CUPRINSCap. I Structura i caracteristicile reelelor de distribuie a energiei electriceI.1. Generaliti 2I.2. Cerine impuse instalaiilor de transport si distribuie 4I.3. Clasificarea reelelor electrice 8I.4. Sistemul de distribuie la nalt tensiune 23I.4.1. Structura reelelor de nalt tensiune 24I.4.2. Scheme de staii de transformare T/MT 31I.5. Sisteme de legare la pmnt, la joas tensiune n curent alternativ 36I.5.1. Sistemul IT 36I.5.2. Sistemul TT 37I.5.3. Sistemul TN 38I.5.4. Recomandri pentru utilizarea sistemelor IT, TT, TN 40I.6. Sisteme de legare la pmnt, la joas tensiune n current continuu 41Cap. II Protecia reelelor electriceII.1. Funciile de baz ale aparatelor de comutaie de joas tensiune 44II.2. ntreruptorul automat 46II.2.1. Caracteristici specifice ale ntreruptorului automat 48II.3. Sigurana fuzibil 52II.3.1. Caracteristici specifice 55II.4. Separatorul 60II.5. Dispozitivul de curent rezidual (RCD) 61II.5.1. Principiul de funcionare 65II.6. Studiul curenilor de scurtcircuit 69II.6.1. Principalele tipuri de scurtcircuit 72II.6.2. Determinarea curentului de scurtcircuit 73II.6.3. Calculul curentului de scurtcircuit 79II.7. Funciile proteciilor i aplicaiile acestora 83II.7.1. Protecia la supracurent85II.7.2. Protecii asupra defectelorla legarela pmnt 86II.7.3. Protecia diferenial 87II.7.4. Protecia termic la suprasarcin 90II.7.5. Protecia la supratensiune 91II.7.6. Protecia impotriva ireversibilitii n putere reactiv (Q) 91II.7.7 Protecia impotriva ireversibilitii n putere activ (P) 92II.8. Protecia elementelor din reea 93II.8.1 Protecia trasformatoarelor 93II.8.2. Protecia diferenial la generatorul de curent alternativ 96II.9. Sisteme de selectivitate 98II.9.1. Selectivitatea ampermetric 99II.9.2. Selectivitatea n funcie de timp 100II.9.3. Selectivitatea logic 102Cap. III Alimentarea cu energie electric a unui cartier de locuineIII.1. Descrierea proiectului 105IIII.2. Proiectarea instalaiei electrice n locuinele cartierului 108III.3.Proiectarea schemei de alimentare cu energie electric a cartierului de locuinei alegerea aparatajului de protecie114Bibliografie 125Anexa 1 Coeficienii de simultaneitate pentru determinarea puterilor de calcul 1 pag.Anexa 2 Studiul de caz 4 pag.Anexa 3 Proiectarea instalaiei electrice ntr-un apartament cu 3 camere 14 pag.Anexa 4 Valori numerice ale scurtcircuitul aprut la transformatorul 1 6 pag.Anexa 5 Valori numerice ale scurtcircuitul aprut la firida blocului 4 8 pag.1Capitolul I. Structura i caracteristicile reelelor de distribuieI.1. GeneralitiDintreformelesubcareseconsumenergia, unlocdeosebit l ocupenergia electric, fapt dovedit i de creterea continu a ponderii energiei primare transformat n energie electric (peste 40%, n prezent).Avantajele deosebite pe care le prezint energia electric n raport cu alte forme de energie sunt :- poate fi obinut, cu randamente bune, din oricare alt form de energie;- poate fi transmis rapid i economic la distane mari;- se poate distribui la un numr mare de consumatori de puteri diverse;- se poate transforma n alte forme de energie, n condiii avantajoase;- este "curat", adic odat produs nu este poluant;- se preteaz bine la automatizri, se poate msura cu precizie etc;- au determinat extinderea continu a domeniilor de utilizare a acesteia i implicit a crescut numrul i puterea instalaiilor destinate acestui scop.Deoarece energia electric solicitat de consumatori nu poate fi stocat, ea trebuie utilizat chiar nmomentul producerii sale. Aceast condiieestendeplinitntruct producerea, transportul, distribuia i utilizarea energiei electrice sunt legate una de alta i decurg n cadrul unui ansamblu de instalaii ce alctuiescsistemul energetic (SE), prezentat schematic n figura I.1.Prin sistem electroenergetic (SEE)sau sistem electric se nelege partea electric a sistemului energetic, ncepndcugeneratoareleelectricepnlareceptoareleelectrice inclusiv. n cadrul SEE, instalaiile de producere, transport distribuie i utilizare a energiei electricesuntinterconectatentr-unanumit modi auunregimcomuni continuude producere i consum a energiei electrice.Energia electric necesar alimentrii consumatorilor din sistemele electroenergetice este produs de generatoarele din centralele electrice,la nivel de medie tensiune (6-24) kV. Generatoarelesincronetransformenergiamecanicamotoarelor primarecarele antreneaz (turbine cu abur, turbine hidraulice etc.) n energie electric. Pentru a obine energia mecanic necesar antrenrii generatoarelor electrice se consum o alt form de energie (termic,hidraulic, nuclear, eolian etc.). n concluzie, n centralele electrice, diverse forme de energie din resursele primare se transform succesiv, cu ajutorul unor maini i agregate, n energie mecanic i ulterior n energie electric. 2~ EP IP MPCJTITrGS SEVLTSDPTLDCMTSEERECEFig. I.1. Ansamblul de instalaii ce alctuiesc sistemul energeticUnde :EP- energie primar; OP-instalaie primar; ITr- instalaie de transport; MP- main primar; GS- generator sincron; CE-central electric; SEV- staie de evacuare; LT- linie de transport; SD- staie de distribuie; LD- linie de distribuie; PT- post de transformare; CMT- consumator de medie tensiune; CMJ- consumator de joas tensiune.Legtura dintre sursele de energie electric (generatoare) i consumatori este asiguratdeinstalaiile detransport i distribuie a energieielectrice,adic dereeaua electric (RE). Reeaua electric este alctuit din urmtoarele elemente principale: linii electrice aeriene (LEA) in cabluri (LEC), staii i posturi de transformare,la carese adaug: baterii de compensare a puterii reactive, bobine de reactan, rezistoare de limitare, elemente secundare etc.PrezenanSEEainstalaiilordetransporti distribuie aenergiei electrice este necesar din urmtoarele considerente:- asigur transportul energiei la distane mari, din zonele de producere spre centrele de consum, transportul sub form de energie electric fiind soluia economic;- diferena dintre tensiunea nominal a generatoarelor i cea a consumatorilor;- diferena dintre tensiunea nominal a liniilor de transport i cea a consumatorilor;- diferena dintre puterea transportat i cea solicitat individual de ctre receptoare;- funcionarea interconectat a centralelor din SEE sau funcionarea interconectat a SEE aparinnd unor zone teritoriale diferite impun existena unei reele de legtur etc.I.2. Cerine impuse instalaiilor de transport i distribuieDintre aceste cerine, unele trebuie s fie satisfcute de SEE n totalitatea lui, deci i de reelele electrice ca parte component a sistemului, iar altele se refer numai la reelele 3electrice, n msura n care acestea constituie elemente mai mult sau mai puin independente de restul elementelor componente ale sistemului. Principalele cerine impuse reelelor electrice sunt:- continuitatea alimentrii cu energie electric a consumatorilor;- sigurana n funcionare;- calitatea energiei electrice furnizate consumatorilor;- dezvoltarea ulterioar a reelei;- eficiena economic a investiiilor;- cerine suplimentare impuse de impactul cu mediul nconjurtor.Continuitatea alimentrii cuenergie electric aconsumatoriloreste ocerin esenial pe care trebuie s o ndeplineasc o reea electric. Alimentarea consumatorilor trebuie asigurat practic fr ntrerupere (sau la un nivel de ntrerupere admis, de valoare mic), indiferent de regimul i starea sistemului. Acest deziderat se realizeaz n primul rnd prin alegerea unei configuraii adecvate a reelei dar depinde direct de sigurana n funcionare a reelei.ntreruperea alimentrii cu energie electric afecteaz consumatorii n mod diferit. nfunciedenaturaefectelor produsedentrerupereaalimentrii cuenergieelectric, receptoarele se ncadreaz n urmtoarele categorii:- categoriazero, lacarentrerupereanalimentareacuenergieelectricpoate duce la explozii, incendii, distrugeri de utilaje sau pierderi de viei omeneti. n aceast categorie intr, spre exemplu: calculatoarele de proces, instalaiile de ventilaie i evacuare agazelor nocivesauaamestecurilor explozive, instalaiiledercirelacuptoarelede inducie etc.;- categoriaI, lacarentrerupereaalimentrii conduceladereglareaproceselor tehnologice nfluxcontinuu, necesitndperioade lungi pentrureluarea activitii la parametrii cantitativi i calitativi existeni n momentul ntreruperii, sau la rebuturi importante de materii prime, materiale auxiliare etc., fr a exista posibilitatea recuperrii produciei nerealizate. Se pot ncadra n aceast categorie: podurile rulante de turnare n oelrii, cuptoarele de topit sticl, incubatoarele, staiile de pompe pentru evacuarea apelor din mine etc.;- categoria a II-a cuprinde receptoarele la care ntreruperea alimentrii conduce la nerealizri deproducie, practicnumai peduratantreruperii, iar producianerealizat poatefi, deregul, recuperat. naceastcategoriesepot ncadra: cuptoarelepentru tratamente chimice, compresoarele de aer, instalaiile de extracie, mainile prelucrtoare pentru producia de serie etc.;4- categoria a III-a cuprinde receptoarele de mic importan care nu se ncadreaz ncategoriileprecedente, cumar fi: receptoareledin ateliere,depozite,secii auxiliare, cum i cele aparinnd consumatorilor casnici i rurali.nfunciedecategoriadincarefacparte, receptoarelor trebuiesli seasigure rezerva necesar n alimentarea cu energie electric, prin scheme de alimentare adecvate. Astfel, existconsumatori, respectivreceptoare,cumsuntceledin categoriazero,care necesit rezerv de 100%, cile de alimentare fiind independente i racordate n puncte de alimentare distincte. Pentru aceti consumatori, dac n ntreprindere nu exist o central electric de termoficare, se prevede o surs separat de energie (grup electrogen).Pentru receptoarele din categoria I sunt necesare dou ci de alimentare cu rezerv de100%carepot snufieindependentei sfieracordatenpunctenedistinctede alimentare. Durata dentrerupere aalimentrii este demaximum3s i corespunde timpului de acionare a automaticii din staii. Pentru alimentarea receptoarelor din categoria a II-a se asigur de asemenea rezerv de100%, darduratantreruperii, adicdetreceredelaalimentareadebazlaceade rezerv, poate varia de la 30 min. la 16 ore Aceste intervale de timp sunt necesare pentru efectuareamanevrelor deizolareadefectului i destabilireaunei noi schemepentru alimentarea pe calea de rezerv.Pentru receptoarele din categoria a III-a nu este obligatorie asigurarea unei alimentri de rezerv.n privina noiunii de puncte distincte de alimentare se precizeaz c acestea pot fi doustaii detransformaresaudoucentralediferite, racordareafcndu-seprinlinii diferite. Se consider, de asemenea, puncte diferite dou secii de bare dintr-o staie, dac fiecare secie este alimentat prin ci distincte (generatoare, linii, transformatoare) i dac nu sunt unite ntre ele, sau sunt unite printr-un ntreruptor cu declanare rapid, n cazul perturbrii regimului normal de funcionare pe una din secii.Dou ci de alimentare se consider independente dac un defect unic sau lucrrile de reparaii intreinere la elementele unei ci nu conduc la scoaterea din funciune a celeilalte ci. Se consider ci de alimentare independente dou linii pe stlpi separai sau celedoucircuitealeuneiliniicu dublu circuit,n ipoteza c nu se ia n considerare, pentru a doua variant, avarierea grav a unui stlp, acesta fiind, de obicei, un element sigur al liniei.Prin sigurana n funcionare a unei reele electrice se nelege capacitatea acesteia de a suporta solicitrile care apar n funcionarea ei fr consecine inacceptabile pentru 5instalaiile i aparatele ce o compun, fr prejudicii pentru personalul de deservire, pentru construciile sau obiectivele nvecinate.Datorit diversitii elementelor care alctuiesc reeaua electric i a numeroaselor incidente care apar n exploatarea acesteia, realizarea unei sigurane absolute n funcionarea unei reele electrice este deosebit de dificil i iraional. n exploatarea unei reele electrice pot apare solicitri foarte mari sau mai multe avarii simultane, independente unele de altele, frecvena de apariie n ambele situaii fiind foarte mic. A supradimensiona toate elementele componente ale reelei pentru a suporta astfel de solicitri ar nsemna un efort financiar deosebit de mare. De aceea este necesar corelarea judicioas a siguranei n funcionare cu economicitatea instalaiilor ce compun reeaua, ceea ce va conduce la o soluie optim din punct de vedere tehnico-economic.Calitatea energiei electrice furnizate consumatorilor reprezint o cerin esenial n exploatarea reelelor electrice i se apreciaz n funcie de urmtorii parametri: tensiunea de alimentare, frecvena, gradul de simetrie al sistemului trifazat de tensiuni i puritatea undei de tensiune, dorit de form sinusoidal.O bun calitate a energie furnizate impune ca tensiunea de alimentare i frecvena s fie ct mai apropiate de valorile nominale, iar fluctuaiile de tensiune i frecven n jurul acestor valori s fie ct mai reduse att ca valoare ct i ca frecven. Abaterile admise sunt de cca. 5% pentru tensiuni, respectiv 0,5% pentru frecven. Meninerea frecvenei nlimiteleadmisedepindedecirculaiaputerilor active n sistem,fiind o problem de exploatareacentralelor electrice. Valoareatensiunii nnodurilesistemului depinden primul rnd de circulaia puterilor reactive. Meninerea ei ntre limitele admise reprezint o problem esenial n proiectare i exploatarea RE, fiind cunoscut sub denumirea de reglarea tensiunii.Graduldesimetriealsistemuluitrifazatdetensiuni esteocerin decalitate, ce impune ca n toatenodurile sistemului s existe un sistem trifazat simetric de tensiuni. Pentru asigurarea acestui deziderat este necesar ca generatoarele sincrone din sistems furnizeze un sistem trifazat simetric de tensiuni, iar elementele din sistem s fie echilibrate trifazat. n acest sens, la transformatoare se acioneaz asupra formei miezului magnetic, la liniiseefectueaztranspunereafazelor,receptoarele trifazate se construiesc echilibrate, cele monofazate se distribuie pe cele trei faze astfel nct s asigure o ncrcare echilibrat a reelei. n general, cerina de simetrie a tensiunilor este practic realizat n SEE.Cerinadepuritateaundei detensiuneimpunelipsaarmonicilordetensiune(i curent) sau limitarea acestora la un nivel redus. Pentru aceasta, prin construcie, generatoarele trebuie s furnizeze tensiuni electromotoare lipsite de armonici. Apoi, prin 6proiectare, construcie i exploatare trebuie s se evite domeniile neliniare de funcionare a elementelor din sistem (exemplu saturaia la transformatoare) i s se evite configuraiile ce pot forma circuite rezonante pentru armonicile cele mai probabil existente n sistem (de ex.linie aerian lung conectat cu o reea extins de cabluri). n fine, la consumatorii importani, care constituie surse de armonici (de exemplu staii de redresare) se vor utiliza scheme de compensare.Dezvoltareaulterioar areeleieste ocerin potrivit creia reeaua electric existent trebuie s permit o extindere (dezvoltare) viitoare fr ca prin aceasta gradul ei de siguran i simplitatea manevrelor s sufere modificri eseniale.Eficiena economic a investiiiloreste cerina care impune ca transportul i distribuiaenergiei electricesserealizezecucheltuieli minimelaoanumitputere transferat. Creterea eficienei economice a investiiilor se realizeaz prin:- reducerea la maxim a cheltuielilor de investiii prin adoptarea soluiilor celor mai ieftine dintr-un numr de soluii posibile, care satisfac condiiile tehnice impuse;- reducerea pierderilor de putere pe elementele reelei, prin alegerea unor aparate i instalaii ce prezint randamente ridicate i prin exploatarea raional a acestora.Cerinelesuplimentareimpusedeimpactulcumediulnconjurtoracioneazca restricii, care trebuie respectate n mod obligatoriu. De exemplu, se impun restricii de poluare estetic, fonic, atmosferic sau de deviere a traseelor n cazul unor zone urbane (chiar dac soluia tehnico-economic recomand ca o linie de nalt tensiune s treac prin centrul unei zone urbane, aceast soluie nu poate fi acceptat i traseul se modific corespunztor).I.3. Clasificarea reelelor electriceExist diferite criterii de clasificare a reelelor electrice. O clasificare rezultat din practica de exploatare a reelelor electrice , fiind clasificate astfel: - din punct de vedere al tensiunii nominale;- din punct de vedere al destinaie;7- din punct de vedere al teritoriul pe care l ocup;- din punct de vedere al structurii reelei;- din punct de vedere al situaiei neutrului fa de pmnt;- din punct de vedere al frecvenei de lucru.Clasificarea RE din punct de vedere al tensiunii nominaleTensiunile de lucru ale instalaiilor de transport i distribuie sunt standardizate la nivelul fiecrei ri i difer, n general, de la o ar la alta. Normalizarea tensiunilor a fost impus de necesitatea producerii i utilizrii ct mai raionale a echipamentelor componente ale reelelor electrice. Valorile standardizate ale tensiunilor sunt n concordan cu valorile recomandate de Comisia Electrotehnic Internaional (CEI).Valorile normalizate ale tensiunilor utilizate n ara noastr sunt: 400 V pentru JT, 6, 10, 20, (35) kV pentru MT, 110, 220 kV pentru T i 400, 750 kV pentru FT. Valorile tensiunilor standardizate se refer la tensiunile ntre faze, iar valorile puse n parantez nu sunt preferate, fiind n curs de lichidare.S-a constatat c raportul optim dintre dou tensiuni normalizate succesive este de 23, pentru tensiuni medii i 1,52, pentru tensiuni nalte i foarte nalte.Dei exist o mare diversitate de niveluri de tensiune standardizate n diferite ri, exist o preocupare continu pe plan mondial de a elimina aceste diferene, n special la nivelurile de nalt i foarte nalt tensiune, prin intermediul crora se realizeaz interconexiunea sistemelor din rile nvecinate.Tensiunea nominala unei instalaii, echipament sau aparat este valoarea tensiunii pentru care acestea funcioneaz normal i cu randament maxim. Tensiunea nominal este o mrime caracteristic echipamentului i se stabilete n corelaie cu tensiunea normalizat a treptei respective de tensiune, de care poate diferi puin, n funcie de locul pe care l ocup elementul respectiv n sistem.Lastabilireatensiunii nominaleaechipamentelor seineseamadefaptul cpe reelele electrice apar pierderi de tensiune de pn la 10% i pentru a le putea acoperi este necesar ca tensiunea la nceputul liniei s fie mai mare dect cea de la bornele consumatorilor. Astfel, elementele dispuse la nceputul reelei, deci care funcioneaz n regim de surse (generatoare, nfurrile secundare ale transformatoarelor i autotransformatoarelor) vor avea tensiunea nominal cu (510)% mai mare dect valoarea standardizat a treptei respective, n timp ce elementele dispuse la sfritul reelei i care funcioneaz n regimde consumator fa de elementele din amonte (primarul transformatoarelor dedistribuie, consumatorii), vor aveatensiuneanominalegalcu 8valoarea standardizat a treptei respective.Pentru o utilizarea eficient a izolaiei liniilor electrice este de dorit ca pierderile de tensiune pe linii s fie repartizate simetric fa de mijlocul lor. Astfel, tensiunea nominal a liniilor electrice este egal cu tensiunea standardizat respectiv i se atinge la mijlocul acestora.Tensiune nominal a receptoarelor este egal cu tensiunea normalizat a treptei la care funcioneaz. Tensiunea nominal a generatoarelor este cu 5%mai mare dect tensiunea standardizat a treptei la care sunt conectate.nlegturcutransformatoareleiautotransformatoareledinreeaseevideniaz urmtoarele situaii:- primarul transformatoarelor de distribuie, care funcioneaz n regimde consumator va avea tensiunea nominal egal cu tensiunea standardizat a treptei respective;- primarul autotransformatoarelor bloc saua autotransformatoarelor (AT) din imediata apropiere a generatoarelor va avea aceeai tensiune nominal cu a generatoarelor, adic cu 5% mai mare dect tensiunea standardizat a treptei respective;- secundarele transformatoarelor i autotransformatoarelor funcioneaz n regim de surs. Tensiunea nominal a acestora este definit pentru regimul de mers n gol i se alege cu 10% mai mare dect valoarea standardizat a treptei la care sunt conectate, din care 5% acoper pierderile de tensiune n transformatoare la funcionarea n sarcin, astfel clanceputul liniiloralimentatedeacesteatensiuneavafi cu5%mai ridicatdect tensiunea normalizat a treptei respective. n cazul autotransformatoarelor care alimenteaz reele scurte, cu pierderi de tensiune neglijabile, tensiunea nominal a secundarelorsevastabili doarcu5%mai maredect valoareastandardizatatreptei respective.n concluzie, tensiunile nominale cu care se calculeaz parametrii electrici ai elementelor de sistem se determin cu relaia:, U k USTAS n (I.3.1)unde: k=1 pentru consumatori, linii, primarul transformatoarelor de distribuie;k=1,05 pentru generatoare, primarul transformatoarelor bloc, primarul autransformatoarelor;k=1,1 pentru secundarul transformatoarelor i AT.9Pentru valorile lui k, n exploatarea reelelor electrice pot apare abateri cantitative, dar principiile calitative prezentate mai sus rmn valabile.O alt problem legat de tensiunea reelelor electrice se refer la stabilirea benzilor detensiunealeacestora, avndnvederefaptul cnexploatareaREaparabateri ale tensiunii fa de nivelul stabilit. La stabilirea benzilor de tensiune este hotrtor modul de comportare a echipamentului. Astfel, tensiunea maxim admis este impus de nivelul de izolaie a echipamentului. La aceast tensiune se asigur nc funcionarea de lung durat a reelei n condiii normale de siguran i de continuitate n alimentarea consumatorilor cu energie electric la parametrii de calitate impui.n timpul exploatrii, ca urmare a unor incidente, nivelul de tensiune poate scdea, tensiuneaminimadmisfiindimpusdefuncionareanormal, dinpunct devedere tehnic, a echipamentelor.n legtur cu benzile de tensiune se fixeaz trei zone:- zona favorabil este aceea n care echipamentele funcioneaz n cele mai bune condiiisub aspectulsolicitrilor electrice i mecanice. Majoritatea valorilor tensiunilor trebuie s se gseasc n aceast zon;- zona admisibil, conine valori care se situeaz n afara zonei favorabile, fiind mrginite de valorile minimei maxime admisibile ale tensiunii. Valorile dinzona admisibil, care pot fi atinse nexploatarea reelei n situaii mai deosebite,nu sunt de dorit cu toate c pot fi considerate ca valori normale ale tensiunilor. Echipamentul trebuie s se comporte corect n aceast zon, chiar dac performanele realizate sunt inferioare celor din zona favorabil;- zona extremmrginete n exterior zona admisibil i cuprinde situaii foarte grele care apar ca urmare a unor incidente grave, dar rare. Astfel de situaii urmeaz s se normalizezentimpfoartescurt. Estededoritcaechipamentelesfuncionezepect posibil corect i n asemenea condiii. Pentru delimitarea corect i realist a acestor zone, 10~10,5 kV10/121 kV110 kV110/22 kV20 kV10 kV10/0,42 kV0,4 kVFig. I.3.1. Stabilirea tensiunilor nominale pentru elementele unei RETabelul I.3.1.Zonele favorabile i admisibile pe nivelurile de tensiune pentru SEE naionaln cadrul SEE se efectueaz permanent studii, se elaboreaz normative care in cont de specificul SEE, de performanele echipamentelor din componena sa, de cerinele consumatorilor privind calitatea energiei electrice i de aspectul economic.n tabelul I.3.1.se indic orientativ zonele favorabile i admisibile pe niveluri de tensiune pentru SEE naional.Nivelul de tensiune [kV]110 220 400Zona favorabil [kV] 118123 235242 410420Zona admisibil [kV]115123 220242 400420Duptensiuneanominalreeleleelectricesunt dejoas, medie, nalti foarte nalt tensiune. ncadrarea tensiunilor n aceste categorii se face n concordan cu practica i experiena internaional, CEI nedefinind nc o asemenea clasificare.Reelele de joas tensiuneau tensiunea nominal mai mic de 1 kV(0,4kVn SEN). Se folosesc pentru alimentarea receptoarelor de mic putere din instalaiile interioare ale construciilor civile i industriale, cum i n distribuia comunal i industrial.Reelele de medie tensiune, avnd tensiunea nominal 1 kV Un 35 kV (6,10,20 (35) kVnSEN) sunt specificedistribuiei urbane, ruralei industriale. Eleasigur alimentarea unuia sau mai multor transformatoare, avnd puterea de ordinul a ctorva zeci de kVA pn la cteva sute de kVA; pot alimenta direct motoare de mare putere (sute de kVA).Reelele de nalt tensiune, cu 35 kVIC). Experiena arat c arcul nu devine intermitent la funcionarea cu bobina dezacordat, chiar daccurentul rezultant prin locul de defect ajunge pn la valori de (3050) A.Explicaia const nfaptul c bobinadezacordat favorizeaz stingerea arcului electric nu numai datorit limitrii curentului, ci i datorit limitrii tensiunii de revenire la bornele canalului de arc.Necesitatea unui dezacord al bobinei se impune pentru prevenirea creterii potenialului punctului neutru al reelei, la funcionarea nregimnormal cu bobina acordat, datorit faptului c niciodat capacitile fazelor fa de pmnt nu sunt perfect egale. Tensiunea punctului neutru al reelei fa de pmnt se determin curelaia cunoscut din electrotehnic:N 3 2 1N 3 3 N 2 2 N 1 10Y Y Y YU Y U Y U YU+ + ++ + ,(I.3.7)n care: U1N, U2N, U3N sunt tensiunile pe faze ale reelei (formeaz un sistem simetric); Y1, Y2,Y3, admitanele neegale ale fazelor fa de pmnt, iar YN este admitana bobinei de stingere.Dac n (1.3.7) considerm c admitanele Y1,Y2,Y3sunt pur capacitive,iar admitanabobineiYNestepurinductiv, cndbobinaesteacordat, numitorul acestei relaii este foarte mic. Deoarece numrtorul nu este nul (Y1 Y2 Y3), tensiunea U0 poate cpta valori ridicate, la funcionarea n regim normal.Dintre avantajele tratrii neutrului prin bobin de stingere se menioneaz:- asigurcontinuitateaalimentrii consumatorilorncazul punerilorlapmnt monofazate (cca. 70 %din defectele pasagere nu sunt sesizate dect de aparatele nregistratoare);- curentul la locul de defect este redus la cteva procente din valoarea curentului capacitiv al reelei;-se exclude posibilitatea apariiei scurtcircuitelor cu arc persistent;-influene mai reduse asupra liniilor de telecomunicaii dect n cazul reelelor cu neutrul izolat.20Principalele dezavantaje ale acestui sistem de tratare a neutrului sunt:- necesit nivel de izolaie mai ridicat n instalaii, deoarece supratensiunile sunt similare cu cele din reelele cu neutrul izolat;- complicarea instalaiilor de protecie;- nucompenseazcomponentaactivacurentului rezidual al cablurilor(care poate avea o valoare important la cablurile din PVC) i, ca urmare, stingerea arcului la locul de defect nu mai poate fi asigurat n reelele extinse;-dificultatea identificrii locului avariei;-exploatare mai dificil n absena reglajului automat;- nu este eficient n prezena unor consumatori deformani, cnd curentul capacitiv are un coninut ridicat de armonici.Modul de tratare a reelelor prin bobina de stingere se ntlnete curent n multe ri din Europa i n ara noastr, fiind considerat ca o soluie optim pentru reelele aeriene de MT n care curenii capacitivi depesc valorile admise (cca. 10 A).b. Reele cu neutrul legat la pmnt prin rezisten. Valoarearelativsczutarezistenei delegarelapmnt faceca, ncazul unei puneri la pmnt, reelele tratate cu rezistor de limitare s aib o comportare asemntoare cu reelele cu neutrul legat direct la pmnt. Legarea la pmnt a neutrului reelei printr-un rezistor arerolul dealimita valoarea curentului descurtcircuit monofazat) 1 (kI lao fraciune din valoarea curentului de scurtcircuit trifazat ) 3 (kI .Gradul de limitare prin rezisten a curentului descurtcircuit monofazat depinde de mai muli factori de care trebuie s se in seama n calcule i anume:- stabilitatea termic a rezistorului de limitare (asigurarea disiprii pierderilor de energie n rezisten pe durata scurtcircuitului monofazat);- cderea de tensiune pe rezisten, n caz de defect;- funcionarea selectiv a instalaiilor de protecie (valoarea curentului de scurtcircuit monofazat ) 1 (kItrebuie s fie suficient de mare n raport cu valoarea curentului maxim de sarcin).Alegerea unui raport ) 3 (k) 1 (kI Ict mai mic duce la micorarea pierderilor de energie nrezistor, faptcesimplificproblemelede dimensionare a acesteia,darconduce la o deplasare important a punctului neutru, la supratensionarea fazelor sntoase i dificulti n reglarea proteciilor, n cazul unor cureni importani de sarcin.21Adoptareaunui gradmai redusdelimitare, deexemplu 1 I I) 3 (k) 1 (k , conducela supratensiuni mai mici pe fazele sntoase, dar pune probleme deosebite pentru dimensionarea rezistorului.Pe de alt parte, tratarea prin rezistor implic unele cheltuieli suplimentare pentru rezolvarea proteciei de curent pe trei faze i asigurarea unor valori reduse pentru prizele de pmnt din reea.Valorileoptimealecurenilor dedefect sedeterminastfel nct sserespecte factorii restrictivi menionai mai sus i, n acelai timp, s conduc la cheltuieli minime n reele. Pentru reelele de MT din ara noastr, valorile recomandate ale curentului de defect () 1 (kI ), calculate pe baza variaiei tensiunii neutrului reelei i analizei statistice a rezistivitii prizelor de pmnt, sunt de (200250) A, pentrureelele aeriene i de (8001000) A, pentru reelele n cablu.Mrimea rezistenei de tratare se poate determina aproximativ, utiliznd relaia:11]1

) 1 (k dorit kf NI1I1U R, (I.3.8)n care:Ikdoritestecurentul descurtcircuit dorit (recomandat), iar) 1 (kI curentul dedefect monofazat n reea, dac neutrul ar fi legat direct la pmnt. n aceast relaie,) 1 (kI este suficient de mare pentru ca ultimul termen s poat fi neglijat. Pentru rezistenele de tratare din reelele de (6 - 20) kV rezult valori de ordinul ohmilor sau a zecilor de ohmi.Avantajele sistemului de tratare a neutrului prin rezisten sunt:- exploatarea simpl a reelei, care poate fi extins fr modificarea modului de tratare(valoareacurenilor capacitivi estemicncomparaiecuIk(1)i acetiapot fi neglijai n calcul);- detectarea i localizarea rapid a defectelor;- amortizarea rapid a oscilaiilor libere care apar n timpul proceselor tranzitorii, care nsoesc scurtcircuitele cu arc;-diminuarea solicitrilor izolaiei la supratensiuni tranzitorii;-costuri mai reduse dect n cazul tratrii prin bobine de stingere.Dintre dezavantaje se menioneaz:- majorarea investiiilor n reea (rezistoare, transformatoare de curent individuale, prize de pmnt, instalaii RAR);22- creterea numrului de deconectri fa de reeaua cu neutrul izolat.Tratarea neutrului prin rezistor se aplic cu rezultate bune n cazul reelelor extinse de cabluri i n prezena consumatorilor deformani, dar prezint unele dificulti n cazul liniilor aeriene la care se impune realizarea unor valori stabile ale rezistenei prizelor de pmnt ale stlpilor sau instalarea unui conductor suplimentar care s preia rolul mantalei cablurilor.I.4.Sistemul de distribuie la nalt tensiunePentrureeleleelectricededistribuielanalttensiunesefolosete, deregul, tensiunea de 110 kV; n unele ri, de exemplu, n Frana se folosete tensiunea de 225 kV ca tensiune de distribuie.Reeleleelectricede110kVpot saiburmtoareledestinaii, decaredepinde configuraia i echiparea aleas:- deevacuareaputerii dincentraleleelectricedeputeremijlocie(50-200 MW) i a cror configuraie depinde strict de corelarea cu condiiile impuse de centrala electric furnizoare;- dealimentareaunor zoneurbanesaururalecareaumai multetipuri de consumatori;- de alimentare a unor consumatori concentrai care prin puterea solicitat justific o staie de 110 kV/MT.Configuraiareelelor denalt tensiunede110kVdepindei destructurai configuraiareelelordetransportde foartenalttensiune(400i220kV), careface evacuarea puterii din marile centrale electrice precum i transportul energiei electrice la distanemari, sprezoneledeconsum. Reeleledetransport defoartenalttensiune trebuie s aib un grad mare de siguran n funcionare ele constituind de fapt sistemul arterial al unui sistem electroenergetic, din care se alimenteaz reelele de distribuie i n care debiteaz marile surse de putere amplasate de cele mai multe ori excentric fa de zonele de consum, amplasamentul lor fiind dictat de ali factori (existena combustibilului primar, aapei dercireetc). Reelele detransport au, deregul o configuraie inelar (unul sau mai multe inele) care acoper suprafaa unei zone mari, cu posibile legturi spre sisteme nvecinate, n aceast reea debiteaz centralele electrice de putere mare.23Staiile detransformare400/110kVi 220/110kValimenteaz, nprincipal, reeauade110 kV, constituind pentru aceasta,alturi de centralele de putere mijlocie, puncte de injecie de energie electric, cum vor fi denumite n continuare.I.4.1. Structura reelelor de nalt tensiuneSistemul de 110kV este format din linii electrice i staii de transformare alimentate, de regul, din sistemul de transport i din centrale electrice de putere mijlocie.Liniile de 110kV sunt aeriene sau n cablu subteran, n funcie de traseul lor i zona strbtut (cu densitate constructiv mai mare sau mai mic).Staiile de transformare de 110 kV/MTsunt exterioare sau interioare, modul constructiv fiind dictat de locul i spaiul de amplasare.Sistemul dedistribuiede110kVformat dinlinii i staii detransformarecare repartizeaz energiaelectric pezone de consum, urbane i/sau rurale,va fi realizatn funcie de consumul i ntinderea zonei deservite,precum i de configuraia reelelor de transport, pe de o parte, i de medie tensiune, pe de alt parte.De regul, pentru distribuia de 110 kVse va alege schema n bucl cu funcionareadeschis, buclafiindalimentatdepebareleadoupunctedeinjecie diferite sau de pe barele secionate ale aceluiai punct de injecie. Racordarea staiilor de 110 kV/MT se va face n sistemul intrare-ieire, prin secionarea buclei i introducerea ei n staie.Pentru localitile urbane cu densitate de sarcin mare i cunivel ridicat de siguran solicitat, se va adopta o schem n inel simplu sau dublu, acesta fiind alimentat din una sau dou surse de tensiuni superioare, staiile de 110 kV/MT fiind nseriate prin sistem intrare-ieire n inel.Staiile de transformare tip racord adnc (SRA), de regul, de alimentare a unor consumatori concentrai vor fi alimentate de pe barele de 110kV ale unei staii de sistem printr-o linie dublu circuit fiind racordat la alt secie de bare. Funcionarea reelelor de 110 kV va fi radial,realizat prin separaii n punctele determinate pe criteriul consu-mului propriu tehnologic minim.24a)b)Fig.I.4.1. Alimentarea reelelor electrice de MT, cnd reeaua are asigurat rezervarea din alt staie de transformare racordat la o surs diferit de 110 kVStaiiledetransformarede110/MT sevorrealizacumaximumdouuniti de transformare cu puteri unitare ntre 10 i 25MVA. Cea de-a doua unitate de transformare constituie rezerva primei uniti n cazul unor consumatori cu necesiti de siguranridicatei cndrezervareanusepoateasiguraprinreeauademedie tensiune.n figuraI.4.1.a ib seprezint o schem de alimentare la 110 kV a reelelor electricedemedietensiunedinzoneleruralesauurbane, cndreeauadeMTare asiguratrezervareadinaltstaiede transformareracordatlaosursdiferitde 110 kV. n figura I.4.1.a. se dispune de o staie surs de 400(220)/ 110 kV, iar n figura 110 kVLEA110 kV110 kVA B20 kV110 kVLEA110 kV110 kVA1B20 kVCA2sau25I. 1. b.exist o staie de 110 kV/20 kV cu dou uniti de transformare, cu sau fr bare de 110 kV, n funcie de distana geografic ntre A i B.n figura I.4.2. se prezint schema de alimentare la 110 kV a reelelor de MT din zone rurale sau urbane,cnd reeaua de medie tensiune are asigurat rezervarea de pe baredeMTdinstaiidiferite, cu alimentare separatla110 kV,iar configuraia geo-grafic a amplasrii staiilor de 110 kV impune alegerea acestei scheme n locul celei de alimentare n inel. Soluia poate constitui prima etap a unei scheme inel.Aceast schem mai poate fi utilizat la alimentarea reelelor de MT din zone urbane cu rezervarea asigurat de pe barele de MT ale aceleai staii, sau la alimentarea staiilor cu profil mixt - consumatori edilitari, social-culturali i mici consumatori industriali, care necesit nivel ridicat de rezervare (cldiri administrative importante,transport n comun electrificat, staiile de pompare pentru alimentarea cu ap etc).ncazulreelelordeMTcu rezervaredepebaredemedie tensiune din staiide transformare diferite, puterea instalat a staiei se va calcula considernd ambele transformatoare n funciune, de regul, fr rezervare integral ntre ele.n figura I.4.3. se prezint schema de alimentare a unei zone n care sunt necesare att staii detransformarecuounitatect i staii cudouuniti detransformare, racordate n derivaie la o magistral de 110 kV.StaiileAiCsuntstaiisurs(fie alecentralelorelectrice,fiedin reeauade foarte nalt tensiune).nfiguraI.4.4. seprezintschemadealimentareprin LEA de110kVazonelor rurale, la care se amplaseaz staii de transformare cu dou uniti de transformatoare, n condiiile prezentate la schema din figura I.4.2.Staiile A i C sunt staii surs (fie ale centralelor electrice, fie din reeaua de FIT). Numrul de racorduri se deduce din calculul sensibilitii proteciilor.26Fig.I.4.2. Schema de 110 kV, de alimentare a reelelor de MT cnd reeaua are asigurat rezervarea de pe baza de MT din staii diferiteAB2BnCB120kV 110kVLEA110kV27LEA110kVAB20kV110kVFig. I.4.3. Schema de alimentare a unei zone n care sunt necesarestaii de transformare cu una sau dou uniti de transformare, racordate n derivaie la o magistral de 110 kVFig.I.4.4. Schem de alimentare prin LEA de 110kV a zonelor rurale, la care se amplaseaz ST cu dou uniti de transformare, staia fiind nseriat ntr-o LEA de 110kVn figura I.4.5. se prezint schema utilizat n municipiul Bucureti.Reelele de 110 kV se vor construi, pe ct posibil, etapizat, cu nscriere ntr-o schem finalstabilitpentruoperspectivde20-30ani, nsoluiicarespermitpreluarea sporului desarcin(nfunciedecreterea consumului) fr modificarea elementelor eseniale i a caracteristicilor tehnico-constructive principale ale acestora (soluii autostructurante).nfiguraI.4.6.aseprezintschema deprincipiu a unei reele derepartiiede 110kVde alimentare aunei localiti urbane, iar n figuraI.4.6.bschema de principiu de dezvoltare a aceleai reele. n figura I.4.7.a,se prezint schema de principiu i schema de dezvoltare (figura I.4.7.b) a unei reele de repartiie de 110 kV pentru alimentarea consumurilor din afara localitilor.110kVLEA110kVAB1BnC20kV2829110kVAB 110kVLES110kVFig. I.4.5.Schemareelelor electrice de 110kV utilizat n Municipiul Bucureti20kVa) schem principiu b) schem de dezvoltareFig. I.4.6. Schema unei reele electrice de repartiie de 110 kV de alimentare a uneilocaliti urbane30I.4.2. Scheme de staii de transformare de T/MTSchema staiilor de transformare ct i puterea instalat depind de funciunea ce o va ndeplini staia respectiv i anume:- de distribuie public;- de alimentare a unor consumatori concentrai;- de consum mixt, de distribuie public i consumatori concentrai.a) schema de principiub) schema de dezvoltareFig. I.4.7. Schema unei reele electrice de repartiie de 110 kV pentru alimentarea consumatorilor din afara localitilor Staie 400/110kVStaie 220/110kVStaie 400/110kVStaie 220/110kV31Oricare din staiile de mai sus poate fi nseriat n buclele de 110kV numindu-se staii de sistem; staiile pentru alimentarea unor consumatori putnd fi i de tipulracord adnc.Cuexcepiastaiilor cealimenteazconsumatori industriali concentrai, celelalte staii de transformare vor avea tensiuni secundare (6-20 sau 10-20 kV), deoarece conduc la limitarea puterii disponibile i la creterea pierderilor n transformatoare.Staiile de transformare de 110kV/MT vor avea pe partea de 110k V bare simple secionate prin cupl, n cazul n care sunt echipate cu dou transformatoare (cupla fiind prevzut cu separatoare sau/i cu ntreruptor n funcie de gradul deautomatizare solicitat).Puterea instalat ntr-o staie de transformare se va dimensiona:- n regimnormal de funcionare la puterea economic (pierderi minime raportate la energia vehiculat);- nregimdeavariesevor luanconsiderareposibilitilederezervareprin reelele de medie tensiune ce se vor ncrca pn la limita termic a lor; posibilitile de suprancrcarepestelimitaeconomicaunui transformatorncazul avariei nstaia vecin sau a celui de-al doilea transformator din aceiaistaie.Nu se recomand un numr mai mare de dou transformatoare pentru a nu complica schema staiei crend un numr mrit de puncte de posibile avarii, iar puterea instalat n fiecareunitatenu va depi 25 MVA pentru a nu mri exagerat numrul deplecri de medietensiuneprecumi curenii descurtcircuit dedimensionareaaparatajuluide MT.Ca o excepie pot fi montate uniti de transformare mai mari de 25 MVA respectiv 40i63MVAacoloundedensitile de sarcindepesc15-18 MVA/km2,nzonecu densiti constructiveinivel denlimemareiundespaiul nupermiteamplasarea celei de-a doua staii de transformare.Ca o concluzie, este de preferat soluia cu mai multe staii de transformare fa de soluia cu o singur staie cu puteri mari, instalate ntr-o unitate de transformare sau cel mult dou uniti.Pentru partea de medie tensiune a staiilor de transformare se va prefera utilizareadebaresimplesecionatencazul adouuniti detransformareprintr-o cupl longitudinal cu ntreruptor. Numrul celulelor de linii de medie tensiune se va stabili n funcie de capacitatea final a staiei n MVA i de puterea economic ce poate fi evacuat de o linie principal de seciune maxim constructiv.32Schemele electrice cu bare duble colectoare att pe partea de 110 kV ct i pe partea de medie tensiune se justific numai n cazul unor condiii de siguran, (respectiv mijloace de automatizare deosebite) solicitate de consumatori, n mod deosebit, fa de cele normale ce le pot asigura staiile descrise mai sus.Din punct de vedere constructiv staiile de transformare pe partea 110 kV vor fi de tipexterior cuaparatajul montat la nlime(carepermite circulaia personalului de deservire autorizat), instalaiile de MT, cele de comand i de protecie fiind amplasate n interior ntr-o construcie din zidrie.Soluia cu staii complet sau parial interioare pe partea de 110kV se va prefera numai n cazul marilor aglomerri urbane cnd este necesar evitarea polurii estetice i ncadrarea ntr-un mediu arhitectural definit de mprejurimi, deoarece soluia este mult mai scump i presupune dotri suplimentare n mod special pentru ventilaie.Staiiledetransformarecarealimenteaz zoneleurbanei/saururaledeconsum precumi celecarealimenteaz consummixt (industrial, casnici social cultural-edilitar)vorfistaii de110/20kVcndtensiuneadedistribuiemedievafi20kViar transformarealaaltetensiuni (6sau10kV) nfunciedereceptoare, sevafacen incinta consumatorilor industriali.Pentrustaiiledetransformaredetipindustrial (combinatesiderurgice, extracii miniere i/sau petroliere, combinate chimice etc.) care au receptoare care funcioneaz la tensiuni diferite de 0,4 kV n majoritate, raportul de transformare 110 kV/MT va fi dictat de tensiunea receptoarelor, iar staia va deservi n exclusivitate aceti consumatori.Din punct de vedere al deservirii staiilor de transformare se prefer sistemul dintr-un punct de dispecer pe o anumit zon (ora, jude ) atunci cnd este asigurat teleconducerea(comand, semnalizare, protecie, msur)staiilor princalculatoarede proces, dar ncazul ncarestaiilesunt vechi (construitelanivelul anilor 1960) se admite conducerea local prin personal de tur.Amplasamentul staiilor de transformare 110kV/MT se va alege astfel nct staia s fie n centrul de greutate energetic al zonei alimentate sau ct mai aproape de acesta.nfunciedespaiuldisponibil saudezonaconstructiv-arhitecturalsevaalege soluia custaii exterioare pepartea de 110 kV (sunt mai ieftine) sau total i/sau parial interioare(prinparial exterioarenelegndu-secnumai transformatoarelermnn exterior, aparatajul primar de110kVfiindamplasat ninterior, nconstruciedin zidrie).Schema staiilor de transformare de110kV/MT nu depinde de amplasamentul acestora sau de forma constructiv (n exterior sau n cldire). Schemele se 33stabilesc n funcie de rolul staiei, de natura consumatorilor alimentai i de nivelulde siguran solicitat de acetia.Staiiledetransformarecarealimenteazconsumul casnici teriar, denumitei staii dedistribuie public,au, deregul, oschem simpl, a crei anvergur depinde de volumul consumului alimentat, de nivelul de siguran ce trebuie asigurat i de configuraia reelelor de 110 kV.Pentru localiti mijlocii (sub 100.000 locuitori) staiile de transformare pot fi de tip racord adnc cu una sau dou uniti de transformare. Acest tip de staii este alimentat depebarelede110kValeunei staii desistemprinunasaudoulinii de110 kV, racordate prin celul cu ntreruptor la barele staiei de alimentare. ncazul uneistaii tipracordadnccuosingurunitatedetransformare, pe partea de 110 kV a staiei racord adnc, trebuiesc create bare de 110 kV, ceea ce conduce la mrirea gabaritelor staiei. La aceste staii cu o unitate de transformare, rezervarea se face prin reeaua de medie tensiune. n cazul staiilor racord adnc cu dou uniti de transformare, care se rezerveaz reciproc, nu sunt necesare bare la 110 kV.n ambele cazuri, n cazul liniilor de 110 kV de alimentare lungi, peste 10 km, se vor prevedea, n staia racord adnc, ntreruptoare pe liniile de 110 kV.Staiiletipracordadncsunt prezentatenfiguraI.4.8. ncazul staiei cudou uniti de transformare (figura I.4.8.a) aceasta este alimentat din staia surs prin dou circuite de 110 kV care pot fi dou linii de 110 kV simplu circuit sau o linie 110 kV dublu circuit. Circuitelede110kVsunt racordatelabarelestaiei desistemprincelulecu ntreruptor, pentru a se asigura comanda i protecia acestora. Staia de tip racord adnc esteechipatcu dou transformatoare 110 kV/MT de 10-25 MVA fiecare prevzutcu ntreruptoare pe ambele tensiuni, pentru asigurarea comenzii i protecieiacestora. Cu linie punctatsunt reprezentate elementele ce pot sau trebuie intercalate n nite condiii impuse de lungimea liniilor de racord (celule cu ntreruptor pe linii) sau de posibilitatea schimbrii schemei dinracordadncnstaienseriatntr-uninel de110kV(bare colectoare de 110kV secionate prin cupl cu separatoare sau cu ntreruptor).34Fig.I.4.8. Staii de transformare de 110 kV/MT tip racord adnca) cu dou uniti de transformareb) cu o unitate de transformarea) b)Bara de 110 kV a unei staii de sistemLEA 110 kV LEA 110 kV LEA 110 kV110 kVSTAIE RACORD ADNC2x (10 -25) MVA 110 kV/MT1x (10 -25) MVA 110 kV/MT35I.5. Sisteme de legare la pmnt, la joas tensiune n curent alternativSisteme de legare la pmnt sunt reglementate de standardul CEI 60364-3. Exist trei tipuri de sisteme: IT, TT i TN.Prima liter, se refer la situaia reelei de alimentare n raport cu pmntul: T legarea direct la pmnt a unui punct activ neutrul, n cazul n care acesta este accesibil sau a unui conductor de faz, n cazul n care neutrul nu este accesibil; Iizolareatuturorpriloractive fa de pmnt,sau legarea la pmnt a unui punct printr-o impedan de valoare foarte mare.A doua liter, se refer la situaia maselor electrice n raport cu pmntul: T legarea direct la pmnt a maselor instalaiei, independent de eventuala legare la pmnt a unui punct al alimentrii; Nlegareadirectamaselor lapunctul dealimentarelegat lapmnt; curent alternativ, punctul de legare lapmnt este n mod normal punctul neutru; iar n cazuri speciale, punctul de legare la pmnt poate fi un conductor de faz.Alte litere, se refer la dispunerea conductorului neutru i a conductorului de protecie n schema TN: S schem TN n care funcia de protecie este asigurat printr-un conductor PE separat de conductoarele active, legat la pmnt (n curent alternativ). C schem TN n care funciile de neutru i de protecie pot fi combinate ntr-un singur conductor (PEN).I.5.1. Sistemul IT (neutrul izolat sau legat la pmnt printr-o impedan).LiteraI:Neutrul nuestelegat lapmnt, sauesteconectat lapmnt printr-o impedan mare (o impedan de 1700 este adesea folosit).LiteraT:Prileconductoare expuse alesarcinii,sunt interconectate ilegatela priza de pmnt. Un grup de sarcini poate fi legat la pmnt n mod individual n cazul n care se afl departe de alte sarcini.36Fig. I.5.1. Sistemul ITn care :nZ- impedana neutrului legat lapmnt;sP- limitator de supratensiune.Caracteristici specifice Trecerea de la apariia unei defeciuni duble, este de obicei generat prin dispozitive de protecie a defectelor de pe o faz pe alta (ntreruptoare,sigurane) ; ncazul ncarescurtcircuitul actual nuestesuficient demarepentruaactiva protecia mpotriva defectelor de pe fiecare faz, n special n cazul n care sarcinile sunt ndeprtate, protecia ar trebui fi asigurat prin dispozitive de curent rezidual, RCD; Nu este recomandabil s se distribuie neutrul; Este obligatoriu s se instaleze un limitator de supratensiune ntre punctul de neutru al transformatorului i pmnt, ntr-o reea MT/JT. Dac neutrul nu este accesibil, limitatorul desupratensiuneesteinstalat ntreofazi pmnt.Dac supratensiunile externe ruleaz spre nchidere, transmise de ctre transformator,ctre pmnt i protejeaz reeaua de joas tensiune de o cretere de tensiune, din cauza fluctuaiei ntre nfurrile transformatorului de MT i cele ale transformatorului de JT; Un grup individual de sarcini legate la pmnt trebuie protejat de RCD.I.5.2. Sistemul TT ( neutrul legat la pmnt )Prima liter T: Neutrul este legat direct la pmnt;A doua liter T: Prile conductoare expuse, ale sarcinii sunt interconectate, fie n totalitate, sauprinintermediulunuigrup de sarcini. Fiecaregrup de interconectareeste 37Fig.I.5.2.Sistemul TTlegat la pmnt. O parte conductiv expus poate fi legat la pmnt n mod individual, dac este foarte departe de celelalte pri.Caracteristici specifice Instalaia RCD este obligatorie; Toateprileexpuseconductoareprotejatedeacelai dispozitivdeproteciear trebui s fie conectate la pmnt; Neutrul i prile expuse conductoare pot fi interconectate sau combinate; Neutrul poate sau nu poate fi distribuit.I.5.3.Sistemul TN ( prile conductoare expuse legate la neutru )Litera T: Neutrul este legat direct la pmnt.Litera N: Prile expuse conductoare ale sarcinilor sunt conectate cu conductorul de neutru.Existdoutipuri desisteme, nfunciedefaptul c: conductorul deneutrui conductorul de protecie(PE) sunt combinate sau nu:Cazul 1:Neutrul i conductoarele de protecie sunt combinate ntr-unsingur conductorPEN. Sistemul esteidentificat printr-oaIII-aliterCi senumeteTNC. Conexiunile de legare la pmnt trebuie sa fie plasate n mod egal de-a lungul lungimii conductorului PEN pentru a evita creterea potenialelor n prile conductoare expuse, n cazul n care apare un defect. Acest sistem nu trebuie s utilizeze pentru asisten cupru cu 38Fig. I.5.3.Sistemul TNCFig. I.5.4. Sistemul TNSseciuni mai mici de102mm i aluminiucuseciuni mai mici de162mm ,precumi situarea n aval de un sistem TNS.Cazul 2:Conductorul deneutrui cel deproteciesunt separai. Sistemul este identificatprintr-o a III-aliter S i se numete TNS. Conexiunile de legare la pmnt trebuiesfieplasatenmodegal de-a lungul lungimii PE, pentru a evidenia creterea potenialelor n prile conductoare expuse , n cazul n care apare un defect. Acest sistem nu trebuie s fie utilizat n amonte de un sistem TNC.Caracteristici TNC, TNSComutarea defectelor este obinut cu ajutorul unor dispozitive care ofer protecie mpotriva anomaliilor de faz (ntreruptoare,sigurane).Observaie: TNC,TNS pot fi folosite n cadrul aceleai instalaii. Sistemul TNC (4 conductoare ) nu trebuie niciodat s fie n aval de sistemul TNS (5 conductoare).39I.5.4. Recomandri pentru utilizarea sistemelor TN, TT i IT Fideredealimentaredelungimefoartemaresi rezistenesczutealeprizei de pmnt:- TN - acceptabil;- TT - recomandat;- IT nepotrivit. Fidere de alimentare de lungime foarte mare i valori mari ale rezistenei prizei de pmnt (peste 30 ohm.):- TN- nepotrivit;- TT- acceptabil;- IT- nepotrivit. Cu perturbaii frecvente electromagnetice:- TN-S- acceptabil;- TT- nepotrivit;-IT- nepotrivit. Cu receptoare cu rezistena de izolaie redus (cuptoare electrice,dispozitive de sudur, aparate de buctrie, plonjoare):- TN- acceptabil;- TT- recomandat;- IT- nepotrivit. Receptoare cu risc n serviciu i cu defeciuni frecvente ( poduri rulante, macarale, convertizoare):- TN- nepotrivit;- TT- acceptabil;- IT- nepotrivit. Dispozitive electronice,computere, PLC:- TN- acceptabil;- TT- recomandat;- IT- nepotrivit. Locuri cu necesitatea continuitii n serviciu ( sli de operaii,centre de dirijare a zborurilor ):40TabelI.6.1. Simboluri utilizate n schemele de legare la pmnt- TN- nepotrivit;- TT nepotrivit;- IT- recomandat.I.6. Scheme de legare la p mnt, la joastensiune n curent continuu ( IT, TT, TN)Schemele de legare la pmnt pot fi de trei tipuri principale: TN, TTi IT, simbolurile literare utilizate pentru notarea lor avnd semnificaii ca la schemele de c. a.Conductor neutru (N)Conductor de protecie (PE)Conductor comun deprotecie i neutru (PEN)Schema TTPunctul de legare la pmnt al conductorului activ (de ex. L-) este separat de punctul de legare la pmnt al conductorului de protec ie PE n toatinstala ia. Fig. I.6.1. Schema TT n c. cSchema ITUn conductor activ (de ex.L-) este legat la pmnt printr-o rezisten relativ mare (sau izolat), separat de punctul de legare la pmnt al conductorului de protecie.41Fig. I.6.2. Schema TT n c. cSchema TNSUn conductor activ( de exemplu L-) sau conductorul median, este legat la pmnt, separat de conductorul de protecie (PE) n ntreaga instalaie.Fig. I.6.3. Schema TNS n c. cSchema TNCFunciunea de conductor activ legat la pmnt (de exemplu L-) i cel de protecie sunt reunii ntr-un singur conductor PEL n toat instalaia.42Fig.I.6.4. Schema TNC n c. cSchema TN-C-SFunciunea de conductor activ legat la pmnt (de exemplu L-) i cea de conductor de protecie PE sunt unii ntr-un singur conductor PEL n prima parte a instalaiei.Fig. I.6.5. Schema TN-C-S n c. c43Capitolul II. Protecia reelelor electriceII.1. Funciile de baz ale aparatelor de comutaie de joas tensiuneStandardele naionale i internaionale definesc modul n care trebuie realizate circuitele instalaiilor de JT, precum i caracteristicile diferitelor aparate de comutaie.Principalele funcii ale aparatelor de comutaie sunt:- Protecia electric;- Separarea electric a unei seciuni dintr-o instalaie;- Comanda local de la distan.a. Protecia electricScopul proteciei este evitarea i limitarea consecinelor distructive sau periculoase ale supracurenilor (suprasarcin i scurtcircuit) i defectelor de izolaie, precumi separarea circuitului defect de restul instalaiei.Trebuie fcut o distincie ntre protecia :- elementelor instalaiei ( cabluri, conductoare, aparate de comutaie, etc.) ;- persoanelor i animalelor ;- echipamentelor i receptoarelor alimentate de la instalaii electrice. Protecia circuitelorProtecia circuitelor se face mpotriva suprasarcinii, n cazul supracurentului produs ntr-oinstalaie normal (fr defect) i mpotriva curenilor de scurtcircuit, datorai defectului de izolaie ntre conductoarele de faz i conductorul neutru (sau PE).Protecia n aceste cazuri este realizat de sigurane fuzibile sau ntreruptoare automate, la nivelul tabloului de distribuie la care este legat circuitul receptorului. Anumite derogri de la aceast regul sunt autorizate n standardele naionale. Protecia persoanelorProteciase face mpotriva defectelor de izolaie. n acord cu schema TT, IT i TN, protecia va fi realizat de sigurane fuzibile sau ntreruptoare automate cu dispozitive de curent diferenial rezidual i / sau monitorizarea permanent e rezistenei de izolaie ntre izolaie i pmnt. Protecia motoarelor electriceProteciasefacempotrivasupranclzirii datorate, deexemplu, unei suprasarcini ndelungate, rotorului blocat, funcionrii ntr-osingur faz, etc. Sunt utilizate relee termiceproiectatespecialastfelncts corespund caracteristicilorparticulareaferente 44motoarelor. Dac este necesar, astfel de relee pot s protejeze la suprasarcin cablul aferent circuitului motorului. Protecia la scurtcircuit este realizat fie de o siguran de tip aM fie de un ntreruptor automat fr elementul de protecie termic.b. SeparareaScopul separrii este s izoleze un circuit sau un receptor (de exemplu un motor) de restul sistemului alimentat cuenergieastfel nct spoatlucralaparteaseparatn perfect siguran.nprincipiu, toate elementele unei instalaii deJTtrebuies aib mijloacede separare. n practic, pentru a menine o continuitate optim a funcionrii, este preferat asigurarea de mijloace de separare la originea fiecrui circuit.Un dispozitiv de separare trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine:- toi poli circuitului incluzndneutrul (exceptndcazul cndneutrul este un conductor PEN) trebuie s poat fi deschii1;- trebuiesfieasigurat cumijloaceledezvorreadeschiderii, cucheie(prin intermediul unui lact) astfel nct s se evite renchiderea neautorizat, accidental;- trebuiesseconformezeunui standardrecunoscut naional sauinternaional (cum este CEI 60947-3) privind distana dintre contacte, lungimea liniei de fug, tensiunea de inere i de asemenea verificarea dac contactele dispozitivului de separare sunt realmente deschise.c. Comanda local de la distanFunciile de comand ale aparatelor de comutaie permit personalului de exploatare s modifice ncrcarea sistemului n orice moment. Acestea includ:- comanda funcional (manevrele de comutaie de rutin etc.);- comutaia de urgen;- lucrrile de ntreinere ale instalaiei.Comanda funcional se refer la toate aparatele de comutaie n condiii normale de serviciu,pentru conectarea/deconectarea unei pri a instalaiei sau a unui receptor de la sursa de energie. Comandapentrudeconectareadeurgenestedestinatsntrerupalimentarea unui circuit activ, care este sau poate s devin periculos (oc electric sau incendiu).Comandapentrudeconectarencazul lucrrilordentreineremecanicasigur oprirea unei maini i posibilitatea de a fi repornit accidental atta timp ct se desfoar lucrriledentreinere. Deconectareaestengeneral realizatlanivelul aparatului de 1 Simultaneitatea deschiderii tuturor contactelor de faz,dei nu este totdeauna obligatorie este totui insistent recomandat (din raiuni de mnie a siguranei i simplitii n funcionare). Contactul neutru se deschide dup contactele de faz i se nchide naintea acestora (CEI 60947-1).45Fig. II.2.1 Prile principale ale unui ntreruptor automatcomutaie, cu utilizarea unei zvorri de siguran corespunztoare i plasarea inscripiei de atenionare la mecanismul de acionare.II.2. ntreruptorul automatntreruptorul automat este singurul aparat de comutaie capabil s satisfac simultan toate funciile necesare ntr-o instalaie electric.n plus acesta poate s realizeze o gam larg de alte funcii, prin intermediul unor elemente auxiliare,de exemplu semnalizare (nchidere/deschidere,declanare de defect), declanare la tensiune minim, comand la distan, etc.Descrierea dispozitivuluin care: 1 Bornele circuitului de for ;2 Contactele principale i camera de stingere a arcului ;3 Dispozitivul de semnalizare ;4 Mecanismde acionare cu clichet ;5 Dispozitiv de declanare i protecie. 1. Contactele46Sunt dou seturi de contacte, cele principale i cele de rupere arc. Ele sunt conectate n paralel, cele principale fiind realizate din materiale foarte bune conductoare (materiale nobile), iar cele de rupere arc suntcontacte cu mare stabilitate termic realizate din titan.2. Camera de stingere arcDatoritcurenilormaride defect ntrerupi, arcul electric ce apare la deschiderea contactelor trebuie stins forat.Stingerea arcului electric are la baz dou metode:- ntinderea arcului prin suflajul acestuia ;- secionarea arcului cu ajutorul unor plcue din camera de stingere arc.Suflajul se poate face prin mai multe metode cum ar fi suflajul magnetic sau suflajul cu gaz inert.ntinderea arcului electric este controlat cu ajutorul unei construcii profilate, numite coarne. Suflajul magnetic este realizat cu ajutorul unei bobine ce are capetele conectate la capetele coarnelor prin care va trece un curent, atunci cnd arcul electric apare. Cmpul magnetic creat de bobin va determina asupra arcului electric o for ce va mpinge arcul electric n camera de stingere arc.Suflajul cu gaz inert se realizeaz cu ajutorul unor pompe i a unor recipiente n care se gsete gazul respectiv.Cameradestingerearcaflat n zona superioar a construcieidisjunctorului este dotat cu plcue ceramice aezate transversal, ce vor avea rolul de a seciona arcul electric alungit. Datorit efectului de electrod i a diferenei mari de temperatur dintre plcue i arc, acesta se va stinge.3. Mecanismul de zvorreAcest mecanismestebazat peresoartededeschidereacontactelor. Mecanismul trebuie s realizeze urmtoarele funcii :- laoperaiadenchidereadisjunctorului, energianmagazinattrebuiesaib valoareasamaxim. Dinacest motivoperaiadenchidereesteprecedatdearmarea mecanismului de zvorre ;- nu trebuie s permit armarea n cazul existenei unei comenzi de deschidere ;- energia nmagazinat trebuie eliberat complet ;- pentru anumite tipuri de disjunctoare mecanismul de zvorre poate fi acionat la distan.4. Releul de suprasarcin47Areroluldeacomandadeschidereacontacteloratunci cndcurentul depeteo valoare de prag prestabilit.5. Releul de scurtcircuitAre rolul de a comanda deschiderea contactelor n cazul n care curentul depete o valoare de prag numit valoare de scurtcircuit.6. Bobina de minim tensiuneAre rolul de a comanda deschiderea contactelor cnd tensiunea la borne este sub o valoare minim prestabilit.Dispozitivuldedeclanarecuprindereleulde suprasarcin,releuldescurtcircuit i bobina de minim tensiune.7. Dispozitiv de protecie curent rezidualAcest dispozitiv apare ca element separat, ce se conecteaz la disjunctor, i realizeaz protecia n cazul n care suma curenilor de pe cele trei faze nu este 0. II.2.1. Caracteristici specifice ale disjunctorului1. Tensiunea nominal de funcionare , eUReprezint tensiunea la care disjunctorul a fost proiectats funcioneze. Poate avea mai multe valori, ns modificndu-se toi ceilali parametrii.2. Curentul nominal, nIReprezint cea mai mare valoare a curentului care trece prin disjunctor, dotat cu un releutermicreglatlaoanumittemperatur, fr cadisjunctorul s declaneze sau s sufere nclziri suplimentare.3. Curentul reglat al releului de suprasarcin, thIReprezint valoarea curentului dela caredisjunctorul vadeclana ntr-untimp datorit comenzi primite de la releul de suprasarcin. Aceast valoare este reglabil funcie de curentul nominal.4. Curentul reglat al releului de scurtcircuit, mIReprezint valoarea curentului de la car disjunctorul va declana datorit comenzii primite de la releul electromagnetic.5. Capacitatea de separareCapacitatea de separare ne indic dac disjunctorul realizeaz separarea n circuit, sau nu o asigur. Capacitatea se exprim prin 2 parametrii :48- tensiunea de separare, iU,ce reprezint cea mai mare valoare a tensiunii ce poate fi aplicatntreborneledisjunctorului nregimcontinuu, pentrucareaceastamenine separarea ;- tensiuneanominaldeinere la impuls,impU, reprezint cel mai mare vrf de tensiunecepoetefiaplicatdisjunctorului pe o perioad foarte scurt,acesta meninnd separarea.6. Categorii de ntreruptoare automate i curentul nominal admisibil de scurt durat cwIExist dou categorii de aparate de comutaie de tip industrial de JT, i anume A i B conform CEI 60947-2:- aparate din categoria A, la care nu exist nici o ntrziere deliberat n aciunea dispozitivelor de declanare electromagnetic la scurtcircuit (vezi fig. II.2.2.). Acestea sunt n general ntreruptoare automate cu carcas turnat; Fig.II.2.2. ntreruptor automat categoria A- aparatedincategoriaB, pentrucare, nscopul dearealizaocoordonarecu celelalte ntreruptoare n sensul selectivitii proteciei, este posibil declanarea temporizat. Aceasta este posibil dac nivelul curentului de defect este mai sczut dect curentul nominal admisibil de scurt durat cwI,aferent ntreruptorului automat respectiv (vezi fig. II.2.3.). Acest mod de funcionare este n general utilizat n cazul ntreruptoarelor aferenteputerilor celor mai mari cucameraderuperenaer i laanumitetipuri de ntreruptoare de mare putere, cu carcas turnat.49cwIeste curentul maxim pe care ntreruptoarele automate din categoria B, pot s-l suportedinpunct devederetermici electrodinamic, uninterval detimpindicat de fabricant, fr deteriorri semnificative.Fig. II.2.3. ntreruptor automat din categoria B7. Capacitateaderupere(cuI- disjunctoareindustriale,cnI- disjunctoare casnice)Capacitatea de rupere reprezint cea mai mare valoarea curentului de defect, pe care disjunctorul l poate ntrerupe, fr a suferii defeciuni majore.8. Capacitatea de rupere de serviciu, csIReprezint cea mai mare valoare a curentului pe care disjunctorul l poate ntrerupe, fr defeciuni, i dup aceea s poat fi nchis imediat.Pentruntreruptoareautomatedetipcasniccn csI k I . Valorilecoeficientului k sunt date n CEI 60898, tabel XIV. n Europa, practica industrial utilizeaz un coeficient k de 100 %, astfel nct cu csI I .50Fig. II.2.4. Declanarea unui ntreruptor automat MasterpacNW20, n funcie de temperatur9. Caracteristice de declanareUn avantaj important al declanatoarelor electronice l constituie stabilitatea caracteristicilor, n condiii de temperatur variabil. Totui, nsui aparatul de comutaie impunelimite, astfel nct fabricanii daudeobicei untabel dedependenavalorilor maximeadmisibilepentruvalorilecurentului dedeclanarenfunciedetemperatura ambiant.10. Caracteristica de limitareReprezint graficul comparativ dintre valorile curentului de scurtcircuit fr limitare, introdus de disjunctor i valoarea curentului de scurtcircuit limitat de disjunctor.II.3. Sigurana fuzibil51Fig. II.2.5. Caracteristica de limitareSiguranele pentru limitarea curentului n reele de MT sunt n primul rnd folosite pentru a proteja transformatoare, motoare i alte sarcini. Nu este necesars listm toate avantajele care fac acest aparat att de reuit. Are pre redus i limiteaz caracteristicile, ceea ce reduce semnificativ amplitudinea actual i energiaeliberatncazulunuiscurtcircuit, acesteanumrndu-se printrecaracteristicile sale cele mai ludate. n prezent nu exist nici un alt dispozitiv rival pe pia care s se apropie de performanelesiguranei n aplicaiile din reeaua demedie tensiune (3.6 - 36 kV). Descrierea dispozitivului 1 - contacte; 2 - carcasa; 3 - corp izolator; 4 - element fuzibil; 5 - agent de stingere; 6 - dispozitiv mecanic de semnalizare.1. ContacteCapacele, asigur continuitatea circuitului fr modificarea curentului nominal sau a celui de defect ntre amontei aval.n mod tradiional, la fabricarea de produse electrice, suprafeele de acoperire aplicate care transport curent, cum ar fi capacele, au fost selectate cu scopul de a minimiza rezistenele de contact, care sunt surs principal de supranclzire.Acest lucru explic utilizarea pe scar larg de staniu i argint. Nichelul este folosit, de asemenea, dei a fost abandonat de ctre muli productori, datorit rezistenei sale de contact.Ansamblul siguranei este o excepie specific n acest domeniu. ntr-adevr, supranclzirea nu este generat de contact, ci de elementul de siguran n sine.Fig.II.3.1. Sigurana fuzibil52FamiliadecurbenfiguraII.3.2. ilustreaz contribuiacelor dourezistenede contact pn la rezistena total. Este evident c, pentru regim nominal sczut, contribuia acestor rezistene este extrem de mic. Aceast contribuie se poate dubla sau chiar s se mreasc de zece ori, fr a afecta caracteristicile termice ale ansamblului.Pentru regim nominal mai ridicat, cum ar fi cele care trebuie s fie utilizate pe mai multeinstalaii complexe, caresunt mai bineprotejatempotrivainfluenelor externe, stratul cu argint rmne un compromis excelent.Fig. II.3.2. Rezistene de contact2. Carcasa tubularn plus fa de presiune i restriciile gradului de protecie, n cazul carcasei tubulare, aceastatrebuiesfiecapabilsrezistelatrei tipuri specificedesolicitri: termice, dielectrice i mecanice..a Solicitri termicen plus fa de solicitrile n funcionarea continu la curentul NI, caz n care carcasa trebuie s fie capabil s reziste la creterea foarte rapid a temperaturii n cazul ruperii curentului 2Ii creterea de temperatur foarte lent n caz de o suflare la curentul 3I.b. Solicitri dielectriceOdat ce siguran a fost suflat, caz n care carcasa trebuie s fie capabil s reziste la tensiunea de recuperare. Aceast solicitare, care este mai puin sever, datorit dimensiunilor siguranei i perioadei de timp (un maxim de cteva ore n toate cazurile, dar cele mai extreme) n care tensiunea este aplicat, poate fi tolerat cu uurin de ctre toate materialele folosite.c. Solicitri mecaniceO siguran fuzibil trebuie sa asigure rezisten mecanic la:53- presiune intern brusc, cauzat de gazele emise n caz de ruperea a curentului 2I ;- creterelent depresiunecauzatnmomentul ncarenisipul decuartzse extinde n cazul ruperiicurentului 3I;- ocurile la care sunt expuse n timpul transportului i manipulrii.n prezent, dou tipuri de carcase sunt folosite de productori: carcase de porelan i, mai recent, fibra de sticla-armat.Porelanul ofer o excelenta rezistena termic si dielectric. Aceasta explic de ce a fost alegerea iniial a tuturor productorilor. Probleme legate de sensibilitate a materialului laocifragmentareaacesteian caz de durate prelungite de topire a curentului3Iau forat unii productori s ia n considerare alte materiale.Fibra de sticl armat cu rin, datorit proprietilor sale elastice, rezistena la oc, precum i la unde de presiune. Caracteristicile sale termice, care difer de cele din porelan, poate fi, de asemenea, exploatate i optimizate. Puterii sale dielectrice sunt mai mult dect suficiente.3. NucleulServete ca o ntindere n jurul creia elementul fuzibil este spiralat, nucleul pur i simplu sprijin siguran. Unele tipuri de siguran nu au un nucleu.Realizat din materiale ceramice sau similare, natura de baz trebuie s fie ct mai similar posibil cu agentul de rcire. Acesta este, de obicei n form cilindric i cu dungi.Deseori, este instalat n centrul su, un semnalizatorul cu srm, fiind de asemenea izolat de elementele siguranei.4. Elementul fuzibilEste n centrulansamblului siguranei. Elementele fuzibile pot cuprinde cabluri sau benzi crestate instalate n paralel sau chiar o singur band larg crestat.Firele care au fost folosite iniial, au dou dezavantaje:- acestea provoac creterea lui pU, rupnd supratensiunile;- curentul minim de rupere ,3Ieste foarte mare.Materialul preferat pentru confecionarea elementelor fuzibile este argintul. Pentru o serie de motive legate de chimie fizic, argintul asigur ruperea mai curat. Are rezistena mic, ca urmare a stabilitii sale relative chimice, face ca acesta s fie materialul ideal pentru a transporta un curent crescut fr riscul de a mbtrniri (temperatura de funcionare a unei benzi: 180 la 250 C ).5. Agentul de stingere. Nisipul de cuartz54Acesta este de obicei de nisip de cuartz, care prin topire, absoarbe un nivel ridicat de energie, dezvoltatdearcisecombincuargintpentruaformauncompusizolator. Puritatea este esenial pentru a asigura rupere de ncredere n toate zonele, astfel cum este lipsa de compui metalici i umiditate.6. Dispozitiv mecanic de semnalizareAceastaesteocomponent mecanic care indic faptul c ansamblul siguraneia suflat i este capabil s furnizeze o anumit cantitate de energie stocate ntr-un resort n scopul de a activa un dispozitiv de rupere. Siguranele cu dispozitriv de semnalizare, sunt prin urmare proiectate pentru unitile de asociere a siguranei.II.3.1. Caracteristici specificeDin punct de vedere al destinaiei,siguranele fuzibile se mpart urmtoarele tipuri:gG- indic fuzibile cu capacitatea de rupere extins pe toat gama pentru aplicaii generale;gM- indic fuzibile cu capacitatea de rupere extins pe toat gama pentru protecia motoarelor;aM - indic fuzibile cu capacitatea de rupere pe o parte a gamei pentru protecia motoarelor.Prima liter indic gama de rupere a arcului :g capacitatea de rupere extins pe toat gama;a- capacitatea de rupere pe o parte a gamei.Adoua liter indic categoria de utilizare; aceast liter definete acurateea caracteristicii timp curent, timpii i curenii convenionali, pragurile.Siguranele pot fi cu i fr semnalizator mecanic de fuziune. Siguranele ntrerup circuitul printopireacontrolataelementului fuzibil, atunci cndcurentul depeteo valoare dat, corespunztoare unei anumite durate de timp : relaia curent/timp este dat sub forma caracteristicii de protecie, specific fiecrui tip de siguran.Standardele definesc dou clase de sigurane fuzibile:- cele destinate instalaiilor casnice, fabricate sub forma elementelor de nlocuire pentru curenii nominali de pn la 100 A , tip gG n CEI 60269-1 i CEI 60269-3;- cele de uz industrial, elementul de nlocuire denumit tip gG (uz general), gM iaM (pentru circuitele motoarelor) n CEI 60269-1 i CEI 60269-2.Principalele diferene ntre siguranele casnice i cele industriale constau n tensiunea nominali valoareacurentului (carecer dimensiuni fizicemult mai mari) precumi 55caracteristicilede ntrerupereacurentului de defect.Tipul gG este des utilizat pentru proteciacircuitelor motoarelor, ceeaceesteposibil atunci cndcaracteristicilelor le permit s reziste la curentul de pornire al motorului fr a fi deteriorate.Zone de fuziune cureni convenionaliAceste sigurane realizeaz protecia la suprasarcin i scurtcircuit. Curenii convenionali de nonfuziune i fuziune sunt standardizai, aa cum se arat n tabelul II.3.1. i fig. II.3.3. Tabel II.3.1. Zona de fuziune i nonfuziune de JT de tip gG i gM( CEI 60269-1 i CEI 60269-2-1)Curentul nominal2, nI (A)Curentul de nonfuziune convenional, nfICurentul de fuziune convenional, 2ITimpul convenional,(h)A In4 nI 5 , 1nI 1 , 2 1A In16 4