1

3"1 / 2

II.2.3 CALCULUL CIRCUITELOR DE LUMIN Proiectantul dimensioneaz circuitele electrice de lumin sau priz, conform metodologiei de calcul, respectnd standardele i normativele n vigoare. Prin dimensionarea acestora se nelege alegerea i stabilirea caracteristicilor tehnice ale tuturor elementelor componente ale circuitului electric: conductoare electrice sau cablu electric, tuburi de protecie, aparate de protecie contra curenilor de defect, dimensionare aparate de acionare corpuri de iluminat.

a) b)

c)

Figura 2.9 Circuit de lumin a) protejat cu siguran fuzibil, b) protejat cu ntreruptor automat (disjunctor), c) protejat cu ntreruptor automat diferenial (disjunctor diferenial)

1 conductoare de faz, neutru, conductor de protecie; 2 tub de protecie; 3 aparat de protecie contra curenilor de scurt circuit i suprasarcin: siguran fuzibil;

3 - ntreruptor automat (disjunctor); 3 - ntreruptor automat diferenial (disjunctor diferenial).

A. ALEGEREA I DIMENSIONAREA CONDUCTOARELOR ELECTRICE

Circuitele electrice sunt realizate n conductoare din cupru (FY) sau aluminiu (AFY) introduse n tuburi de protecie sau n cabluri. n capitolul Conductoare i cabluri electrice se face o descriere detaliat a acestor echipamente electrice utilizate n intalaiile electrice aferente consumatorului. n instalaiile electrice din interiorul cldirilor se recomand utilizarea conductoarelor electrice sau a cablurilor electrice cu conductoare din cupru, datorit proprietilor acestui material: conductivitate bun, rezisten mecanic mare. Dezavantajul acestei soluii const n faptul c soluia este mai costisitoare dect n cazul utilizrii conductoarelor din aluminiu. Calculul seciunii conductorului de faz se face n funcie de curentul electric care l parcurge.

1 / 23 3'

1 / 2

2

Deci, pentru a stabili seciunea condutorului de faz, se calculeaz:

][cos

][ AU

WPIf

iC

= (2.1)

unde: CI curentul de calcul, [A]; iP puterea instalat a receptorului electric sau a grupului de receptoare, [W];

VU f 230= , tensiunea de faz; cos

- factorul de putere. Alegerea seciunii conductorului electric se face lund n consideraie curentul maxim admis ][AI z suportat de conductorul sau cablu electric, n condiii normale de funcionare. Curentul maxim admis al conductorului sau al cablului electric este valoarea maxim suportat de acestea, astfel nct, funcionarea la parametrii nominali, n regim de lung durat, s fie posibil pe toat durata de via specificat de productor. Valoarea intensitii curentului maxim admis pentru conductoare i cabluri electrice depinde de modul de pozare n aer sau n pmnt, de tipul elementului conductor (cupru sau aluminiu), tipul izolaiei acestora (PVC policlorur de vinil, XLPE- polietilen reticular, mineral, fr armtur sau armate), temperatura mediului ambiant (temperatura ambiant). Exist 80 de moduri de pozare a circuitelor electrice, acestea fiind grupate n 9 sisteme de referin: 1A , 2A , 1B , 2B ,C , D, E , F , G . n anexa 5.6 din I7-2011 sunt descrise aceste sisteme de referin, n scopul ncadrrii modului de pozare al circuitului ntr-unul din aceste sisteme de pozare.

SISTEME DE POZARE N AER

Pentru stabilirea seciunii conductorului de faz, se pune condiia: Cz II Pentru stabilirea curentului maxim admisibil ][AI z suportat de conductorul unui circuit electric pozat n aer, se parcurg urmtoarele etape:

1. se stabilete modul de pozare a circuitului electric, ncadrndu-se totodat ntr-un sistem de referin. Descrierea modului de pozare se face n anexele 5.5 i 5.6 a normativului I7/2011;

2. se alege un curent maxim admis suportat de un conductor electric n condiii normale de funcionare (temperatura mediului ambiant denumit temperatur de referin ( C030 ), temperatura conductorului C070

- pentru izolaie din PVC i C090 pentru izolaie XLPE - anexele 5.10 -5.17 din I7/2011), ][AI z , superior valorii curentului de calcul n funcie de:

sistemul de referin n care a fost ncadrat; materialul elementului conductor; numrul conductoarelor active (ncrcate); tip izolaie.

Cunoscnd ][AI z , din aceleai anexe, se stabilete seciunea conductorului de faz fs. Seciunea minim admis pentru conductoarele de faz este de 25,1 mm . Pentru

3

circuitele de iluminat nu se folosesc conductoare din aluminiu. Aceast dimensiune este impus din considerente de ordin mecanic. Conductorul electric trebuie s fie rezistent la tragerea prin tub. Pentru conductoare i cabluri electrice pozate n aer, montate n alte condiii dect cele prezentate in anexe, valoarea intensitii curentului maxim admis corectat se stabilete cu relaia:

21 KKII zz = , ][ A

(2.2) unde: - zI reprezint curentul maxim admis pentru conductor sau cablu electric pentru

condiii normale de funcionare; - 1K - factor de corecie pentru conductoare i cabluri pentru care temperatura

mediului ambiant este diferit de temperatura de referin; - 2K - factor de corecie pentru pozarea n grup a mai multor circuite.

Se determin i se aplic factorul de corecie 1K (anexa 5.18 din I7-2011), dac temperatura mediului n care se afl pozat circuitul electric difer de temperatura de referin de C030 ; Se determin i se aplic factorul de corecie 2K (anexele 5.19-5.21 din I7-2011), dac se apreciaz c circuitele sunt grupate (distana dintre acestea este mai mic dect dublul diametrului celui mai mare ). n cazul n care este necesar s se determine curentul maxim admis corectat zI , se va avea n vedere dimensionarea elementelor circuitului considernd aceast mrime.

SISTEME DE POZARE N PMNT

Pentru stabilirea seciunii conductorului de faz, se pune condiia: Cz II Pentru stabilirea curentului maxim admisibil ][AI z suportat de conductorul unui circuit electric pozat n pmnt, se parcurg urmtoarele etape:

1. se stabilete modul de pozare a circuitului electric, ncadrndu-se n acelai timp ntr-un sistem de pozare de referin. Descrierea modului de pozare se face n anexele 5.5 i 5.6-1..5.6-8 a normativului I7/2011;

2. se alege curentul maxim admis ][AI z suportat de un conductor electric n condiii normale de funcionare (temperatura solului CO20 , grad de ncrcare 0,7, rezisten termic specific a solului de

WmKRT

=1 ,

adncimea de montaj de 0,7-1m ) ( anexa 5.22, I7/2011), ][AI z superior valorii curentului de calcul n funcie de:

materialul elementului conductor; numrul conductoarelor active (ncrcate); tip izolaie; dispunere conductoare; temperatura conductorului.

Pentru cabluri electrice pozate n pmnt, montate n alte condiii dect cele pentru care a fost calculat valoarea intensitii curentului maxim admis, valoarea intensitii curentului maxim admis corectat se stabilete cu relaia:

4

xzz fffII = 21 , ][ A (2.3)

unde: - zI reprezint curentul maxim admis pentru cablu electric montat n pmnt

avnd o rezisten termic specific de W

mK 1 , o temperatur a solului de C020

i un grad de ncrcare de 0,7. Gradul de ncrcare reprezint durata de funcionare a cablului electric la ncrcare maxim, pe durata unei zile. Acesta poate fi determinat din curba de sarcin a normativului NP 007/2008. - 1f - factor de corecie lund n consideraie: gradul de ncrcare al cablului,

temperatura solului, rezistena termic a solului, tipul izolaiei (anexa 5.23, I7-2011);

- 2f -

factor de corecie n funcie de numrul de cabluri electrice pozate alturat, tipul cablurilor, distana dintre cabluri, rezistena termic a solului, gradul de ncrcare, tipul izolaiei (anexa 5.24...5.28, I7-2011);

- xf - factor de corecie pentru modul de pozare a cablului: 0,85 pentru cabluri pozate n tub de protecie i 0,9 dac cablul este acoperit cu plci curbate ce nu permit eliminarea incluziunilor de aer dup acoperire.

n cazul n care este necesar s se determine curentul maxim admis corectat zI , se va avea n vedere dimensionarea elementelor circuitului considernd aceast mrime. Din anexele care conin intensitile curenilor maxim admisibili, n funcie de tip conductor/cablu electric, mod pozare, numr conductoare ncrcate, temperatura mediului ambiant, temperatura maxim a conductorului, se alege seciunea corespunztoare a conductorului de faz fs .

ALEGEREA SECIUNII NEUTRULUI [2] Seciunea neutrului este stabilit pornind de la seciunea conductorului de faz, cu respectarea unor reguli, impuse pentru diferite cazuri: 1. seciunea neutrului este egal cu seciunea fazei n cazul circuitelor sau

coloanelor monofazate, indiferent de seciunea acesteia; 2. seciunea neutrului este egal cu seciunea conductoarelor de faz ale circuitelor

sau coloanelor trifazate, n cazul n care seciunea conductoarelor de faz este 216mms f ;

3. seciunea neutrului este egal cu seciunea fazelor n cazul circuitelor trifazate care ar putea fi parcurse de cureni avnd armonici de rangul 3 i multiplu de 3, cu nivelul cuprins ntre 15% i 33% (este cazul circuitelor trifazate care alimenteaz surse de lumin tubulare fluorescente, cu descrcri);

4. seciunea neutrului este egal cu seciunea fazei n cazul coloanelor electrice care alimenteaz tablouri electrice unde, n funcionare normal exist un dezechilibru pe cele trei faze (cazul coloanelor secundare de lumin i prize, tablouri secundare de for ce alimenteaz i receptoare monofazate, tabloul general de lumin i prize etc.);

5. seciunea neutrului este mai mic dect seciunea conductoarelor de faz, n cazul circuitelor sau coloanelor trifazate care au o seciune a conductorului de faz din cupru mai mare 216mms f > i a conductorului de faz din aluminiu

5

225mms f > n cazul conductoarelor din aluminiu, iar nivelul armonicelor de rang 3 i multiplu de trei este mai mic de 15% (a se vedea tabel nr. 2.1) . n acest caz, conductorul de neutru trebuie protejat contra supracurenilor (se va prevedea n mod obligatoriu ntreruptor automat tetrapolar, cu protecie pe neutru.)

6. seciunea neutrului este mai mare dect seciunea conductorului de faz, n cazul circuitelor i coloanelor trifazate acolo unde nivelul armonicelor de rang 3 i multiplu de 3 este mai mare de 33% . Aceast posibilitate poate s apar n cazul alimentrii cu energie electric a calculatoarelor, a motoarelor cu turaie variabil etc.

Tabel nr. 2.1 Seciunea conductoarelor de faz din cupru sau aluminiu n circuite i coloane trifazate, cu armonici de ordinul 3 i multiplu de 3 sub 15%

Seciuni minime ale neutrului realizat din cupru

Seciuni minime ale neutrului realizat din aluminiu

25 16 25 35 16 25 50 25 25 70 35 35 95 50 50

120 70 70 150 70 70 185 95 95 240 120 120 300 150 150 400 185 185

>400 50% din seciunea conductorului de

faz

50% din seciunea conductorului de

faz

ALEGEREA SECIUNII CONDUCTORULUI DE PROTECIE PE [2] n cazul circuitelor electrice de lumin, conform noului normativ I7 2011, este obligatorie folosirea conductorului de protecie. Pentru alegerea seciunii conductorului de protecie, dac conductoarele de faz i neutrul sunt din cupru, seciunea conductorului de protecie se alege respectnd urmtoarele reguli, prezentate n tabelul nr. 2.2 .

Tabel nr. 2.2 Seciunea conductorului de faz [ ]2mms f

Seciune minim corespunztoare conductorului de protecie, cnd este realizat din acelai material ca i conductorul de faz

216mms f fs 23516 mms f < 216mm

235mms f > 2

fS

6

B. ALEGEREA TIPUL TUBULUI DE PROTECIE I A DIAMETRULUI ACESTUIA.

n interiorul cldirilor, conductoarele electrice din componena circuitelor electrice sunt introduse, n tuburi de protecie, avnd diverse caracteristici tehnice. Aceste caracteristici tehnice sunt simbolizate cu ajutorul cifrelor n numr de 12, primele patru fiind obligatoriu a fi marcate pe tubul de protecie. Semnificaia celor 12 cifre este prezentat n cele ce urmeaz: Prima cifr reprezint clasa de rezisten a tubului de protecie la compresiune (N):

1. 125 N -rezisten foarte sczut; 2. 320N- rezisten sczut; 3. 750N- rezisten medie; 4. 1250N- rezisten ridicat; 5. 4000N- rezisten foarte ridicat.

A dou cifr reprezint clasa de rezistena la energia de impact (J) a tubului de protecie: 1. 0,5 J- rezisten foarte sczut; 2. 1J rezisten sczut; 3. 2J rezisten medie; 4. 6J rezisten ridicat; 5. 20,4 J- rezisten foarte ridicat.

A treia cifr reprezint temperatura minim la care poate fi montat tubul de protecie: 1. +50C; 2. -50C; 3. -150C; 4. -250C; 5. -450C.

A patra cifr reprezint temperatura maxim la care poate fi montat tubul de protecie: 1. +60C; 2. +90C; 3. +105C; 4. +120C; 5. +150C. 6. +250C. 7. +400C.

A cincea cifr reprezint rezistena la nconvoiere; 1. tub rigid; 2. tub pliabil; 3. tub pliabil/elastic; 4. tub flexibil.

A asea cifr reprezint proprietile electrice; 0. tub cu proprieti nedeclarate; 1. cu caracteristici de continuitate electric; 2. cu caracteristici de izolaie electric; 3. cu caracteristicile att de continuitate ct i de izolaie electric.

A aptea cifr reprezint rezistena la ptrunderea corpurilor solide i praf; 3. protejat contra corpurilor solide cu diametrul mmd 5,2 ; 4. protejat contra corpurilor solide cu diametrul mmd 1 ; 5. protejat contra prafului; 6. etane la praf.

A opta cifr reprezint rezistena la ptrunderea apei 0. tub cu proprieti nedeclarate; 1. protejat contra cderilor verticale ale stropilor de ap; 2. protejat mpotriva stropilor de ap care cad la un unghi de maxim 15O;

7

3. protejat mpotriva apei pluviale; 4. protejat mpotriva apei pulverizate; 5. protejat mpotriva jeturilor de ap; 6. protejat mpotriva jeturilor puternice de ap; 7. protejat mpotriva scufundrii temporare.

A noua cifr reprezint protecia mpotriva coroziunii; 1. Protecie interioar i exterioar sczut; 2. Protecie interioar i exterioar medie; 3. Protecie compozit medie/ridicat (interior clas 2/exterior clas 4); 4. Protecie interioar i exterioar ridicat .

A zecea cifr reprezint rezistena la traciune 0. Nedeclarat; 1. Foarte sczut; 2. Sczut; 3. Medie; 4. Ridicat; 5. Foarte ridicat.

A unsprezecea cifr reprezint rezistena la propagarea flcrii 1. Nu propag flacra; 2. Propag facra.

A dousprezecea cifr reprezint rezistena la sarcina suspendat 0. Nedeclarat; 1. Foarte sczut; 2. Sczut; 3. Medie; 4. Ridicat; 5. Foarte ridicat.

Marcarea tuburilor de protecie este obligatorie, marcajul coninnd cel puin primele patru cifre. n cazul tuburilor rigide marcarea se face pe tub, n cazul tuburilor pliante marcarea se face cu ajutorul etichetelor prevzute la capetele tuburilor.

Tabel nr. 2.3 Condiii minime privind alegerea tuburilor de protecie

Locul de montaj

Mod pozare Rezistena la compresiune

Rezistena la impact

Rezistena la temperatura minim

Rezistena la temperatura maxim

n exteriorul cldirilor

Pozare aparent 3 3 4 1

n interiorul cldirilor

Pozare aparent 2 2 2 1 Pozare sub pardoseal 2 3 2 1 Ingropat n beton 3 3 2 1 Ingropat Pozat n

goluri n perei

2 2 2 1

ngropat n zidrie Pozat n ghene sau canale Pozate n plafon fals

Pozate suspendat n aer

4 3 3 1

8

Pentru alegerea tuburilor de protecie, proiectantul trebuie s ia n consideraie modul de pozare al tuburilor de protecie, interior, exterior, ingropat n elementele de construcie, aparent etc. n tabelul nr. 2.3 sunt prezentate caracteristicile tubului conform clasificrii i marcrii fcute anterior, pe care proiectantul trebuie s le ia n consideraie atunci cnd alege tubul de protecie.

Diametrele standardizate ale tuburilor de protecie pentru conductoare FY i AFY, n funcie de numrul de conductoare din tub i de seciunea conductorului:

Tabel nr. 2.4 Nr. Crt.

Seciunea unui conductor (mm2)

Nr. conductoare n tub

Diametru interior (mm)

Diametru exterior (mm)

1 2 3 4 5 1 1,5 2 7,8 (8,1) 12

3 9,6 (9,9) 12 4 11 (11,4) 16 5 12,3 (12,8) 16

2 2,5 2 9,6 (9,8) 12 3 11,7 (12) 16 4 13,5 (13,9) 20 5 15,1 (15,5) 20

3 4 2 10,8 (11.3) 16 3 13,2 (13,8) 16 4 15,2 (15,9) 20 5 17 (17,8) 25

4 6 2 12,2 (12,7) 16 3 15 (15,6) 20 4 17,3 (18) 25 5 19,4 (20,1) 25

5 10 2 15,7 (16,4) 20 3 19,2 (20,1) 25 4 22,2 (23,2) 32 5 24,8 (26) 32

6 16 2 19,1 25 3 23,4 32 4 27 32 5 30,2 46

7 25 2 23,7 32 3 29,1 40 4 33,6 40 5 37,6 50

8 35 2 26,7 32 3 32,7 40 4 37,8 50 5 42,2 50

9 50 2 31,3 40 3 38,4 50 4 44,3 50 5 49,6 63

10 70 2 7,8 (8,1) 50 3 9,6 (9,9) 50 4 11 (11,4) 63 5 12,3 (12,8) 63

11 95 2 9,6 (9,8) 50 3 11,7 (12) 63 4 13,5 (13,9) 63 5 75

9

Tuburile care propag flacra trebuie s fie de culoare portocalie i se vor monta numai n beton. n toate celelalte moduri de pozare, tuburile vor fi alese din categoria celor care nu propag incendiul. Pentru alegerea tubului de protecie, inginerul proiectant trebuie s aleag nu numai tipul tubului de protecie dar i diametrul acestuia. Alegerea diametrului tubului se face n funcie de: tipul conductorului electric, numrul de conductoare din tub, seciunea cea mai mare din tub (tabel nr.2.4).

ALEGEREA APARATULUI DE PROTECIE

Dup alegerea conductoarelor electrice (tipul conductorului, seciune), alegerea tubului de protecie (tip tub de protecie, diametru exterior), este necesar alegerea aparatului de protecie contra curenilor de defect. Proiectantul, n funcie de cerinele beneficiarului privind costul investiiei i/sau costurile ntreinerii, al exploatrii, alege i dimensioneaz aparatele de protecie cu respectarea prevederilor normativului n vigoare. Avantajele i dezavantajele utilizrii fiecrui aparat de protecie a fost descris anterior. Dei alegerea seciunii conductorului se face n funcie de curentul maxim admis, zI , dimensionarea aparatelor de protecie se va face n funcie de curentul maxim admis corectat

zI . Aceste aparate electrice au rolul de a asigura protecia la cureni de defect i declaneaz ntrerupnd alimentarea cu energie electric a receptoarelor electrice astfel nct, prin

conductoarele de alimentare cu energie electric s nu treac un curent mai mare dect zI , curentul maxim admis corectat. n cazul n care circuitul electric este utilizat n condiii normale de funcionare i nu este necesar s se calculeze zI dimensionarea aparatelor de protecie se va face n funcie de zI .

A. Alegerea siguranei fuzibile n cazul circuitelor de lumin, sigurana fuzibil are rolul de a proteja elementele componente ale circuitului de lumin precum i receptoarele electrice att contra contra curenilor de scurt circuit ct i contra curenilor de suprasarcin. Gama siguranelor fuzibile este :

FI 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A; ncepnd cu IF=100A, siguranele sunt de tipul MRP ( cu mare putere de rupere)

FI 125A, 250A, ......

FI curentul fuzibil reprezint curentul minim pentru care fuzibilul nu se topete. Alegerea siguranei fuzibile se face respectnd condiiile urmtoare:

CF II ; zF IkI ,

unde k este un coeficient care ia n consideraie riscul apariiei curentului de suprasarcin n circuitul de lumin considerat;

- 1=k , n cazul circuitelor de lumin unde nu exist riscul apariiei unui curent de suprasarcin (sursele de lumin prevzute de proiectant nu pot fi nlocuite, n timpul exploatrii, cu surse de lumin de putere mai mare);

- 8,0=k , n cazul circuitelor de lumin unde exist riscul apariiei unui curent de suprasarcin (sursele de lumin prevzute de proiectant nu pot fi nlocuite, n timpul exploatrii, cu surse de lumin de putere mai mare);

n general, atunci cnd se face dimensionarea aparatelor de protecie, dac n urma condiiilor impuse rezult mai multe trepte ale acestuia care ndeplinesc cerinele impuse simultan, se alege treapta cea mai mic. n cazul circuitelor de lumin, se recomand alegerea unui fuzibil

10

de 10A, astfel nct, pe circuit s existe o mic rezerv de putere pentru legarea unor alte corpuri de iluminat, pentru eventuale mici extinderi.

B. Alegerea ntreruptorului automat sau a ntreruptorului automat diferenial

n circuitul de lumin, ntreruptorul automat are rolul de a proteja circuitul electric contra curenilor de scurt-circuit i de suprasarcin. Acesta este echipat cu un releu electromagnetic (protejeaz contra curenilor de scurt-circuit) i un releu termic (protejeaz la curent de suprasarcin). ntreruptorul automat diferenial este echipat n plus cu releu diferenial ce protejeaz la ocuri electrice i la incendiu. Protecia diferenial reprezint o metod suplimentar de protecie contra ocurilor electrice directe i indirecte, fiind obligatorie conform noului normativ I7 - 2011. Metoda de baz este legarea carcasei receptorului la conductorul de protecie.

a.

b.

c.

Figura 2.10 Notarea circuitelor de lumin n urma dimensionrii elementelor componente ale acestora

3FY1.5 /IPEY12IA 10A

3FY1.5 /IPEY12IA 10A

IA 10A, 30mA

3FY1.5 /IPEY12

11

Gama ntreruptoarelor automate i a ntreruptoarelor automate difereniale este: nDI = 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A, ...;

Alegerea acestor aparate se face respectnd condiiile urmtoare: CnD II ;

znD II Unde nDI repezint curentul nominal al aparatului suportat de acesta n regim de lung durat.

In cazul realizrii proteciei cu ntreruptor automat diferenial, se respect aceleai condiii de alegere a aparatului. Pentru ntreruptorul automat diferenial se precizeaz i valoarea curentului rezidual I care poate fi de 10mA, 30mA, 100mA, 300mA, 500mA, 1A. Pentru circuite de lumin i priz se vor utiliza ntreruptoarele automate difereniale avnd un curent rezidual de mAI 10= ,

mAI 30= .

n figura figura 2.10 sunt prezentate modurile de notare ale circuitelor de lumin n schemele monofilare ale tablourilor, dup dimensionarea acestora, asfel nct, nsuirea documentaiei tehnice de ctre executant s fie uor de urmrit.

EXEMPLU DE LUCRU 1:

S se dimensioneze un circuit de lumin monofazat montat ngropat n perete izolat termic. Circuitul alimenteaz 10 corpuri de iluminat tip FIRA 03 2 36/840. Protecia la curenii de defect se poate realiza cu unul din cele trei aparate de protecie: siguran fuzibil, ntreruptor automat, ntreruptor automat diferenial. Conductoarele electrice ale circuitului sunt montate n condiii standard de funcionare, iar circuitul se afl la distan de alte circuite electrice.

Rezolvare: I. Se determin curentul de calcul CI , care parcurge conductoarele electrice n

regim de lung durat (regim permanent de funcionare). Pentru aceasta se va aplica relaia 2.1. Puterea electric instalat iP

a celor 10 corpuri de iluminat alimentate pe circuitul de lumin se determin n felul urmtor: 10 FIRA 03 2 36/840 => iP = [(36W+14W) x 2] x 10 = 1000W Se cunoate :

fU tensiunea de faz egal cu 230V; cos

factorul de putere: 1 - pentru corpuri de iluminat echipate cu surse cu halogen;

0,95 pentru corpuri de iluminat echipate cu surse fluorescente Intensitatea curentului de calcul este:

][57,495,0230

][1000 AWIC =

=

II. Se determin curentul maxim admis al conductorului, zI ; Deoarece circuitul electric este format din conductoare introduse n tub de protecie pozat n perete izolat termic, ncadrarea acestuia se face n sistem de pozare tip A1 (anexa A 5.6 - I7 2011).

12

Conductoarele electrice (faz i neutru) au urmtoarele caracteristici: sunt realizate din cupru, izolaia este din PVC, pozarea n sistem A1, iar temperatura ambiant este de 30oC.

Avnd aceste date tehnice, din anexa 5.10, se alege un curent maxim admis imediat superior valorii curentului de calcul, cz II , pentru dou conductoare active (ncrcate) din cupru, tip FY, cu izolaie din PVC, o temperatur a mediului n care sunt montate conductoarele de 30OC i o temperatur a conductorului de 70OC.

AI z 57,4 AI z 5,14= ;

Se alege AI z 5,14= . Deoarece condiiile de funcionare sunt cele standard, nu este nevoie s se calculeze curentul maxim admis corectat.

III. Se stabilete seciunea conductorului de faz. Corespunztor acestui curent maxim admis, se citete din acelai tabel valoarea seciunii conductorului de faz, respectiv 25,1 mms f = .

IV. Se stabilete seciunea neutrului. Deoarece este vorba despre un circuit electric monofazat, se aplic regula 1 de la subcapitolul ALEGEREA SECIUNII NEUTRULUI. n consecin, seciunea conductorului neutru este egal cu seciunea conductorului de faz: 25,1 mmss Nf == .

V. Se stabilete seciunea conductorului de protecie. Deoarece, conductoarele de faz i neutru sunt realizate din acelai material ca i conductorul de protecie, seciunea acestuia este egal cu seciunea fazei, respectndu-se condiiile din tabelul 2.2.

25,1 mmss fPE ==

Soluia final privind conductoarele electrice ale circuitului este: 5,13FY - trei conductoare de cupru cu seciunea de 25,1 mm .

VI. Se alege tipul i diametrul tubului de protecie. Se cunoate c montajul se face n interiorul cldirii, ngropat n perete izolat termic, deci este necesar s se aleag un tub de protecie avnd marcajul minim 2221 (a se vedea tabelul 2.3). Din tabelul 2.4, pentru trei conductoare din cupru n tub (F, N, PE) avnd o seciune de 25,1 mm , se stabilete diametrul exterior al tubului de protecie ca fiind

mmDe 12= . Pentru circuitul de lumin (F, N, PE) din exemplul considerat, cu trei conductoare 3FY1,5 se alege tubul cu marcaj 2221, cu diametru de 12mm. n practic, se folosesc, n general, tuburi tip IPEY, PEL, COPEX din PVC, COPEX metalic, etc. Soluia aleas: tub IPEY12 avnd marcajul 2221, fr propagarea flcrii.

VII. Se alege aparatul de protecie

A. Alegerea siguranei fuzibile Dac se dorete utilizarea siguranei fuzibile ca aparat de protecie contra curenilor de defect, se aplic condiiile explicate anterior:

AIC 57,4= ;

13

AII CF 57,4= . AIkIkI zzF 5,141==

Lund n consideraie treptele standardizate ale siguranelor fuzibile i condiiile de mi sus, FI poate fi: 6A, 10A. Se opteaz, n general, pentru un aparat de protecie de 10A, deoarece, n timp, mai pot fi fcute anumite mbuntiri ale sistemului de iluminat i este bine s existe o mic rezerv de putere pe circuit.

Soluia aleas: siguran fuzibil de 10A.

B. Alegerea ntreruptorului automat sau a ntreruptorului automat diferenial.

n cazul n care se dorete realizarea proteciei contra curenilor de defect cu ntreruptor automat sau ntreruptor automat diferenial (nu cu siguran fuzibil), se va dimensiona acest aparat de protecie, ca n exemplu urmtor:

CnD II ; zznD III = .

Deoarece AIC 57,4= , AInD 57,4 ;

AInD 5,14 . Respectnd condiiile anterioare, rezult c ntreruptorul automat poate avea un curent nominal de 6A sau de 10A. Din motive explicate anterior, se alege un ntreruptor automat de 10A. Pentru a alege un ntreruptor automat diferenial se precizeaz n plus i valoarea curentului rezidual I care poate fi de 30mA (figura 2.10).

14

II.2.4 CALCULUL CIRCUITELOR DE PRIZ

Dimensionarea unui circuit de priz se face n mod asemntor dimensionrii unui circuit de lumin, cu urmtoarele deosebiri:

1. puterea instalat a unui circuit de priz este de 2000W, indiferent de numrul locurilor de priz alimentate prin intermediul acelui circuit (un circuit de prize poate alimenta mai multe receptoare electrice uzuale (televizoare, frigidere, aspiratoare etc.) a cror putere absorbit din reeaua electric, nsumat, s nu depeasc 2000W. Aceast putere electric a circuitului de prize uzuale este impus de normativul n vigoare.

a) b)

c)

Figura 2.11 Circuite electrice de prize: Circuit de priz a) protejat cu siguran fuzibil, b) protejat cu ntreruptor automat, c) protejat

cu ntreruptor automat diferenial 1 conductor de faz, neutru, conductor de protecie n tub de protecie 2 sau 1 - cablu electric; 3 siguran fuzibil, 3 - ntreruptor automat sau 3 - ntreruptor automat

diferenial.

Un circuit de prize poate alimenta, de asemenea, un singur receptor electric specificat pe plan i n schemele monofilare ale tabloului (ex: maina de splat vase sau maina de splat rufe, cuptor electric etc.), caz n care circuitul respectiv va alimenta numai acel receptor electric, puterea acestuia fiind de 2000W-3000W. n acest caz, circuitul electric se dimensioneaz lund n considerare puterea acelui receptorului electric;

2. n cazul receptoarelor electrice alimentate din reeaua electric prin intermediul prizelor se consider un factor de putere 8.0cos = ;

3. seciunea minim a conductorului de faz este 25,2 mms f = .

EXEMPLU DE LUCRU 2:

S se dimensioneze un circuit de priz monofazat montat aparent pe perete. Circuitul alimenteaz 8 locuri de priz, puterea instalat a acestuia fiind de 2000W. Protecia la curenii de defect se poate realiza cu unul din cele trei aparate de protecie: siguran fuzibil, ntreruptor automat sau ntreruptor automat diferenial. Circuitul se

31 / 2 sau 1'

3'1 / 2 sau 1'

3"1 / 2 sau 1'

15

realizeaz n cablu tip CYY F, cu izolaie din PVC, temperatura mediului ambiental este de 35OC i este amplasat la distan de alte circuite electrice.

Rezolvare: I. Se determin curentul de calcul CI , care parcurge conductoarele electrice

n regim de lung durat (regim permanent de funcionare). Pentru aceasta se va aplica relaia 2.1. Puterea electric instalat pe circuitul de prize este iP = 2000W Se cunoate :

fU tensiunea de faz egal cu 230V; 8,0cos =

factorul de putere:

][86,108,0230][2000 AWIC =

=

II. Se determin curentul maxim admis al conductorului, zI , zI ; Deoarece circuitul electric este format din cablu pozat aparent pe perete, ncadrarea

acestuia se face n sistem de pozare tip C (anexa A 5.6 - I7 2011). Cablul cu conductoarele electrice din cupru are urmtoarele caracteristici: temperatura

conductorului de 70OC, izolaia este din PVC, pozarea n sistem C, iar temperatura ambiant este de 35oC.

Avnd aceste date tehnice, din anexa 5.10, se alege un curent maxim admis imediat superior valorii curentului de calcul, cz II , pentru cablu cu izolaie din PVC, cu dou conductoare active (ncrcate) din cupru, n condiii standard, la o temperatur a mediului de 30OC, pentru o seciune minim admis a conductorului de faz, 25,2 mms f = .

AI z 86,10 AI z 27= ;

Se alege AI z 27= . Deoarece cablul este amplasat la o temperatur de 35OC, diferit de temperatura ambiant de referin, se face o corecie a acestui curent maxim admis cu factorul

1K . Cunoscnd c temperatura de montaj este de 35OC i c izolaia este din PVC, din anexa 5.18 din I7-2011, se determin factorul de corecie corespunztor 94,01 =K . Circuitul de priz nu se gsete n apropierea altor circuite, deci nu trebuie s se fac corecia n funcie de factorul 2K . Pentru determinarea curentului maxim admis corectat se aplic relaia de calcul:

21 KKII zz = , ][ A Adic

AI z 38,25194,027 == Curentul maxim admis corectat AI z 38,25= se va utiliza pentru dimensionarea aparatelor de protecie contra curenilor de defect.

III. Se stabilete seciunea conductorului de faz. Anterior, din condiia de rezisten mecanic a conductorului electric, s-a impus o seciune a conductorului de faz 25,2 mms f = .

IV. Se stabilete seciunea neutrului. Deoarece este vorba despre un circuit electric monofazat, se aplic regula 1 de la subcapitolul ALEGEREA SECIUNII NEUTRULUI.

16

n consecin, seciunea conductorului neutru este egal cu seciunea conductorului de faz: 25,2 mmss Nf == .

V. Se stabilete seciunea conductorului de protecie. Deoarece, conductoarele de faz i neutru sunt realizate din acelai material ca i conductorul de protecie, seciunea acestuia este egal cu seciunea fazei, respectndu-se condiiile din tabelul 2.2.

25,2 mmss fPE ==

Soluia final privind conductoarele electrice ale circuitului este: 5,23xFCYY - cablu cu ntrziere la propagarea flcrii, cu trei conductoare de

cupru cu seciunea de 25,2 mm .

VI. Se alege tipul i diametrul tubului de protecie.

Cablu tip CYY-F se monteaz aparent pe perete, nefiind nevoie s fie protejat prin tub de protecie.

VIII. Se alege aparatul de protecie

A. Alegerea siguranei fuzibile Dac se dorete utilizarea siguranei fuzibile ca aparat de protecie contra curenilor de defect, se aplic condiiile explicate anterior:

AIC 86,10= ; AII CF 86,10= .

AAIkI zF 34,2038,258,0 == . Lund n consideraie treptele standardizate ale siguranelor fuzibile i condiiile de mai sus, FI poate fi: 16A, 20A. Se opteaz, n general, pentru un aparat de protecie de 16A, considernd cea mai mic treapt a aparatului de protecie care ndeplinete condiiile de mai sus.

Soluia aleas: siguran fuzibil de 16A.

B. Alegerea ntreruptorului automat sau a ntreruptorului automat diferenial.

n cazul n care se dorete realizarea proteciei contra curenilor de defect cu ntreruptor automat sau ntreruptor automat diferenial (nu cu siguran fuzibil), se va dimensiona acest aparat de protecie, punnd coniiile:

CnD II ;

znD II , condiii ce trebuie ndeplinite simultan. Cunoscnd AIC 86,10= , Se obine:

AInD 86,10 . AInD 38,25

17

Respectnd condiiile anterioare, rezult c ntreruptorul automat ales are un curent nominal de 16A, 20A, 25A. Se alege valoarea cea mai mic a lui AInD 16= . n cazul ntreruptorului automat diferenial, trebuie precizat, n plus, curentul rezidual care poate fi de 10mA (de exemplu, n cazul unui circuit de priz care alimenteaz o cad cu hidromasaj) sau de 30mA (cazul unui circuit de prize care alimenteaz calculatoare).

a) b)

c)

Figura 2.12 Notarea circuitelor de priz n urma dimensionrii elementelor componente ale acestora

CYY-F 3x2.5IA 16A IA 16A

CYY-F 3x2.5

IA 16A, 30mA

CYY-F 3x2.5