revista 25

22
Numărul 25, martie 2012 Revistă de informație electrică, editată de portalul www.Portal Electric.Ro ISSN 1842 - 3558 Electricianul anului 2011 Se distribuie gratuit Info ELECTRICA

Transcript of revista 25

Page 1: revista 25

Numărul 25, martie 2012

Revistă de informație electrică, editată de

portalul www.Portal Electric.Ro

ISSN 1842 - 3558

Electricianul anului 2011

Se distribuie gratuit

InfoELECTRICA

Page 2: revista 25
Page 3: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 3

CuprinsEDiTOriAL

Noul normativ I7-2011 – modificări privind măsurătorile şi verificările instalaţiilor electrice .........................3EvEnimEnT

Electricianul Anului 2011 ..................................................................................................................................3AplicAții prActice

Echipament de acţionare electrică pentru bobinatoare de hârtie cu calculator de diametru ..............................4echipAmente de măsurAre

Sistem de monitorizare a consumului de apă la consumator .............................................................................7Relee pentru măsurarea curenţilor reziduali - RCMS ........................................................................................9iLuminAT

Influenţa lămpilor fluorescente compacte şi a LED-urilor asupra reţelei de alimentare cu energie electrică .. 11COnCurs

Test de perspicacitate in automatizări ..............................................................................................................21

colectiv redactional infoelectrica :

ion calota - redactor sef, [email protected]

dan milici - redactor Echipamente de masurare, [email protected]

stelian matei – redactor Iluminat , [email protected]

mihai peste - redactor Energetica, [email protected]

Gheorghe turcu - redactor Aplicatii practice, [email protected]

sorin morancea - redactor Electrotehnica, [email protected]

Gelu Gurguiatu – redactor Calitatea energiei, [email protected]

Gheorghe Bogdan dragos - redactor Teorie electrotehnica, [email protected]

constantin Beiu - designer, tehnoredactor, [email protected]

Conform legii, textele si materialele din aceasta revista nu pot fi reproduse sau utilizate in alte medii fara acordul autorilor. Revista poate fi multiplicata si distribuita, doar sub forma gratuita, fara modificari aduse starii initiale.Responsabilitatea corectitudinii datelor din articole revine doar autorilor acestora. Date complete despre firmele si persoanele prezentate in revista le gasiti pe http://www.PortalElectric.Ro .Cei care sunt interesati de reclama in aceasta revista sau doresc sa publice articole vor trimite mesaj redactorului sef, la adresa [email protected]

Page 4: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 4

EDiTOriAL

Noul normativ I7-2011 – modificări privind măsurătorile şi verificările instalaţiilor elec-trice

Pe 14 noiembrie 2011 a fost publicat în Monitorul Oficial nr. 802 bis noua regle-mentare tehnică „Normativ pentru proiec-tarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor electrice aferente clădirilor”, indicativ I 7—2011, aprobat cu Ordinul Ministerului Dezvoltării Regionale şi Turismului nr. 2741/1.11.2011 . Noul normativ I7 înlocuieşte şi abrogă următoarele reglementări: Normativ pen-tru proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor electrice cu tensiuni până la 1000V c.a. şi 1500V c.c., indicativ NP I7-2002; Ghid pentru instalaţii electrice cu tensiuni de până la 1000V c.a. şi 1500V c.c., indicativ GP 052-2000; Normativ privind protecţia construcţiilor împotriva trăsnetului, indicativ I20-2000.Conform Ordinului MDRT, normativul intră în vigoare la 15 zile de la publicare, deci este efectiv aplicabil începând din 29 noiembrie 2011. Noul normativ aduce reglementări şi precizări importante în privinţa instalaţiilor electrice de joasă tensiune, actualizate cu standardele europene şi noile tehnologii apărute în domeniu.De aceea Asociaţia Română a Electric-ienilor AREL vine în întâmpinarea celor interesaţi de normativul I7-2011 prin

tipărirea lui într-un format de excepţie (430 de pagini, tabele si scheme color) la editura proprie, Editura AREL.

De asemenea AREL organizează ateliere şi simpozioane în care se prezintă şi se dezbat prevederile noului normativ, cu scopul popularizării acestuia şi sprijinirii implementării reglementărilor sale.Un simpozion important va fi organizat de

AREL în cadrul expoziţiei Romcontrola 2012 organizată la Romexpo. Acesta va avea loc în data de 1 martie 2012, între orele 10-12 şi va avea ca titlu : “Noul normativ I7-2011 – modificări privind măsurătorile şi verificările instalaţiilor electrice”. Accesul la simpozion va fi liber, iar fiindcă este organizat în data de 1 martie atât doamnele dar şi domnii vor primi cadou un voucher de 25% re-ducere la cursurile de măsurători elec-trice organizate de AREL în laboratorul de practică propriu.Cu ocazia acestui simpozion va fi lansat laboratorul de practică AREL, care are deja în dotare, pentru cursurile de măsurători electrice, aparate de măsură de top şi truse demonstrative de la firma producătoare de aparate de măsură SONEL, precum şi certificarea SONEL pentru organizarea de cursuri şi demonstraţii tehnice în cadrul acestui laborator, cu formatori proprii, acreditaţi. Asociatia Română a Electricianilor AREL vă aşteaptă să-i fiţi alături la toate manifestările sale şi în anul 2012, cu speranţa relansării acestei bresle a elec-tricienilor.

Ion Calotă - preşedinte AREL

EvEnimEnTElectricianul Anului 2011

Vineri 7 octombrie 2011 a fost desemnat “Electricianul Anului 2011”.Alegerea a fost facuta in urma selectarii, din faza nationala a Concursului, a 4 fi-nalisti ce au concurat in faza finala des-fasurata in programul Forumului Anual al Electricienilor Editia 2011, organizat pe 7 octombrie in cadrul targului TIB de la Romexpo.Organizator a fost ca de obicei Asociatia Romana a Electricienilor AREL.Juriul fazei finale a concursului a fost for-mat din :-Faur Ioan, membru in Consiliu Director

AREL, responsabil cu formarea profe-sionala-Alexandru Costel, membru in Consiliu Director AREL, secretar general-Lucian Deaconu, firma HERMI, reprezentant sponsori-Marius Udriste, firma SONEL, reprezent-ant sponsoriCei 4 concurenti din faza finala au prezen-tat membrilor juriului si auditoriului din sala de conferinte lucrarile cu care s-au prezentat la Concurs si au raspuns intre-barilor acestora.In urma jurizarii a fost alcatuit urmatorul

clasament final :1. Corban Cristian - Bucuresti - 15 puncte - Trofeul “Electricianul Anului 2011”2. Necseszan Ferenc - Oradea - 13 puncte - Premiul 13. Selko Alexandru - Blaj - 6 puncte - Pre-miul 24. Badea Valentin Ioan - Bucuresti - 6 puncte - Premiul 3Departajarea intre premiile 2 si 3 a fost facuta cu ajutorul clasamentului facut de concurenti.

Page 5: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 5

Acţionarea optimală a bobinatoarelor cu tracţiune centrală se poate efectua numai în condiţiile în care diametrul bobinei este cunoscut în fiecare moment. De diametrul momentan (d) depinde atât turaţia la ax (n) cât şi cuplul necesar la axul acestuia (M), pentru a menţine tensionarea hârtiei (F) la valoarea prescrisă, oricare ar fi viteza va materialului.

Diametrul bobinei variază între diametrul minim d0 şi cel maxim dmax. Diametrul real poate fi măsurat sau cal-culat. Măsurarea diametrului poate fi efectuată de exemplu cu un senzor de distanţă ultrasonic sau prin contact, cu un potenţiometru sau encoder absolut, cu pârghie. Avantajele măsurării diametrului rezidă în corectitudinea datelor, indiferent de problemele care pot apare datorită:întreruperilor de alimentare (blackouts) care pot duce, pentru sistemul de calcul, la pierderea datelor memorate, ruperii hîrtiei şi netransmiterii la computer a diametrului real,erorilor induse de operator.Ca dezavantaje, se pot menţiona în primul rând dificultăţile de montare şi de utilizare în condiţii ergonomice normale, dar şi cos-tul suplimentar.De aceea, sistemul proiectat şi realizat de LUCA Electric a folosit un calculator de diametru.Formulele importante pentru calculul sis-temelor de bobinare sunt următoarele:Cuplul maxim:Mmax = Fmax * dmax / 2Turaţia maximă:nmax = vmax / (π * d0)Puterea acţionării:PN = Fmax * vmax = 2 * π * nmax * Mmax Reglarea ternsionării hârtiei se face cu aju-

torul balerinului, a cărui forţă este dată de un cilindru pneumatic acţionat de o valvă proporţională.În figura alăturată este reprezentat bobina-torul central şi elementele specifice siste-mului de reglare.

La un moment dat, diametrul este dat de formula:d = d0 + NR * 2 * Δunde:d0 = diametrul minim (diametrul rolei fără hârtie)Δ = grosimea hârtieiNR = numărul de rotaţii efectuat de rolator începând de la pornirea cu d0.Această formulă a stat la baza proiectării calculatorului de diametru pe un sistem servo tip LENZE 9300-ES. Blocul MC-TRL are una din ieşiri PHI-ACT - poziţia incrementală a rotorului motorului, care poate fi integrată prin blocul funcţional PHINT1 până la 3200 de rotaţii ale axului motor.

PHI-ACT: 1 rotaţie motor = 65536 incremenţi.PHINT1 numără până la 32000 rotaţii mo-tor, adică 2 097 152 000 incremenţi.Convertorul CONVPHPH1 poate trans-forma valoarea de intrare printr-o operaţie de tip IN * a / b.Am folosit această funcţie pentru a scala turaţia motorului cu raportul de transfor-mare al reductorului dintre axul motorului şi axul bobinatorului. În acest caz, i = 1 / 3.DIGIN4 = H aduce diametrul calculat la

valoarea iniţială (d0).CONVPHPH1: C472/7 = 1%, C472/8 = 196.61%,deoarece: există un raport de transmisie ax motor - ax rolă = 90 / 30 = 3(1 rotaţie ax rolă = 3 rotaţii ax motor)=> 1 rotaţie ax rolă = 65536 * 3 = 196608 inc. În convertorul PH-PH s-a considerat raportul de 1 / 196.61 pentru ca 1 rotaţie ax rolă să producă 1000 incremenţi.Transformarea increment - valoare analogică este efectuată de blocul CON-VPHA1:

Conversia are loc după formula: CONVPHA1-OUT [%] = CONVPHA1-IN [inc] * 100 / (214 * 2x), x = C1000Ex: Pentru x = 12 (212 = 4096), şi 1000 de rotaţii efectuate la ax, rezultă o valoare analogică la ieşirea convertorului:OUT [%] = 106 * 102 / (16384 * 4096) = 108 / 67108864 = 1.490% (149mm gro-simea stratului, pe rază, la 1000 de rotaţii efectuate), care va fi ajustată printr-o con-versie analogică (CONV1) la diferite val-ori ale grosimii hârtiei (corecţii).149mm = 1000 straturi de hârtie, dacă gro-simea hârtiei este de 0.149mm.

AplicAții prActice

Echipament de acţionare electrică pentru bobinatoare de hârtie cu calculator de diametru

Page 6: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 6

Valorile C940, C941 vor fi alese astfel încât C940 să reprezinte grosimea hârtiei dată în microni * 10.700 / 745 = hârtie de 70µm.Rezultatul conversiei trebuie să fie egal cu diferenţa faţă de diametrul minim (d0), astfel scalată încât 100mm = 1% (valoare analogică).

Valorile C940, C941 vor fi alese astfel încât C940 să reprezinte grosimea hârtiei dată în microni * 10.700 / 745 = hârtie de 70µm.Rezultatul conversiei trebuie să fie egal cu diferenţa faţă de diametrul minim (d0), astfel scalată încât 100mm = 1% (valoare analogică).

Valoarea rezultată din CONV1, însumată cu d0 (dat prin C472/2 cu acceaşi scală: 100mm = 1%), ADD1-OUT, reprezintă diametrul calculat al rolei d.

Corecţia calculului diametrului se poate efectua, de exemplu prin adăugarea unei variabile pe intrarea nr. 3 a suma-torului ADD1, care, în lipsa unei a 3-a intrări analogice pe acest tip de servo-controllere, poate proveni de la blocul motopotenţiometru MPOT1.Atenţie! IN3 în ADD1 este inversată, ast-fel încât, pentru sumarea unei valori pe in-trarea IN3, aceasta trebuie să fie negativă.

Deoarece valorile de corecţie sunt relativ mici (5% reprezintă 500mm diametru), pentru o corecţie fină, Tir şi Tif au valori mari (750 - 1000s).Rezultatul sumării în ADD1 va fi utilizat pentru:a. determinarea turaţiei rolei (n = v / d*π), unde v = viteza liniei, care va fi scalată cu π din AIN2 gain (C027/2 = 100%).b. varierea cuplului motorului cu diamet-ru rolei (M ~ d).Cuplul trebuie să atingă valoarea y100 la dmax.Dacă dmax = 1270 mm (valoarea analogică din servocontroller este de 12.7%), atunci factorul de conversie va fi de: 787 /100.(C0945 = 787 şi C0946 = 100).

Valoarea analogică a diametrului este multiplicată cu 7.87 pentru ca, la cap de scală, să se ajungă la 100% pentru MSET. Această setare poate fi modificată în funcţie de tensionarea cerută pentru hârtie. Pentru ajustarea caracteristicii cuplu - di-

ametru, a fost adăugat blocul de procesare curbe CURVE1. Poate fi reglată valoarea cuplului la dia-metru minim (y0 = C960) şi reducerea cuplului cu diametrul (y100 = C964).Valorile testate au fost:

y0 = 5%, y100 = 84 - 90%.Potenţiometrul balerinului se conectează la intrarea analogică AIN1, din care ajun-ge în controllerul de proces ca intrare pen-tru valoarea reală.

Valoarea prescrisă pentru poziţia baleri-nului (15% - determinată din măsurarea tensiunii pe AIN1 la poziţia de mijloc şi amplificate de 2 ori: C027/1 = 199.99%) este alocată prin C472/4.

Page 7: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 7

Regulatorul a fost configurat în varianta adaptivă, după valoarea erorii ε = SET - ACT.Datele de intrare sunt: Vp1 = C222 Vp2 = C325 Vp2 = C326 s0 = C328 s1 = C327

Amplificarea mare este necesară pentru ca sistemul să răspundă dinamic (pornire, oprire), iar amplificarea mică (0.5) pentru stabilitate la role de diametre mari.Ieşirea bipolară a regulatorului se aplică aditiv peste valoarea calculată a turaţiei, în blocul NSET.Pentru acordarea regulatorului în funcţie de inerţia sistemului (greutatea specifică a hârtiei şi rola de diametru mare - la frânare), pot fi modificaţi următorii para-metri:Amplificarea Vp1 (C0222) = 2 ... 5*Timpul de integrare (C0223) = 5000 - 15000s*Amplificarea adaptivă (C0325) = 0.5 ... 0.8*Amplificarea adaptivă (C0326) = 0.5 ... 0.7*Domeniile adaptate C0328 = 2% şi C0239 = 7 - 10%

Influenţa regulatorului (C0472/4) = 5 ... 10%Alocarea valorilor fixe (prescrieri) este următoarea:Poziţia balerinului C472/1 = 15%Diametrul iniţial C472/2 = 0.90% = 0.09mInfluenţa regulatorului balerinuluiC472/4 = 5% din n actScalare convertor PH-PH pentru 1000 inc / rotaţie axC472/7 = 1%C472/8 = 196.61%Grosimea hârtiei C940 = 700 [/10 um]se ajustează C941, astfel încât valoarea grosimii hârtiei să fie dată direct în mi-croni (C941 = 745).Cuplul la diametrul minim:C961 = 5%Reducerea de cuplu cu creşterea dia-metrului:C964 = 84%Adaptarea la viteza liniei (dată analogic, pe intrarea AIN2):C0027/2 = 100%.

Toate aceste setări au fost introduse în meniul utilizator (USER-MENU):

Bibliografie:1. LENZE Antriebstechnik G.m.b.H. - Eiführung in Wickeltechnik, AN 200-2-12. LENZE Antriebstechnik G.m.b.H. - Tänzergeregelte Zentrumswickler, AN 19-1-2 3. LENZE Antriebstechnik G.m.b.H. - Servocontrollere seria 9300-ES - Manual de Utilizare4. LENZE Antriebstechnik G.m.b.H. - In-vertoare seria 9300-EV - Manual de Uti-lizare

# parametrul codul / parametrul

Valoarea setată / afişată

1 Afişare diametru calculat

C051 ex.: 2.5 % = 250mm

2 Diametrul minim d0

C472/2 0.90 % = 90mm

3 Cuplul maxim (la dmax)

C964 84 % Mmax

4 Grosimea hârtiei (xxx = xxx/10 µm)

C940 700 = 70µm

5 Poziţia relativă a balerinului

C472/1 15 %

6 Cuplul minim (la d0)

C961 5.00%

7 Amplificarea Vp1 (regim dinamic)

C222 2 - 3

8 Amplificarea Vp2

C325 0.8

9 Amplificarea Vp3 (regim staţionar)

C326 0.5

10 Salvare setări C003 1 = salvează setările curente

Dr. ing. Dan Mihai LUCA

Page 8: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 8

1.schema standului experimentalÎn figura 1 este prezentată schema standului experimental care conţine contorul cu turbină conectat la reţeaua publică de apă, prin inter-mediul furtunurilor de alimentare, evacuare şi a robinetului de trecere. Pe roata motoare a apometrului este prevăzut un magnet, iar în aprop-ierea acestuia un senzor magnetic Hall A1301EUA-T. Cei 3 pini ai senzorului sunt conectaţi la placa de achiziţie NI USB6008, iar placa de achiziţie este conectată prin in-termediul unui port USB la PC. Se monitorizează consumul şi debitul instantaneu.

Fig. 1. Schema standului experimen-tal

Fig. 2. Conectarea apometrului la reţeaua publică de apă

2. descrierea senzorului integrat utilizatA1301 este un senzor integrat, lini-ar, cu efect Hall, optimizat pentru a oferi cu acurateţe o tensiune de ieşire proporţională cu câmpul magnetic măsurat. Sensibilitatea acestui sen-zor este de 2,5mV/G. Circuitul integrat include un element senzitiv Hall, un amplifi-cator liniar şi un bloc de ieşire reali-zat în tehnologie CMOS. Integrarea elementului sensibil şi a amplificato-rului pe un singur chip reduc multe din problemele asociate în mod nor-mal cu nivelul scăzut de tensiune obţinut la ieşirea senzorului. Precizia mare la ieşire este obţinută prin am-plificarea internă şi prin echilibrarea abaterilor tensiunii de ieşire a el-ementului sensibil, ajustări făcute pe durata procesului de fabricaţie.

Fig. 3. a) varianta constructivă SOT23W cu 3 pini (sufix LH); b) varianta constructivă SIP cu 3 pini (sufix UA)

Fig. 4. Schema bloc funcţională

caracteristici:• zgomot redus de ieşire;• tensiune alimentare: 4,5 ÷ 6V;• dispozitiv semiconductor fiabil;• ajustări făcute la sfârşitul pro-

cesului de fabricare pentru performanţă optimă.

echipAmente de măsurAreSistem de monitorizare a consumului de apă la con-

sumator

Page 9: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 9

3. descrierea sistemului de achiziţieUSB6008/6009 este o placă de achiziţie cu 8 canale cu intrări analogice (AI), 2 canale cu ieşiri analogice (AO), 12 canale cu intrări/ieşiri digitale, si un contor de 32 de biţi, cu o interfaţă USB de mare viteză (fig. 5).

Tabelul 1. Diferenţele dintre USB 6008 si USB 6009

Următoarea diagramă generală prezintă principalele componente funcţionale ale USB 6008/6009

Fig. 5. Schema bloc a dispozitivului

4. descrierea instrumentului virtual

Instrumentul virtual a fost realizat în LabVIEW 8.6. Panoul frontal al instru-mentului virtual este prezentat în figura 6. şi conţine în colţul stânga sus o zona destinată configurării portului analogic de achiziţie a semnalului provenit de la senzor. Se vor selecta aici: codul portului de intrare şi valorile minimă şi maximă a semnalului provenit de la senzor. Sub această zonă se va selecta rata de citire a portului analogic. Afişarea debitului instantaneu, al consumului şi evaluarea numărului de impulsuri provenit de la

senzor constituie indicatoarele din zona centrală a instrumentului virtual. In zona centrală jos este butonul STOP ce opreşte funcţionarea instrumentului virtual. Par-tea dreaptă a panoului frontal este ocupată de graficul obţinut în urma achiziţionării semnalului provenit de la senzorul inte-grat. Graficul permite depanarea uşoară a programului şi dă indicaţii cu privire la poziţionarea optimă a senzorului în zona axului rorativ al contorului.

Fig. 6. Panoul frontal al instrumentului virtual

La lansarea aplicaţiei se iniţializează variabila număr rotaţii. Un ciclu al buclei WHILE rulează o procedură de achiziţie ce durează două secunde, perioadă în care se numără impulsurile oţinute şi frecvenţa medie a acestora. Procedura de achiziţie constă în deschiderea portului analogic de achiziţie, realizarea achiziţiei propriuzise cu rata de citire prescrisă şi închiderea portului. Datele sunt salvate într-un fişier text pentru a evita pierderea de informaţii în cazul unor avarii la nivelul instrumen-tului virtual.Semnalul achiziţionat este apoi procesat. Se calculează numărul de impulsuri din acest interval, număr care se adaugă la suma impulsurilor de până în acel mo-ment şi se evaluează şi frecvenţa medie a acestor impulsuri în intervalul de măsură.Pentru a afişa valorile măsurării se realizează o ponderare a valorilor evalu-ate astfel:

• Numărul de impulsuri înregistrat de la lansarea programului se împarte cu valoarea 380000 (numărul de rotaţii pe metrul cub de fluid ce străbate secţiunea conductei) şi se afişează valoarea

consumată;• Frecvenţa impulsurilor se converteşte

în unităţi de debit şi se afişează această valoare.

Ciclul se repetă până la apăsarea butonu-lui STOP şi oprirea aplicaţiei.În figura 7. sunt prezentate capturi de ec-ran ale instrumentului virtual pe perioada experimentării performanţelor sistemului realizat, în ordine descrescătoare a deb-itului înregistrat. Se observă capacitatea sistemului de a identifica impulsurile provenite de la senzorul Hall integrat chi-ar dacă forma acestora este mult diferită de a impulsurilor dreptunghiulare.

Fig. 7. Datele experimentale obţinute la diverse valori ale debitului

În urma determinărilor realizate s-a pus în evidentă capacitatea sistemului realizat de a măsura consumul de fluid cu aceeşi pre-cizie cu care o face şi contorul mecanic ataşat sistemului de măsură clasic indifer-ent de debit.Debitul înregistrat are însă precizii difer-ite în funcţie de valoarea acestuia. Pentru debite foarte mici precizia este scăzută. Această precizie creşte la debite mari. Pentru debitul maxim înregistra se obţine o eroare maximă de 0,5%.

Valoarea medie a erorii obţinute în urma determinărilor realizate este de 3%, su-ficient de bună dacă luăm în considerare că este folosit un instrument banal. Siste-mul a fost testat pentru temperaturi difer-ite ale fluidului monitorizat, temperatura neinfluenţând precizia de determinare a valorilor indicate.

Caracteristici USB-6008 USB-6009

Rezoluţie AI

12 biţi intrare diferenţială

11 biţi cu o referinţă

14 biţi intrare renţială

13 biţi cu o referinţă

Rata maximă de eşantionare 10 kS/s 48 kS/s

Configuraţia DIO

Colector în gol

Colector în gol sau push-pull

Page 10: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 10

5. concluziiPrincipalele concluzii desprinse în urma procesării datelor preluate în timpul determinărilor experimentale sunt:

• Precizia de determinare a consumu-lui folosind instrumentul virtual este identică cu cea a aparatului mecanic indiferent de cantitatea de fluid ce traversează secţiunea conductei;• Precizia medie de determinare a

debitului are valoare acceptabilă dacă ţinem cont că instrumentul este unul comun. Pentru debite mari precizia este determinată cu mare precizie dar pentru debite sub 0,8 l/minut este inacceptabil de mare şi variază în limite mari;• Sistemul propus permite citirea la

distanţă şi automată a parametrilor măsuraţi;• Avantajul utilizării instrumentului

virtual faţă de un circuit numeric de numărare este acela al posibilităţii de identificare al impulsurilor indiferent de forma acestora şi de panta de variaţie a semnalului ce-l formează;• Utilizarea instrumentului virtual

aduce avantajul adaptării uşoare a el-ementului indicator la caracteristicile contotului mecanic utilizat prin sim-pla modificare a constantelor necesare calculării valorilor indicate;• Sistemul de măsură nu necesită sis-

teme de calcul performante iar rularea programului se poate face in back-ground pe computere folosite curent în locuinţe sau birouri fără a consuma resursele sistemului de calcul;• Sistemul permite etalonarea, veri-

ficarea sau calibrarea uşoară a unor instrumente de măsură sau studierea sistemelor de măsură şi monitorizare în cadrul unor activităţi didactice;• Costurile adaptării contoarelor cla-

sice prin includerea senzorului în inte-rior sunt foarte mici în comparaţie cu avantajele unei măsurări automate;

• Modificarea instrumentului de măsură nu influenţează funcţionarea acestuia şi nici precizia determinărilor;• Sistemul realizat permite evaluarea

consumurilor orare, realizarea unui management al consumurilor, analiza

nevoilor şi a diagramei consumurilor.Sistemul de măsură realizat poate fi dez-voltat ulterior prin:

• Implementarea unor algoritmi soft-ware complecşi de creştere a preciziei de determinare a debitului instantaneu;• Includerea unor instrumente de

evaluare a debitului mediu pe diverse perioade;• Includerea unor instrumente de eval-

uare a consumului pe diverse perioade de timp selectabile de utilizator;• Realizarea unui instrument virtual

vizibil pe Internet care să asigure citirea valorilor din orice punct de pe glob;• Sistemul permite realizarea unei

tarifări diferenţiate în funcţie de inter-valul orar, debitul instantaneu sau con-sumul zilnic;• Sistemul permite identificarea

unor consumuri nepermise de la reţea (spălarea maşinii, udatul culturilor, etc.) puse în evidenţă de debitul mare pentru o durată mare de timp.

Daniel Clipa, Larisa Rusu, L. Dan Milici

Relee pentru măsurarea curenţilor reziduali - RCMS

Pentru instalaţiile electrice alimentate dintr-un sistem de tensiune cu neutrul tratat, monitorizarea şi localizarea defect-elor de izolaţie poate fi uşor implementată cu ajutorul dispozitivelor BENDER, lider în domeniu în întreaga lume. Produsele care măsoară curenţi de de-fect, reziduali sau de sarcină din nomen-clatorul BENDER sunt RCMxxx – relee de monitorizare a curenţilor reziduali şi RCMSxxx- sisteme de monitorizare şi lo-calizare curenţi reziduali. Consecvenţi cu strategia adoptata încă de la înfiinţarea firmei, cu peste 60 ani în urmă, dispozitivele RCM si RCMS nu declanşează la o valoare de prag, ci măsoară şi afişează continuu valoarea curenţilor monitorizaţi cu posibilitatea alegerii a două trepte la care se face alar-marea personalului autorizat, sau, sunt transmise comenzi pe două ieşiri de con-tacte. În conformitate cu reglementările internaţionale, şi anticipând aceste cerinţe, BENDER a dezvoltat produse

capabile să măsoare atât curenţi de tip A, cât şi curenţi de tip B pe baza principiilor prezentate în continuare.

Metoda de măsurare utilizată la RCMS suportă măsurarea true r.m.s. (TRMS) până la 2000 Hz la un factor de vârf până la 10 A = 4, până la 20 A = 2 R.M.S. şi True R.M.S. – valoarea eficace în tehnica de măsurare

• Valoarea eficace (r.m.s. value) a unei

tensiuni alternative poate fi determinată corect numai din putere. • Multe relee de măsură determină

valoarea r.m.s. măsurând tensiunea de vârf şi calculând cu factorul de vârf pentru tensiuni sinusoidale; aceasta înseamnă că valoarea eficace (r.m.s value) calculată de relee de măsură de acest tip sunt corecte numai la tensiuni sinusoidale • Releele de măsură de precizie cum

sunt RCMS, care sunt capabile sa cal-culeze corect valoarea eficace a oricărei forme de undă, sunt denumite True r.m.s.

conceptul rcms – mai multe opţiuni de monitorizare

Page 11: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 11

dAte principAle cOmpOnentA sistemelor multi-canal rcms460/490 de monitorizare a curentului rezidual pentru curenţi al-ternativi, pulsatori şi universali

monitorizarea• curenţilor reziduali (de defect)• curenţilor de sarcină• curentului neutral sau pământare(PE)• Sensibilitatea poate fi selectată pen-

tru curent alternativ, pulsator sau uni-versal• Măsurarea valorii eficace(r.m.s) sub

2 kHz• Perioada maximă de scanare 180 ms

pentru 1080 circuite de ieşire• Gama variabila de frecvenţe pen-

tru protecţia persoanelor precum şi a locaţiei contra incendiilor• Afişarea timpului şi datei la memo-

rare • Disponibilitate crescută a instalaţiei

tehnologice• Optimizarea serviciilor• Reducerea semnificativă a costurilor• Administrare centralizată via LAN• Documentarea electronică a

instalaţieiinformarea centralizată din orice loc de pe glob – prin converterul pentru protocol Ftc470Xet

sisteme monitorizate sisteme tn/ttCurenţi reziduali Senzor universal de curent 0...2000 Hz (tip

B - IEC 60755)c.a. + c.c. pulsator 42...2000 Hz (tip A -

IEC 60755)Clasificare conform

IEC 60755Tip B cu transformatoare curent seriile W...

ABTip A cu transformatoare curent seriile

W..., WR..., WS…Log memory Până la 300 înregistrări cu afişare: timp/

data, valori min/maxNr. canale de măsură 12 pe dispozitiv (1080 în sistem)

Gama de măsură 0...30 A transformator tip A 0...20 A transformator tip B

factor valoare de vârf până la 10 A = 4, până la 20 A = 2

Valoare de răspuns IDn2 6 mA...20 A (tip A), 10 mA...10 A (tip B) Valoare de răspuns IDn1 10...100 % IDn2 min. 5 mA

Gama afişată 3 mA...30 A Contacte RCM460-D/-L 2 contacte comutator programabile pentru

alarma principală, prealarmă,eroare sistem;

Contacte RCM490-D/-L 2 contacte comutator programabile pentru alarma principală, prealarmă,

eroare sistem; 1 x contact ND pentru fiecare canal

Timp de măsurare 180 ms (1 x Idn), 30 ms (5 x Idn)Tensiuni de alimentare RCMS460x-1: DC 16...94

V AC 42...460 Hz 16...72 V RCMS460x-2: DC 70…276 V AC

42...460 Hz 70...276 V

Dispozitiv RCMS460-D RCMS460-L RCMS490-D RCMS490-L

Valoare de răspuns tip B

Tip A

10 mA ...10 A6 mA...20 A

Display grafic iluminat

X -- X --

7 segmente display / LED

bargraph-- X -- X

Funcţie parame-trizare

X -- X --

Afişare cod eroare

X X X X

Plaja de adrese 1...90 1...90 1...90 1...90Ceas intern X -- X --

Contact comun de alarmă 2 x 1 changeover -- 2 x 1 chan-

geover --Contacte co-

mune de alarmă pe dispozitiv

2 x 1 changeover

Contact de alarmă pe canal -- -- 12 x 1 ND

CARCASA XM460 XM490Istoric date memorate

X -- X --

Date logare 12 -- 12 --Funcţie PreSet X -- X --

Funcţie Master/Slave

X -- X --

Analiză armonici IDn

X -- X --

Page 12: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 12

• Afişarea datelor BMS prin browser Web standard• Parametrizare uşoară şi rapidă a sis-

temului BENDER de la punct central• Afişarea indicaţiilor status de

curenţi, semnale de alarmă şi valori măsurate• Informaţii detaliate la vedere • Prezentarea istoriei evenimentelor • Useful data logging function • Interfata -OPC pentru comunicaţie

cu sisteme nivel inalt • Instalare şi utilizare uşoară • Notificare e-mail în caz de alarmă

sau defect de sistem• Diagnoza si maintenanţă la distantă

prin LAN, WAN sau Internet • Independenta de hardware PC şi sis-

temul de operare• Disponibil şi MODBUS + PROFI-

BUS

cum funcţionează rcms460-d şi rc-ms460-l ?

eXemple de AplicAŢiiMonitorizarea unui sistem de alimentare cu până la 12 circuite de plecare

• RCMS460-D • Alocarea la circuitele consumato-

rilor de transformatoare de măsură de curent corespunzătoare Tip A: W..., WR..., WS... ; Tip B: W...AB• Informare şi afişare centrală cu LCD• Fără magistrală de comunicaţie• O unitate sursă de alimentare AN420

la fiecare 6 transformatoare W...AB

monitorizarea centralizată de la distanţă a unui sistem de alimentare cu până la 1080 circuite de plecare

• Alocarea la circuitele consumato-rilor de transformtoare de măsură de curent corespunzatoare :Tip A: W..., WR..., WS... ; Tip B: W...AB• RCMS460-D Informare şi afişare

centrală cu LCD• RCMS460-L• afişare locală de alarmă cu LED şi

display cu 7-segmente pentru adrese• Dispozitivele –D si –L pot fi combi-

nate• Comunicaţii prin bus BMS

monitorizarea centralizată de la distanţă a unui sistem cu dublă alimen-tare cu până la 1080 circuite de plecare

Desigur, gama de aplicaţii este foarte largă, iar posibilităţile de localizare ale eventualului defect rezultă din modul în care sunt distribuite cele până la 1080 puncte de evaluare. Cum, o ast-fel de capacitate este rar utilizată inte-gral, dispozitivele BENDER permit ca aceste puncte de evaluare să măsoare şi curenţi de sarcină, atât de c.a. cât şi în c.c. Comunicaţia serială şi transmiterea la distanţă inclusiv prin internet, asigură dispecerizarea instalaţiilor de la distanţă.Trebuie remarcată facilitatea deosebită de măsurare şi afişare de armonici ale curentului măsurat, ceea ce permite o mai bună dimensionare a circuitelor, estima-rea emisiei electromagnetice şi implicit, luarea măsurilor adecvate.Documentaţia despre produsele Bender şi aplicaţii ale lor este disponibilă pe www.bender.ro

iLuminATInfluenţa lămpilor fluorescente compacte şi a LED-urilor asupra reţelei de alimentare cu

energie electrică

1. introducereModernizarea sistemelor de iluminat elec-tric prin implementarea largă a lămpilor moderne cu descărcări în vapori metalici sau utilizând LED-uri, alimentate prin

intermediul unor circuite electronice, în locul lămpilor cu incandescenţă sau a lămpilor cu descărcări în vapori metalici cu balast electromagnetic, a determinat creşterea importantă a surselor potenţiale

de perturbaţii electromagnetice sub formă de armonice. Deşi LFC-urile şi LED-urile au puteri unitare relativ reduse, prin numărul mare de lămpi conectate în reţeaua de joasă tensiune este posibilă re-

Page 13: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 13

ducerea calităţi energiei electrice furnizată utilizatorilor finali conectaţi în reţea. Specialiştii de la ICPE SA, UPB-CCEPM şi SCEI SRL au realizat nişte studii priv-ind influenţa sistemelor moderne de ilumi-nat (LFC şi LED) asupra reţeleor de joasă tensiune a căror rezultate sunt prezentate în cele ce urmează, oferind totodată şi soluţii viabile pentru îmbunătăţirea cara-cteristicilor tehnice cu privire la THD, factor de putere, formă de undă şi puterea absorbită. Pentru a limita perturbaţiile armonice care ar putea afecta calitatea energiei electrice în reţelele de joasă tensiune, este admisă conectarea directă a LFC-urilor numai pentru puteri unitare reduse (sub 24 W). Pentru puteri mai mari, LFC-urile trebuie să fie prevăzute cu circuite elec-tronice care să asigure un factor total de distorsiune redus (sub 10%) şi, în mod corespunzător, un factor de putere ridicat (peste 0,9). Se menţionează că LED-urile au factorul de putere mai mare de 0,95 şi THD-ul mai mic de 10% ceea ce face ca aceste surse de lumină să poată fi utilizate şi în sistemele de iluminat general pentru interior sau pentru iluminatul public fără a aduce prejudicii reţelelor de alimentare de joasă tensiune atât din punct de vedere al pierderilor cat şi a cheltuielilor utiliza-torilor. 2.influenţa lămpilor fluorescente com-pacte asupra reţelei de joasă tensiuneÎn cazul lămpilor cu descărcare în vapori metalici de joasă presiune (aşa numitele lămpi fluorescente compacte LFC), de putere redusă (sub 24 W), se consideră că efectul curentului electric puternic defor-mat asupra tensiunii reţelei electrice, în punctul de conectare, conduce la o distor-siune în limite acceptate de standardele în vigoare. Pentru puteri mai mari, lămpile trebuie să fie conectate prin intermediul unui balast electronic care include un cir-cuit pentru controlul factorului total de distorsiune şi în consecinţă a factorului de putere.Lămpile fluorescente compacte determină, în cazul general, o curbă fundamentală a curentului electric absorbit în fază cu tensiunea aplicată (considerată practic sinusoidală).În aceste condiţii, valoarea factorului de putere este determinată practic numai de

conţinutul de armonice din curba curentu-lui electric absorbit de lampă. Circulaţia curenţilor armonici în reţeaua electrică de alimentare determină im-portante pierderi care conduc la reduc-erea eficienţei energetice a sistemului de alimentare cu energie electrică dar şi reducerea nivelului de calitate a energie electrice la bornele lămpilor electrice din zonă. În acest sens trebuie anali-zat cu atenţie efectul circulaţiei de ar-monice în reţeaua electrică de alimentare şi adoptarea de decizii privind utilizarea de circuite PFC (Power Factor Correc-tor) pentru îmbunătăţirea caracteristicilor privind compatibilitatea electromagnetică a lămpilor fluorecente.Efectele poluării armonice asupra siste-mului de alimentare cu energie electrică a sistemului de iluminat se referă în prin-cipal la:• pierderi suplimentare datorită circulaţiei curenţilor armonici, care determină creşterea consumurilor proprii tehno-logice, reducerea randamentului maşinilor electrice, solicitări suplimentare ale bat-eriilor de condensatoare etc.;• solicitări suplimentare ale izolaţiilor de-terminate de nivelul tensiunilor armonice din reţea (valorile tensiunilor depind de amplitudinea şi faza curenţilor armonici injectaţi de diverse surse, precum şi de existenţa fenomenelor de rezonanţă).Analiza fenomenelor caracteristice funcţionării sistemului energetic în regim periodic nesinusoidal se face în ipoteza unor reţele de alimentare trifazate, echili-brate şi simetrice.Ţinându-se seama de numarul mare de lămpi fluorescente compacte de circa 2 - 3 miliarde aflate în exploatare (numai în SUA erau în 2007 circa 300 milioane), este foarte important ca forma curbei curentu-lui electric absorbit de aceste lămpi sa fie în limite admise de Directivele europene, mai ales pentru armonicele de rang 3, 5, 7, 9, 11. Depăşirea acestor limite pen-tru aceste armonice, mai ales pentru ar-monica de rang 3, poate duce în final la pierderi importante în reţeaua electrică şi totodată o deformare a formei curbei tensiunii din reţea, ceea ce poate afecta buna funcţionare a motoarelor, aparate-lor electrocasnice, instalaţiilor electrice, aparatelor de măsurare şi control aflate în

exploatare.Producerea energiei electrice este însoţită de importante efecte asupra mediului am-biant, energie nucleara poate antrena peri-cole pentru oameni, energia hidro necesită intervenţii majore în mediu ambiant iar energia bazată pe baza de carbune este costisitoare şi nonecologică. Obţinerea energie din radiaţie solară sau vânt este deosebit de scumpă. În acest sens, econo-mia de energie este cea mai ieftină şi cea mai curată sursă de energie. Masura de reproiectare a LFC în sen-sul îmbunătăţirii unor parametri tehnici pentru a realiza caracteristici tehnice şi economice superiaore este în consens cu preocupările actuale de reducere a ener-giei utilizate, într-un mod inteligent, fără a afecta nivelul de confort.In domeniul proiectarii ecologice a pro-duselor consumatoare de energie a apa-rut în cursul anului 2005 DIRECTIVA 2005/32/CE a Parlamentului European şi a Consiliului, de instituire a unui cadru pentru stabilirea cerinţelor în materie de proiectare ecologică aplicabile produselor utilizatoare de energie şi de modificare a Directivei 92/42/CEE a Consiliului şi a Directivelor 96/57/CE şi 2000/55/CE ale Parlamentului European şi ale Consili-ului.In 21 octombrie 2009 a apărut DIREC-TIVA 2009/125/CE a Parlamentului European şi a Consiliului de instituire a unui cadru pentru stabilirea cerinţelor în materie de proiectare ecologică aplicabile produselor cu impact energetic intrucat Directiva 2005/32/CE a fost modificată în mod substanţial privind extinderea dome-niului de aplicare a respectivei directive pentru a include toate produsele cu impact energetic şi nu numai cele legate de do-meniul iluminatului, prezentate mai sus.În tabelul 1 sunt indicate caracteristicile spectrale ale lămpilor cu puteri peste 25 W, fabricate înainte de apariţia Directivei 2009/125/CE, care au fost analizate din punct de vedere al emisiei de armonicePentru a caracteriza produsele realizate de un anumit producător au fost determinate valorile medii ale indicatorilor lămpilor fluorescente compacte cu putere nominală de peste 25 W, realizate de aceste firme. Valorile obţinute sunt prezentate în tabe-lul 2, iar prezentarea grafică a factorului

Page 14: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 14

Pentru a caracteriza produsele realizate de un anumit producător au fost deter-minate valorile medii ale indicatorilor lămpilor fluorescente compacte cu putere nominală de peste 25 W, realizate de aces-te firme. Valorile obţinute sunt prezentate în tabelul 2, iar prezentarea grafică a fac-torului de distorsiune şi a componenţei spectrale pentru armonicele 3, 5, 7, 9 sunt prezentate în figurile 1 ∙∙∙ 6

Fig. 1 Variaţia factorului de putere la LFC cu puterea peste 25 W

Fig. 2 Variaţia factorului total de distorsi-une la LFC cu puterea peste 25 W

Fig. 3 Variaţia nivelului armonicei de rang 3 pentru LFC cu puterea peste 25 W

Fig. 4 Variatia nivelului armonicei de rang 5 pentru LFC cu puterea peste 25 W

Fig. 5 Variatia nivelului armonicei de rang 7 pentru LFC cu puterea peste 25 W

Fig. 6 Variatia nivelului armonicei de rang 9 pentru LFC cu puterea peste 25 W

Analiza figurilor 1∙∙∙6 pune în evidenţă faptul că lămpile studiate, deşi au o putere nominală peste 25 W, nu sunt prevăzute cu circuit de corectare a factorului de putere astfel că nivelul armonicelor prin-cipale este foarte ridicat determinând un factor de distorsiune ridicat dar şi un fac-tor de putere redus.Analiza efectuată a pus în evidenţă faptul că lămpile aflate pe piată şi verificate în cadrul studiului experimental preliminar, în cea mai mare măsură nu îndeplinesc criteriile cuprinse în Directiva 2000/55/EU.Un aspect deosebit de important, mai ales pentru lămpile cu puteri nominale peste 25 W este faptul că armonicele generate, dacă nu sunt filtrate în circuitul lămpii, se propagă în reţeaua electrică şi determină pierderi precum şi reducerea calităţii en-ergiei electrice furnizată celorlalţi utiliza-tori atât prin distorsionarea formei

curbei tensiunii de alimentare cât şi prin creşterea căderilor de tensiune în reţeaua electrică. Pentru a limita daunele determi-nate de curbele distorsionate de tensiune şi de curent electric, pe plan international au fost stabilite limite acceptate, din punct de vedere al compatibilităţii electromag-netice, pentru nivelurile de armonice în curba tensiunii de alimentare şi valoarea admisă a factorului total de distorsiune.Studiul comparativ prezentat în continu-are s-a efectuat pe produse aflate pe piaţa româneasca, fabricate în anul 2010, de către firme din Germania, Rep. CEHA si 2 firme din China, care trebuie să corespun-da cerintelor DIRECTIVEI 2009/125/CE şi a REGULAMENTULUI (CE) NR. 244/2009.

Fig. 7 Factorul total de distorsiune pentru LFC-urile analizate (P = 25 W, 32 W, 36

W, 45 W)

Fig. 8 Variatia factorului de putere la LFC-urile analizate (P = 25 W, 32 W, 36

W, 45 W)

tabel 1: caracteristici medii ale lămpilor fluorescente compacte > 25W

Nrlampa

Pnom[W]

Pmed măs[W] l THDI

[%]Nivelul armonicei [%]

3 5 7 9 11 13 152.3 32 20 0,562 128,48 6 3,2 9,64 4,22 1,42 1,42 8,38

13.3 45 42 0,53 147 9,7 1,6 51,5 35,1 28,6 27,1 25,414.2 26 16 0,57 126 85 62 40 28,2 25,4 22,4 1714.3 36 24 0,59 115 82 4,3 34 26 23 16,4 12,5

Page 15: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 15

Fig. 9 Variaţia nivelului armonicei de rang 3 în spectrul LFC (P = 25 W, 32 W,

36 W, 45 W)

Fig. 10 Variaţia nivelului armonicei de rang 5 în spectrul LFC (P = 25 W, 32 W,

36 W, 45 W)

Fig. 11Variaţia nivelului armonicei de rang 7 în spectrul LFC (P = 25 W, 32 W,

36 W, 45 W)

Fig. 12 Variaţia nivelului armonicei de rang 9 în spectrul LFC (P = 25 W, 32 W,

36 W, 45 W)

Fig. 13 Variaţia nivelului armonicei de rang 11 în spectrul LFC (P = 25 W, 32

W, 36 W, 45 W)

Fig. 14 Variaţia nivelului armonicei de rang 13 în spectrul LFC (P = 25 W, 32

W, 36 W, 45 W)

Analiza efectuată asupra unui mare număr de lămpi de pe piaţa din România a pus în evidenţă faptul că cele mai multe dintre lămpi nu îndeplinesc criteriile impuse de limitare a poluării mediului electromag-netic. S-a efectuat analiza armonicelor 3, 5, 7, 9, 11 si 13 pe trei tipuri de lampi de la difer-ite firme producătoare, având urmatoarele categorii de puteri nominale:25W, 32W, 36W, 45W.In cadrul fiecarei categorii de puteri ale lampilor s-au măsurat THD-ul (Total Destorsion Armonic) care conţine până la armonica 41, factorul de putere şi abat-erea puterii absorbite de la reţea măsurate faţă de puterea nominală.Din aceste analize s-a constatat că nu sunt îndeplinite condiţiile Directivelor şi a Regulamentelor Europene apărute în 2009 atît din punct de vedere al formei de undă, THD-ului şi a factorului de putere. De asemenea, abaterile puterii absorbite de la reţea faţă de puterea nominală sunt foarte mari, ceea ce micşorează uneori foarte mult nivelul de iluminare al lămpilor. In această situaţie beneficiarii utilizării aces-tor lămpi, mai ales cei casnici, plătesc fără a avea condiţii corespunzătoare de lumină.Totodată, nerespectarea condiţiei pentru THD, respectiv THD 10% (rezultatele măsurarilor de THD au fost de 93...139%),

N r . l a m -pă

Firma C a r a c -te-ristici Pnom Pmăs

A b a - t e r e a %

λArmonice

THD3 5 7 9 11 13

1 China 1 2700 K 32 29 9 0,4 82,8 59,3 38,7 30 26,3 22 123

4 China 2 6500 K 32 30 6 0,5 83,9 61,5 39,7 29,6 27,1 22,4 124,5

5 China 1 2700 K 36 32 11 0,5 88,4 70 52,3 39,5 32,2 25,2 138,9

7 China 2 6500 K 36 31 14 0,5 85,8 64,5 44,4 33,1 29,9 25,8 130,9

9 China 1 2700 K 45 38 16 0,5 82,6 54 28 12 11,8 10 106,2

11 China 2 6500 K 45 34 24 0,5 81,6 55 29 13 11,4 9 103,4

71 Rep. Ceha

S p i r a l 2700K 25 24,5 1,2 0,6 80,1 50,8 30,5 23,7 18,2 11 106

73 Rep. Ceha

LOTUS 2700K 25 25,5 -2 0,6 79,7 55,1 35,2 29 25 19,2 118

75 Rep. Ceha

GLOBE 2700K 25 25 0 0,6 77,4 47,5 29,2 23,9 17,2 9,6 101,7

Tabelul 2 Caracteristici medii ale lămpilor fluorescente compacte de 25W, 32W, 36W, 45W

Page 16: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 16

a condiţiei pentru , respectiv ≥ 0,95 (rezultatele măsurarilor factorului de pu-tere au fost 0,4...0,6) şi a condiţiei pentru puterea absorbita, respectiv Pabs. 10% Pnom. (abateri de până la 24% a puterii absorbite faţă de puterea nominală) duce la perderi de energie electrica printr-un un consum suplimentar de la reţea. 3. influenţa led-urilor asupra reţelei de joasă tensiuneÎnlocuirea surselor de iluminat convenţionale cu surse care au la bază LED-urile este o opţiune viabilă, ţinându-se cont de anumite reguli. Aceste reguli ţin mai mult de ergonomia surselor de iluminat şi de influenţă acestora asupra activităţii umane.În cele ce urmeaza vom prezenta noi solutii propuse de specialistii noştri pentru a se realiza lămpi tubulare cu LED-uri de 600 şi 1200mm care să

înlocuiască actualele lampi fluorescente tubulare de 18, 36W. Implementarea surselor de iluminat cu LED-uri, are şanse să fie generalizată începand cu anul 2012, avand în vedere preocuparile la nivel mondial şi europe-an, deci preocuparea de a realiza lampi cu LED-uri în Romania este benefica şi poate avea un impact economic foarte mare. Se apropie sfârşitul corpurilor de iluminat cu incandescenţă energofage ? Pe plan mondial DA !Potrivit Agenţiei Internaţionale a Ener-giei iluminatul actual generează 1700 milioane de tone de dioxid de carbon şi consumă 19% din producţia de ener-gie electrică mondială. Exista sectoare de activitate unde iluminatul reprezintă aproape 35% din factura energetică. În consumul casnic se estimează un procent

de 24%. Aceste cifre generează un interes şi îngrijorare crescute pe plan economic şi ecologic.Potrivit aceleiaşi Agenţii Internaţionale a Energiei, 20% din energia utilizată este destinată iluminatului, iar jumătate din aceasta este risipită.LED-urile (Ligting Emiting Diode) sunt componente optoelectronice capabile să emită lumină atunci când sunt parcurse de un curent electric. Apărute în 1962 LED-urile sunt cele mai economice surse luminoase produse vreodată. De exemplu o lampă de iluminat cu incandescenţă de 100W nu generează decât 5W lumină, pe când o lampă de iluminat cu LED-uri are un randament de 99%. Tabelul 3 prezinta o comparaţie privind diversele tipuri de lămpi

tehnologie randament (lumen pe watt lm/W) durata medie de viaţă (ore)Lampă cu incandescenţă 12-20 lm/W 1 000h - 1 200hLampă cu halogen 18 - 25 lm/W 2 000h - 3 000hLampă cu fluorescenţă 60 - 80 lm/W 6 000h - 15 000hLampă cu LED 12 - 100 lm/W 50 000h - 100 000 h

Tabel 3. Comparaţie privind randamentul luminos şi durata de viaţă

De prin anii ‘60, iluminatul fără lămpi cu incandescenţă a fost un deziderat im-aginat de descoperirea LED-urilor cu radiaţie în spectrul vizibil. De atunci, inovaţiile tehnologice nu încetează să fie promovate de firme de renume CREE, Lumileds, Osram, Avago şi Optek. Astăzi aceste tehnologii precum Luxeon Rebel, Moonstone, Xlamp, Golden Dragon au revoluţionat piaţa iluminatului.Având în vedere perspectivele iluminatului cu be-curi cu LED-uri pe plan mondial şi eu-ropean se remarcă eforturi deosebite de cercetare pentru a obţine produse din ce în ce mai performante şi cu preţ de cost mai redus. Cercetările sunt în direcţia creşterii omogenităţii suprafeţei cristalu-lui, scăderii rezistenţei termice, creşterii randamentului becurilor, a fiabilităţii lor, a menţinerii stabilităţii culorii la variaţia temperaturii şi în timp în paralel cu scăderea costului. Modificarea tehnolo-giei de fabricaţie sau îmbunătăţirea celei existente constituie o prioritate pentru producătorii de surse de iluminat.Principalele societăţi producătoare de

LED-uri şi lampi cu LED-uri sunt: OS-RAM; Philips (Lumileds); General Elec-tric; Avago; National Semiconductor; Optek; Sylvania; Seoul Semiconductors; Cree Semiconductors; Nexxus Lighting.Toate tipurile de surse de lumină prezintă fenomenul de depreciere a luminii emise. Pentru lampile cu incandescenţă de-precierea se produce datorită reducerii, erodării, filamentului în timp şi acumu-larea şi vaporizarea tungsten-ului. Ti-pic acest fenomen duce la deprecierea luminii cu 10 – 15 % la 1000 de ore de funcţionare.Lampile fluorescente, îşi datorează deprecierea luminii prin degradarea fotochimică a acoperii cu fosfor. În acest caz deprecierea reprezintă pierderea de 5-10% la 20 000 ore de funcţionare.Pentru LED-uri, deprecierea luminii de-pinde de tipul de capsulă şi de proiectarea lui. Principala cauză a deprecierii este căldura degajată de joncţiunea LED-ul-ui. LED-ul nu emite caldură ca radiaţie infraroşie, ca alte surse. Căldura degajată trebuie eliminată prin conducţie sau

convecţie. Acoperirea cu răşină epoxidică a LED-urilor poate reduce din eficienţa luminoasă a acestora. Acest lucru nu se mai întâmplă la noile generaţii de LED-uri deoarece este folosit siliconul ca agent de încapsulare.Fluxul luminos şi prin extensie, eficienţa luminoasă trebuie măsurată la nivelul de iluminare, din doua motive: nu există procedură standard pentru caracterizarea directă şi totalul luminii emise de dis-pozitiv nu poate fi predeterminată pe baza informaţiilor disponibile despre LED. Industria surselor de iluminat a adop-tat eficienţa luminoasă ca fiind măsura preferată pentru evaluarea performanţelor LED-urilor .În prezent se remarcă un preţ absolut, rela-tiv mare pe unitatea de produs, al lampilor cu LED-uri, dar dacă se ia în consideraţie durata lor de viaţă şi economia de energie, asa cum s-a aratat în cadrul acestei luc-rari şi se face raportarea ţinând seama de aceşti doi factori, se observă că iluminatul cu LED este competitiv faţă de celelalte tipuri de iluminat interior.

Page 17: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 17

In concluzie avantajele şi dezavantajele iluminatului cu LED-uri se pot sintetiza astfel:AVAntAJe:

• Eficienţa: LED-urile produc mai multă lumină pe watt decât becurile normale; aspect ce poate fi exploatat şi în cadrul în dispozitivelor alimentate de la baterii.• Culoare: LED-urile pot emite

culoarea dorită fără utilizarea unor fil-tre de culoare Dimensiuni: LED-urile au dimensiuni foarte mici (>2 mm2) şi pot fi uşor fixate pe cablajele imprimate (SMT sau “through-hole”)• Timp de pornire oprire: Din momen-

tul alimentării, LED-urile luminează practic instantaneu; de exemplu un LED roşu are o “întârziere” câteva mi-crosecunde.• Regim pornit oprit: LED-urile

suportă foarte bine regimurile de por-nit-oprit, spre deosebire de lampile fluorescente sau cele cu incandescenţă.• Reglaj de iluminare: lumina emisă

poate fi variată prin utilizarea tehnicii PWM, sau mai putin liniar prin modifi-carea curentului direct.• Timp de viaţă: LED-urile clasice au

o durata tipică de 100000 ore, pentru o scădere a gradului de iluminare la 80%, dar pentru LED-urile inglobate în corpurile de iluminat, se garantează 50000 ore. Spre comparaţie, becurile cu incandescenţă au o durata de 1000-2000 ore, iar becurile de înaltă eficienţă (“economice”) ajung la 8000 ore.• Rezistenţă la şocuri: Fiind fabricate

fără componente sensibile, unitar, LED-urile sunt dificil de distrus mecanic• Focalizare: Poate fi un avan-

taj, prin faptul că sursele de lumină convenţionale necesită un reflector ex-tern pentru concentrarea luminii.• Toxicitate: LED-urile nu conţin mer-

cur sau tungsten, spre deosebire de tu-burile fluorescente, respective cele cu incandescenţă

deZAVAntAJe:• Preţ unitar ridicat: deşi preţul este

ridicat, el se află în continuă scădere• Dependenţa de temperatură:

Performanţele LED-urilor depind de temperatura mediului. Pentru LED-

urile care se utilizează la limită este re-comandat utilizarea unui radiator.• Sensibil la tensiune: LED-urile

necesită surse speciale de alimen-tare (de la un resistor până la surse de curent), care să nu permită depăşirea unor valori limită.• Calitatea luminii: Sensibile la do-

pajul şi impurităţile folosite. Existenţa unor unde emise suplimentar determină percepţia diferită de realitate a unor culori, în special la LED-urile albe.• Sursă punctuală de lumină: Pentru

surse de lumină omnidirecţionale este dificil de utilizat LED-urile.• Blue Hazard: Există pericolul

de depăşire, pentru ochiul uman, a specificaţiilor de siguranţă pentru ochi, cuprinse în ANSI/IESNA RP-27.1-05: Recommended Practice for Photobio-logical Safety for Lamp and Lamp Sys-tems.• Poluarea albastră: Deoarece LED-

urile albe emit mai mult spectru de al-bastru, decât cele convenţionale folosite la exterior, apare o poluare cu lumină albastră. Astfel LED-urile nu trebuie folosite în apropierea observatoarelor astronomice.

Deci, înlocuirea surselor de iluminat convenţionale cu surse care au la bază LED-urile este o opţiune viabilă, ţinându-se cont de anumite reguli. Aceste reguli ţin mai mult de ergonomia surselor de iluminat şi de influenţă acestora asupra activităţii umane. Se consideră că utilizarea surselor cu LED-uri va permite o importantă econo-mie de energie electrică pentru iluminatul interior, o durată de viaţă a sursei de peste 20 ani, o importantă reducere a pierder-ilor în reţeaua electrică de alimentare prin reducerea componentei reactive a curen-tului electric şi a componenţei spectrale a acestuia.Implementarea surselor de iluminat cu LED-uri, are şanse să fie generalizată pana în 2012, având în vedere preocu-parile la nivel mondial şi european, deci preocuparea de a realiza lămpi cu LED-uri în Romania este benefică şi poate avea un impact economic foarte mare. Sursele cu LED-uri în afara avantajelor menţionate asigură posibilitatea realizării

unui iluminat adecvat locului de muncă, cu controlul nivelului de iluminare şi a culorii, în funcţie de intensitatea muncii. Prin creşterea duratei de viaţă a surselor de lumină se obţine o reducere importantă a cheltuielilor pentru mentenanţă (înlo-cuire surse defecte).Dezideratul este realizarea în Romania a unor lampi cu LED-uri, cu performante superioare pentru iluminatul interior, prin aducerea calităţii luminii la nivelul celei oferite de becurile cu incandescenţă, care asigură cea mai confortabilă lumină din-tre corpurile de iluminat. Se urmăreşte, de asemenea, realizarea unui preţ de cost competitiv, care va permite utilizarea în masă a acestor tipuri de corpuri de ilumi-nat.Tema propusa corespunde prevederilor Legii 199/2000 privind eficienţa energetică şi asigură premizele creşterii eficienţei energetice, cu reducerea consumurilor de energie. El este în conformitate cu preve-derile Protocolului de la Kyoto privind reducerea poluării mediului ambiant prin creşterea eficienţei energetice. De aseme-nea corespunde preocupărilor Uniunii Eu-ropene de creştere a eficienţei energetice a receptoarelor de energie cu 1,5% anual.Realizarea surselor cu LED-uri, soluţie care are şanse să fie generalizată pentru iluminatul general, pentru semnalizarea rutieră, pentru semnalizare de siguranţă, pentru iluminatul decorativ şi iluminatul unor spaţii cu caracter special (spitale, biblioteci etc.) asigură atât o reducere importantă a consumului de energie electrică cât şi posibilitatea realizării unui iluminat adecvat locului de muncă, cu controlul nivelului de iluminare şi a culorii, în funcţie de intensitatea muncii. Prin creşterea duratei de viaţă a surselor de lumină se obţine o reducere importantă a cheltuielilor pentru mentenanţă (înlo-cuire surse defecte).Tema propusa se va concentra asupra sis-temelor de iluminat cu lămpi cu LED-uri cu putere unitara de până la 30 W. Tema propusa va contribuii şi la creşterea vizibilitatii Romaniei pe plan internaţional datorită modernităţii problemelor abor-date şi a nivelului cercetării ştiinţifice care se va concretiza prin elaborarea unor lucrări de specialitate ce vor fi sustinute

Page 18: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 18

la conferinţe naţionale şi internaţionale şi prin organizarea unor conferinţe ştiinţifice cu participare internaţională. Utilizarea LED-urilor pentru realizarea unor lămpi în cadrul unui sistem de iluminat general reprezintă o tendinţă modernă pe plan internaţional la care trebuie să se alinieze şi ţara noastră. Sistemul dezvoltat fiind prevazut cu corecţia factorului de putere nu va polua reţeaua de alimentare şi va asigura o energie curată.Sistemele actuale de iluminat: incandes-cent, cu lampi fluorescente tubulare, cu lămpi fluorescente compacte prezintă încă unele neîmpliniri: eficienţă luminoasă încă redusă (cele mai performante soluţii nu depăşesc 100 lm/W, faţă de valoarea ideală 683 lm/W); o redare insuficientă a culorii luminii naturale (factor de redare a culorilor relativ redus); durata de viaţă a surselor luminoase încă redusă (cel mult 10000 ore pentru sursele fluorescente per-formante). Creşterea eficienţei luminoase este în atenţia marilor centre de cercetare din domeniu, iar una dintre soluţiile luate în consideraţie este utilizarea elementelor semiconductoare care vor face posibilă obţinerea unei eficienţe luminoase care să depăşească sursele actuale de lumină artificială. Diodele luminscente LED sunt elemente semiconductoare care generează o lumină monocromatică. Sursele actuale pentru semnalizare utilizează diode LED cu strat din fosfor sau o combinaţie de trei diode determinând culorile primare (prin combinaţia cărora se poate realiza orice nuanţă de culoare). Posibilitatea realizării oricărei nuanţe de culoare a luminii emise precum şi orice formă a sursei face ca aceste surse de lumină să prezinte interes

în multe domenii de activitate, de exem-plu în cazul iluminatului decorativ, dar şi în cazul iluminatului exterior pentru realizarea sistemelor de semnalizare pen-tru circulaţie. Controlabilitatea sistemului de iluminat cu LED-uri permite realiza-rea unor sisteme de iluminat eficiente cu adaptare la necesarul momentan de lumină.În cadrul temei propuse urmează a se stu-dia următoarele aspecte principale: tipuri de LED-uri care pot fi utilizate pentru realizarea surselor luminoase (lămpi) de utilizare generală; tipul optim de matrice care poate fi implementat în lampa; sis-temul de conversie c.a-c.c şi elaborarea schemei sursei de alimentare nepoluante; satisfacerea exigentelor privind com-patibilitatea electromagnetica; analiza energetică a schemei; determinarea cara-cteristicilor luminotehnice ale prototipu-lui de lampa realizat; influenţa calităţii energiei electrice asupra caracteristicilor funcţionale ale lampii, interacţiunea sis-tem de iluminat-reţea.

Fig.15 Schema de principiu a unei lămpi electrice cu LED-uri

Specialiştii de la ICPE SA, UPB-CCEPM şi SCEI SRL vor realiza noi tipuri de lămpi tubulare cu LED-uri care să nu afecteze reţeaua de joasă tensiune. Aceas-ta înseamnă sub aspectul: factorului de putere ≥0,98, THD-ului 10%, analizei

armonicilor de rang 3,5,7,9 sub valorile impuse de standarde şi a perturbaţiilor radioelectrice.Toate aceste probleme ale reţelei de joasă tensiune vor fi rezolvate şi prin diminuarea pierderilor în reţea, deci reducerea consumurilor de energie electrică la utilizator.Rezultatul temei propuse va fi crearea unor prototipuri de lampă electrică cu LED-uri (fig.15), având o putere de până la 30W, cuprinzând sursa de alimentare şi matricea cu LED-uri, conectate în serie şi paralel. Dacă sunt utilizate LED-uri cu curentul nominal de 350 mA şi o tensi-une de 4V, cele 30 LED-uri din matricea lămpii realizează o sursă luminoasa de circa 30 W. Avand 6 LED-uri pe o linie, tensiunea continua de alimentare a matri-cei trebuie sa fie de 24 V.In figura 15 s-au notat: EMC (Electro-magnetic compatibility)-circuitul de compatibilizare electromagnetică, blo-cul D (transformator coborator 230/18 V şi redresor necomandat) şi PFC(Power factor corrector) corectorul de factor de putere, care este o structura tip chopper. Conversia c.a –c.c. se realizează în lanţul D+PFC care în continuare va fi numit sursa de alimentare cu tensiune continua. Se urmăreşte asigurarea unui factor de pu-tere practic unitar ( > 0,95) şi o redusă componenţă spectrală a curentului elec-tric absorbit din circuit (THDI < 5%).Înlocuirea lampilor fluorescente cu tuburi cu LED este justificata având în vedere avantajele tuburilor cu LED. In tabelul 4 s-a prezentat un calcul comparativ al cos-turilor energetice dacă se utilizeaza ilumi-natul cu LED-uri, cel fluorescent (LFC) şi cel incandescent.

LED Fluorescent (lFc) incandescentTimp de viaţă 60000 ore 10000 ore 12000 oreWatt pe element (putere echivalenta pe 60W)

6 14 60

Costuri 15,98 USD 2,98 USD 1,25 USDEnergie electrică consumată pentru 60000 ore

360 840 3600

Cost (pentru 0,20USD pe kWh) 72 USD 168 USD 720 USDNumar de elemente necesare pentru 60000 ore utilizare

1 6 50

Costuri pentru 60000 ore echivalente 15,98 USD 17,88 USD 62,50 USDCosturi totale pentru 60000 ore utilizare 87,98 USD 185,88 USD 782,50 USD

Tabelul 4. Calcul comparativ al costurilor energetice

Page 19: revista 25
Page 20: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 20

Tip Tub Putere no-minală [W]

Nr. moduleLED

Nr. LED-uri Tensiune nominală

[V]

Flux lumi-nos [lm]

Dimensiuni L[mm]

Lampa fluo-rescentă echi-

valentă

T8 LED1 T8/9W 9 2 28 90-260 720 600 T8/18W

T8 LED2 T8/18W 18 4 56 90-260 1200 1200 T8/36W

T8 LED3 T8/22W 22,5 5 70 90-260 1500 1500 T8/58W

Tabelul 5. Caracteristicile lămpilor tubulare cu LED-uri

Lămpile tubulare cu LED-uri care vor fi proiectate pot fi utilizate în corpurile de iluminat destinate iluminatului general de interior precum apartamente, săli, holuri, locuri publice ca şi iluminatului arhitec-tural. Ele reprezintă din punct de vedere al dimensiunilor echivalentul lămpilor fluo-rescente tubulare de 18 W, 36 W şi 58 W cu două socluri de tip G13.Influenţa acestor surse asupra reţelei elec-trice de alimentare şi influenţa calităţii en-

ergiei electrice asupra caracteristicilor de funcţionare sunt probleme care urmează a fi studiate, în condiţiile utilizării ten-siunii continue de alimentare, perspectivă care este amplu analizată în toate centrele de cercetări din domeniu. Posibilitatea simplă de integrare a acestor surse într-un sistem inteligent de control al funcţionării, adecvat funcţiei pentru care sunt desti-nate, reprezintă unul dintre avantajele im-portante ale acestei surse de iluminat.

Nivelul economiilor îl punem în evidenţa(vezi tabelul 6) considerând sim-plificat un sistem de iluminat care necesită un flux luminos de 7200 lm, funcţioneaza 80000 ore, cu durata medie de 6 ore/noapte. Comparaţia o facem considerând sistemul pe rand echipat cu tuburi fluores-cente(100 lm/W, 10000 ore functionare) şi lămpi cu LED-uri (180lm/W, 80000 ore functionare).

Flux luminos necesar,

lm

Puterea necesară a lămpilorW

Consum de energie electrică, în 80000 ore,

kWh

Număr lămpi

utilizate

Economie realizată în 80000 ore

Fluorescent(100 lm/W)

LED(180 lm/W)

Fluorescent(100 lm/W)

LED(180 lm/W) 16 1 kWh %

7200 Lampi 2 x 36 + balast =

100W

36 8000 3280 960 4720 59

Tabelul 6.Nivelul economiilor calculate pentru o singură lampă de 40 W

In plus în tabelul 3 nu sunt luate în consideraţie:reducerea costurilor de mentenenţă a sistemului de iluminat prin creşterea duratei de viaţă a lămpilor, re-ducerea pierderilor de energie electrică în reţeaua furnizorului de energie, atât prin reducerea consumului, cât şi prin reducerea perturbaţiilor armonice deter-minate de limitarea distorsiunii armonice a curentului electric absorbit din reţeaua electrică de alimentare. Analiza datelor pune în evidenţă un potenţial important de economisire a energiei electrice (cu circa 45%) la care trebuie adăugat costul celor 14 tuburi fluorescente care trebuie înlo-cuite pe durata de funcţionare a sistemu-lui de iluminat cu LED-uri. Costul estimat

al unei lampi cu LED ar fi de 80 euro şi la functionare continua, considerand un beneficiu de 20%, amortizarea investitiei se poate face în circa 1,5 ani. 4. concluziiAnalizele efectuate pe lămpile fluores-cente compacte fabricate şi aflate pe piaţa românească înainte de Directiva din 2009, cât şi după, ne duc la concluzia că este necesară realizarea unor lămpi fluores-cente compacte care să aibă urmatoarele caracteristici: THD 10%, factor de pu-tere ≥ 0,95 şi puterea absorbită Pabs. 10% Pnom, care sunt de fapt principalele obiective ale acestui proiect.Faptul că factorul de putere a lampilor fluorescente compacte are valori de 0,5 ∙∙∙

0,62 la lămpile aflate pe piaţă, în loc de valori peste 0,95, duce la probleme legate de compensarea puterii reactive în reţeaua electrică pentru a nu determina pierderi suplimentatre în reţea. Toate îmbunătăţirile caracteristicilor THD, factor de putere, formă de undă şi puterea absorbită vor fi rezolvate de specialiştii de la ICPE SA, UPB-CCEPM şi SCEI SRL care vor realiza 30 de noi tipuri de LFC pentru 10 puteri cuprinse între 24...105W cu tente de culoare 6500K –rece, 2700K- cald, cu diferite tipuri de tuburi: 3U, 4U, spiralat, floare, glob cu soclu E27 sau E40 în funcţie de cerinţele beneficiarului. Noile tipuri de LFC-uri vor fi realizate în baza uneia dintre cele 5

Page 21: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 21

scheme ce conţin integrate de tip IL2166, L6585DE, ICB1FLO3G, ML4835 şi FAN7535 care vor rezolva „circuitul de control al factorului de putere”, „controlul duratei de viaţă”, „frecvenţe de lucru”, „controlul temperaturii circuitului inte-grat”, „durata procesului de preîncălzire”. Realizarea surselor de iluminat general utilizând LED-uri reprezintă preocupări actuale de bază ale tuturor centrelor de cer-cetare din domeniu, pe plan internaţional. În România aceste cercetări au fost, până în prezent limitate la sistemele de sem-nalizare rutieră, tema propusă urmează a continua aceste cercetări pentru realiza-rea unor surse pentru iluminat general şi pentru a analiza problemele legate de funcţionarea acestor receptoare, ca sursă de lumină, dar şi ca receptor de energie electrică. Tema propusa urmăreşte să im-plice cercetarea ştiinţifică din România la efortul internaţional privind reducerea consumurilor de energie electrică pen-tru iluminatul general, pentru realizarea unor noi surse de lumină şi în consecinţa la realizarea programului Greenlight al Uniunii Europene. Realizarea unui sis-tem de iluminat cu lămpi cu LED-uri prezintă un deosebit interes pentru toţi utilizatorii iluminatului artificial interior, asigurând reducerea facturii de energie electrică pentru iluminat, îmbunătăţirea caracteristicilor luminotehnice ale lumi-nii generate, reducerea consumului de energie electrică, reducerea cheltuiel-ilor de mentenanţă prin creşterea duratei de viaţă a surselor de lumină artificială. Un interes special îl poate prezenta uti-lizarea acestor noi surse în terapeutica modernă utilizând o lumină de culoare controlată pentru tratarea bolnavilor. De asemenea, soluţiile propuse prezintă un interes major pentru furnizorul de ener-gie electrică având în vedere posibilitatea de reducere a perturbaţiilor electromag-netice în reţeaua electrică de alimentare, prin îmbunătăţirea factorului de putere al receptorului şi reducerea conţinutului de armonici de înaltă frecvenţă. Studiile privind realizarea acestui nou sistem de iluminat se înscriu în directivele europene pentru creşterea eficienţei receptoarelor de energie electrică cu 1,5% pe an, pentru

a reduce astfel poluarea mediului ambiant prin energia neprodusă (megajouli). 5. Bibliografie1. Bianchi C. ş.a. Sisteme de ilumi-

nat interior şi exterior, Matrix Rom, Bucureşti, 1998.

2. MATEI S., ENERGY EFFICIENT SOLUTION: SOLID-STATE ILLU-MINATION (LED’s LIGHTING), Conferinţa internaţionala de ilumi-nat, 2003, 36.

3. POP F., ENERGY EFFICENCY IN LIGHTING – NORMS, REAL-ITY AND TRENDS, Conferinţa internaţionala de iluminat, 2003, 39.

4. Utilizarea lampilor fluorescente compacte pentru iluminatul eficient – Rev. EEA nr. 1 din 2009 A. Radules-cu, C. Dinulescu, I. Vacarescu, Ghe. Ghiur, N. Golovanov, L. Lipan, C. Ivanovici, I. Popa, D. Rosmeteniuc, S. Craciun

5. Economia de energie electrica in iluminatul interior cu ajutorul LED-urilor - Rev. EEA nr. 1 din 2010 F. Ionescu, C. Ivanovici, M. Mazilu, I. Popa, M. Chersin, I. Dranga, D. Do-brescu

6. Lampi tubulare cu module cu LED-uri pentru iluminatul interior - Rev. EEA nr. 1 din 2011 C. Ivanovici, E. Tipu, F. Ionescu, I. Popa, V. Ionescu, L. Koteles

7. Tendinţe şi probleme în elaborarea şi producţia de corpuri de iluminat pentru clădiri de locuit În: E.E.A. nr. 2/2010 Autori: Ing. C. Ivanovici, ing. V. Ionescu, ing. E. Tipu, dr. ing. I. Popa

8. Reducerea costurilor de operare în sistemele de iluminat public prin modrenizarea sistemului actual În: E.E.A nr. 2/2009 Autori: Golovanov N, Porumb R, Ivanovici C, Popa I, Rosmeteniuc D, Chersin M, Para-schiva M, Crăciun S, Turcu I.

9. Sisteme integrate inteligente de ilu-minat interior care utilizează diode luminiscente de putere În: E.E.A nr. 3/2008 Autori: Koteles L. A, Ivanovici C, Popa I, Marinescu V, Ionescu F, Dringa I.

10. Iluminatul electric cu lămpi fluores-

cente compacte Constantin IVANO-

VICI, Nicolae GOLOVANOV, Aure-

lia IONESCU, Ionel POPA, Eleonora

ŢIPU, Cristian LUNGANU, Florin

STOICA Rev. Tehnică şi Tehnologie,

Nr.4/2011

11. Utilizarea eficientă a sistemelor de

iluminat cu lampi fluorescente com-

pacte Constantin IVANOVICI, Nico-

lae GOLOVANOV, Aurelia IONES-

CU, Ionel POPA, Eleonora ŢIPU,

Florin STOICA Rev. EEA Nr. 4/ 2011

12. Analiza influenţei factorului de putere

redus, a compatibilitatii electromag-

netice si a puterii absorbite a LFC-

urilor asupra pierderilor în reţeaua

de alimentare Constantin IVANOVI-

CI, Nicolae GOLOVANOV, Aurelia

IONESCU, Ionel POPA, Eleonora

ŢIPU, Cristian LUNGANU, Florin

STOICA Rev. Tehnica Instalaţiilor

nr.7/2011

13. Analiza armonică a lămpilor fluores-

cente compacte Constantin IVANO-

VICI, Nicolae GOLOVANOV, Ionel

POPA, Corina NICOLAE, Viorel IO-

NESCU, Aurelia IONESCU, Florin

STOICA Simpozion CNEE Sinaia

26-28.10.2011

14. Proiectarea ecologica a unor pro-

duse de tip LFC in conformitate cu

Directivele Europene de Eco-Design

Constantin IVANOVICI, Gheo-

rghe Ghiur, Cristian Lunganu, Ionel

Popa, Corina Nicolae, Viorel Iones-

cu, Marinela Marinescu Simpozion

ARCALIA (Bistrita Nasaud) 23-25

septembrie 2011

Constantin IVANOVICI, Nicolae GOLOVANOV, Radu PORUMB, Corina NICOLAE, Gheorghe GHIUR

Page 22: revista 25

INFOELECTRICA - NR. 25, MARTIE 2012 22

Testul din numărul trecut a fost mai deosebit decat cele anterio-are, are următorul enunt, dar a continut si greseli :Avem doua conductoare de aceeasi lungime si de aceeasi rezis-tenta electrica, unul de cupru, unul de aluminiu. Sa se calculeze cu cat este mai greu pe metru un conductor fata de celalalt. Se cunoaste densitatea cuprului de 4,2 g/cm3 si cea a aluminiului de 65 kg/m3, de asemenea rezistivitatea curprului de 1.7 micro-ohm x cm si conductanta aluminiului de 10 la puterea a 8-a / 2,6 (Siemensi).La testul din numarul trecut au raspuns corect si-i felicitam pe: Damo Krisztian - Laszlo, Slavnicu Dumitru, Ovidiu Tatomir, Dumitru Popescu, Sorin LupeiRăspunsul la testul din numărul trecut, in varianta domnului Lu-pei Sorin, este :

ρ = m/v m = ρ × V = ρ × l × Sm1/m2 = (ρ 1 x l 1x S1) ⁄ (ρ 2x ℓ 2 xS 2 )

m Cu / m Al = ρ 1 η 1 / ρ 2 η 2 ρ ( Kg /m3)η ( Ωx m ) efectuând transformările şi înlocuind obţinem: m Cu / mAl = ( 4,2x10 3 Kg/m3) / 65 Kg/m3 X (1,7x10 -8 Ωxm) / (2,6 x10 -8 Ωxm) = 42,24 deci conductorul de cupru ar fi mai greu de 42 de ori doar ca densitatea Al =2700 Kg/m3

densitatea cupru = 8,9 Kg/dm3

densitatea aluminiu = 2,7 Kg/dm3

rezistivitatea electrica Cu =1,7x10 -8 Ωxmrezistivitatea electrica Al =2,8 x10 -8 Ωxmm Cu /m Al =2 ( 8,9x1,7 ) / (2,7x2,8)

COnCursTest de perspicacitate in automatizări

rezulta η 1/ S1= η 2 / S2 rezulta S1 / S2 = η 1/ η 2rezulta m1 /m2 = (ρ1 / ρ2 ) x ( η 1/ η 2) unde η este rezistivitatea si ρ este densitatea