inginerie electrica

29
1. PROBLEME GENERALE ALE TEHNOLOGIEI ÎN ELECTROTEHNICĂ 1.1. Procedee, procese şi mijloace tehnologice a.) termenul tehnologie - două accepţiuni: în sens restrâns - procedeul, metoda, sau operaţia de prelucrare a materiilor prime, materialelor, semifabricatelor sau pieselor, în scopul în scopul obţinerii unor transformări calitative ale acestora. Ex.: ştanţarea tolelor (miezul magnetic al unei bobine sau al unui transformator), depunerea serigrafică a peliculelor conductoare, creşterea epitaxială a monocristalelor semiconductoare. Caracterul ştiinţific al disciplinelor tehnologice este asigurat prin îndeplinirea următoarelor cerinţe: - prezentarea procedeelor (metodelor) de prelucrare să evidenţieze fundamentele fizico-chimice ale acestora, deci să se bazeze pe înţelegerea fenomenelor care intervin; - aprecierea eficienţei tehnico-economice a procedeelor de prelucrare să se facă pe baza unor indicatori judicios stabiliţi şi clar definiţi; - familia de procedee de prelucrare, care fac obiectul disciplinei, să aibă un caracter unitar. Indicatori tehnico-economici, care permit aprecierea cantitativă şi calitativă a procedeelor de prelucrare: - consumurile specifice de materii prime, materiale şi energie; - productivitatea - exprimare absolută / prin raportare la volumul investiţiei; - fiabilitatea;

Upload: elcobistrita

Post on 16-Jan-2016

87 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Inginerie electrica

TRANSCRIPT

Page 1: Inginerie electrica

1. PROBLEME GENERALE ALE TEHNOLOGIEIÎN ELECTROTEHNICĂ

1.1. Procedee, procese şi mijloace tehnologice

a.) termenul tehnologie - două accepţiuni:

în sens restrâns - procedeul, metoda, sau operaţia de prelucrare a materiilor prime, materialelor, semifabricatelor sau pieselor, în scopul în scopul obţinerii unor transformări calitative ale acestora.

Ex.: ştanţarea tolelor (miezul magnetic al unei bobine sau al unui transformator), depunerea serigrafică a peliculelor conductoare, creşterea epitaxială a monocristalelor semiconductoare.

Caracterul ştiinţific al disciplinelor tehnologice este asigurat prin îndeplinirea următoarelor cerinţe:

- prezentarea procedeelor (metodelor) de prelucrare să evidenţieze fundamentele fizico-chimice ale acestora, deci să se bazeze pe înţelegerea fenomenelor care intervin;

- aprecierea eficienţei tehnico-economice a procedeelor de prelucrare să se facă pe baza unor indicatori judicios stabiliţi şi clar definiţi;

- familia de procedee de prelucrare, care fac obiectul disciplinei, să aibă un caracter unitar.

Indicatori tehnico-economici, care permit aprecierea cantitativă şi calitativă a procedeelor de prelucrare:

- consumurile specifice de materii prime, materiale şi energie;- productivitatea - exprimare absolută / prin raportare la volumul

investiţiei;- fiabilitatea;- eficienţa economică - apreciată prin investiţia totală şi specifică, prin

costurile întreţinerii, costul pe unitatea de produs sau cheltuielile de producţie;- performanţele produsului, exprimând calitatea, precizia, durabilitatea etc.

Materiile prime, materialele, semifabricatele, piesele sau chiar grupuri de piese asamblate (subansambluri), a căror transformare calitativă se urmăreşte prin aplicarea unei anumite tehnologii - obiecte de prelucrat.

într-o accepţiune mai cuprinzătoare - tehnologia se referă la modalitatea de fabricare a unui anumit produs. tehnologia de produs (procesul tehnologic) reuneşte un ansamblu de procedee, prin aplicarea cărora asupra unui număr determinat de obiecte de prelucrat şi într-o anumită succesiune, se obţine produsul finit. b.) Structura proceselor tehnologice

Page 2: Inginerie electrica

- evidenţierea operaţiilor şi a secvenţei acestora, conform organigramei din fig. 1.1. caracteristic unei operaţii - activitatea se desfăşoară în mod continuu, la acelaşi loc de muncă, pe acelaşi utilaj sau mijloc tehnologic şi de către acelaşi personal.

Fig. 1.1. Organigrama structurală, generală, a proceselor tehnologice.

trăsăturile caracteristice ale operaţiei: obiectul de prelucrat, mijloacele tehnologice şi executantul rămân neschimbaţi, iar procesul de prelucrare este continuu. Obs.: orice întrerupere a procesului tehnologic încheierea unei operaţii date.

Ex. de operaţii: spiralizarea elementului rezistiv al rezistoarelor peliculare, tăierea monocristalelor de material semiconductor în plachete, difuzia etc. Asamblările, măsurătorile, verificările şi testările sunt considerate, de asemenea, operaţii distincte.

clasificarea operaţiilor:- operaţii tehnologice de bază - conduc la o transformare calitativă a obiectelor

sunt de fapt procedee de prelucrare (v. fig. 1.1);- operaţii auxiliare: transportul, controlul-verificarea-testarea, alimentarea cu

energie de diferite forme utile, marcarea, depozitarea şi întreţinerea.

operaţiile sunt compuse (se desfăşoară) din faze (fig. 1.1.). caracteristicile fazelor:

- se prelucrează o anumită parte a piesei;- se folosesc aceleaşi scule, dispozitive şi verificatoare (SDV);- parametrii fizici ai prelucrării sunt constanţi (cu o anumită toleranţă)

Obs.: modificarea oricăruia dintre aceste elemente fază tehnologică nouă. - părţile fazei care se repetă identic - treceri.

Mijloacele tehnologice - baza materială a procedeelor şi proceselor tehnologice, fiind desemnate şi prin termenul de utilaj de fabricaţie.Ex.: - utilaje pentru operaţii tehnologice de bază, maşini unelte universale, scule, dispozitive şi verificatoare, aparatură de automatizare şi control, utilaje transportoare şi de manipulare. Utilizarea roboţilor în fabricare produselor electrice este deosebit de avantajoasă sub aspectele productivităţii, calităţii şi eficienţei economice. Roboţii pot reuni funcţiile câtorva categorii de mijloace tehnologice enumerate anterior.

Page 3: Inginerie electrica

Cunoaşterea aprofundată a modului în care sunt fabricate componentele, aparatele şi celelalte produse electronice sau electrotehnice este o necesitate nu numai pentru cei care le produc, ci şi pentru cei care le includ în ansambluri sau pur şi simplu le utilizează în forma în care sunt produse.

1.2. Produse electrice

1.2.1. Sortimente de produse electrice

elucidarea aspectelor legate de fabricarea produselor electrice este esenţială pentru tehnologi; pentru utilizatori are, în primul rând, un rol informativ. Utilizatorii sunt mai curând interesaţi în prezentarea modalităţilor de recunoaştere, de alegere raţională şi de folosire optimă.

în familia produselor electrice (rezultatul activităţii industriale din unităţi de profil), se încadrează următoarele sortimente: - elemente pasive: rezistoare (R), condensatoare (C), bobine (L), transformatoare (T); - maşini electrice: motoare (M) sau generatoare (G); - tuburi electronice şi dispozitive semiconductoare discrete (V - diode, tranzistoare, tiristoare, triacuri, componente optoelectronice ş.a.); - circuite integrate monolitice (liniare –N,U; logice - D); - circuite hibride (A); - aparate cu comutaţie mecanică, incluzând, butoane de comandă, comutatoare, chei, claviaturi, microîntreruptoare, selectoare (S), contactoare şi relee electromagnetice (K), separatoare (Q); - aparate de protecţie, ca siguranţe fuzibile sau relee de protecţie (F), microîntreruptoare şi întreruptoare automate, disjunctoare, ruptoare (Q); - traductoare de mărimi fizice în mărimi electrice sau invers (B), precum şi de mărimi electrice în alte mărimi electrice (U); - aparate de conectică, dintre care se menţionează clemele, conectoarele, fişele, prizele, regletele, soclurile ş.a. (X); - conducte electrice, de diferite tipuri, izolaţii, construcţii şi secţiuni, cum sunt conductele pentru instalaţii fixe, cordoanele, cablurile, conductele pentru linii electrice aeriene, cablurile de comandă, măsură, semnalizare şi telecomunicaţii, cablurile de antenă, panglică, plate, conductoare pentru bare ş.a. (W); - aparate şi echipamente, ca de exemplu aparate de încălzire sau cuptoare (E), aparate sau dispozitive de semnalizare (H), aparate de măsură, verificare sau încercare (P), dispozitive electrice cu acţiuni mecanice (Y – electroventil, frână, transductoare) ş.a. Noţiunea de produs - determinată de concentrarea sau divizarea activităţii

industriale. un aparat poate să apară atât ca produs de sine stătător, cât şi ca subansamblu al unui alt produs. În concluzie, condiţia de a fi un produs electric presupune nominalizarea acestuia într-un nomenclator de desfacere sau într-un catalog al fabricii producătoare.

Page 4: Inginerie electrica

1.2.2. Structura produselor electrice

- diferitele produse electrice pot avea o construcţie mai simplă sau mai complicată; constructiv, produsele electrice sunt structurate conform organigramelor din

figura 1.2, în care sunt evidenţiate: piesele elementare PE, subansamblurile constructive SC şi subansamblurile funcţionale SF. Definirea acestor părţi redă nu atât modul în care părţile respective au fost fabricate, ci poziţia acestora în produsul la a cărei realizare concură, relaţiile acestora cu procesul tehnologic şi cu produsul final.

Fig. 1.2. Organigrame structurale pentru produse electrice: a-produs simplu; b-produs complex.

Piesa Elementară (parte fundamentală, piesă simplă, detaliu sau reper) - cea mai simplă parte, integral regăsibilă în produsul final.Ex.: pentru un rezistor - elementul rezistiv, suportul izolant, terminalele, protecţia. În schimb, pentru o sursă stabilizată sau un calculatoror, componente ca diode, rezistoare, tranzistoare, condensatoare, integrate etc. sunt, de fapt, piese elementare. Subansamblul Constructiv (piesa combinată) - o parte a unui produs complex, formată dintr-un număr oarecare de PE, asamblate de cele mai multe ori nedemontabil, cu scopul de a îndeplini un rol constructiv intermediar şi o simplificare a operaţiilor tehnologice următoare. Ex.: suportul izolant + elementul rezistiv. Subansamblul Funcţional - o parte a unui produs complex, asamblată dintr-un număr de PE şi SC, îndeplinind un rol funcţional determinat, care poate fi pus în evidenţă experimental. Ex.: blocul surselor stabilizate dintr-un aparat. Aparatul electric - produs complex, constând dintr-un ansamblu de PE, SC şi SF, construit pe baza unei scheme electrice proprii şi având o funcţionare determinată, caracterizată prin parametri specifici. În general, un aparat electric este utilizat în forma în care s-a fabricat.Obs.: pentru produse electrice mai complexe, care sunt destinate să funcţioneze în interconexiune cu altele, de acelaşi tip sau de tipuri diferite, se foloseşte denumirea de

Page 5: Inginerie electrica

echipamente electrice. Tabloul de distribuţie, convertorul, utilajul sau tabloul de comandă şi monitorizare sunt, din acest punct de vedere, echipamente.

prin interconectarea de echipamente şi de aparate electrice (conducte electrice şi aparate de conectică) instalaţii electrice (fig. 1.3); se foloseşte şi termenul de sistem electric.

Fig. 1.3. Organigrama structurală a instalaţiei electrice.

structura unui produs electric se stabileşte în faza de proiectare, ţinându-se seama de cerinţele execuţiei, fiabilităţii, exploatării şi întreţinerii. Astfel, reducerea numărului de subansambluri creşterea dimensiunilor acestora şi la micşorarea numărului de conexiuni; primul aspect nu este favorabil d.p.d.v. tehnologic (execuţia este mai greoaie pentru subansambluri mari), la fel şi accesul şi depanarea, în timp ce al doilea aspect contribuie la creşterea fiabilităţii, care depinde invers proporţional de numărul de conexiuni.

tehnicile de interconectare trebuiesc judicios stabilite, pentru a reduce la minim riscul unor defecţiuni la nivelul conecticii, dar astfel încât să fie posibilă accesibilitatea, care presupune mişcarea sau chiar detaşarea subansamblurilor. proiectul unui produs electric reprezintă un compromis.

Obs.: realizarea produselor şi instalaţiilor electrice ridică o multitudine de probleme de natură neelectrică, a căror pondere poate depăşi 40% din totalul situaţiilor de rezolvat. Aceste probleme sunt legate de construcţia mecanică a reperelor, sertarelor, dulapurilor şi pupitrelor, iar în cazul instalaţiilor – de realizarea tablourilor, cabinelor, a sistemelor de răcire, ventilaţie, filtrare-purificare etc.

Page 6: Inginerie electrica

Curs 2

1.2.3. Reprezentarea şi identificarea elementelor

element - orice produs electric sau parte componentă a acestuia S. 12120/2-88.

documentaţia tehnică (DT): documente scrise şi desene; - este necesar ca fiecare componentă, aparat sau echipament să fie reprezentat şi identificat distinct, precis şi simplu, atât ca întreg, cât şi părţi din acesta.

identificarea elementelor trebuie realizată:a). grafic - pe desene;b). în scris - pentru diferenţierea elementelor similare sau cu funcţii apropiate, precum şi pentru descrierea sau prezentarea produsului.

a). pentru identificarea elementelor pe desenele de circuite - simboluri grafice (semne convenţionale) stabilite prin standarde internaţionale. - în figura 1.4 - exemple de semne convenţionale pentru elemente frecvent întâlnite.

Fig. 1.4. Semne convenţionale pentru elemente frecvent întâlnite: a - rezistor fix;b - potenţiometru; c - condensator nepolarizat; d - condensator polarizat; e - bobină;

f - diodă; g - tranzistor; h - lampă de semnalizare; i - siguranţă fuzibilă;j - releu termic; k - motor electric.

Obs.: unele elemente pot avea semne convenţionale diferite pentru reprezentările multifilară, respectiv monofilară Ex. în figura 1.5: un transformator de tensiune (T1), autotransformator (T2) şi transformator de curent (T3).

Page 7: Inginerie electrica

a b cFig. 1.5. Semne convenţionale distincte pentru schemele multifilare - jos,

respectiv monofilare – sus, pentru: a-transformator de putere;b-autotransformator; c-transformator de măsură, de curent.

b). pentru identificarea în scris a elementelor - simboluri alfanumerice (identificatori / repere de identificare), organizate în următoarele blocuri, după natura informaţiei pe care o redau:

- blocul 1, reprezentând identificatorul de nivel funcţional înalt;- blocul 2 – identificatorul de amplasare;- blocul 3 – identificatorul de element.

compunerea generală a unui identificator complet (reper complet de identificare):

Fig. 1.6. Compunerea generală a unui identificator complet.

diferenţierea blocurilor de identificator şi stabilirea semnificaţiei furnizate de fiecare bloc se realizează prin semne prefix distinctive, astfel:

- semnul „=” pentru blocul 1;- semnul „+” pentru blocul 2;- semnul „-” pentru blocul 3.

baza oricărui identificator - blocul 3 (identificatorul de element). Tabelul 1.1 prezintă literele cod pentru sortimentele de elemente: (3A) – indică apartenenţa elementului la un anumit sortiment de produse electrotehnice sau electronice.

Page 8: Inginerie electrica

Încadrarea produselor electrice pe sortimente de elemente

Tabelul 1.1

Literacod

Sortimentul de elemente Exemple

AAnsambluri, subansamblurifuncţionale

Amplificator; amplicator magnetic; amplificatorîn ambele sensuri, cu impedanţă negativă.

BTraductoare ale unor mărimi neelectrice în mărimi electrice sau invers

Diodă luminiscentă LED; difuzor; fotorezistor;microfon; termocuplu; tahometru; detector tipcameră de ionizare; tub fotoelectric; fotocelulă.

C CondensatoareCondensator fix, nepolarizat, electrolitic, ajusta-bil, reglabil; condensator de trecere.

D Elemente numerice Elemente logice ŞI, SAU, NU; bistabil.

E Dispozitive diverseÎncălzitor cu rezistoare/cu inducţie; cuptor cu arc/cu plasmă; lămpi pentru iluminat.

F Dispozitive de protecţieDescărcător cu rezistenţă variabilă; eclator; releu termic; releu de gaze; siguranţă fuzibilă.

G GeneratoareConvertor; mutator; convertizor rotativ sau static; generator de c.c. sau sincron; element galvanic.

H Dispozitive de semnalizare Buzer; sirenă; sonerie; lampă de semnalizare.

K Relee, contactoare Contactor; releu intermediar, cu temporizare.

L Inductanţe Bobină de reactanţă; inductanţă; înfăşurare.

M Motoare Motor de c.c.; motor asincron sau sincron.

N Elemente analogice Convertor analog-numeric; defazor.

PAparate de măsură, verificare,încercare

Ampermetru; contor; osciloscop; voltmetru;wattmetru.

QÎntreruptoare de putere Întreruptor automat, debroşabil; separator;

dis-Junctor; ruptor.

RRezistoare Rezistor fix; potenţiometru; reostat; şunt;

varistor.

SAparate de comutaţie pentru circuite de comandă

Buton acţionat prin apăsare/rotire; comutator mo-nopolar; limitator de cursă; selector.

TTransformatoare Autotransformator; transformator

mono/trifazat.

U Traductoare electrice Demodulator; convertor; generator Hall.

V Componente electronice active Diodă; pentodă; tiristor; tranzistor; triodă.

WConducte electrice, antene Antenă; circuit; dipol; ghid de undă; cablu;

linie.

XAparate de conectică Bornă; baretă; conector; fişă; priză; şir de

cleme.

Y Dispozitive electrice cu acţiuni Electroventil; frână; robinet electrohidraulic.

Page 9: Inginerie electrica

mecanice

ZDispozitive cu impedanţe corective Compresor de dinamică; filtru; linie

artificială.

Obs.: dacă identificarea unui element printr-o singură literă se apreciază ca insuficientă, se admite completarea părţii literale a identificatorului de element cu una sau mai multe litere, conform unui sistem indicat de proiectant pe schema în cauză sau într-o anexă. - 3B - precizează numărul de ordine atribuit elementului în cadrul sortimentului respectiv; numerotarea se face în ordine crescătoare la parcurgerea sistematică (stânga – dreapta, sus – jos, intrare - ieşire) a schemelor. - 3C - poate indica printr-o literă funcţia caracteristică a elementului considerat, în baza unui sistem de codificare definit tot de către proiectant.

Obs.: Pentru cazuri simple (aparate sau subansambluri funcţionale cu scheme cu un număr redus de elemente) marcarea numai prin identificatorul de element poate fi suficientă (ex. R7, F11, C4, M25) nu se mai scrie şi semnul prefix corespunzător.

blocul 2 - identificatorul amplasării - necesar pentru: - a deosebi elementele de acelaşi tip, cu prezentare identică sau similară, care au utilizări diferite; - a repera cu uşurinţă amplasarea (poziţia fizică în cadrul ansamblului).

- proiectantul defineşte identificatorul amplasării printr-o schiţă de ansamblu, în 2 moduri:1. structura constructivă este codificată alternativ, prin cifre şi litere;2. prin realizarea unor grile comune de coordonate, pentru fiecare plan caracteristic al amplasării.

Ex. de identificatori ai amplasării, cu semnificaţiile lor posibile:

a b

Page 10: Inginerie electrica

Fig. 1.7. Definirea identificatorilor amplasării: a - codificarea construcţiei prin alternanţă de litere şi cifre; b - prin definirea grilelor de coordonate pentru fiecare

plan caracteristic. identificatorul de nivel funcţional înalt - codul atribuit de proiectant unei diviziuni a unei instalaţii complexe, considerate după criterii funcţionale, tehnologice, organizatorice ş.a.

1.2.4. Marcarea bornelor şi terminalelor

borne - piese de racord, conductoare electric, cu care sunt prevăzute aparatele şi echipamentele în vederea conectării cu circuite exterioare (alimentări, circuite de utilizare, interconexiuni); terminale - piese de racord, conductoare electric, cu care sunt prevăzute

componentele electronice în acelaşi scop. - identificarea corectă a bornelor şi terminalelor - esenţială pentru funcţionarea de ansamblu a sistemului marcarea acestora se impune, de asemenea, cu necesitate.

pentru o serie de produse electrice, marcarea bornelor sau terminalelor este definită prin cataloagele de fabricaţie, fiind deja consacrate printre specialişti. În figura 1.8 sunt redate o serie de elemente, cu notaţiile consacrate în literatura de specialitate pentru terminale sau borne, după cum urmează: pe rândul de sus, de la stânga la dreapta, sunt marcate bornele pentru un condensator, potenţiometru, diodă semiconductoare, tranzistor, tiristor, transformator de măsură, de curent şi element galvanic; în partea de jos, sunt marcate bornele pentru un întreruptor automat şi pentru un buton de comandă.

Fig. 1.8. Marcări consacrate de borne şi terminale.

pentru produsele noi, ale căror borne sau terminale nu sunt încă marcate, se recomandă utilizarea unui sistem uniform de marcare a bornelor aparatelor şi echipamentelor, în concordanţă cu standardele actualizate, conform figurii 1.9:

Page 11: Inginerie electrica

Fig. 1.9. Structura identificatorului de bornă, conform sistemului uniform de marcare.

- Gr 1 - constituită din cifre (prefix numeric) - numărul atribuit unui grup de elemente (circuite) similare; - Gr 2 - formă literală - literele de referinţă atribuite unor potenţiale electrice, caracteristice ale reţelelor şi circuitelor (este obligatorie la marcarea bornelor destinate a fi racordate direct sau chiar indirect la unul din potenţialele caracteristice). Literele de referinţă sunt următoarele:

U, V, W – pentru fazele reţelei trifazate;N – potenţialul punctului (conductorului) neutru;E – legare la pământ;PE – potenţialul conductorului de protecţie, legat la pământ;PEN – potenţialul unui conductor comun, de protecţie şi neutru;PU – conductor de protecţie, nepus la pământ;TE – potenţialul conductorului de pământare, fără zgomot;M – potenţial median, în circuite de c.c.;L+ semnifică potenţial pozitiv;L- are semnificaţia de potenţial negativ;

- Gr 3 - numărul atribuit bornei, format de regulă din una sau două cifre.

Obs.: una sau chiar două din grupele unei marcări complete pot să lipsească, dacă aceasta nu duce la confuzii şi marcarea se menţine expresivă se plasează un punct între grupele numerice rămase, pentru a le distinge şi interpreta corect.

Ex. de marcare a bornelor şi terminalelor, conform sistemului uniform, standardizat:

a b c d e

Fig. 1.10. Concretizarea marcării bornelor şi terminalelor: a - element simplu;b - bobină cu prize; c - element trifazat; d - grup de trei elemente; e - motor trifazat,

cu carcasa legată la pământ.

Page 12: Inginerie electrica

Obs.: când referirea la bornă trebuie să cuprindă şi precizarea elementului, se foloseşte identificatorul complet al bornei: identificatorul complet al elementului, urmat de semnul prefix „:” + blocul (al patrulea) al identificatorului de bornă:

a b

Fig.1.11. Structura generală a identificatorului complet de bornă:a - identificatorulcomplet al elementului; b-identificatorul de bornă.

1.3. Marcarea conductelor electrice

Conductele electrice - utilizate atât pentru realizarea conexiunilor interioare (între elementele din compunerea unui aparat) şi a conexiunilor exterioare (dintre echipamentele, maşinile şi aparatele din compunerea unei instalaţii). marcarea conductelor electrice - necesară pentru identificarea acestora cu laturile conductoare, corespunzătoare, de pe schemele de circuite, pentru întocmirea schemelor de montare, pentru realizarea interconexiunilor pe care conductele electrice le materializează, precum şi la depanare, întreţinere; modalităţile de marcare a conductelor electrice, exceptându-le pe cele aferente echipamentelor şi instalaţiilor de telecomunicaţii şi de tehnică de calcul, sunt reglementate prin standarde de stat. marcarea unei conducte electrice atribuirea acesteia a unui reper de identificare, alfanumeric, care să permită referirea conductei respective pe desene şi în scris. Cu aceste repere se inscripţionează fizic ambele extremităţi ale conductelor electrice şi, eventual, părţi vizibile ale parcursului acestora.

- marcarea fizică a conductelor - prin inscripţionarea reperului de identificare direct pe izolaţie sau prin aplicarea de manşoane sau inele inscripţionate (tile);

- alte repere utilizate: culoarea izolaţiei, manşoane sau inele colorate, secţiunea conductoarelor, tipul conductei ş.a.

stabilirea reperelor de identificare ale conductelor electrice se efectuează în baza unor sisteme de marcare, care pot fi de două feluri:

- sisteme de marcare principale, bazate în principal pe topologia circuitelor (fără considerarea rolului lor funcţional) - utilizarea acestora - obligatorie;

- sisteme de marcare complementare, bazate pe rolul funcţional al circuitelor.

în figura 1.12 se prezintă organigrama sistemelor de marcare a conductelor electrice.

Page 13: Inginerie electrica

Fig. 1.12. Organigrama sistemelor de marcare a conductelor electrice.

sistem dependent de borna de conectare (fig.1.13, a) - reperul marcat la o extremitate a unei conducte electrice (monofilare) este chiar identificatorul complet al bornei, la care trebuie racordată acestă extremitate; sistem dependent de borna opusă bornei de conectare - reperul atribuit unei extremităţi este identificatorul complet al bornei de la cealaltă extremitate a conductei electrice (fig. 1.13, b). - pentru (în principal) conexiuni interioare.Obs.: cel mai frecvent utilizat este cel dependent de borna opusă celei de conectare.

sistem de marcare dependent de ambele borne - inscripţionarea fiecărei extremităţi ale unei conducte electrice cu identificatoarele complete ale bornelor de conectare şi opusă acesteia, separate printr-o liniuţă (fig. 1.13, c). - recomandată conductelor pentru conexiuni exterioare, pe distanţe relativ mari.

Fig. 1.13. Inscripţionarea capetelor conductelor, în cazul sistemelor de marcaredependente de borne: a-dependent de borna de conectare; b-dependent de borna

opusă; c-dependent de ambele borne.

Page 14: Inginerie electrica

sistemele de marcare independente de borne răspund unor cerinţe suplimentare: - precizarea nodului electric din care face parte conducta;- evidenţierea identificatorului de element al conductei.

Ex.: în figura 1.14 - o conexiune exterioară, cu un cablu (W15) multifilar, de la care sunt folosite conductoarele 3 şi 4; acest sistem poate fi utilizat de sine stătător.

Fig. 1.14. Concretizarea sistemului de marcare independent de borne.

sistemele de marcare compuse implică utilizarea împreună a sistemelor dependente şi independente de borne:

- pentru conexiuni interioare - un sistem compus: sistemul independent de borne, cu indicarea nodului electric, şi a celui dependent de borna opusă celei de conectare (figura 1.15, a.);

- pentru conexiuni exterioare: identificatorul conductei (sist. independent de borne) este intercalat între identificatorii bornelor de conectare (figura 1.15, b).

Fig.1.15. Sisteme de marcare compuse: a-cu indicarea nodului electric şi a bornei opuse; b-identificatorul conductei intercalat între cei ai ambelor borne; c-capetele conductoarelor marcate după sistemul dependent de ambele borne, iar conducta

electrică – prin identificatorul conductei.

sistemele de marcare complementare pot avea în vedere:- marcarea funcţiunii circuitelor (de forţă, comandă, măsură, protecţie,

semnalizare etc.);- marcarea felului semnalului transmis (tensiune alternativă, continuă pozitivă

sau negativă, semnal unificat, eşantionat sau în impulsuri etc.). Obs.:

Page 15: Inginerie electrica

- semnele complementare pot fi litere, litere şi cifre sau litere urmate de semnele de polaritate, conform exemplificărilor date în tabelul 1.2;

- semnele complementare se trec după reperele sistemelor de marcare principale, despărţite de acestea printr-o bară oblică, sau între reperele corespunzătoare ambelor borne, delimitarea făcându-se tot prin bare oblice.

Marcarea complementară cu indicarea felului semnalului transmisTabelul 1.2

Denumirea conductoarelorMarcarea în notaţia

alfanumericăconductoare borne

Alimentare în curent alternativ, trifazat:- faza 1- faza 2- faza 3- neutru

L1L2L3

UVW

NAlimentare în curent continuu:

- conductor la potenţial pozitiv- conductor la potenţial negativ- conductor median

L+L-M

+-

MConductor de protecţieConductor de protecţie nepus la pământConductor de protecţie şi conductor neutru comunConductor de pământareConductor de pământare fără zgomot

PEPU

PENE

TE

folosirea sistemului de marcare complementar - la latitudinea furnizorului instalaţiei sau a executantului interconexiunilor exterioare şi se recomandă ori de câte ori o impune complexitatea instalaţiei. Ex.:

Fig. 1.16. Concretizarea utilizării împreună a sistemelor de marcare principale şi complementare: a- sistem de marcare dependent de borna opusă, cu indicarea

funcţiunii S (ex. semnalizare);

Page 16: Inginerie electrica

1.3. Seria de valori nominale

Stabilirea valorilor nominale ale mărimilor caracteristice produselor electrice - o

problemă cu conotaţii tehnice şi tehnologice:

- d.p.d.v. tehnic - nu este cazul să se accepte orice valoare pentru o mărime

caracteristică - diversitatea şi multitudinea factorilor care determină parametrii

principali ai componentelor (electronice) în timpul proceselor de fabricaţie nu permit

obţinerea precisă a unor valori prestabilite datorită numărului mare de parametri pe

durata procesului de fabricare;

-d.p.d.v. tehnologic - dacă se acceptă o anumită eroare la realizarea valorilor

nominale se reduce numărul de rebuturi; existând mai multe valori nominale,

consecutive şi dacă eroarea de realizare a fiecărei valori nominale este astfel stabilită,

încât limita superioară a domeniului pentru o valoare nominală să se întîlnească cu

limita inferioară a domeniului pentru valoarea nominală următoare, toate produsele

realizate vor putea fi scoase la vânzare, deci nu vor exista, din acest punct de vedere,

rebuturi.

Obs.: Problema se pune la fel pentru produse simple şi mici, cum sunt componentele

electronice sau lămpile electrice, ca şi pentru produse mai complexe sau mari, cum

sunt motoarele sau transformatoarele electrice.

Eficienţa procesului de fabricaţie implică un minim de rebuturi; practic, toate

componentele valide, corespunzătoare d.p.d.v. constructiv, funcţional şi ca aspect ar

trebui livrate la desfacere:

întregul domeniu al valorilor parametrului caracteristic (fie acesta rezistenţa sau

capacitatea electrică) unei anumite componente, urmează a fi împărţit în subdomenii;

- fiecare subdomeniu - să fie caracterizat printr-o valoare reprezentativă, numită

valoare nominală şi prin abaterile negativă şi pozitivă de la aceasta, denumite

generic toleranţă, care să definească marginile inferioară şi superioară ale acestuia.

- toleranţa se consideră identică (simetrică), în valoare absolută, deci şi relativă,

pentru limitele inferioară şi superioară ale subdomeniului.

Page 17: Inginerie electrica

- în fig. 1.17 - domeniul unei decade de valori (scară logaritmică), precum şi câteva

din valorile nominale ale seriei, din această decadă, Zi-1 Zi+1, cu subdomeniile

corespunzătoare acestora.

Fig. 1.17. Explicativă pentru seria de valori nominale.

domeniul corespunzător unei valori nominale Zi - delimitat inferior de Zim şi

superior de limita maximă ZiM.

notând cu n numărul de valori nominale, distincte, dintr-o decadă (între două puteri

consecutive a lui 10), deci i1, 2, ..., n, şi cu t - toleranţa relativă, se poate scrie

relaţia

. (1.1)

pentru ca întreg domeniul unei decade să fie complet acoperit de subdomenii,

definite printr-o aceeaşi valoare a toleranţei, valorile nominale trebuie să formeze o

progresie geometrică (recomandare CEI). Dacă se consideră q raţia progresiei

geometrice, relaţia de legătură între două valori nominale, consecutive este

, (1.2)

condiţia ca limitele inferioară, respectiv superioară, a două subdomenii

consecutive să coincidă sau chiar să se suprapună parţial (ZiM Zi+1m):

. (1.3)

din (1.2) şi (1.3) relaţia de legătură între raţia progresiei geometrice şi toleranţa

relativă, sub forma

. (1.4)

Page 18: Inginerie electrica

adăugând condiţia ca valorile nominale, cu acelaşi număr de ordine, din decade

consecutive să fie multiplu de 10

, (1.5)

relaţia de legătură între raţia q şi numărul n al valorilor nominale, dintr-o decadă:

. (1.6)

pe baza relaţiilor (1.4) şi (1.6) expresia toleranţei relative t în raport cu numărul

n al valorilor nominale, dintr-o decadă:

. (1.7)

Toleranţa procentuală t% - se marchează în clar sau codificat pe corpul

componentelor (fie prin litere, fie printr-un cod al culorilor). În special pentru

componentele electronice, există serii de valori notate En, cu n având valorile posibile

n6 , 12, 24, 48, 96, 192, care sunt în funcţie de toleranţa procentuală după cum

urmează:

E6(20%); E12(10%); E24(5%); E48(2%); E96(1%); E192(0,5%);

Ex.: pentru decada 1...10), valorile din cadrul unei serii sunt date de relaţia

, (1.8)

iar valorile mai mici sau mai mari se obţin prin multiplicarea valorilor definite prin

relaţia (1.8) cu puteri ale lui 10 (ex. de la 10-1...108).

Obs.: în electrotehnică se consideră de bază seria de valori V5, având n=5, care

cuprinde următoarele valori nominale într-o decadă

1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,

Page 19: Inginerie electrica

dacă se adaugă şi valoarea de început a decadei următoare apar şase valori pe decadă,

dar numai cinci pot fi considerate distincte; raţia progresiei este q=1,6, iar toleranţa

procentuală are valoarea t%=23%.

seria de valori V5 se regăseşte la Pn ale transformatoarelor, la gama curenţilor

nominali ai contactoarelor, releelor termice sau siguranţelor fuzibile. În cazul

motoarelor electrice, seriile de valori ale puterilor nominale pot fi distincte, de la

decadă la decadă: de exemplu, pot fi 7 valori nominale în domeniul (110) kW şi 10

valori nominale în domeniul (10100) kW.