În structura tuturor echipamentelor electrice sunt prezente o serie de elemente constructive, organizate în

subansambluri cu funcții specifice.

Dintre acestea, cele mai importante sunt:

elemente conductoare care formează subansamblul cale de curent

elemente cu proprietăți electroizolante care formează subansamblul izolaţie

structuri care realizează susţinerea mecanică (suporți) şi protecția subansamblurilor mai sus menţionate

(carcase metalice, anvelope izolante, etc.)

elemente cu destinație specială necesare îndeplinirii funcţiilor pentru care este destinat echipamentul (de

exemplu circuitul magnetic în cazul transformatoarelor pentru măsurarea tensiunii și curentului sau dispozitivul

pentru stingerea arcului electric în cazul întreruptoarelor)

1

Exemplul 1 - Subansambluri care pot fi identificate în structura unui întreruptor de înaltă tensiune

2

Anvelopa izolantă (mai mult despre)

Se poate realiza din porţelan sau material compozit.

Porţelanul. este un material ceramic obţinut din argilă, caolin, feldspat şi nisip de cuarţ în diferite proporţii. Se prelucrează sub formă de pastă ceea

ce permite obţinerea unor forme variate ale anvelopei. După ardere şi glazurare se obţine un produs cu proprietăţi mecanice şi electrice stabile în

timp. Lucrează bine la eforturi de compresiune; limita de utilizare este impusă de solicitările mecanice la întindere şi încovoiere. Trebuie remarcat că

preţul anvelopei din porţelan poate să reprezinte între 20 şi 50% din costul echipamentului.

Material compozit. Este utilizat pe scară din ce în ce mai largă în instalaţiile de înaltă tensiune. Este format dintr-un cilindru din răşină şi fibre de

sticlă care constituie suportul mecanic pentru un înveliş din cauciuc sintetic, de regulă cauciuc siliconic. Această componentă respectă geometria

clasică a izolatoarelor pentru asigurarea liniei de fugă (prezenţa fustelor). Deşi tehnologia de obţinere a izolaţiei compozite a evoluat rapid în

ultimele decenii, costul unei anvelope este mai mare decât cel al anvelopelor de porţelan (cu un factor de 2 până la 3). În plus, procesul de

îmbătrânire a izolaţiei compozite în condiţiile expunerii combinate la acţiunea agenţilor poluanţi şi a câmpurilor electrice intense, nu este pe deplin

stăpânit. Schiţe ale diferitelor tipuri de anvelope din materiale compozite pot fi consultate în figură.

Separator Transformator de curent Intreruptor

3

1- calea de curent

1 1

1

2- suport izolant (din porțelan, parte

componentă a izolației fază-pământ

pentru polul de separator din figură și

pentru polul de întreruptor)

2 4 2

3-elemente de susținere Structură

metalică legată la priza de pământ a

stației)

3 3

Circuit trifazat din stație electrică cu izolație în aer (AIS), 400 kV

Circuitul conține un separator (cu funcția de separator de linie) transformatorul de

măsurare de curent și întreruptorul

4-elemente de protecție

(anvelope izolante din porțelan în

interiorul cărora sunt instalate camerele

de stingere ale întreruptorului)

4

Exemplul 2 - Identificarea principalelor subansambluri în structura echipamentelor instalate într-o stație

electrică de înaltă tensiune

4

Transformator de măsurare pentru curent și întreruptor, stația AIS, 800 kV

1 –cale de curent, 2-suport izolant (izolație fază-pământ și susținere mecanică), 3 –suport metalic (susținere)

Sunt vizibile și dispozitivele de acționare

1 1

1

2

3 3

2

Exemplul 3 - Identificarea principalelor subansambluri în structura echipamentelor instalate într-o stație

electrică de înaltă tensiune

5

Cablu electric trifazat

1 1

1

4

1- cale de curent

2- izolație (internă) subansamblul izolație

cuprinde izolația fazei și izolația între faze

4-elemente de protecție (mantaua cablului)

2

Exemplul 4 - Identificarea principalelor subansambluri în structura unui cablu de înaltă tensiune

6

Transformator de putere

Detaliu de înfășurare statorică

(5) Circuit magnetic

Exemplul 5 - Subansambluri speciale prezente în structura

transformatorului de forță (stânga) și statorului unei mașini

electrice (dreapta)

(1) Cuvă metalică (protecție)

(1) Înfășurări (fac parte din calea de curent)

7

• Regim normal de funcţionare : Tensiune, Curent

• Regimuri de defect: Supratensiuni, Supracurenţi

SOLICITĂRI ELECTRICE

• Acţiuni mecanice în funcţionare normală

• Acţiunea presiunilor interne

• Acţiunea forţelor electrodinamice asociate curenţilor de scurtcircuit

SOLICITĂRI MECANICE

• datorită circulaţiei curentului

• în regim normal de funcţionare (de lungă durată)

• în regim de scurtă durată (scurtcircuit)

• datorită pierderilor de putere activă în izolaţii

• datorită pierderilor prin histerezis şi curenţi turbionari (afectează circuitele magnetice)

SOLICITĂRI TERMICE (încălziri)

• Echipamentele electrice sunt supuse acţiunii temperaturii, presiunii şi umidităţii aerului, ploii, cetii, poleiului, prafului și altor agenți prezenți în mediul în care sunt instalate

SOLICITĂRI DE MEDIU

• Procese de îmbătrânire care se manifestă în diferite părţi ale echipamentului (de exemplu la izolaţie se observă îmbătrânirea ei şi, ca urmare, modificarea proprietăţilor izolante).

ACŢIUNEA TIMPULUI

(recapitulare – curs 1)

Echipamentul și fiecare dintre subansamblurile sale trebuie să fie astfel realizat încât să facă

față diferitelor tipuri de solicitări la care va fi supus în exploatare. În acest sens, mărimile

nominale ale diferitelor caracteristici, garantate de fabricantul echipamentului , trebuie să fie

compatibile cu nivelul solicitărilor din punctul de rețea în care va fi instalat echipamentul.

8

Mărimi nominale (ratings)

mărimi prin care sunt desemnate performanțele asigurate de soluţiile

constructive adoptate pentru realizarea diferitelor subansambluri ale unui

echipamente electric în raport cu solicitările la care este supus acesta

Solicitări electrice

Regim de defect Regim normal de funcționare

Tensiune:

nominală (Un)

Curent

nominal (In) Nivel de izolație

(ansamblu de

tensiuni de

ținere)

Curent limită

termic

Curent limită

dinamic

Performanțele

subansamblului

izolație

Performanțele

subansamblului cale de

curent

Limita la solicitări mecanice

Limita la solicitări termice

9

SUBANSAMBLUL IZOLAȚIE – mărimi nominale

După tensiunea aplicată

o izolaţie între fază şi pământ

o izolaţie între faze

o izolaţie longitudinală (între contactele deschise ale unui aparat de comutaţie)

După locul de funcţionare

o internă

o externă

cu funcţionare în interior (în încăperi închise)

cu funcţionare în exterior (în aer liber, supuse acțiunii factorilor de mediu)

După consecinţele producerii unei descărcări disruptive

o autoregeneratoare : izolaţie care îşi reface complet proprietăţile izolante după o descărcare disruptivă

izolaţia de acest tip este, în general, dar nu obligatoriu, o izolaţie externă

o neautoregeneratoare : izolaţie ale cărei proprietăţi izolante se pierd sau nu se refac integral după o

descărcare disruptivă izolaţia de acest tip este, în general, dar nu obligatoriu, o izolaţie internă

După natura fizică a materialului electroizolant folosit

o izolant gazos (inclusiv vid)

o izolant lichid

o izolant solid

După stabilitatea termică - 7 clase de izolaţie specificate prin temperatura de funcționare în regim de lungă durată

Y 90°C; A 105°C; E 120°C; B 130°C; F 90°C; H 180°C; C>180°C

După compoziţia chimică

o organice

o anorganice

Subansamblul izolație este unul dintre subansamblurile prezente în structura oricărui echipament. Costul acestui

subansamblu reprezintă peste 40 % din costul total al echipamentului.

Pentru construcția subansamblului izolație sunt folosite materiale cu proprietăţi electroizolante (fac parte din clasa

materialelor dielectrice).

Izolația = subansamblu care are funcția de a separa părțile conductoare aflate la potențiale diferite

Criterii de clasificare a izolațiilor

10

Izolația fază pământ.

(a) izolația externă are două componente: distanța de separație în aer

D1 și linia de fugă; ambele componente sunt solicitate de tensiunea

care există între fază și pământ

(b) izolația internă este asigurată de grosimea stratului de portțelan din

interiorul izolatorului suport.

Izolația între faze este izolație externă și este asigurată de distanța de

izolație D2 menținută între căile de curent aferente fiecărei faze

Exemplul 1: izolator capă-tijă din porțelan

Lungimea liniei de fugă: Lungimea minimă măsurată pe

suprafaţa izolaţiei externe între părţile metalice cu

potenţial electric diferit. Când izolaţia este compusă din

mai multe elemente separate prin părţi metalice, drept

lungime a liniei de fugă a izolaţiei se consideră suma

lungimilor liniilor de fugă ale diferitelor elemente, exclusiv

părţile bune conducătoare de electricitate.

Lungime specifică a liniei de fugă: Raportul dintre

lungimea totală a liniei de fugă a izolatorului, exprimată în

centimetri, şi tensiunea cea mai ridicată a reţelei,

exprimată în kilovolţi (cm/kV)

În cazul izolatorului analizat, stratul de porțelan dintre

capă și tijă este izolație internă în timp ce suprafața de

separație dintre porțelan și aer, caracterizată prin linia de

fugă, formează izolația externă.

Exemplul 2: izolatoare suport din porțelan (sunt

reprezentate numai două faze din cele trei)

11

Pentru alegerea izolației unui echipament cu izolației sunt necesare 2 etape:

(1) - determinarea solicitărilor electrice la care este supusă izolaţia în timpul serviciului

depind de reţeaua în care va fi instalată izolaţia

(2) - determinarea răspunsului izolaţiei la acţiunea solicitărilor electrice

depinde de natura şi performanţele izolaţiei

Armonizarea (punerea de acord) a nivelului de solicitare electrică a izolaţiei cu performanţele acesteia face

obiectul coordonării izolaţiei

Performanţa realizată de o izolaţie poate fi definită ca fiind:

cea mai mare valoare a solicitării electrice de un anume tip pe care izolația poate să o suporte fără să se

producă fenomene disruptive (descărcări electrice la bornele izolației sau străpungerea electrică a acesteia)

• tensiune de ţinere nominală – valoare particulară a tensiunii de ţinere se defineşte ca fiind acea valoare a

tensiunii de o formă specificată (50 Hz, ITC sau ITT), pe care izolaţia echipamentului trebuie să o suporte în

timpul unor încercări efectuate în condiţii specificate în standardele de încercări

tensiunea de o anumită formă care produce fenomene disruptive în izolație – tensiune disruptivă

• tensiune la care prin izolaţie începe să circule un curent a cărui valoare este limitată numai de impedanţa

internă a sursei de tensiune electromotoare (t.e.m.) care alimentează defectul

Deci: ceea ce caracterizează fizic izolaţia este tensiunea disruptivă Tensiunile de ţinere reprezintă limitele inferioare

admise pentru tensiunile disruptive.

Referitor la termenul

descărcare disruptivă

12

.Comportarea la solicitări dielectrice (tensiune aplicată izolaţiei)

Depinde de legea de variaţie în timp a tensiunii (50 Hz, STComutaţie sau STTrăsnet); este influenţată de factori externi cum ar

fi : îmbătrânirea izolaţiei, condiţii de mediu (poluare), parametrii de stare ai aerului (presiune, temperatuară, umiditate)

Tensiunea de ţinere

Producătorul echipamentului garantează pentru acesta trei tensiuni de ţinere:

- tensiune de ţinere la frecvenţă industrială,

- tensiune de ţinere la impuls de tensiune de comutaţie,

- tensiune de ţinere la impuls de tensiune de trăsnet

Descărcare disruptivă la bornele izolației

solicitate cu ITT. Traseul descărcării este

situat în aer în paralel cu izolația.

Descărcare disruptivă la bornele izolației

solicitate cu tensiune alternativă 50 Hz.

Traseul descărcării urmărește suprafața

izolației. Izolația încercată este poluată cu

cenușă vulcanică.

Răspunsul izolației depinde

de tipul solicitării electrice

13

Descărcare disruptivă care

afectează izolația față de

pământ a polului de

întreruptor încercat

Solicitarea electrică apicată,

impuls de tensiune de

comutație (ITC), a depășit

tensiunea de ținere asigurată

de distanța de izolație în aer

14

Tensiunea cea mai ridicată pentru echipament: Um - Valoarea efectivă cea mai mare a tensiunii între

faze, pentru care este proiectată izolaţia echipamentului

Tensiunea nominală: Un - Valoarea efectivă a tensiunii între faze utilizată pentru a denumi sau a

identifica o reţea

Tensiunea cea mai ridicată pentru reţea: Ur - Valoarea efectivă cea mai mare a tensiunii între faze,

care poate să apară într-un punct oarecare din reţea în condiţii normale de funcţionare ale acesteia

Caracteristici prin care este specificată izolația unui echipament pentru regimul normal de funcționare

15

Principalele categorii de solicitări electrice, cauzele lor cele mai probabile, tensiunile reprezentative precum şi cele standardizate

pentru determinarea comportării izolaţiei sunt conţinute în tabelul de pe slide-ul 13 și figurile din slide-ul 14 respectiv 15

Tensiuni de tinere

Valoarea tensiunii la care se produce descărcarea disruptivă la bornele unei izolații, depinde de legea de variație în timp a

tensiunii care solicită izolația (Ud - tensiune disruptivă)

Pentru asigurarea unei bune funcţionări a izolaţiei unui echipament la acţiunea diferitelor tipuri de solicitări de natură electrică ce

pot să apară la bornele sale pe durata exploatării, i se impun izolaţiei echipamentului o serie de condiţii ("baremuri"), numite

tensiuni nominale de ţinere

Tensiunea nominală de ținere este practic cea mai mare valoare a tensiunii de o formă specificată (50 Hz, ITC sau ITT)

pentru care izolaţia rezistă.

Setul tensiunilor de ţinere caracterizează izolaţia.

Nivel de izolatie. Clase de izolatie

Prin nivel de izolaţie se înţelege un ansamblu de tensiuni de ţinere ce caracterizează comportarea izolaţiei la solicitări electrice.

In funcţie de Um, izolaţiile se împart în două game:

Gama I :

Gama II :

Pentru Gama I, nivelul nominal de izolaţie cuprinde două tensiuni nominale de ţinere: la 50 Hz 1 minut şi la ITT

Pentru instalaţiile aparţinând acestei game de tensiuni, solicitările electrice cele mai severe care apar în exploatare sunt

supratensiunile temporare şi supratensiunile de trăsnet. Supratensiunile de comutaţie deşi există nu conduc la depăşirea tensiunii

de ţinere la ITC a izolaţiei.

Pentru Gama II, nivelul nominal de izolaţie cuprinde două tensiuni nominale de ţinere: la ITC şi ITT

Pentru instalaţiile aparţinând acestei game de tensiuni, solicitările electrice cele mai severe care apar în exploatare sunt

supratensiunile de comutaţie şi supratensiunile de trăsnet. De regulă, o izolaţie dimensionată să suporte aceste solicitări va

asigura şi o tensiune de ţinere suficientă pentru supratensiunile temporare (50 Hz).

1 245kV U kVm

U kVm 245

16

Supratensiune: Orice tensiune, dependentă de timp, între un conductor de fază şi pământ a cărei de vârf depăşește valoarea

de vârf corespunzătoare tensiunii celei mai ridicate pentru echipament

FRONT:

acea parte a variației tranzitorii a tensiunii pe durata căreia tensiunea crește (dU/dt 0)

SPATE:

acea parte a variației tranzitorii a tensiunii pe durata căreia tensiunea scade (dU/dt 0)

17

Figura ilustrează domeniile în care cele două caracteristici principale ale supratensiunilor menționate în tabelul din slide-ul

anterior– valoarea de vârf și durata solicitării pot lua valori în funcție de tipul solicitării,

Solicitările de tensiune tranzitorii cu front rapid sunt generate de căderea trăsnetului pe elemente ale instalațiilor electrice

(linii electrice aeriene sau stații exterioare cu izolație în aer). Durata acestor solicitări nu depășește 10-4 s (cca. 100 ms).

Factorul de supratensiune - valoarea de vârf a supratensiunii, exprimată în unități relative (u.r) prin raportare la mărimea

dee bază menționată pe figură - nu depinde de tensiunea nominală a rețelei, depinzând numai de caracteristicile

trăsnetului care a lovit instalația. Supratensiunea poate să fie de 6 ori mai mare decât tensiunea pe fază a rețelei (factor

de supratensiune mai mare decât 6 conform figurii).

Solicitările de tensiune tranzitorii cu front lent sunt asociate manevrelor de conectare/deconectare de circuite în rețea. Au

durate totale care pot ajunge până la 0,1 s (echivalent cu 100 ms sau 5 perioade ale tensiunii rețelei). Factorul de

supratensiune nu depășește valoarea 4, deci valoarea de vârf a unei supratensiuni de comutație poate să atingă (foarte

rar) valori de 4 ori mai mari decât cele ale tensiunii în regim normal de funcționare.

Solicitările de tensiune de joasă frecvență, temporare sunt asociate unor regimuri anormale de funcționare ale rețelei

(cum ar fi punerea la pămînt a unei faze într-o rețea care funcționează cu neutrul izolat). Duratele acestor solicitări pot să

fie de ordinul orelor.

18

Figura ilustrează ansamblul tensiunilor de ținere pe care trebuie să le asigure orice structură izolantă în raport cu principalele

categorii de solicitări de tensiune. Cele trei curbe trasate pe figură, reprezintă variația tensiunii de ținere în funcție de durata

solicitării electrice pentru principalele categorii de izolații care intră în componența subansamblului izolație a unui echipament.

Tensiunile de ținere cu ajutorul cărora au fost trasate curbele sunt tensiuni de ținere care pot fi asigurate în condiții de optim

tehnico-economic. Izolațiile autoregeneratoare sunt caracterizate de tensiuni de ținere mai mari decât cele asociate izolațiilor

neautoregeneratoare. Diagrama este valabilă pentru toate tensiunile nominale (factorul de supratensiune poate fi transformat în

valoare absolută a tensiunii de ținere prin înmulțire cu mărimea de bază)

Interpretare

Fie o solicitare din clasa supratensiuni

cu front rapid având durata frontului și

factorul de supratensiune

corespunzătoare punctului A plasat în

zona STT pe grafic . Punctul este

situat în zona în care izolația poate fi

afectată de descărcări disruptive

deoarece solicitarea de tensiune

depășește tensiunea de ținere a

izolației echiamentului

Pentru o solicitare din aceeași

categorie reprezentată prin punctul B

(aceeași durată a frontului dar un

factor de supratensiune mai mic decât

solicitarea asociată punctului A)

izolația nu va fi afectată de descărcări

disruptive deoarece tensiunea de

ținere asigurată este mai mare decât

solicitărea

Valori standardizate ale tensiunii

19

Tensiunea cea

mai ridicată

pentru

echipament Um

kV

Tensiunea

nominală a

reţelei

Un

kV

Domeniul de

tensiuni

Abaterea

procentuală a

tensiunii de

serviciu a retelei

%

3,6 3*

I

20

7,2 6* 20

12 10 20

24 20 20

72,5 (66)* 10

123 110 10

145 (132)* 10

245 220 10

420 400

II

5

525 500 5

765 750 -

1200 - -

Treptele de tensiune folosite în SEN sunt evidențiate pe fond galben

Cara

cte

ristic

ile e

chip

am

ente

lor e

lectric

e

20

Curentul nominal

Valoarea efectivă a curentului cu frecvență nominală (50 Hz), pe

care acesta trebuie să îl suporte un timp nelimitat fără să se

producă deteriorări și fără să ca încălzirea diferitelor părți ale

aparatului să depășească anumite valori specificate pentru un

astfel de regim de funcționare.

În situaţia în care un echipament electric are mai multe regimuri de

funcţionare, curentul nominal se referă la regimul nominal de

funcţionare

Se alege din şirul de valori R10

R10 este o progresie geometrică cu raţia:

26.125893.110q 10

Cara

cte

ristic

ile e

chip

am

ente

lor e

lectric

e

SUBANSAMBLUL CALE DE CURENT – mărimi nominale

Valorile nominale ale intensităţii curentului electric în regim normal

de funcționare, [A] (determină secțiunea căilor de curent)

21

0,0010 0,01 0,100 1,00 10,0 100 1000 10000 100000

11200 112000

0,0012 0,012 0,125 1,25 12,5 125 1250 12500 125000

1400 14000 140000

0,0016 0,016 0,160 1,60 16,0 160 1600 16000 160000

18000 180000

0,0020 0,02 0,200 2,00 20,0 200 2000 20000 200000

2250 25500 225000

0,0025 0,025 0,250 2,50 25,0 250 2500 25000 250000

28000

0,0030 0,03 0,315 3,15 31,5 315 3150 31500

35500

0,004 0,04 0,40 4,00 40,0 400 4000 40000

45000

0,005 0,05 0,5 5,00 50,0 500 5000 50000

56000

0,006 0,06 0,630 6,30 63,0 630 6300 63000

71000

0,008 0,08 0,80 8,00 80,0 800 8000 8000 R 10

Cara

cte

ristic

ile e

chip

am

ente

lor e

lectric

e

22

Curentul limită termic reprezintă valoarea efectivă a celui mai mare

curent pe care îl poate suporta echipamentul electric un timp limitat

fără ca încălzirea diferitelor sale elemente componente să depăşească

anumite valori specificate pentru un astfel de regim de funcţionare.

Curentul limită dinamic reprezintă valoarea de vârf a celui mai mare

curent pe care îl poate suporta echipamentul electric fără să se

deterioreze (fizic), atunci când echipamentul este supus unor solicitări

mecanice deosebite (de exemplu la scurtcircuit).

Cara

cte

ristic

ile e

chip

am

ente

lor e

lectric

e

curentul nominal < curentul limită termic

(ambele caracteristici sunt valori efective ale curentului)

Curentul limită dinamic este o valoare instantanee a curentului, ca

atare nu poate fi comparată cu ceilalți doi curenți

23

Tipuri de aparate clasificate în raport cu funcția îndeplinită

a) Aparate de comutaţie (automată sau neautomată) a circuitelor electrice, care operează atât în regim normal de funcționare cât și în regim de avarie

Funcţii îndeplinite de un aparat de comutaţie:

comutaţie = conectarea (închiderea) sau deconectarea (deschiderea) de circuite electrice

protecţie = deconectări şi conectări de circuite cu scopul eliminării unor avarii

Principalele categorii de aparate de comutație

întreruptoare şi separatoare (IT)

contactoare şi ruptoare (JT)

comutatoare şi controlere (JT)

prize şi conectoare (JT)

24

Echipamente electrice – funcţii şi simboluri folosite pentru reprezentarea în scheme monofilare

Intreruptor cu ulei puţin Intreruptor cu aer comprimat Intreruptor cu SF6

Întreruptor de putere de înaltă tensiune

Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale (de funcţionare)sau anormale (de suprasarcină sau de scurtcircuit) din circuit.

C,P

Mediul de stingere folosit determină soluțiile constructive deci aspectul și structura internă a întreruptorului

Separator de bare

Deschide şi închide circuite neparcurse de curent – în poziţia “deschis” asigurând o deschidere vizibilă a acestora – dirijând traficul de energie spre sau dinspre sistemele de bare colectoare.

C

Separator de linie

Pregăteşte comutarea liniei electrice (LEA, LEC) la un sistem de bare colectoare. Se află pe partea dinspre linie a întreruptorului.

C

Separator rotativ cu deschidere în plan orizontal Separator rotativ cu deschidere în plan

orizontal cu funcție de separator de bare

Separator rotativ cu deschidere în plan

orizontal cu funcție de separator de linie

26

Rolul aparatelor de comutare în schemele electrice de conexiuni

Comutarea (închiderea, deschiderea) diverselor căi (circuite) de energie electrică şi localizarea defectelor în instalaţii se

realizează cu ajutorul întreruptoarelor.

Întreruptoarele sunt aparate de comutare a circuitelor de ÎT atât în prezenţa curenţilor de lucru cât şi a curenţilor de

suprasarcină sau scurtcircuit. Cu ele se realizează toate operaţiile de închidere, deschidere în regim de mers în gol, de

mers la sarcină normală sau la scurtcircuite. Întreruptoarele sunt elementele importante cele mai solicitate, mai complexe

şi mai scumpe din instalaţii. Ele trebuie montate în schemă astfel încât să poată fi uşor revizuite, reparate sau înlocuite.

Separatoarele sunt aparate de comutare, care separă în mod vizibil şi cu suficientă izolaţie conductoarele unui circuit în

scopul protejării personalului care lucrează în instalaţie. Separatorul este un aparat mecanic de conectare care, pentru

motive de securitate, asigură în poziţia deschis o distanţă de izolare predeterminată între bornele fiecărui pol.

Separatorul se utilizează pentru a deschide sau închide un circuit atunci când un curent de intensitate neglijabilă este

întrerupt sau stabilit şi atunci când nu se produce nici o schimbare de tensiune la bornele fiecărui pol al separatorului.

Deschiderea separatorului se face totdeauna în urma întrerupătorului corespunzător iar închiderea se face înaintea

acestuia. În unele cazuri separatoarele se folosesc pentru deconectarea unor curenţi mici (curenţi de mers în gol a

transformatoarelor mici şi a LEA scurte).

27

b. Aparate de protecţie : protecţia împotriva valorilor

periculoase (de defect) ale tensiunii şi curentului

siguranţe fuzibile (protecție la suprasarcină și

scurtcircuit)

descărcătoare cu rezistenţă variabilă (protecție la

supratensiuni în special supratensiuni cu front rapid)

28

Siguranţă fuzibilă de înaltă tensiune

Asigură, prin topirea uneia sau a mai multor componente ale sale, întreruperea unui curent care depăşeşte pe o durată suficient de lungă o valoare admisibilă. Se poate marca borna ce rămâne sub tensiune la funcţionarea siguranţei.

P

Siguranţele fuzibile se montează

în serie pe calea de curent, de

aceea sunt izolate faţă de masă

(în exemplul din figură cu

izolatoare suport din material

compozit)

Sigurantele fuzibile MT sunt folosite la protectia echipamentelor din instalaţiile de medie tensiune.

Avantajul principal constă in functionarea rapida prin limitarea curentului in cazul defectelor tip scurtcircuit

şi evitarea efectelor termice și electrodinamice ale scurtcircuitului

Corpul siguranței

Izolație fază-pământ (izolatoare suport din material compozit)

29

Soclu cu siguranţe fuzibile de medie

tensiune (SSMT) montat în reţea de

medie tensiune pentru asigurarea

protecţiei împotriva unui scurtcircuit

care se produce în postul de

transformare

30

Siguranța fuzibilă este un aparat de conexiune și protecție.

Funcția: întreruperea fizică a circuitul în care este conectată și prin aceasta întreruperea circulației de curent, atunci când acesta depășește pe o

anumită durată o valoare dată. Întreruperea circuitului se realizează prin topirea unuia sau mai multor elemente fuzibile (destinate și proiectate în

acest scop). Acțiunea unei siguranțe se bazează pe topirea fuzibilului ei în caz de suprasarcini și de scurtcircuite. Fuzibilul siguranței constituie

elementul care realizează protecția. El trebuie să se topească înaintea conductoarelor, a înfășurărilor mașinilor sau a transformatoarelor, adică

înainte ca curentul prin circuit să poată atinge o valoare periculoasă. Siguranțele fuzibile se caracterizează printr-o construcție foarte simplă și

robustă. Sunt montate în serie cu obiectul de protejat. Siguranțele fuzibile se folosesc atât în instalațiile electrice de joasă tensiune, cât și în cele

de medie tensiune și deși din punct de vedere constructiv ele diferă mult în funcție de domeniul de utilizare, funcția de protecție este aceeași.

În figura este ilustrată funcționarea unei siguranțe fuzibile parcursă de un curent mai

mare decât curentul minim de topire al fuzibilului. În intervalul de timp 0...t1 fuzibilul se

încălzește până la temperatura de topire q1. Urmează topirea (pe durata căruia

temperatura rămâne constantă și egală cu temperatura de topire). În intervalul de timp

t2 la t3 lichidul este încălzit până la temperatura de vaporizare q2 moment în care se

formează arcul electric. Fuzibilul este înglobat într-un material care are proprietățile

unui mediu de stingere. Stingerea arcului produce întreruperea circuitului

Pentru aparatele de protecţie se defineşte caracteristica de

protecţie (sau timp-curent, sau de acţionare) care reprezintă

dependenţa dintre timpul de acţionare (timpul în care se

realizează întreruperea circuitului prin vaporizare fuzibilului şi

valoarea curentului de suprasarcină ta=f(I)

31

Descărcător electric

Limitează nivelul supratensiunilor (de trasnet şi uneori de comutaţie) care solicită izolaţia echipamentului electric din staţii.

P

500 kV in

construcţie

antiseismică

121 kV

32

EA - Coloana de eclatoare (un eclator reprezintă un ansamblu de doi

electrozi metalici plani situați la o distnță de separație în aer de ordinul

câtorva milimetri), a căror număr depinde de tensiunea nominală arețelei.

Pentru rețelele de joasă tensiune descărcătorul are un singur eclator. În

condiții normale de funcționare eclatoarele separă galvanic pachetul de

rezistențe variabile de conductorul de fază pentru a limita curentul absorbit

de aparat la o valoare neglijabilă în raport cu curentul nominal al căii

principale de curent.

La apariția unei supratensiuni între conductorul de fază și pământ spațiul

de aer din interiorul fiecărui eclator este străpuns și rezistența variabilă

este legată între conductorul de fază și pământ

RS - Rezistențele de șuntare, rezistențe de valoare foarte mare care

asigură repartizarea tensiunii în mod uniform pe eclatoarele de amorsare

RV - Rezistența neliniară principală, formată din înserierea mai

multordiscuri realizate din carbură de Si sau oxid metalic (ZnO 90%;

Bi2O3). Prin caracteristica tensiune-curent neliniară realizează limitarea

supratensiunii.

33

Protecția la supratensiuni realizată de descărcător se

bazează pe caracteristica curent – tensiune a rezistențelor

neliniare. Pentru valori ale tensiunii corespunzătoare

regimului normal de funcționare rezistențele neliniare au o

valoare foarte mare (practic infinită) deci prin echipament

nu circulă curent

La creșterea tensiunii aplicate (regim de defect) rezistența

se modifică brusc devenind practic un scurtcircuit.

In stânga se poate vedea caracteristica calitativă pentru

rezistențe neliniare din oxid de zinc (ZnO)

Jos sunt comparate caracteristicile rezistențelor din ZnO și

carbură de siliciu (SiC). Rezistențele din ZnO înlocuiesc în

prezent rezistențele din SiC datorită caracteristicii curent-

tensiune mai avantajoase (rezistențele din ZnO basculează

rapid între valoarea foarte mare a rezistenței

corespunzătoare tensiunii nominale și valoarea mică

corespunzătoare regimului de defect)

34

Descărcător cu oxizi metalici

(protecția împotriva supratensiunilor)

35

Serie modularizată de descărcătoare cu oxid

metalic pentru tensiuni de la 110 kV (1.6 m

înălțime) la 500 kV (5.6 m înălțime)

O dată cu creșterea tensiunii nominale apar

armăturile metalice montate pe borna de înaltă

tensiune a descărcătorului pentru a obține

uniformizarea distribuției câmpului electric pe

coloana descărcătorului

Se elimină în acest fel riscul de producere a

descărcării corona și se optimizează funcționarea

coloanei de rezistențe neliniare

Creșterea înălțimii echipamentului este

determinată de necesitatea creșterii nivelului de

izolație care se realizează mărind înălțimea

anvelopelor izolante o dată cu creșterea înălțimii

acestora crescând și linia de fugă

Armătură metalică pentru uniformizarea

câmpului electric

36

Secțiune printr-o reactanţă serie

(pentru limitarea curentului de scurtcircuit)

Echipamentul este montat în serie cu calea de curent

deci nu este supus la diferențe mari de potențial

c. Bobine: îndeplinesc diferite funcţii Bobine (“de reactanţă”) montate in serie cu calea de curent

Asigură limitarea curenţilor de scurtcircuit

P

37

Bobină pentru limitarea curentului (montaj în serie pe calea de curent) cu mai multe prize pentru

ajustarea valorii inductivității. Subansamblul izolație este format din distanțe de separație în aer și

materialul electroizolant cu care sunt acoperite spirele

38

Bobine de limitare (montate serie cu calea

de curent)

1 – calea de curent intră pe la partea

superioară a bobinei și iese pe la partea

inferioară

2 –susținerea mecanică a bobinei cu

ajutorul unor suporți izolanți plasați pe

suporți din beton armat (3)

39

Bobina este montată între neutrul înfășurării legate în stea a unui transformator și priza de pământ a stației

Deoarece în anumite regimuri de defect, specifice acestui mod de tratare a neutrului, bobinei i se poate aplica

tensiunea pe fază a rețelei, soluția constructivă aplicată folosește un subansamblu izolație cu aceleași caracteristici

aplicate în construcția transformatoarelor.

Bobina de stingere

40

Din punct de vedere al poziţiei neutrului faţă de pământ se pot

deosebi următoarele tipuri de reţele :

• reţele cu neutrul izolat- la care neutrul nu are nici o legătură

voită cu pământul, cu excepţia celor realizate prin aparate de

măsură, semnalizare şi protecţie, acestea având o impedanţă

foarte mare (figura a) ;

• reţele compensate- la care neutrul este legat la pământ prin

bobine a căror reactanţă are o asemenea valoare încât în cazul

unui defect între o fază a reţelei şi pământ, curentul inductiv care

circulă între locul de defect şi bobină compensează substanţial

componenta capacitivă a curentului de defect (figura b) ; în cazul

unei reţele corect compensate prin bobina de stingere, curentul

rezultant în punctul de defect este astfel limitat încât arcul

electric de punere la pământ se stinge spontan ;

• reţele cu neutru legat la pământ- fie direct, fie printr-o

rezistenţă sau reactanţă de valoare suficient de mică (figura c).

Alegerea modului de tratare a neutrului reţelei este o problemă complexă, legată de mai mulţi factori, dintre care

determinant este modul de comportare al reţelei în cazul punerilor simple la pământ. Punerile simple la pământ cele mai

frecvente apar în reţele datorită descărcărilor disruptive produse de supratensiunile de trăsnet. Modul de tratare a neutrului

reţelei trebuie să contribuie la stingerea cât mai rapidă a arcului electric de punere la pământ, prin care circulă un curent de

frecvenţă industrială alimentat din rețea.

41

reactanţă paralel

(pentru compensarea puterii reactive)

Bobine (“de reactanţă”) montate in derivatie fata de calea de curent

Asigură compensarea puterii reactive capacitive sau filtrarea armonicelor de curent P

Bobină pentru compensarea puterii

reactive produse în exces de liniile

electrice aeriene de înaltă tensiune in

figura alăturată bobină cu Un = 400 kV

42

Bobinele pentru compensarea puterii reactive fac parte din sistemul de reglare a tensiunii și puterii reactive din nodurile rețelei

Diferenta dintre un sistem fara reglare U si Q (sistem nereglat) si un sistem cu reglare U si Q (sistem reglat) este prezentat

grafic pe exemplul statiei 400 kV in care este racordată o bobină pentru compensarea puterii reactive .

Pe fig.nr.1 se afla profilul zilnic al tensiunii pe barele statiei de 400 kV când bobina este deconectată. Tensiunea 400 kV se

schimba in banda potrivit situatiei actuale din sistem.

Pe figura nr. 2 este desenat profilul zilnic al tensiunii pe barele statiei 400 kV la conectarea bobinei pentru compensareai Q.

Tensiunea 400 kV este mentinuta in banda permisa ± 0,5 kV din valoarea de 400 kV Palierele de tensiune rezultă din reglajul

de tensiune centralizat (la nivelul dispecerului național)

Fig. 1 Variație tensiune cu bobina deconectată Fig. 2 Variație tensiune cu bobina conectată

43

Cablurile electrice de medie tensiune datorită

construcției lor (formează un condensator

cilindric) au capacități mari pe unitatea de

lungime fiind deci generatoare de putere

reactivă. Pentru menținerea tensiunii la

nodurile rețelei în plaja valorilor admise pentru

regimul normal de funcționare trebuie

consumată local o parte din energia reactivă

produsa

44

Bobinele intră în structura

filtrelor pentru elinarea

armonicelor și menținerea

calității energiei livrate

consumatorilor

Figurile ilustrează acest tip

de utilizare

BOBINA

CONDENSATOR

45

d. Aparate pentru alimentarea circuitelor de protecţie şi măsură

transformatoarele de măsurare de tensiune

transformatoarele de măsurare de curent

Funcţiile unui transformator de măsurare

Diferenţa substanţială de nivel existentă între mărimile de stare electrică asociate căilor principale de curent şi cele asociate dispozitivelor secundare,

impune utilizarea unor dispozitive intermediare pentru:

reducerea valorilor curentului respectiv tensiunii la valori compatibile cu aparatele de măsurare şi protecţie;

separarea "galvanică" (izolarea) aparatelor de măsurare şi protecţie în raport cu căile principale de curent, atât pe durata regimului normal de

funcţionare cât şi pe durata regimurilor tranzitorii iniţiate de defecte.

Dispozitivele care realizează aceste funcţii sunt TM - transformatoarele de măsurare (instrumentation transformers, transformateurs de mesure).

În funcţie de mărimea primară convertită există următoarele categorii de TM:

transformatoare de măsurare de curent (pe scurt transformatoare de curent sau TC)

transformatoare de măsurare de tensiune (pe scurt transformatoare de tensiune sau TT)

o TT inductive

o TT capacitive

Valori standardizate de curent şi tensiune în regim normal de

funcţionare

Valori nominale în primar: tensiunea respectiv curentul în înfăşurarea

primara a unui TM depind de caracteristicile reţelei în care urmează

să funcţioneze.

pentru TC valoarea nominală a curentului primar trebuie aleasă

astfel încât să depăşească cu 10 până la 40% valoarea estimată în

regim normal de funcţionare pentru curentul primar; alegerea se face

din seria 10-12.5-15-20-25-30-40-50-60-75 şi multipli decimali ai

acesteia.

în mod normal TT sunt montate între fază şi pământ deci valoarea

nominală a tensiunii TT este egală cu

Valori nominale în secundar:

pentru TC valorile nominale ale curentului din înfăşurarea

secundară 1, 2 sau 5 A

pentru TT valorile nominale ale tensiunii înfăşurărilor secundare

sunt (în practica europeană)

pentru TT ori de câte ori este posibil, raportul nominal de

transformare trebuie ales din seria valorilor standardizate

V110V3110V100V;3100 //

46

CORE= circuit magnetic

RATIO = raport (de transformare)

47

Transformator de masurare de tensiune

Transformator de măsurare la care - în condiţii normale de funcţionare – tensiunea din secundar este practic proporţională cu cea din primar şi defazată faţă de aceasta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.

P

Transformator de

tensiune inductiv

(TRENCH)

Un = 110 kV,

TT sunt construite pe

principiul transformatoarelor

de forță însă valorile

inducției magnetice sunt

mult mai mioci decât la

ttransformatoarele de forță

pentru a menține punctul de

funcționare pe porțiunea

liniară a caracteristicii de

magnetizare în vederea

realizării obiectivelor privind

minimizarea erorilor de

măsurare

48

Principalele tipuri de TT – (1) TT inductive

Varianta 1: TT inductiv monofazat cu un

pol al înfăşurării primare izolat, la nivel

nominal de izolaţie, faţă de partea legată

la pământ; în timpul funcţionării al

doilea pol este legat la pământ.

Varianta 2: TT inductiv monofazat cu

izolaţie plină (toată înfăşurarea primară

este izolată la nivel nominal de izolaţie);

poate funcţiona conectat între faze

(folosit pentru Un<52 kV)

TT capacitiv Un = 245 kV fabricaţie AREVA

50

TT capacitiv

•Principiu TTC se compune

- dintr-un cuadripol coborâtor de tensiune (elementele C1 C2 şi Lo)

- dintr-un transformator inductiv de tensiune cu înfăşurarea primară funcţionând la medie tensiune (~24 kV).

Inductivitatea L0 se alege astfel încât să fie respectată relaţia:

L0 (C1 + C2) (2 π fretea)2 =1

fretea = 50 Hz

Dacă tensiunea secundară este standardizată, tensiunea intermediară (tensiunea primară a transformatorului de tensiune inductiv) poate şi ea să fie menţinută la aceeaşi valoare prin modificarea raportului de divizare în funcţie de tensiunea primară

51

TT capacitiv: schema electrică de principiu

52

Cel mai simplu TC este format din trei părţi principale :

- un circuit magnetic de forma unui tor cu secţiune circulară

- înfăşurarea secundară dispusă pe acest tor

-înfăşurarea primară, care se reduce de cele mai multe ori la o simplă bară care traversează torul

Curentul care trebuie măsurat circulă prin înfăşurarea primară în timp ce

înfăşurarea secundară este închisă pe impedanţa de sarcină Zs

- rezistenţele r1 şi r2 sunt rezistenţele înfăşurărilor primară respectiv

secundară;

- rezistenţa R2 reprezintă, cu o bună aproximaţie, pierderile de putere activă în

circuitul magnetic (pierderi prin histerezis şi curenţi turbionari) denumite pe

scurt pierderi în fier;

- inductanţele sunt inductanţele de scăpări ale înfăşurărilor primară

respectiv secundară;

- inductanţele L1 şi L2 sunt inductanţele proprii ale înfăşurării primare respectiv

secundare iar M este inductivitatea de cuplaj

Factorul de cuplaj este egal cu

21 ,

21 LLM

Transformator de masurare de curent

Transformator de măsurare – la care în condiţii normale de funcţionare – curentul secundar este practic proporţional cu cel primar şi defazat faţă de acesta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.

P

53

- În figura a este reprezentată o secţiune printr-un TC cu primarul bobinat (primar din mai multe spire) pentru utilizare în

interior. Circuitul magnetic de forma unui tor este realizat prin rularea unei tole în formă de bandă din categoria cu cristale

orientate. Înfăşurarea primară este şi ea de forma unui tor amplasat perpendicular pe torul circuitului magnetic; este bobinată

folosind conductor rotund sau plat din cupru cu izolaţie de hârtie. Ansamblul celor două înfăşurări împreună cu circuitul

magnetic sunt turnate în răşină (se utilizează răşină epoxidică cu adaos de cuarţ, turnată la cald sub vid.

- În figura b este prezentat un TCpentru care înfăşurarea primară se reduce la o simplă bară care traversează circuitul

magnetic. Se pot realiza până la 4 înfăşurări secundare amplasate pe circuite magnetice separate.

Cele două categorii prezentate se utilizează în instalaţii interioare cu tensiuni de la 1 kV la 52 kV şi curenţi primari nominali de

până la 1250 A. Clasa de precizie este în general 0.5 pentru măsurare şi poate merge până la 5P20 pentru protecţii.

Pentru utilizare în exterior, trebuie să se ţină seama de două categorii suplimentare de solicitări:

• pentru a evita degradarea răşinii datorită suprapunerii solicitării electrice cu acţiunea factorilor de mediu, suprafaţa sa

exterioară este acoperită cu un strat de vopsea cu proprietăţi conductoare care realizează echipotenţializarea suprafeţei;

stratul de vopsea primeşte potenţialul căii de curent primare;

• datorită prezenţei agenţilor poluanţi, se întăreşte linia de fugă pentru izolaţia fază-pământ prin utilizarea unnui izolator de

porţelan; spaţiul dintre porţelan şi corpul de răşină al TC este umplut cu un material dielectric solid suplu care să preia prin

deformare dilatările diferite ale celor două categorii de materiale (figura c)

54

În staţiile de înaltă tensiune (Um > 52 kV) se utilizează pe scară largă transformatoare de măsurare cu construcţie convenţională

cu izolaţie internă din hârtie impregnată cu ulei şi izolaţie externă din porţelan.

Din punct de vedere constructiv, transformatoarele de curent pot fi clasificate în patru categorii:

TC cu înfăşurare secundară izolată

TC cu înfăşurare primară izolată şi înfăşurare secundară amplasată la partea de jos a transformatorului

TC cu înfăşurare primară izolată

Oricare dintre soluţiile constructive adoptate, urmăresc rezolvarea aceloraşi probleme tehnice:

- poziţionarea circuitului magnetic şi a înfăşurării secundare la distanţă cât mai mică de înfăşurarea primară, pentru

optimizarea cuplajului magnetic dintre cele două înfăşurări şi reducerea fluxurilor de scăpări (fluxuri a căror prezenţă

determină creştere erorilor de măsurare);

- asigurarea izolaţiei înfăşurării primare (care este conectată în serie cu calea primară de curent deci primeşte potenţialul

acesteia-tensiunea pe fază) faţă de înfăşurarea secundară (care este conectată cu circuitele secundare şi se află practic la

potenţialul pământului);

- asigurarea izolaţiei externe a echipamentului atât pentru solicitări tranzitorii (prin înălţimea anvelopei izolante) cât şi pentru

solicitări electrice permanente (prin asigurarea unei linii de fugă corespunzătoare zonei de poluare în care urmează să fie

instalat).

Sunt utilizate două concepţii diferite

- poziţionarea secundarului în vecinătatea

circuitului primar (de înaltă tensiune) cu care este

înseriat primarul TC (cunoscut sub denumirea de

model inversat); se impune izolarea înfăşurărilor

secundare faţă de pământ la un nivel de izolaţie

corespunzător părţii de înaltă tensiune;

- poziţionarea secundarului departe de calea

principală de curent prin coborârea căii de curent

primare la nivelul solului; în acest caz izolaţia

faţă de pământ a secundarului trebuie să asigure

nivelul de izolaţie cerut în joasă tensiune, însă

înfăşurarea primară trebuie izolată faţă de

pământ la nivelul de izolaţie cerut de tensiunea la

care funcţionează.

55

poziţionarea secundarului în vecinătatea circuitului primar

(de IT) din care face parte primarul

înfăşurările secundare sunt izolate faţă de pământ la un

nivel de izolaţie corespunzător părţii de IT;

Mai multe explicații – a se vedea slide-ul 56

poziţionarea secundarului departe de calea principală de

curent prin coborârea căii de curent primare la nivelul solului;

• izolaţia faţă de pământ a secundarului nivelul de izolaţie

cerut în JT

• înfăşurarea primară trebuie izolată faţă de pământ la nivelul

de izolaţie cerut în IT

Mai multe explicații – a se vedea slide-urile 57 și 58

56

57

Transformatoare de curent cu înfăşurea primară izolată

(în agrafă sau în U)

• TC cu o singură spiră, primarul realizat dintr-un

conductor tubular de aluminium sub forma unei agrafe

sau a literei U

• Datorită formei sale (2 conductoare aproape paralele

parcurse de curent în sens contrar), primarul este

sensibil la acţiunea FED care acţionează în sensul

desfacerii căii de curent, sensibilitatea se manifestă în

special în timpul regimurilor de scurtcircuit

• Primarul, aflat la potenţialul înalt, este izolat cu izolaţie de

hârtie impregnată cu ulei pentru asigurarea nivelului de

izolaţie corespunzător tensiunii nominale primare

• sunt inserate ecrane

58

59

Scheme monofilare pentru ilustrarea

amplasării şi funcţiei echipamentelor

Simbolizarea elementelor

este în conformitate cu prescripţiile

STAS1590/1…9 – 71, reactualizate

conform CEI 60617-7:1996.

Figura reprezintă schema monofilară a

circuitelor primare (de forţă),

- pornind de la bornele generatorului, A

- incluzând transportul energiei electrice

pe linii electrice aeriene B

- şi distribuţia energiei la consumatorii de

110 kV (platforme industriale, localităţi)

sau 20, 10 şi 0.4 kV

Echipamente care sunt prezente in

schema monofilară:

-aparate de comutaţie de IT întreruptoare

şi separatoare

-transformatoare de măsurare de

tensiune şi curent

-descărcătoare, siguranţe fuzibile

Locul echipamentelor electrice în schema monofilară

60

61

Reguli pentru reprezentarea contactelor aparatelor de comutaţie din

circuitele primare (întreruptoare sau separatoare)

Au două poziţii, ambele stabile:

contactele principale deschise (întreruptor în poziţia “declanşat” sau separator în poziţia “deschis”);

contactele principale închise (întreruptor în poziţia “anclanşat” sau separator în poziţia “închis”).

Conform prescripţiilor tehnice semnele convenţionale reprezintă

aparatele în poziţia de repaus, care – în cazurile de mai sus – se alege

ca fiind aceea în care contactele principale sunt deschise.

Reprezentarea contactelor principale : atunci când se trece de la

poziţia de repaus la poziţia de lucru, elementul lor mobil să se

deplaseze de la stânga la dreapta sau de sus în jos

Pentru a se evita deplasarea unei piese aflată la un potenţial electric

periculos, în cazul separatoarelor, articulaţia fixă a contactelor se află

întotdeauna spre întreruptor sau spre partea cu potenţial electric mai

redus. În simbolul grafic această articulaţie poate fi marcată cu un mic

punct sau cerc

Nr. Denumire Definire / rol Rol Simbol

1 Întreruptor de putere de înaltă tensiune

Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale (de funcţionare)sau anormale (de suprasarcină sau de scurtcircuit) din circuit.

C,P

2 Transformator de curent

Transformator de măsurare – la care în condiţii normale de funcţionare – curentul secundar este practic proporţional cu cel primar şi defazat faţă de acesta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.

P

3 Separator de bare

Deschide şi închide circuite neparcurse de curent – în poziţia “deschis” asigurând o deschidere vizibilă a acestora – dirijând traficul de energie spre sau dinspre sistemele de bare colectoare.

C

4 Întreruptor de cuplă (transversală)

Controlează transferul de energie între grupe de circuite electrice conectate pe sisteme de bare diferite din cadrul aceleiaşi staţii electrice.

C,P

5 Separator de cuplă (transversală)

Pregăteşte transferul energiei electrice între sistemele de bare colectoare.

C

6 Separator de linie Pregăteşte comutarea liniei electrice (LEA, LEC) la un sistem de bare colectoare. Se află pe partea dinspre linie a întreruptorului.

C

7 Separator de legare la pământ

Comută la potenţial nul o linie sau un element al reţelei scos de sub tensiune, putând suporta pe durate specificate curenţi electrici în condiţii anormale (de scurtcircuit).

C,P

63

8 Descărcător electric Limitează nivelul supratensiunilor (atmosferice şi uneori de comutaţie)ce solicită izolaţia echipamentului electric din staţii.

P

9 Siguranţă fuzibilă de înaltă tensiune

Asigură, prin topirea uneia sau a mai multor componente ale sale, întreruperea unui curent care depăşeşte pe o durată suficient de lungă o valoare admisibilă. Se poate marca borna ce rămâne sub tensiune la funcţionarea siguranţei.

P

10 Separator de sarcină

Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale în circuit, inclusiv în eventuale condiţii de suprasarcină; în poziţia “deschis” satisface condiţiile de izolaţie specifice unui separator

C

11 Întreruptor automat de joasă tensiune

Aparat de comutaţie şi protecţie contra suprasarcinilor şi scurtcircuitelor din secundarul transformatoarelor de distribuţie.

C, P

12 Siguranţă fuzibilă de joasă tensiune

Asigură protecţia împotriva suprasarcinilor şi scurtcircuitelor, pentru circuitele de joasă tensiune

P

64

13 Lampă electrică Receptor de joasă tensiune

14 Priză Asigură posibilitatea racordării la reţea a consumatorilor de joasă tensiune

15 Contactor electric cu dispozitiv de protecţie

Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale de funcţionare sau curenţi de suprasarcină sau de scurtcircuit, putând suporta un număr foarte mare de manevrări (10

6-10

7).

C, P

16 Întreruptor pentru generator

Asigură şi controlează legătura electrică dintre grupul generator şi staţia electrică a centralei electrice.

C, P

17 Bobine (“de reactanţă”)

Asigură compensarea puterii reactive capacitive (17’), limitarea curenţilor de scurtcircuit (17”) sau filtrarea armonicelor de curent

P

18 Baterii de condensatoare

Asigură compensarea puterii reactive inductive a consumatorilor (individuali sau în grup) şi filtrarea armonicelor

P

19 Transformator de tensiune

Transformator de măsurare la care - în condiţii normale de funcţionare – tensiunea din secundar este practic proporţională cu cea din primar şi defazată faţă de aceasta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.

P

65

Ţinând seama de influenţa acţiunilor enumerate mai sus, pentru o

funcţionare normală în exploatare, echipamentele electrice trebuie să

îndeplinească următoarele condiţii fundamentale:

• Funcţionare sigură şi de lungă durată-la parametrii pentru care a fost

calculat echipamentul;

• Stabilitate termică şi dinamică la trecerea celor mai mari curenţi de

scurtcir­cuit prescrişi pentru echipamentul dat;

• Izolaţie electrică rezistentă la solicitările supratensiunilor, care nu întrec

va­loarea tensiunilor de încercare recomandate pentru echipamentul

dat;

• Stabilitate la solicitările factorilor climatici;

• Construcţie simplă în ansamblu;

• Gabarit, greutate şi cost cât mai redus;

• Deservire, revizie şi reparare simplă şi cu maximum de securitate;