COLEGIUL TEHNIC “PETRU PONI” ROMAN

PROIECT DE ABSOLVIREExamenul de certificare a competenţelor profesionale

Calificarea: Tehnician în instalaţii electrice

Nivel 4

Îndrumător:

Prof. Nicuşor Manolică

Elev:

Pârtac Adrian

Roman, 2015

Tema proiectului:

Linii electrice aeriene şi subterane

Cuprins

Argument – Generalităţi...4

Capitolul I

Aspecte generale privind transportul energiei electrice.

Capitolul II

Linii electrice aeriene (L.E.A).

Capitolul III

Linii electrice subterane (L.E.S).

Capitolul IV

Note specifice de protecţie a muncii referitoare la transportul energiei electrice.

Bibliografie

Argument

Transportul şi distribuţia energiei electrice reprezintă un domeniu

fundamental specific domeniului energeticii industriale.

Transportul energiei electrice face referire în principal la noţiunea

de „reţele electrice” prin intermediul cărora are loc transportul de

energie precum şi la liniile electrice amplasate în spaţiul aerian (LEA)

şi în spaţiul subteran (LES).

Motivul alegerii acestei teme se datorează înţelegerii dar şi a

studiului aprofundat, manifestate în cadrul modulului studiat în clasa a

XII-a, intitulat „Transportul şi distribuţia energiei electrice”.

Totodată alegerea acestei teme se datorează şi caracterului

aplicativ din sectorul de producţie sau industrial care fac referire la

sistemele LEA şi LES.

Proiectul de faţă este structurat în patru capitole.

În capitolul I sunt prezentate aspecte generale cu privire la

transportul energiei electrice, de exemplu avantajele energiei electrice,

modurile de obţinere, etc.

În capitolul II sunt prezentate liniile electrice aeriene sau LEA,

anume, definiţia liniei electrice aeriene, clasificarea liniilor electrice

aeriene, materiale utilizate pentru producerea lor, etc.

În capitolul III denumit Linii electrice subterane sau LES sunt

prezentate avantajele şi dezavantajele faţă de liniile electrice aeriene,

clasificarea liniilor electrice subterane, cablurile de energie folosite

pentru liniile electrice subterane, accesorii pentru joncţiuni şi derivaţii,

etc.

Capitolul IV cuprinde note specifice de protecţie a muncii

referitoare la transportul şi distribuţia energiei electrice, de exemplu:

mediul de muncă, măsuri de protecţie a muncii la executarea lucrărilor

în staţii electrice, puncte de alimentare, posturi de transformare şi cutii

de distribuţie, măsuri tehnice pentru realizarea unei lucrări în

instalaţiile electrice de utilizare, etc.

Capitolul I

~EP IP MP

CJT

ITr

GS SEV

LT

SD

PTLD

CMT

SEE

RE

CE

Aspecte generale privind transportul energiei electrice

Dintre formele sub care se consumă energia, un loc deosebit îl ocupă energia electrică, fapt

dovedit şi de creşterea continuă a ponderii energiei primare transformată în energie electrică (peste

40%, în prezent).

Avantajele deosebite pe care le prezintă energia electrică în raport cu alte forme de energie -

poate fi obţinută cu randamente bune, din oricare altă formă de energie, poate fi transmisă rapid şi

economic la distanţe mari, se poate distribui la un număr mare de consumatori de puteri diverse, se

poate transforma în alte forme de energie, în condiţii avantajoase, este "curată", adică odată produsă

nu este poluantă, se poate măsura cu precizie etc. - Au determinat extinderea continuă a domeniilor de

utilizare a acesteia şi implicit a crescut numărul şi puterea instalaţiilor destinate acestui scop.

Deoarece energia electrică solicitată de consumatori nu poate fi stocată, ea trebuie utilizată

chiar în momentul producerii sale. Această condiţie este îndeplinită întrucât producerea, transportul,

distribuţia şi utilizarea energiei electrice sunt legate una de alta şi decurg în cadrul unui ansamblu de

instalaţii ce alcătuiesc sistemul energetic (SE), prezentat schematic în figură 1.1.

Prin sistem electroenergetic (SEE) sau sistem electric se înţelege partea electrică a sistemului

energetic, începând cu generatoarele electrice până la receptoarele electrice inclusiv. În cadrul SEE,

instalaţiile de producere, transport distribuţie şi utilizare a energiei electrice sunt interconectate într-un

anumit mod şi au un regim comun şi continuu de producere şi consum a energiei electrice.

Energia electrică necesară alimentării consumatorilor din sistemele electroenergetice este

produsă de generatoarele din centralele electrice, la nivel de medie tensiune (6-24) kv. Generatoarele

sincrone transformă energia mecanică a motoarelor primare care le antrenează (turbine cu abur,

turbine hidraulice etc.) În energie electrică. Pentru a obţine energia mecanică necesară antrenării

generatoarelor electrice se consumă o altă formă de energie (termică, hidraulică, nucleară, eoliană

etc.). În concluzie, în centralele electrice, diverse forme de energie din resursele primare se transformă

succesiv, cu ajutorul unor maşini şi agregate, în energie mecanică şi ulterior în energie electric.

EP-energie primară; IP-instalaţie primară; itr-instalaţie de transport; MP-maşină primară; GS-generator

sincron; CE-centrală electrică; SEV-staţie de evacuare; LT-linie de transport; SD-staţie de distribuţie;

LD-linie de distribuţie; PT-post de transformare; CMT-consumator de medie tensiune; CMJ-

consumator de joasă tensiune.

Legătura dintre sursele de energie electrică (generatoare) şi consumatori este asigurată de

instalaţiile de transport şi distribuţie a energiei electrice, adică de reţeaua electrică (RE). Reţeaua

electrică este alcătuită din următoarele elemente principale: linii electrice aeriene (LEA), linii electrice

Fig. 1.1

subterane (LES), staţii şi posturi de transformare, la care se adaugă: baterii de compensare a puterii

reactive, bobine de reactanţă, rezistoare de limitare, elemente secundare etc.

Obiectul cursului îl reprezintă instalaţiile de transport şi distribuţie a energiei electrice, adică reţeaua

electrică, cu toate elementele sale constructive şi funcţionale, ţinând seama că aceste instalaţii sunt

parte componentă a SEE.

Prezenţa în SEE a instalaţiilor de transport şi distribuţie a energiei electrice este necesară din

următoarele considerente:

- Asigură transportul energiei la distanţe mari, din zonele de producere spre centrele de consum,

transportul sub formă de energie electrică fiind soluţia economică;

- Diferenţa dintre tensiunea nominală a generatoarelor şi cea a consumatorilor;

- Diferenţa dintre tensiunea nominală a liniilor de transport şi cea a consumatorilor;

- Diferenţa dintre puterea transportată şi cea solicitată individual de către receptoare;

Cerinţele impuse instalaţiilor de transport şi distribuţie

Dintre aceste cerinţe, unele trebuie să fie satisfăcute de SEE în totalitatea lui, deci şi de reţelele

electrice ca parte componentă a sistemului, iar altele se referă numai la reţelele electrice, în măsura în

care acestea constituie elemente mai mult sau mai puţin independente de restul elementelor

componente ale sistemului. Principalele cerinţe impuse reţelelor electrice sunt:

- Continuitatea alimentării cu energie electrică a consumatorilor;

- Siguranţa în funcţionare;

- Calitatea energiei electrice furnizate consumatorilor;

- Dezvoltarea ulterioară a reţelei;

- Eficienţa economică a investiţiilor;

- Cerinţe suplimentare impuse de impactul cu mediul înconjurător.

Continuitatea alimentării cu energie electrică a consumatorilor este o cerinţă esenţială pe care

trebuie să o îndeplinească o reţea electrică. Alimentarea consumatorilor trebuie asigurată practic fără

întrerupere (sau la un nivel de întrerupere admis, de valoare mică), indiferent de regimul şi starea

sistemului. Acest deziderat se realizează în primul rând prin alegerea unei configuraţii adecvate a

reţelei dar depinde direct de siguranţa în funcţionare a reţelei.

Întreruperea alimentării cu energie electrică afectează consumatorii în mod diferit. În funcţie de

natura efectelor produse de întreruperea alimentării cu energie electrică, receptoarele se încadrează în

următoarele categorii:

- Categoria zero, la care întreruperea în alimentarea cu energie electrică poate duce la explozii,

incendii, distrugeri de utilaje sau pierderi de vieţi omeneşti. În această categorie intră, spre exemplu:

calculatoarele de proces, instalaţiile de ventilaţie şi evacuare a gazelor nocive sau a amestecurilor

explozive, instalaţiile de răcire la cuptoarele de inducţie etc.;

- Categoria I, la care întreruperea alimentării conduce la dereglarea proceselor tehnologice în

flux continuu, necesitând perioade lungi pentru reluarea activităţii la parametrii cantitativi şi calitativi

existenţi în momentul întreruperii, sau la rebuturi importante de materii prime, materiale auxiliare etc.,

fără a exista posibilitatea recuperării producţiei nerealizate. Se pot încadra în această categorie:

podurile rulante de turnare în oţelării, cuptoarele de topit sticlă, incubatoarele, staţiile de pompe pentru

evacuarea apelor din mine etc.;

- Categoria a II-a cuprinde receptoarele la care întreruperea alimentării conduce la nerealizări

de producţie, practic numai pe durata întreruperii, iar producţia nerealizată poate fi, de regulă,

recuperată. În această categorie se pot încadra: cuptoarele pentru tratamente chimice, compresoarele

de aer, instalaţiile de extracţie, maşinile prelucrătoare pentru producţia de serie etc.;

- Categoria a III-a cuprinde receptoarele de mică importanţă care nu se încadrează în

categoriile precedente, cum ar fi: receptoarele din ateliere, depozite, secţii auxiliare, cum şi cele

aparţinând consumatorilor casnici şi rurali.

În funcţie de categoria din care fac parte, receptoarelor trebuie să li se asigure rezerva

necesară în alimentarea cu energie electrică, prin scheme de alimentare adecvate. Astfel, există

consumatori, respectiv receptoare, cum sunt cele din categoria zero, care necesită rezervă de 100%,

căile de alimentare fiind independente şi racordate în puncte de alimentare distincte. Pentru aceşti

consumatori, dacă în întreprindere nu există o centrală electrică de termoficare, se prevede o sursă

separată de energie (grup electrogen).

Pentru receptoarele din categoria I sunt necesare două căi de alimentare cu rezervă de 100%

care pot să nu fie independente şi să fie racordate în puncte nedistincte de alimentare. Durata de

întrerupere a alimentării este de maximum 3 s şi corespunde timpului de acţionare a automaticii din

staţii.

Pentru alimentarea receptoarelor din categoria a II-a se asigură de asemenea rezervă de

100%, dar durata întreruperii, adică de trecere de la alimentarea de bază la cea de rezervă, poate

varia de la 30 min. La 16 ore Aceste intervale de timp sunt necesare pentru efectuarea manevrelor de

izolare a defectului şi de stabilire a unei noi scheme pentru alimentarea pe calea de rezervă.

Pentru receptoarele din categoria a III-a nu este obligatorie asigurarea unei alimentări de

rezervă.

În privinţa noţiunii de puncte distincte de alimentare se precizează că acestea pot fi două staţii

de transformare sau două centrale diferite, racordarea făcându-se prin linii diferite. Se consideră, de

asemenea, puncte diferite două secţii de bare dintr-o staţie, dacă fiecare secţie este alimentată prin căi

distincte (generatoare, linii, transformatoare) şi dacă nu sunt unite între ele, sau sunt unite printr-un

întreruptor cu declanşare rapidă, în cazul perturbării regimului normal de funcţionare pe una din secţii.

Două căi de alimentare se consideră independente dacă un defect unic sau lucrările de

reparaţii şi întreţinere la elementele unei căi nu conduc la scoaterea din funcţiune a celeilalte căi. Se

consideră căi de alimentare independente două linii pe stâlpi separaţi sau cele două circuite ale unei

linii cu dublu circuit, în ipoteza că nu se ia în considerare, pentru a doua variantă, avarierea gravă a

unui stâlp, acesta fiind, de obicei, un element sigur al liniei.

Prin siguranţa în funcţionare a unei reţele electrice se înţelege capacitatea acesteia de a

suporta solicitările care apar în funcţionarea ei fără consecinţe inacceptabile pentru instalaţiile şi

aparatele ce o compun, fără prejudicii pentru personalul de deservire, pentru construcţiile sau

obiectivele învecinate.

Datorită diversităţii elementelor care alcătuiesc reţeaua electrică şi a numeroaselor incidente

care apar în exploatarea acesteia, realizarea unei siguranţe absolute în funcţionarea unei reţele

electrice este deosebit de dificilă şi iraţională. În exploatarea unei reţele electrice pot apare solicitări

foarte mari sau mai multe avarii simultane, independente unele de altele, frecvenţa de apariţie în

ambele situaţii fiind foarte mică. A supradimensiona toate elementele componente ale reţelei pentru a

suporta astfel de solicitări ar însemna un efort financiar deosebit de mare. De aceea este necesară

corelarea judicioasă a siguranţei în funcţionare cu economicitatea instalaţiilor ce compun reţeaua, ceea

ce va conduce la o soluţie optimă din punct de vedere tehnico-economic.

Calitatea energiei electrice furnizate consumatorilor reprezintă o cerinţă esenţială în

exploatarea reţelelor electrice şi se apreciază în funcţie de următorii parametri: tensiunea de

alimentare, frecvenţa, gradul de simetrie al sistemului trifazat de tensiuni şi puritatea undei de

tensiune, dorită de formă sinusoidală.

O bună calitate a energie furnizate impune ca tensiunea de alimentare şi frecvenţa să fie cât

mai apropiate de valorile nominale, iar fluctuaţiile de tensiune şi frecvenţă în jurul acestor valori să fie

cât mai reduse atât ca valoare cât şi ca frecvenţă. Abaterile admise sunt de cca. ±5% pentru tensiuni,

respectiv ±0,5% pentru frecvenţă. Menţinerea frecvenţei în limitele admise depinde de circulaţia

puterilor active în sistem, fiind o problemă de exploatare a centralelor electrice. Valoarea tensiunii în

nodurile sistemului depinde în primul rând de circulaţia puterilor reactive. Menţinerea ei între limitele

admise reprezintă o problemă esenţială în proiectare şi exploatarea RE, fiind cunoscută sub

denumirea de reglarea tensiunii.

Gradul de simetrie al sistemului trifazat de tensiuni este o cerinţă de calitate, ce impune ca în

toate nodurile sistemului să existe un sistem trifazat simetric de tensiuni. Pentru asigurarea acestui

deziderat este necesar ca generatoarele sincrone din sistem să furnizeze un sistem trifazat simetric de

tensiuni, iar elementele din sistem să fie echilibrate trifazat. În acest sens, la transformatoare se

acţionează asupra formei miezului magnetic, la linii se efectuează transpunerea fazelor, receptoarele

trifazate se construiesc echilibrate, cele monofazate se distribuie pe cele trei faze astfel încât să

asigure o încărcare echilibrată a reţelei. În general, cerinţa de simetrie a tensiunilor este practic

realizată în SEE.

Cerinţa de puritate a undei de tensiune impune lipsa armonicilor de tensiune (şi curent) sau

limitarea acestora la un nivel redus. Pentru aceasta, prin construcţie, generatoarele trebuie să

furnizeze tensiuni electromotoare lipsite de armonici. Apoi, prin proiectare, construcţie şi exploatare

trebuie să se evite domeniile neliniare de funcţionare a elementelor din sistem (exemplu saturaţia la

transformatoare) şi să se evite configuraţiile ce pot forma circuite rezonante pentru armonicile cele mai

probabil existente în sistem (de ex. Linie aeriană lungă conectată cu o reţea extinsă de cabluri). În fine,

la consumatorii importanţi, care constituie surse de armonici (de exemplu staţii de redresare) se vor

utiliza scheme de compensare.

Dezvoltarea ulterioară a reţelei este o cerinţă potrivit căreia reţeaua electrică existentă trebuie

să permită o extindere (dezvoltare) viitoare fără ca prin aceasta gradul ei de siguranţă şi simplitatea

manevrelor să sufere modificări esenţiale.

Eficienţa economică a investiţiilor este cerinţa care impune că transportul şi distribuţia energiei

electrice să se realizeze cu cheltuieli minime la o anumită putere transferată. Creşterea eficienţei

economice a investiţiilor se realizează prin:

- Reducerea la maxim a cheltuielilor de investiţii prin adoptarea soluţiilor celor ma

ClasificareaRE după

tensiuneanominală

de joasă tensiune (JT)de medie tensiune (MT)de înaltă tensiune (IT)de foarte înaltă tensiune (FIT)

destinaţiede transportde distribuţiede utilizare casnice

industriale

teritoriul pe care îl ocupănominală

republicaneregionaleurbanerurale

configuraţie(structură)

radialebuclatecomplex buclate

situaţia neu-trului faţă de pământizolatlegat direct

prin impe-danţă (tratat)

bobină de stingererezistenţă de limitare

frecvenţa de lucru de curent continuude curent alternativ

ieftine dintr-un număr de soluţii posibile, care satisfac condiţiile tehnice impuse;

- Reducerea pierderilor de putere pe elementele reţelei, prin alegerea unor aparate şi instalaţii

ce prezintă randamente ridicate şi prin exploatarea raţională a acestora.

Cerinţele suplimentare impuse de impactul cu mediul înconjurător acţionează ca restricţii, care

trebuie respectate în mod obligatoriu. De exemplu, se impun restricţii de poluare estetică, fonică,

atmosferică sau de deviere a traseelor în cazul unor zone urbane (chiar dacă soluţia tehnico-

economică recomandă ca o linie de înaltă tensiune să treacă prin centrul unei zone urbane, această

soluţie nu poate fi acceptată şi traseul se modifică corespunzător).

Clasificarea reţelelor electrice

Există diferite criterii de clasificare a reţelelor electrice. O clasificare rezultată din practica de

exploatare a reţelelor electrice este prezentată schematic în figură 1.2.

Fig. 1.2

Clasificarea RE din punct de vedere al tensiunii nominale

Tensiunile de lucru ale instalaţiilor de transport şi distribuţie sunt standardizate la nivelul fiecărei

ţări şi diferă, în general, de la o ţară la alta. Normalizarea tensiunilor a fost impusă de necesitatea

producerii şi utilizării cât mai raţionale a echipamentelor componente ale reţelelor electrice. Valorile

standardizate ale tensiunilor sunt în concordanţă cu valorile recomandate de Comisia Electrotehnică

Internaţională (CEI).

Valorile normalizate ale tensiunilor utilizate în ţara noastră sunt: 400 V pentru JT, 6, 10, (15),

20, (35) kv pentru MT, 110, 220 kv pentru IT şi 400, 750 kv pentru FIT. Valorile tensiunilor

standardizate se referă la tensiunile între faze, iar valorile puse în paranteză nu sunt preferate, fiind în

curs de lichidare.

S-a constatat că raportul optim dintre două tensiuni normalizate succesive este de 2÷3, pentru

tensiuni medii şi 1,5÷2, pentru tensiuni înalte şi foarte înalte.

Deşi există o mare diversitate de niveluri de tensiune standardizate în diferite ţări, există o

preocupare continuă pe plan mondial de a elimina aceste diferenţe, în special la nivelurile de înaltă şi

foarte înaltă tensiune, prin intermediul cărora se realizează interconexiunea sistemelor din ţările

învecinate.

Tensiunea nominală a unei instalaţii, echipament sau aparat este valoarea tensiunii pentru care

acestea funcţionează normal şi cu randament maxim. Tensiunea nominală este o mărime

caracteristică echipamentului şi se stabiLESte în corelaţie cu tensiunea normalizată a treptei

respective de tensiune, de care poate diferi puţin, în funcţie de locul pe care îl ocupă elementul

respectiv în sistem.

La stabilirea tensiunii nominale a echipamentelor se ţine seama de faptul că pe reţelele

electrice apar pierderi de tensiune de până la 10% şi pentru a le putea acoperi este necesar ca

tensiunea la începutul liniei să fie mai mare decât cea de la bornele consumatorilor. Astfel, elementele

dispuse la începutul reţelei, deci care funcţionează în regim de „surse” (generatoare, înfăşurările

secundare ale transformatoarelor şi autotransformatoarelor) vor avea tensiunea nominală cu (5÷10) %

mai mare decât valoarea standardizată a treptei respective, în timp ce elementele dispuse la sfârşitul

reţelei şi care funcţionează în regim de „consumator” faţă de elementele din amonte (primarul

transformatoarelor de distribuţie, consumatorii), vor avea tensiunea nominală egală cu valoarea

standardizată a treptei respective.

Pentru o utilizarea eficientă a izolaţiei liniilor electrice este de dorit ca pierderile de tensiune pe

linii să fie repartizate simetric faţă de mijlocul lor. Astfel, tensiunea nominală a liniilor electrice este

egală cu tensiunea standardizată respectivă şi se atinge la mijlocul acestora.

Tensiune nominală a receptoarelor este egală cu tensiunea normalizată a treptei la care

funcţionează.

Tensiunea nominală a generatoarelor este cu 5% mai mare decât tensiunea standardizată a

treptei la care sunt conectate.

În legătură cu transformatoarele şi autotransformatoarele din reţea se evidenţiază următoarele

situaţii:

- Primarul transformatoarelor de distribuţie, care funcţionează în regim de „consumator” va

avea tensiunea nominală egală cu tensiunea standardizată a treptei respective;

~10,5 kV 10/121 kV

110 kV

110/22 kV

20 kV

10 kV

10/0,42 kV

0,4 kV

- Primarul autotransformatoarelor bloc sau a autotransformatoarelor (AT) din imediata

apropiere a generatoarelor va avea aceeaşi tensiune nominală cu a generatoarelor, adică cu 5% mai

mare decât tensiunea standardizată a treptei respective;

- Secundarele transformatoarelor şi autotransformatoarelor funcţionează în regim de “sursă”.

Tensiunea nominală a acestora este definită pentru regimul de mers în gol şi se alege cu 10%

mai mare decât valoarea standardizată a treptei la care sunt conectate, din care 5% acoperă pierderile

de tensiune în transformatoare la funcţionarea în sarcină, astfel că la începutul liniilor alimentate de

acestea tensiunea va fi cu 5% mai ridicată decât tensiunea normalizată a treptei respective. În cazul

autotransformatoarelor care alimentează reţele scurte, cu pierderi de tensiune neglijabile, tensiunea

nominală a secundarelor se va stabili doar cu 5% mai mare decât valoarea standardizată a treptei

respective.

În concluzie, tensiunile nominale cu care se calculează parametrii electrici ai elementelor de sistem se

determină cu relaţia:

,UkU STASn (1.1)

Unde: k=1 pentru consumatori, linii, primarul transformatoarelor de distribuţie;

K=1,05 pentru generatoare, primarul transformatoarelor bloc, primarul autotransformatoarelor;

K=1,1 pentru secundarul transformatoarelor şi AT.

Pentru valorile lui k, în exploatarea reţelelor electrice pot apare abateri cantitative, dar principiile

calitative prezentate mai sus rămân valabile.

Stabilirea tensiunilor nominale pentru elementele unei RE este prezentată în figură 1.3.

Fig. 1.3

O altă problemă legată de tensiunea reţelelor electrice se referă la stabilirea benzilor de

tensiune ale acestora, având în vedere faptul că în exploatarea RE apar abateri ale tensiunii faţă de

nivelul stabilit. La stabilirea benzilor de tensiune este hotărâtor modul de comportare a echipamentului.

Astfel, tensiunea maximă admisă este impusă de nivelul de izolaţie a echipamentului. La

această tensiune se asigură încă funcţionarea de lungă durată a reţelei în condiţii normale de

siguranţă şi de continuitate în alimentarea consumatorilor cu energie electrică la parametrii de calitate

impuşi.

În timpul exploatării, ca urmare a unor incidente, nivelul de tensiune poate scădea, tensiunea

minimă admisă fiind impusă de funcţionarea normală, din punct de vedere tehnic, a echipamentelor.

În legătură cu benzile de tensiune se fixează trei zone:

- Zona favorabilă este aceea în care echipamentele funcţionează în cele mai bune condiţii sub

aspectul solicitărilor electrice şi mecanice. Majoritatea valorilor tensiunilor trebuie să se găsească în

această zonă;

- Zona admisibilă, conţine valori care se situează în afara zonei favorabile, fiind mărginite de

valorile minime şi maxime admisibile ale tensiunii. Valorile din zona admisibilă, care pot fi atinse în

exploatarea reţelei în situaţii mai deosebite, nu sunt de dorit cu toate că pot fi considerate ca valori

normale ale tensiunilor. Echipamentul trebuie să se comporte corect în această zonă, chiar dacă

performanţele realizate sunt inferioare celor din zona favorabilă;

- Zona extremă mărgineşte în exterior zona admisibilă şi cuprinde situaţii foarte grele care apar

ca urmare a unor incidente grave, dar rare. Astfel de situaţii urmează să se normalizeze în timp foarte

scurt. Este de dorit ca echipamentele să funcţioneze pe cât posibil corect şi în asemenea condiţii.

Pentru delimitarea corectă şi realistă a acestor zone, în cadrul SEE se efectuează permanent studii, se

elaborează normative care ţin cont de specificul SEE, de performanţele echipamentelor din

componenţa sa, de cerinţele consumatorilor privind calitatea energiei electrice şi de aspectul

economic.

În tabelul 1.1 se indică orientativ zonele favorabile şi admisibile pe niveluri de tensiune pentru SEE

naţional.

Nivelul de tensiune [kv] 110 220 400

Zona favorabilă [kv] 118÷123 235÷242 410÷420

Zona admisibilă [kv] 115÷123 220÷242 400÷420

Tabelul 1.1

Clasificarea reţelelor electrice din punct de vedere al destinaţiei

Potrivit acestui criteriu se deosebesc următoarele tipuri de reţele: de transport, de distribuţie şi

de utilizare.

Reţelele de transport asigură transportul unor cantităţi însemnate de energie electrică (zeci sau

sute de MVA) la distanţe mari (sute de km) din zonele de producere spre cele de consum, realizând

legături între principalele noduri ale SEE.

Transportul energiei electrice se face la înaltă şi foarte înaltă tensiune (220 kv, respectiv 400 şi

750 kv). Odată cu dezvoltarea SEN şi introducerea treptelor de tensiune menţionate, reţeaua de 110

kv s-a transformat treptat din reţea de transport în reţea de distribuţie. Creşterea tensiunii în vederea

transportului energiei electrice conduce la micşorarea pierderilor de energie şi tensiune pe liniile de

transport.

Reţelele de distribuţie au o configuraţie mai complexă şi transferă cantităţi mai reduse de

energie electrică, pe distanţe mai scurte, asigurând distribuirea acesteia consumatorilor. Distribuţia

energiei la consumatori se face la înaltă tensiune (110 kv), medie tensiune (6÷20 kv) şi joasă tensiune

(0,4 kv), reducerea nivelului de tensiune realizându-se în staţiile de distribuţie (110 kv/MT) şi în

posturile de transformare (MT/0,4 kv).

Conform ultimelor reglementări, reţeaua de distribuţie de înaltă tensiune se numeşte reţea de

repartiţie, ea asigurând repartiţia teritorială a energiei electrice precum şi alimentarea unor consumatori

mari, care au puncte de delimitare cu furnizorul la această tensiune.

Reţelele de utilizare asigură alimentarea cu energie electrică a receptoarelor. Ele pot fi casnice,

când alimentează un mare număr de receptoare casnice de JT şi mici motoare cu puteri cuprinse între

câţiva W până la câţiva kw şi industriale, când alimentează direct receptoare de JT şi de MT, de puteri

relativ mari.

În mod curent, la noi, prin reţele industriale se înţeleg reţelele de toate tensiunile, care servesc

la alimentarea cu energie electrică a consumatorilor industriali.

Clasificarea reţelelor electrice din punct de vedere al teritoriului pe care îl ocupă

Clasificarea reţelelor din acest punct de vedere ţine seama de zona deservită de o anumită

reţea legată galvanic. Se disting următoarele categorii de reţele: republicane (magistrale), regionale,

urbane şi rurale.

Reţelele republicane sunt îndeosebi reţele de transport de 220 şi 400 kv, extinse la nivelul ţării,

iar cele regionale sunt reţelele de 110 kv, cu o extindere mai redusă.

Reţelele urbane (de 6, 10, 20 şi 110 kv) se extind pe teritoriul oraşelor, asigurând alimentarea

cu energie electrică a tuturor consumatorilor acestora, cu excepţia întreprinderilor care posedă reţele

electrice proprii (industriale), iar cele rurale (de 10 şi 20 kv) asigură distribuţia energiei electrice în

mediul rural.

Clasificarea reţelelor electrice din punct de vedere al structurii (configuraţiei)

Sub aspectul configuraţiei există reţele:

1) radiale,

2) buclate

3) complex buclate.

1) Reţelele radiale au structura cea mai simplă, fiind alimentate la un singur capăt, consumatorii

primind energia electrică pe o singură cale. Aceste reţele au o siguranţă în funcţionare redusă, dar

sunt ieftine, uşor de exploatat, necesitând aparatură de protecţie simplă.

2) Reţeaua buclată se caracterizează prin faptul că fiecare consumator poate primi energia din

două părţi. Reţeaua este alimentată la mai multe capete, în general de la două sau trei surse de

energie. Cea mai simplă reţea buclată este reprezentată de o linie alimentată la ambele capete. În

reţelele buclate, continuitatea în alimentare este asigurată atât la întreruperea unei surse cât şi la

defectarea unei porţiuni de reţea. Aceste reţele sunt însă mai scumpe decât cele radiale, necesitând

elemente constructive mai numeroase şi protecţie mai complexă.

3)Reţelele radiale şi buclate se utilizează la toate nivelurile de tensiune (joasă, medie şi înaltă).

Reţelele complex buclate sunt acelea în care consumatorii primesc energia electrică din mai mult

decât două părţi, deci pe mai multe căi şi de la mai multe surse. Structura lor este analogă ochiurilor

unei plase. Siguranţa în alimentare este foarte bună, regimurile de funcţionare sunt economice, dar

necesită aparatură mai multă şi mai scumpă.

Clasificarea reţelelor electrice din punct de vedere al situaţiei neutrului faţă de pământ

Din acest punct de vedere reţelele electrice pot fi cu neutrul izolat faţă de pământ sau cu

neutrul legat la pământ. Legarea neutrului la pământ se poate face direct sau printr-o impedanţă

(reactanţă sau rezistenţă). Reţelele cu neutrul legat la pământ printr-o impedanţă se numesc reţele cu

neutrul tratat.

Orice sistem trifazat de tensiuni are un neutru electric situat în centrul de greutate al triunghiului

echilateral format din tensiunile de linie.

Neutrul fizic este reprezentat de punctul comun al conexiunii în stea a înfăşurărilor

generatoarelor sau transformatoarelor. Acest neutru poate fi scos la bornă şi eventual distribuit în reţea

prin intermediul conductorului de nul sau poate rămâne izolat.

Se menţionează că neutrul electric există întotdeauna chiar dacă, de exemplu, reţeaua este

alimentată din secundarul în triunghi al unui transformator, când neutrul fizic este inexistent. În lipsa

neutrului fizic sau dacă acesta este inaccesibil, el poate fi creat în mod artificial.

În cazul unei reţele simetrice şi echilibrate, care nu prezintă defecte, potenţialul punctului neutru

coincide cu potenţialul pământului. Toate cele trei faze au aceleaşi capacităţi şi rezistenţe de izolaţie

faţă de pământ, iar tensiunile fazelor faţă de pământ sunt egale şi formează un sistem simetric. În

aceste condiţii, conductoarele neutre (în cazul când există) nu vor fi parcurse de curent, iar punctele

neutre ale transformatoarelor din reţea, cu înfăşurările conectate în stea, vor avea potenţialul nul al

pământului. În consecinţă, la funcţionarea reţelelor în regimuri normale, simetrice, este indiferent dacă

neutrul transformatoarelor este izolat sau legat la pământ.

Într-o reţea trifazată, punerea la pământ a unei faze (cel mai frecvent incident), ca prim defect

de izolaţie în reţea, apare în mod independent de modul de funcţionare a neutrului. În schimb, evoluţia

fenomenelor, consecutiv apariţiei primului defect, depinde de modul de funcţionare a neutrului reţelei.

Prin tratarea neutrului se urmăreşte ca în cazul punerii la pământ a unei faze să nu se întrerupă

alimentarea consumatorilor şi să se asigure condiţii de stingere, într-un timp cât mai scurt, a arcului

electric ce apare la locul defectului.

Clasificarea reţelelor electrice după frecvenţa de lucru

Sub acest aspect, reţelele electrice pot fi de curent continuu sau de curent alternativ, cele din

urmă fiind monofazate sau polifazate.

Cele mai răspândite reţele de transport şi distribuţie sunt cele trifazate, care s-au impus datorită

posibilităţilor uşoare de a lega diferite trepte de tensiune prin intermediul transformatoarelor. Deşi iniţial

frecvenţa acestora era redusă (16 2/3 Hz şi 25 Hz) pentru a obţine valori reduse ale reactanţelor,

ulterior s-au ales frecvenţe mai mari pentru a micşora dimensiunile maşinilor şi a altor aparate cu miez

de fier. În prezent se utilizează frecvenţa de 50 Hz în majoritatea ţărilor, mai puţin în America, unde se

foloseşte frecvenţa de 60 Hz.

Există preocupări, în prezent, pentru sisteme de transport prin microunde, prin curenţi turbionari

etc., fără perspective certe de aplicare practică.

Capitolul II

Linii electrice aeriene (LEA)

Linia aeriană de energie electrică este o instalaţie montată în aer liber, compusă din

conductoare, izolatoare, cleme, armaturi, stâlpi, fundaţii şi instalaţii de legare la pământ care serveşte

la transportul sau distribuţia de energie electrică.

Conductoarele liniilor electrice aeriene, în mod obişnuit se fabrică din aluminiu, oţel sau aliaje

de aluminiu; mai rar şi doar în cazuri speciale din bronz sau oţel.

Conductoarele LEA pot fi:

- Monofilare (masive), dintr-o singură sârmă cu secţiune rotundă, numai pentru

secţiuni mici;

- Multifilare, sub formă de funie;

Conductoarele funie pot fi construite din fire cu aceleaşi secţiuni sau din fire cu două secţiuni

diferite. Ele pot fi:

- Monometalice

- Bimetalice, cum este cazul conductoarelor din aluminiu-otel sau aliaj de aluminiu-otel.

Se construiesc conductoare tubulare fie din mai multe fire circulare, fie din profile segment.

Pentru liniile de joasă tensiune se mai utilizează conductoare torsadate, formate din unul sau

mai multe conductoare de aluminiu izolate cu PVC, răsucite în jurul unui conductor din aluminiu-otel de

asemenea izolat cu PVC.

Izolatoarele sunt elemente componente ale liniilor electrice aeriene, construite dintr-un corp

izolant solid, cu sau fără armături metalice, cu ajutorul cărora se realizează atât izolarea

conductoarelor sub tensiune, cât şi fixarea lor.

Clasificări:

Din punct de vedere al materialului din care se confecţionează: Izolatoare din materiale

ceramice; Izolatoare din sticlă; Izolatoare din materiale sintetice

Din punct de vedere constructive: cu inima plină, izolatoare suport, izolatoare de tracţiune,

izolatoare pentru siguranţe fuzibile

Din punct de vedere al mediului în care funcţionează: izolatoare care funcţionează în atmosferă

normală, izolatoare care funcţionează în atmosfera poluată.

Din punct de vedere al liniilor electrice pentru care sunt destinate: izolatoare de joasă tensiune,

medie tensiune, de înaltă şi foarte înaltă tensiune,

Din punct de vedere electric: izolatoare strapungibile şi nestrapungibile.

Din punct de vedere mecanic: izolatoare de susţinere şi izolatoare de întindere

Clemele şi armaturile realizează legătura electrică şi mecanica intre conductoarele liniei,

izolatoare şi stâlpii liniilor electrice aeriene.

Prin cleme se înţeleg piese sau dispozitive de legătura care sunt în contact direct cu

conductoarele şi asigură legătura electrică şi/sau mecanica intre conductoare sau între acestea şi

izolatoare.

Armăturile sunt piese sau dispozitive de legătura intermediare între izolatoare şi consolele

stâlpilor sau între cleme şi izolatoare.

Pentru a evita avarii pe linie, clemele şi armaturile trebuie să aibă o construcţie robustă şiş a

realizeze o fixare sigură a conductoarelor şi izolatoarelor pe stâlpii liniei.

Clemele şi armaturile lanţurilor de izolatoare ale liniilor de înaltă tensiune trebuie să aibă

muchiile rotunjite, pentru a evita descărcările şi pierderile prin efluvii (efect Corona).

Stâlpii liniilor electrice aeriene sunt construcţiile care prin intermediul izolatoarelor, clemelor şi

armaturilor susţin conductoarele deasupra solului.

Stâlpii pot fi din:

- metal;

- beton;

- lemn;

Stâlpii metalici sunt folosiţi pentru LEA de înaltă şi foarte înaltă tensiune şi se execută din

profile de oţel într-o construcţie de forma zăbrelita.

Stâlpii din beton armat se întrebuinţează la majoritatea liniilor de medie şi joasă tensiune,

precum şi la înaltă tensiune (100kv) ca stâlpi de susţinere.

Stâlpii din lemn sunt foarte rar folosiţi şi admişi doar în cazuri speciale, în zone greu accesibile.

Din punct de vedere funcţional stâlpii de împart în:

Stâlpi de susţinere (au rolul ca în funcţionarea normală să preia eforturile datorate încărcărilor

verticale, precum şi forţele orizontale datorate acţiunii vântului),

- stâlpi de întreţinere;

- stâlpi terminali;

- stâlpi de colţ;

- stâlpi de traversare;

- stâlpi de subtraversare;

- stâlpi de deviaţie;

- stâlpi de transpunere a fazelor;

Fundaţiile LEA sunt elemente de construcţie cu ajutorul cărora se fixează în pământ stâlpii,

inclusiv ancorele acestora. Prin intermediul fundaţiilor se transmit solului încărcările pe care le suporta

stâlpii.

Exista o mare diversitate de fundaţii, care se pot clasifica după diferite criterii:

Din punct de vedere al solicitărilor predominante se deosebesc:

- Fundaţii supuse la răsturnare

- Fundaţii supuse la smulgere sau compresiune

Din punct de vedere al calculului la stabilitate:

- Fundaţii de greutate

- Fundaţii încastrate în teren

După tipul constructive şi al modului de execuţie:

- Fundaţiile burate se folosesc pentru stâlpii liniilor de joasă şi medie tensiune de susţinere în

aliniament sau terminali şi de colţ ancoraţi.

- Fundaţii turnate din beton armat sau nearmat se folosesc pentru stâlpii de medie şi înaltă

tensiune şi mai rar pentru joasă tensiune.

- Fundaţiile grătar folosesc traverse de lemn, beton armat sau oţel profilat

- Fundaţiile forat-injectate sunt fundaţii din beton la care gropile sunt executate prin forare.

- Fundaţiile prefabricate se folosesc la liniile de înaltă tensiune şi pot fi de diferite forme

Instalaţia de legare la pământ se compune din priza de pământ, conductoarele de legătura şi

piesele de legătură. Partea principală o constituie priza de pământ, constând din unul sau mai mulţi

electrozi în contact cu pământul, prin care se realizează trecerea curentului în pământ..

Rezistenta electrică a prizei de pământ este compusă din rezistenţa electrozilor, rezistenţă

dintre electrozi şi sol şi rezistenţa solului. Dintre acestea valoarea cea mai importantă o are rezistenta

solului.

Clasificări ale liniilor electrice aeriene:

1. După tensiunea nominală pentru care au fost construite:

- Linii de joasă tensiune, cu tensiunea nominală până la 1kv;

- Linii de medie tensiune, cu tensiunea nominală peste 1 kv dar, mai mică de 52kv;

- Linii de înaltă tensiune, cu tensiunea nominală de minimum 52kv dar mai mică de 300

Kv;

- Linii de foarte înaltă tensiune, cu tensiunea nominală de la 300kv în sus;

2. Din punct de vedere al sistemului de transmisie a energiei:

- Linii monofazate;

- Linii bifazate;

- Linii trifazate;

- Linii trifazate cu nul;

3. După numărul de circuite:

- Linii cu un circuit;

- Linii cu două circuite;

- Linii cu mai multe circuite;

4. După elementele constructive:

- LEA pe stâlpi de lemn;

- LEA pe stâlpi de beton;

- LEA pe stâlpi metalici;

- LEA cu izolatoare rigide;

- LEA cu izolatoare lanţ;

5. După funcţionarea lor în cadrul sistemelor energetice:

- Linii de transport;

- Linii de distribuţie;

6. Din punct de vedere ai consumatorilor pe care îi alimentează:

- Linii ce alimentează mari consumatori, care absorb din reţeaua furnizorului minim 50

kva în medie sau înalte tensiune;

- Linii ce alimentează micii consumatori, care absorb din reţeaua furnizorului puteri sub

limitele de mai sus;

Tehnologia de montare a liniilor electrice aeriene.

Această tehnologie de montare a liniilor electrice aeriene cuprinde:

- Trasarea, marcarea şi săparea gropilor pentru stâlpi;

- Fasonarea, alcătuirea şi plantarea stâlpilor;

- Echiparea stâlpilor, montarea conductoarelor şi executarea legăturilor electrice.

Pentru montarea liniilor electrice aeriene avem nevoie de următoarele unelte:

- Dispozitive de măsurat: ruletă, metrul;

- Unelte de săpat manual: cazmale, lopeţi;

- Unelte pentru fasonarea stâlpilor: ferăstraie, tesla;

- Unelte pentru ridicat manual: furci, scripeţi;

- Unelte pentru fixarea conductoarelor: prese hidraulice;

- Utilaje pentru săpat mecanic;

- Automacara pentru ridicat şi plantat stâlpi;

A) Trasarea, marcarea şi săparea gropilor pentru stâlpi.

Trasarea consta în identificarea traseului liniilor electrice aeriene şi fixarea unor jaloane vizibile

de-a lungul acesteia.

Marcarea consta în baterea, de-a lungul traseului liniilor electrice aeriene, a unor ţăruşi de lemn

care fixează centrele gropilor în care se vor monta stâlpii.

Săparea gropilor se face astfel:

- Mecanic, în terenurile tari;

- Manual

Operaţia de săpare se efectuează numai cu avizul întreprinderilor cărora le aparţin diversele

instalaţii subterane din zonă, pentru a se evita accidentele de muncă şi distrugerea instalaţiilor

respective.

Gropile se îngrădesc, iar pe timpul nopţii se marchează cu felinare pentru a se preveni

accidentele.

B) Fasonarea, alcătuirea şi plantarea stâlpilor.

Aceste operaţii se fac numai la stâlpii de lemn. Fasonarea consta în tăierea capetelor şi

netezirea suprafeţei stâlpului.

Stâlpul este apoi vopsit de două ori cu materiale protectoare. După aceea se transporta la

poziţie.

Aici se alcătuieşte stâlpul prin fixarea pe aceasta a şuruburilor de prindere a consolelor.

Când este cazul se fixează de stâlpi şi adaosul.

Plantarea consta în aducerea stâlpului lângă groapa, ridicarea şi aşezarea în groapă, centrarea

şi fixarea lui.

Plantarea stâlpilor de lemn se poate face manual, când sunt puţini stâlpi sau mecanic, când

numărul lor este mare. Plantarea manual

Plantarea manuală consta în:

- Aşezarea pe partea din spate a gropii a unei scânduri pentru a se evita surparea pământului

la introducerea stâlpului.

- Lucrătorii se împart în două grupe pentru a ridica şi susţine stâlpul.

- Se verifica verticalitatea stâlpului şi se îndepărtează stâlpul prin rotire.

- Se acoperă groapa cu pământ umed bătut cu maiul.

Plantarea stâlpilor de beton armat se face într-o fundaţie de beton armat turnata în groapă

săpată anterior.

- Stâlpul se fixează în golul fundaţiei numai cu automacaraua.

- Se fixează stâlpul, după care se toarnă betonul.

- Plantarea este încheiată numai dup ce se s-a realizat priza betonului de fixare.

- Plantarea stâlpilor de metal se face pe fundaţii de beton armat prin prinderea cu buloanele

încastrate în acestea.

- Stâlpii din ţeava se plantează într-o fundaţie asemănătoare cu cea a stâlpilor de beton.

C) Echiparea stâlpilor, montarea conductoarelor şi executarea legăturilor electrice

Stâlpii se echipează, de regulă după plantarea lor şi aceasta constă în fixarea izolatoarelor fie

pe suporturi, fie pe console.

Suporturile curbe se fixează pe stâlpii de lemn în găuri cu diametrul mai mic cu 2mm decât

diametrul exterior al suportului.

Suporturi drepte se fixează pe stâlpii de lemn cu şuruburi cu plăcuta de presiune şi piuliţă.

Montarea conductoarelor liniilor electrice aeriene se face astfel: conductoarele se derulează de

pe un tambure sau colaci şi se ridica pe console sau suporţi lângă izolatoare, se trece la întinderea

definitivă a conductoarelor care încep de la stâlpul terminal.

După întindere se execută legăturile electrice. Conductoarele de aluminiu, înainte de fixarea de

izolatoare, se înfăşoară cu o bandă de 10x1mm² din aluminiu moale, pe o lungime de 25cm.

Conductoarele de cupru se leagă cu sârmă de cupru moale de 4mm² sau de 6mm².

Aceste legături se execută sub formă de:

- Legături simple folosite pentru conductoarele de cupru;

- Legături întărite folosite pentru conductoarele de aluminiu.

- Legături duble se folosesc pentru prinderea conductoarelor de stâlpii de întindere

- Legături în ochi se folosesc pentru prinderea conductoarelor de stâlpii terminali

Dacă pe stâlpii liniilor electrice aeriene se montează şi un corp de iluminat, acesta se montează

înainte de executarea liniilor electrice aeriene.

Corpurile de iluminat se fixează pe console de formă specială prinse pe stâlpi cu brăţări.

Lucrările la înălţime pe stâlpi, se vor efectua cu centuri de siguranţă, Urcarea se va face numai

cu ghiare, scări sau autotelescopul. După încheierea lucrărilor la liniile electrice aeriene, aceasta se

pune sub tensiune şi se trece la recepţia ei.

Se urmăreşte prin controlul vizual:

- Stabilitatea stâlpilor şi a ancorajelor;

- Stabilitatea suporturilor şi a consolelor pe stâlp;

- Stabilitatea izolatoarelor;

- Integritatea legăturilor electrice;

- Stabilitatea liniei la acţiunea vântului şi a chiciurii

Întreţinerea liniilor aeriene.

Întreţinerea liniilor electrice aeriene necesita verificări periodice de zi şi de noapte.Se urmăreşte

prin controlul vizual:

- Dacă săgeata conductoarelor s-a mărit;

- Integritatea elementelor componente ale liniei, de la stâlpi, izolatoare, legături şi

conductoare.

- Dacă în apropierea liniei nu s-au executat construcţii sau alte lucrări.

- Dacă nu apar descărcări electrice intre conductoare şi alte părţi metalice ale liniilor

electrice aeriene.

În cadrul lucrărilor de întreţinere se execută periodic măsurarea rezistenţei conductoarelor

pentru a verifica integritatea lor şi măsurări ale rezistenţei de izolaţie intre conductoare şi alte elemente

ale liniilor electrice aeriene.

Înainte de a lua aceste măsuri liniile electrice aeriene trebuie scoase de sub tensiune. Când

apar defecte grave, cum ar fi ruperea conductoarelor, liniei electrice aeriene se scoate imediat de sub

tensiune şi se trece la repararea acesteia.

Capitolul III

Linii electrice subterane (LES)

Liniile electrice ( reţelele ) subterane (LES) de joasă tensiune sunt reţelele a căror tensiune

este mai mică decat 1 KV. Faţă de LEA, ele au câteva avantaje importante :

- ofera o siguranţă de funcţionare mult mai mare;

- exploatarea este mai simplă;

- oferă condiţii de tehnică securităţii muncii mult mai bune;

- au un grad estetic ridicat;

Au în acelaşi timp şi câteva dezavantaje importante:

- localizarea şi îndepartarea unui defect se executa mult mai dificil;

- costul este mai ridicat;

Reţelele electrice subterane, în funcţie de destinaţia pe care o au se pot clasifica în :

1. Reţele pentru distribuţia energiei electrice. Aceste reţele sunt utilizate atât pentru

curent continuu cât şi pentru curent alternativ, de înalta, medie sau joasă tensiune. LES se execută de

regula, pentru tensiuni mai mici de 35 KV. Peste această valoare se adopta LES de regulă în marile

oraşe, în incinta marilor consumatori şi în alte cazuri speciale.

2. Reţele pentru teletransmisie - utilizate instalaţiile de telefonie, telex, ceasoficare,

radioficare, avertizare de incendiu, etc.

3. Reţele pentru control şi comanda - utilizate pentru măsurare, semnalizare şi protecţie

în instalaţiile de automatizare. Sunt utilizate de asemenea în acţionarea de la distanţă a unor elemente

din instalaţiile gospodăreşti oraşeneşti sau aflate la mare depărtare în incinta unui consumator.Reţelele

electrice subterane prezintă de asemenea multe particularităţi specifice modului de amplasare care

poate fi:

- direct în sol;

- în canale nevizitabile sau vizitabile

- în subsolurile construcţiilor;

- în apa de râu, fluviu, lac, dulce sau sărată;

- in galeriile din subteran;

- in mediu cu temperaturi foarte variate.

În toate cazurile LES se executa din cabluri şi accesorii pentru joncţiuni, derivaţii şi legături la

tablourile electrice;

Cabluri de energie pentru LESSunt utilizate îndeosebi cablurile care au mantaua exterioara din pvc, plumb sau iută - se

folosesc atât armate cât şi nearmate.Cablurile cu mantaua din plumb se pot monta direct în sol uscat

sau umed. Cablurile cu mantaua din pvc se pot monta deasemenea direct în sol, in special în solurile

acide sau puternic corozive.Cand sunt supuse la eforturi mecanice rezultate din tasarea solului se

utilizează cablurile armate cu bandă din otel sau se protejează pe porţiunea expusă cu tevi de

protecţie. Cablurile cu mantaua de iută se utilizează mai ales în canalele vizitabile şi nevizitabife sau

direct în solurile uscate.

Accesorii pentru joncţiuni şi derivaţiiPrincipalele accesorii pentru cablurile de energie din LES sunt:

- manşoanele de legătură;

- manşoanele de derivaţie;

- cutiile terminale;

Manşoanele de legătură sunt utilizate pentru înădirea a două cabluri de-a lungul LES. În figură

este reprezentat un manşon pentru înădirea cablurilor cu manta de plumb. Acesta se compune dintr-un

manşon exterior de fontă şi un manşon de plumb.Conductoarele cablurilor se leagş intre ele cu cleme

de legatură în prelungire.

Fig.3 Manşon de legatură: a - manşon exterior din fontă, b - manşon interior din plumb

Manşoanele pentru cablurile cu mantaua din pvc sunt tot din material plastic şi au o construcţie

asemanatoare.

Mansoanele de derivaţie sunt utilizate pentru realizarea conexiuniior intre cablurile care nu sunt

în prelungire. Capetele acestor cabluri se prind în clerne de derivaţie sau nedemontabile. Cutiile

terminale sunt utilizate de cate ori este necesara protejarea faţă de mediu a capătului cablului ce a fost

dezizolat pentru a permite montarea papucilor de conductoare. Exista cutii terminale pentru unul pana

la şase cabluri. Ele se execută din tablă, silumin sau pvc.

Fig. 4 Manson de derivaţie

Tehnologia de montare a LES

Cablurile electrice ale LES de regula se

monteaza direct în pamant. în marile orase existenţa numeroaselor gospodarii de cabluri şi de alte

Cutie terminala din tablă: a - pentru un cablu b - pentru doua cabluri

instalaţii obliga la montarea acestora în canale special amenajate. Acestea pot fi vizitabile sau

nevizitabile. Principalele unelte şi utilaje necesare la execuţia LES sunt urmatoarele:

1. Unelte pentru masurat-ruleta, franghie de canepa, nivela cu bula de aer

2. Unelte pentru sapat pamantul şi refacut pavajul-lopeţi, cazmale, ciocane de 5kg cu

coada lunga. ciocane pneumatice, roaba, targa de lemn, mai

3. Utilaje mecanizate pentru saparea sanţurilor

4. Utilaje pentru transportul tamburilor cu cabluri

5. Dispozitive de ridicare a tamburilor - vinciuri de 4-7 tone, arbore metalic pentru

tambure de 1-7 tone, troliu de 5 tone sau macara.

6. Unelte pentru desfacut cablul de pe tambur - clesti de cuie, ciocane, dalţi, ranga

7. Unelte pentru fasonat şi imbinat cablurile - ferastrau pentru metale, pile, cuţit de

cablu, ciocan de lipit, lampa de benzina, cositor, perii metalice, pensula, surubelniţe, presa hiuraulica

pentru lipit papuci.

8. Unelte pentru tragerea cablurilor - ciorapi de tras cablul, role de lemn sau aluminiu şi

dispozitiv de tragere mecanizata a cablului.

Pentru montarea direct în sol a LES este necesara executarea urmatoarelor operaţii:

1. Marcarea traseului.Traseul este stabilit prin proiect, el se parcurge cu piciorul în

vederea verificarii tuturor locurilor care necesita traversari, necesita eventuale devieri pentru ocolire

de obstacole şi din loc în loc se planteaza în pamant ţarusi pentru a jalona traseul în vederea

sapaturilor.

2. Executarea traversarilor pe porţiunea în care linia traverseaza un drum carosabil sau

o cale ferata se prevad pentru protecţia cablurilor, tuburi din beton, din oţel sau din pvc dur. Secţiunea

transversala a tuburilor poate fi circulara sau patrata prevazute cu goluri practicate în paralel cu linia

traseului.Pentru traversari se executa sapari pe jumatatea traversarii în asa fel incit circulaţia prin

restricţie sa se poata continua. Pentru traversarile pe sub caile ferate se foloseste metoda de forare

orizontala prin metoda manuala sau mecanica.

Fig.5 Protecţia LES la traversări:a - cu tub de beton (metalic) circularb - cu tub de beton pătrat cu goluric - secţiune printr-o traversare

3. Executarea şanţurilor - cuprinde următoarele etape: Se desfac pavajele utilizând

ciocane pneumatice sau freze rotative şi răngi metalice.Saparea şanţurilor la dimensiunile prevazute în

proiect, se va avea în vedere ca pământul deplasat să se depoziteze pe o singură parte a şanţului.

Consolidarea pereţilor la sanţurile adânci sau în terenurile moi se face utilizând sprijin cu plăci de

scândură de dimensiuni potrivite.

4. Derularea şi pozarea cablurilor: Tamburul cu cablul se depozitează pe o platforma şi

se ridică pe un suport tip capră pe un ax rotitor. Pentru derulare se foloseşte fie forţa umana fie un

troliu mecanic de tragere. La traseuri lungi şi cu deviaţii faţă de linia dreaptă se prevăd role de sprijin

montate atat pe fundul sanţului cât şi pe părţile laterale inspre unghiul mai mic al curburii pentru

reducerea frecărilor. Pentru pozarea cablurilor se execută aşa numitul pat de nisip adică se asigură un

strat de circa 10-15 cm grosime de nisip fin peste care se aşează cablul derulat, se completează incă

un strat de 10-15 cm nisip fin. Dacă pe acelaşi traseu se montează în paralel mai multe cabluri,

acestea se distanţează cu câ e o lăţime de cărămida care se montează din loc în loc. Deasupra patului

de nisip pe toată lungimea traseului se amplasează un strat compact de caramidă pentru protecţie şi

avertizare.

Fig.6 Aşezarea rolelor pe fundul şanţului

5. Executarea joncţiunilor şi ramificaţiilor: In acest scop sanţul este lărgit şi deviat faţă

de traseul principal cu aproximativ un metru. Inadirile sau joncţiunile se realizează în manşoane în

condiţii igenice perfecte, toate lucrările executandu-se sub cort indiferent de starea vremii.Lucrarea de

manşonare conţine urmatoarele etape:

- formarea unei bucle ale capetelor de inadit prin care se va evita eventuala tensionare

mecanică a joncţiunii.

- în şanţul prevăzut se introduce un suport tip capră prin care joncţiunea este ridicată la

înaltimea omului pe o lungime de aproximativ 0.5 m se dezizolează cele două capete de înadit;

- se execută înadirea cu cleme fixe sau demontabile (prin lipire la cald sau surub-piulită );

- se execută refacerea straturilor de izolaţie şi de protecţie;

- se montează semimanşonul superior;

- se toarnă pe gemuleţul de umplere masa bituminoasă sau masa galbenă de umplere, pentru

ca umplerea să se realizeze perfect, înregul ansamblu este încalzit cu lampa de gaz;

- se montează capacul de umplere şi eticheta pe care se menţioneaza felul cablului,

tensiunea nominală, data execuţiei, manşonarii, persoana care a executat şi raspunde de manşonare;

6. Executarea profilelor LES, astuparea şanţurilor şi refacerea pavajelor.Dupa

executarea joncţiunilor şi ramificaţiilor se măsoară din nou rezistenţa de izolaţie a cablurilor LES

deoarece în timpul pozării şi tragerii prin tuburi acesta ar fi putut suferi deteriorări. Dacă rezistentă de

izoiaţie corespunde se scot din şanţ rolele de tragere şi se trece la executarea profilelor. Aceasta

constă în :

- aşezarea pe fundul şantului peste cabluri a nisipului de 10 cm înălţime. Patul de nisip are rolul

de a drena apa ce ar ajunge în zona cablului. Se execută apoi marcarea cablurilor din 5 în 5m pentru a

putea fi uşor de identificat. Aceasta se face cu benzi de plumb sau pvc, pe care se înscriu tensiunea,

secţiunea, punctele de plecare şi sosire şi anul montării. Daca LES are mai multe cabluri paralele de

tensiuni diferite în şanţ, între acestea se executa o separare cu o caramida asezată pe lat.

- aşternerea peste cablu a unui nou strat de nisip de 10 cm grosime;

- aşezarea unui strat din cărămizi sau plăci din pvc cu rolul de a distribui uniform sarcina

mecanică. După executarea profilelor se astupă şanţul cu pământ în staturi de 2 cm bine bătut cu

maiul.Apoi se toarnă placa de beton şi se reface pavajul. La suprafaţa din 50 în 50m LES este marcată

prin borne (trunchi de piramidă) pe care sunt încastrate plăcuţe metalice pe care se înscriu tensiunea

şi sectiunea cablurilor,punctele de plecare şi sosire şi anul montării.

Fig.7 Executarea profilelor LES:a - pentru un singur cablub - pentru două cabluric - pentru trei cabluri

7. Punerea sub tensiune şi darea în exploatare a LES: Punerea sub tensiune şi

incercarile la care sunt supuse cablurile de energie ale unei LES se fac în conformitate cu instrucţiunile

prevăzute în normative şi în "caietul de sarcini al cablului" Dintre acestea cele mai importante sunt:

- măsurarea rezistenţei electrice a conductoarelor;

- măsurarea rezistenţei de izolaţie;

Măsurarea rezistenţei electrice a conductoarelor permite depistarea unor eventuale rezistenţe

de contact marite faţă de valorile normale care pot aparea în special în manşoane de legătură printr-o

lipire incorecta, întrerupenea conductoarelor electrice pe una sau mai multe faze, contacte electrice

conductoare datorate unor defecte de izolaţie. Rezistenţa conductoarelor cablului se măsoara cu

ajutorul punţi simple.

Fig.9 Schema de principiu a punţii simple

Unde R1, R2, R4 şi sunt rezistenţe cunoscute iar Rx rezistenţa conductorului cablului electric,

care trebuie determinată. Între punctele C şi D se montează un galvanometru. Sistemul este conectat

la sursa de curent continuu prin intrerupatorul K. Cu ajutorul rezistenţelor reglabile R2 şi R4 se

echilibrează puntea până când prin galvanometru curentul este nul în această condiţie se scriu

ecuaţiile tensiunii:

4

2

1x

4

x

2

1

2x11

2412

2412

1x11

RR

RR

R

R

R

R

IRIR

IRIR

0IRIR

0IRIR

Măsurarea se realizează în general la o temperatură diferită de temperatura de referinţă de

20°C pentru care sunt indicate valorile rezistentelor pe Km de cablu astfel incat este necesara

recalcularea valorilor măsurate pentru a putea fi comparată cu valoarea de catalog.

Măsurarea rezistenţei de izolaţie

Încercarea la o tensiune mărita aplicând între conductor şi izolatie o tensiune de 5 ori

tensiunea nominală a cablului. În aceste condiţii o eventuală defecţiune de izolaţie incipientă se va

pune în evidentă clară producându-se străpungerea, aceasta se va indica prin creşterea bruscă a

curentului de fugă (de la ordinul microamperilor la ordinul mili sau zecimi de amperi ).

Dacă cablul rezista incercarii de inaltă tensiune se trece la etapa urmatoare: măsurarea cu

megohmetrul MΩ a rezistentei de izolaţie. Pentru cabluri de joasa tensiune se folosesc MΩ de 1000 V.

Pentru cabluri de inaltă tensiune se folosesc MΩ de 2500 V.Se masoară rezistenta de izolatie intre

conductor şi izolatie fie direct pe mansoanele de legatura fie pe cutia terminala. O borna a aparatului

MΩ se leaga la conductorul activ, cealalta borna ( minusul ) la cutia terminala ( partea metalica ).Se

actioneaza butonul de masurare a MΩ urmărind cadranul timp de 15 sec timp în care acul indicator nu

km/L201

RR20

trebuie sa-şi modifice pozitia. Pe toată perioada montării LES se va da atenţie masurilor specifice de

tehnica securităţii muncii la :

- descărcarea tamburilor cu cabluri;

- rostogolirea acestora se face numai în sensul indicat de sageată, spirele cablului

strângându-se pe tambur;

- executarea şanturilor în special în zonele care există gospodării de cabluri sau alte conducte

deja montate;

- peste şanţuri se vor prevedea podeţe pentru trecerea pietonilor sau poduri pentru

autovehicule;

- pozarea cablurilor şi executarea lucrărilor de refacere a pavajelor;

- verificările şi punerile sub tensiune ce se fac inainte de a se da în exploatare LES. La capetele

LES se execută îngrădiri, se aşează la vedere plăcuţe avertizoare sau se posteaza persoane de pază

pe toata durata verificărilor.

Intreţinerea şi exploatarea LES

Liniile electrice subterane sunt usor de exploatat atâta timp cât nu a intervenit un defect, acesta

constând în :

- verificări periodice ale tensiunii (de fază şi linie ) în capătul de la consumator a LES;

- verificări periodice ale sarcinii LES prin măsurarea intensităţilor curenţilor;

- controlul rezistenţei de izolaţie în special dupa perioadele de suprasarcina a LES

- controlul rezistenţei electrice a conductoarelor cablului;

In cazul în care a apărut un defect pe LES acesta se scoate de sub tensiune, se identifică şi se

repară defectul şi apoi se repune sub tensiune.Se poate constata că defectele ce pot aparea în

cablurile LES au cauze foarte diferite şi se pot prezenta sub diferite forme. Acest lucru ca şi accesul

greoi la locul defect, explică dificultatea mare în întretinerea şi exploatarea LES. Pentru a determina

punctul de defect în LES se utilizează diverse metode, în funcţie de natura defectului, rezistenţa la

defect, lungimea cablului, tensiunea de utilizare a acestuia.Cateva din cele mai importane sunt:

- Metoda inductivă

- Metoda econometrică

- Metoda acustică

- Metoda în buclă

Capitolul IV

Norme si masuri de tehnica si securitate a muncii

Faptul ca în instalaţiile electrice pericolul de electrocutare nu este semnalat prin simţuri ne

obligă să luăm măsuri riguroase de prevenire.Din practică s-a constatat ca în instalaţiile de joasă

tensiune sub 1000 V, numărul de accidente prin electrocutare este mult mai mare decat în instalaţiile

de tensiuni înalte, datorită nerespectării regulilor de tehnica securităţii muncii, considerându-se, în mod

greşit, tensiunea sub 1000 V mai puţin periculoasă.

Efectele patologice ale trecerii curentului electric prin organele vii poartă numele de

electrocutare.

Efectele produse de electrocutări sunt:

- electrotraumatismele

- şocurile electrice

În categoria electrotraumatismelor se încadrează o serie de accidente care produc de obicei

vătămari externe :

- arsura electrică, este un traumatism produs de actiunea curentului electric. Acest

accident poate avea loc şi în cazul conectărilor gresite a unor întrerupătoare sau în cazul înlocuirii unor

siguranţe fără a se fi remediat scurtcircuitul din reţea ;

- semnele electrice, apar la locul de contact al conductorului electric cu pielea sub formă

de leziuni, umflături sau pete;

- electrometalizarea este un traumatism electric produs prin acoperirea unei părţi din

suprafaţa pielii cu o peliculă metalică provenită din metalul volatilizat prin căldura arcului electric;

vătămarea ochilor prin lumina puternica a arcului electric, care produce orbirea temporară sau slăbirea

definitivă a vederii;

- vătămarea prin cădere apăruta ca urmare a contracţiilor involuntare ale muşchilor,

produse în cazul electrocutării.

Actiunea curentului electric asupra corpului uman

Curentul electric străbătând corpul omenesc, acţionează asupra centrilor nervoşi şi asupra

muşchilor inimii, putând provoca, în cazuri grave, stop respirator, stop cardiac şi moartea prin

electrocutare.Electrocutarea se poate produce atunci cand omul atinge simultan doua puncte care au

intre ele o diferenţă de potenţial mai mare de 40 V.

Gravitatea unui accident produs prin electrocutare depinde prin urmatorii factori :

- starea pielii şi zona de contact;

- suprafaţa şi presiunea de contact;

- mărimea, felul şi durata de aplicare a tensiunii electrice;

- frecvenţa tensiunii electrice;

- traseul căii de curent prin corpul accidentatului.

Curenţi nepericuloşi: mai mici decat 50 mA in curent continuu ; mai mici de 10 mA in curent alternativ.

Curenţi periculoşi: 50 - 90 mA in curent continuu ; 10 - 50 mA in curent alternativ.

Curenţi letali: mai mare de 90 mA in curent continuu ; mai mare de 50 mA in curent alternativ.

Reguli de protectia muncii :

- nu se vor atige cu mana partile aflate sub tensiune (la tablourile de distributie sau la instalatiile

aflate sub tensiune) ;

- nu se va lucra cu mainile ude ;

- la realizarea montajelor se vor respecta schemele de lucru indicate, punerea sub tensiune a

montajului se face numai dupa verificarea acestuia de catre conducatorul de lucrare ;

- executarea conexiunii montajului se va face cu atentie pentru a se evita desfacerea lor

accidentala in timpul lucrului sub tensiune ;

- nu se va efectua nici un fel de modificari asupra montajului atata timp cat acesta se afla sub

tensiune.

MĂSURI DE PRIM AJUTOR IN CAZ DE ELECTROCUTARE

rapiditatea în intervenţie şi în aplicarea primului ajutor;

degajarea accidentatului;

respiraţie artificială.

Măsuri specifice de protecţie a muncii:

La atingerea directă:

construirea utilajelor astfel încât elementele de sub tensiune să nu fie accesibile atingerii

întâmplătoare;

folosirea de tensiuni reduse;

folosirea de covoare electroizolante;

folosirea de mijloace individuale de protecţie, mănuşi, cizme de protecţie;

folosirea de indicatoare de avertizare, interzicere şi informare (“Sub tensiune. Pericol de

electrocutare”);

limitarea influenţelor electrostatice şi electromagnetice.

La atingerea indirectă

Exista mai multe tipuri de protecţie si anume: prin legare la pământ (împământare), prin legare la nul,

prin deconectarea automată la tensiunea de atingere.