1.

NOTIUNI DE ELECTRICITATE

1.1Curentul continuu Daca tensiunea aplicata la capetele unui circuit este constanta , curentul electric care se stabileste prin acesta va fi cu atit mai mare cu cit rezistenta pe care o opune circuitul la trecerea curentului (rezistenta electrica a circuitului,notata cu R )va fi mai mica. Intensitatea curentului rezultat este egala cu tensiunea aplicata la capetele circuitului respectiv impartita la rezistenta acestuia. I=U/R Unitatea de masura pentru rezistenta electrica este numita ohm ,dupa numele fizicianului german G.S.Ohm. Diversele materiale ,substante opun rezistente diferite la trecerea curentului electric ,rezistivitatea fiind o caracteristica a acestora.Sunt cunoscute ca fiind cele mai bune conducatoare de electricitate metalele,evidentiindu-se dintre acestea argintul,aurul,cuprul si aluminiul.Pe de alta parte materiale cum sunt sticla, portelanul,cauciucul,masele plastice ori anumite textile (bumbacul,matasea) se opun trecerii curentului electric,avind o valoare extrem de mare a rezistentei electrice ,fiind numite materiale izolante sau dielectrice. Energia electrica (notata cu W sau E) pe care o furnizeaza o sursa de curent continuu este direct proportionala cu cantitatea de electricitate ( Q ) care circula prin circuitul exterior si tensiunea electrica de la bornele sursei (notata cu U ). W=QU Dar cantitatea de electricitate este egala cu produsul dintre intensitatea curentului electric (notata cu I ) si timpul ( notat cu t ) cit circula acesta .atunci avem o alta forma importanta de exprimare a energiei: W=UIt Puterea electrica (notata cu P )furnizata de o sursa de curent continuu reprezinta energia electrica debitata in unitatea de timp,ea fiind matematic egala cu energia electrica impartita la timpul cit dureaza respectivul proces: P=W/t=UI Puterea electrica se masoara in wati (W) ,iar energia electrica se masoara in wati-secunda(Ws). Daca acestea sunt unitatile de masura definite in electricitate,in energetica (elctricitatea curentilor tari) in cdrul anumitor marimi fizice se utilizeaza aproape exclusiv multimii ai unitatilor de masura.Astfel pentru energia electrica se utilizeaza multiplul watt-ului ( kW ), respectiv multiplul unitatii de timp (ora , notata cu simbolul h ). Astfel se folosesc pentru masurarea puterii electrice: 1 kW=1000 W 1 MW=1000 KW 1 GW=1000 MW , Iar pentru masurarea energiei electrice similar avem: 1 kWh = 1000 Wh 1 MWh=1000 kWh 1 GWh=1000 MWh 1 TWh=1000 GWh Puterea si energia electrica consumate de catre un receptor se exprima prin aceleasi formule ,luindu-se tensiunea aplicata la bornele aparatului respectiv si curentul care circula prin acesta.Un bec electric a carui putere este de 60 W ,tensiunea de alimentare fiind de 220 V ,va fi parcurs de un curent de 0,273 A si va consuma intr-o ora o cantite de energie electrica de 60Wh,in zece ore 600Wh , iar in cincizeci de ore o cantitate de energie de 3000Wh adica 3kWh. Daca este inlocuit cu un bec de 40 W, acesta va fi parcurs de un curent de 0,18 A si va consuma intr-o ora 0,04 kWh ,in zece ore 0.4 kWh , iar in cincizeci de ore 2 kWh.

Un bec cu o putere de 60 W ,a crui tensiune de alimentare este de doua ori mai mica,adica 110 V ,va avea un efect luminos similar cu primul ,dar va fi parcurs de un curent de doua ori mai mare ( 0,45 A ).Este important sa observam prin prisma acestui exemplu ca pentru ca sa transport aceeasi cantitate de putere electrica la un anumit aparat electric receptor,la o tensiune electrica injumatatita ,voi avea o dublare a valorii intensitatii curentului electric in circuit.Aceasta observatie este deosebit de utila in a surprinde tainele cursului in continuare. Pe de alta parte trecind printr-o rezistenta electrica,curentul electric provoaca un fenomen termic,ducind la incalzirea acestuia.Energia electrica se transforma in energie termica.Cantitatea de energie electrica care se transforma in caldura este direct proportionala cu rezistenta,patratul curentului care circula prin acesta si timpul cit circula: 2 W=RI t 1.2 Curentul alternativ Legile curentului electric alternativ sunt mai complexe comparativ cu cele de la curentul continuu ,dar sunt asemanatoare.Practic legile curentului electric continuu sunt o particularitate a celor de la curent alternativ daca tinem seama ca ,curentul este un curent alternativ de frecventa nula. Am vazut ca o rezistenta introdusa intr-un circuit de curent continuu se opune trecerii curentului electric prin ea.Intr-un circuit alimentat cu curent alternativ se intimpla intr-o prima analiza acelasi lucru.Aplicind o tensiune la capetele unei rezistente ,curentul care va circula prin aceasta va fi cu atit mai mic cu cit rezistenta are valoare mai mare.Rezistenta electrica a unei rezistenta depinde numai de caracteristicile sale fizice,fiind independent de frecventa curentului.Tensiunea aplicata rezistentei si curentul prin aceasta vor trece simultan prin valoarea maxima si valoarea zero,vor avea tot timpul acelasi sens,si isi vor schimba sensul in acelasi moment. Ca si la curentul continuu,curentul care circula prin rezistenta,numit curent activ ,va fi: I=U/R Daca aplicam insa o tensiune alternativa unei bobine,curentul electric alternativ care va circula prin aceasta va da nastere unui cimp magnetic alternativ ,care va induce in spirele bobinei o tensiune electromotoare.Are loc fenomenul de autoinductie tensiunea electromotoare este indusa in spirele bobinei chiar de catre cimpul magnetic creat de curentul care circula prin bobina.Tensiunea electromotoare de autoinductie se opune variatiei curentului prin bobina.Cind tensiunea aplicata bobinei are valoarea maxima,curentul are valoarea zero,apoi, pe masura ce valoarea tensiunii scade ,valoarea curentului creste,pentru a ajunge la valoarea sa maxima atunci cind tensiunea a ajuns la valoarea zero.Tensiunea isi schimba sensul si incepe sa creasca din nou,iar curentul incepe sa scada spre zero,ajungind la valoarea zero in momentul in care tensiunea ajunge la valoarea sa maxima,dar cu sensul schimbat.Curentul care circula prin bobina este defazat cu 90 in urma tensiunii aplicata acesteia. O bobina este cararterizata prin inductanta sa.Aceasta este o marime fizica,caracteristica bobinei respective,,a carei valoare depinde de numarul de spire a bobinei ,diametrul spirelor,lungimea bobinei,materialul din care este confectionat miezul acesteia,forma bobinei si este notata cu litera L . O bobina introdusa intr-un circuit de curent alternativ,ca si o rezistenta, se opune trecerii curentului electric.Spre deosebire insa de rezistenta,in cazul unei bobine opozitia depinde nu numai de valoarea inductantei acesteia,ci si de frecventa curentului.Aplicind o tensiune alternativa la capetele unei bobine ,curentul care circula prin aceasta va fi cu atit mai mic cu cit frecventa curentului este mai mare. In circuitul de curent alternativ bobina va fi caracterizata printr-o marime numita reactanta ,a carei valoare depinde atit de valoarea inductantei bobinei,cit si de frecventa curentului.Reactanta se noteaza cu litera X si se masoara in ohmi (),la fel ca si rezistenta. Reactanta unei bobine se numeste reactanta inductiva ,se noteaza cu XL ,si este egala cu: XL=2fL Curentul care circula prin bobina , numit curent inductiv , se exprima astfel: IL=U/XL=U/2fL Atunci cind frecventa este foarte mare,reactanta bobinei va fi de asemenea foarte mare,iar curentul prin bobina foarte mic,practic neglilabil. In cazul in care tensiunea aplicata bobinei este continua (frecventa f=0 ),curentul care circula prin aceasta va fi de asemenea continuu,cimpul magnetic nu va mai fi variabil in timp iar in bobina nu va mai

avea loc fenomenul de autoinductie.Reactanta bobinei este practic zero si valoarea curentului care circula prin aceasta va depinde numai de rezistenta conductorului din care este confectionata bobina. Daca alicam acum o tensiune alternativa unui condensator,la inceput,cind acesta este descarcat,curentul va fi maxim si condensatorul se incarca.Pe masura ce tensiunea creste curentul de incarcare scade,pina in momentul cind tensiunea ajunge la valoarea maxima,cind curentul ajunge la valoarea zero.Tensiunea incepind sa scada,condensatorul incepe sa se descarce si curentul incepe sa creasca,deacum cu sensul schimbat.Pe masura ce tensiunea scade ,curentul de descarcare creste si atinge valoarea maxima in momentul in care tensiunea a atins valoarea zero.Curentul care circula prin condensator este defazat inaintea tensiunii aplicata acestuia cu 90 . Un condensator este caracterizat prin capacitatea sa.Aceasta este o marime fizica ,caracteristica condensatorului,a carei valoare depinde de suprafata placilor(armaturilor ) acstuia,distanta si materialul dintre ele,forma lor si este notata cu C. Spre deosebire de bobina ,curentul prin condensator va fi cu atit mai mare cu cit capacitatea acestuia va fi mai mare si cu cit frecventa curentului va fi mai mare.In circuitul de curent alternativ ,condensatorul va fi caracterizat prin reactanta sa ,a carei valoare depinde de valoarea capacitatii condensatorului si de frecventa curentului.Reactanta unui condensator se numeste reactanta capacitiva ,se noteaza cu Xc si este egala cu: Xc=1/2fC Curentul capacitiv va fi in mod similar exprimat astfel: Ic=U/Xc=U2fC Daca tensiunea de alimentare este continua ,prin circuitul in care este montat un condensator,nu va mai circula nici un curent.Frecventa fiind zero ,reactanta condensatorului este infnita.Pentru curentul continuu,materialul izolant dintre placile condensatorului constituie o intrerupere a circuitului.Daca tensiunea este insa alternativa,condensatorul se incarca si se descarca periodic,cu o frecventa egala cu a tensiunii aplicate si prin circuit se va stabili un curent electric. In circuitele reale nu avem insa numai reactante inductive ori numai reactante capacitive,ci ambele feluri insotite de rezistente.Curentul capacitiv este defazat cu 90 inaintea tensiunii,iar curentul inductiv cu 90 in urma acesteia,cei doi curenti fiind defazati intre ei cu 180 .Daca cei doi curenti sunt egali , ei practic se compenseaza ,suma lor fiind egala cu zero.Reactanta capacitiva are un efect contrar celei inductive.Daca intr-un circuit avem inseriate o reactanta inductiva si una capacitiva,reactanta rezultanta va fi: X=XL-Xc Daca in circuitul respectiv ,in serie cu reactantele,avem si o rezistenta,aceasta impreuna cu reactanta constituie impedanta circuitului.Impedanta se masoara tot in ohmi () si se noteza cu Z .Rezistenta se considera decalata cu 90 fata de reactanta si impedanta circuitului se va determina geometric. 2 2 2 2 2 Z =R + X =R + (XL Xc) Curentul in circuitul astfel compus din capacitate,inductanta si rezistenta va fi: I=U/Z Curentul in acest caz este defazat fata de tensiune cu un unghi ,a carui valoare depinde de rezistentele si reactantele din circuit. Un curent care este in faza cu tensiunea este un curent activ ,iar un curent care este defazat cu 90 fata de tensiune (inaintea sau in urma acesteia),este un curent reactiv. Efectuarea calculelor matematice cu marimi alternative sinusoidale este extrem de laborioasa si necesita matematici superioare,motiv pentru care ne restringem la a analiza fenomenul electric prin prisma reprezentarilor vectoriale,care sunt mult mai facile si prezinta modele de lucru utilizate si in calcule mecanice.Y Im A X Um B

Diagram vectorial, fazorial, a mrimilor sinusoidale i i u

Fixam directia si sensul vectorului care reprezinta tensiunea.Odata acestea stabilite,directia si sensul vectorului care reprezinta curentul,se va lua fata de acest vector,considerat vector origine.Lungimea vectorilor respectivi reprezinta la o anumita scara aleasa de noi ,valoarea eficace a tensiunii si curentului.Unghiul format de cei doi vectori reprezinta unghiul de defazaj dintre tensiune si curent. Daca reprezentam acum vectorial tensiunile intr-o retea trifazata,UR,US,UT,reprezinta tensiunile de faza ,respectiv URS , UST , UTR sunt tensiunile intre faze ,numite si tensiuni de linie. Din punct de vedere al simbolurilor utilizate se pot in literatura de specialitate sunt utilizate frecvent nu numai simbolurile clasice pentru tensiunile de faza RS,ST,TR ci in aceeasi masura vom intilni pentru acestea si notatia U1,U2,U3 apoi din acestea derivind si tensiunile de linie coeespondente U12,U23,U31. De asemenea este esential a intelege in cadrul reprezentarii vectoriale a tensiunilor intr-o retea trifazata ca defazajul tensiunilor este de 120 ,ori intr-o alta exprimare de 2/3 care de altfel reprezinta impartirea ehilibrata a unui cerc la trei sectoare egale. Aceasta reprezentare sta la baza modelelor utilizate pentru intelegerea in profunzime a sistemelor electrice trifazate care de fapt stau la baza intelegerii notiunilor primare de energetica.Pe acest model se cladesc in continuare definirea unor marimi fizice din electricitate precum si elemente fizice din acest domeniu pe care urmeaza sa le aprofundam in continuare ,care sunt strins legate de producerea ,transportul,distributia si utilizarea energiei electrice . In cadrul expunerilor ce vor urma pentru intelegerea in esenta a notiunilor teoretice si fizice (practice) legate de retele electrice, posturi de transformare si alte verigi ale sistemului energetic ,este foarte importanta intelegerea modelului tensiunilor intr-un sistem trifazat.U1 U3

U1

U3

U2

2 3

U2

2 3

In sistem electric trifazat formulele aprofundate pentru o prima intelegere in curent continuu,suporta doua esentiale modificari: 2 -una este cauzata de faptul ca suntem in curent alternativ unde dupa cum am precizat apar 3 circuitului,care are ca si variabile definite defazaje intre curent si tensiune,respectiv avem impedanta R,L,C ,in conditiile unei frecvente de sistem de 50 Hz. -sistemul in care lucram este trifazat (nu monofazat) in care avem didactic exprimat un sir de trei sisteme monofazate decalate echilibrat asa fel incit sa se inchida pe un cerc geometric avind deci

un defazaj intre ele egal cu 2/3.u1( t ) u2( t ) u3( t )

t

u1( t ) u2( t ) u3( t )

t

Intr-un circuit real exista deci atit rezistente cit si reactante.Curentul este defazat fata de tensiune cu un unghi oarecare .Curentul I poate fi descompus in doua componente:una in faza cu tensiunea ,care constituie componenta activa a curentului Ia si una defazata cu 90 fata de acesta ,care constituie componenta reactiva a curentului Ir .Se observa imediat ca: Ia=I cos ; Ir=I sin . Puterea activa P in circuitul respectiv va fi: P=UIa=Uicos , Iar puterea reactiva Q va fi: Q=UIr=Uisin. Energia activa si energia reactiva vor fi egale cu puterile corespunzatoare ,inmultite cu timpul cit sunt ele utilizate. Se mai defineste insa si o putere care este rezultata din inmultirea tensiunii cu curentul,numita putere aparenta ,care este notata cu S: 2 2 2 S=UI deci S =P +Q Puterea activa se masoara in wati (W) sau in kilowati (kW),megawati (MW) etc. Puterea aparenta se masoara in volt-amperi (VA) sau kilovoltamperi(kVA) , megavoltamperi (MVA), etc. Puterea reactiva se masoara in volt-amperi reactivi (Var) sau kilovoltamperi reactivi (kVAr),megavolt-amperi reactivi (MVAr),etc. Similar energia activa se masoara in kilowati-ore(kWh), megawati-ore(MWh) etc,iar energia electrica reactiva se masoara in kilovolt-amperi reactivi ore (kVAr h),etc. Nu se defineste o energie electrica aparenta.Puterea electrica aparenta serveste pentru a ne arata gradul de incarcare al generatoarelor,transformatoarelor etc., dar o energie aparenta nu ar avea nici un sens. Prin bobinajul unui generator sau transformator circula curentul I. Acesta se dimensioneaza pentru o anumita tensiune U si pentru un anumit curent I ,deci pentru o anumita putere aparenta S .Un generator sau transformator care a fost dimensionat pentru o anumita tensiune nominala Un,iar bobinajul sau pentru un curent nominal In,inseamna ca a fost construit pentru o putere aparenta nominala Sn=Un In. De aceea , puterea nominala la generatoare si transformatoare se da in kVA ( VA, MVA) ,fiind vorba de o putere aparenta. La motoarele electrice se indica puterea pe care o poate dezvolta motorul ,deci fiind vorba de o putere activa se da in W, Kw,etc. Raportul dintre puterea activa si puterea aparenta se numeste factor de putere (cos ). Cos=P(Puterea activa) / S(Puterea aparenta)

. Factorul de putere este deci egal cu cosinusul unghiului de defazaj intre tensiune si curent. Dintre doi consumatori care absorb din retea aceeasi putere activa ,dar nu si aceeasi putere reactiva ,consumatorul care absoarbe o putere reactiva mai mare va incarca reteaua mai mult decit celalalt.Puterea sa aparenta va fi mai mare,iar factorul de putere mai mic. In cazul sistemelor de curenti trifazati,puterea activa va fi suma puterilor active pe cele trei faze: ___ P=3 Uf I cos=3 U I cos Similar puterea reactiva si puterea aparenta vor fi: Q=3 Uf I sin ; S=3 Uf I Spre exemplu , puterea aparenta nominla Sn a unui generator trifazat cu tensiunea nominala Un si curentul nominal In va fi de Sn=3 Un In.

2.

PRODUCEREA, TRANSPORTUL SI DISTRIBUTIA ENERGIEI ELECTRICE

Producerea energiei electrice. Are loc in centrale termoelectrice, centrale hidroelectrice, centrale nucleare sau alte centrale electrice care utilizeaza fie energia vantului, fie energia soarelui, fie o alta forma de energie. - In centrale termoelectrice prin arderea gazului, carbunelui, sau a unui combustibil lichid, apa este incalzita si transformata in abur si prin intermediul unor turbine de abur antreneaza generatoarele electrice cu ajutorul carora lucrul mecanic de antrenare este transformat in energie electrica. - In hidrocentrale energia potentiala a apei prin cadere libera antreneaza niste turbine hidraulice care la randul lor pun in miscare generatoarele electrice care transforma lucrul mecanic in energie electrica. In centrale nucleare caldura degajata in urma unor fuziuni nucleare controlate, este utilizata pentru incalzirea apei si transformarea acesteia in abur. Energia termica a aburului prin intermediul turbinelor de abur este transformata in lucru mecanic si acesta incontinuare prin inermediul generatoarelor electrice este transformat in energie electrica. Energia vantului tot prin intermediul lucrului mecanic, cu ajutorul generatorului electric este transformata in energie electrica. Transportul si distributia energiei electrice Pentru a putea fi transportata, energia electrica trebuie transformata la tensiuni inalte. Transportul energiei electrice la distante si in cantitati mari nu se poate face la tensiunea la care este produsa de generatoarele din centrale. Numai in cazul in care consumatorii sunt foarte aproape de centrala si nu este vorba de puteri prea mari, energia electrica este transportata la acestia la tensiuni la care a fost produsa. In majoritatea cazurilor, transportul energiei electrice de la centrale la centrele de consum se face la tensiuni mai mari decat tensiunile la care este produsa. Puterea electrica fiind egala cu produsul dintre tensiune si curent, pentru o aceeasi putere curentul va fi cu atat mai mare cu cat tensiunea va fi mai ridicata. In consecinta prin aceleasi conductoare se va putea transporta o putere mai mare, iar pierderile de energie in conductoare si aparataj, datorita incalzirii acestora la trecerea curentului electric, vor fi mult mai mici. In cazul unor puteri si distante mai mari, daca transportul energiei electrice nu s-ar face la tensiuni suficient de inalte , caderea de tensiune in conductoarele liniei electrice ar fi foarte mare. Din acest motiv la locul de producere energia electrica este transformata la tensiuni mai inalte.

Transformatoare electrice Deoarece receptorele functioneaza la tensiuni mult mai mici decat tensiunile folosite pentru transportul energiei electrice , pentru utilizarea acesteia la consumatori este necesar ca tensiunea sa fie redusa pana la valorile pentru care sunt construite receptoarele. Ea va fi transformata acum de la tensiunea inalta la tensiunile necesare distribuirii si utilizarii sale la consumatori. Transformarea energiei electrice de la tensiuni mici si curenti mari la tensiuni ridicate si curenti mici si invers, se face cu ajutorul transformatoarelor. Un transformator monofazat simplu este compus dintr-un miez de otel pe care se afla doua bobine cu un numar diferit de spire . Spirele bobinelor alcatuiesc infasurarile transformatorului. Miezul este alcatuit din tole de otel special , izolat intre ele prin foite de hartie , lacuri sau alte materiale izolatoare . Infasurarile sunt alcatuite din conductoare de cupru sau aluminiu,izolate cu fire de bumbac , matase , hartie ,lacuri. Infasurarea transformatorului care este alimentata cu tensiune de la sursa de curent se numeste infasurarea primara, iar cealalta , la capetele careia apare tensiunea indusa se numeste infasurarea secundara. Cat timp infasurarea secundara functioneaza in gol (adica nu se racordeaza intre capetele acesteia nici un receptor, circuitul ramanand deschis ) prin ea nu va circula curent. Valoarea tensiunii aparuta intre capetele sale, depinde atat de valoarea tensiunii aplicate infasurarii primare, cat si de raportul intre numarul de spire al celor doua infasurari. La functionarea transformatorului in gol, tensinea secundara va fi practic de atatea ori mai mare ( sau mai mica) decat tensiunea primara , de cate ori numarul de spire al infasurararii secundare va fi mai mare (sau mai mic ) decat numarul de spire al infasurarii primare. Raportul dintre numarul de spire al infasurarii primare si infasurarii secundare constituie raportul de transformare al transformatorului respectiv. El este egal cu raportul dintre cele doua tensiuni la functionarea in gol a transformatorului. Astfel daca infasurarea primara are 400 spire, iar infasurarea secundara 200 spire, aplicand infasurarii secundare o tensiune de 220 V vom obtine intre capetele infasurarii secundare o tensiune de 110 V. Raportul de tranansformare este 2. Daca efectuam urmatoarele notatii ; U1 = tensiunea primara U2 = tensiunea secundara N1 = numarul de spire din infasurarea primara N2 = numarul de spire din infasurarea secundara Este valabila urmatoarea relatie U1 / U2 = N1 / N2 Acelas transformator poate fi folosit si pentru ridicarea tensiunii. Alimentand infasurarea care are 200 de spire cu o tensiune de 110 V (acum acesta este infasurarea primara ) vom obtine intre capetele infasurarii care are 400 de spire (care este acum infasurarea secundara) o tensiune de 220de volti. Legand la bornele infasurarii secundare un receptor, acesta va absorbi un curent a carui valoare depinde de puterea sa. Transformatorul va functiona in sarcina si prin infasurarea sa secundara va circula acum un curent. Curentul secundar I2 depinde de sarcina conectata la bornele infasurarii secundare, iar curentul primar I1 absorbit de sursa de alimentare, depinde de curentul secundar si de raportul intre numarul de spire al celor doua infasurari. Puterea pe care receptorul o absoarbe de la transformator va fi la randul sau absorbita de catre acesta de la sursa de alimentare. Cu aproximatie, se poate spune ca in infasurarea primara curentul va fi de atatea ori mai mic (sau mai mare) decat curentul in infasurarea secundara, de cate ori numarul de spire al infasurarii primare va fi mai mare (sau mai mic) decat numarul de spire sl infasurarii secundare, deci invers decat in cazul tensiunilor. Daca notam cu I1 = curentul primar I2 = curentul secundar rezulta urmatoarea relatie

I1 / I2 = N2 / N1

Aproximatia provine din faptul ca in transformator se consuma o mica parte din energia care trece prin acesta si se produce o decalare intre curentul primar si curentul secundar. La functionarea transformatorului in sarcina, tensiunea la bornele infasurarii secundare va fi ceva mai mica decat la functionarea in gol, deoarece in infasurarile acestuia are loc o cadere de tensiune datorita circulatiei curentului electric prin bobinaj. Pentru a putea regla tensiunea in functie de necesitati (a acoperi caderile de tensiune care au loc in retea ), transformatoarele din retelele electrice se prevad cu prize de reglaj. Acestea permit modificarea numarului de spire active ale infasurarii si in acest fel modificarea raportului de transformare. Legaturile de la infasurari se scot la un comutator de prize (comutator de ploturi). Manevrarea acestuia se face in general numai atunci cand transformatorul nu este sub tensiune. Transformatoarele de putere mare din retelele electrice se prevad insa cu comutatoare de ploturi de constructie speciala, care pot fi manevrete si atunci cand transformatorul este in sarcina (comutatoare de ploturi sub sarcina). Pentru sistemele de curenti trifazati se construiesc transformatoare trifazate. Un transformator de curent trifazat poate fi alcatuit den trei transformatoaare monofazate ale caror infasurari primare si secundare se leaga in stea sau triunghi. Acest sistem de transformatoare trifazate nu se foloseste insa decat in cazul unor unitati de puteri si tensiuni foarte mari unde se pun probleme deosebite privind transportul, izolatia. In general se construiesc transformatoare trifazate la care infasurarile primare si secundare ale celor trei faze se asaza pe un miez comun si se leaga intre ele in stea sau in triunghi. De asemenea, se construiesc transformatoare care au trei infasurari, o infasurare primara si doua ifasurari secundare pentru tensiuni diferite. Se pot optine astfel doua tensiuni secundare diferite cu ajutorul unui singur transformator. Spre exemplu, putem avea un transformator cu trei infasurari, pe care alimentandu-l cu tensiunea primara de 110 kV sa obtinem doua tensiuni secundare : de 20 si 6 kV. Astfel in loc de doua transformatoare avem unul singur. Transformatoarele transmit energia electrica de la infasurarea primara la infasurarea secundara prin intermediul campului magnetic alternativ. Infasuraile nu vin in contact (nu exista o legatura galvanica intre ele), fiind izolate una fata de cealalta. Un transformator realizeaza un cuplaj magnetic (nu unul galvanic) intre circuitele legate la infasurarea primara si cele legate la infasurarea secundara. In cazul autotransformatoarelor, acestea nu au decat o infasurare. O parte din spirele acesteia apartine in acelasi timp si primarului si secundarului. La autotransformatoare energia electrica este transmisa de la primar la secundar pe doua cai ; o parte prin intermediul campului magnetic iar o parte direct. La aceasi putere, un autotransformator este de dimensiuni mai mici decat un transformator si mai economic. Avantajele autotransformatoarelor scad pe masura ce creste raportul de transformare. De aceea, ele sunt preferate in general numai pentru rapoarte de transformare de doi sau si mai mici. Ca si transformatoarele, ele se prevad cu comutatoare de ploturi pentru reglarea tensiunii. La transformatoarele si autotransformatoarele de puteri foarte mici miezul si infasurarile functioneaza in aer. La celelalte, miezul impreuna cu bobinele sunt introduse intr-o cuva de otel in care se afla ulei izolant (ulei de transformator). Capetele bobinelor sunt scoase in afara cuvei la niste borne, prin intermediul unor izolatoare de trecere. Uleiul din cuva, pe linga calitatile sale izolante, serveste si la racirea bobinajului si miezului, care in timpul functionarii se incalzesc. Pentru racirea uleiului, pe cuva transformatoarelor de puteri mai mici se prevad niste aripioare pentru marirea suprafetei de contact a cuvei cu aerul. La cele de puteri mai mari se prevad radiatoare . Circulatia uleiului prin cuva si prin radiatoare se face natural, datorita diferentei de densitate ditre uleiul cald si uleiul rece. La transformatoarele si autotransformatoarele de peteri mari si foarte mari se prevad si ventilatoare care creaza un curent puternic de aer prin radiatoare, intensificand racirea uleiului. Caracteristicile principale ale unui transformator sau autotransformator sunt : Sn = Puterea aparenta nominala U1n = Tensiunea nominala primara U2n = Tensiunea nominala secundara Unitatile de masura in sistem inernational pentru aceste marimi sunt : [Sn ] SI = VA (voltamper) ; kVA (kilovoltamper) ; MVA (megavoltamper)

[Un ] SI = V (volt) ; kV (kilovolt) Exemplu ; daca pe placuta de marcaj a transformatorului scrie 40 MVA 110 kV / 6.6 kV, inseamna ca are o putere nominala de 40 MVA, iar tensiunile nominale intre fazele celor doua infasurari sunt de 110 kV si 6,6 kV. Tensiunea de 110 kV este tensiunea superioara, iar cea de 6,6 kV tensiunea inferioara. Daca printr-un transformator sau autotransformator circula o putere mai mare decat puterea sa nominala, acesta va functiona cu suprasarcina. In cazul de mai sus, daca prin transformator circula o putere de 50 MVA acesta functioneaza cu o suprasarcina de 25 %. Functionarea cu suprasarcina nu este admisa decat in anumite conditii si in anumite limite, deoarece poate conduce la incalzirea bobinajului, miezului si uleiului, peste valorile admise si, in final, deteriorarea transformatorului. Transportul energiei electrice la noi in tara se realizeaza la tensiuni de 220 kV ; 400 kV si 750 kV. Trebuie remarcat faptul ca numai curentul alternativ se poate trannsforma de la o tensiune la alta, in mod simplu si economic, cu ajutorul transformatoarelor si autotransformatoarelor. Curentul continuu nu poate fi transformat cu ajutorul acestora. La inceput energia electrica era produsa, transportata si utilizata numai in curent continuu, distantele fiind mici si pierderile erau nesemnificative. Mai tarziu insa a inceput sa fie folosit din ce in ce mai mult curentul alternativ, la inceput monofazat apoi si trifazat, care prezinta o serie de avantaje fata de curentul continuu. In curent alternativ energia electrica poate fi transformata la tensiuni inalte, transportata la distante mari si apoi transformata din nou la tensiunea de utilizare. Motoarele electrice de curent alternativ, in special motoarele asincrone trifazate, sunt de constructie mult mai simpla decat cele de curent continuu si mai robuste. Puterile care pot fi transportate in curent alternativ trifazat, la tensiuni inalte, ajung la valori foarte mari. In momentul de fata, pentru producerea, transportul si distributia energiei electrice se foloseste aproape in exclusivitate curentul alternativ trifazat. Frecventa intrebuintata la noi, ca si in majoritatea celorlalte tari , este de 50 Hz. In unele tari, cum ar fi spre exemplu S.U.A., se intrebuinteaza frecventa de 60 Hz. Rolul curentului continuu in transportul si distributia energiei electrice. Motorul de curent continuu are marele avantaj ca turatia sa poate fi reglata foarte usor, in mod continuu si in limite destul de mari. De asemenea, el poate dezvolta un cuplu mare la pornire si la turatii reduse, lucru foarte important atunci cand motorul porneste cu o sarcina mare, cum este cazul in transporturi. De aceea, la tranvaie troleibuze, metrou, locomotive electrice se intrebuinteaza motoare de curent continuu. Curentul continuu este intrebuintat, de asemenea, pentru alimentarea majoritatii aparatelor de automatizare si reglaj, aparatelor electronice, proceselor de electroliza si pentru incarcarea bateriilor de acumulatoare. Curentul continuu necesar se obtine prin redresarea cerentului alternativ, cu ajutorul redresoarelor. In unele cazuri, el se obtine centralizat, in statii sau puncte de redresare, de unde apoi este distribuit la consumatori la distante nu prea mari, printr-o retea de curent continuu. In cazul tranvaielor, troleibuzelor, exista una sau mai multe statii de redresare, care alimenteaza in diverse puncte reteaua de curent continuu din care vehiculele iau energia necesara functionarii. Pentru troleibuze se folosesc doua conductoare, pentru tranvaie si locomotive electrice un singur conductor, cel de al doilea fiind perechea de sine. Alimenterea locomotivelor electrice se face in curent alternativ monofazat, la tensiune inalta ( 27500 V ), care este transformata la tensiunea necesara si redresata in curent continuu cu ajutorul unor transformatoare si dispozitive de redresare montate chiar in locomotiva. Pentru alimentarea cu curent continuu a dispozitivelor de automatizare, comanda control si reglaj, unde se cere o mare siguranta in functionare, se folosesc de obicei baterii de acumulatoare care functioneaza in paralel cu un redresor de incarcare alimentat de la reteaua de curent alternativ. Mijloacele de transport ale energiei electrice. Energia electrica, care este si ea o marfa ce trebuie transporta acolo unde este nevoie si

distribuita la consumatori, acest lucru se realizeaza prin conductoarele metalice ale liniilor electrice . Locul unde se intalnesc mai multe linii , unde energia electrica soseste pe unele linii si de unde pleaca mai departe prin a ltele, unde aceasta este transformata de la o tensiune la alta cu ajutorul transformatoarelor si autotransformatoarelor, unde se afla aparatele prin care se stabileste sau se intrerupe circuitul liniilor electrice , unde se gasesc aparatele de masura, control, automatizare si protectie a circuitelor , este statia electrica. Legatura intre statii este asigurata prin liniile electrice. Ansamblul de instalatii prin care energia electrica este transmisa de la centralele electrice la consumatori constituie reteaua electrica. Ea serveste la transportul, transformarea si distributia energiei electrice. Retelele electrice sunt constituite din statii, linii pentru transportul si distributia energiei electrice si posturi de transformar. Liniile electrice se impart in doua mari categorii linii electrice aeriene (LEA) si linii electrice subterane in cablu (LES) Tensiunile nominale ale liniilor electrice sunt stabilite prin norme. Liniile cu tensiuni sub 1000 V sunt considerate linii de joasa tensiune iar cele cu tensiuni mai mari, linii de inalta tensiune . La noi in tara tensiunile nominale ale retelelor electrice sunt : _ Pentru joasa tensiune - 400 V intre faze ( 230 V intre faza si nul ). _ Pentru inalta tensiune - 6kV ; 10kV ; 20kV ; 110kV ; 220kV ; 400kV ; 750kV intre faze. Deoarece domeniul tensiunilor inalte este foarte intins , pentru a delimita mai bine retelele de diferite tensiuni se considera _ Retele de foarte inalta tensiune cele cu tensiuni de 400 kV si 750 kV _ Retele de inalta tensiune cele cu tensiuni de 110 kV si 220 kV _ Retele de medie tensiune cele cu tensiuni de 6 kv ; 10 kV ; 20 kV

2.2.3.1 Linii electrice aeriene (LEA) Avantaje : sunt mult mai ieftine decat cele subterane Dezavantaje : sunt supuse actiunii directe a agentilor atmosferici si poluarii ocupa spatii destul de mari Elementele care compun liniile aeriene sunt urmatoarele: Conductoarele prin care circula curentul electric Stalpii (suportii), care servesc la sustinerea conductoarelor. Izolatoarele, care servesc la izolarea conductoarelor aflate sub tensiune fata de stalpii care le

A. B. C. sustin. D. Armaturile, care au diferite roluri privind prinderea si protectia conductoarelor si izolatoarelor. A. Conductoare electrice la LEA

La constructia liniilor aeriene se folosesc conductoare metalice neizolate (sau izolate in cazul LEA joasa tensiune). Acestea trebuie sa aiba o rezistenta electrica cat mai mica, pentru a nu avea pierderi mari de energie datorita incalzirii lor, sa aiba o rezistenta mecanica mare, pentru a nu se rupe atunci cand sunt supuse la eforturi mecanice mari, si sa fie cat mai ieftine. Conductoarele se confectioneaza in general din cupru, aluminiu sau aliaje ale acestora cu alte metale. Aluminiul are o rezistivitate electrica mai mare si o rezistenta mecanica mai scazuta decat cuprul, dar este mai ieftin. Cuprul este un material deficitar si de aceea tendinta actuala este de a-l inlocui pe cat posibil cu aluminiul. Conductoarele neizolate pentru LEA se fabrica din mai multe fire dispuse in straturi concentrice, straturile succesive se rasucesc in sens contrar. Datorita aspectului lor se mai numesc si conductoare funie. Sunt mult mai flexibile decat conductoarele monofilare si prezinta o siguranta sporita datorita faptului ca ruperea unui singur fir, sau chiar a catorva fire nu conduce la ruperea conductorului.

Conductoarele de aluminiu se construiesc numai multifilare. Pentru marirea rezistentei mecanice a conductoarelor de aluminiu, au fost create conductoare formate dintr-o inima din fire de otel peste care sunt impletite firele de aluminiu. Acestea sunt asa numitele conductoare de otelaluminiu, foarte mult intrebuintate in momentul de fata. La liniile electrice aeriene de joasa tensiune se folosesc si conductoare izolate, asa numitele conductoare torsadate (mai multe conductoare izolate sunt rasucite impreuna si sunt fixate pe stalpi fara izolatoare sau sunt fixate pe console prinse de zidul cladirilor, eliminand in felul acesta izolatoarele si chiar stalpii). B. Stalpii LEA Liniile de foarte inalta tensiune impun folosirea stalpilor de metal (de otel), liniile de inalta tensiune se construiesc pe stalpi de beton, metal sau de lemn, iar liniile de joasa tensiune pe stalpi de beton sau lemn. Pentru marirea rezistentei mecanice, stalpii de beton se armeaza cu sarme sau bare metalice. O mare raspandire au capatat-o stalpii de beton armat centrifugat. Au inceput sa apara si stalpi din mase plastice armate cu fibre de sticla pentru linii de joasa tensiune si iluminat public. Stalpii se planteaza de obicei in fundatii de beton. Stalpii de beton di de lemn de dimensiuni reduse se planteaza si direct in pamant, intr-o groapa in care se pune si pietris, pietre ( fundatie burata ) penru o fixare mai buna si scurgerea apei. Pentru a nu putrezi, stalpii de lemn se impregneaza cu anumite substante, cum sunt creozetul, gudronul, care distrug microorganismele din lemn. Pentru ca liniile electrice sa ocupe cat mai putin spatiu, se construiesc stalpi pe care se pot monta doua, patru sau chiar mai multe circiute, din punct de vedere electric, fiecare din acestea functioneaza independent, constituie linii separate. Unii stalpi sunt construiti doar pentru a sustine greutatea conductoarelor, izolatoarelor si armaturilor, acestia se numesc stalpi de sustinere. Altii sunt construiti pentru a se realiza intinderea conductoarelor, acestia se numesc stalpi de intindere. La capatul liniei exista intotdeauna un stalp de intindere, se mai numeste si stalp terminal. Portiunea de linie cuprinsa intre doi stalpi de intindere formeaza un panou al liniei electrice iar aceea dintre doi stalpi oarecare formeaza o deschidere . Se mai construiesc si stalpi de colti, care se monteaza in locurile in care linia isi schimba directia, si stalpi speciali pentru cazuri deosebite ( traversari de rauri, trecerea peste obstacole inalte) Distanta intre linia dreapta care uneste punctele de sustinere a conductorului pe doi stalpi invecinati si punctul cel mai de jos al acestuia, masurata pe verticala, se numeste sageata conductorului. Stalpii trebuie sa fie suficient de inalti pentru ca, tinand seama si de sageata, conductoarele sa nu se apropie de pamant, constructii, la o distanta care ar putea sa fie periculoasa. Trebuie avut in vedere ca pe timp calduros, din cauza dilatarii conductoarelor, acestea se lasa in jos si segeata lor creste. C. Izolatoarele LEA Materialul cel mai des folosit la constructia izolatoarelor, atat pentru linii cat si pentru statii, aparatajul de inalta tensiune, transformatoare, autotransformatoare, este portelanul. La constructia liniilor aeriene se mai folosesc si izolatoare de sticla In ultima vreme tot mai des se utilizeaza izolatoarele compozit datorita calitatilor electrice si mecanice ale acestora. La linii foarte inalte se folosesc lanturi de izolatoare. Ele au marele avantaj ca atunci cand se deterioreaza un izolator, sau chiar mai multe, lantul poate functiona in continuare, asigurand izolarea si sustinerea conductorului. De asemenea, se pot inlocui numai izolatoarele deteriorate din lant, ceea ce reprezinta un avantaj economic. Izolatoarele folosite in aer liber au pe suprafata niste nervuri sau seamana cu un teanc de palarii puse una peste alta. In acest fel o descarcare electrica care s-ar produce pe suprafata izolatorului, intre capetele acestuia, ar fi silita sa parcurga un traseu mai lung sau sa sara prin aer intre nervuri cea ce ingreuneaza producerea descarcarii. Din cauza acestor forme se vorbeste de fustele izolatorului sau palariile izolatorului. Pentru protejarea izolatorilor la capetele acestuia se monteaza adesea niste inele metalice sau niste armaturi care au forma unor coarne de unde si numele de coarne de protectie.

D. -

Armaturile LEA Reprezinta echipamentul auxiliar al liniilor electrice aeriene si sunt alcatuite din ; suporturi de izolatoare console cleme de intindere conductoare cleme de innadire mecanica a conductoarelor piese suport izolatoare rigide tije prelungitoare armaturi de protectie impotriva arcului electric

2.2.3.2 Linii electrice subterane LES Avantaje : siguranta mai mare in exploatare nu prezinta pericol de atingere directa a partilor sub tensiune pentru oameni si animale nu ocupa spatii mari nu strica aspectul estetic al locurilor pe unde trec Dezavantaje : pretul de cost ridicat defectele cablurilor sunt mai greu de localizat si remediat Retelele electrice subterane sunt folosite pentru distribuirea energiei electrice in orase. O retea electrica subterana cuprinde urmatoarele elemente componente: cablurile electrice cutiile de innadire (mansoane , mufe ) cutiile de derivatie cutiile terminale Dupa tensiunea pentru care sunt construite cablurile pot fi : de joasa tensiune de medie tensiune de inalta tensiune de foarte inalta tensiune Dupa numarul de conductoare, care sunt de cupru sau aluminiu, ele pot fi cu un singur conductor si cu doua, trei, patru sau mai multe. Dupa izolatia de baza a conductoarelor, cablurile sunt de mai multe tipuri : cu izolatie din hartie impregnata cu izolatie din mase plastice cu izolatie din cauciuc (la retele de 0.4 kV)

3.

RETELE ELECTRICE

Ansamblul de instalatii prin care energia electrica este transmisa de la centralele electrice la consumatori constituie reteaua electrica. Aceasta cuprinde Linii Electrice Aeriene LEA, Linii Electrice in Cabluri LEC ( se mai numesc si Linii Electrice Subterane LES ), Statii electrice, Posturi de Transformare PT, Puncte de Alimentare - PA , bransamente, Firide de Distributie ,Tablouri de Distributie TD. Clasificarea retelelor electrice ; Criterii de clasificare : tensiune functie structura topologica sistem Dupa tensiune : joasa tensiune = 400/230 V ( pana la 1000 V ) medie tensiune = 6kV, 10kV, 20kV inalta tensiune = 110kV, 220 kV, 400kV, 750kV Dupa functie: - retele de transport prin care se transporta la distante mari puteri importante se realizeaza la 220 kV, 400kV, 750 kV retele de distributie - prin care se transmite energia electrica in zonele de consum si se distribuie la consumatori. Reteaua include linii electrice de joasa tensiune,medie tensiune, linii de 110 kV,instalatii electrice si echipamente de masurare. retele de utilizare reprezinta instalatia consumatorului in aval de punctul de masurare a energiei ( Punct de decont ). Dupa topologie : - retele radiale - consumatorul primeste energie dintr-o singura sursa, siguranta in functionare este redusa , dar sunt ieftine si usor de exploatat. retele buclate fiecare consumator primeste energie din doua parti, cu avantajul unei sigurante crescute, dar si costurile sunt mai ridicate retele complex buclate - se poate primi energie din mai mult de doua surse. Dupa sistem : retele de curent continuu retele de curent alternativ mono sau trifazat

3.1

RETELE ELECTRICE AERIENE Sunt instalatiile la care conductorele care asigura circulatia energiei electrice ( cele active si cele destinate sa protejeze linia impotriva descarcarilor atmosferice conductore de garda ) sunt montate in aer liber. Principalele notiuni si terminologii folosite la liniile electrice aeriene se pot sistematiza astfel : Aliniament Poriune de linie electric aerian compus dintr-una sau mai multe deschideri, n care linia i menine direcia Apropiere a LEA de un obiect oarecare Acea situaie de vecintate n care LEA nu ncrucieaz obiectul respectiv. Armturi Dispozitive cu ajutorul crora se asambleaz i se monteaz conductoare, izolatoare i alte accesorii ale liniilor electrice aeriene. Armturi de protecie Dispozitive cu rol de protejare a conductoarelor i a suprafeelor izolatoarelor contra atingerii directe cu arcul electric ce poate apare datorit unor supratensiuni, de reducere a perturbaiilor electromagnetice i de uniformizare a cmpului electric n lungul lanului de izolatoare. Circuit al unei LEA

Ansamblu de conductoare active care constituie o cale independent de vehiculare a energiei electrice i poate fi trifazat, bifazat sau monofazat. Cleme Dispozitive care se afl n contact direct cu calea de curent i permit executarea legturilor electrice. Conductoare ale LEA Funii metalice ntinse liber ntre punctele de prindere la stlpi sau alte construcii speciale, aparinnd LEA, indiferent dac sunt sau nu sub tensiune. Conductoare active Conductoare care servesc drept ci de curent pentru transportul sau distribuia energiei electrice, putnd fi unice pe faz sau ansambluri de dou sau mai multe pe faz, caz n care se numesc fasciculare. Conductoarele active pot fi neizolate, izolate sau izolate i torsadate. Conductoare de protecie Conductoare destinate a proteja LEA mpotriva loviturilor directe de trsnet. Conductoare de protecie cu fibr optic nglobat denumite i OPGW Conductoare destinate a proteja LEA mpotriva loviturilor directe de trsnet i de a asigura transferul de comunicaii prin fibrele optice nglobate. Culoar de trecere (de funcionare) a liniei electrice Suprafa terestr situat de-a lungul liniei electrice aeriene i spaiul aerian de deasupra sa, n care se impun instalaiile etc.; culoarul de trecere include zona de protecie i zona de siguran. Culoar de exploatare a LEA Fie de teren neamenajat, situat n lungul traseului liniei, ntre drumurile de acces permanente existente n zon, permind accesul pedestru al personalului de exploatare. Culoar de lucru a LEA Fie de teren care poate fi ocupat temporar, situat de regul de-a lungul axului liniei, cuprins ntre platformele de montaj, necesar montrii conductoarelor, accesului utilajelor i transportului materialelor de montaj. Denivelare, hi Distan msurat pe vertical ntre punctele de prindere ale conductorului la doi stlpi consecutivi (figura 1). Deschidere, ai Distan msurat pe orizontal ntre axele a doi stlpi consecutivi Deschidere nominal, an Deschidere convenional, la care punctele de prindere ale conductoarelor se gsesc n acelai plan orizontal, terenul este plan, iar la sgeata maxim, gabaritul la sol al liniei este cel minim admisibil, rezultat ca o valoare optim din calculele tehnico-economice. Deschiderii nominale i corespunde nlimea normal (nominal) a stlpilor Drum de acces Fie de teren cu limea de 2,75 m care se ocup temporar pentru accesul mijloacelor de transport la culoarul de lucru a LEA. Echipament al LEA Ansamblu de conductoare, izolatoare, cleme i armturi, montat pe stlpii LEA. Fundaii ale stlpilor Elemente de construcie cu ajutorul crora se fixeaz n sol stlpii, inclusiv ancorele acestora. Instalaii de legare la pmnt ale LEA Instalaii care stabilesc n mod voit legtura cu pmntul a elementelor bune conductoare de curent electric, care nu fac parte din cile de curent, dar care pot ajunge accidental sub tensiune. Izolatoare Elemente componente ale LEA cu ajutorul crora se realizeaz izolarea prilor aflate sub tensiune ntre ele i fa de prile legate la pmnt. ncruciare a LEA cu un obiect oarecare

Acea situaie n care, n proiecie orizontal, cel puin unul din conductoarele LEA, n poziie normal sau deviat i obiectul respectiv se intersecteaz. Legtur dubl Legtur a conductorului de faz la stlpii de susinere sau ntindere ai unei linii electrice aeriene cu izolatoare suport, executat cu ajutorul a dou izolatoare, pe unul dintre izolatoare executndu-se legtura principal a conductorului care preia efortul din conductor n regimul normal de funcionare a liniei, iar pe cellalt izolator efectundu-se legtura care este pregtit s intervin n cazul deteriorrii legturii principale. Legtur de siguran Legtur auxiliar a conductorului de faz la un stlp de susinere cu izolatoare suport, executat cu ajutorul unei buci de conductor dispus la nivelul gtului izolatorului, pe partea dinspre stlp i fixat mecanic de conductor, de o parte i de alta a izolatorului de susinere, pentru mpiedicarea cderii conductorului pe sol n cazul ruperii legturii de susinere. Linie aerian de energie electric - denumit i linie electric aerian (LEA) Instalaie montat n aer liber care servete la transportul i distribuia energiei electrice fiind alctuit din conductoare, izolatoare, cleme, armturi, stlpi, fundaii i instalaii de legare la pmnt. Din punct de vedere constructiv, LEA pot fi: simplu circuit, dublu circuit sau multiplu circuit. Lungime a liniei de fug Lungime minim msurat pe suprafaa izolaiei externe ntre prile metalice cu potenial electric diferit. Cnd izolaia este compus din mai multe elemente separate prin pri metalice, drept lungime a liniei de fug a izolaiei se consider suma lungimilor liniilor de fug ale diferitelor elemente, exclusiv prilor bune conductoare de electricitate. Panou de ntindere Poriune de linie compus dintr-una sau mai multe deschideri, cuprins ntre doi stlpi de ntindere consecutivi (figura 1). Pri de construcie ale LEA Elemente care susin deasupra solului echipamentele LEA i cuprind: stlpi, fundaii i alte construcii speciale. Platform de lucru a LEA Suprafa de teren n jurul stlpilor necesar pentru execuia de lucrri noi, de modernizare, de retehnologizare sau de mentenan a LEA. Poriuni speciale de traseu Acele poriuni din traseul liniei, n care apare coexistena LEA cu elementele naturale, obiectele, obiectivele, instalaiile, construciile etc., situate n imediata apropiere a liniei sau cu care linia se ncrucieaz. Fa de acestea, linia trebuie realizat, astfel nct s se asigure, pe de o parte, buna funcionare a liniei, iar pe de alt parte, condiiile necesare existenei i funcionrii n bune condiii a elementelor afectate de prezena liniei. Priz natural de pmnt a LEA Priz de pmnt constituit din elemente conductoare n contact permanent cu solul, ale unor construcii sau instalaii destinate diferitelor scopuri, dar care pot fi folosite n acelai timp pentru trecerea curentului de defect, dac elementele conductoare sunt legate electric direct ntre i la prile metalice ale LEA. Priz artificial de pmnt Priz de pmnt ale crei elemente componente sunt constituite special pentru trecerea curentului de defect. Regim normal de funcionare al unei LEA Regim n care linia n ansamblu i elementele sale componente se gsesc n stare de funcionare, fr a fi afectate prin ruperi, deformri etc. Regim de avarie al unei LEA

Regim n care apar deformri ale elementelor componente, ruperi sau topiri ale conductoarelor, ruperi de izolatoare, cleme i armturi, ruperea sau pierderea stabilitii stlpilor sau a fundaiilor etc., urmate n general de ntreruperea funcionrii liniei. Regimul de avarie al unei LEA, considerat ca ipotez de calcul, este regimul n care izolatoarele i lanurile de izolatoare, stlpii i fundaiile LEA sunt solicitate n mod diferit fa de regimul normal de funcionare n urma ruperii conductoarelor sau izolatoarelor. Reea electric Ansamblu de linii, inclusiv elemente de susinere i de protecie a acestora, staiile electrice i alte echipamente electroenergetice conectate ntre ele. Sgeat a unui conductor ntr-un anumit punct Distan msurat pe vertical ntre punctul respectiv de pe curba conductorului i dreapta care unete cele dou puncte de suspensie ale conductorului. Cnd suspensia se realizeaz prin intermediul unor lanuri de ntindere, punctele de suspensie se consider la prinderea lanurilor de elementele stlpilor. n funcie de condiiile climatometeorologice existente la un moment dat, sgeata conductorului ntr-un anumit punct poate avea diferite valori (de exemplu: maxim, minim, medie). Cea mai mare sgeat a conductorului poate fi considerat practic la mijlocul deschiderii Seciune real a unui conductor funie, Sc Sum a seciunilor firelor componente ale conductorului. Seciune nominal a unui conductor funie Valoare rotunjit a seciunii sale reale, valoare care servete la denumirea conductorului; n cazul conductoarelor alctuite din dou metale, se exprim prin valorile rotunjite ale seciunilor ambelor metale. Stlpii LEA Construcii din metal, beton armat, lemn sau alte materiale care susin echipamentul LEA deasupra solului. Suprafa a fundaiei stlpului LEA Suprafa de teren determinat de figura geometric rezultat din perimetrarea fundaiei stlpului deasupra solului, inclusiv a ancorelor. Supratensiune de trsnet Supratensiune faz-pmnt sau ntre faze care apare ntr-un punct dat al reelei datorit unei descrcri atmosferice sau unei alte cauze i a crei form poate fi asimilat, n ceea ce privete coordonarea izolaiei, cu cea a impulsurilor normalizate, utilizate pentru ncercarea cu impuls de tensiune de trsnet. Tensiune nominal a unei linii, Un Valoare efectiv a tensiunii ntre faze, prin care este definit linia i la care se refer unele caracteristici de funcionare ale acesteia. Traversare i subtraversare Acele ncruciri n care LEA trece pe deasupra, respectiv pe sub obiectul ncruciat. Zon de protecie Zon adiacent capacitii energetice, extins n spaiu, n care se introduc interdicii privind accesul persoanelor i regimul construciilor. Zon de siguran Zon adiacent capacitilor energetice, extins n spaiu, n care se instituie restricii i interdicii n scopul asigurrii funcionrii normale i pentru evitarea punerii n pericol a persoanelor, bunurilor i mediului; zona de siguran cuprinde i zona de protecie. Zone cu circulaie frecvent Zone din: interiorul perimetrului construibil al localitilor; curile locuinelor din afara perimetrului construibil al localitilor; unitile industriale, agricole, de transporturi, militare etc., situate n afara localitilor, inclusiv o poriune de 15 m de la gardul unitii, mai puin obiectivele energetice (staii, centrale); n afara localitilor unde pot aprea frecvent aglomerri de persoane, cum sunt: locurile amenajate pentru agrement i turism, popasuri, campinguri, staii ale unitilor de transport n comun etc.

Nu se consider zone cu circulaie frecvent incintele ngrdite unde are acces numai personalul de serviciu special instruit, precum i zonele din apropierea drumurilor i oselelor din afara localitilor. Legend: a) an este deschiderea nominal; b) fn sgeata conductorului corespunztoare deschiderii nominale; c) hc - nlimea de prindere a conductorului; d) hg - gabaritul minim la sol;

Figura 1. Explicitarea grafic a noiunilor aliniament, panou, deschideri, denivelar

3.1.1 LINII ELECTRICE AERIENE DE MEDIE TENSIUNESe compun din : conductoare izolatoare,cleme, armaturi stalpi CONDUCTOARE Conductoarele liniilor electrice aeriene sunt de doua feluri: conductoare active , care asigura circulatia energiei electrice si conductoare de protectie (fire de garda ) care au un rol de a proteja linia impotriva descarcarilor atmosferice. Conductoarele liniilor electrice aeriene sunt supuse actiunii fenomenelor meteorologice ( vant,ploaie ,chiciura, variatii de temperatura ) , precum si agentilor chimici din atmosfera (oxigen, azot, gaze sulfurice, vapori de apa sarata ) care au efect corozive asupra lor . Pentru a se putea obtine o circulatie economica si sigura a energiei electrice , conductoarele trebuie sa aiba urmatoarele calitati: - sa permita trecerea curentului electric cu pierderi cat mai mici ( sa aiba o rezistenta electrica mica si conductivitate electrica buna ) - sa aiba o rezistenta de rupere la tractiune cat mai mare si sa se comporte bine la oscilatii , vibretii , sa poata suporta solicitarile mecanice , fara sa se deterioreze sau sa se rupa. - sa fie cat mai putin sensibile la actiunea agentilor chimici din atmosfera . - sa fie ieftine respectiv sa duca la un pret de cost cat mai redus al liniilor in conditiile in conditiile date cu privire la puterile de transport . Din punct de vedere al materialelor i al alctuirii constructive, la construirea LEA se utilizeaz conductoare funie din aluminiu, aliaje de aluminiu, oel, conductoare funie din aluminiu-oel i aliaje de aluminiu-oel, precum i conductoare speciale cu fibre optice nglobate (n diferite variante constructive). La liniile de medie tensiune se pot utiliza si conductoare izolate. Condiiile tehnice generale, dimensiunile i caracteristicile fizico-mecanice ale conductoarelor LEA trebuie s corespund standardelor sau normelor interne ale productorilor. Din considerente mecanice, conductoarele vor avea urmtoarele seciuni active minime: 25 mm2 pentru conductoare funie de aluminiu-oel, aliaje de aluminiu-oel i aliaje de aluminiu; 16 mm2 pentru conductoare funie de oel. Pentru conductoarele de protecie din oel se utilizeaz srme din oel de nalt rezisten.

-

-

Srmele din oel, utilizate la realizarea conductoarelor funie de oel i a prii (inimii) de oel a conductoarelor de aluminiu-oel i aliaje de aluminiu-oel, vor fi protejate mpotriva coroziunii cu un strat gros de zinc Calculul mecanic al conductoarelor se efectueaz dup metoda la stri limit Se vor verifica urmtoarele stri: a) starea de solicitare maxim, b) starea de temperatur minim, c) starea de solicitare de fiecare zi, Calculul mecanic al conductoarelor izolate i a celor cu fibr optic inclus se face n acelai mod ca la conductoarele normale. Pentru conductoarele cu fibr optic nglobat, productorii trebuie s aduc dovezi bazate pe teste c, n oricare din strile a), b) sau c) definite mai sus, la limit, caracteristicile mecanice i optice ale fibrei rmn neschimbate. La conductoarele active si de protectie se vor respecta urmatoarele: In deschideri in care sunt necesare masuri de siguranta marita , este interzisa innadirea sau reparatia conductorului prin matisare. In alte deschideri ale LEA ,altele decat cele de mai sus se admite innadirea conductoarelor , dar cel mult o innadire pentru un conductor si o deschidere. Innadirile nu vor fi mai aproape de de 2m la LEA de medie tensiune si 3 m la LEA 110 kV fata de punctul de suspensie ( fata de clema de sustinere ,de intindere) Remediile , reparatiile la conductoare sunt admise in cazurile in care sunt rupte cel mult 15 % din numarul de fire al stratului exterior al funiei , in cazuri mai grave la depasirea procentului de 15 % din nr. de fire se va elimina portiunea defecta si se va executa innadirea conductorului. Se va efectua verificarea periodica a starii conductoarelor cand acestea au depasit o durata de exploatare de 15 ani. Daca la controlul periodic se constata fire exterioare corodate puncte de rugina in adincime , intre fire ,sau reduceri de sectiune a firelor , se vor preleva monstre de conductor care urmeaza a fi incercate in laborator . In exploatare innadirea conductoarelor se executa cand este necesara inlocuirea unei portiuni de conductor deteriorat , cu alt conductor nou , utilizand in acest scop clemele de innadire cu crestaturi sau clemele de innadire prin presare.

IZOLATOARE, CLEME, ARMTURI Izolatia reprezinta un element foarte important fiind in relatia directa cu tensiunea . Izolatoarele servesc la fixarea pe stalpi a conductoarelor LEA precum si la izolarea acestora fata de pamant si fata de partile mai apropiate ale stalpilor. Orice defectiune de izolatie reprezinta scoaterea din functiune a instalatiei si din acest motiv , alegerea izolatiei LEA este o problema careia i se acorda cea mai mare atentie. Izolatia LEA se asigura prin: - izolatoarele inerconectate intre conductoarele sub tensiune si console, respectiv stalpii legat la pamant; - distanta dintre fiecare din conductoarele sub tensiune si pamant; - distanta dintre conductoarele sub tensiune . Izolatoarele fiind asezate in atmosfera si suportand greutatea conductoarelor si eforturile din acestea , trebiue sa prezinte si anumite insusiri mecanice , fizice si electrice . Materialul izolator trebuie sa fie un bun dielectric , nehigroscopic , sa nu fie influentat de agenti atmosferici si chimici si sa suporte eforturi mecanice si diferente mari de temperatura . Izolatoarele trebuie sa aiba o rezistenta mare la tractiune si compresiune , caracterizata prin sarcina de rupere. Din punct de vedere electric izolatoarele nu trebuie sa permita descarcarea prin aer pe suprafata lor (conturnarea) sau prin corpul lor ( strapungerea). Izolatia LEA este realizata cu izolatoare suport sau suspendate , ale caror lanturi sunt montate in geometrie fixa sau geometrie variabila. Marimile ce caracterizeaza izolatoarele sunt: 1. tensiunea de tinere este valoarea tensiunii de incercare timp de un minut , la frecventa industriala , in stare uscata , fara a se produce conturnari sau strapungeri;

2. tensiunea de conturnare a unui izolator este aceea tensiune , mai mare dacat tensiunea sa nominala , la care pe suprafata izolatorului, sau prin aerul inconjurator ,se produc descarcari electrice intre conductor si suport sau consola de sustinere; 3. tensiunea de strapungere a unui izolator este aceea tensiune , mai mare decat tensiunea de conturnare , la care descarcarea electrica dintre conductor si suportul metalic al izolatorului se produce direct prin masa acestuia. Strapungerea izolatorului este urmata de deteriorarea lui , spre deosebire de conturnarea izolatorului, care in majoritatea cazurilor nu deterioreaza izolatorul.Atat tensiunea de conturnare cat si de strapungere sunt mai mici pe timp umed. Armturile de protecie sunt utilizate pentru uniformizarea cmpului electric, reducerea zgomotului acustic i protejarea izolatoarelor la arcul electric. Cleme i armturi Clemele i armturile, exclusiv clemele de ntindere i nndire, se dimensioneaz din punct de vedere mecanic, pentru gruprile fundamental i special de ncrcri, astfel nct n ipoteza de ncrcare maxim, forele de calcul s fie mai mici sau cel mult egale cu sarcinile de calcul ale pieselor respective. Sarcinile de calcul ale clemelor i armturilor se determin prin adoptarea unui procent de 50% din sarcina de rupere mecanic minim. Clemele de ntindere i nndire mecanic a conductoarelor trebuie s aib o sarcin de alunecare egal cu minimum 95% din valoarea sarcinii de rupere minime a conductorului. MONTAREA CONDUCTOARELOR PE STLPI, DISTANE, GABARITE Montarea conductoarelor pe stlpi se va realiza, astfel nct s se respecte distanele minime admisibile ntre prile aflate sub tensiune, ntre acestea i prile legate la pmnt, precum i valorile unghiului de protecie. TIPURI DE STLPI, La liniile aeriene de energie electric se disting, din punct de vedere funcional, urmtoarele tipuri de stlpi: 1) Stlpi de susinere, utilizai n mod curent pe linii pentru susinerea conductoarelor, echipai cu izolatoare de susinere, sunt de tip normal sau de tip ntrit. La stlpii de tip normal se utilizeaz cleme cu eliberarea conductorului, respectiv cleme sau legturi cu traciune limitat. La stlpii de tip ntrit se utilizeaz cleme sau legturi cu reinerea conductorului. 2) Stlpi de ntindere, utilizai pentru fixarea conductoarelor prin ntindere, ca punct de sprijin, n lungul liniei, n locuri alese din condiiile de funcionare sau montaj. 3) Stlpi terminali, utilizai pentru fixarea conductoarelor, prin ntindere, la capetele liniei. Stlpii de susinere, de ntindere i terminali pot fi montai n aliniament sau col. Stlpii de la punctele a), b) i c) pot fi utilizai pentru montarea unui singur circuit sau a mai multor circuite. n cazul echiprii stlpilor cu mai multe circuite, acestea pot s fie de aceeai tensiune nominal sau de tensiuni nominale diferite.

n cazul liniilor cu tensiuni nominale diferite pe acelai stlp este necesar verificarea compatibilitii din punct de vedere electric i mecanic. Regim normal de funcionare Pentru dimensionarea stlpilor n regim normal de funcionare, se consider urmtoarele ipoteze de calcul: Vnt maxim perpendicular pe linie (N.1); Vnt perpendicular pe linie, simultan cu depunere de chiciur (N.2); Vnt maxim n lungul liniei (N.3); Vnt n lungul liniei, simultan cu depunere de chiciur (N.4); Vnt maxim perpendicular pe linie n montaj terminal (N.9); Vnt perpendicular pe linie simultan cu depunere de chiciur n montaj terminal (N.10); Vnt maxim n lungul liniei n montaj terminal (N.11); Vnt n lungul liniei, simultan cu depunere de chiciur n montaj terminal (N.12).

STLPI METALICI Stlpii metalici sunt construcii ancorate sau neancorate cu zbrele (din corniere sau eav) sau tubulare (cu seciune circular sau poligonal). mbinarea elementelor se face de preferin prin buloane pentru a asigura protecia anticoroziv prin zincare la cald. Se pot folosi i construcii sudate care vor fi protejate anticoroziv prin vopsire. Grosimea minim admis pentru materialele stlpilor este de 3,5 mm. Deplasrile la vrf limit admise ale stlpilor tubulari (cu seciune circular sau poligonal) prin aplicarea ncrcrilor normate sunt: 4% din lungimea stlpului, n cazul stlpilor de susinere i susinere n col, 2,5% din lungimea stlpului, n cazul stlpilor de ntindere, ancorai i terminali. La stlpii metalici cu zbrele, deplasrile la vrf nu se normeaz. STLPI DE BETON La alegerea betonului ca material de construcie a stlpilor liniilor aeriene de energie electric se vor avea n vedere att considerente tehnice i economice ct i impactul asupra factorilor de mediu, inclusiv pe termen mediu i lung. La construcia LEA se utilizeaz stlpi din beton armat turnat, beton armat centrifugat i beton armat STLPI DE LEMN La liniile electrice aeriene de medie tensiune se pot utiliza stlpi de lemn din: conifere (molid, brad, pin i larice) sau a) foioase tari (stejar, gorun, garni i salcm). Lemnul utilizat la executarea stlpilor pentru liniile electrice aeriene de medie tensiune, se va impregna n instalaii industriale de specialitate.

FUNDAII

Armturile din fundaiile de beton armat ale stlpilor LEA vor fi conectate electric (sudate) unele de altele, pentru utilizarea fundaiilor i ca prize naturale ale stlpilor. Stlpii de lemn se planteaz n pmnt prin fundaii burate. MSURI DE SIGURAN I DE PROTECIE Prin msuri de protecie se neleg, toate msurile care se iau la linia aerian de energie electric pentru funcionarea, att n regim normal, ct i n regim de avarie La proiectarea i construirea LEA componente ale reelei electrice de transport, reea de interes naional i strategic, se vor prevedea cerine specifice pentru asigurarea securitii i proteciei fizice a LEA. Aceste cerine vor fi adaptate condiiilor concrete de amplasare a LEA i se vor fundamenta, n cadrul proiectului de ctre proiectant, pe baza unei analize de risc. Prin msuri de siguran se neleg, toate msurile care se iau att la linia aerian de energie electric, ct i la elementele nvecinate, pentru protejarea, pe de o parte, a liniei mpotriva factorilor perturbatori (aciunea agenilor chimici, cderi de copaci, alunecri de teren, schimbri de cursuri de ap etc.), iar pe de alt parte protejarea instalaiilor, construciilor etc., situate n vecintatea liniei, precum i a oamenilor i animalelor care pot veni n contact cu prile puse n mod accidental sub tensiune. Prin nivel de izolaie mrit se nelege creterea nivelului de izolaie al liniei fa de nivelul normal de izolaie. Creterea nivelului de izolaie se poate realiza, fie prin utilizarea de izolatoare cu caracteristici electrice superioare, fie prin utilizarea de izolatoare cu aceleai caracteristici electrice i prin mrirea numrului acestora pe ramur,. Liniile aeriene de energie electric se protejeaz mpotriva loviturilor de trsnet i a supratensiunilor atmosferice. Conductoarele de protecie se leag la pmnt la fiecare stlp. Pentru protecia liniei mpotriva supratensiunilor atmosferice i pentru protecia oamenilor mpotriva tensiunilor de atingere i de pas, care apar n cazul scurtcircuitelor cu pmntul, stlpii LEA se leag la pmnt Armturile fundaiilor de beton armat ale stlpilor LEA i ale prii subterane a stlpilor din beton armat, n cazul fundaiilor burate, se consider ca prize naturale de pmnt, cu condiia ca armturile s fie conectate electric (sudate) unele de altele i s fie legate electric la conductorul de protecie, (n cazul cnd LEA este prevzut cu conductor de protecie) sau la stlpul metalic sau armtura stlpului de beton. Stlpii vor fi prevzui cu prize artificiale de pmnt, n cazul n care priza natural de pmnt nu satisface condiia de rezisten de dispersie impus. Toi stlpii LEA din zonele cu circulaie frecvent, precum i stlpii cu aparataj din zonele cu circulaie redus vor fi prevzui cu prize artificiale de pmnt pentru dirijarea distribuiei potenialelor. Prin priz de pmnt pentru dirijarea distribuiei potenialelor se nelege priza artificial de pmnt suplimentar, destinat micorrii valorilor tensiunilor de atingere, Ua, i de pas, Upas, avnd cel puin un electrod orizontal sub form de contur nchis n jurul stlpului. Aceast priz contribuie i la micorarea rezistenei de dispersie a prizei de pmnt rezultante (priza natural + priza artificial).

Tensiunile de atingere i de pas se consider n condiiile curenilor maximi de scurtcircuit cu pmntul. La execuia liniilor, verificarea valorilor rezistenelor de dispersie ale prizelor de pmnt, naturale i artificiale se face prin msurtori. Elementele componente ale LEA trebuie verificate la efectele termice ale curenilor de scurtcircuit. Elementele LEA care se verific la stabilitate termic n condiii de scurtcircuit sunt: conductoarele active, conductoarele de protecie, lanurile de izolatoare i armturile lor, legturile de la stlpi la conductoarele de protecie, instalaiile de legare la pmnt ale stlpilor (att legtura la priz, ct i priza propriuzis), elementele metalice ale stlpilor de beton care constituie calea de trecere a curenilor de scurtcircuit. Conductoarele active i de protecie ale LEA trebuie protejate mpotriva vibraiilor prin montarea de dispozitive antivibratoare, n urmtoarele cazuri: n cazul trecerii LEA prin zone plane deschise, cu deschideri peste 120 m, n cazul traversrii rurilor mari, cu lungimea peste 100 km, indiferent de traciunea n conductoare; n cazul folosirii conductoarelor de protecie cu fibr optic nglobat (tip OPGW); n cazul n care experiena de exploatare impune acest lucru. Elementele metalice ale LEA trebuie protejate mpotriva aciunii agenilor corozivi, astfel: srmele de oel din componena conductoarelor active, a conductoarelor de protecie i a ancorelor, prin zincare la cald stlpii, consolele, vrfarele i orice subansamblu metalic (se realizeaz numai din oeluri care nu sunt autoprotectoare) i prin zincare la cald sau zincare la cald i vopsire (funcie de agresivitatea zonei n care acetia funcioneaz. n cazul stlpilor aflai n exploatare, indiferent de natura oelurilor din care au fost construii i de sistemul iniial de protecie anticoroziv, refacerea proteciei anticorozive se face prin vopsire sau zincare la rece. clemele i armturile din font sau oel din componena lanurilor de izolatoare i legturile conductoarelor de protecie, prin zincare la cald. LEA cu tensiuni peste 1 kV trebuie s fie prevzui cu plcue indicatoare de identificare i indicatoare de securitate (cu excepia stlpilor de beton ai LEA de medie tensiune care pot fi inscripionai cu vopsea). Pe plcuele indicatoare de identificare se precizeaz i limea culoarului de trecere. Plcuele indicatoare de identificare se monteaz cte o bucat pe fiecare stlp, pe acea fa a stlpului care este perpendicular pe aliniament, orientat spre creterea numrului de ordine al stlpilor. Msuri de protecie mrit a LEA. Nr. crt. 1 Elementul la care se refer msura de protecie mrit Stlpi Echiparea LEA Cu izolatoare suport Cu lanuri de izolatoare Msuri de protecie mrit Stlpi de susinere cu cleme cu Stlpi de ntindere reinerea conductorului

2

Conductoare

- Seciunea conductorului de minim 35 mm2 pentru funie Al-Ol, Aliaj de aluminiu-oel i Aliaj de aluminiu i de 50 mm2 pentru funie de Ol. - Se interzice nndirea conductoarelor n deschidere, cu excepia liniilor existente n situaia n care deschiderea este delimitat de doi stlpi de susinere. - Cleme de susinere cu reinerea conductorului; Legturi de susinere cu reinerea - Armturi de protecie mpotriva conductorului (legturi de arcului, la lanurile de izolatoare ale siguran) LEA cu tensiunea nominal Un 110 kV. Deschiderile reale la ncrcri din vnt i la ncrcri verticale nu vor depi 90% din cele de dimensionare ale stlpilor. - Lanurile multiple (susinere i ntindere) se verific n regim de avarie, la ruperea unei ramuri; - Lanurile simple cu izolatoare cap i tij se verific la capacitatea rezidual n urma spargerii unei plrii izolante (coeficient parial de siguran egal cu 1); - Izolaia suport din materiale compozite i izolaia compozit din lanurile de izolatoare simple trebuie ncercate bucat cu bucat la 75% din sarcina de rupere garantat la procurare.

3

Cleme i armturi

4

Deschideri

5

Lanuri de izolatoare

CULOARE DE TRECERE (DE FUNCIONARE), ZONE DE PROTECIE I ZONE DE SIGURAN PENTRU LINII ELECTRICE AERIENE Pentru o linie electric aerian culoarul de trecere (de funcionare), zona de protecie i zona de siguran coincid. Distana minim de siguran, ds, este de: 3 m, n cazul LEA cu tensiunea nominal 110 kV;

Limile normate ale culoarelor de trecere pentru LEA simplu/dublu circuit sunt urmtoarele: 24 m, pentru LEA cu tensiuni < 110 kV;. 37 m, pentru LEA cu tensiuni de 110 kV; n cazul liniilor electrice aeriene construite prin terenuri silvice, limile culoarelor de trecere pentru LEA simplu/dublu circuit sunt urmtoarele: a) 32 m, pentru LEA cu tensiunea de 110 kV; n cazul liniilor electrice aeriene construite prin terenuri silvice, distana pe vertical dintre conductorul cel mai apropiat de arbori i vrful arborilor (inclusiv o cretere previzibil pe o perioad de 5 ani ncepnd de la data punerii n funciune a liniei) nu trebuie s fie mai mic dect: b) 1 m, pentru LEA cu tensiunea de 20 kV c) 4 m, pentru LEA cu tensiunea de 110 kV; Pentru construirea, retehnologizarea i mentenana liniilor electrice aeriene este necesar ocuparea definitiv pe durata existenei liniei a suprafeelor de teren pentru fundaiile stlpilor i ocuparea temporar pe perioada construirii, retehnologizrii sau mentenanei liniei a suprafeelor de teren aferente culoarului de lucru, platformelor de lucru i eventual a drumurilor de acces. CONDIII DE COEXISTEN A LEA CU ELEMENTE NATURALE, OBIECTE, CONSTRUCII, INSTALAII ETC. DIN VECINTATE

Traversri i apropieri fa de ci ferate

Traversrile cu LEA peste ci ferate, n zona staiilor cilor ferate, a depourilor de locomotive i a atelierelor de material rulant, nu se admit dect n cazuri excepionale i numai cu acordul organelor competente. La traversrile LEA peste ci ferate, n locurile marcate prin pori de gabarit, se vor respecta urmtoarele distane minime, msurate ntre conductorul LEA, la sgeata sau deviaia maxim i poarta de gabarit: 1 kV < Un 20 kV 3,00 m; 20 kV < Un 100 kV 3,00 m; Traversri i apropieri fa de drumuri a) Din punctul de vedere al destinaiei: a) drumuri publice - obiective de utilitate public destinate transportului rutier n scopul satisfacerii cerinelor economiei naionale, ale populaiei i de aprare a rii; b) drumuri de utilitate privat - servesc activitilor economice (forestiere, petroliere, miniere, agricole, energetice etc., de acces n incinte, din incinte, organizare de antier). a) Din punctul de vedere funcional i administrativ teritorial: 1) drumuri de interes naional (aparin proprietii publice i asigur legtura capitalei cu reedinele de judee, legturile ntre acestea, precum i cu rile vecine) pot fi: autostrzi; drumuri naionale europene (E); drumuri naionale principale; drumuri naionale secundare. 2) drumuri de interes judeean (aparin proprietii publice a judeului i asigur legturile ntre reedinele de jude i reedinele de comune, municipii, orae, porturi, aeroporturi, obiective legate de aprare, turistice etc., precum i ntre orae i municipii); 3) drumuri de interes local (aparin proprietii publice a unitii administrative pe teritoriul creia se afl) pot fi: drumuri comunale (leag reedina de comun i satele componente, oraele i satele componente); drumuri vicinale (deservesc proprieti, fiind situate la limita acestora); strzi (drumuri publice din interiorul localitii, indiferent de denumire: strad, bulevard, osea, alee etc.). La traversrile LEA peste drumuri, n locurile n care exist pori de gabarit, pori purtnd indicatoare de circulaie etc., se vor respecta urmtoarele distane minime, msurate ntre conductorul LEA, la sgeata sau deviaia maxim i structura porii: 1 kV < Un 20 kV 2,00 m; 20 kV < Un 110 kV 3,00 m;

Traversri i apropieri fa de drumuri situate n interiorul localitilor. Msuri de siguran i protecie Se zone vor cu respecta circulaie msurile frecvent de siguran conform tabelului prevzute30. pentru Traversri 3) 5) Distana pe vertical (m) Distana minim ntre conductorul inferior al LEA i Condiii de partea carosabil calcul ale distanei pe Un Un = Un = vertical 220 400 110 kV kV kV Sgeat maxim H1

Apropieri

Categoria drumului

Msuri de siguran i protecie

- Protecie mrit conform Drumuri de art. 115. - Lanuri duble de interes naional 6) 7) izolatoare 1) 6). : respectiv legturi duble 7) - autostrzi; , - drumuri n cazul izolatoarelor suport. naionale: - europene - Unghi de traversare minim, (E); = 60o (67G). 2) - principale; Panouri de ntindere - secundare. scurte (maximum 5 deschideri). - Protecie mrit conform art. 115. Drumuri de - Lanuri duble de interes judeean: izolatoare 1) 6), respectiv legturi duble 7) n cazul - drumuri izolatoarelor suport. judeene - Unghi de traversare minim, = 30o (34G). 2) - Protecie mrit conform art. 115, exceptnd prevederea referitoare la Drumuri de tipul stlpului n cazul liniilor cu izolatoare interes local: suport. - drumuri - Lanuri duble de comunale; izolatoare 1) 6), - strzi: respectiv legturi duble 7) - urbane; n cazul izolatoarelor - rurale. suport. - Unghi de traversare minim, = 15o (17G). 2) - Protecie mrit Drumuri care conform servesc art. 115 referitoare la activitilor tipul stlpului n cazul economice. liniilor cu izolatoare suport. - Lanuri duble de izolatoare 1) 6),

7,00

8,00

9,00

Ruperea unui conductor ntr-o deschidere vecin 4)

H2

5,50

6,50

7,50

Drumuri publice

Sgeat maxim Ruperea unui conductor ntr-o deschidere vecin 4) Sgeat maxim

H1

7,00

8,00

9,00

H2

5,50

6,50

7,50

H1

7,00

8,00

9,00

Ruperea unui conductor ntr-o deschidere vecin 4)

H2

Nu se impune.

Sgeat maxim Ruperea unui conductor ntr-o deschidere vecin 4)

H1

7,00

8,00

9,00

H2

Nu se impune.

Stlpii vor fi amplasai n afara a drumului, zonei dede siguran la ampriza a drumului D acestuia, (m)Distane ,Z as. 5), msurat minime, de o parte i de alt

Simbol

Drumuri de utilitate privat

respectiv legturi duble 7) n cazul izolatoarelor suport. - Unghi de traversare minim, = 13o (15G). 2)

1) Exceptnd cazurile n care sunt prevzute lanuri multiple, din considerente mecanice. 2) n cazuri excepionale, se admit unghiuri mai mici, cu acordul organelor n administrarea crora se gsete drumul. 3) Se interzice amplasarea stlpilor n zona de siguran a drumului. 4) Nu se aplic liniilor cu izolatoare suport. 5) Se excepteaz liniile electrice aeriene cu tensiunea pn la 20 kV care constituie reele de distribuie n localitate, a cror amplasare poate fi fcut n zona de siguran a drumului, cu acordul organizaiilor n administrarea crora se gsete drumul. 6) Exceptnd lanurile de izolatoare compozite fr piese din font turnat. 7) Exceptnd izolatoarele suport compozite.

Elemente de gabarit ale drumurilor

Linii cu tensiuni nominale peste i sub 1000 V, pe stlpi comuni. Distana minim pe vertical ntre conductorul inferior al liniei peste 1000 V i conductorul superior al liniei sub 1000 V, H1 (m) 2) Deschidere Deschidere mai mic sau mai mare de egal cu 40 m 40 m

Tensiunea nominal a liniei peste 1000 V

Msuri de siguran i protecie

- Linia cu tensiune nominal mai mare se va monta deasupra celei cu tensiune nominal mai mic; - Adoptarea de izolatoare (legturi) duble, sau de lanuri duble de izolatoare1)3) de tip nestrpungibil la LEA cu tensiunea peste 1000 V; - Conductoarele liniei peste 1000 V se vor ntinde, pentru ncrcri normate, cu o traciune de maxim 40% din rezistena de rupere a conductorului; - Se va prevedea deconectarea automat la puneri simple la pmnt a liniei peste 1000 V; - Armtura metalic a tuturor stlpilor se va lega la conductorul nul.

1 kV < Un 20 kV

1,50

2,00

Un > 20 kV

Nu se admite montarea pe stlpi comuni cu linii cu tensiunea nominal sub 1000 V

1) Exceptnd cazurile n care sunt prevzute lanuri multiple, din considerente mecanice. 2) Aceast distan se va verifica n condiiile: conductorul LEA peste 1000 V se afl la t = -5C cu chiciur, iar cel al LEA sub 1000 V la t = -5oC fr chiciur; ambele conductoare se afl la t = +40C. 3) Exceptnd lanurile de izolatoare compozite fr piese turnate i izolatoarele suport compozite. Traversri i apropieri fa de cldiri Cldirile se mpart n: 1) Cldiri locuite, categorie n care sunt cuprinse: cldiri industriale; cldiri de locuit; cldirile anexe ale gospodriilor situate n perimetrul circulat al curilor. 2) Cldiri nelocuite, categorie n care sunt cuprinse cldirile izolate de importan secundar, situate n afara perimetrului circulat al curilor (garajuri, cotee, hambare, magazii, gherii etc.) i care nu sunt destinate adpostirii permanente de oameni i animale.

Prin traversarea unei LEA peste o cldire se nelege situaia n care conductorul LEA, n poziie normal sau la deviaia maxim, se gsete deasupra perimetrului cldirii Toate celelalte cazuri de vecintate a unei LEA cu o cldire sunt considerate apropieri. Se vor evita, pe ct posibil, traversrile LEA cu tensiuni nominale peste 1000 V peste cldiri locuite sau nelocuite. Traversarea peste cldirile locuite se poate admite numai n cazuri obligate, cu acordul conducerii tehnice a operatorului de reea i cu respectarea urmtoarelor msuri suplimentare: tensiunea LEA trebuie s fie mai mare sau egal cu 110 kV; nvelitoarea acoperiului cldirii trebuie s fie neinflamabil; n cazul nvelitorilor metalice este necesar legarea lor la pmnt. Se va evita amplasarea stlpilor LEA cu tensiuni de 110 kV i mai mult n interiorul perimetrului circulat al curilor. n cazuri obligate aceste amplasri sunt admise cu acordul proprietarului, n condiiile legii. Se interzic traversrile LEA peste depozite deschise de substane inflamabile, precum i peste depozite nchise de substane cu pericol de explozie i incendiu. Se interzice traversarea cu LEA peste aeroporturi. Se interzic traversrile LEA peste instalaiile de telecomunicaii prin nalt frecven (radio, televiziune etc.).

Traversri i apropieri fa de terenurile de sport Se interzic traversrile LEA peste terenurile de sport omologate. Traversri i apropieri fa de parcaje auto construite pe platforme n aer liber Traversrile peste parcaje auto construite pe platforme n aer liber se evit. MSURI PRIVIND PROTECIA MEDIULUI Msurile privind protecia mediului au n vedere urmtoarele: impactul asupra aezrilor umane; ocuparea terenului (fundaii stlpi, trasee); impactul asupra rezervaiilor naturale i culturale; afectarea vegetaiei (prin defriri, prin poteniale incendii);

- afectarea peisajului (impactul vizual); - cmpul electromagnetic; - traversarea apelor; - impactul asupra psrilor (mai ales n zonele de migraii); - impactul asupra aparatelor de zbor la joas altitudine; - impactul chimic (vopsele, solventi, ulei etc.); - depozitarea deeurilor; - emisii n atmosfer (mijloace auto / centrale termice la organizri de antier, ozon i oxizi de azot prin efect corona); - zgomotul (generat de linie la nalt tensiune, generat la construcie / montaj;

- monitorizarea impacturilor asupra mediului pe durata exploatrii.

3.1.2 LINII ELECTRICE AERIENE DE JOASA TENSIUNESunt valabile notiunile si terminologiile prezentate in cazul retelelor electrice aeriene,de asemenea foarte multe din problemele prezentate in mod amanuntit la liniile electrice aeriene de medie tensiune se regasesc si la joasa tensiune , de aceea in prezentul capitol se va insista mai mult asupra particularitatilor specifice intalnite la tensiuni joase. Datorita nivelului de tensiune mult mai redus (400 V ) in cazul LEA JT ( Linii Electrice Aeriene de Joasa Tensiune ) izolatoarele intrebuintate au un gabarit mult mai redus, sunt construite dintr-un material mai putin pretentios, mai ieftin , de obicei din portelan obisnuit , cu glazura alba , in gama de tipuri, forme si dimensiuni specifice diferitelor feluri de linii. Aceste izolatoare nu mai sunt necesare in cazul utilizarii conductoarelor torsadate ( conductoarele sunt deja izolate, nu necesita izolatoare suplimentare). Izolatoarele de joasa tensiune ,trebuie sa asigure posibilitatea de sustinere sau intindere a conductoarelor de diferite sectiuni , si o anumita sarcina minima la rupere. Conductoarele utilizate la LEA JT din considerente mecanice, vor avea sectiunile minime dupa cum urmeaza ; a). conductoare izolate torsadate : - 35 mmp, conductore din aluminiu , pentru alimentarea consumatorilor ; - 16 mmp, conductoare din aluminiu , pentru alimentarea iluminatului public ; - 50 mmp, conductoare din otel aluminiu sau aliaje de aluminiu, pentru nulul purtator; b). conductoare neizolate : - 35 mmp, conductoare din aluminiu, pentru alimentarea consumatorilor ( faze nul ) - 25 mmp, conductoare din otel - aluminiu sau aliaje de aluminiu, pentru alimentarea consumatorilor ( faza, nul ) Conductoarele neizolate vor fi montate in dispozitie orizontala (coronament ) orizontal ; in cazuri justificate se admite si dispozitia verticala ( coronament vertical). Indiferent de tipul coronamentului (orizontal sau vertical ), conductoarele se vor amplasa dupa cum urmeaza : a). conductoarele de faza ale circuitului (circuitelor) de utilizari casnice se dispun in partea dinspre case : b). conductorul de nul se dispune in partea de jos a coronamentului , langa stalp. c). conductorul ( conductoarele ) de iluminat public se dispune pe partea dinspre strada a coronamentului. Conductorul de nul se va monta , de regula , direct pe consola sau bratara ( fara izolator), prin inermediul unei cleme . In cazul in care se vor folosi izolatoare , se va executa un inel de recunoastere langa fiecare izolator de nul. Distanta minima intre conductoarele neizolate in punctele de prindere, pe orizontala sau verticala , indiferent de tipul coronamentului nu va fi mai mica decat 0,5 m. Distanta minima dintre conductoare si stalp sau orice alt element legat la pamant trebuie sa fie de 5 cm. Distanta minima pe verticala de la conductoare , in punctul de sageata maxima , si suprafata solului trebuie sa aiba urmatoarele valori : - 6 m , in zonele cu circulatie frecventa - 5 m in zonele cu circulatie redusa ; - 4 m in zonele greu accesibile pentru oameni ( de exemplu ; pante abrupte , mlastini) Linii electrice aeriene de joasa tensiune cu mai multe circuite se pot realiza in variantele : a). cu conductoare izolate torsadate ; b). cu conductoare neizolate : c). cu un circuit cu conductoare izolate torsadate si un circuit cu conductoare neizolate. La lini electrice cu doua conductoare izolate torsadate , fasciculele se pot monta pe aceasi parte a stalpului sau de o parte si de alta a lui. Distanta dintre fascicule nu se normeaza .

In cazul liniilor cu un circuit cu conductoare izolate torsadate si un circuit cu conductoare neizolate , distanta minima intre cele doua circuite , pe orizontala sau pe verticala , va fi de 30 cm. La linii aeriene cu stalpi comuni pentru josa si medie tensiune se vor respecta urmatoarele : - Circuitul de joasa tensiune se monteaza sub circuitul de medie tensiune . Distanta pe stalp intre elementele liniei de medie si joasa tensiune va fi de minimum 1,5 m. - Distanta pe verticala intre conductorul inferior al liniei de medie tensiune , la conditia de sageata maxima , si conductorul superior al liniei de joasa tensiune va fi de minimum 1.5 m, daca deschiderea dintre stalpi este mai mica sau egala cu 40 m, si de 2,0 m daca deschiderea este mai mare de 40 m. La linii cu conductoare izolate torsadate montarea fasciculelor se face functie de conditiile concrete din teren : a). pe stalpi : b). pe fatetele cladirilor ( fascicul pozat sau intins) Montarea fasciculelor pe stalpi sau pe fatadele cladirilor se face cu cleme si armaturi special destinate acestui scop. Distanta minima pe verticala de la fasciculul torsadat montat pe stalpi , in punctul de sageata maxima , la sol, trebuie sa fie de 4 m. Montarea fasciculelor pe fatetele cladirilor se va realiza cu respectarea urmatoarelor conditii : - peretii trebuie sa fie din material necombustibil si rezistenti din punct de vedere mecanic ; - in cazul fasciculului pozat distanta de la fascicul la sol va fi de minimum 3 m - distanta de la fascicul la peretele cladirii sau alte elemente ale cladirii va fi de circa 10 cm, in cazul fasciculului intins , si 3 cm in cazul fasciculului pozat ; - se interzice montarea fasciculelor pe cladiri realizate din materiale combustibile, precum si pe peretii incaperilor in care au loc procese termice (de exemplu ; centrale termice, cosuri de fum ) - se va urmari sa nu se degradeze aspectul arhitectural ( estetica ) mcladirii. Exemple de conductoare torsadate ; - TYIR 50+3x70+1x16 ( conductorul de nul este de 50 mmp,cele trei faze au cate 70 mmp, si mai are un circuit de iluminat de 16 mmp, conductorul de nul fiind comun cu nulul iluminatului). - TYIR 50+3x50+2x16 ( conductorul de nul este de 50 mmp, cele trei faze