REVIZUIREA STANDARDELOR STAS 12604/4-89 PROTECIA MPOTRIVA ELECTROCUTRILOR. INSTALAII ELECTRICE FIXE. CONDIII TEHNICE DE CALCUL I

STAS 12604/5-90 PROTECIA MPOTRIVA ELECTROCUTRILOR. INSTALAII ELECTRICE FIXE. PRESCRIPII DE PROIECTARE, EXECUIE I VERIFICARE.

Anchetarea factorilor interesai i elaborarea redactrii de aprobare.

CUPRINS

Pag.

Memoriu de prezentare . 2

FAZA 1 - Revizuirea standardului STAS 12604/4-89.Propunerea de standard STAS 12604/4 revizuit: Protecia mpotriva electrocutrilor. Instalaii electrice fixe. Condiii tehnice de calcul..21

FAZA 2 - Revizuirea standardului STAS 12604/5-90.Propunerea de standard STAS 12604/5 revizuit: Protecia mpotriva electrocutrilor. Instalaii electrice fixe. Prescripii de proiectare, execuie i verificare...43

Contract nr. 4 / 2005

1

REVIZUIREA STANDARDELOR STAS 12604/4-89 PROTECIA MPOTRIVA ELECTROCUTRILOR. INSTALAII ELECTRICE FIXE. CONDIII TEHNICE DE CALCUL I

STAS 12604/5-90 PROTECIA MPOTRIVA ELECTROCUTRILOR. INSTALAII ELECTRICE FIXE. PRESCRIPII DE PROIECTARE, EXECUIE I VERIFICARE.

Anchetarea factorilor interesai i elaborarea redactrii de aprobare.

FAZA 1 - Revizuirea standardului STAS 12604/4-89.FAZA 2 - Revizuirea standardului STAS 12604/5-90.

MEMORIU DE PREZENTARE

Lucrarea de revizuire a standardelor STAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90, la nivelul de redactare de aprobare, este cuprins n planul tehnic pe 2005 al S.C. ELECTRICA - S.A. i are la baz urmtoarele documente:

a) Contractul nr.4/2005 ncheiat ntre SIER Bucureti n calitate de executant (elaborator) i Societatea Comercial de Distribuie i Furnizare a Energiei Electrice ELECTRICA - S.A. n calitate de beneficiar.

b) Fia de justificare ntocmit de ctre S.C. ELECTRICA S.A - Direcia Resurse Umane -Serviciul Securitatea i Medicina Muncii, aprobat de ctre conducerea S.C. ELECTRICA - S.A.c) Tema de coninut a lucrrii care face parte integrant din contractul nr.4/2005 menionat mai sus. d) Lucrarea desfurat n cursul anului 2004 privind Revizuirea standardului STAS 12604/4-89 i Revizuirea standardului STAS 12604/5-90, n cadrul creia s-a elaborat redactarea pentru anchetarea factorilor interesai.

Lucrarea de fa a fost ntocmit avnd la baz Procesul Verbal nr.396 din 25.02.2005 al Comisiei Tehnice a S.C. ELECTRICA S.A, ntrunit la data de 23.02.2005 privind lucrarea SIER din 2004 (contract nr.5/2004) menionat mai sus la pct. d).

Se are n vedere ca n cursul anului 2005, s se trimit de ctre beneficiar,

SC ELECTRICA - S.A, n ancheta factorilor interesai cele dou standarde revizuite, iar pe baza sintezei observaiilor i propunerilor s se elaboreze redactarea de aprobare a acestora, n

conformitate cu pct.5 al Procesului Verbal nr.396 menionat mai sus.Necesitatea revizuirii standardelor a rezultat n special din:

- apariia a numeroase standarde i normative noi, aliniate la prescripiile i

reglementrile din Uniunea European, cu care standardele STAS 12604/4 i

STAS 12604/5 revizuite trebuie s fie corelate;

- concepii noi privind dimensionarea elementelor instalaiilor de legare la pmnt, innd seama

de tehnica avansat a automatizrilor i proteciilor prin relee care determin direct limitele

admise ale parametrilor (valorile de calcul) i n consecin condiiile de dimensionare a

acestora.

2

Noile standarde STAS 12604/4 revizuit i STAS 12604/5 revizuit cuprind reglementri

modificate i completate innd seama de dezvoltarea tehnicii n domeniu. S-a avut n vedere ca la revizuirea standardelor s se trateze noi soluii de protecii mpotriva electrocutrilor i pentru

evitarea avariilor n instalaiile electrice de distribuie i furnizare a energiei electrice. S-au tratat att instalaiile de nalt tensiune ct i cele de joas tensiune. S-a avut de asemenea n vedere ca

reglementrile cuprinse n noile texte ale standardelor s fie n concordan cu noile prescripii din ar i strintate aprute n perioada de la intrarea n vigoare a standardelor existente i pn n

prezent. Pentru exemplificare trebuie citate:

- noul normativ republican I-7-2002;

- noul normativ NTE 001/03/00;

- noul ndreptar 1RE-Ip 30-2004;

- instruciunile 1RE-I-226-2002 i 1RE-I-227-2002;

- reglementrile CEI n domeniu, etc.

S-au modificat i completat reglementrilor din actualele standarde STAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90 care sunt depite tehnic fa de dezvoltarea tehnicii n instalaiile

electroenergetice.De asemenea s-a inut seama de noile protecii prin relee moderne care se pot procura i

care n mare parte au nceput s fie implementate pe scar larg n instalaiile electrice din ara noastr.

n principal revizuirea standerdelor STAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90 a fost impus din urmtoarele considerente principale:

a) Aducerea lor n concordan cu alte numeroase prescripii aprute n ultimii ani n ara

noastr i n strintate (se au n vedere n deosebi reglementrile CEI); a se vedea cele artate mai sus.

b) La reglementrile acestor standarde se fac referiri n numeroase prescripii de diferite

niveluri (normative, alte standarde, ndrumare, instruciuni). De standardele STAS 12604/4 i STAS 12604/5 sunt legate alte numeroase prescripii din legislaia

tehnic n vigoare. Astfel normativul republican NP-I-7-2002, ndreptarul de proiectare i execuie 1RE-Ip30-2004, instruciunile 1RE-I-226-2002, instruciunile 1RE-I-227-

2002 respectiv procedurile de verificare a instalaiilor de protecie prin legare la pmnt etc, fac referiri directe la standardele STAS 12604/4 i STAS 12604/5.

c) Aducerea standardelor de baz STAS 12604/4 i 12604/5 la un nivel tehnic superior,

respectiv la nivelul actual al dezvoltrii tehnicii n domeniile pe care trebuie s le

3

acopere aceste standarde.

d) La data de 27.04.2004 a avut loc la Facultatea de Instalaii - Bucureti, edina

membrilor comitetelor tehnice CT 136, CT 158 i CT 340 n cadrul creia s-au analizat aspectele referitoare la revizuirea STAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90, respectiv

anularea STAS 8275.

Prin Procesul Verbal al acestei edine ncheiat la 27.04.2004 s-a stabilit necesitatea revizuirii standardelor STAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90 precum i confirmarea standardului STAS 2612-87.

Este cunoscut c prin introducerea unor automatizri i releistic avansat se faciliteaz accentuat condiiile de realizare a instalaiilor de legare cu reduceri importante de costuri

(reduceri ale volumelor de materiale i de lucru) prin scurtarea timpilor de declanare n caz de defect cu punere la pmnt i printr-un nivel ridicat de selectivitate pentru identificarea i

declanarea rapid a sectorului cu defect. Se au n vedere n deosebi instalaiile de joas tensiune prin implementarea pe scar larg a proteciei difereniale cu DDR (dispozitiv diferenial la curent

rezidual), precum i reelele de medie tensiune T2T cu neutrul legat la pmnt prin rezistor Rn, respectiv reelele care n schema normal funcioneaz cu neutrul tratat cu bobin de compensare

BC, iar n regim de avarie cu rezistor comutabil Rnc, n vederea identificrii i declanrii rapide i selective a liniei cu defect.

Standardele STAS 12604/4 i STAS 12604/5 au fost elaborate n anul 1988 i publicate n

1989 respectiv n 1990. n cursul celor 16 ani de la elaborare au aprut numeroase aspecte noi privind proiectarea i execuia instalaiilor de legare, printre care se pot cita n principal

urmtoarele:- implementarea unor metode avansate de tratare a neutrului reelelor de medie tensiune

n regimul normal de funcionare i n regimul de avarie cu puneri la pmnt (cu rezistor

comutabil, cu ntreruptoare unt, etc);

- tratarea n cazul schemelor de abatere de la schema normal pentru situaia existenei

n sistem a reelelor cu tratarea diferit a neutrului;

- dimensionarea instalaiilor de legare la pmnt din reelele T2T prevzute cu protecii

avnd tb 0,4 s la care parametru principal de calcul poate fi considerat curentul maxim admis

prin corpul omului Ih n loc de tensiunile de atingere Ua i de pas Upas;

- prevederea unor protecii rapide pe liniile din reelele de medie tensiune cu LEA avnd

stlpii folosii n comun cu LTc (n cablu convenional i/sau cu fibre optice) i CATv; a se

vedea prevederile STAS 831-2002 i instruciunea Electrica SA 3L-I 225/2002 privind

aplicarea acestui standard;

4

- metodologiile noi de verificare periodic i ocazional a instalaiilor de legare la pmnt;

- a se vedea prevederile instruciunii S.C ELECTRICA - S.A 1 RE-I-227-2002 i ale ndreptarului 1 RE-Ip 30-2004.

Prin revizuirea standardelor s-a avut n vedere i stabilirea unor noi soluii de dimensionare

i realizare a instalaiilor de legare la pmnt n instalaiile electrice de distribuie cum sunt:- reeaua de joas tensiune inclusiv branamentele la consumatorii electrici, n funcie de

protecia prin relee la cutia de branament i anume protecia PACD cu dispozitiv diferenial

rezidual DDR;

- postul de transformare PT i punctele de alimentare PA cu protecie PACD cu DDR i/sau cu

protecie la ntreruperea nulului sau a unei faze n zona PT sau PA;

- staia electric de alimentare la 110 kV/mt n funcie de protecia mpotriva punerilor la pmnt

simple (metalice i rezistive) sau duble n reeaua de mt simbol IT (cu neutru izolat sau tratat cu

BC) sau simbol T2T (cu neutrul tratat cu rezistori Rn).

Cele dou standarde revizuite cuprind, prescripii la nivel de standard cu soluii de proiectare i de execuie, pentru toate instalaiile electrice de distribuie. Se asigur astfel o aplicare

general n unitile S.C. ELECTRICA - S.A. Pentru stabilirea soluiilor specifice, pe baza prevederilor din standardele revizuite, FDFEE-urile vor putea organiza instruiri de aplicare n

diferitele situaii ntlnite cu condiii specifice. Practica a artat c aceste instruiri sunt deosebit de eficiente pentru proiectare, execuie i exploatare.

Lucrarea se va valorifica dup aprobarea i publicarea standardelor revizuite, pentru aplicarea la toate unitile S.C. ELECTRICA - S.A. crendu-se astfel toate condiiile pentru valorificarea soluiilor stabilite prin aplicarea lor n condiii optime (tehnic i economic) n diferitele instalaii electrice de distribuie i furnizare; se preconizeaz ca prin aplicarea acestora s se obin

reduceri importante a costurilor de investiii, reduceri ale volumelor de materiale i de lucru prin simplificarea instalaiilor de legare la pmnt n funcie de automatizrile i proteciile prin relee

prevzute n instalaiile electrice, precum i prin efectuarea unor verificri riguroase ale instalaiilor de legare la pmnt.

La stabilirea soluiilor de protecie mpotriva supratensiunilor accidentale n reelele de m.t (6 ... 20 kV) a fost necesar s se aibe n vedere rezolvarea n mod special a urmtoarelor probleme

innd seama de condiiile specifice de funcionare i de exploatare a reelei de m.t aferent unei staii de alimentare de 110 kV/m.t:

- reducerea solicitrilor izolaiilor din staie i reea printr-o tratare corespunztoare a

neutrului reelei de m.t i prin declanri selective, sigure i ct mai rapide posibil a

liniei defecte cu punere simpl la pmnt, astfel nct s se evite defectele de durat cu

puneri duble la pmnt;

- evitarea extinderilor de avarii, respectiv evitarea n deosebi a defectelor polifazate,

datorit funcionrii de durat cu o punere simpl la pmnt;

5

- asigurarea unei protecii rapide i selective pe liniile cu stlpi LEA de m.t folosii n

comun cu linii de telecomunicaii; s-a avut n vedere evitarea defectelor de durat pe

liniile cu LEA folosii n comun cu linii de telecomunicaii i n mod special a liniilor n

cabluri cu fibre optice;

- prevederea n staia de m.t a unor perturbografe de performan pentru urmrirea

avariilor i a proteciilor prevzute pentru lichidarea acestora;

- asigurarea unei bune continuiti n alimentarea cu energie electric a consumatorilor

printr-o concepie adecvat de identificarea rapid i selectiv a liniei cu defecte pentru

a se evita declanri multiple nejustificate tehnic a consumatorilor; deasemenea se are

n vedere asigurarea continuitii n alimentarea cu energie electric prin evitarea la un

minim posibil a deteriorrii echipamentelor datorit unor extinderi de avarii, de exemplu

transformarea unei puneri simple la pmnt de durat ntr-o punere dubl la pmnt, cu

toate consecinele care decurg din aceasta (n special n cazurile unor puneri duble la

pmnt nedecontabile prin protecia maximal de curent);

- evitarea deteriorrii prizelor de pmnt din reea i a legturilor la acestea prin

pierderea stabilitii termice datorit unor defecte de lung durat.

Rezolvarea acestor probleme n complexitatea lor este determinat direct de modul de tratare a neutrului reelei de m.t pentru funcionarea n schema normal.

La stabilirea msurilor de protecie trebuie avut n vedere i cazul n care poate s apar n practica de exploatare situaia ca reeaua de m.t, pregtit pentru un anumit regim normal de

funcionare, este alimentat temporar dintr-o alt staie unde tratarea neutrului este diferit de cea din statia unde se alimenteaz LEA cu paralelisme n schema normal. Astfel ntr-o schem de

abatere, o linie de m.t, care funcioneaz normal alimentat dintr-o reea cu neutrul legat la pmnt prin rezistor, poate fi alimentat temporar dintr-o reea cu neutrul izolat sau tratat cu bobin de

compensare BC. Trebuie avut de asemenea n vedere cazul cnd o linie de m.t care funcioneaz n schema normal alimentat dintr-o reea IT (cu neutrul izolat sau tratat cu bobine BC) este

alimentat n schema de abatere dintr-o reea cu neutrul tratat cu rezistor Rn.n cele ce urmeaz se prezint problemele care au fost avute n vedere la revizuirea celor

dou standarde (STAS 12604/4 i STAS 12604/5), pentru care s-au stabilit reglementrile necesare privind realizarea unor soluii optime (tehnic i economic).

Reelele cu neutrul legat la pmnt prin bobin de compensare BC (reactan acordat) sunt cele mai numeroase din ara noastr. Acest mod de tratare se ntlnete cel mai frevent deoarece a fost considerat pn de curnd ca soluie optim pentru reelele de medie

tensiune n care curenii capacitivi de punere la pmnt depesc valorile admise.Rolul fizic al bobinei de stingere este s permit circulaia unui curent reactiv, la locul

defectului, care s se opun i s compenseze curentul capacitiv rezultant din compunerea

6

curenilor capacitivi ai fazelor sntoase. n aceste condiii, curentul prin locul de defect va fi foarte

mic i arcul electric de stingere la prima trecere a curentului prin zero. n cazul unui defect trector arcul electric nu se reaprinde, tensiunea punctului neutru al

reelei va fi egal aproximativ cu tensiunea de faz, iar tensiunea pe fazele sntoase va fi egal cu tensiunea ntre faze a reelei.

Ca i n cazul reelei cu neutrul izolat, reeaua va putea continua s funcioneze alimentnd consumatorii n condiii satisfctoare, cu toate c una din faze este pus la pmnt.

Deci n acest caz se asigur continuitatea n special n cazul alimentrii fr rezervare a unor procese tehnologice la care ntreruperile intempestive provoac perturbaii i daune

importante. Ca i n cazul reelelor cu neutrul izolat nu este permis funcionarea de durat n regim de punere la pmnt a unei faze, defectul trebuie depistat i trebuie deconectat elementul defect.

Avantajele sistemului de tratare a neutrului prin bobin de stingere sunt:- asigur continuitatea n alimentare a consumatorilor n majoritatea defectelor la pmnt

monofazate;

- valoarea foarte redus a curentului de defect la o punere simpl la pmnt;

- se exclude posibilitatea apariiei scurtcircuitelor cu arc persistent;

- gradient de potenial sczut la locul de defect.

Dezavantajele principale sunt urmtoarele:- necesitatea izolrii neutrului transformatoarelor (i a motoarelor) la valoarea tensiuniii de faz a

reelei i necesitatea izolrii fazelor tuturor instalaiilor la tensiunea ntre faze a reelei. Ca i n

cazul reelelor cu neutrul izolat aceasta implic costuri ridicate pentru instalaie i echipamente;

- exploatarea dificil n cazul bobinelor de stingere fr reglaj automat; totdeauna este necesar

un reglaj urmrit n permanen i un personal calificat pentru a se realiza permanent acordarea

bobinei cu starea reelei;

- posibilitatea apariiei defectelor cu punere dubl la pmnt;

- posibilitatea apariiei unor supratensiuni tranzitorii de valori mari;

- posibilitatea distrugerii ntreruptoarelor n cazul defectelor duble;

- funcionarea neselectiv a proteciei n anumite cazuri de punere dubl la pmnt sau defecte

polifazate;

- selectarea simplelor puneri la pmnt nu se poate face prin protecii automate sigure, astfel

nct detectarea i izolarea defectului poate dura mult timp;

- mbtrnirea izolaiei ca urmare a funcionrii de durat la tensiuni stabilizate ridicate i a

supratensiunilor tranzitorii de valori mari;

- dificultatea extinderii reelei;

- cheltuielile materiale cele mai ridicate legate de instalaia i exploatarea bobinelor de stingere.

Fa de cele de mai sus a rezult necesar, ca o regul general, s se aibe n vedere rezolvarea n mod special a urmtoarelor probleme:

7

a) reducerea solicitrilor izolaiilor din staie i reea printr-o tratare corespunztoare a

neutrului reelei de m.t i prin declanri selective, sigure i ct mai rapide posibil a liniei n cazul punerilor simple la pmnt; se preconizeaz astfel evitarea defectelor de durat cu

puneri simple la pmnt;

b) evitarea extinderilor, respectiv evitarea n deosebi a defectelor polifazate, datorit funcionrii de durat cu o punere simpl la pmnt;

c) asigurarea unei protecii rapide i selective pe liniile cu stlpi LEA de m.t folosii n

comun cu linii de telecomunicaii; se preconizeaz evitarea n mod special a defectelor de durat pe liniile cu LEA folosii n comun cu linii de telecomunicaii cu fibre optice;

d) asigurarea unei bune continuiti n alimentarea cu energie electric a consumatorilor

printr-o concepie adecvat de identificarea rapid i selectiv a liniei cu defecte pentru a se evita declanri multiple nejustificate tehnic a consumatorilor; deasemenea se are n

vedere asigurarea continuitii n alimentarea cu energie electric prin evitarea la minimum posibil a deteriorrii echipamentelor datorit unor extinderi de avarii, de exemplu

transformarea unei puneri simple la pmnt de durat ntr-o punere dubl la pmnt, cu toate consecinele care decurg din aceasta (n special n cazurile unor puneri duble la

pmnt nedecontabile prin protecia maximal de curent);

e) evitarea deteriorrii prizelor de pmnt din reea i a legturilor la acestea prin pierderea stabilitii termice datorit unor defecte de lung durat.

Rezolvarea problemelor artate mai sus depinde direct de modul de tratare a neutrului

reelei de m.t.n cele de mai sus s-au prezentat avantajele i dezavantajele metodelor de tratarea

neutrului reelei de m.t n schema normal de funcionare IT (cu neutrul izolat sau tratat cu bobine de compensare). Soluia de tratare a neutrului prin bobin de compensare se consider a fi mai

adecvat reelelor electrice cu linii aeriene unde numeroase defecte monofazate sunt trectoare i sunt puse la punct metode de selectare i de declanare n cazul defectelor monofazate

persistente.

n cazul reelelor cu neutrul legat la pmnt prin rezisten Rn de limitare a curentului de punere la pmnt (reele n schema T2T) se obine deconectarea rapid a defectului cu punere

la pmnt i se pot alege niveluri de izolaie ceva mai coborte dect n cazul soluiilor de tratare a neutrului cu bobine de compensare, din urmtoarele considerente specifice tratrii prin rezisten

Rn:

8

- se elimin rapid defectele, prin utilizarea unor protecii automate simple i sigure, astfel

nct reeaua nu este solicitat practic la tensiunea stabilizat de valori mari (tensiunea

ntre faze pentru izolaia fazelor i tensiunea de faz pentru neutru);

- supratensiunile tranzitorii au valori mai mici i sunt amortizate rapid i eficace.

n cazul reelelor existente dimensionate la tensiunea ntre faze a reelei, izolaia va fi solicitat la valori de tensiuni mai reduse.

De asemenea i n aceste cazuri continuitatea n alimentare a consumatorilor poate fi foarte bun i suficient pentru marea majoritate a instalaiilor. Prin faptul c defectul este eliminat rapid,

iar supratensiunile au valori mai mici i sunt amortizate rapid, crete durata de via a echipamentelor i instalaiilor, crete durata de timp ntre dou defecte i astfel crete continuitatea

n funcionare n ansamblu a reelei.Deoarece elementul avariat trebuie oricum reparat sau nlocuit i consumatorii respectivi vor

fi deconectai, problema continuitii n alimentare apare stringent numai n cazul n care, n momentul producerii defectului, prin deconectare se poate periclita securitatea personalului sau se

pot distruge echipamente foarte scumpe sau pierderi de producie sunt foarte mari. Dup luarea unor msuri pentru prentmpinarea efectelor nedorite, consumatorii respectivi pot fi deconectai.

n astfel de situaii, cnd trebuie asigurat continuitatea n alimentare a consumatorilor ntr-un anumit moment sau pentru luarea anumitor msuri de protecie, se poate prevedea o

rezervare corespunztoare a alimentrii i a echipamentelor necesare, precum i o automatic corespunztoare (tip AAR) pentru a se trece n orice moment pe soluia de rezerv. n astfel de

situaii crete corespunztor i sigurana n funcionare a instalaiilor.

Avantajele sistemului de tratare a neutrului prin rezistor Rn sunt:- posibilitatea realizrii unor protecii selective rapide i eliminarea rapid a defectului;

- reducerea valorilor i amortizarea rapid a supratensiunilor tranzitorii de comutaie specifice

reelelor cu neutrul izolat sau tratat prin bobin de stingere sau reactan de limitare, ceea ce

reduce probabilitatea transformrii defectelor monofazate n defecte polifazate;

- prelungirea duratei de via a echipamentelor prin reducerea mbtrnirii izolaiei acestora ca

urmare a reducerii valorii supratensiunilor i tensiunilor stabilizate (datorit prezenei rezistenei)

i a reducerii duratei de acionare a acestor tensiuni asupra izolaiilor (eliminarea defectului prin

proteciii ntr-un timp foarte scurt);

- eliminarea suprateniunilor temporare pe armonica fundamental sau pe armonicile superioare

specifice reelelor cu neutrul izolat sau tratat cu bobin de stingere i reactan de limitare

(supratensiuni de rezonan sau ferorezonan);

- reducerea probabilitii apariiei dublelor puneri la pmnt i deci reducerea probabilitilor

distrugerii ntreruptoarelor;

9

- valoarea rezistenei de limitare este independent de schema reelei la un moment dat,

putndu-se extinde reeaua eliminndu-se astfel dezavantajul unui reglaj permanent (automat

sau manual) ca n cazul tratrii neutrului prin bobin de stingere;

- cheltuielile de exploatare scad foarte mult, deoarece avariile nu se extind i la alte elemente ale

reelei, reducndu-se substanial numrul scurtcircuitelor bifazate i trifazate;

- preul unui rezistor de limitare este mai redus dect al unei bobine de stingere i sau al unei

reactane de limitare.

Dezavantajele soluiei de tratare a neutrului prin rezistor Rn sunt:- nu se asigur continuitatea n alimentare a consumatorilor cu probleme specifice racordai la

linia cu defect;

- necesitatea unei rezervri n staia de alimentare a consumatorilor importani care nu permit

ntreruperea n alimentarea lor;

- numrul relativ mare de declanri n cazul reelelor aeriene ca urmare a defectelor pasagere

specifice acestor reele. Acest dezavantaj poate fi eliminat dac sunt puse la punct metode de

selectare a defectelor pasagere.

Fa de cele artate mai sus, pentru evitarea declanrilor la defecte trectoare (cu t 05 0,6 s) care reprezint majoritatea defectelor n reelele cu LEA se pot aplica urmtoarele soluii:

- n cazul reelelor n schema T2T (cu rezistor Rn) soluia cu ntreruptor unt (a se vedea

normativul NTE 001/03/00);

- n cazul reelelor n schema IT (cu bobin de compensare BC) soluia cu comutarea

automat a rezistorului Rn n cazul unui defect cu punere la pmnt.

n acest ultim caz se au n vedere urmtoarele condiii, ceea ce face n general, aceast

soluie s fie mai costisitoare dect soluia cu ntreruptor unt de mai sus.a) Reeaua de m.t trebuie pregtit pentru regimul cu Rn chiar dac reeaua are schema

IT; instalaiile de legare la pmnt sunt dimensionate ca pentru regimul de tratare a neutrului cu rezistor Rn (schema T2T).

b) Se prevd toate proteciile specifice staiilor n care pe partea de m.t neutrul este tratat

cu rezistor Rn; cu prevederea urmtoarelor: PHCL - protecie homopolar de curent pe fiecare linie;PCHN - protecia homopolar de curent pe rezistorul Rn;PPRL - protecia mpotriva punerilor la pmnt rezistive pe fiecare linie;PPRN - protecia mpotriva punerilor la pmnt rezistive pe rezistorul Rn;

PMB - protecia de mas a barelor (protecia de curent); PDLH - protecia diferenial longitudinal homopolar.

c) n staia de alimentare trebuie s existe n stare de funcionare att obinele de

10

compensare BC ct i un rezistor Rnc cu BPN aferent.

d) Reeaua funcioneaz n regim normal cu neutrul tratat prin bobin de compensare

BC.n cazul unui defect autostingtor acesta se lichideaz de la sine datorit existenei bobinei

de compensare fr declanarea liniei cu punere simpl la pmnt.

e) n cazul unui defect trector sau persistent cu o durat mai mare dect cea considerat suficient pentru lichidarea de la sine a defectelor autostingtoare ta, se conecteaz

automat rezistorul Rnc n paralel cu bobina BC (BC Rnc). Aceast conectare se poate realiza n urmtoarele variante constructive:

Varianta I - BPN + BC cu comutarea automat n caz de defect a rezistorului Rnc n paralel cu BC, respectiv BPN + BC Rnc.

Varianta II - TSP + BC cu comutarea automat n caz de defect a grupului BPN + Rnc n paralel cu grupul TSP + BC, respectiv

(TSP + BC) ( BPN + Rnc).Varianta III - TSP + BC cu comutarea automat n caz de defect a rezistorului

Rnc n paralel cu BC, respectiv TSP + BC Rnc; n aceast, variant TSP trebuie s fie corespunztor curentului de 300 A al

rezistorului Rnc (curent de punere la pmnt de 300 A).

Comutarea automat a rezistorului Rnc n paralel cu BC n una din variantele de mai sus se

realizeaz dup tipul de ateptare ta prestabilit, considerat necesar pentru lichidarea defectelor autostingtoare.

f) La conectarea rezistorului Rnc se obine declanarea liniei defecte prin proteciile menionate la pct. b) de mai sus (PHCL sau PPRN) sau se obine declanarea

transformatorului 110 kV/m.t prin proteciile de rezerv (PHCN sau PPRN).

Se menine n funciune rezistorul Rn pe toat durata necesar funcionrii RART ciclul 1 + ciclul 2 de pe linia defect. Timpul total va fi cel puin:

t = p1 +p2 + t unde:

p1 - este pauza RART ciclului 1 (de ex.: p1 = 1 2 s);p2 - este pauza RART ciclului 2 (de ex.: p2 = 20s);

t - este treapta de timp necesar pentru acoperirea mprtierii timpilor p1 i p2 i acoperirea timpilor proteciilor care determin declanrile (de ex.: t = 5s).

g) Dup expirarea duratei t are loc declanarea automat a rezistorului i revenirea la

funcionarea reelei de m.t numai cu bobina de compensare BC. n cazul n care nu a fost lichidat n timpul t, linia cu punere la pmnt rmne deconectat, urmnd s se efectueze

11

manevrele de ctre personalul de tur pentru localizarea sectorului de linie defect.

h) Operaiile de anclanare i declanare a rezistorului Rn, n condiiile menionate mai sus,

se realizeaz cu un bloc BCAR de automatizare pentru compunerea automat a rezistorului Rn.

Pentru operaiile de localizare a sectorului de linie cu defect, se prevede un bloc PHT care

determin declanarea liniei n cauz cu o treapt de timp mai mic dect timpul ta (de ateptare pentru conectarea rezistorului) menionat la pct.e) de mai sus.

Companiile de electricitate au n vedere n prezent utilizarea unor soluii de tratare a neutrului reelelor electrice i soluii de protecii prin relee i automatizri asociate care s permit

att eliminarea defectelor trectoare fr ntreruperea n alimentare a consumatorilor, ct i detectarea i decontarea rapid i selectiv a elementelor de reea cu defecte monofazate

permanente.Este de dorit ca de regul o reea s nu fie meninut sub tensiune dup apariia unui

defect, chiar dac acesta ar conduce la ntreruperea distribuiei de energie electric. Toate defectele constituie un pericol imediat pentru persoane i animale i un pericol pentru deteriorarea

elementelor de reea ca urmare a condiiilor anormale de exploatare din acest caz (supratensiuni i cureni de defect de valori mari). Chiar dac se gsesc soluii de reducere a curenilor de defect i

de limitare a pericolelor menionate mai sus, acestea nu pot fi evitate n totalitate. Acest deziderat depinde ns n cea mai mare msur de existena unor soluii de protecii prin relee i automatizri

corespunztoare care s asigure detectarea i localizarea rapid i selectiv a acestor defecte.Conform statisticilor referitoare la reelele aeriene de medie tensiune, defectele cu puneri

simple la pmnt se repartizeaz aproximativ astfel:- defecte trectoare (autostingtoare): 70-90%;

- defecte semipermanente: 5-15%;- defecte permanente: 5-15%.

Tratarea neutrului reelei prin bobin de compensare acordat corespunztor permite

lichidarea de la sine a majoritii defectelor trectoare (autostingtoare) fr ntreruperea alimentrii consumatorilor. Pn n prezent nu au fost gsite ns, chiar i n rile avansate din

punct tehnologic, soluii de protecii justificate tehnico-economic n exploatare pentru localitarea i deconectarea selectiv i rapid a sectoarelor de reea cu defecte permanente cu punere simpl la

pmnt.Din aceast cauz, n cazul reelelor electrice cu neutrul tratat cu bobin de compensare,

detectarea i localizarea defectelor monofazate permanente se efectueaz cu dificultate i numai dup un timp relativ lung. n marea majoritate a cazurilor localizarea defectelor permanente cu

puneri simple la pmnt se face prin deconectri i reanclanri successive a plecrilor din staia

12

de alimentare i a unora din ntreruptoarele din reea (manual sau automat), aceasta conducnd la

ntreruperea pe perioade relativ lungi a alimentrii consumatorilor.n scopul neafectrii calitii alimentrii consumatorilor n astfel de situaii se continu

funcionarea reelei cu un defect la pmnt pentru a nu se ntrerupe pe durate lungi alimentarea acestora pn la izolarea elementului cu defect.

Dei n esen, este asigurat continuitatea n alimentare pe durata localizrii elementului defect, consumatorii sunt totui afectai deoarece se ntrerupe alimentarea lor pe duratele necesare

localizrii defectelor aa cum s-a artat mai sus. Aceast funcionare a reelei cu un defect permanent este meninut numai pe durata necesar detectrii, localizrii i izolrii defectului

permanent cu punere simpl la pmnt. Pe plan mondial exist o preocupare deosebit pentru gsirea unor soluii fiabile pentru eliminarea rapid i selectiv a acestor defecte.

Tratarea neutrului reelei prin rezisten este considerat mijlocul cel mai eficient pentru detectarea i deconectarea selectiv i rapid a sectorului de reea cu defect permanent (punere

simpl la pmnt) i protejrii izolaiei ntregii reele mpotriva supratensiunilor (specifice reelelor cu neutrul tratat cu bobine de compensare). Utilizarea instalaiilor tip RAR, n cazul tratrii neutrului

reelei prin rezisten permite eliminarea i a defectelor trectoare prin izolarea liniei afectate de defect pentru un anumit timp necesar stingerii arcului, urmat de repunerea sub tensiune a

acesteia.Dezavantajul important al tratrii neutrului prin rezisten const n faptul c se

deconecteaz rapid i defectele trectoare care n cazul tratrii neutrului reelei prin bobin de compensare s-ar lichida de la sine fr ntreruperea consumatorului. Prin utilizarea de instalaii de

tip RAR trifazat marea majoritate a defectelor trectoare sunt eliminate i n acest caz dar, aa cum s-a artat mai nainte, consumatorii sunt deconectai n pauzele de RAR.

Durata acestor ntreruperi trifazate monentane poate fi de la circa 1s, n cazul unui RAR reuit n treapta I, pn la cteva secunde (circa 16-18 s) n cazul unui RAR reuit n treapta aII-a.

Dei n Romnia, n prezent, furnizorul de energie electric nu rspunde fa de consumator pentru ntreruperea alimentrii pe durata RAR, ntreruperile pot fi foarte neplcute pentru

consumatorii la care receptoarele sunt protejate prin contactoare, care deconecteaz chiar la pauze foarte scurte de tensiune. Din acest cauz soluia de tratarea prin rezisten a neutrului se

impune cu dificultate n cazul reelelor aeriene i a unor reele mixte. Soluia cu ntreruptor unt IS rezolv problema de eliminare a defectelor trectoare (circa 70 - 90 % din totalul defectelor), fr

ntreruperea alimentrii consumatorilor prin blocarea proteciilor de deconectare a defectelor n astfel de cazuri, ceea ce ar face ca soluia de tratare a neutrului prin rezisten s fie atractiv i de

actualitate, aplicabil fr reineri i n cazul reelelor aeriene de medie tensiune, deoarece ar determina cumularea avantajelor soluiei de tratare a neutrului prin rezisten cu principalul avantaj al

soluiei de tratare a neutrului prin bobina de compensare - eliminarea defectelor trectoare.Soluia BC II Rn, conectarea automat a unui rezistor n paralel cu bobina de compensare n

cazul reelelor electrice de m.t cu neutrul tratat prin bobin de compensare, const n principal n

13

funcionarea reelei de medie tensiune n regim normal de durat cu neutrul tratat prin bobin de

compensare (regim BC) n scopul eliminrii defectelor trectoare. Scopul conectrii automate a unui rezistor pe neutrul reelei, n paralel cu bobina de compensare (regim BC II Rn), cu o temporizare de

ordinul a 0,6 - 0,8 s, este selectarea i deconectarea defectelor cu simpl punere la pmnt a reelei dac acestea nu au fost eliminate anterior prin compensarea curenilor capacitivi de ctre bobin (n

regimul BC). Se are deci n vedere funcionarea reelei n "regim BC II Rn" numai pentru identificarea rapid i selectiv a liniei cu defect. Dup identificarea i deconectarea liniei defecte este necesar s

se revin la funcionarea normal n regim cu BC. Revenirea la regimul cu BC se poate efectua i prin deconectarea manual sau automat a rezistorului. De preferat este deconectarea automat a

rezistorului pentru a nu se permite situaii de funcionare de lung durat cu rezistorul conectat, oferindu-se astfel posibilitatea lichidrii i a defectelor trectoare ce ar putea aprea n perioada de

timp respectiv.n concluzie att soluia cu ntreruptor unt IS n cazul reelelor T2T, ct i soluia BC II Rn

permit eliminarea defectelor trectoare i deconectarea selectiv a defectelor permanente cumulndu-se astfel unele din principalele avantajele ale celor dou metode de tratare a neutrului n reelele de

medie tensiune cu Rn sau cu BC. Declanarea rapid a punerilor simple la pmnt permanente ofer posibilitatea protejrii izolaiei ntregii reele fa de pmnt i evitarea evoluiei defectului cu punere

simpl la pmnt n defecte polifazate cu toate consecinele acestuia, cum sunt distrugeri de echipamente, accidentele grave de persoane i animale, incendii i chiar explozii etc. De asemenea se

realizeaz i o ameliorare a calitii alimentrii consumatorilor pentru c acetia nu mai sunt deconectai pentru perioade scurte n cadrul secvenelor de localizare i izolare a defectelor prin

declanarea i reanclanarea succesiv a liniilor din staia de alimentare. Alegerea soluiei cu ntreruptor unt IS respectiv a soluiei cu BCIIRn se face pe baza unei

justificri tehnico-economice conform cerinelor NTE 001/03/00.Protecia diferenial la curent rezidual se utilizeaz n instalaiile electrice din

reelele de curent alternativ de joas tensiune legate la pmnt (simbol TT sau TN) i se prevede pe urmtoarele categorii de circuite electrice:

a) de alimentare cu energie electric a unor receptoare electrice destinate s funcionezenesupravegheate permanent de ctre personalul de deservire;

b) de alimentare cu energie electric a unor receptoare cu componente electronice de

importan mare (valoare i/sau utilizare);

c) n care se prevd i protecii rapide mpotriva supratensiunilor; n aceste cazuri totdeauna protecia diferenial se monteaz n amonte (spre sursa de energie electric)

de dispozitivele de protecie mpotriva supratensiunilor;

d) n cazurile n care nu se asigur prin protecia de suprasarcin i de scurtcircuit

14

declanarea (deconectarea) n cel mult 3 s la apariia unui defect; la capetele circuitului

datorit lungimii mari a acestuia sau seciunii mici a conductoarelor (impedanelor mari), sau n alte cauze care impun declanri rapide (mai puin de 0,2 s); se are n vedere n

special sigurana la foc i protecia rapid mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect, prin ntreruperea (deconectarea) rapid a circuitului cu un defect de izolaie fa de mas

sau fa de pmnt;

e) n cazurile justificate tehnic i economic n care instalaiile de legare la pmnt au rezistene de dispersie mai mari dect cele impuse de legislaia tehnic n vigoare pentru

protecia prin legare la nul sau pentru protecia prin legare la pmnt (de exemplu n cazul solurilor de rezistivitate mare);

f) n cazurile n care se impune o protecie tehnologic mpotriva defectelor rezistive; se au

n vedere cazurile pentru care protecia de suprasarcin sau de scurtcircuit nu acioneaz n timp util, curenii de defect fiind sub valorile curbelor de rspuns curent - timp ale

acestor protecii; se exemplific urmtoarele dou cazuri:- defectele de izolaie incipiente (de exemplu la capete de nfurri) n receptoare, care

nelichidate n timp util pot conduce la evoluii cu distrugeri de echipamente i cu iniierea unui

incendiu sau cu accidente de persoane;

- defecte prin rezistene mari cum este ruperea i cderea conductoarelor circuitului pe

elemente de susinere sau pe pmnt, care, nelichidate n timp util, pot conduce la

avarii i electrocutri de persoane..

Se au n vedere de asemenea circuitele electrice menionate n N I -7-2002 i norma NSSM 37/96.

Pentru prevederea proteciei difereniale la curent rezidual n cazurile menionate mai sus, trebuie s se monteze ntreruptoare automate cu DDR n urmtoarele categorii de tablouri electrice:

- de distribuie a consumatorului (TD), de regul pe toate circuitele care se ncadreaz n cel

puin una din categoriile menionate la pct. 3.6 (a ... f) din instruciunea 1RE-I-226-2002; se

prevd DDR fr temporizare (instantanee); n acest caz, de regul I n = 0,03 A;

- generale (TG) de regul n cazul prevederii DDR instantaneu la TD; la TG se va prevedea DDR

selectiv, simbol , cu t 70 ms i In2 = 0,1 sau 0,3 A din condiia In2 > 2In1 i totdeauna cnd se prevd la TG descrctoare de clas B sau C;

- de msur i protecie a furnizorului de energie electric (TMP) unde este considerat punctul

de delimitare ntre acesta din urm i consumator; cnd se prevede o protecie mpotriva

supratensiunilor de frecven industrial la ntreruperea nulului; ntreruptorul cu DDR i eventual

cu protecia de nul PN se monteaz totdeauna n amonte de grupul de msur (spre sursa de

energie electric). n acest caz rezult, n mod obligatoriu, necesitatea prevederii DDR la tabloul

15

S

S

general TG i la tablourile de distribuie TD, dac la TMP al furnizorului de energie electric s-a

prevzut DDR sau dac la TMP este prevzut numai ntreruptor automat cu protecie termic

sau electromagnetic (fr DDR), dar curentul de defect maxim n instalaie Idmax2In2; de regul In3 300 mA, pentru realizarea proteciei mpotriva iniierii unui incendiu (sigurana la foc) n instalaia electric protejat.

n cazul prevederii proteciei difereniale la curent rezidual n dou sau mai multe tablouri n

trepte (n cascad) trebuie s se asigure selectivitatea necesar prin alegerea DDR selectiv, cu o anumit temporizare; a se vedea cele artate mai sus, iar la alegerea DDR, se va ine seama de

condiia I n2 > 2In1 unde In2 este curentul rezidual nominal al DDR din amonte (spre sursa de energie electric) iar In1 al DDR din aval (fa de DDR cu In2), respectiv spre circuitele

consumatorului de energie electric.Condiiile specifice de aplicare a proteciei difereniale, respectiv PACD cu DDR,

sunt urmtoarele:a) se aplic numai n reele de curent alternativ de joas tensiune TT sau TN

(condiionat i IT);

b) izolaia conductorului de nul de protecie trebuie s fie cel puin la nivelul izolaiei conductoarelor de faz;

c) PACD cu DDR trebuie s cuprind totdeauna un dispozitiv de control al funcionrii

proteciei;

d) trebuie s existe totdeauna conductoare de protecie PE care, n aval de PACD respectiv n aval de ntreruptorul cu DDR (spre consumatorul electric), s fie separate fa

de conductoarele active (fa de conductorul de nul de lucru i conductoarele de faz);

e) rezistena de dispersie Rp a prizei de pmnt de protecie pentru asigurarea condiiilor de funcionare a DDR > In, trebuie s aib cel mult valoarea rezultat din relaia:

n

ap I25,1

UR

unde:Ua - este tensiunea de atingere maxim admis; de regul pentru condiii normale de pericol se consider Ua = 50 A; n general timpul de declanare la proteciile cu DDR este t 0,2 s,

16

S

proteciile de baz avnd de regul t 0,05 s (timpul propriu al ntreruptorului la care este

asociat DDR);

I n - este curentul nominal rezidual al DDR folosit pentru realizarea PACD.

n cazul reelelor n schema TN trebuie s se fac o distincie ntre:- schema cu conductor de nul comun pentru lucru i protecie - simbol PEN; n acest caz

schema are simbol TN - C;

- schema cu conductor de nul de lucru N separat de conductorul de nul de protecie PE; n acest

caz schema are simbol TN - S.

n orice reea TN va exista o poriune n schema TN-C (cu conductor de nul comun PEN) i o poriune sau mai multe n schema TN - S.

Schema TN - Cn toate cazurile, cu excepia circuitelor n care se prevd protecii difereniale cu DDR

(dispozitiv diferenial la curent rezidual), i a celor de alimentare a receptoarelor din tablourile

electrice, se va folosi schema TN - C. Pentru cazurile n care se prevd protecii difereniale cu DDR; a se vedea cele artate mai jos pentru schema TN - S.

n schema TN - C barele i conductoarele de nul se vor folosi n comun pentru lucru i pentru protecie. n aceast variant (n schema TN - C) se vor folosi bare (borne) sau conductoare

pentru nulul de lucru N separate de barele (bornele) sau conductoarele de protecie PE numai n circuitele de alimentare a receptoarelor (utilajelor, aparatelor, agregatelor, dispozitivelor) electrice

conform celor artate mai jos la schema TN - S. Legturile electrice ntre tablourile electrice (generale, principale, intermediare i secundare), la care se racordeaz sau nu i receptoare

electrice, se realizeaz n conducte electrice (cabluri sau conductoare n tuburi) cu conductor comun de nul PEN (de lucru i de protecie). Fac excepie numai tablourile electrice secundare

monofazate la care legturile cu tabloul electric de alimentare (general, principal, intermediar) trifazat se vor realiza cu trei conductoare din care dou active (faz i nul de lucru) i unul de nul

de protecie PE conform celor artate mai jos la schema TN - S.La toate tablourile electrice generale, principale, intermediare sau secundare trebuie s se

prevad o bar de nul PEN folosit n comun pentru lucru i pentru protecie. Aceast bar de nul PEN trebuie s fie legat totdeauna printr-un conductor separat la instalaia de legare la pmnt a

obiectivului respectiv.Bara de nul PEN a unui tablou electric trebuie s aib borne de legtur separate pentru

fiecare conductor de nul racordat la aceast bar PEN. Este interzis ca la o born s se racordeze dou sau mai multe conductoare PEN, N sau PE. Astfel bara PEN a tabloului va avea un numr

suficient de borne pentru urmtoarele legturi electrice:- conductorul de racordare a barei PEN a tabloului n cauz la instalaia de legare la pmnt a

obiectivului;

17

- conductoarele PEN de legtur cu alte tablouri racordate la tabloul n cauz;

- conductoarele de nul de lucru N al circuitelor de alimentare a receptoarelor electrice

monofazate la tabloul n cauz;

- conductoarele de nul de protecie PE pentru carcasele metalice ale receptoarelor electrice

alimentate din tabloul n cauz;

- conductorul de nul de protecie PE pentru carcasa metalic a tabloului n cauz.

n cazul n care tablourile de distribuie vin de le productor cu dou bare de nul, i anume o bar N i o bar PE, aceste dou bare trebuie s fie legate electric ntre ele.

n schemele TN - C se va acorda o atenie deosebit pentru racordarea barei de nul N sau PEN la instalaia de legare la pmnt a obiectivului respectiv printr-un conductor PE i o born de

legtur separat la conductorul principal de legare la pmnt unde se realizeaz aceast legtur.

Schema TN - SSchema TN - S se va aplica numai n cazul urmtoarelor circuite:

a) circuitele electrice sunt prevzute cu protecii difereniale cu DDR (dispozitiv diferenial la curent rezidual);

b) circuitele electrice de alimentare a tablourilor electrice monofazate;c) circuitele electrice de alimentare a receptoarelor (utilaje, aparate, agregate, dispozitive)

electrice monofazate sau trifazate care necesit i un conductor denul de lucru N (cu rol de conductor activ).

n schemele TN - S tablourile electrice trebuie prevzute cu dou bare distincte de nul i

anume:- bara de nul de lucru simbol N;

- bara de nul de protecie simbol PE.

Bara de nul de protecie PE se va racorda la instalaia de legare la pmnt a obiectivului

respectiv.n cazul circuitelor prevzute cu protecii difereniale cu DDR trebuie s se realizeze

totdeauna o schem TN-S astfel nct s se realizeze condiiile de funcionare a DDR (dispozitivului diferenial la curent rezidual). Introducerea acestui dispozitiv de protecie impune urmtoarele

condiii principale:- conductorul activ de nul de lucru N trebuie s fie separat (izolat electric) de conductorul

de protecie PE ncepnd cu bornele din amonte ale ntreruptorului acionat prin DDR i

pn la carcasele receptoarelor electrice alimentate prin circuitele protejate cu DDR,

aflate n aval de acesta;

- conductorul activ de nul de lucru N trebuie s fie izolat electric fa de pmnt (inclusiv

18

fa de conductorul de protecie PE) cel puin la acelai nivel de izolaie ca i

conductoarele active de faz.

n cazul circuitelor electrice de alimentare a tablourilor monofazate trebuie s se realizeze de regul o schem TN - S chiar dac circuitele respective nu sunt protejate cu DDR.

n cazul circuitelor de alimentare a receptoarelor (utilaje, aparate, dispozitive, agregate electrice) totdeauna conductorul activ de nul de lucru N este separat de conductorul de protecie

PE (de legare la nul sau de legare la pmnt), realizndu-se astfel circuite de alimentare n schema TN - S.

n aceste cazuri, conductorul de protecie PE trebuie s fie separat i izolat electric fa de conductorul activ de nul de lucru N pn tabloul de distribuie n care bara comun de nul de lucru

i de protecie PEN este racordat la instalaia de legare la pmnt a obiectivului respectiv.n standardul STAS 12604/4-90 revizuit (faza a II-a a lucrrii) fa de actualul standard s-a

renunat la subcap. 3.3 i anexele AC, AE i AF deoarece sunt fie depite tehnic, fie c reglementrile respective sunt tratate n prescripii la nivel de ndreptare sau instruciuni intrate n

vigoare recent, cum este de exemplu ndreptarul 1 RE-Ip 30-2004 care cuprinde problemele tratate n anexele AE i AF.

FAZA 1 - REVIZUIREA STANDARDULUI STAS 12604/4-89.

Propunerea de standard STAS 12604/4 revizuit: Protecia mpotriva electrocutrilor.Instalaii electrice fixe. Condiii tehnice de calcul.

CUPRINS Pag.

Cap. 1. Generaliti................................................................................................................................. 221.1. Obiectul i domeniul de aplicare.......................................................................................... 221.2. Terminologie........................................................................................................................... 221.3. Standarde conexe.................................................................................................................. 22

Cap. 2. Alegerea sistemului de protecie.............................................................................................. 22

Cap. 3. Elemente care trebuie racordate la instalaia de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect.................................................................................... 23

Cap. 4. Tensiuni de atingere i de pas maxime admise...................................................................... 26

Cap. 5. Condiii de stabilitate termic................................................................................................... 28

Cap. 6. Cureni i timpi de calcul........................................................................................................... 30 6.1. Instalaii electrice de nalt tensiune (.t)............................................................................ 30 6.1.1. Prescripii generale............................................................................................................... 30 6.1.2. Reele izolate fa de pmnt (schema IT)........................................................................... 30 6.1.3.Reele legate la pmnt, direct sau prin rezisten ohmic (schema TT, respectiv T1T sau schema T2T)............................................................................................ 32 6.1.4. Reeaua de .t (620 kV) izolat fa de pmnt n

schema IT care funcioneaz n regim de avarie

19

(defect cu punere la pmnt) n schema T2T...................................................................... 33 6.1.5. Condiiile specifice pentru funcionarea ntr-o schem de abatere

fa de schema normal de funcionare............................................................................. 35 6.2. Instalaii electrice de joas tensiune (j.t)............................................................................. 36 6.2.1. Reele izolate fa de pmnt (simbol I)n schema IT......................................................... 36 6.2.2. Reele legate direct la pmnt sau prin rezisten ohmic (simbol T) n schema TN sau n schema TT........................................................................................... 38

ANEXE..................................................................................................................................................... 39 Anexa A............................................................................................................................................. 40 Anexa B............................................................................................................................................. 42

FAZA 1 - REVIZUIREA STANDARDULUI STAS 12604/4-89.

Propunerea de standard STAS 12604/4 revizuit: Protecia mpotriva electrocutrilor.Instalaii electrice fixe. Condiii tehnice de calcul.

Cap. 1. Generaliti

1.1. Obiectul i domeniul de aplicare

1.1.1. Prezentul standard stabilete condiiile tehnice de calcul pentru alegerea, realizarea i dimensionarea sistemelor de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect, la instalaiile i echipamentele electrice fixe de joas (j.t) i nalt tensiune (.t).

1.1.2. Prezentul standard se aplic tuturor categoriilor de instalaii i echipamente electrice fixe, inclusive cele din mediile cu pericol de explozie i excavaiile subterane.

Detaliile schemelor de protecie pentru diferite condiii specifice se prevd n documentaia tehnic de execuie.

1.1.3. Prevederile prezentului standard se aplic att la lucrrile noi, executate dup data intrrii lui n vigoare ct i n cazul extinderilor sau a altor lucrri, care au ca efect modificarea tensiunilor de atingere i de pas sau a condiiilor de stabilitate termic ale instalaiilor de legare la pmnt de protecie i de exploatare.

1.2. Terminologie

Conform STAS 8275-87 cu urmtoarea completare:Contact electric de rezisten neglijabil-contactul, ntre suprafee fr pelicul

electroizolant (vopsea, rugin, etc.), realizat prin sudur sau prin uruburi asigurate cu aibe elastice, aibe cu crestturi sau alte aibe.

1.3. Standarde conexe

20

STAS 2612-87 Protecia mpotriva electrocutrilor. Limite admise.STAS 8275-87 Protecia mpotriva electrocutrilor. Terminologie.SR CEI-4-41-1996 Instalaii electrice n construcii. Cap.41 - Protecia mpotriva ocurilor

electrice.SR CEI-364-4-473-1997 Instalaii electrice n construcii.

Partea 4: Protecia pentru asigurarea securitii. Cap.47: Aplicarea msurilor de protecie pentru asigurarea securitii. Seciunea 473: Msuri de protecie mpotriva supracurenilor.

Cap. 2. Alegerea sistemului de protecie

2.1. Protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect la instalaiile i echipamentele electrice fixe se realizeaz prin aplicarea unuia din sistemele de protecie indicate n Tabelul 1, funcie de categoria reelei electrice (I sau T) i de tensiunea de lucru (nalt sau joas tensiune).

Tabelul 1

Nr.crt. Categoria reelei Tensiunea de lucru Sistemul de protecie - schema reelei

1. Reea izolat sau compensat (simbol I)

Indiferent de tensiunea de lucru

Legare la pmnt de protecie (simbol T) - schema IT

2. Reea legat la pmnt (simbol T)

nalt tensiune (.t) Legarea la pmnt de protecie (simbol T) - schema TT;

2.1. Reea legat direct la pmnt (simbol T1)

Legare la pmnt de protecie - schema T1T;

2.2. Reea legat la pmnt prin rezisten ohmic (simbol T2)

Legare la pmnt de protecie - schema T2T;

3. Reea legat direct la pmnt (simbol T)

Joas tensiune (j.t) a) Legare la nul (simbol N) -schema TN;b) Legare la pmnt de protecie -(simbol T) - schema TT;Nota 1: n cazuri justificate se poate completa legarea la pmnt de protecie (schema TT) sau legarea la nul de protecie (schema TN) cu protecii PACD i/sau PATD.Nota 2: n cazuri justificate, se pot aplica n loc de legarea la pmnt de protecie (schema TT) sau de legarea la nul (schema TN) urmtoarele:- izolarea de protecie;- separarea de protecie;- utilizarea tensiunii reduse;

2.2. Se interzice legarea la nul de protecie (schema TN) sau legarea la pmnt de protecie (schema TT) a echipamentelor electrice la care s-a aplicat unul din urmtoarele mijloace de protecie:

21

- izolare de protecie;- separare de protecie;- utilizarea tensiunii reduse.

Cap. 3. Elemente care trebuie racordate la instalaia de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect

3.1. Se racordeaz la instalaia de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect, toate elementele care nu fac parte din circuitele curenilor de lucru, dar care n mod accidental, n urma unui defect, pot fi puse sub tensiune, cum sunt:

3.1.1. Carcasele i elementele de susinere din metal sau din beton armat ale instalaiilor i echipamentelor electrice.

3.1.2. Prile metalice ale panourilor i pupitrelor de comand i de msur;ngrdirile de protecie metalice fixe (plase, ui pline, bariere etc) sau mobile (demontabile),

dac nu au legtur sigur n exploatare (contact cu rezisten electric neglijabil) cu alte elemente legate la pmnt de protecie, conform prevederilor prezentului standard; a se vedea i pct.3.2.4.

3.1.3. Prile metalice ale suporturilor liniilor aeriene pentru transportul i distribuia energiei electrice, montate pe stlpi metalici sau din beton armat. n cazul n care, prin construcie, suporturile izolatoarelor, traversele sau consolele sunt n contact electric (de rezisten neglijabil) cu armtura metalic a stlpului de beton armat sau cu stlpul metalic, nu mai este necesar o legare suplimentar la pmnt de protecie. n cazul stlpilor de lemn, legarea la pmnt de protecie a acestor elemente este obligatorie, numai dac stlpul de lemn este untat prin elemente metalice (de exemplu prin conductoare de coborre, prin cabluri armate etc.).

3.1.4. Armturile trecerilor izolate.

3.1.5. Armturile, ecranele i nveliurile metalice ale tuturor cablurilor electrice de energie, de comand, de control, de telemacanic, inclusiv a celor cu nveli exterior din PVC (cel puin la capete), cu excepia acelora la care, din considerente de funcionare, nu se admite o astfel de legare la pmnt de protecie.

3.1.6. Suporturile de fixare ale lanurilor la intrrile conductoarelor n cldiri, precum i armturile metalice ale trecerilor izolante prin perei, plcile din materiale electroizolante destinate traversrilor de conductoare prin perei vor fi ncadrate (individual sau n comun) cu cte o ram metalic legat la pmnt.

3.1.7. Armturile, ecranele i nveliurile metalice ale tuturor cablurilor electrice (de energie, comand-control, telemecanic etc.), inclusiv ale celor cu nveli exterior din PVC, cu excepia acelora la care din considerente de funcionare este interzis o astfel de legare la pmnt.

3.1.8. Construciile (stelajele) metalice de susinere a cablurilor electrice; dac diferite elemente ale construciei stelajului de cabluri (console, scrie, longeroane etc.) sunt legate galvanic ntre ele (respectiv, se asigur continuitatea electric prin sudur sau piese metalice de mbinare), legarea la pmnt se va putea face numai la extremitile construciei; nveliurile metalice ale cablurilor vor fi legate la pmnt la capete, iar la cutiile de mbinare i derivaie se vor realiza continuitatea electric a armturilor i a nveliurilor metalice ale cablurilor.

3.1.9. Bornele speciale pentru legarea la pmnt de protecie a transformatoarelor de msur, descrctoarelor i a eclatoarelor de orice tip; aceste borne vor fi marcate cu semnul de legare la pmnt de protecie.

22

3.1.10. Conductoarele de protecie ale liniilor electrice aeriene; acestea se vor lega la prizele de pmnt de la toi stlpii i ale staiilor electrice de la capetele liniilor respective.

3.1.11. Consolele metalice ale branamentelor consumatorilor de j.t montate pe acoperi cu nvelitoare metalic; n cazul schemei TN se va realiza legarea la conductorul de nul PEN sau PE al branamentului.

3.1.12. Pentru legarea la pmnt de protecie, la carcase i la elementele de susinere trebuie prevzute borne speciale marcate cu semnul de legare la pmnt de protecie.

3.2. Nu este obligatorie legarea la instalaia de protecie a urmtoarelor elemente:

3.2.1. Armturile metalice ale izolatoarelor, traversele, consolele i corpurile de iluminat montate pe stlpii de lemn sau pe alte construcii din lemn ale liniilor i staiilor electrice de tip exterior, dac legarea la pmnt nu este condiionat de protecia mpotriva supratensiunilor atmosferice sau dac poriunea pe stlpi dintre aceste elemente i sol (sau fa de conductorul de protecie) nu este untat prin elemente conductoare (nveliul metalic sau armtur metalic a unui cablu, un tub metalic de protecie etc.).

3.2.2. mprejmuirile (gardurile) incintelor la staiile electrice exterioare.

3.2.3. Elementele metalice pentru protecia mpotriva solicitrilor mecanice la treceri prin perei i planee, brrile de fixare a cablurilor pe perei, precum i consolele i traversele metalice ale rastelelor (paturilor) de cabluri, dac longeroanele lor de susinere sunt legate la instalaia de protecie.

3.2.4. Carcasele metalice ale aparatelor de msur, ale releelor i ale altor aparate montate pe tablouri, panouri, dulapuri, pupitre sau perei, care au un contact sigur de rezisten electric neglijabil cu elementele lor de susinere, iar acestea sunt legate la rndul lor la instalaiile de protecie.

3.2.5. Elementele metalice demontabile sau care se pot deschide, dac au un contact electric de rezisten neglijabil cu construciile metalice legate la pmnt, cnd instalaiile respective sunt n funciune, sau dac nu au aparataj i/sau circuite electrice montate pe acestea.

3.2.6. Elementele aparinnd instalaiilor electrice cu tensiuni nominale de maximum 400 V c.a. ntre faze i 440 V c.c. n ncperi avnd caracter de locuri de munc puin periculoase, conform STAS 8275/1987 (de exemplu ncperi de producie, laboratoare sau birouri uscate, aerisite, cu temperaturi de cel mult 300 C i cu pardoseli electroizolante uscate, din lemn, asfalt, cauciuc etc.) cu condiia ca distana minim dintre echipamentele electrice sau ntre acestea i obiectele matalice legate la pmnt s fie de 0,8 m pentru locuine sau ncperile administrative i de 1,25 m pentru ncperile industriale.

3.2.7. Nu este obligatorie racordarea la instalaia de legare la pmnt, prin conductor de ramnificaie, individual, a carcaselor metalice sau elementelor de susinere montate pe un panou, tablou, pupitru, celul sau alt construcie metalic sau de beton armat dac sunt n contact electric permanent de rezisten neglijabil cu construcia respectiv, iar aceasta este legat la pmnt.

Se consider contact electric de rezisten neglijabil contactul realizat prin sudur, prin uruburi i aibe elastice cu dini sau evantai, sau prin suprafee pregtite i nurubare asigurat cu aibe elastice.

Dou sau mai multe tablouri, pupitre sau celule alturate i aflate n contact electric permanent de rezisten neglijabil ntre ele, pot constitui un singur ansamblu care se va racorda la instalaia de legare la pmnt prin dou conductoare de ramificaie n dou puncte distincte dispuse la extremitile ansamblului.

23

3.3. n incinta unei ntreprinderi industriale sau pe o platform industrial se va realiza totdeauna o reea general de legare la pmnt, prin legarea ntre ele a tuturor instalaiilor de legare la pmnt din incint sau platforma respectiv, inclusiv cele aferente instalaiilor de joas tensiune i se vor ndeplini condiiile impuse instalaiilor de legare la pmnt folosite n comun.

3.4. n cazul folosirii n comun a instalaiei de legare la pmnt n conformitate cu pct.3.3 pentru defectele pe partea de nalt tensiune, att la echipamentele electrice de joas tensiune, ct i la cele de nalt tensiune, se vor respecta valorile tensiunilor de atingere Ua i de pas Upas indicate n STAS 2612-87 pentru zonele cu circulaie frecvent, n funcie de timpul de deconectare a curentului de punere la pmnt (curentul prin priza de pmnt) i categoria reelei. Fac excepie incintele ngrdite ale instalaiilor electrice, unde are acces numai personalul de specialitate i pentru care se vor respecta valorile indicate n STAS 2612-87 pentru zonele cu circulaie redus.

3.5. n cazul lucrrilor miniere i n cariere, se admite ca reeaua general de legare la pmnt din excavaiile subterane s fie separat de reeaua de legare la pmnt care deservete instalaiile de nalt tensiune de la suprafa.

3.6. O priz de pmnt (natural i/sau artificial) poate fi folosit n comun pentru dou sau mai multe instalaii de legare la pmnt din catogoriile menionate la pct. 3.11 din prezentul standard.

3.7. Se admite folosirea n comun a unei prize de pmnt pentru instalaiile de protecie mpotriva electrocutrilor i pentru instalaiile de paratrsnet, cu condiia ca rezistena de dispersie a prizei de pmnt folosit n comun s fie mai mic sau cel mult egal cu 1 .

De regul, conductoarele de legare la pmnt a instalaiei de paratrsnete vor fi separate pn la priza de pmnt fa de celelalte categorii de instalaii.

De la aceast prevedere fac excepie cldirile (construciile) cu structur metalic sau de beton armat, la care aceasta poate fi utilizat drept conductor de legare la priza de pmnt comun pentru toate categoriile de instalaii.

3.8. n cazul instalaiilor de curent continuu, instalaiile de legare la pmnt de protecie se vor dimensiona, respectndu-se, de regul, aceleai condiii ca i n cazul instalaiilor electrice de curent alternativ, cu excepia valorilor maxime admise ale tensiunilor de atingere i de pas care sunt diferite (conform STAS 2612-87).

n cazul prizelor de pmnt de exploatare prin care trec n permanen cureni de lucru se vor lua msuri speciale de protecie mpotriva corodrii electrozilor acestor prize la trecerea curentului continuu.

n cazul instalaiilor de curent continuu este interzis folosirea elementelor naturale drept prize de pmnt de exploatare dac prin acestea trec cureni de lucru n funcionarea normal.

Cap. 4. Tensiuni de atingere i de pas maxime admise

4.1. Instalaiile de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect se realizeaz astfel nct s se asigure obinerea sub limitele admise a urmtoarelor tensiuni accidentale:

4.1.1. Tensiunile de atingere i de pas n zonele de influen a instalaiilor de legare la pmnt de protecie prin care trec curenii de defect.

Observaie: Prin zon de influen se nelege suprafaa terenului ocupat de electrozii prizelor de pmnt plus vecintile n care potenialele la suprafaa solului sunt diferite de zero.

4.1.2. Tensiunile de atingere i de pas la instalaii cu diferite destinaii, cum sunt conducte cu fluide (ap, gaze, termoficare, combustibili lichizi etc.), ci de rulare, conductoarele unor linii etc., care ies din zona de influen a unei instalaii de legare la pmnt de protecie i care ajung n zone de potenial nul sau n zone de influen a altor prize de pmnt; trebuie s se aib n vedere i tensiunile de atingere i de pas la consumatorii alimentai din posturi de transformare, considernd

24

un defect n staia de nalt tensiune, la care postul de transformare este racordat, iar conductoarele liniei de racord sunt scurtcircuitate i legate la pmnt la capete.

4.2. Valorile maxime admise ale tensiunilor de atingere (Ua) i de pas (Upas) pentru echipamentele i instalaiile electrice de joas sau nalt tensiune sunt conform STAS 2612-87, stabilite n funcie de:

- zona de amplasare a instalaiei sau a echipamentului electric (zon cu circulaie redus, zon cu circulaie frecvent dup caz);- categoria (tipul) reelei sau a instalaiei (echipamentului) electrice, respectiv schema de funcionare n regimul normal (schema IT, schema TT, schema T1T, schema T2T, schema TN dup caz);- timpul de eliminare a defectului prin protecia de baz.

4.3. Att n reelele de joas tensiune ct i n cele de nalt tensiune, trebuie s se prevad protecii pentru declanare a sectorului la un defect cu punere la pmnt.

4.4. n cazul folosirii n comun a instalaiilor de legare la pmnt pentru instalaii de nalt i de joas tensiune, dimensionarea trebuie s aibe n vedere defectele att pe partea de joas tensiune ct i pe partea de nalt tensiune, cu respectarea valorilor precizate n STAS 2612-87.

4.5. Reelele de nalt tensiune de 6 ... 20 kV, legate la pmnt prin rezisten ohmic, n schema T2T, (prevzute cu dou sisteme de eliminare a defectului), trebuie s ndeplineasc simultan urmtoarele condiii principale:

a) pe fiecare circuit de alimentare s existe cte o protecie homopolar de curent PHCL;

b) pe legtura de pmnt a neutrului reelei s existe a protecie homopolar de curent PHCN;

c) fiecare din cele dou protecii de la pct.a) i b) trebuie s acioneze separat asupra a dou ntreruptoare diferite de pe circuitul curentului de punere la pmnt, i anume asupra ntreruptorului de linie n cazul PHCL, respectiv asupra ntreruptorului de pe partea de 6 ... 20 kV al sursei de alimentare (transformatorului) n cazul PHCN;

d) pe barele staiei s existe o protecie homopolar de tensiune care s declaneze la prima punere la pmnt ntreruptorul sursei de alimentare pe partea de MT, n cazul n care se ntrerupe circuitul de legare la pmnt a neutrului reelei precum i n toate cazurile n care nu sunt ndeplinite condiiile s funcioneze proteciile PHCL sau PHCN;

e) timpii de deconectare la oricare din proteciile de baz sau de rezerv trebuie s fie de maxim 1,2 s; n cazul n care acest timp este mai mare dect 1,2 s, valorile tensiunilor de atingere i de pas sunt cele referitoare la reelele cu schema T1T (cu un singur sistem de protecie);

f) reelele trebuie s fie astfel realizate nct n nici un regim de funcionare de avarie i indiferent de durat, curentul de scurtcircuit monofazat s nu depeasc valoarea de calcul.

4.6. n reelele de joas tensiune, tensiunile de atingere i de pas se stabilesc n documentaia de execuie.

4.7. La stabilirea tensiunii de atingere i de pas ntr-o situaie dat, trebuie s se ia n considerare timpul de deconectare prin protecia de baz cea mai rapid prevzut (prima treapt a proteciei de baz).

n toate instalaiile electrice trebuie s se prevad protecii pentru declanarea (ntreruperea) circuitului n cazul unui defect cu punere la pmnt n acest circuit. Timpul de

25

ntrerupere trebuie s fie de regul cel mult egal cu 3 s, respectiv cu 1,2 s n cazul schemei T2T; aceast valoare neputnd fi depit dect n cazuri justificate tehnic.

n cazul reelelor n schema IT se admite justificat s se prevad protecii numai cu semnalizare n cazul punerilor simple la pmnt i declanarea rapid (cel mult 3 s) n cazul defectelor cu puneri duble la pmnt.

Cap. 5. Condiii de stabilitate termic

5.1. La instalaiile electrice de nalt tensiune trebuie s se prevad totdeauna n afar de protecia de baz cel puin o protecie de rezerv.

5.2. La instalaiile electrice de nalt tensiune, la dimensionarea pentru ndeplinirea condiiilor de stabilitate termic a instalaiilor de protecie, trebuie s se ia n considerare timpul de ntrerupere al circuitului cu defect, prin protecia de rezerv; n cazuri justificate, se admite luarea n considerare a timpului de ntrerupere corespunztor treptei a doua a proteciei de baz.

5.3. La dimensionarea instalaiilor de protecie, trebuie s se aib n vedere stabilitatea termic a elementelor componente pn la ntreruperea circuitului defect.

Condiiile de stabilitate termic trebuie s fie verificate att n ceea ce privete seciunea minim admis a conductoarelor de protecie ct i n ceea ce privete suprafaa de contact cu solul minim admis a electrozilor prizelor de pmnt.

Condiiile de stabilitate termic a prizelor de pmnt se verific numai pentru instalaiile de nalt tensiune.

5.4. Condiiile de stabilitate termic sunt urmtoarele:

5.4.1. Pe durata trecerii curenilor de defect, temperatura conductorului de protecie neizolat suprateran nu trebuie s depesc 2000 C. n cazul n care nu exist pericole de incendiu (nu se afl materiale combustibile n apropiere), limita maxim admis a temperaturii conductorului de protecie suprateran este de 3000 C.

Dac exist pericol de explozie, limita maxim admis a temperaturii conductorului de protecie suprateran trebuie s fie temperatura minim de aprindere a amestecurilor explozive din mediul respectiv.

5.4.2. Un conductor neizolat se consider stabil termic, dac densitatea de curent (j) detrmin un echilibru ntre cldura dezvoltat n conductor i cea transmis spaiului nconjurtor, fr ca temperatura conductorului s depeasc limita maxim admis menionat la pct.5.4.1. Densitatea de curent maxim admis, n amperi pe milimetru ptrat pentru t = 1 s, la o temperatur iniial 0 = 250 C i o temperatur maxim admis f = 2000 C este specificat n Tabelul 2.

Tabelul 2 Nr.crt. Materialul conductorului Densitatea de curent maxim admis, n

A/mm2, pentru t = 1s i f = 2000 C1 Oel 702 Aluminiu sau oel-aluminiu 1053 Cupru 160

5.4.3. La trecerea curenilor de defect prin electrozii prizelor de pmnt, temperatura la suprafaa acestora nu trebuie s depesc temperatura maxim admis, max = 950 C, considerndu-se temperatura iniial a solului (respectiv la suprafaa electrozilor), 0 = 150 C.

Creterea de temperatur pe suprafaa electrozilor la trecerea curenilor de defect nu trebuie s fie mai mare dect valoarea

00max 80== C

26

5.4.4. n cazul unui regim termic de scurt durat de ordinul secundelor, se consider c ntreaga cldur dezvoltat la trecerea curentului prin electrozii prizelor de pmnt (n timpul t al defectului) este absorbit de solul din imediata vecintate; rezult c trebuie ndeplinit urmtoarea condiie de stabilitate termic:

t

j

sautS

Ip

n care: j - densitatea de curent la suprafaa prizei, n amperi pe metru ptrat; - cldura specific medie a solului, n watt - secund pe metru cub - grad Celsius; - creterea de temperatur, n grade Celsius; - rezistivitatea solului, n ohm-metru; t - durata regimului termic, n secunde; I - curentul prin priza de pmnt, n amperi;S - suprafaa de contact cu solul (suprafaa lateral), necesar electrozilor prizei de pmnt

pentru trecerea curentului de punere la pmnt, n metri ptrai.

5.4.5. n cazul unui regim termic cu timp limitat, de ordinul minutelor, cazul schemei IT n care se prevede numai o protecie de semnalizare n cazul unei puneri simple la pmnt i de declanare rapid n cazul unei puneri duble la pmnt, trebuie s se ia n considerare valorile duratelor maxime din Tabelul 3, n funcie de rezistivitatea solului, pentru o tensiune total Up = 125 V a prizei de pmnt.

Tabelul 3Rezistivitatea solului ( s)

mDurata maxim admis, t, n min., pentru:

Priza vertical Priza orizontal50 100 30100 200 60200 400 120300 600 180

Tensiunea maxim ( `pU ) ce se poate admite pentru un anumit timp (t`) diferit dect cel indicat n Tabelul 3 se obine cu relaia:

``p t

t125U =

5.4.6. n cazul unui regim termic cu timp nelimitat a prizei de pmnt, trebuie s fie ndeplinit urmtoarea condiie de stabilitate termic:

sp 2U

n care:Up (Up = Rp Ip) tensiunea total a prizei de pmnt, n voli;s - rezistivitatea solului, n ohm-metru; - conductivitatea termic medie a solului, n watt pe metru-grad Celsius; - creterea de temperatur, n grade Celsius;

5.4.7. n cazul reelelor n schema IT, dac satisfacerea condiiilor de stabilitate termic a prizelor de pmnt conduce la cheltuieli nejustificate tehnic, se admite depirea densitilor de curent maxime admise, cu condiia ca dup fiecare defect cu punere la pmnt s se verifice starea electrozilor i conductoarelor de legtur.

Cap. 6. Cureni i timpi de calcul

27

6.1. Instalaii electrice de nalt tensiune (.t.)6.1.1. Prescripie general

La dimensionarea instalaiilor de legare la pmnt pentru asigurarea tensiunilor de atingere i de pas, precum i pentru respectarea condiiilor de stabilitate termic se vor considera valorile de calcul ale curenilor de defect i ale timpilor de ntrerupere la acionarea proteciilor prevzute pentru declanarea (deconectarea) circuitului la un defect cu punere la pmnt prevzute n prezentul standard pentru care se utilizeaz simbolurile literale cu urmtoarele semnificaii:

Idpmax curent maxim la o punere la pmnt dubl printr-o rezisten de trecere de 4 ;Idpmin curent minim la o punere la pmnt dubl, care este deconectat de proteciile

mpotriva punerilor la pmnt duble (curent de reglaj al proteciei);Ips curent la o punere simpl la pmnt, dar nu mai mic de 10 A;tpmax timpul de acionare al proteciei maximale;tm timpul pn la deconectarea prin manevr a unei puneri la pmnt duble;t timp nelimitat;Ipp componenta curentului total de punere la pmnt, care se nchide efectiv prin priza

de pmnt (curentul prin priza de pmnt);Ipm curent total de punere la pmnt, monofazat (curentul de scurtcircuit monofazat);tb timpul proteciei de baz (prima treapt a proteciei, prevzut s sesizeze prima

defectul respectiv);tr timpul proteciei de rezerv (timpul celei de a doua protecii, care poate sesiza

defectul, iar n cazul n care protecia de baz are dou sau mai multe trepte, se poate lua n calcule treapta a doua sau urmtoarea a proteciei de baz), dar nu mai mic de 1s.

6.1.2. Reele izolate fa de pmnt (schema IT)

6.1.2.1. ntr-o reea izolat fa de pmnt se prevd cel puin protecii pentru semnalizarea punerilor simple la pmnt n reeaua respectiv i pentru deconectarea rapid (automat) n cazul punerilor duble la pmnt.

6.1.2.2. n calculele de dimensionare a instalaiilor de legare la pmnt se ia n considerare curentul de punere simpl la pmnt Ips (dar nu mai puin de 10 A), timp nelimitat, att pentru obinerea tensiunilor de atingere sau de pas sub limitele maxime admise, ct i pentru verificarea respectrii condiiilor de stabilitate termic, dac este ndeplinit cel puin una din urmtoarele condiii:

- reeaua este constituit n ntregime sau n proporie de cel puin 66 % (dar nu mai puin de 10 km), din cabluri cu nveliuri i/sau armturi metalice stabile din punct de vedere termic, n caz de defect bifazat;- sunt prevzute protecii pentru deconectarea automat a punerilor simple la pmnt;- echipamentul (instalaia electric) se afl n zon cu circulaia redus, iar n cazul posturilor de transformare se realizeaz separarea instalaiei de legare la pmnt pe partea de nalt tensiune, fa de instalaia de legare la pmnt la care se leag nulul reelei de joas tensiune;- prizele de pmnt deservesc numai stlpii LEA fr aparataj.

6.1.2.3. n cazul posturilor de transformare, att a celor din zone cu circulaie frecvent ct i a celor din zone cu circulaie redus, care au instalaia de legare la pmnt de protecie folosit n comun, indiferent de rezultatele calculelor privind respectarea tensiunilor de atingere sau de pas i privind verificarea la stabilitate termic, valoarea admis a rezistenei rezultante a instalaiei de legare la pmnt de protecie trebuie s fie maxim 4 , iar rezistena prizei de pmnt locale a postului de transformare nu trebuie s depesc valoarea de 10 .

6.1.2.4. n cazul reelelor legate la pmnt prin bobin de stingere, dac, prin defectarea unei bobine, curentul depete valoarea de calcul a curentului de punere simpl la pmnt pentru

28

instalaia de legare la pmnt), dup apariia punerii simple la pmnt trebuie s se deconecteze linia respectiv ntr-un timp suficient de scurt pentru a nu se pune n pericol integritatea instalaiei de legare la pmnt i s se micoreze ct mai mult posibil probabilitatea apariiei unor tensiuni de atingere i de pas peste limitele admise. Timpul pn la deconectare nu trebuie s fie mai mare de 10 minute. n cazul n care exist condiii, trebuie s se asigure declanarea prin protecie, ntr-un timp de ordinul secundelor (t 3 s).

6.1.2.5. Pentru instalaiile i echipamentele din reele realizate prin linii electrice aeriene sau prin cabluri, care nu se ncadreaz n condiiile de la pct. 6.1.2.2 de mai sus, se iau n considerare urmtorii cureni de punere la pmnt i timpi de calcul:

- pentru calculul tensiunilor de atingere sau de pas, curentul de punere simpl la pmnt Ips 10 A, timp nelimitat, t;- pentru calculul de verificare la stabilitate termic, trebuie s fie cunoscui concomitent, urmtorii parametrii:

a) curentul maxim de punere dubl la pmnt, Idpmax i timpul tpmax, de deconectare prin protecia maximal de curent, considernd o rezisten de trecere la pmnt de 4 (rezistena rezultant a prizelor de pmnt, prin care se nchide curentul de punere la pmnt dubl); la verificarea stabilitii termice a prizelor de pmnt se ia n calcul acea component din curentul de punere dubl la pmnt, care trece efectiv prin electrozii prizei de pmnt respective;b) curentul minim de punere dubl la pmnt, Idpmin care este deconectat de proteciile prevzute mpotriva punerilor duble la pmnt i timpul, tm pn la deconectarea prin manevr a unei puneri duble la pmnt; acest timp se determin n exploatare n funcie de condiiile specifice;c) curentul de punere la pmnt simpl, Ips 10 A i timpul nelimitat, t.

n aceste cazuri ca i n cazul general de la pct.6.1.2.2, dac reelele sunt legate la pmnt prin bobin de stingere i, dac prin defectarea unei bobine, curentul de defect depete valoarea admisibil a curentului de punere simpl la pmnt (pentru instalaia de legare la pmnt), este necesar s se deconecteze linia respectiv dup apariia punerii simple la pmnt. Timpul pn la deconectare, n orice situaie, nu trebuie s fie mai mare de 10 minute. Este de preferat s se asigure declanarea prin protecie ntr-un timp t 3 s.

6.1.2.6. n cazul n care timpul deconectrii prin manevr a unei puneri simple la pmnt este mai mare dect cel pentru care a fost verificat la stabilitate termic instalaia de legare la pmnt, conform pct.6.1.2.5.b), dup orice punere dubl la pmnt nedeconectat prin protecie, se verific instalaiile de legare la pmnt respective (verificnd rezistenele de dispersie i tensiunile de atingere i de pas).

6.1.2.7. n reelele electrice de .t (620 kV) simbol IT (cu neutrul izolat sau tratat cu BC), utilizarea n comun a stlpilor pentru LEA de 6 20 kV + LEA de 0,4 kV + LTc i/sau CATv este admis numai dac sunt realizate protecii de baz i de rezerv care s asigure urmtoarele:

- declanarea automat rapid (maxim 0,8 s) a liniei protejate (cu stlpi folosii n comun) la simpl punere la pmnt persistent i reanclanarea automat a acestei linii dac defectul nu este pe linia respectiv;- declanarea automat succesiv a liniilor de .t (6 20 kV) la punerea simpl la pmnt ntr-un timp de maxim 30 s pentru localizarea liniei cu defect, reducnd astfel riscul apariiei dublei puneri la pmnt;- declanarea automat a ntreruptorului sursei (transformatorului) la refuzul de declanare al liniei protejate;- declanarea automat rapid a liniei protejate la punere dubl la pmnt printr-o protecie foarte sensibil (max.0,2s);- declanarea automat rapid a liniei de .t cu simpl punere la pmnt persistent pe durata manevrelor executate de personalul de exploatare pentru localizarea sectorului cu defect.

29

6.1.2.8. Cerinele tehnice pentru proteciile prin relee de baz i de rezerv n reele electrice din schema IT (cu neutrul izolat sau tratat cu BC) cu stlpi folosii n comun sunt urmtoarele:

a) Protecia de baz de la pct.6.1.2.7 (tip PHTC-LR) montat pe LEA de .t protejat (cu stlpi folosii n comun) care trebuie s asigure:

- declanarea sigur i rapid la o punere simpl la pmnt metalic sau rezistiv n reea fr respectarea unei selectiviti;- declanarea selectiv, sigur i rapid la o punere dubl la pmnt metalic sau rezistiv.

b) Protecia de baz tip PHTC-LR pe toate liniile racordate pe aceeai bar cu linia protejat care trebuie s asigure:

- n cazul apariiei unei puneri simple la pmnt metalice sau rezistive n reea,localizarea i declanarea liniei cu simpl punere la pmnt ntr-un timp de maxim 30 s; se are n vedere reducerea la minim a riscului de transformare a punerii simple la pmnt n punere dubl la pmnt;- n cazul apariiei unei puneri duble la pmnt n reea declanarea selectiv, sigur i rapid a liniei cu defect (maxim 0,2 s).

c) Protecia de baz tip PHT-DL pe toate liniile (inclusiv linia protejat) care trebuie s asigure n cazul manevrelor de localizare a poriunii de linie cu punere simpl la pmnt persistent- declanarea sigur i rapid (maxim 0,2 s) a liniei de .t cu defect; se are n vedere evitarea riscului de acionare fals a proteciilor PHTC-LR pe liniile de .t racordate pe aceeai bar cu linia defect i reducerea riscului de apariie a unei puneri duble la pmnt.

d) Protecia de rezerv tip PHT-DT respectiv tip DRRIL pe ntreruptorul sursei (transformatorului) care trebuie s asigure declanarea acestuia astfel:

- n timp de maxim 1,2 s n cazul refuzului de declanare al ntreruptorului liniei de .t (620 kV) protejate la acionarea proteciei PHTC-LR;- n timp corespunztor domeniului de exploatare a proteciei PHTC-LR de pe linii pentru

localizarea liniei cu defect (dar nu mai mult de 30 s).

6.1.3. Reele legate la pmnt, direct sau prin rezisten ohmic (schema TT, respectiv T1T sau schema T2T)

6.1.3.1. ntr-o reea legat direct la pmnt se prevd protecii rapide (automate) care s deconecteze n cel mult 3 s sectorul n care a avut loc o punere la pmnt monofazat. n cazul reelelor legate la pmnt prin rezistena ohmic cu dou sisteme de eliminare a defectelor n care se respect condiiile de la pct.4.5 pentru schema T2T, timpul de deconectare trebuie s fie cel mult 1,2 s.

6.1.3.2. Pentru calculul tensiunilor de atingere i de pas, se ia n considerare curentul prin priza de pmnt, Ipp, la o punere la pmnt monofazat i la timpul proteciei de baz (considerat ca fiind prima treapt a proteciei prevzut s sesizeze cel mai repede defectul respectiv), tb.

6.1.3.3. Pentru calculele de verificare a condiiilor de stabilitate termic se ia n considerare timpul de acionare al proteciei de rezerv, tr, i anume, timpul celei de a doua protecii care poate sesiza defectul. n cazul n care protecia de baz are dou sau mai multe trepte, se poate lua n calcule treapta a doua (sau urmtoarea) a proteciei de baz, dar nu mai puin de 1s. Se iau n calcule urmtorii cureni:

a) Ipp, n cazul verificrii stabilitii termice a prizei de pmnt;

30

b) Ipm, n cazul verificrii stabilitii termice a conductoarelor de legare la pmnt.

6.1.3.4. La stabilirea proteciei de baz, se are n vedere situaia de ansamblu a proteciilor din reea i se consider protecia care trebuie s acioneze n mod normal prima, la o punere la pmnt (scurtcircuit monofazat).

6.1.3.5. n calculele de dimensionare a prizei de pmnt, se ia n considerare curentul efectiv de punere la pmnt prin priz, n cazul unui scurtcircuit monofazat n instalaia respectiv sau n afara acesteia. De regul, se consider curentul maxim corespunztor etapei finale pentru care este proiectat instalaia.

6.1.3.6. n anexele A i B se prezint sintetic valorile curenilor i timpilor de calcul pentru deferite situaii ntlnite n practic.

6.1.3.7. n cazul reelelor legate la pmnt prin rezisten ohmic care se ncadreaz n schema T2T (se respect prevederile de la art.4.5,