7/24/2019 Capitol 10

1/30

CAP.10. DIMENSIONAREA REELELOR I INSTALAIILORELECTRICE DE JOAS TENSIUNE

Elementele componente ale unei reele electrice de joas tensiune RE-JTsunt supuse n timpul funcionrii la solicitri electrotermice, electrodinamicei de comutaie. Prin dimensionare se urmrete alegerea i verifcarea fiecruielement component al RE-JT astfel nct caracteristicile sale s permit, n loculn care va fi amplasat n reea, asigurarea cerintelor privind !- sta"ilitatea termic i dinamic#- corelarea nivelului de i$olaie cu treapta de tensiune #- parametrii de calitate ai energiei electrice, n punctul de delimitare cu a"onatul i la fiecare receptor n parte#- renta"ilitatea tran$itului de energie electric.

%n funcie de natura elementului RE-JT dimensionarea se face, pe lngo serie de cerine comune i pe seama unor cerine specifice.&a cum s-a artat, o reea electric este, n primul rnd, o cale de curent

care asigur tran$itul energiei electrice de la surs la consumator 'receptor(.)in acest punct de vedere liniile electrice ale RE repre$int calea propriu-$isde curent. &paratele electrice, pe lng rolul funcional "ine definit, repre$inti o cale de curent, fiind parcurse, n regim normal sau de defect, de aceeaicureni ca i liniile electrice pe care se montea$.

)eci, fiecare element al unei RE va fi dimensionat, n primul rnd, ssuporte solicitrile determinate de curenii de regim normal sau de defect, dincerina de a se asigura sta"ilitatea lor termic i dinamic 'mecanic(, precum

i corelarea nivelului de i$olaie cu treapta de tensiune.Parametrii de calitate se asigur n mod difereniat pentru elementeleRE-JT. &stfel, pentru liniile electrice este necesar verificarea ncadrrii pierderilorde tensiune n limitele admise.

&paratele electrice de conectare i de conectare i protecie au oinfluien deose"it asupra continuitii n alimentare, prin asigurarea unorconectri * deconectri selective i n anumite intervale de timp.Evident,intervalele de timp sunt impuse, pe de o parte, de asigurarea sta"ilitii termicen regim de scurt durat 'td(, iar pe de alt parte, de transformarea uneintreruperi n alimentare, eventual, ntr-un gol de tensiune.

+erina privind renta"ilitatea tran$itului de energie electric se refer, n

principal, la liniile electrice i la transformatoarele electrice de putere, elementeale reelei cu valori semnifcative ale parametrilor electrici 'R,(.)in cele de mai sus re$ult c dimensionarea unui element al RE JT

parcurge dou etape !- prima, de alegere, cnd se sta"ilesc caracteristicile elementului,

238

7/24/2019 Capitol 10

2/30

astfel nct acestuia s i se asigure o funcionare sta"il n regimnormal#

- a doua, de verificare, cnd se sta"ilesc eventual noi valori pentrucaracteristicile re$ultate n urma alegerii, precum i valori pentru altecaracteristici n funcie de natura elementului 'linie electric, aparat electric,etc.( sau se intervine asupra configuraiei reelei 'mai multe ci de curent nparalel, scem electric de distri"uie, etc.(.

10.1. DIMENSIONAREA CONDUCTOARELOR ICABLURILOR

Pentru dimensionare, mrimea de "a$ este puterea de calcul careva tran$ita elementul reelei.

)in punct de vedere a modului de determinare a puterii de calcul

e/ist dou situaii distincte!- elementul reelei electrice este parcurs de curentul unui singur

receptor, fiind definit circuit electric respectiv, se asigur alimentarea de la unta"lou electric secundar 'T0(. +ircuitele de iluminat i pri$e repre$int oe/cepie#

- elementul reelei este parcurs de curenii mai multor receptori,find definit coloan electric, care reali$ea$ legtura ntre ta"lourile electriceale reelei.

%n urma dimensionrii unui conductor sau ca"lu re$ult, pentru acesta, oanumit valoare a seciunii prii sale active 'calea de curent(.

10.1.1. Alegerea e!"#$%## !&%'$!(&arel&r )# !a*l$r#l&rSe!"#$%ease alege pe "a$a puterii de calcul care se determin n funcie

de natura elementului reelei electrice.

A+ Alegerea e!"#$%## !#r!$#(el&r ele!(r#!eA-l - de iluminat i prizePentru circuitele de iluminat i pri$e din cldiri civile, dac se respect

ncrcarea recomandat, valorile seciunii conductoarelor i ca"lurilor sunt celeindicate n 123.

)ac ncrcarea circuitelor este diferit, se calculea$ valoareacurentului, pentru fa$a cea maincrcat !

=n

LLC iPP4 ' 45.4(

unde!- n - numrul de corpuri de iluminat, locuri de lamp, 66, montate pe uncircuit# - P667 - puterea instalat a unui corp de iluminat, 66, iar curentul de

23,

7/24/2019 Capitol 10

3/30

calcul va fi! 7+8P+ * 995: 1&3 '45.4;(

P$(erea a!(#- 'e !al!$l /e%(r$ !&%$a(&r## !a%#!#'#% e'#$l $r*a% /$%!($l 2.2.2.+

ARIANTADE DOTARE

3

Putere de calculpe apartament

Pc 1=>3

:ar. min :ar.ma/4. ?arsoniere 4 camera @ 9,5 9,A9. &partament cu 9-B camere 49 B,5 B,A

A B. &partament cu C-A camere 95 B,A C,5C. :ile D A camere 95 B,A C,5A. :ile A camere 9A A,A F,54. ?arsoniere 4 camera 45 9,A B,59. &partament cu 9-B camere 4A B,A C,5

B B. &partament cu C-A camere 9B C,5 C,AC. :ile D A camere 9B C,5 C,AA. :ile A camere 9@ F,A G,54. ?arsoniere 4 camera 4B B,5 B,A9. &partament cu 9-B camere 4@ C,5 C,A

C B. &partament cu C-A camere 9F C,A A,5C. :ile D A camere 9F C,A A,5

A. :ile A camere B5 G,A @,54. ?arsoniere 4 camera 4@ B,A C,59. &partament cu 9-B camere 9B A,A F,5

D B. &partament cu C-A camere B9 G,A @,5C. :ile D A camere B9 G,A @,5A. :ile A camere BA @,A 2,5

Pentru circuitele de pri$e monofa$ate, datorit caracterului aleator alreceptorilor, se recomand adaptarea numrului de pri$e alimentate de pe

un circuit, cu seciuni ale conductoarelor ce permit e/ecutarea relativ uoar ainstalaiei electrice interioare, precum i limitarea numrului de pri$e afectatede un eventual defect. 6a limit, se poate adopta soluia cu do$ centrali$at,respectiv o pri$ pe circuit.

A-2-de putere

20

7/24/2019 Capitol 10

4/30

Pentru circuitele de putere secHunea se alege pe "a$a puterii de calculrespectiv!

Puteri active de calcul orientative pentru consumatori edilitari,social culturali 'teriari( din mediul ur"an 'punctul 9.9.B.(

5 4 9 B C A

4aga$ine, spaii comerciale,servicii 'inclusiv reclame(

>*m9 GA K455 - 5,@5

9 Loteluri- fr restaurante =>*cam 4 - 5,G5

- cu restaurante=>*cam 4

-5,25

=> M4AK455

B0edii administrative, politice,economice, etc.

>*m9 495 K 955 - 5.25

C Policlinici - - 95 K 4C5 5,FA

A 0pitale, clinici, sanatorii >*pat A55 K 4555 - 5,G5

F +ree, grdinie, cmine >*m9 95 K A5 - 5,GA

G Ncoli generale, licee >*m9 95 K A5 - 5,GA

@Oaculti, institute de nvmntsuperior

>*m9 A5 K GA - 5,@5

2Teatre, filarmonici, mu$ee, sli dee/po$iie, etc

>*m9 A5 K GA - 5,F5 K 5,GA

45 +inematografe - - A5 K G5 5,G544 Puncte termice - - @5 K 495 5,@A

Pc8 Pn =s '45.9(unde! = s- coeficient de sarcin, ca raport ntre puterea util a utilajului i

puterea nominal Pn a motorului electric. &li factori care sunt luai nconsiderare la alegerea suciunii vor fi evideniai la alegerea seciuniicoloanelor electrice.

B. Alegerea e!"#$%## !&l&a%el&r ele!(r#!e

21

7/24/2019 Capitol 10

5/30

B-1- de iluminat i prizePentru coloanele electrice din cldirile civile, dac se respect ncrcrile

recomandate n 123, valorile seciunilor sunt cele indicate de acesta, iar dacncrcarea este diferit se calculea$ curentul pentru fa$a cea mai ncrcat acoloanei respective, innd cont de coeficientul de simultaneetate.

B-2- de puterePentru coloanele scemelor electrice ce alimentea$ receptori de putere

puterea de calcul se determin cu metode adaptate caracteristicilor receptorilor.+unoscnd valoarea puterilor de calcul, Pc sau 7c, alegerea seciunii, din

condiia de asigurare a sta"ilitii termice a cii de curent, ine cont i decondiiile concrete n care va funciona calea respectiv de curent. Productorulconductoarelor sau ca"lurilor indic o valoare admisi"il a curentului, '7ad(,pentru o anumit seciune, corespun$tor unor condiii, de regul, detemperatur i n funcie de natura i$olaiei.

Pentru circuitele i coloanele care se montea$ n alte condi ii, medii sauamplasamente normativul 1@3, n ane/a A.A, pre$int valorile coeficien ilor = 4 i=9de corec ie a curentului '7 ad(! 7Qad 8 7ad =4 =9 '45.B(

+ondiia de alegere este ! 7c7ad '45.C(%n ta".45.4 sunt indicate seciunile conductorului sau ca"lului, din +u i

&l cu i$olaie din P:+, la temperatura aerului MB5o+, care satisface cerina dealegere '45.C( respectiv pentru care i se asigur acestuia sta"ilitatea termic nregim de lung durat 123.

10.1.2. er#4#!area e!"#$%## !&%'$!(&arel&r )# !a*l$r#l&r

0eciunea aleas din cerina de asigurare a sta"ilitii termice a acesteian regim normal 'de lung durat( se verific i din punct de vedere a celorlaltecerine enunate anterior.

Pentru circuitele electrice ce alimentea$ motoare electrice, o primverifcare const n determinarea densitii de curent la pornire ! D/5I/6 S '45.F(unde ! - 7p- curentul de pornire, determinat n funcie de condiiile de pornire !

-7p8 'F-@( 7n- pornire direct#-7p8 9,G 7n- pornire cu comutator stea triungi # '45.G(

-7p8 4,F 7n - pornire cu reostat de pomire. - 0 - seciunea re$ultat n urma alegerii.:erificarea seciunii, din punct de vedere a sta"ilitii termice n regim

de scurt durat, se face prin corelarea curentului admisi"il al acesteia cu celnominal al fu$i"ilului siguranei ce o protejea$.

22

7/24/2019 Capitol 10

6/30

7nfD B7ad '45.@(

sau al curentului de reglaj al releului electromagnetic al ntreruptoruluiautomat, ta".45.9! 7rC,A7ad '45.2(&a cum s-a preci$at, conductoarele i ca"lurile tre"uie s fie astfel

dimensionate nct s asigure parametrii de calitate ai energiei electrice, att npunctul de delimitare cu a"onatul, ct i la fiecare receptor n parte.

Parametrul de calitate care este determinat n mod direct de seciuneacilor de curent ale reelei electrice este pierderea admisi"il de tensiune.

A. P#er'er# a'##*#le 'e (e%#$%eIn receptor electric funcionea$, n condiii normale, dac tensiunea la

"ornele sale este cea nominal sau se nscrie n limitele admise de productor.%ntre surs 'de regul, secundarul postului de transformare( i fiecare receptor n

parte, respectiv pe reeaua electric de distri"uie i alimentare, fig.45.9,datorit circulaiei de cureni i a parametrilor electrici 'R,( ai elementelorreelei, re$ult o cdere de tensiune I, fig45.4 !

Ta"elul 45.4

Se!"#$%ea%%al a!&%'$!(&arel&r

1mm93

C$re%"# a7## a'##*#l# % reg# /era%e%(9 :A;

C&%'$!(e ele!(r#!e %($* a7 3!&%'$!(&are+

Ca*l$r# )# !&r'&a%e !$a# $l(e !&%'$!(&are9 %aer

Ca*l$r# )# !&%'$!(e !$$% #%g$r !&%'$!(&r9

% aer

C$ Al C$ Al C$ Al

4 44 - 4C - 42 -

4,A 4B - 4@ - 9C -

9,A 42 4A 9A 94 B9 9F

C 9A 42 BC 9G CB BB

F B9 9A CC BC AC CB

45 CF BC F5 CG GC A@

4F F5 CC @5 FB 2@ G@

9A G2 F9 45A @9 4B5 454

BA 454 G@ 4B5 455 4A2 49A

A5 49G 2G 4F5 49A 42@ 4AF

G5 4F4 49C 955 4AA 9CF 42C

2A 95F 4AG 9CA 425 92B 9B9

495 9BF 4@5 9@A 9B5 BCA 9G5

23

7/24/2019 Capitol 10

7/30

4A5 9FC 959 9A5 B29 B49

4@A - - BG5 9@A CC2 BAA

9C5 - - CBA BC5 A9@ C4F

B55 - - A55 B25 F45 C@A

Ta"elul 45.9.C$re%"# %%al# a7# a'##*#l# /e%(r$ alegerea #g$ra%"el&r 4$

7/24/2019 Capitol 10

8/30

I8Isurs - Ireceptor '45.45(:alorile admise ale modulului vectorului cdere de tensiune, n regim

normal sunt ! - pentru receptorii de iluminat -F S#

- pentru receptorii de putere 'motoare electrice( - @ S#- pentru receptorii de putere aflai n regim normal de funcionare, dar n

timpul regimului de pornire al unui motor electric 'alimentat pe o calecomun cu acetia(-49S.

&dmind c reeaua electric este ecili"rat, cderile de tensiune potrepre$enta !

2=

7/24/2019 Capitol 10

9/30

- un sistem electric trifa$at simetric, dac sistemul trifa$at al curenilor desarcin este simetric#

- un sistem electric trifa$at nesimetric, dac sistemul trifa$at al curenilorde sarcin este nesimetric. %n acest ca$ se va calcula cderea de tensiune pe fa$acea mai ncrcat.

A.1 Cal!$l$l /#er'er#l&r 'e (e%#$%e % re"ele ele!(r#!e %!r!a(e#e(r#!A.1.1- cu o sarcin concentrat la capt.%n fig. 45.9 se pre$int scema electric corespun$atoare acestui ca$.&doptnd ca referin tensiunea de fa$ la receptor, Ir, fig.45.9",

re$ult!

'45.44(

respectiv!

deoarece n reele ncrcate simetric 'pentru alimentarea receptorilor trifa$ai deputere( curentul pe conductorul de nul este permanent $ero !

'45.49(

i ca urmare acest conductor nici nu e/ist.

2>

?#g.10.1

7/24/2019 Capitol 10

10/30

)iagrama fa$orial corespun$toare, fig.45.9", este pre$entat nfig.45.Ba, undes-a considerat tronsonul de reea prin impedana! 8RMj iar impedanasarcimi, fig.45.B"!

'45.4B(odulul cderii de tensiune, I, conform fig.45.B", este segmentul uU,

adoptnd ca referin tensiunea la receptor.Re$ult!

'45.4C(

2@

7/24/2019 Capitol 10

11/30

)eterminarea analitic a valorii acestui modul este posi"il, dar dificilde efectuat. )eoarece, corespun$tor valorilor admise ale cderilor de tensiuneungiul V, dintre I i Ir, are valori foarte mici '9KC(5 electrice, se admiteapro/imarea .uwuv

+a urmare, valoarea modulului cderii de tensiune se determin caproiecie a componentelor acesteia pe direcia a/ei de referin 'Ir(. &ceastvaloare este definit, n literatura de specialitate, /#er'ere 'e (e%#$%e, iarmodulul cderii de tensiune se va calcula ca pierdere de tensiune.

Re$ult, pentru pierderea de tensiune pe fa$a unei reele electricetrifa$ate simetrice, e/presia analitic!

'45.4A(

)eoarece n practic se operea$ cu puterile trifa$ate, iar verificrile seefectuea$ cu valorile procentuale, e/presia '45.4A( se poate transforma astfel!

28

7/24/2019 Capitol 10

12/30

'10.1>+

10.1@+unde! -P i W sunt puterile trifa$ate, activ i reactiv, ale sarcinii

concentrate la capt.

A.1.2. - cu dou sarcini concentrate0cema electric monofilar corespun$toare acestui ca$ se pre$int n

fig.45.C# se adopt ca referin tensiunea la receptorul cel mai defavori$at 'Ir(i re$ult diagrama fa$orial din fig.45.A.

%n fig.45.C, cui1ii2s-au notat valorile efective ale curenilor celor dousarcini concentrate, iar X4 i X9 repre$int defa$ajul dintre aceti cureni itensiunile care i determin, I4 i I9# cu r i 7 s-au notat parametrii unuitronson al reelei.

+urenii pe tronsoanele reelei, care determin cderile de tensiune,determinai de cei de sarcin sunt, fig.45.A! 99 iI =

944 iiI += '45.4@(Pentru a calcula pierderea de tensiune ntre I4 i I9, ca sum a

pierderilor de tensiune corespun$toare cderilor de tensiune !(' 99949 xjrIU +=

(/jr'7I 44454 += '45.42(i adoptnd ca referin tensiunea I9 , sunt necesare urmtoarele apro/imri !-proiecia fa$orului r474pe direcia I9se apro/imea$ cu r474cosX4, dei ungiul

real nu este X4ci ungiul dintre 74 i I9#-n mod similar proiecia fa$orului /474 pe direcia lui I9 se apro/imea$ cu/474sinX4.

+a urmare, pierderea de tensiune n reele electrice trifa$ate ncrcatesimetric cu dou sarcini concentrate are e/presia analitic !

2,

7/24/2019 Capitol 10

13/30

999444999444 sinsincoscos IxIxIrIrU +++= '45.95(

%n ca$ul mai multor sarcini concentrate este admis aceeai apro/imaie,deoarece eroarea de ungi cumulat nu depete valoarea ungiului Vmenionat mai sus.

)eoarece n practic se cunosc valorile curenilor a"sor"ii de sarcinii1, i2....in+e/presia '45.95( se poate transforma, innd cont de '45.4@( i notnd!

44 rR =

949 rrR +=

'45.94( i9i r........rrR ++=

44 xX =

949 xxX +=

ii xxxX .......94 ++=care repre$int re$istena respectiv, reactana de la surs pn la sarcinaconcentrat astfel!

iiiiii iXiXiXiRiRiRU sin...sinsincos....coscos 999444999444 +++++=

'45.99(iar dac se operea$ cu puterile trifa$ate ale sarcinilor 'pi,Yi(!

455('

S9

U

qXpRU

iiii += 1S3'45.9B(

A.2. Cal!$l$l /#er'er#l&r 'e (e%#$%e % re"ele ele!(r#!e (r#4a

7/24/2019 Capitol 10

14/30

'corpuri de iluminat i pri$e(, pe de o parte, au conductor de nul, iar pe de altparte, pe acesta circul un curent determinat de re$ultanta sumei vectoriale,fig.45.G!

'45.9C(+derea total de tensiune pentru o fa$ va avea dou componente !

'45.9A( '45.9A(

unde!- IO,R,0,T- sunt cderile de tensiune pe conductoarele de fa$ i care secalculea$ aa cum s-a artat anterior #

- I

7/24/2019 Capitol 10

15/30

fig.45.G, iar curentul pe conductorul de nul are e/presia !

'45.9F(

?#g.10.> ?#g.10.@

&doptnd ca referin pe 7Ri nlocuind valorile curenilor 70i 7T cu valoarealor medie!

re$ult!unde! 7 R*7Reste vectorul unitar de referin, coliniar cu 7R.)in!

'45.9G(+a urmare, n ca$ul particular considerat 'curentul pe nul este n fa$a cu

cel de pe fa$a cea mai ncrcat, ceea ce permite determinarea cderii detensiune totale pentru fa$a R ca sum alge"ric a celor dou componente'45.9A((, pierderea de tensiune va fi !

2=2

7/24/2019 Capitol 10

16/30

'45.9@(

)eterminarea pierderii de tensiune totale n mod similar i pe celelaltedou fa$e nu este corect deoarece cele dou componente ale acesteia nu maisunt coliniare 'sunt defa$ate cu Z 9[*B(.

Cazuri particulare)eoarece n practic se ntlnesc racorduri 'derivaii( mono sau "ifa$ate,

de la o reea electric trifa$at cu patru conductoare, n continuare se vordetermina pierderilede tensiune, pentru circuitul de faz cel mai ncrcat, prin particulari$areae/presiei '45.9@(!

- racordul monofazat, fig. 45.@ a, pentru notaiile din figur, re$ult! rIIrIrU TNTfT 9=+= '45.92( dac se consider ! rrr Nf ==

-racordul bifazat, fig.45.@", !

rIIIrIrUU NfST A,4

9

5=

++== '45.B5(

pentru, rf8r

7/24/2019 Capitol 10

17/30

a(- pentru circuite ! 7p8=p7motor '45.B9(

"(- pentru coloane ! 7p87pma/M

(4n'

+7

unde ! '45.BB(- =p- coefcient de pornire #- 7pma/ - curentul de pornire al celui mai mare motor alimentat prin coloanarespectiv#-'n-4( - curentul de calcul pentru cei 'n-4( receptori ce funcionea$ n regimnormal i sunt alimentai prin aceeai coloan.

)ac pierderile de tensiune astfel calculate nu se nscriu n limitele

a+ ?#g.10.8 *+

?#g.10.,admisi"ile sunt posi"ile urmtoarele soluii!- meninerea seciunilor, dar adoptarea, dac este posi"il, a altei scemeelectrice 'de e/.radial- ar"orescent n loc de magistral sau cascad(#- creterea seciunii conductoarelor i ca"lurilor, respectiv adoptarea unor

2=

7/24/2019 Capitol 10

18/30

seciuni tenice mai mari dect cele nominale, adoptate n urma etapei dealegere.

10.2. D#e%#&%area a/ara(el&r 'e !&%e!(are )# e/arare%n cap.45 s-au pre$entat caracteristicile aparatelor electrice, n general,

iar n paragraf.45.9.B s-au anali$at aparatele electrice de conectare i separare.&vnd rolul de a conecta * deconecta cureni de regim normal, 'n scopul

punerii *scoaterii de su" tensiune, sau de comand( se vor dimensiona n funciede solicitrile din regim normal. Pe lng solicitrile specifice unei ci decurent aceste aparate sunt solicitate i de arcul electric, specific operaiilor deconectare * deconectare.

0olicitrile la care sunt supuse sunt similare cu cele ale conductoarelor ica"lurilor de pe circuite i coloanele n care se intercalea$.

Pe seama rolului lor funcional aceste aparate pot fi montate !- pe intrarea ntr-un ta"lou electric de distri"uie, avnd rolul de a-4 pune

i scoate de su" tensiune# acionarea sa se recomand s se efectue$ecnd curentul de sarcin este nul, fig.@.G# @.@# @.2# @.45#

- pe circuitul de alimentare a unui receptor, avnd rolul de a e/ecutafuncia de comand a acestuia# de regul, n ta"loul secundar 'T0(din care este alimentat receptorul, pe circuitul acestuia nu semontea$ aparate de conectare '&+( deoarece, de regul, funcia decomand o au &+ montate pe receptor 'utilaj(#

- n amonte, n raport cu un aparat de protecie, avnd rol de separarevi$i"il a scoaterii de su" tensiune a acestuia.

10.2.1. Alegerea a/ara(el&r 'e !&%e!(are )# e/arare

+ondiia de alegere, care asigur sta"ilitatea termic n regim de lungdurat 'regim normal(, este ! Cna II '45.BC(unde! - 7na- este curentul nominal al aparatului#

- 7c- curentul cerut, calculat aa cum s-a artat, n mod difereniat pentrucircuite i coloane electrice.

)eoarece curentul nominal al aparatului se definete pentru anumitecondiii de mediu, n situaia n care acestea nu corespund celor din mediul ncare se montea$, se vor aplica coreciile adecvate.

10.2.2. er#4#!area a/ara(el&r 'e !&%e!(are )# e/arare)ei nu au rolul de a conecta * deconecta cureni de defect 'scurtcircuit(,

aparatele de conectare au, de regul, capacitatea de a conecta * deconectacureni mai mari dect curenii lor nominali deoarece, ndeose"i la conectare, sepoate sta"ili un curent de scurtcircuit 'solicitarea la conectare este mai mic

2==

7/24/2019 Capitol 10

19/30

dect la deconectare(.)e regul, pentru aparatele de conectare nu se impune verificarea

capacitii de rupere, este ns necesar asigurarea sta"ilitii termice n regimde scurt durat 'scurtcircuit( care se verifc astfel!

td

ltlt dtitI5

99 '45.BA(

unde mrimile au semnificaia din cap 45.:erificarea sta"ilitii mecanice, la aciunea electrodinamic a

curentului de oc, ioc, 145#443 const n !o!ld iI # '45.BF(

unde 7ldeste curentul limit dinamic al aparatului.10.3. D#e%#&%area a/ara(el&r 'e !&%e!(are 'e /r&(e!"#e&paratele de conectare de protecie utili$ate n reelele electrice de joas

tensiune s-au pre$entat n paragraf.2.9.A. )atorit principiului diferit de aciunea siguranelor fu$i"ile, fa de ntreruptorul automat i dimensionarea lor estediferit.

10.3.1. Alegerea a/ara(el&r ele!(r#!e 'e !&%e!(are 'e /r&(e!"#e1. Sigurana fuzibil0igurana fu$i"il se alege pe "a$a urmtoarelor cerine !- fu$i"ilul s nu se topeasc la aciunea curentului de regim normal

'7+( al elementului pe care l protejea$ ! Cnf II '45.BG(

-

fu$i"ilul s se topeasc nainte ca temperatura elementului protejats ajung la valoarea limit ! *adnf II '45.B@(

unde ! X 8 4 -n ca$ul reelelor electrice ce sunt e/ploatate de personalcalificat# X 8 4,9A- n ca$ contrar 'locuine, etc.(.

2. !ntreruptorul automat%ntreruptorul automat fiind un aparat de conectare cu capacitate de

rupere mare, asociat cu relee termice i electromagnetice, alegerea se efectuea$att pentru aparatul de conectare ct i pentru releele de protecie.

&legerea aparatului de conectare se face conform su"cap.45.9. Pentrureleele de protecie alegerea const n verificarea cerinei de a nu aciona n

regim normal 'sigurana n neacionare( !

( ) Csi"Cr III RT 4.9,45A,4 => '45.B2(

2=>

7/24/2019 Capitol 10

20/30

adsi"adr III R#$ 9A,C = unde! 9,4si" -

sunt coeficieni de siguran 'n neacionare( care desensi"ili$ea$ curentul dereglaj 'acionare( al releelor n raport cu valorile curenilor de regim normal sauadmii de elementul reelei electrice pe care l protejea$.

10.3.2.er#4#!area a/ara(el&r 'e !&%e!(are 'e /r&(e!"#e

&.- sigurana fuzibil\ prim verificare a fu$i"ilului const n verificarea neacionrii lui 's

nu se topeasc( la aciunea unor cureni de oc respectiv, a curenilor depornire.0e impune condiia ! CII pnf * '45.C5(

unde! - 7p se calculea$ pentru circuit sau coloan cu '45.B9, 45.BB(#- + 8'4,FK9,A( coeficient ce ine seama de condiiile de pornire ale

motorului.\ alt verificare, esenial pentru o siguran fu$i"il, fiind ocaracteristic a camerei de stingere, este capacittea de rupere !

=rup 77 sig '45.C4(

unde! - si"rupI este valoarea curentului de rupere indicat de productor pentrupatronul siguranei fu$i"ile#

- 7= curentul de scurtcircuit 'valoare efectiv( ma/im ce str"atesigurana fu$i"il, n locul su de montare.

&ceast cerin asigur integritatea siguranei fu$i"ile i protejareaelementului de protejat i se asigur pe seama caracteristicilor de fu$iune asiguranei fu$i"ile i a limitei de sta"ilitate a elementului protejat. B.- ntreruptorul automat

Pentru aparatul de conectare al ntreruptorului automat, '7&(, severific capacitatea de rupere a acestuia !

rup iI a '45.C9(unde!- 7=are semnificaia din relaia '45.C4.(.

Pentru releele electromagnetice cu care se ecipea$ 7& se verificparametrii de calitate specifici aciunilor automate i anume !

- sensi"ilitatea 'sigurana n acionare(! s%nsr II r%l%u *min= '45.CB(

unde ! - minI , este valoarea cea mai mic a curentului de

scurtcircuit pe care tre"uie s-l deconecte$e 7 - s%ns , coeficient de sensi"ilitate, cu valori recomandate nfuncie de natura elementului protejat #

2=@

7/24/2019 Capitol 10

21/30

- rapiditatea, estimat prin intervalul de timp td n care este deconectatelementul cu defect respectiv, durata solicitrii termice de scurt durat.Pentru releele termice se compar caracteristica lui de acionare cu

limita de sta"ilitate a elementului protejat.Pe lng verificrile individuale, pentru aparatele de comutaie de

protecie, este necesar i o verificare la nivelul ansam"lului acestora, n strnslegtur ns cu tipul scemei electrice de distri"uie n care sunt montate.&ceast verificare urmrete asigurarea acionrii ele!(#-e a aparatelorelectrice de conectare de protecie.

)eoarece n regim de scurtcircuit mai multe aparate de conectare deprotecie '&+P( sunt parcurse de acelai curent de defect 'sau componente aleacestuia(, din cerina de limitare a $onei afectate 'asigurarea continuitii nalimentare(, se impune acionarea numai a unui &+P sau a unui numr limitat #este deci necesar o acionare selectiv a &+P.

:erificarea acionrii selective se efectuea$ pentru cte dou &+P, dinaval spre amonte i n funcie de tipul scemei electrice de distri"uie.

%n fig.45.45. sunt pre$entate cele patru ca$uri posi"ile de asociere acelor dou tipuri de &+P i cum tre"uiesc corelate caracteristicile lor deacionare, pentru a avea o acionare selectiv!a( %n ca$ul a dou sigurane 0O4i 0O9, fig.45.45a, avnd 7n47n9 , acionarea

selectiv se o"ine dac !-cele dou caracteristici de topire nu se ntlnesc sau se ntlnesc la uncurent mai mare dect curentul de scurtcircuit ma/im ce le poateparcurge pe amndou#-ntre duratele de acionare e/ist diferenele menionate, pentru valorilecurenilor ce le str"at.

Practic, aceste condiii sunt asigurate dac ntre curenii nominali aicelor dou sigurane fu$i"ile e/ist o diferen de minim dou trepte."( %n ca$ul a dou ntreruptoare automate, 7&4# 7&9, fig.45.45", selectivitatea

RT este asigurat dac94 RTRT rr

II > .Releele electromagnetice, avnd caracteristic de acionare

independent de curent, vor aciona practic concomitent. &cionarea selectiv seo"ine prin tempori$area acionrii RE al 7&4, din amonte.c(. &cionarea selectiv a 7& aflat n amonte de o siguran fu$i"il, fig.45.45.c.,

se o"ine dac cele dou caracteristici nu se ntlnesc sau se ntlnesc la uncurent mai mare dect 7= ma/im ce le poate parcurge pe amndou, pentruacest curent '7= ( se impune un secC,5t ntre duratele de acionare.

)ac curentul nominal al siguranei fu$i"ile este prea mare'caracteristica ntrerupt( poate s apar un triungi de neselectivitate.

2=8

7/24/2019 Capitol 10

22/30

d(. &cionarea selectiv a unei sigurane fu$i"ile aflate n amonte de unntreruptor automat, fig.45.45d, se o"ine n mod similar, ca la punctul c( idac se respect t menionat pe figur.

)ac curentul nominal al siguranei fu$i"ile este prea mic poate s apari n acest ca$ un triungi de neselectivitate.

?#g.10.10Practic acionarea selectiv se asigur dac rRTnsi" II B .&a cum s-a artat n su"cap.45.9.A, productorii de sigurane fu$i"ile,

0O, i ntreruptoare automate 7& de joas tensiune asigur corelarea timpilor

de topire ai 0O i acionare ai 7& pentru varianta d(, respectiv 0O montat namonte n raport cu 7&. %n ane/a 777 sunt pre$entate e/emple n acest sens.

10.. D#e%#&%area a/ara(el&r ele!(r#!e 'e $r

10..1. D#e%#&%area (ra%4&ra(&arel&r 'e $r 'e !$re%(

2=,

7/24/2019 Capitol 10

23/30

%nfurarea primar a transformatorului de msur de curent, T+,nseriat n reeaua electric, fig.45.42, este solicitat, ca orice cale de curent ica urmare, tre"uie aleas i verificat din punct de vedere a solicitrilor termicei electrodinamice.

+a urmare, se procedea$ la alegerea curentului nominal primar peseama !

sar!inan II pTC ma/ '45.CC(

unde ! - 7ma/ sarcin este valoarea ma/im a curentului ce tre"uie msurat corect'cu clasa de preci$ie impus(.

:erificarea sta"ilitii termice i mecanice se reali$ea$ cu '45.BA.( i'45.BF.(, n care curenii limit termic i dinamic sunt ai T+.

)in punct de vedere a nfurrii secundare, se verific corelarea dintresarcina secundar i clasa de preci$ie '45.2(.

10..2. D#e%#&%area (ra%4&ra(&arel&r 'e $r 'e (e%#$%e

)ei sunt mai puin utili$ate n RE-JT, datorit directei accesi"iliti ainstrumentelor de msur la tensiunea reelei, transformatoarele de msur detensiune, n ca$ul utili$rii lor, 'pentru adaptarea tensiunii la valoarea unificata tensiunii instrumentelor de msur 455 :( se aleg dup tensiunea reelei ise verific corelarea sarcinii secundare cu clasa de preci$ie '45.2(.

10.=. D#e%#&%area (ra%4&ra(&arel&r '#%(r$% /&( 'e(ra%4&rare

Pentru consumatorii racordai la reeaua electric de distri"uie de medietensiune a furni$orului este necesar i dimensionarea transformatoarelor ce sevor monta n postul de transformare 'PT(, fig.45.45.

?#g.10.11)imensionarea const n sta"ilirea puterii necesare a se instala n PTrespectiv, determinarea numrului 'n( i a puterii nominale a transformatoarelor'PnT(.+erinele ce se au n vedere sunt !

2>0

7/24/2019 Capitol 10

24/30

- asigurarea sta"ilitii termice a nfurrilor transformatorului#- renta"ilitatea tran$itului de putere#- asigurarea re$ervei respectiv, satisfacerea unei anumite puteri la

consumator.

10.=.1. De(er#%area /$(er## #%(ala(e

&ceast putere se determin pe seama cerinei de asigurare a sta"ilitiitermice a nfurrilor transformatorului i are ca date primare, pe de o parte,caracteristicile consumatorului respectiv, fig.45.49!

- coeficientul de utili$are a puterii ma/ime =u#- ]med, temperatura medie anual a $onei geografice n care se va

instala transformatorul#- Pma/i i Pma/v sunt valori caracteristice ale cur"ei anuale ale

ma/imelor $ilnice, fig.45.49, n care pe a"scis sunt cele BFA $ile aleunui an, iar pe ordonat ma/imul fiecrei cur"e $ilnice de sarcin1453 ,

iar pe de alt parte, particularitile transformatoarelor de putere respectiv,capacitatea de a suporta anumite suprasarcini, anumite intervale de timp#

+apacitatea de a suporta suprasarcini, se estimea$ prin !- regula celor trei procente, conform creia un transformator de putere

suport o suprasarcin de BS ' n raport cu puterea nominal(pentru 45S diminuare a lui =un raport cu unitatea, deci !

( )PTn%!i

PP Bma/ 4 + '45.CA(

unde ! ( )u= 445

BB '45.CF(

PTn%!

P - puterea necesar a se instala n PT.

2>1

7/24/2019 Capitol 10

25/30

- regula celor p procente. )atorit variaiei puterii ma/ime de la o $i laalta, fig.45.49, transformatorul suport o suprasarcin iarna, datoritsu"ncrcrii din timpul verii, n limita a 4A S, respectiv!

S4A455ma/

=

PT

PT

n%!

vn%!

pP

PP

'45.CG( +a urmare, innd cont de cele dou capaciti de suprancrcare re$ult !

PTn%!pi PP ++ Bma/ 4 '45.C@(

iar prin e/plicitarea lui ^B i p re$ult !

( )u

vin%!

PPPPT

+

+

445

B9

ma/ma/

'45.C2(

Puterea necesar a se instala,PTn%!P , se asigur cu un numr n de

transformatoare de putere cu puterea unitar nTP respectiv !

PTn%!nT PnP '45.A5(

Pentru nTP se efectuea$ corecia, dup ]med, cu !

=

455

A4

5

m%d

'45.A4(

i ca urmare '45.C2( devine !

( )

+

+

u

vinT

PPPn

445

B9

ma/ma/

'45.A9(

Produsului nTPn se optimi$ea$ pe seama celorlalte dou cerinemenionate# cu '45.A9( se efectuea$ doar alegerea din punct de vedere asta"ilitii termice.

10.=.2. Reg#$l &/(# 'e %!r!are al (ra%4&ra(&arel&r 'e /$(ere

1".#.2.1. $egimul optim de ncrcare al unui transformator de putere

2>2

7/24/2019 Capitol 10

26/30

Tran$itul unei puteri 0 printr-un cuadripol, fig.45.4B, n general, printr-un transformator de putere, n particular, este nsoit de pierderi de putere activ'p( i reactiv 'Y(! +I5 ppp +=

+IYYY 5 += '45.AB(

unde ! - 5p i 5Y , sunt pierderi pe elementele transversale '$_( i nudepind de sarcina 0.

- +I+I Y,p , sunt pierderi pe elementele longitudinale ' 94 ,&& ( fiinddependente de 0.

Productorul indic pentru pcu i Ycu valorile corespun$toaresarcinii nominale '0n(. Pentru o sarcin oarecare 0, pierderile totale de putereactiv sunt !

( )SSS

p

n

pppnCU

=

+=

9

5 '45.AC(

?#g.10.13

Oiind o funcie de varia"il 0, pierderile pvor avea un e/trem 'minim(pentru un 080optim. Pentru funcia p'0( '45.AC( se o"ine !

np

p

nopt SSS

nCU

3

7/24/2019 Capitol 10

27/30

la n la nM4 transformatoare, fig.45.4C sau invers. :aloarea 0crre$ult dincondiia !

( ) ( )4+= npnp '45.AF(respectiv !

( ) ( )( ) nCU'nCU' pnT

!rp

nT

!rpp

Sn

Snn

nS

Snn

+

+++=

+

99

4.44 '45.AG(

de unde !

( )nCU

'

p

p

nT!r nnSS

+= 4 '45.A@(

?#g. 10.1+erina privind continuitatea n alimentare respectiv, determinarea lui

n, se asigur n funcie de categoria consumatorului n ansam"lu su, sau aponderii receptorilor vitali ai acestuia.

10.>. D#e%#&%area a/ara(el&r 'e /r&(e!"#e la $/ra(e%#$%#'e &r#g#%e a(&4er#! (ra%#e /r#% re"ele )# $/ra(e%#$%# 'e !&$(a"#e

10.>.1 T#/$r# 'e $/ra(e%#$%# )#

7/24/2019 Capitol 10

28/30

caracteristicile $onei geografice unde este amplasat consumatorul, de cele alereelei electrice a furni$orului i de $ona n care sunt amplasate materialele,aparatele i receptorii electrici ai consumatorului, din punct de vedere a risculuiunei lovituri directe de trsnet.

ona geografic n care este amplsat consumatorul se caracteri$ea$,conform 1@3, prin clase de influene e/terne '&ne/a 7( n funcie de intensitateamanifestrilor atmosferice care determin lovituri de trsnet.

Reeaua electric a furni$orului poate fi reali$at aerian cu conductoarenei$olate sau i$olate, sau cu ca"luri, de regul, po$ate su"teran.

ona n care sunt amplsate materialele, aparatele i receptorii electrici aiconsumatorului, din punct de vedere a riscului unei lovituri directe de trsnet, sedefinete astfel, +onform 0R +E7 F4B49-4!

PT 5& $ona n care materialele, aparatele i receptorii electrici aiconsumatorului pot fi lovii direct de trsnet. %n aceast $on cmpulelectromagnetic, determinat de curentul de descrcare, care circul prin cile dedirijare a acestuia spre pmnt, nu este atenuat. %n $ona PT 5& protectiamaterialelor, aparatelor i receptorilor electrici ai consumatorului, mpotrivaloviturilor directe de trsnet, se asigur prin instalaia e/terioar de paratrsnet.

Tensiunile electromotoare induse de cmpul electromagnetic, suntatenuate de instalaia de paratrsnet interioar. &ceasta uniformi$ea$potenialele prin legturi ecipoteniale i diminuia$ tensiunile electromotoareinduse prin distane de protecie 1@3.

%n aceast $on materialele, aparatele i receptorii electrici aiconsumatorului sunt e/pui i supratensiunilor de origine atmosferic transmiseprin reelele electrice. &cestea au fost induse n liniile electrice aeriene decurentul unei descrcri de trsnet.

%n reelele electrice, indiferent de soluia de reali$are, se producsupratensiuni determinate de regimurile tran$itorii. Regimurile tran$itorii careproduc valori mari ale supratensiunilor sunt cele determinate de conectareacircuitelor.

&ceste supratensiuni, i cele de origine atmosferic se propag princile de curent n care apar i determin suprasolicitarea tuturor materialelor,aparatelor i receptorilor electrici e/pui la ele.

PT 5` $ona n care materialele, aparatele i receptorii electrici aiconsumatorului nu sunt supui loviturilor directe de trsnet, dar n care cmpul

electromagnetic nu este atenuat. %n acest ca$ materialele, aparatele i receptoriielectrici ai consumatorului sunt amplasai n spaii ncise, protejate mpotrivaloviturilor directe de trsnet de instalaii de paratrsnet e/terioare. +ile decurent prin care curentul de trsnet trece spre pmnt sunt amplasate n spaiilencise n care sunt amplasate materialele, aparatele i receptorii

2>=

7/24/2019 Capitol 10

29/30

consumatorului. +a urmare, se impune i n acest ca$, reali$area instalaieiinterioare de paratrsnet.

Evident, materialele, aparatele i receptorii electrici ai consumatorului,amplasai n aceast $on, sunt e/pui i solicitrilor determinate desupratensiunile transmise prin reelele electrice.

PT 4 $ona n care materiale, aparatele i receptorii electrici aiconsumatorului nu sunt supui loviturilor directe de trsnet. %n aceast $on,cmpul electromagnetic poate fi atenuat prin ecranare.

Evident, materialele, aparatele i receptorii electrici ai consumatorului,amplasai n aceast $on, sunt e/pui ns solicitrilor determinate desupratensiunile transmise prin reelele electrice.

10.>.2. A'&/(area #(e$l$# 'e /r&(e!"#e /&(r#-a $/ra(e%#$%#l&r 'e&r#g#%e a(&4er#! a$ 'e !&$(a"#e9 (ra%#e /r#% re"ele

&doptarea instalaiei de paratrsnet e/terioar i interioar se vapre$enta n cap.4G ca urmare, n cotinuare, se va pre$enta modul n care seasigur protecia mpotriva supratensiunilor de origine atmosferc sau decomutaie, transmise prin reelele electrice.

:alorile supratensiunilor de origine atmosferic sau de comutaie, npunctul de delimitare 'originea instalaiei, conform 123( depind de natura reeleielectrice 'su"teran sau aerian( i de eventuala pre$en a dispo$itivelor deprotecie mpotriva supratensiunilor de origine atmosferic sau de comutaie namonte de originea instalaiei.

%n ca$ul instalaiilor de joas tensiune alimentate dintr-o reea electricn ca"lu, su"teran nu este necesar protecia la efectele supratensiunilor detrsnet, determinate de propagarea pe conductoarele de alimentare.

6a cldirile fr instalaii e/terioare de protecie la trsnet nu se montea$0P) de tipul 4.

%n ca$ul n care o parte a unei instalaii electrice conine o linie electricaerian, nivelele de referin ale supratensiunii sunt cele indicate n ta"elul 45.B.corelat cu una din urmtoarele msuri!- utili$area unor materiale de categoria 7:'&( de tensiuni de inere la impuls#- prevederea aparatelor de protecie mpotriva supratensiunilor, respectivreducerea i limitarea nivelului supratensiunii la valorile din ta"elul 45.B.

%n fig. 45.4Aeste pre$entat un e/emplu de ecipare cu 0P), coordonate

i ncadrare n categoriile de inere la impuls a materialelor, aparatelor ireceptorilor din reeaua i instalaiile electrice ale consumatorului.

2>>

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/HtmlFig/np-i7-2002_f4.3.htmhttp://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/HtmlFig/np-i7-2002_f4.3.htm

7/24/2019 Capitol 10

30/30

Oig.45.4A