltă sau joasă tensiune, fie din staţii centrale sau posturi de transformare proprii. De la acestea, energia ajunge printr-unul sau mai multe racorduri de alimentare, la un tablou general, care o primește şi o distribuie mai departe. Felul în care energia electrică este distribuită în interiorul consumatorului, depinde în primul rînd de suprafața ocupată și în al doilea rînd, de distribuirea si concentrarea receptoarelor de energie.

Cunoscîndu-se faptul că trecerea curentului prin conductoarele liniilor

electrice,

termic

—

este

care

însoțită

atrage

si

de

după

alte

fenomene,

sine pierderi

de

ca

de

energie,

exemplu,

mai

fenomenul

mari

sau

mai

mici — alegerea traseelor, lungimea acestora, grosimea conductoarelor și telul instalaţiei sînt factori care se determină cu deosebită atenţie. La alegerea acestor elemente se tine seama de criterii economice legate şi de securitatea şi continuitatea in exploatare. Pentru a se reduce costul instalațiilor ca investiţie si cheltuielile de exploatare se aleg trasee scurte și conductoare cu secţiuni corespunzătoare. Pornindu-se de la aceste consideraţii, în instalaţiile electrice interioare se pot folosi mai multe tipuri caracteristice de scheme de distributie.

instalaţii electrice in clădiri

50

O schemă de distribuţie interioară cu coloanele distribuite radial, utilizată în halele industriale, cuprinde un tablou general care prin coloane separate alimentează tablouri de distribuţie, amplasate în centrele de greutate ale unor vrocese tehnologice. Fiecare tablou deserveşte utilajele

unui

tehnologic

proces

ridicat

de

şi mijloacele

legate

şi transportat

de

procesul tehnologic respectiv. Tablourile sînt alimentate în cascadă. Fiecare dintre tablourile din schemă au prevăzute circuite asigurate cu al receptorului curentului nominal sigurante fuzibile corespunzătoare pe care urmează a-l proteja. În figura 5.3 este arătată o schemă de distribuţie de joasă tensiune cu linie principală, utilizată în instalaţiile electrice din întreprinderile

industriale. Aceasta cuprinde un tablou general TG, o linie principala LP, din care sînt alimentate tablourile de distribuţie T prevăzute cu circuitele necesare receptoarelor. Tablourile sînt alimentate principală prin coloanele C, putind îi legate în cascadă.

LLP

7

RR

[A Lp

din

linia.

7

[A

7 Fig

5.3.

Figura

5.4

borescentă,

cu

Schema

linie

de

reprezintă

avînd

Cistribuţie

Fig.

5.4.

distribuţie

de

principală.

o schemă

tablouri

de

Schema

de

dis-

tributie interioară de joasă tensiune, arborescentă, cu tablouri principale şi secundare.

de

distribuţie

principale

joasă

TP

si

tensiune,

tablouri

ar-

de

distribuţie secundare 7S. Dintre toate tablourile, numai cele secundare sînt prevăzute cu circuite pentru receptoare, tablourile principale alimentind doar tablourile secundare şi eventual consumatori importanţi cum sînt: macarale puternice, benzi transportoare, atunci cînd motoarele sînt amplasate în apropierea acestor tablouri, Tabloul general TG este amplasat în apropierea postului de trans-

formare, avînd pe el circuitele de alimentare ale tablourilor principale. Acestea din urmă se amplasează în secţii diferite de produciie, în cen-

trul de greutate al consumului pe secţie.

Instalaţii electrice interioare de lumină şi forță

51

În figura 5.5, este reprezentată o schemă arborescentă utilizată în clădirile civile cu mai multe niveluri, fiecare nivel avind același număr de apartamente, sau încăperi cu aceeaşi destinaţie si aceeași împărţire. Din tabloul general TG de la parter sînt alimentate prin coloanele ce urcă pe casa fiecărei scări, tablourile principale TP, amplasate la fiecare nivel. Din tablourile principale sînt alimentate tablourile montate în fiecare apartament. © altă schemă cu o alimentare mai sigură este arătată în figura 5.6.

De

la tabloul

pe

etaje,

urcă

spre

general

etajele

TG,

aflat

la parter,

în

acest

fel

superioare,

alcătuindu-se

trecînd

Scara L

Scara i

Scara if

=a

fe

=

TP

TP

i

TP

=} TP

TP

eta] iit

a

[Pp

Co,

Ca

si Cy,

închise

pe

fiecare

scară

7

|

amplasate

Scara I

J 7

A

i 7

7

T

Ze 7

T

elay 7

fi

of 7

ARE,

Abie

Gy

Te

T

LLM

TP | etaj

TP

Cy,

tablourile

Scara 1

=

7P

+o

etaj m

coloanele

toate

circuite

7 IP

He

TP

IP

prin

parter

til

4 &e

“FG

_|

TG

Fig. 5.5. Schema arborescentă utitizată în clădiri, avind un tablou general la parter şi tablouri principale de distribuţie la fiecare etaj.

Let

Parter

Fig. 5.6. Schema de distribuţie buclată, în blocuri de locuințe sau clădiri industriale ori comerciale.

(Ci-Ca; Cs-C,). De reţinut că între tablourile de pe același nivel, există un circuit de legătură care oferă posibilitatea transferului de energie în acelaşi nivel. Schema este folosită în instituţii administrative cu o instalaţie mai pretențioasă si cu un cost de investiţie mai mare. La alegerea schemelor se tine seama ca investiţia să aibă un pret

de cost

minim,

amplasează

în

fără

a se neglija

centrele

de

costurile

greutate

ale

de

exploatare.

consumului

de

Tablourile

energie

şi

se

sînt

ND

[Si]

Instalaţii

electrice

la un

coeficient

prevăzute cu circuite de alimentare, dimensionate punzător de cerere (simultaneitatea si încărcarea).

Tablourile

trebuie

să

alimenteze

receptoarele

legate

între

în clădiri

ele

cores-

prin

procesul tehnologic, pentru ca la apariţia unui defect, staționarea utilajului defectat, care în orice caz stinjeneste funcţionarea liniei tehnologice respective, să nu stinjeneasca si alte linii tehnologice. De asemenea, la alegerea schemei se are în vedere posibilitatea localizării si limitării defectului, precum şi rapida sa depistare în vederea eli-

minării.

G. INSTALAȚII DE ILUMINAT DE SIGURANȚĂ, DE EVACUARE ȘI DE LUCRU IN REGIM DE AVARIE În anumite situaţii, în care instalaţiile de iluminat normal încetează de a mai funcționa, este necesar a se ilumina spaţiile cu ajutorul unui iluminat special, chemat să asigure o iluminare corespunzătoare locului respectiv, pe o anumită perioadă, în care este necesar a se realiza evacuarea persoanelor ori continuarea lucrului sau executarea unor manevre necesare opririi unor procese tehnologice. Acest fel de iluminat se cheamă iluminat de siguranţă si poate fi: iluminat pentru continuarea lucrului și iluminat de evacuare.

Acolo unde datorită întreruperii iluminatului normal pot să se ivească

condiţii, care să genereze explozii, incendii, răniri sau otrăviri de persoane, acolo unde este necesară efectuarea unor manevre obligatorii în vederea opririi utilajelor sau dispozitivelor care pot duce la asemenea accidente, ca si în locurile unde se desfășoară o activitate importantă

si care

nu

poate

fi întreruptă,

este

obligatoriu

a se asigura

iluminatul

pentru continuarea lucrului. Locurile unde este necesar a se executa aceste instalaţii sînt: — atelierele, spaţiile industriale, laboratoarele etc., unde utilajele: necesită o supraveghere permanentă ; — grupurile operatorii ale spitalelor și clinicilor cuprinzind săli de

pregatire

pentru

bolnavi

lizări, săli de operaţii ;

—

camerele

mari

si corp

de

aeraj

medical,

minier

sau

săli

săli

de

pansamente

de

cazane

în

si stericentrale

electrice şi centrale de termoficare, în serviciile interne ale acestor centrale și staţiile electrice. În toate aceste cazuri energia electrică necesară este asigurată din surse independente, sau prin racordare la tabloul stației de pompe de incendiu

etc.

|

Lămpile utilizate pentru iluminatul de siguranță se repartizează: pe un număr corespunzător de circuite, acestea urmînd de regulă alte trasee decît circuitele de iluminat normal. Se recomandă ca distanţa

instalații electrice interioare de lumină și forță

dintre

traseele

circuitelor

de

iluminat

53

normal

siguranță să nu fie mai mică de 10 cm. Corpurile de iluminat folosite în instalaţia trebuie să se distingă de celelalte corpuri de joare, marcare etc.

La

iluminatul

de siguranţă

si

cele

de

iluminat

de

de iluminat de siguranţă iluminat prin formă, cu-

pot fi «utilizate si lămpi

fluorescente

dar

numai de tipul cu aprindere instantanee (fără starter) și numai dacă corpurile au cel putin două tuburi fluorescente. Iluminatul de siguranţă pentru continuarea lucrului în regim de

avarie din grupurile operatorii din clinici și spitale, se asigură circuite separate de cele care alimentează iluminatul de evacuare

prin prin

puncte luminoase indicatoare. Pentru marcarea celor mai scurte trasee de evacuare a persoanelor din spaţiile cu mare aglomerare, în cazuri de întrenupere a iluminatului normal si pentru evitarea intrării acestora în panică, se folosește un iluminat de evacuare executat sub forma unor puncte indicatoare de lumină, alcătuind o rețea separată alimentată dintr-o sursă indepen-

dentă de energie. Acest iluminat de evacuare este obligatoriu la :

— teatre, cinematografe, circuri, săli de concert, săli de conferinţe si cămine culturale cu mai mult de 400 locuri, localuri publice — restaurante, magazine etc. — care au o suprafață desfășurată de cel putin 1 000 m? (exclusiv depozite si dependinţe), crese, grădiniţe şi că-

mine de copii ; — afara

|

în spitale și sanatorii, încăperilor: auxiliare ca

în încăperi, coridoare, scări şi oficii, depozite de medicamente,

de rechizite și echipament etc. ; — —

blocuri de locuit cu mai mult de şase nivele ; ieşirile încăperilor în care prin. destinaţia lor

număr mai mare de 50 persoane. Alimentarea

natului necesar

iluminatului

pentru

de

continuarea

siguranță.

lucrului,

Pentru

se

pot

ieşiri în depozite aduna

alimentarea

care trebuie

un

ilumi-

să fie asigurat

corespunzător consumatorilor din categoria I, se adoptă soluţia cu surse independente de energie ; acestea pot fi, ca şi în cazul iluminatului de evacuare realizat prin indicatoare luminoase :

—

baterie centrală de acumulatoare ;

— acumulatoare locale (luminoblocuri) ; — grup electrogen, preferabil cu intrare automata în funcțiune; — transformator de putere, diferit de cel utilizat pentru alimentarea iluminatului obișnuit ; — tabloul general de distribuţie, înaintea întrerupătorului general de joasă tensiune ; — tabloul de forță, înaintea întrerupătorului general de joasă ten-

siune ; . — branşament normal ;

diferit de cel care

alimentează

circuitele

de iluminat

54

.

Instalații

electrice

în ctădir:

— în cazul unui singur bransament la clădirea respectivă, racordarea iluminatului de siguranţă. înaintea întrerupătorului de la intrarea în tabloul general, sau înaintea sigurantelor generale. pe în cazul alimentării dintr-o baterie centrală de acumulatoare, automata, tabloul principal este prevăzut un dispozitiv de comutare

care

punind

din baterie,

mentarea

iluminatului

funcționării

întreruperea

la

normal,

iluminatul

în funcţiune

anclanșează

de siguranţă.

ali-

Capacitatea bateriei de acumulatoare se alege astfel incit să asigure energie necesară punctelor luminoase din circuitele de iluminat de siguranţă, prevăzute a funcţiona în regim de avarii, cel puţin o ora

de funcţionare pentru iluminatul de evacuare și trei ore pentru iluminatul de continuarea lucrului (acolo unde este cazul). Iluminatul de evacuare prin puncte indicatoare luminoase, poate să sau poate concomitent cu iluminatul normal, funcţioneze permanent, normal. iluminatului a avarie prin întreruperea la automat fi cuplat puncte prin evacuare de iluminatului a parte o numai ca Se admite indicatoare luminoase să funcţioneze în acelaşi timp cu iluminatul normal, cu condiţia însă ca cealaltă parte să intre automat în funcţie la întreruperea iluminatului normal în caz de avarie. În sălile de spectacol, în care prin natura destinaţiei, apar mari

de persoane,

concentrări

iluminatului

lămpile

de

evacuare

prin

puncte

indicatoare luminoase, trebuie prevăzute pe traseele de evacuare, începind cu uşile de evacuare ale sălilor si continuind cu sălile, coridoarele, scările și ieșirile din clădire. Ele trebuie astfel amplasate încît să fie vizibile tot timpul, fără însă a-și trimite lumina, în cazul sălilor de spectacol, direct către spectator, deranjindu-l în vizionarea spectacolului. De asemenea, este obligatoriu să se prevadă puncte luminoase în in-

teriorul

publice ficială,

trebuie

de

hidrantilor

pentru

incendiu,

marcarea

acestora,

în

clădirile

cu regim de funcţionare în timpul nopţii sau la lumină artiacolo unde pot apărea aglomerări de persoane. Aceste lămpi,

drantului

protejate să

nu

mecanic,

fie

pentru

distruse

si

ca la manevrarea

nici

să

nu

se

echipamentului

provoace

o

hi-

electrocutare.

În sălile de spectacol cu o capacitate mai mare de 400 locuri trebuie să se prevadă un iluminat special de evacuare, alimentat de la aceleași surse de energie și realizat în încăperile aflate pe traseele de evacuare, prin cel puţin două lămpi clare. Aceste lămpi trebuie să se aprindă automat la defectarea iluminatului normal. De asemenea trebuie prevăzută $i posibilitatea acţionării manuale din mai multe locuri accesibile personalului de serviciu al sălilor de spectacol sau spectatorilor. De obicei aceste locuri sînt în garderobe sau foaiere. Stingerea lor trebuie să se poată face însă, numai dintr-un singur punct accesibil numai personalului de serviciu.

Instalaţii

electrice

interioare

de lumină

55

si forță

Repartizarea pe circuite a. lămpilor se face astfel, incit în fiecare cameră să existe cel puţin două circuite, lămpile alternînd, încît dacă pe unul din circuite apare un defect lămpile aflate pe celelalte circuite, să asigure un iluminat necesar evacuării în fiecare încăpere, aflată pe : traseul de evacuare pînă la exteriorul clădirii.

INSTALAŢII ELECTRICE INTERIOARE ALCĂTUIREA INSTALAŢIEI

H.

FORȚĂ.

DE

Instalaţiile electrice pot fi: exterioare şi interioare. Instalaţiile exterioare, montate în incinta consumatorului abonat, dar în exteriorul clădirilor acestuia pot fi realizate îngropat, de tipul instalaţiilor subterane sau aerian, de tipul reţelelor electrice aeriene. Elementele componente principale ale instalaţiilor electrice interioare de forță sînt : tablourile de distribuţie, circuitele, aparatele și dispozitivele de protecţie și manevră, aparatele de măsură si control (AMC) si receptoarele de curent, care primind energia electrică o transformă în altă formă de energie, necesară în procesul tehnologic respectiv. Tablourile electrice, după rolul pe care-l ocupă în instalaţii, se pot

în

clasifica fi post

buie

reţea

trafo*,

către

receptoare,

de la tabloul general.

publică

de pe mai

multe

a mai

multor

sau

electrică

centrală

intermediul

prin

Tablourile intermediare ‘si o distribuie mai departe

sumul

energia

de

electrică

instalaţiei

interme-

tablouri

generale,

tablouri

categorii:

multe

mai

.diare si tablouri secundare. Tablourile generale primesc

la sursă,

proprie

și o distri-

care

interioare,

i poate:

care

începe

primesc energia de la tablourile generale prin căi de curent, care concentrează con-

tablouri

asigurindu-se

secundare,

astfel

o cale

de curent comună mai multor tablouri secundare, cu un coeficient mai raţional de cerere şi un coeficient de simultaneitate mai ridicat. Tablourile secundare sînt tablourile care concentrează circuitele de

alimentare

receptoare,

legate

în acelaşi

proces

tehnologic.

reAcestea sînt ceptor. Circuitele instalaţiilor electrice interioare se realizează in mai multe feluri : — cu conductoare izolate, montate fie aparent pe role sau pe izolaechipate

cu

dispozitive

de

protecţie

pentru

fiecare

oare, fie suspendate pe tendoane alcătuite din cabluri de oţel; —- cu conductoare izolate montate în tuburi de protecţie, îngropate în tencuială sau aparent pe tencuială, de susţinere, executate dir oţel profilat ; * prescurtare

a expresiei:

post

pe

de transformare.

dibluri,

console

sau

stelaje

56

Instalații

— cu bare, montate pe izolatoare libere, latură metalică, cu secțiune poligonală ; — cu cabluri, suspendate pe tendoane din

sau

electrice

protejate

cabluri

de

în clădiri

in

oţel,

tubuîntinse

în interiorul halelor sau în exteriorul acestora la înălţimi și în locuri in care să fie exclusă lovirea lor în cursul desfășurării normale a pro-

ceselor tehnologice ; —- cu cabluri montate aparent pe tencuială, fie pe dibluri îngropate în aceasta fie pe console sau stelaje ; — cu cabluri sau conductoare protejate în tuburi și montate în canale prevăzute în pardoseală, accesibile sau vizitabile.

La

alegerea

modului

de

montaj

al

circuitelor

trebuie

să

se

tina

seama în primul rînd de destinaţia spaţiului şi de procesul tehnologic care urmează a se desfășura. Acolo unde procesul tehnologic poate duce la degajări de praf sau umezeală se preferă instalaţii etanșe, în măsura în care umezeala este peste limitele admise și praful poate da amestecuri explozive sau incendiare. În hale industriale se pot alege soluţii economice cu instalaţii de distribuţie in bare, protejate în tubulatură cu secțiunea poligonală. Această soluţie prezintă avantajul că orice modificare ulterioară în am-

plasarea

utilajelor

procesului

tehnologic,

permite

o

racordare

flexibilă

şi. cu foarte mici cheltuieli, putindu-se oricînd asigura, printr-o judicioasă alegere a secţiunii barelor principale, curenţii necesari ce survin

în urma

unor

noi

tehnologic.

modificării

amplasamentelor,

receptoare, în vederea

chiar

rationalizarii

în

eventualitatea

si perfecţionării

adăugirii

procesului

Pentru o funcţionare normală a instalaţiilor de forţă este necesar a se folosi atît aparataje care măsoară parametrii de funcționare a instalaţiei cit si aparatajul de manevră si de protecţie. Cu ajutorul acestora din urmă se pun în funcţiune sau se întrerupe funcționarea receptoarelor sau se protejează instalaţia si receptoarele împotriva defectiunilor ce se pot ivi la avarii și deranjamente. în categoria aparatelor de manevră si protecţie intra : — aparatele de conectare, cum sînt întrerupătoarele, separatoarele, contactoarele, comutatoarele, controlerele, ruptoarele, prizele de curent cu fişe, conectoare etc. Acestea se folosesc la manevra de închidere si de deschidere a diferitelor circuite, pentru punerea sau scoaterea de sub tensiune a receptoarelor, adică pornirea sau oprirea acestora ; — aparatele si dispozitivele de protecţie, cum sînt sigurantele fuzibile,

releele

etc.,

care

semnalizează

sau

comandă

declanșarea

automată

a instalaţiei la apariţia unei situații periculoase pentru funcționarea normală a instalaţiei. Asa de exemplu, pot acționa prompt sau temporizat, la apariţia unui curent prea mare (de scurtcircuit), la scăderea.

tensiunii

sub

limita

admisibilă,

admisibilă a unui anume

la încălzirea

peste

element al instalaţiei etc.

temperatura

maximă

Instalatii electrice interioare de lumină si forţă

57°

În afara aparatelor arătate se mai utilizează si alte aparate cum sînt aparatele de regiaj — reostatele, aparate de limitarea curenților: de scurtcircuit — reactoarele etc. Aparatele pot fi montate fie concentrat pe panouri sau pe tablourile:

electrice,

fie pe tablouri

mobile

legate

de utilajul

pe care

îl deservesc,

ori pe stelaje metalice, amplasate în apropierea utilajului deservit si la. indemina operatorului care supraveghează funcţionarea acestuia. Întotdeauna se tine seama, ca aceste aparate să nu poată fi lovite în desfășurarea normală a procesului tehnologic, luîndu-se — atunci cînd acest lucru este necesar — măsurile potrivite de protecţie. Sigurantele se prevăd în următoarele cazuri :

—

—

la plecările din tablouri ; la intrări

în

tablouri

la 220/380

V

si 20 A

de

distribuţie

cu

peste

cinci

circuite,

legate:

direct la reţeaua publică ; — la ramificatiile spre receptoarele individuale, cu excepţia celor: cu putere mică, asigurate la plecările din tablou pentru curenţi sub 15 A

V,

la 220/127

sau aparate de uz casnic etc. ;

în general

de

corpuri

iluminat

— la intrarea in tablourile de distributie cu puteri instalate peste 8 kW, alimentate prin coloane magistrale sau la plecările din tablouri, pe circuitele receptoarelor de forţă, înaintea întrerupătoarelor automate:

“neprevăzute cu relee electromagnetice ;

— în toate punctele în care secțiunea conductoarelor liniei, descreste, . cu excepţia cazului cînd secţiunea precedentă asigură secţiunea mai mică. (a ramificatiei) ;

—

la iesirea

din

contorul

de tarifare

al intreprinderii

furnizoare

de

Nu

se

energie, dacă lungimea coloanei dintre contor și tabloul general este: mai mare de 12 m. Sigurantele se aleg astfel încît să aibă valori descrescătoare de la. sursă spre receptor, realizîndu-se o protecţie selectivă, în scară, de la. receptor către tabloul general şi către instalaţia exterioară, a intre-

prinderii

distribuitoare.

Circuitele

protejate

trebuie

să

sigurante

aibă

pe

toate

fazele.

asigură însă cu sigurante conductoarele de nul si neutru la circuitele: bifazate cu’ trei conductoare și la circuitele trifazate cu patru con-

ductoare. Circuitele

gură

ca

de

niște

măsură,

semnalizare,

consumatori

obișnuiți,

continuității funcţionării circuitului. Sigurantele unipolare cu miner

separare.

control

pot

sau

automatizare

însă

prevăzindu-se

fi

folosite

şi

ca

se

asi-

controlui.

elemente

de:

întrerupătoarele automate cu contacte în ulei (Ditu) sînt de execuţie închisă cu intrările si ieşirile. executate etanș, cu filet si cu presetupă, sai cu cap terminal, după felul cum sînt executate circuitele de racord : cu tuburi IPE sau cu cabluri. Ele se vor monta în orice medii si în. locuri unde sînt expuse loviturilor mecanice.

58

de

Instalaţii electrice în cladiri

Întrerupătoarele automate cu contacte în aer (Dita) executate cu cutie (tip sau deschise P 32 — STAS 5325-56) de protecție fontă (tip

de protecţie

P00)

se pot monta

fie în medii

umede

cu vapori

sau

prat,

fie în încăperi uscate și fără praf, după felul protecţiei. Atit întrerupătoarele Ditu cit si cele Dita se pot acţiona și de distanta. Contactoarele nu protejează consumatorii. Ele sînt însă folosite instalaţii de comandă de la distanţă.

la in

DISTRIBUȚIA ENERGIEI ELECTRICE ÎN CURENT CONTINUU Distribuţia energiei electrice în curent .două conductoare, fie cu trei conductoare.

In cazul schemei

continuu

se

realizează

fie

cu

cu două fire (fig. 5.7) între acestea există o tensiune

de serviciu de 110 sau 220 V, utilizată atît la alimentarea lampă L, pentru iluminat cît și a motoarelor electrice de

locurilor de curent con-

‘tinuu M. O astfel de schemă este foarte greu de echilibrat, orice receptor

care se intercalează sau se scoate din reţea, influentind functionarea +uturor consumatorilor într-o măsură mai mare sau mai mică. Pentru a realiza o îmbunătăţire a distribuţiei în curent continuu se utilizează scheme de distribuţie cu trei conductoare avînd două tenZ

|

LE

——»

/A

i

WOW 220,

|

"

|

Z Fig. CE

siuni (fig.

5.7. —

de

distribuţie

continuu

centrală electrică ; L electric ; I4 şi 4 —

de serviciu

5.8).

Schema

Aceste

separate,

tensiuni

una

pot

220 V, iar pentru forță 220 scheme, căreia i se adaugă

a

energiei

cu două

— loc curenţi

de ce

pentru

fi pentru

fire:

electrice

în

lampă iluminat; M — străbat conductoarele.

iluminat

iluminat

curent motor

si alta pentru de

110

V

și

motoare

respectiv

V sau 440 V. Prin alegerea unei astic! de si un grup compensator, se realizează un

randament sporit în exploatare, o investiţie în condiţii tehnico-cconomice mai avantajoase si o mult mai mare siguranţă şi continuitate de ali-

Instalaţii electrice interioare de lumină

și forţă

59

‘mentare. Firul neutru O foloseşte la realizarea unei echilibrări a rețelei în funcţiune, prin compensare. El este parcurs de un curent lo = == [4 — Ip, ce reprezintă diferența dintre curenţii celor două fire aflate la cea mai mare tensiune (440 V). Cînd cei doi curenţi Ii şi la [4

&L

7

Ries

VIS

O

AIR

Y

se NY

26)

AI

CE

A

lo

SIS

a

_

Lo

Fig. 5.8, Schema G,,

E

G»

—

38

a

|

:

|

8

de distribuţie a energiei electrice în curent continuu în trei fire:

generatoare de curent continuu ; I — loc de lampă; tor; Ia» Ip, Ig — curenţii din condensator.

M

—

mo-

sînt egali, rețeaua funcţionează echilibrat si prin urmare prin conductorul neutru O circulă un curent I, = 0. Această situaţie însă este foarte greu de realizat, cu atît mai greu cu cit reţeaua este mai întinsă; într-adevăr, prin scoaterea sau introducerea unui receptor în reţea (prin punerea sau scoaterea sa din funcţiune), în conductorul neutru va putea oricînd apare un curent I, diferit de zero, care va da naștere unor „căderi de tensiune (RI,) pe linie ; aceasta atrage după sine o variaţie de tensiune la bornele. celorlalte receptoare. Pentru a elimina acest neajuns se recurge la intercalarea în reţea a unui grup compensator, care echilibrează sarcina pe linie, între aceasta și centrala electrică, curentul din conductorul neutru rămînînd: mereu egal cu zero (fig. 5.9 si 5.10). Grupul compensator functionind în apropierea centrului de greutate al consumului, poate fi constituit din două dinamuri-generatoare de compensare G. (fig. 5.9) egale ca putere, racordate fiecare la o altă punte, unul între firele A si O celălalt între firele B și O. Ambele funcţionează cu aceeași turație. În cazul în care rețeaua

este echilibrată

deci prin firele A

și B circulă

curenţi

egali

/,

=

Is,

prin firul neutru curentul va fi J, — 0 iar ambele dinamuri vor funcfiona în gol, ca motoare de curent continuu, alimentate din reţea. La apariţia unui dezechilibru în reţea, deci în cazul în care I, este diferit de Ig, una din punți este mai mult încărcată decît cealaltă si prin firul neutru circulă un curent I, diferit de 0. În acest caz, dinamul aflat pe puntea mai puţin încărcată funcționează mai departe ca motor ce consumă curent din reţea. Acest dinam, în regim de motor, antrenează celălalt dinam care intră în regim de generator si produce curentul necesar compensării, astfel încît firul neutru între grupul compensator

Instalaţii electrice în clădiri:

60

şi centrala electrică nu va mai fi parcurs de curent (deci J, — 0 pe tonsonul arătat). Compensarea se mai poate face şi cu ajutorul a două grupuri egale, de elemente de acumulatoare (fig. 5.10), alcătuite într-o baterie. Puntea care este mai încărcată preia diferenţa de sarcină datorată consumatorilor. Z

lor

A

|

/A 0

pal}

CE.

[ai

Grup de fire

Fig. 5.9. Schema continuu, cu trei

a

compensator

distribuţie şi cu grup

a energiei electrice în curent compensator, alcătuit din două

dinamuri,

ni

»

||

lor

/a

==

CE

a

=

e

ŢI

el

Grup compensator da acumutatoare

Fig.

5.10.

continuu,

Schema

de

distributie

a energiei

cu trei fire si cu grup compensator de acumulatoare.

electrice alcătuit

in

din

curent

baterii

toare racor-— racordati la această punte, din parte a de baterie de acumula surplusul de cedează tă încărca puţin mai este care Puntea dată la ea. din bateria: părţi te celeilal energie electrică, nesolicitat ce consumatori, cit. menţine se ea tensiun fel acest în e. de acumulatoare care o absoarb mai

constantă.

Instalaţii electrice inierivare de bhimină şi forta

GL

Ruperea firului neutru, în cazul acestor scheme, provoacă avarii prin “creşterea bruscă a tensiunii la bornele receptoarelor şi de aceea, este necesară o verificare periodică atentă a rețelei, în vederca preintimpinarii acestui neajuns. Pentru reducerea pericolului de etectrocutare firul Deutru se leagă la pămint.

J.

Distribuţia

DISTRIBUȚIA ENERGIEI ELECTRICE ÎN CURENT ALTERNATIV energici

clectrice

în curent

alternativ

se

poate

face

mono-

fazat printr-o linie cu un singur fir sau cu doud și cu trei sau patru fire în distribuţia alternativ trifazată. Distribuţia printr-o linte cu un singur conductor (fig. 5.11). Deoarece prin această schemă de distribuţie nu se poate realiza la receptor 7

Fig. 5.1. Schema de distributie în curent alte mativ cu un singur iir T, — transformator monofazat; -- transformator infarat ; Cy, Ca — conden“Satoare ; J — întrsrupător

‘Mo motor tritazai e Py — pnze de pamint.

Fig. 5 12 Schema de distributie in curent altei

mativ monofazat cu două conductoare.

[ez

4 o echilibrare pe cele trei faze ale motorului M, respectiv ale transformatorului T,, motorul nu funcţionează la puterea nominală și atinge numai pina la 800/ din această putere, cu consecințe economice mai puţin avantajoase. Soluţia este folosită rar, la acționarea receptoarelor de pe utilaje

Mobile cum sînt macaralele, tractoarele etc.

62

Imstalaţii electrice în clădirt

Distribuţie mnnofazată alternativă cu două conductoare (fig. 5.12). Deoarece motoarele electrice de puteri mai mari monofazate sint mai complicate

si

mai

costisitoare,

reţelei ridică probleme

mai

sită,

iar

dificile,

pe

de

altă

această

parte

soluție

însăși

exploatarea

este mai

putin

folo-

constituind o soluție utilizată mai mult în tracţiunea electrică. Distribuţii bijazate, cu trei sau cu patru conductoare (fig. 5.13 si 5.14). În acest fel de distribuție există un ansamblu de doi curenti. 4

Z

alia |

Fig. 5.13

ej

Schema

q

de distribuție bifazată de curent alternativ,

cu patru fire: L — lampă; M — motor. 7 uF

$-2

Fig. 5.14, Schema de dis-

LOL

tribuţie bifazată de cu-

A }

+

rent alternativ, fire :

3

Te — lampă;

Mi

cu

>

trei

motor,

La monofazati

transportaţi

şi U legate prin relaţia :

pe

trei

Up Aceste

distribuții

nu

mai

sau

patru

fire,

avind

două

tensiuni

U4.

“ony.

v2 sînt

utilizate,

fiind

înlocuite

de distributic alternativă trifazată cu conductor neutru.

de

sistemul:

Instalaţii elecirice interioare de lumină si forță

Distribuţia

alternativă

trifazattéi

63

comportă

două

soluţii.

soluţii distribuţia

se face

după

felul

in care sint legate bobinajele generatorului si anume o soluție în care generatorul este Jegat în triunghi (fig. 5.15) si cealaltă cu generatorul legat

în stea

(fig.

5.16).

În ambele

x

: sstributi Fig, 5.15. Schema de distribuţie

trifazati, cu bobinajele generato-

e

trei

4

ZA

c>

4

ru)ui legate în triupghi.

pe

i

q

!

eT

zZ

fire.

2

ep

Fig 5.16. Schema

trifazaté

cu

de distrinuţie

bobinajele

Va

genera-

3-4

Curentii alternativi irifazaţi sint produşi în gencratoare care au fiecare cite trei înfășurări, numite faze, așezate astfel încît atât tensiunile cit şi curenţii din faze să fie decalati în timp, unu! fata de altul, cu o treime de perioadă.

us

Qe

torului legate în stea.

m

gu

În cazul

schemei

în triunghi,

cele

trei faze sînt legate

arătat în figură, de unde rezultă că : Uy Uy Uy, unde U; este tensiunea pe faza. Dezavantajul acestei scheme constă în aceca că nu

de un

singur

rînd

redus

de

de

tensiuni,

atit pentru

consumatorii

așa cum se dispune

de

forţă

pot

fi

este: decit

cit si

pentru cei de iluminat, lucru care devine periculos în exploatarea rețelei. Pe de altă parte, o astfel de schemă limitează posibilitățile de acţionare ale receptoarelor de putere mai mare; ea permite numai un

număr

soluţii,

deoarece

se poate

afirma

receptoarele

cu mijloace de reducere a curentului de pornire.

Acelaşi

tributie

lucru

trifazata,

in

care

si in ceea

bobinajele

nu

mai

ce priveşte

generatorului

sînt

schema legate

pornite de

in

dis-

stea

“64

Instalaţii electrice în clădiri

(fig. 5.16) unde la fel se dispune de un singur rind de tensiuni atit pentru motoare cit şi pentru iluminat. Pentru eliminarea dezavantajelor arătate la schema de distribuţie trifazată, s-a creat o altă schemă. care cuprinde un al patrulea fir, schema trifazată cu patru conductoare. Această ultimă schema este cel mai des folosită în reţelele de curent alternativ de joasă tensiune. Cel de al patrulea conductor, numit conductor ncutru sau de nul, se leagă în punctul comun O, al bobinajelor generatorului, fiind în acelaşi timp legat și la pămint (fig. 5.17).

a

|

?

4 @

|

A

+ N

9.

!

:

nz 4

|

|

|

4

2

yee al york

|

Conductoare

iii

3

7

Conductor fetru,

m În

4

Fig. 6.17. Schemă de distributie trifazată cu pairu conductoare, în stea, cu nulul legat la pămini. Receptoarele

monofazate,

după

felul lor, sînt legate

fie între

două

-coniductoare de fază, fie între un conductor de fază si conductorul neutru, iar cele trifazate la cele trei conductoare de! fază. în cazul distribuţiei trifazate cu patru conductoare se dispune de două tensiuni, diferite ca mărime. Tensiunea existentă între un conductor de fază și conductorul neutru se numeşte tensiune de fază U,. Există trei asemenea tensiuni de fază, egale între ele. Tensiunea

existentă

intre

două

conductoare

V3

Up

-siune de linie Uy, fiind mai mare decit două tensiuni există următoarea relaţie :

de

tensiunea

fază

de

se

numeşte

fază.

Între

ten-

cele

= 1,73 U;.

Există reţele de 380/220 V la care prima tensiune — 380 V — reprezintă tensiunea de linie (dintre doua conductoare de fază) iar a doua,

220 V, reprezintă

-care

din

cele

trei

tensiunea

si reţele de 220/127 V.

„are

Legarea la scopul de

unei faze (Uy).

pe fază

conductoare

—

(dintre conductorul

și

conductoru)

pămînta punctului neutru sau a a limita ‘te nsiunea faţă de pămint

de fază

neutru).

Mai

—

ori-

există

conductorului neutru ia valoarea tensiunii

65

Instalaţii electrice interioare de lumină şi forţă

În

dintre

cazul

celelalte

în

care

conductoarele două

punctul

de

fază

de

conductoare

neutru

se rupe fază

nu

au

este

şi se

legat

pune

de

faţă

la

pamint,

accidental

pămînt

iar

unul

la pămint,

tensiunea

de

li-

V3 . Uy, situaţie foarte periculoasă pentru oamenii și aninie Uy = malele care ar atinge întimplător un conductor de fază, pus la pămint. Cînd punctul neutru este pus la pămînt, punerea la pămînt accidentală a unui conductor de fază produce scurtcircuitarea Curentul de scurtcircuit arzind siguranţa de protecţie

fuzibilul acesteia şi întrerupe alimentarea circuitului.

fazei respective. a fazei, topeşte

K. DETERMINAREA SECȚIUNII PENTRU ELEMENTE CE DEPĂŞESC SARCINILE NORMALE ÎN INSTALAȚIILE DE FORȚĂ La circuitele de lumină și priză care cuprind un număr normat de receptoare (12 lămpi. 8 prize ete.) conductoarele au secţiuni fixate prin normativ (v. tabela 5.2). Se poate fixa si un număr sporit de receptoare de iluminat pe un circuit, cu condiţia calculării secţiunii conductoarelor acestor circuite, Conductoarele se dimensionează după următoarele criterii : -— pe baza încălzirii admisibile ; — prin calculul pierderii admisibile de tensiune ; —- prin calculul mecanic. 3. Dimensionarea

sectiunilor

pe baza încălzirii admisibile

Prin calculul pe baza încălzirii admisibile se urmăreşte a se determina © secţiune de conductor, care să permită un transport de energie

in condiţii economice avantajoase, curse de curent să se încălzească

fără ca elementele conductoare parpeste o anumită temperatură limită.

Există trei regimuri de funcţionare şi anume

;

—

funcţionarea cu curenţi nominali de durată ;

—

funcţionarea

— funcţionarea cu curenţi de suprasarcina de scurtă sint curenţi de pornire în cazul motoarelor asincrone 5

care

cu curenţi de scurtcircuit de scurtă durată, care apar

în cazul unei avarii a instalațiilor. Dintre aceste regimuri, primele

jionare iar ultimul este fi limitată prin măsuri S$ — c, să

durată,

două

sînt regimuri

un regim accidental. corespunzătoare, cum

normale

de

func-

Acţiunea acestuia poate sint moniarea siguran-

Instalaţii electrice in clădiri

66

acţionează

care

relee

prin

țelor fuzibile şi a dispozitivelor de protecţie asupra întrerupătoarelor automate.

Utilizarea siguranţelor fuzibile, cu acţiune rapidă de declanșare, conduce Ja dimensionarea secţiunii conductoarelor, fără a se fine seama

de curenţi de scurtcircuit. In circuitele protejate temporizată

reglaje,

prin

prin

se

conductoarelor

acțiunea

cu

automate,

întrerupătoare

secţiunea

finin-

calculează

du-se seama de încălzirea conductoarelor în regimul curenților de scurtcircuit de scurtă durată. La trecerea unui curent printr-un conductor, ca urmare a efectului termic al curentului, conductorul se încălzește. Cantitatea de căldură Q produsă la trecerea curentului electric se deduce din legea lui JouleLenz :

Q—-kKREt

5.1

.

unde :

k este coeficient electrice ;

R —

I — t —

al energiei

caloric

echivalentul

de proportionalitate,

rezistenţa conductorului ;

curentul ce parcurge conductorul ; durata de trecere a curentului.

Căldura ce ia naştere se împarte în două parti. Prima parte se acumulează în conductor, şi fi ridică temperatura: a doua parte se dispersează în spaţiul înconjurător, constituind o pierdere de energie. Temperatura conductorului crescînd după un anumit timp se stabilizează la o anumită valoare. Din acest moment, în conductor nu se mai

inte,

acumuţează

întreaga

înconjurător. Cantitatea

temperatura

căldură,

dezvoltată

căldură de

energie

care

diferenţa dintre temperatura rator este mai mare.

se

de

coustantă.

sa răminînd

curent

se

este

cu

pierde

conductorului

împrăștie

şi cea

atit

De

in

mare

mai

a mediului

aici îna-

mediul cu

cit

înconju-

Temperatura conductorului însă, nu trebuie să depășească o anumită valdare, legală de natura conductorului, dar mai ales de natura izolaţie:

acestuia. Normele în vigoare prevăd următoarele maximă admisibila a conductorului :

—

— —

temperatura

pentru

valori

conductoarele neizolaie +70°C ;

conductoarele cu izolatie de cauciue +55°C ; conductoarele izolate cu hirtie +80°C ;

— cabluri +60°C ;

CYY

si

ACYY

-- cu

izolaţie

de

PCV

cabluri CYYB, ACYYB, CYYBI si ACYYBI — cu benzi metalice şi iută — de la +30°C la + 40°C.

—

—

de

la

+30

cu izolatie

la

PCV,

Temperatura

maximă

toarelor neizolate, se face mai repede.

La conductoarele

benzi

de

oțel

admisibilă

cazul

conduc-

invelite cu mai multe straturi de protectie

(izolatie,

deoarece

sau

iută)

răcirea

este

admisibila trebuie să fie mai mică. Izolatia

izolaţie

ecle

de

învelite

joacă

un

cauciuc cu

rol

sau

izolaţie

este

neexistind

mai

important.

PCV de

mai

izolatia, lentă

Astfel,

se pot

încărca

hirtie

sau

cu

mare

în

răcirea

si

conductoarelor

temperatura

conductoarele

cu curenţi

izolație

de

maxima

îmbrăcate

mai

mici

bumbac,

cu

decit

Hirtia

şi respectiv bumbacul, rezistă la o temperatură superioară aceleia la care cauciucul începe să-şi piardă calităţile izolatoare şi să se topească.

Siguranţa (STAS 452-53, 453-53, 455-53) nente : îuzibilul şi corpul siguranţei. Ea este renti nominali : curentul nominal al corpului

minal al fuzibilului. Într-un corp de

siguranță

avind

o anumită

are două părţi compocaracterizaté prin doi cusiguranţei şi curentul no-

valoare

pentru

său nominal, se pot monta fuzibile cu curenţi nominali mai mare avind valoarea curentului nominal al corpului.

curentul

diferiţi,

cel

La alegerea siguranţelor fuzibile trebui avute în vedere condițiile următoare : — topirea fuzibilului trebuie să aibă loc înainte ca temperatura conductorului să depăşească valoarea maximă admisibilă, Deci :

Lng S mos atm unde : Lai

Tmax.

adm

este curentul nominal al fuzibilului ;

— Curentul temperaturii

—- fuzibilul nu trebuie să se tare, la curentul nominal, deci :

maxim admisibil corespunzător maxime admisibile a conductorului ;

topească

regim

normal

de

exploa-

motor

electric

Ig > Te.

unde :

1, este curentul nominal

—

în

valoarea

fuzibilului

asincron, în cazul astfel încit să nu

care

(efectiv) de exploatare ;

protejează

sigurantelor cu inertie sc topească la trecerea

circuitul

unui

termică mică, curentului de

trebuie să fie pornire, deci:

i

În >, unde : Igaca

este curentul de pornire al fiecărui motor asincron lwat din tabelele fabricilor de motoare. În general Ipora = (5...8) In;

68

Instalaţii electrice în clădiri

« —

coeficientul

Cind

se

velor, ratie.

care

respectiv

caracterizează

timpul

pînă

un tablou,

multe

mai

la care sint racordate

de

pornire

unui

circuit

în

conductoarelor

secţiunea

determină

condiţiile

la intrarea

regim

receptoare,

ale

motoa-

nominal

de

tu-

alimentind

maxim

curentul

— care ia naştere, atunci cind toate recepîn conductor — Ie. max ioarele funcţionează la curenţi nominali iar cel mai mare motor, pus 5 SE deterîn funcţiune, absoarbe la pornire curentul maxim [ porn-max

mină cu formula :

în

Jo. mex =

nod

241, + Moora max 1

care:

m

este

n=! Dh ii

—

un coeficient care tine seama că nu toate receptoarele aflate pe circuitul căruia i se determină secţiunea și care intră în nominală si sînt simulcalcul, sînt încărcate la capacitatea

tan în funcţie ; suma curenților nominali ai tuturor receptoarelor ce se consideră in funcțiune simultan, fără a cuprinde receptorul cu cel mai mare curent de pornire (n-l receptori) ;

Iporn-mnax—

În

acest

mină astfel : in

calcul

Curentul

caz

de

valoarea

pornire

al

fuzibilului

celui

care

mai

mare

motor.

protejează

tabloui

se

deter-

mp > ete max prin

urmare,

se

fine

seama

de

cea

mai

grea

situaţie

în

care toate motoarele, cu excepţia celui cu cel mai mare curent de pornire. funcţionează ‘in regim normal, în momentul in care acest din urmă motor este pus în funcţiune şi Geci solicită rețeaua la cea mai mare sarcină. În cazul in care secțiunea calculată satisface condiţiite impuse prin cel

mai

dificil

regim

de

pornire,

mai mică, vor îi neapărat satisfăcute. Coeficientul

a,

care

toate

caracterizează

relor are următoarele valori :

— 2,5 pentru instalații cu motoare ditii normale de pornire (pornivi rare ce nu depășește 10 sec.) ;

—

1,6

pînă

la

2

pentru

instalaţii

celelalte

condiţiile

situaţii,

de

de

pornire

dificultate

ale

motoa-

asincrone în scurtcircuit, cu conîn gol si cu o durată de pornire

cu

motoare

asincrone

circuit, cu condiţii grele de pornire (deci porniri în go) niri în sarcină cu durata mai lungă, ajungînd la 40 sec.).

Secţiunea conductoarelor se determina pe cu ajutorul unor tabele. Normativul cuprinde

dese,

în

sau

scurtpor-

baza încălzirii admisibile tabele cu intensități ma-

xime admisibile de durată pentru conductoare, cabluri, bare etc. de cupru, aluminiu sau otel. Stabilind regimul nominal de lucru și curentul de exploatare, se calculeuză apoi valoarea curentului nominal

electrice interioare de lumină

al fuzibilului, sectiunca

după

care

corespunzătoare.

și forță

reţinind

69

valoarea

maximă

se alege

din

tabele

Exemplul de calcul 5.1. La postul de iransformare cn tensiunea 380/220 V pe partea de joasă tensiune, se racordează rețeaua unui consumator industrial, care are ma multe utilaie acţionate cu aivicrul motoarelor asincrone grupate se racordează pe tabloul din figura 5.18. Tabloul de distribuţie al abonatului

Ir

DA

man? 2 FA

prd”

Tia.

Bg aa Aa

5.8.

Tabloul

si

schema de distribuţie a unui consumator indus-

ay

trial.

gman

la barele postului frafo, printr-un cablu se instala aparent pe zidurije încăperii +30°C. Din acest tablou de distributie, se și instalația de iluminat prin conductoare tate aparent pe role. Primul si a! treilea avind rotorul în scurtcircuit, randamentul putere cos e = 0,87, Coeficientul său de

cu patru conductoare. ce urmează a în care temperalura aerului este de alimentează cele trei motoare clectmce de cupru cy ic de cauciuc, monmotor are puterea de 5 kW fiecare, la plină sarcină 0.87, iar factorul de încărcare este de 0.9. Cel de al doilea

metor are puterea de 10 kW, randamentul n = 0,9, factorul de putere cos q = 0,87,

iar coeticientul de încărcare 1.8. Cercetind normativul şi tabelele fabriciior furnizoare se siabilese următoarele : — motoarele de 5 kW pot fi pornite direc avind o tensiune de 380 V. Deci curentul lor de pornire, dal. în tabelele fabri , are valoarea J, = (5.8) In

Se ia în calcule

fy = 5 Ini

— motorul de 10 kW din considerente legate de procesul tehnologic are pornirea cu reosiat de pornire şi deci curentul de pornire poate fi luat /p 2 ln. Să se deiermine valoarea sigurantelor fuzibile şi seciunie cablului în consițiile calculului pe baza încălzirii admisibile.

“Toate datele problemei se trec în tabela 5.4. Rezultatul calculelor

exempiuiui

Tabela

5.1

5.4

gS

= E M,

|

1S

la

Ma

10

2 Im

Mg

5

5 la

0,87 3

0,90 0,37

0,87 0,87 0,87

0,9

10

9

20

9}

1,0

19,4

9.4

20

20)

0,9

iG

9

20

9 |

2,5 4 2.5

Instalaţii electrice în clădiri

Curentii nominali ai motoarelor : — motorul M, si Mp

Jn = — PO

FSU qcos @

unde:

P = SkW

= 5000W;

U = 380 V3 4 = 0,87; cos p = 087.

Deci :

fy = Motoarele

M,

si Ma

au

deci

5000

curenţii

nominali

in

Această valoare se trece in tabela 5.4; —

motorul

Me

are curentul

= 104.

V 3 -380-0,87-0,87 nominal

=

A.

:

_ 19,4 A.

10 000 he noe le

¥ 3 . 380-0.87.0,9

Se trece gi această valoare în tabelă. Yinind seama de coeficienţii de incârcare, se determină curenţii nominali de exploatare le. Astfel pentru motoarele M, şi My: Te,

iar pentru motorul Me:

= 09 -10=9A,

Te = 1,0 - 194 = 194 A. Curenţii nominali

ai fuzibilelor :

După prima condiţie, pentru motoarele My şi Ma: Tat După

a doua

>

lei

deci:

=

Ip - max

a

Motoarele My și My au pornire rară, cu durată scurtă și deci coeficientul 25. Pe de altă parte, după

datele

curentul de pormre este Jp = 5 In. Deci

=9A.

condiţie legată de curentul de pornire : Int >

n

Inf

luate

din

tabelele

fabricii

furnizoare,

:

In = Îpomaz = 510 — pa, a

25

Comparind cele două situaţii rezultate, se vede că Ja mai grea, cerind un curent nominal al fuzibilului de 20 A. În consecință, fuzibilul se dimensionează după această

se alege,

de 25 A.

un

fuzibil

de

20 A,

care

protejează

conductorul

de

pornire condiţie.

cupru

situaţia

cu

Din

este tabele

secțiunea

Instalaţii electrice interioare de lumină

Secţiunea

conductorului

se

și forfa

determină,

a

impunind

condiția

după

care

curentul

admisibil din conductor 7, să depășească cel puţin cureniul normal de exploatare pe durată lungă le. Deci : le>

Din

din

tabele

rezulta

conductor

este

de 1,5 mm?,

că

10

A.

cea

le

mai

Acesiei

sa

f=

apropiată

valori

9A.

valoare

îi corespunde

pentru

©

curentul

secţiune

de

admisibil

conductor

Deoarece în instalaţiile de torţă, așa cum rezultă din tabela 5.2 (cu secţiuni minime) se admit conductoare cu secțiuni de cel puţin 2.5 mm? se alege această scețiune. Se procedează la fel si pentru motorul Ma scriind condihile : Ing >

le;

de unde rezultă

/np =

19,4

A.

Deoarece acest, motor se pornește cv reostat, fuzibilul va fi :

Tap > ÎBma unde: a = 2 Și Ipmos Se

alege

=2In

fuzibilul

cu

unea de 25 mm’.

Determinind

un

a

= 2d

32:

curent

194 = 38,8 A. nominal

secţiunea conductorului

Ie > lei

= 19,4 A 2204, de

Pentru

dimensionarea

Inet

>

înlocuind :

m

= 1

le. max «

=

20

mm?,

siguranjelor

{inind

+

10 suma

toate

seama

generale

conductorul

şi

proiejind

0,9 (10 ++ 10) +

Lă

nu

prolejind

2.19,4

2,5

motoarele

curenților

sint

nominali

încărcate

la

ai celor două

de

25 A, protejind

un

conductor

de cupru

AFi

faptul

întregul

că

ta-

= 22,7 43

motoare

Jporn- mox = 2 lu = 2-19,4 — curentul de pornire al motorului cu reostat. a = 25 pentru porniri uşoare. o siguranță

de

valoarea

fiecare (My şi Mg);

Se alege

cu

deci: Ie = DA

nt mY fi + Tporn. max 1

== 0,9, deoarece

fi

fuzibilelor

A,

se obţine :

Se alege secțiunea conductorului s = 4 temperatura mediului esle de +30°C. Toate datele obţinute se trec în tabela 5.4. dlou, se procedează asifel :

20

nominală: de 5 kW

M,

pornit

de 4 mm?.

2. Dimensionarea secțiunilor pe baza pierderii admisibile de tensiune Prin calculul secțiunii conductoarelor pe baza pierderii admisibile de

tensiune, se urmăreşte sarcina de serviciu, în

a se determina o secţiune capabilă să transporte condiții economice, astfel încit de la punctul” de

12

Instalafit electrice în clădiri

alimentare

al consumatorului

şi pind

la receptor,

să nu depăşească o anumită valoare maximă, tele admise de normativ. O secţiune

mică

de conductor

atrage

pierderea

incadrindu-se

după

sine

de

tensiune

astfel în limi-

o economie

de

metal,

deci investiţia are un pret de cost avantajos. Dacă se tine seama de efectele ce însoțesc curentul electric, mai ales de efectul termic, se trage concluzia că secțiunile mai mici prezintă rezistente mai mari, deoarece rezistenţa este invers proporţională

cu secţiunea =

et.

isi Ei

unde R s pe

: este rezistența conductorului ; — secţiunea conductorului parcurs de curent ; — rezistivitatea materialului conductorului ;

1 — lungimea conductorului parcursă de curent. Deci pierderile de energie electrică, conform legii Joule-Lenz sînt proportionale cu rezistenţa, mărindu-se pe măsură ce secţiunea descrește,

pentru aceeaşi putere transportată. Această pierdere de energie are loc pe tot traseul dintre punctul de alimentare si receptor,

durata funcţionării acestuia, deci atita timp ductorul. La punctul de alimentare a receptorului

cit curentul există

de

tensiunea

tensiunca

ceptor borne,

o

nu

pe

coloana

disponibilă

anumită poate

în

de

tensiune

fi mai

alimentare

punctul

mică

de

disponibilă decit

este mai

o anumită

cu

disponi-

alit

rezultind

borne.

con-

de felul în care Cu cit pierderea

mare,

alimentare,

la

parcurge

o tensiune

bilă, condiţionată de felul şi natura reţelei publice si această reţea esie exploatată de consumatorii racordati.

electrică pe toată

pentru

Această

valoare

scade

tensiune

minima,

sub

re-

la

care,

receptorul functionind mai departe, se poate deteriora. De aici rezultă obligativitatea limitării căderii de tensiune de-a lungul coloanei de alimentare, pentru ca scăzindu-se din tensiubea la punctul de alimentare această cădere admisibilă ceptorului o tensiune cu

de tensiune, să o valoare care să

şi fără pericol a receptorului. Pentru aceasta secțiunea derii

de

tensiune

admisibile,

rămînă totuşi la bornele reasigure funcţionarea sigură

conductoarelor în

baza

se determină

următoarelor

— pierderile de tensiune (căderile) efective AU, siderate să nu depășească pierderile admisibile de adică :

pe

condiţii

baza

pier-

și

ipoteze:

de

tensiune

pe circuitele contensiune AU ga,

AU, < AU Aa, +

Ipotezele

în

care

se

determină

admisibila, sînt : — păstrarea secţiunii constante soanelor reţele; considerate ;

secţiunile pentru

la

pierderea

conductoare

în

lungul

tron-

Instalaţii electrice interioare de iumină și forță

73.

— densitatea de curent constantă în conductoarele reţelci ; — volumul materialului folosit în conductor să fie minim, pentru a rcaliza o condiţie optimă a preţului de cost. În acest fel, pierderea de tensiune pe o linie de curent continuu: sau alternativ se defineşte ca diferenţa algebrică dintre tensiunile de:

la capetele sale. În

cazul

diferi

nu

alegerea

liniilor

numai

secţiunii

de

prin

curent

valorile

interesează

nilor, deoarece aceasta determină valoarea eficace a tensiunilor la bornele consume-

torilor. a. Calculul

funcție

de

secțiunii

căderea

de

în

ten-

alternativ,

algebrice

însă

numai

,

|

si Cs, ai căror

curenţi

nomi-

notează

cu

mali sînt: 4%, & şi respecti? î (fig. 5.19). ly,

ly

Dacă

se

lungimea

ly,

diferitelor

tensiunile

si

|

prin

diferenţa

Me

a

- d

de

2

capete

algebrică

a

2.

a

>

e

a

e

Lo “3

Viz. 5.19. Schema bifilară a unui circuit de cu-

tronsoane Aa, ab, be, cu hi, rent continuv. Iz, Ia curentii pe fiecare dintre aceste tronsoane, cu Ly, în şi Ly distanţa de la fiecare consumator

Ja punctul de alimentare, pierderile de tensiune tronsoane vor fi: — pe tronsonul Aa : AU: 2 Rh; — pe tronsonul ab : AU» = 2 Reh; — unde

pe tronsonul be : AUs = 2 Rals ; Ai, Re, Ra sînt rezistentele pe

care

pe fiecare

curentul

AU, = 5225 el i AU, = 223 L Lj AUS =

dintre

continuu

pind la trecerea sa prin fiecare porţiune de circuit. Cum, în general, la trecerea unui curent printr-un ohmică este : rezultă :

Ja.

tensiu-

0)

RIC)

a

pot

lor.

rea

a —u

la

decalajele

ta A)

siune, în curent continuu. Se consideră linia de curent continuu alimentată in punctele A şi B. De aici sînt alimentati consumatorii Cr, C2

ci

le

pina

aceste

intim-

circuit rezistenta

Jy.

Pierderea de tensiune admisibilă maximă are loc între punctele A și ¢ deci pentru consumatorul cel mai îndepăriat de punctul de alimentare. Această pierdere de tensiune reprezintă suma pierderilor de:

“za

ustalaţii electrice în clădiri

tensiune de pe fiecare porțiune de circuit, deoarece curentul care trebuie să ajungă la consumatorul cel mai depărtat străbate pe rind fiecare din porțiunile de circuit aflate între punctul de branșare şi consumatorul Cs, Curentului és i se adaugă pe rind la fiecare punct de bransare

„acest

curenții

i: si respectiv

fel, căderea

AUp

AD

Deoarece

întrucît

aceeaşi

comun

totală

se

de

ai celorlalţi

rezistivitatea de-a

materialului

că

conductoarele

lungul

si formula devine

paranteză

consumatori

întregul

circuit

şi Cy.

:

sînt

trei

este

sint

întregului

aceeași din

circuit,

pe

același

reprezentind

general, în paranteză apar atifi „fel formula generală devine :

termeni

cîte

și curentul

porțiune,

material

şi

au

da factor.

tlle tt) fiecare

tronsonului

fiecare

p si s se pot

În

5.2

s

termeni,

lungimea

Ce

este:

5

AUp= E 0 ‘In

pe

+AU, + AU, = 72h 7,4 288 7,4 2h.

presupune

secțiune

i

tensiune

ce străbate

tronsonul

produsul

dintre

considerat.

tronsoane

sint.

În

În

acest

5.3 unde

:

Di

7

este

suma

produselor

tronsoane sînt. Dacă în această formulă se cu căderea de tensiune maximă pabilă, care asigură o pierdere

ximă

admisă

dintre

curentul

pe

tronson

şi lun-

gimea tronsonului respectiv, cuprinzind atiţi termeni cite

:

înlocuiește căderea de tensiune totală admisibilă, se poate afla secțiunea cade tensiune mai mică decit cea ma-

E AU mor atm: = E > ul,

5.4

de unde :

26

AU max

Cu

formula

5.3

se

poate

face

adm

Sti.

5.5

T

verificarea

căderii

de

tensiune,

pentru

sectiuni de conductoare luate din tabelele aflate in uz. În cazul în care cu secţiunea aleasă din tabele se obţine o cădere -de tensiune AUz mai mare decit cea maximă admisibilă, sc alege o secţiune imedjat superioară si se reface calculul de verificare. Se consideră secțiunea optimă, aceca pentru care se obţine o cădere de tensiune

apropiată

şească.

de

valoarea

celei

maxime

admisibile,

fără

ca

să

o

depă-

Instalaţii electrice interioare de lumină și forță Formula 5.5 este o relaţie de conductorului, punindu-se condiția

75

calcul, cu care se obţine secţiunea ca să nu se depășească căderea de

tensiune maximă admisibilă după normele în vigoare.

Pentru a lucra cu această formulă este necesar a se cunoaște lungimile parţiale ale tronsoanelor şi curenţii din aceste tronsoane. Curentul care circulă în fiecare tronson se obţine prin însumarea curentilor consumatorilor aflaţi după tronsonul considerat.

îi

h=i+ ii L=&

unde : ij, iz, i; sînt curenţii nominali ai consumatorilor ; Iu fy, fg —

Înlocuină

obţine :

curenții care circulă în tronsoane.

aceste

valori

in

AUE

formula

căderii

(+

E

totale

de

tensiune

(i) bi]

se

5.6

Ap Efile FFL Deoarece : i =, iti Utd,

4 distanţa de la punctul de alimentare pînă la punctul de racord al consumatorului C, ; = la — distanța dintre punctul de alimentare pind la punctul de racord al consumatorului C,; + ly Le — distanţa de la punctul de alimentare și pînă la racordul consumatorului Cs, se obţine : este

AUp 772 (Lit LL, şi deci:

Qe,

AU, 7 =—5

Fiecare

din

produsele

if,

Di

reprezintă

fata de punctul de alimentare. înlocuind pe AUp cu AU max adm

Se obiin

-L.

AU, maz

adn

5.9

momentele două

„ formula de verificare a căderii de tensiune :

—

5.8

s

= 2dh Sri;

sarcinilor

electrice

formule :

5.10

formula de calcul a secţiunii conductoarelor :

a Dhak. A Umar atm 7 20

5.1L

Instalaţii electrice în clădire

78

Circuitul

din figura 5.20. Relaţiile dintre intensitatea, continuu sînt :

= BaPa

Pi : 2: i=

iu

a

+

pp

|

,

i

Ei

,

pi?

pd

a

a

u , pr

e

zi ; | eee

e VG yas

Fig. 5.20. Schema unifilară

\

|

|

obţine : Inlocuind aceste valori în formula 5.8 se

at

AU p= 22 [eee lu

s

Deoarece tensiunea relafia devine :

U

curentului.

si tensiunea

absorbită

puterea

schema

şi prin

fi reprezentat

poate

mai

continuu

de curent

este

Et pe

a

circuit

512

gb),

fiecare

portiune

de

traseu,

5.03.

Ap = ELL mt Lupe” DP de tensiune

i În acest caz formula de verificare a căderi

a

iar formula de calcul a secţiunii :

go Dacă

intensităţile

latiile : unde

:

curenților

Di

Py = put Pe tPsi

5.14

n

UA U mască din

va fi:

Pi bi i

AU nos san =e

de

u

u

constantă

unui

curent continu.

5.15.

Ship F

tronsoane

Ji,

Py = pot

psi

Ia

Ty

Pa

sînt

date

de

re~

17

Instalaţii electrice interioare de humină si forţă înlocuind

în

obţine :

relaţia

5.4

valorile

curenților

în

funcţie

de

putere

se 5.16

‘sau:

AUp= PU

Pyt ly Pad ly Pe),

us

si în general

:

AUp = Din

—

5.7

formula

5.18

Sub

5.18

se deduce :

formula de verificare a câderii de tensiune în functie de puterile

“consumatorilor :

A Umer = 28s SS By:‘ A

5.19

-~ formula de calcul a secţiunii :

= 29 Se

= 1, Py.

UB Unaz-aim

Exemplul siunca U de

se

execută

de 110

din

liniei,

care

constantă

are pe

o rezistivitate

toată

de Me

lungimea

rea de tensiune maximă admisbilă care conform aensiunea de serviciu a liniei (fig. 5.21). A

G4Im

Fig. "Căderea

5.20

ii

calcul 5.2. Fie o linic de curent continuu funcționnă la tenV, care alimentează patru lămpi. Conductoarele liniei proiectate 1 Qmm?

aluminiu,

conductoarelor

a

521.

maximă

b:30m

acesteia,

în

normati

3m

ta

&

By UO wt

f23000

pe: M0Dme

unifilară

de tensiune

a unei

admisibilă

linii de curent

este :

NO

cere

by: 20m

în Schema

„ Se

33 0,

secţiunea

nînd seama de cădeului este de 3% din

ty continuu,

plu

78

Instalaţii electrice în clădiri

Pentru aflarea secţiunii sc aplică formula indrviduale ale consumatorilor iar distanțele se mentelor 2:

2

Toe

et1 c= 033

pik

La pat La Pst La Pade

= 10,16 mm?= 10 mm?

346-110-3,3

S-a ales secțiunea de 10 mm? fiind următoarea secţiune stundardizată fiind de Problema ar fi putui fi rezolvată și nominali ai consumatorilor şi utihzindu-se

în funcţie

secţiunii

__b. Calculul

consideră

Se

alternativ monofazat.

foarte apropiată de cea icsita din calcul, 16 mm. în alt mod, aflindu-se valorile curenților formula 5.11.

4

4

520.

linii

de

diagrama

Schema

curent

|

cu

rul

|

a]

alternativ

vectorială

receptorului

|

absoarbe

monofilară de

struieşte cu vectorul |

Re,

i

a une:

funcţionare

tensiunii

vectorul

tensiunii

Va,

J, avînd

cos q. Lungimea

Pentru determinarea c&derii de

tensiune

de-a

lungul liniei,

de la

punctul de alimentare A și pind la receptorul R,, se construiește grafic a liniei (fig. 5.23). Diagrama se con-

de linie U,

intensității

la bornele

între

un curent eficace

factorul de putere liniei este B.

oy

movofazat.

&,, făcînd cu tensiunea

vectorul

alimen-

monofazat

consumator

un

tind

monofazata,

(fig. 5.22). Schema este monofilara si alimentează un receptor R., care

pr]

Fig.

electrică

curentul

în

de tensiune

căderea

de

o linie

A 1 e

deoarece se cunosc puterile afla cumulind lungimea seg-

[40 . 2004 (40 4-30) - 300-+ (40-+ 30-+ 30) 100+ (40-+ 30+ 30-+-20) 200} 000

x

5.16 pot

(între

conductoare)

curentului

acestuia

conductoare

în

J absorbit

un unghi

punctul

de

la bornele

de

reeepto-

de defazaj

alimentare

© si A.

Adunindu-se vectorial vectorul |, ce reprezintă tensiunea Ja bornele receptorului şi vectorul cădere de tensiune AU , pe linie, se obţine vectorul VA, adică tensiunea necesară în punctul de alimentare, conform relatici :

U,7 AU = Uaun

La trecerea unui curent printr-un consumator monofazat de exemplu motor electric, se produce 0 cădere de tensiune activă, în fază cu

curentul,

provocată

@rum,

o

și

cădere

tului. Deoarece

de

de

trecerea

tensiune

linia monofazată

acestuia

reactivă

prin

rezistentele

iecalată

este alcătuită

lungime L, avînd fiecare rezistenţa R, atunci curent de-a lungul liniei este 2 R. In acest

din

cu

>

două

întilnite

înaintea

în

curen-

conductoare

de

rezistența întîmpinată de caz, căderea de tensiune

79

Instalaţii electrice interioare de lumină sé forță cu rezistența

este proporțională

activă

2 R si cu curentul

J, mărimea

sa

fiind 2 RI. Ea este în fază cu curentul J si se reprezintă in diagramă prin vectorul ab cu mărimea 2 RI. Căderea de tensiune reactivă, provocată de componenta reactivă a curentului este la rindul ei proporțională cu reactanța 2X şi curentul 1,

avindu-se în vedere ‘cA linia are două conductoare de reactanta X. Această.

a liniei

Fig.. 5.23. Diagrama vectorială de functionare fazate cu un singur receptor.

cădere

rime

reactivă

2 X, avînd

este

reprezentată

in

prin

diagramă,

cu

de

bc,

vectorul

decalat

sensul de la b către ¢ și fiind

mono-

mă-

înaintea

+

curentului, deci perpendicular pe vectorul curent 7.

Din diagramă se deduce că vectorul ac care reprezintă căderea de tensiune totală pe linie, între punctul de alimentare și receptor, este tocmai rezultanta vectorilor ab şi be.

Luind cu compasul mărimea vectorului 4, deci a segmentului Oc, seşi rotindu-l în jurul punctului O, centrul sistemului de axe Oxy, și U, tensiunile dintre obține pe axa Ox, punctul d. Diferenţa algebrică ad. segmentul cu egală Un poate fi considerată astfel Mai simplu, coborînd o perpendiculară din punctul c pe axa O x axa se obține punctul e. Deoarece unghiul o, facut de vectorul U, cu Ox,

sînt

deci

cu

foarte

vectorul

apropiate.

U,

În

este

în

practică

consecinţă

se

foarte

poate

mică ed şi se consideră practic că d = ad = ae. Dar ac este şi deci:

egal

ca mărime

cu

căderea

AU = ac =af + fe.

de

mic,

neglija

punctele

tensiune

e, c şi d

diferența

totală

foarte

a liniei

80

Instalaţii electrice în clădiri Tinind seama că :

af=abcos@m, rezultă

şi:

fe=bc

sing

ca:

AU = ae == 2RI cos ot 2Xf

sing.

52

Această mărime scalară obținută prin aproximaţie este denumită pierdere de tensiune sau cădere de tensiune. Inmulfind ambii membri ai egalităţii (5.21) cn valoarea tensiunii U se obţine :

VAU Cum

=2RUT

cos pr 2XUT

sing.

i

5.22

însă în curent monofazat există relaţiile :

P=UI

cos 9 = pulere

activi;

Q = UI sin e = putere reactivă, „se obţine :

UAG=2RP+2X@

AU = QRPEXQ

5.23

VU

Relaţiile

siune

între

5.22

şi

punctul

5.23 de

cu secţiune cunoscută, Pentru determinarea astfel : — —

—

se

pot

folosi

alimentare

secţiunii

și

unei

la

determinarea

receptor,

linii

se alege in mod arbitrar o secţiune ; se calculează cu această secţiune,

pe

o

căderii

linie

monofazate,

rezistența

și

se

de

ten-

monofazată

procedează

reactanta

liniei ;

cunoscindu-se valoarea curentului absorbit de receptor şi factorul său de putere, se introduc aceste valori şi valorile rezistenţei R și reactantei X în formulele (5.22) sau (5.23), obtinindu-se o valoare pentru căderea totală de tensiune în condiţiile secţiunii alese ; — se compară valoarea obţinută, cu valoarea prescriptii pentru căderea de tensiune.

maximă

admisă

În practică procesul se simplifică, deoarece reactanfa liniei putin în funcţie de secțiune. De aceea. se procedează astfel :

— se alefe din tabelele ce dau reactanta, în între conductoare, o reactanté medie, prin apreciere ;

—

înlocuind

în formulele de calcul AU cu AU maxim

normativ, se calculează rezistenţa conductorului ; — avindu-se lungimea linici, rezistența obţinută

terialul pentru

țiunea.

funcţie

conductoare

(deci rezistivitatea),

si

de

de

variază distanţa

admisibi] alegindu-se

sc poate determina

după ma-

sec-

ustalaţii electrice interioare de lumină şi forță

gL

in refelele interioare se poate neglija reactanta X, deoarece distanţa între conductoare fiind mică, această valoare este neglijabilă. În această situaţie formula 5.22 devine :

AU =2RI „Deoarece:

cos ep.

= oh s

ze

obține:

AU 32%] cos e, s

sau:

=2%

yy

su

Cum:

cos p.

Ul coseo=P, se obţine :

AV=24.p, su

Inlocuind mai departe AU cu AU maxim „obțin fommulețe de calcul ale secţiunilor : 29. _£-f cos @ A Umar-aân

admisibil

după

norme

’

se 5.25

= —2pkP U AU naz-aam Exemplul de calcul 53. Un atelier este prevăzul cu un ventilator acționat ‘de un motor monofazat, care absoarbe un curent J = 10 A, avînd factorul de putere cos e = 0.87. Motorul trebuie alimentat cu o linie monofazală avind tensi

nea

220 V. Se cere secțiunea

mă

JL

să =

nu

depășească

5%

150 ra. Conductoarele Căderea de tensiune

conductoarelor,

din

tensiunea

se execută

maximă

secțiunea

:

Sc alege secţiunea

Sa.

aluminiu

a

liniei.

Zekfcosp BU maz-aem

5

i

de tensiune maxi Lungimea

cu rezistivitatea

admisibilă este :

A Umaz-aâm ar

din

astfel încit căderea

nominală

220

=5 pally.

2:150-10-047 ALD

imediat superioară, adică 10 mm,

6 97 me.

liniei

de Ei Omm:/m.

Instalaţii electrice în clădiri

82

Exemplul de calcul $4. Fie motorul electric monofazat cu 'randamentul de 0,83 si cu o putere P, la arbore de 7.5 KW, alimentat printr-o liniede monolazată alimentare cu conductoare de aluminiu, avînd lungimea de 125 m, tensiunea fiind 220 V. Să se calculeze secțiunea conductoarelor, pentru o cădere de tensiune maximă admisibită de 3%. Căderea de tensiune maximă admisibilă va îi : AU nas adn =au 3.755

Yinind seama de la reţea este:

Ti

puterea

al motorului,

mecanic

de randamentul

_

cerută

de motor

Pi = 5 = 8g Kw = 8800 W, a

şi secţiunea :

=

0,85

p _ » 195 9 mat, 44 = .2-195.8800 20k UB U mas: aan 34.220.6,6

Se alege secţiunea imediat superioară. 50 mm?. e. Calculul secțiunii în curent alternativ monofazat, de

derea

tensiune,

în

cazul

unei

Se consideră linia monofazată cu tează două receptoare monofazate

|

IZA

linii

mai

alimentind

de că-

receptoare.

tensiunea nominală U,, care alimen(fig. 5.24) absorbind fiecare curenţii i, şi respectiv %. Receptoarele

torii de putere

“Tq

în funcţie

multe

au fac-

cos 91 și cos pa

Cu-

Tentii pe cele două tronsoane ale linie) de lungime b respectiv lz sînt

Te sil,

tke Laie

al

Te. Fe ke.

S-au notat cu b, rt, x1 şi resli Te e lungimile, rezisten-

în

pectiv

cos pr

tronson, iar cu L, R, X, lungimile, rezistențele si reactantele pe liniile

tele si reactantele

unui

conductor

pe

Crai ma. 624, Senna cu momtiari suprapuninde la punct E, ; Pete arat An A a unei două receptoare. duse întreaga linie are aceeași

9.28. Big - monofazate Anii

secţiune.

Diagrama vectorială de funcţionare a liniei este trasată în figura 5.25. Se porneşte de la tronsonul cel mai îndepărtat BC din figura 5.24; se trascază pe diagramă curentul absorbit de receptorul Ra, reprezentat prin vectorul î2 = /,, decalat față de tensiunea Uz, de la bornele receptorului

Ra.

Pe

tronsonul

BC,

căderea

de

tensiune activă

zentată prin vectorul 2r./, paralel cu vectorul

aceeași fază.

Pe

acelaşi

tronson,

căderea

reactivă

este

de curentul J, si deci perpendiculară pe acesta.

este

repre-

% = /,, cu care este în

2 a În, decalată

cu E

fata

83

instalaţii electrice interioare de lumină și forță

Compunind aceşti trei vectori: vectorul tensiune Uy cu vectorii cădere de tensiune activă şi cădere de tensiune reactivă pe tronsonul BC, se obţine vectorul tensiune U, la bornele primului receptor Ry, deci în punctul B din figura 5.24.

Curentul Ii din tronsonul

se obţine compunind

AB,

curenţi care îl alcătuiesc, 2, Și iy,

vectorial, cei doi

de pe tronsonul AB parcurs de curentul Căderea de tensiune activă diagrama din figura 5.25, prin segmenîn ă reprezentat este i,, + I, = i, y

Fig. 5.29. Diagrama

7]

vectorială de funcţionare a liniei două receptoare R, $i Re.

tu) ca, paralel cu vectorul curent al tronsonului reţinut că vectorul i,, curentul primului receptor de tensiunca U; de la bornele sale, cu unghiul qi. Căderea de tensiune reactivă pe tronsonul AB tată prin

segmentul

de, perpendicular

de tensiune reactivă este decalata naștere, deci Jy. Insumind vectorul

tensiune

la

pe

cu

segmentul

AB, vectorul 2. De Ry, este decalat fata este

22, 7,, reprezen-

cd, deoarece

înaintea curentului

bornele

alimeniind

monofazate

receptorului

ff,

căderea

care

i-a dat

cu

vectorii

căderii de tensiune activa şi reactivă de pe ambele tronsoane ale liniei a AC se obține un contur închis prin vectorul Oe, care reprezintă tensiune

necesară în punctul de alimentare IA :

27 Ip + ry A+

2,1, =U

Instalaţii electrice în clădiri

34

in

Luind

şi

Oe

segmentul

compas

trasind

punctului O, in sens orar, se obţine punctul f :

cere

de

arc

un

în

jurul

Of = Oe = Oy. Dacă

bornele

din

la punctul

tensiunea

receptorului

obține

se

Ry

de

alimentare

o diterenţă

se

scade

algebrică,

tensiunea

a cărei

la

mărime

este egală cu căderea de tensiune de-a lungul liniei, din punctul de alimentare A si pînă în punctul C, de racordare al ultimului receptor Ry. Considerind și în acest caz că punctele e, f şi g sînt foarte apropiate, deoarece în realitate unghiul u facut de vectorul tensiune OU, cu axa Or, deci cu vectorul J, este foarte mic, se poate face aceeași aproximaţie, neglijind segmentul gf, g fiind proiecția punctului e pe axa Oz.

În acest caz :

af &

ag.

De asemenea în calcule se iau in considerație unghiurile de defazaj ale curenților receptoarelor și din tronsoane (î, , fi, fy) faţă de aceeași tensiune Uy, la bornele ultimului și cel mai îndepărtat receptor. Tinind seama de aceste aproximatii, din figura 5.25 se poate scrie

relația :

AU = ag = ak + kk + cm + ma Dar :

ah =

2 73 Iq cos gz} Cm => 2 Tu În COS du;

hk = 2 Xa În sinqn 3 Mn

si:

= 2 Xa În sin Gy;

Ty COS (a

=

Jog —

curentul activ ;

73 sin @,

=

Ja —

curentul reactiv ;

În cos Ga =

Tia —

curentul activ;

Ia sin 9,

fu

=

— curentul reactiv.

Înlocuind în relaţia 5.27 se obține :

AU = 2ra bog t 22a Lop + 2 Ira

sau :

Pentru

5.27

2% ari

5.28

AU = 2 (ra Fag 4% lar t n Dat tals): cazul

general

relaţia

devine:

AU =25(r tel).

Dacă se ţine seama că :

sat teat Lou foe’ Tae= nt în Tor= tars Lye

5,29

Instalaţii electrice interioare de lumină şi forţă

85

velatia 5.28 devine :

AU = 279 ing + 20 ing + 214 (ia F fea) + 2 %y (i, Cum însă :

ree Ry b= fi aX

rezulta :

tm Xi

AU =2(Rying + Xy hyp} Roza + Xe toy), si pentru

5.30

cazul general

AU = 23 (Ri, +A) Dacă se tine seama de notatiile : Pr Po G4 dp— puterile active şi puterile

rcactive

ale receptoarelor ;

Pi Px, Qu, Q2 — puterile active și reactive pe tronsoane, şi inmultind

relaţia 5.28 cu tensiunea U

,

UAU

se obtine :

= 20 (ra baat ty bap + ry tae + Zu)

sau:

UU = 20700 Tog + tg U Ly

Cum însă :

Una = Ul, cos

Pi Ula + 4 UI): = Pej i

Usa = US, cos 9, = Py Ul, = Us, sin = Qi

Uh, = Ul sim pp Qi

relaţia devine :

UAU

= 2(r3Ps

a Qo tb 1 Py + 21Q1)

sau:

AU = DDP şi în general :

Același

lucru

ZI

AU =2 se

mărător si numitor >

obţine

AU=2 sau in general ;

Qi t Pa + Xe

dacă

,

Buh + *Q) se

înmulțește

Ri prt Xs

+ Ra pot

ÎI 7

AU =22 fri x4)

5.31 relaţia

5.30

cu

U,

la nu-

sg

5.32

86

Instalaţii electrice în clădiri

Pentru determinarea secţiunii se procedează şi de 'această dată la fel ca la capitolul precedent, prin încercări ca în cazul unei reţele cu un singur receptor. La fel ca la capitolul precedent, în cazul instala-

țiilor

nu

interioare

variază

prea

unde

mult

distanța

cu

între

conductoare

secţiunea,

este mică,

se pot simplifica

findu-se la termenii de reactanta :

AU = 254

iar reactanta

formulele,

renun-

225: 3

AU =2E Ri, =25Li,; s

u

AU = 23

|

u

R82 = 2? yp. u

30

.

.

Inlocuind pe AU cu căderea maxima admisibilă se obţin formulele de calcul pentru secțiune :

după

E

Sei

s = —22# Li,

28

Sp;

sat 5 Lp

A Uma

UA Uma

i

norme,

Dima

AU max

:

5-38

UA Una

Exemplul de calcul 5.5. Să se execute linia monofazata tează ceie patru receptoare monofazate cu caracteristicile :

(fig.

5.26)

care

alimen-

Ris iy = 10 A; cos pi = 0.75; 4 i,

= 15 A; COS q = 0,80; by

Ry: iy = 2A; Cos q = 0,00; d = 10m; Ry: ig = 13 A; COS qq = 0,78; 4, = 20 m.

oT

Ri Fig.

5.26

Schema

monofilară

Re a

unei

hy: Bm

la: Om

2-40m

20m

linii

Rs monofazate

cu

Tensiunea nominală a liniei este de 220 V, conductoarele iar căderea de tensiune maximă admisibilă este de 5%. Căderea maximă admisibilă de tensiune este : [ii 220 ; AU ngs = 5 He UV, 100 100

fe patru

receptoare

sînt din aluminiu,

Unstalafii electrice interioare de lumini

87

„= 20m; La =h+b= 20 + 10 = 30m;

lg=4+h+h =,.20+ 10+ 10 = 40m;

L=k+tht+h+=—0+104+14+%

Inlocuind in formula 5.33

{(20.40.0,75) -+ (30.15.0,80) -|- (40.20.0,9) + (60. 15.0,75)] = 10,18 mm?. Se alege secţiunea imediat superioară, 16 mm’.

Exemplul

„conductoare

,

5» i

de calcul. 5.6. Intr-o instalape

alimentează

=

patru

motoare

(fig. 5.27),o

monofazate

linie cu

două

cu . caracteristicile, :

motorul M, : motorul Ma motorul M,

motorul M; :

200

(2

25.07

& Fig.

527.

Az

Schema

monofilara

Lungimile de tronsoane care Y= 20 m; bn “Tensiunea nominală a liniei Căderea de tensiune maximă

active

cerute

de

pentru

Ay exemplul

de

calcul

A 5.6.

le despart sînt : = 25 m; hi = 3msik = 10m. este 220 V iar căderea de tensiune AUmazeste 59. admisibilă este

A Umar “Puterile

interioară

electrice

rotoare

VU 52% 100 100

iv

tinind

de

seama

randamente,

1.176 kW = 1176 W; = 1,724

kW

1724

W;

= 2,041 kW = 2941 W; 2

—— = 2,380 LW = 2380 W. 0.84

sint:

ea

Instalaţii electrice în clădiră

Deoarece :

=

= 20m: = 20 4+ 2 = 45m; da + da

secţiunea va fi: 2 34.220.1)

((20- 1276)

+

=

20+

24+

3

= 7m;

în op hk = 20

+ 2+

30-16

+

+

- 2380));

(45-1724)

(75-2942)

(85

= 85m; 519,73

m2.

Se aleg conductoare de aluminiu cu secţiunea de 16 mm?

d. Calculul

cazul,

0

liniei

secțiunii

trifazate

în funcţie

de

echilibrate,

LXR

uniform,

cose

tensiunea

tocmai

Vz

această

pe fază,

de

de tensiune trifazat

echilibrat,

la bornele

absoarbe

lungimea

figura 5.29. Vectorul

defazat

cu

receptorului.

curent

ur vnghi

Vectorui

de functionare-a unei linii alimen+

receptor

a-

de tensiune

trifazat

echilibrat,

/ este

față

de

O« + reprezintă

Diagrama

vectorială

iar

Diagrama vectorială a fune-

cădere

un

7,

ționării liniei este reprezentată im

tensiune. Vectorul

tind

Z

curentul

activă R/> propor~

y

Fig. 5.29.

im

echi-

vind un factor cu putere cos ¢.

Fig. 5.28. Schema unei linii trifazate cu un trifazat

receptor

avind

motorul

{ i receptor

admisibilă

un

librat. Se consideră linia trifazată din figura 5.28 cu trei conductoare, alimentind un singur receptor trifazat, cu fazele încărcate:

PN

singur

căderea

alimentind

ag

instalaţii electrice interioare de lumină şi forţă

tional cu rezistența, pe distanţa pind la punctul. de alimentare, în fază cu curentul I absorbit de receptor se trasează Gin punctul a paralel cu vecvectorul /, se trasează

activa RI “Tensiunile

de tensiune

cădere

torul J. Vectorul

şi căderile

, fiind perpendicular

pe

de

cădere

vectorul

pe

sînt cele

tensiune

de

«

reactivă

deci perpendicular

fază.

pe

tensiune:

şi în cele-

Ca

Jalte cazuri, tensiunea V, , din punctul de alimentare, se determină însumind vectorial diferența algebrică dintre tensiunile în punctul de alibornele: mentare şi la bornele receptorului, cu tensiunea pe fază la acestuia :

Pita

= Pa.

Relaţia se verifică şi scalar : AV =Va—Vy Neglijind

cantitatea mică

reprezentată

ed

de segmentul

dera că ae este tocmai căderea de tensiune pe fază, căci :

se poate

consi-

Dă — Ga = ad zac. Printr-un

poate scrie :

raționament

analog

Ja capitolele

făcut

celui

se:

AV =ae = Ri cose + XI sin q.

înmulţină ambii membri ai egalităţii cu ¥Sse

tensiunea

că

seama

obţine :

I sing;

1 cose + VEX.

= VFR.

¥oAvy și tinind

anterioare

pe

fază

V2

=e

U,

în care

U

este

ten-

siunea pe linie, se obţine :

VăĂlcosp+X V3 (sing.

AU=R Înmulţind

ambii

membri

ai relației cu

U se obține:

UAU = RI IU-Icos gt X VIU Dar:

Y SUL

şi relaţia devine :

cos e = P şi V3UI

sin o.

sine>=Q,

UAU = RP + XQ,

de unde se obţine căderea de tensiune AU :

Aga REX?

5.34.

Instalaţii electrice în clădiri

x

90

Pentru aflarea secţiunii in reţelele exterioare de transport proceda la fel cum s-a arătat la capitole)e anterioare,

se poate

În cazul instalaţiilor interioare, deoarece. reactanta este mică şi nu variază mult cu secţiunea, se poate neglija termenul legat de reactan{a şi se obţine :

U=VSR-1

cos wp:

si deci : AU

=

3p

cos

e,

de unde se scoate formula : Vă

ti cos@

5.35

A U max am

sau 4

yakRPPa

LP .

u

? su

și deci formula de calcul a secţiunii :

PhP

5.36

U A Umaz am

Se

remarcă

înlocuirea

căderii

de

tensiune

oarecare

AU

'cu

căderea

-de tensiune maximă admisibilă, după norme, AUpax-ad_în acest caz cele două formule de calcul ale secţiunii sint :

__VeLcose. sa Fxemplui

de calcul 5.7. Într-o

5.37

BU maz

PP.

U A U maz

instalaţie electrică interioară

trebuie să se mon-

teze o linie trifazată, cu conductoare de aluminiu și cu tensiunea U între faze de 380 V. Această linie în tungime de 100 m urmează să alimenteze un motor trifazal cu fazele egal încărcate, avind puterea la arbore de 10 kW şi factorul de putere cos p de 046, randamentul sau fiind 0,9, Să se determine secţiunea conductoarelor s, dacă se limitează căderea de

“tensiune la maximum 970. Căderea de tensiune este:

AU nax-ain = 6 2. = 5380 2 gy. 100

100

Puterea activă cerută de receptor din rețea este:

iar secțiunea :

Pa Pa0 2 24 = 11200 W;

1

oLP

0,

100.11 200

= —__——

VâUmaz-asm — 34-380.19

Se alege secţiunea imediat superioară, de 6 mm?.

A

= 45mm,

Instalaţii electrice interiodre de lumină

91

si forță

e. Calculul secțiunii conductoarelor, în funcţie de căderea de tensiune

echilibrate, Se consideră două receptoare trifazate

într-o linie cu mai multe receptoare trifazate Jinia trifazată arătată în figura 5.30, alimentind

LLRs. da ra.x2 E N A Fig.

5.30.

Schema

monofilară

IA

a unei hnii trifazate.

£4,608 $f

62,08 pa

£2, f2,X2

ca la curentul mono-

cu fazele egal încărcate. Facind acelaşi raționament fazat, se obțin relaţiile (vezi relaţiile 5,29...5.92):

AU VIS ltrzl): AU = VI ERĂ);

5.38

AY = EPA) U

AU = B(RotX@) Tr

In

cazul

instalaţiilor

folosindu-se

reactanță

pl

interioare

următoarele

Bevin: maz e

Ta Una

se

poate

expresij

s> _

Pi

neglija

Ă ee Pi de

calcul

e

= Ta Uns d

termenul

de

legat

a secţiunii :

529 Lp.

Exemplul de calcul 58. Într-un atelier se instalează patru utilaje, acționate „de patru motoare electrice, ce sint alimentate printr-o reţea trifazata cu conguctoare de aluminiu, la lensiunea de serviciu de 380 V (fig. 5.31) Căderea de tensiune maximă admisibilă este 5%.

PE

Pig. 5.31, Schema monofilară a unei linii trifa-

zate,

zale, cu patru

tb

103

decepioare

30m

pie’ 47hh 1

08%

48m

; — ph-2BKw 192° 865

Puterile si randamentele celor patru motoare la arbore sînt : pi = 1,7 KW, randamentul m = 6,84 ;

28 kW! randamentul tp = 0,85 ; ps = 33.KW, randamentul ty, : pa = 1,5 kW, randamentul m

25

pi ; 23

103005

, bur pal 084

e

Instalaţii electrice în clădiri

= 25 m.

= 30 m; b = 30 m; & = 48 m gi

Distantele sint următoarele : Căderea de tensiune este :

3:30... gv, 100

p= PL

47 = 2,023KW = 2023W;

m

0,84

pp= Ph = 28 = 3,094 KW = 3294W: m

0,

pp > 2h = A = 3,837 kW = 3837 W; Ts

pas Pi LE = 1,185 RW = 1 785. Ns

In continvare,

9,84

se determină

Lb

distanţele cumulate

:

tht = 108m hr ba 133m

şi secţiunea conductoarelor :

— 1 34.880-19

+ 60-3 023

[30-2

Sc alege secţiunea superioară

294 + 108-3

837 -- 133-1

Motoarele

de

de

funcționare

curent

= 3,7 mm.

imediat următoare, $ mrat.

L. ALEGEREA APARATELOR ŞI A DISPOZITIVELOR DE 1. Caracteristicile

785]

continuu

motoare

de

curent

construiesc

cu

excitație

pentru

se

DE PORNIRE PROTECŢIE

cu excitatie în derivație, seric sau mixta. Cele cu aceleași criterii de funcţionare cu cele cu excitatia

U

E

kb la Ra:

separată,

excitatia separată au în derivație, dar sînt

foarte putin folosite. a. Motoarele cu excitație în derivație (fig. 5.32), Tensiunea motorului este dată de relaţia :

continuu

la bornele

5.40

Instalaţii electrice interioare de lumină

sé forță

93

în care : U este tensiunea de alimentare ; I, — curentul care circulă în bobinajele Ra — rezistenţa bobinajelor indusului ; E — forța contraelectromotoare.

Forţa contraelectromotoare

relaţia :

indusului ;

este proporţională cu fluxul inductor după E=kn

o,

unde : k este coeficient de proportionalitate ; nm —

®—

turafia;

fluxul inductor.

‘Tinind seama de ultima relatic, relaţia 5.40 devine :

U=kabA

la Ra

-din care rezultă :

La funcţionarea

-nează

nici o sarcină,

(fig.

în gol a motorului curentul

de

absorbit

5.33), cind

indus

/,

acesta

este foarte

actio-

nu

mie.

Re-

cu

atit

-zulti că termenul /, A, de la numărător este la rîndul lui mic şi deci se poate neglija in raport cu tensiunea U. Variind curentul din bobinajut de

la

&,

excitație

gol

in

funcţionarea

a motorului,

turatia

este

mai mare cu cît acest curent scade. Cînd curentul din bobinajul de excitatie este foarte mic, turatia devine foarte mare şi deci periculoasă pentru motor :

DI Dacă curentul i, scade, scade si fluxul ©; cum tensiunea U este stantă, rezultă că la scăderea numitorului, creşte valoarea fractiei, „a turaţiei.

La funcţionarea în sarcină (fig. 5.34), pe măsura

o valoare constantă a curentului curent I, , din ce în ce mai mare.

In acest caz, în formula

scade

turatia,

în

condiţiile

de

excitație

î,,

5.41 creşte valoarea

în

care

numitorul

creșterii

motorul

acesteia,

absoarbe

termenului Ja Ra

ramine

constant.

fenomenul reacției indusului face să descrească valoarea fluxului

un

anumit

se manilestă

moment,

numitorul

o creștere oarecare

rămîne însă pe măsura

nu

mai

rămîne

a turaţiei.

creşterii sarcinii.

constant,

la

un

si deci

Cum

ci scade

Efectul de scădere

condeci

însă

©, de la si deci

a turatiei

94

Instalaţii electrice în clădiri

Motoarele cu excitație în derivayic sint utilizate în construcții și în industrie, pentru acţionarea ascensoarelor, a unor mașini-unelte, pompe, ventilatoare, compresoare şi în general în acţionări în care este necesara o turație constantă.

n

Fig. 5.33. Caracteristica de mers in gol a motorului cu excitatie în derivatie.

¥ig- 5.32. Schema de montaj electric a motorului cu excilatia în derivație: sf ~ Siguranțe fuzibile ; r, — reostat de

pornire ; t, — curentul de excitație; reostatul

pentru

reglaju!

fin

al

Fig. 5.34. Caracteristica n=f (Ia), de funcționare în sarcină a motorul cu excitație în derivație,

=:

curentului

de excitație ; Ry— bobinaiui de excitație; Ta — curentul absorbit de indus.

12 — indusul motorului de curent continuu ; b. Motoarele cu excitație motorului este dată de relaţia : unde

U & Ra R. I

în

serie

(fig.

USE +1 (Ry

:

este — — — —

5.35).

+R)

tensiunea la borne ; forța contraelectromotoare ; rezistenţa bobinajului indusului ; rezistenţa bobinajului de excitatie ; curentul absorbit de motor.

Tensiunea

la

bornele

5.42

Instalaţii electrice interioare de lumină și forţă Dacă

se tine seama

de valoarea

forţei

atunci turatia este data de relaţia : n

95

contraelectromotoare

E == kn ,.

_U = (Rot Re! k®

Cum însă fluxul este proportional cu curen~ tul de sarcină © = kJ, deoarece inductorul este străbătut

de curentul

absorbit J, rezultă :

Ua

n

(Rat Rell

5.43

LI)

Din această relaţie se vede că turatia n scade

pe măsura

creșterii

numitorului,

deci

a curentu-

lui J. Acest lucru apare la creşterea sarcinei moto». rului. Turatia mai poate scădea si prin creșterea celui de al doilea termen, de la numărător

(Ra + Ri,

rece

ullimul

dar

această scădere

termen

siunea U. La mersul

este

mic

în

în gol, curentul

este mică raport

cu

lorie

deoa-: ten-

[ este foarte mic

Fig 5.33. Schema, de (numitorul este mic şi numărătorul foarte mare) montaj electric a motodeci turatia poate ajunge foarte mare şi pericurului de curent continuu loasă. De aceea motorul nu se pornește niciodată, cu excitație în seric: în gol si nici nu este lăsat să funcţioneze în gol; Sp — sigurante fuzibile; ry — ceostat de pormre; sarcina minimă este de 25--200/) din cea nominală. Cuplul

motor

este

Rs — bobinajul de excata-: die, scrie ; M — indusul

dat de relaţia :

motorului.

M=k:-E. Din această relaţie se deduce dată cu creșterea curentului

m

că cuplul creşte o absorbit de motor

(fig. 5.36), La pornire, cînd curentul de pornire /p este

foarte

mare,

cuplul

motor

este

si

cl

mare.

accasta este o calitate deosebită. Datorită acestei proprietăţi motorul cu excitație

serie este folosit în cazul pornirilor în plină sarzină şi cu sarcini mari de virf, ca de exemplu, la ventilatoare de transport pneumatic, la unele

oO

maşini de ridicat, la poduri rulante etc, În aceste conditii motorul face față variațiilor mari cuplului, făxă a se produce variaţii importante puterii absorbite.

7

Fig. 5.36. Caracteristica cuplului motorului de curent continuu, cu excitafie în seric.

ale ale

dig. 5.37). Acest c. Motoare de curent continuu cu excitație mi. motor are o bobină de excitație serie R, şi o bobină de excitație derivatic Ry, alcătuind împreună o excitație mixtă. Sensul de bobinaj este astfel

executat,

încît

fluxurile

ambelor

bobine

se

pot

aduna,

rezultind

"26

Instalaţii electrice în clădiri

astiel o excitație mixtă adițională -o excitație mixtă diferenţială. La motorul cu excitație mixtă

sau

se

pot

adițională.

scădea, se

dind

obţine

un

în

acest

flux

fel

mărit

*® la pornire si deci un cuplu motor mai mare (47 = kbs), dar viteza nu variază prea mult. Deci motorul nu se ambalează la mersul în gol da-

torită excitatiei derivație, care produce un flux suficient pentru limitarea vitezei. Motoarele cu excitație mixtă diferenţială, se folosesc atunci cînd este nevoie de o turație constantă, efectul creșterii vitezei datorita -excitatiei serie, fiind anihilat de efectul exciiaţiei derivație.

+

a

-

|

la

>

în

Fig, E fe

d. Pornirea

motoarelor

5.37.

ry —

Schema

de

mon taj

„rent

prin

legarea

directă

a, motorului

reostat de

pornire;

R,

— bobină de excitație serie ;

de

curent

continuu.

la reţea,

cu

ajutorul

Pornirea unui

motoarelor

bind

un

curent

motorul

de

timpul de pornire tz.

Deoarece :

atunci :

este

pornire

alimentat

direct

Ja. Se produce

= B+ Ralea

la

un

tensiunea

cuplu

de

întrerupător ;

~~ prin reducerea tensiunii aplicate motorului la pornire ; — prin reglarea tensiunii sursei de alimentare. În primul caz, la legarea directă în rețea a unui motor continuu,

de

Bg— bobină de exeltație derivație ; r, — reostat de câmp.

“curent continuu se poate face in mai multe feluri : —

slectric

curent continuu cu excitație mixtă :

rețelei,

de pornire

de

cu-

absor-

M,,

în

Jastalaţii electrice interioare de lumină si forță

La

pornire

viteza

este nulă

și forța contraelectromotoare E pornirii curentul are valoarea :

Cum

rezistența

R,are

(n s=

0) şi deoarece

este

o valoare

97

nulă.

mică,

În

E

consecinţă,

rezultă

că

la

în

kr.

9

momentul

pornire

directă,

la întreaga tensiune a reţelei U, valoarea curentului de pornire poate ajunge foarte mare şi deci periculoasă (pot apărea scintei pe colector,

o încălzire mare a indusului, o cădere dicind buna funcţionare a celorlalți pornirea directă se poate face numai mici.

Motoarele

pornire.