manualul instalatiilor electrice.pdf

432

Upload: ioshadow

Post on 27-Oct-2015

555 views

Category:

Documents


116 download

TRANSCRIPT

  • Acest ghid a fost scris pentru inginerii electricieni care trebuie s proiecteze, s realizeze, s inspecteze, sau s ntrein instalaiile electrice n conformitate cu standardele internaionale ale Comisiei Electrotehnice Internaionale (CEI).Care soluie tehnic va garanta c toate criteriile de siguran sunt indeplinite? Aceast ntrebare a fost un ghid permanent n elaborarea acestui manual.

    Un standard internaional cum ar fi CEI 60364 Instalaii electrice din cldiri specific n mod extensiv regulile care trebuie aplicate nct s se realizeze sigurana i caracteristicile de funcionare preconizate pentru toate tipurile de instalaii electrice. ntruct standardul trebuie s fie extensiv, i trebuie s fie aplicabil la toate tipurile de produse i de soluii tehnice care se folo-sesc la nivel internaional, textul regulilor din CEI este complex i nu este prezentat n ordinea de utilizare. Standardul nu poate fi deci considerat drept un manual de lucru, ci numai un document de referin.

    Scopul prezentului manual este de a pune la dispoziie o explicaie clar, practic i facut pas cu pas a studiului complet al unei instalaii electrice n conformitate cu CEI 60364 i a altor standarde CEI relevante. De aceea capitolul nti (A) prezint metodologiacare trebuie utilizat iar fiecare capitol se ocup cu diverse etapeale studiului. Ultimele dou capitole sunt destinate surselor dealimentare, sarcinilor i amplasrilor deosebite, precum i compatibilitii electromagnetice.

    Noi toi speram c tu, utilizatorule, vei considera acest manual cu adevrat util.

    Schneider Electric S.A.

    Ediia n limba romn a acestui manual este rezultatul unui efort colectiv.

    Consultant tehnic: Victor IonescuResponsabil ediie: Cristian VoicuProducie: Tangent Prodimpex SRLEdiia Mai 2007Pre manual: 120 RONEdiia de lux: 150 RON

    Manualul instalaiilor electrice este un singur document care acoper partea tehnic, reglementrile i standardele referitoare la instalaiile electrice. Este destinat profesionitilor n domeniu din ntreprinderi, birouri de proiectare, organizaii de inspecie, etc.

    Echipamentul electric trebuie deservit de personal de mentenan de specialitate (electricieni calificai), iar acest document nu trebuie privit ca un ansamblu de instruciuni suficiente pentru cei care nu sunt calificai ca s opereze, s ntrein sau s asigure operaiile de mentenan pentru echipamentul discutat mai sus. Dei s-a acordat o deosebit atenie pentru a asigura o informare exact i corect n acest document, Schneider Electric nu i asum nici o responsabilitate pentru nici un fel de consecine care ar decurge din utilizarea acestui material.

    Aceast nou ediie a fost publicat pentru a se ine seama de schimbrile din tehnic, standarde i reglementri, i n special standardul CEI 60364 pentru instalaii electrice.

    Aducem mulumiri tuturor cititorilor ediiei anterioare a acestui manual pen-tru comentariile lor care ne-au ajutat s mbuntim prezenta ediie.Mulumim de asemenea multor persoane i organizaii, prea numeroase ca s fie enumerate aici, care au contribuit ntr-un fel sau altul la pregtirea acestui manual.

  • MIE052007NORO

    Bd. Ficusului nr.40, Cldirea Apimondia, Sector 1, Bucureti Tel : (40) 21 203.06.60 Fax : (40) 21 232.15.98 www.schneider-electric.ro

    Centrul Suport ClieniTel : (40) 21 [email protected]

    n conformitate cu evoluia normelor i a produselor, datele indicate n textul i imaginile din acest material nu ne angajeaz dect dup consultarea ageniilor Schneider Electric.

    Schneider Electric Romnia S.R.L.

    05/2007

  • A1

    Capitolul AReguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Cuprins

    Metodologie A2

    Reguli i norme statutare A4 2.1 Definirea treptelor de tensiuni A4 2.2 Reguli A5 2.3 Standarde A5 2.4 Calitatea i sigurana n funcionare a unei instalaii electrice A6 2.5 Verificarea iniial a unei instalaii electrice A6 2.6 Verificarea i testarea periodic a unei instalaii electrice A7 2.7 Conformitatea cu standardele i specificaiile tehnice A7 a echipamentelor utilizate ntr-o instalaie electric 2.8 Condiii de mediu A8

    Tipuri de sarcini - Caracteristici A10 3.1 Motoare asincrone A10 3.2 Sarcini de tip rezistiv: sisteme de nclzire A12 i lmpi cu incandescen (convenionale sau cu halogen)

    Puterea cerut de o instalaie electric A15 4.1 Puterea instalat (kW) A15 4.2 Puterea aparent instalat (kVA) A15 4.3 Estimarea cererii maxime de putere aparent A16 4.4 Exemple de aplicare a coeficientului de utilizare (ku) A18 i de simultaneitate (ks) 4.5 Coeficientul de diversitate A18 4.6 Alegerea puterii nominale a transformatorului A19 4.7 Alegerea surselor de alimentare A20

    1 2

    3

    4

  • A2

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Pentru cele mai bune rezultate legate de proiectarea instalaiilor electrice se recomand studierea tuturor capitolelor, n ordinea n care acestea sunt prezentate.

    Lista cererilor de putereStudierea unei instalaii electrice necesit o nelegere adecvat a tuturor regulilor i normativelor ce o guverneaz.Cererea total de putere poate fi calculat pornind de la date legate de amplasarea i puterea fiecrui receptor i, de asemenea, nelegndu-i modul de funcionare (ex: cererea n regim permanent, condiii de pornire sau legate de simultaneitate, etc).Pornind de la aceste date rezult cu uurin puterea cerut de la sursa de alimentare sau (acolo unde este cazul) numrul de surse necesare pentru o alimentare corespunztoare cu energie electric.Informaii locale referitoare la modalittile de tarifare sunt necesare de asemenea, pentru a permite cea mai bun alegere a conexiunilor cu reelele de alimentare cu energie electric de joas sau medie tensiune.

    Conectarea la reeaConectarea poate fi fcut n reeaua de:n Medie Tensiune(1)Un post de transformare tip consumator (abonat) va fi deci de proiectat, construit i echipat. Acest post de transformare poate fi o instalaie exterioar sau interioar n conformitate cu standardele i normele n vigoare corespunzatoare (partea de joas tensiune poate fi studiat separat, la nevoie). n acest caz, contorizarea este posibil att pe medie ct i pe joas tensiune. n Joas TensiuneInstalaia va fi conectata la reeaua local de energie electric i va fi contorizat (dac este necesar) n conformitate cu tarifele pe joas tensiune.

    Arhitectura distribuiei electricentreaga instalaie de distribuie este studiat ca un sistem complet.Pentru alegerea celei mai potrivite arhitecturi este propus un ghid de selecie. Acesta acoper distribuia principala MT/JT i nivelele de distribuie de putere pe JT.Sistemul de tratare al neutrului este ales n conformitate cu regulile locale, cu restriciile n funcie de sursele de alimentare i tipurile de sarcini. Echipamentele de distribuie (tablourile electrice, aparatajul de comutaie, conectarea circuitelor, etc.) sunt determinate de planurile de construcie ale cldirii, de amplasarea i de modul de grupare a consumatorilor.Amplasarea i tipul acestor echipamente determin comportarea lor la diverse influene externe.

    Protecia mpotriva ocului electric n funcie de sistemul de tratare a neutrului utilizat, (TT, IT, TN), se vor implementa msuri adecvate de protecie mpotriva pericolului de atingere accidental direct sau indirect.

    Circuite i aparate de comutaie Fiecare circuit se studiaz apoi n detaliu. Cunoscndu-se curentul nominal al sarcinii, valorile curenilor de scurtcircuit, tipul de protecie i, innd cont de tipul de cablu i de modul su de pozare (care influeneaz curentul admis de conductor), se poate determina seciunea cablului.nainte de a se adopta seciunea cablului n conformitate cu cele menionate mai sus se vor verifica urmtoarele cerine:n cderea de tensiune s corespund standardelor n vigoare;n pornirea motorului s fie posibil;n protecia mpotriva ocului electric s fie asigurat.Se determin apoi curentul de scurtcircuit Isc i se verific comportarea circuitului la solicitrile termice i electrodinamice.Aceste calcule pot impune utilizarea unui cablu de seciune mai mare dect cea aleas iniial.Cerinele impuse aparatelor de comutaie vor determina tipul i caracteristicile acestora.La alegerea fuzibilelor i a dispozitivelor de declanare ale ntreruptoarelor se vor utiliza tehnicile de filiaie i selectivitate.

    1 Metodologie

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    B - Conectarea la reeaua de distribuie de medie tensiune

    C - Conectarea la reeua de distribuie de joas tensiune

    D - Ghid de selectie a arhitecturilor de joas i medie tensiune

    F - Protecia mpotriva ocului electric

    G - Dimensionarea i protecia conductoarelor

    H - Aparate de comutaie de joas tensiune: funcii i selecie

    E - Distribuia de joas tensiune

    (1) n Romania, tensiunile cuprinse ntre 1 i 35 kV sunt denumite MedieTensiune.

  • A3Protecia mpotriva supratensiunilor Loviturile de trsnet directe sau indirecte pot avaria echipamentele electrice la distan de civa kilometri. Supratensiunile interne de comutaie i cele tranzitorii de frecven industrial pot conduce, de asemenea, la aceleai consecine. Sunt analizate efectele i sunt propuse soluii.

    Eficiena energetic n distribuia energieiImplementarea n instalaiile electrice a dispozitivelor de msurare avnd sisteme de comunicaie adecvate poate avea avantaje majore pentru utilizatorul sau proprietarul acestora: reducerea consumului de putere, reducerea costurilor legate de energie, utilizarea eficient a echipamentelor electrice.

    Energia reactiv Compensarea factorului de putere al unei instalaii electrice se realizeaz local, global sau printr-o combinaie a celor dou metode.

    ArmonicileArmonicile din reea afecteaz calitatea energiei i determin numeroase efecte negative precum suprasarcini, vibraii, mbtrnirea echipamentelor, perturbaii ale echipamentelor sensibile n reelele de calculatoare i telefonice. Acest capitol se refer la originea i efectele armonicilor, explic modul cum acestea pot fi msurate i prezint soluii.

    Surse de alimentare i sarcini particulareSunt studiate cazuri i/sau echipamente particulare:n surse particulare precum generatoare sincrone sau invertoare;n sarcini particulare avnd caracteristici speciale, precum motoare asincrone, circuite de iluminat sau transformatoare de separaie JT/JT;n sisteme speciale, precum reele de curent continuu.

    Aplicaii diverse Anumite aplicaii sunt supuse unor norme particulare mai stricte: un exemplu comun este cel al construciilor tip locuine.

    Linii directoare privind EMCPentru a se asigura compatibilitatea electromagnetic trebuie luate n considerare anumite reguli. Nerespectarea acestora poate avea consecine serioase pentru funcionarea instalaiei electrice: perturbaii n sistemele de comunicaie, declanarea intempestiv a dispozitivelor de protecie i chiar distrugerea echipamentelor sensibile.

    Programul de calcul EcodialProgramul de calcul ECODIAL(1) reprezint un instrument de proiectare pentru instalaiile electrice de joas tensiune, n conformitate cu standardele i recomandrile CEI.Programul realizeaza urmtoarele: n construiete schemele monofilare;n calculeaz curenii de scurtcircuit;n calculeaz cderile de tensiune;n optimizeaz seciunile cablurilor;n stabilete calibrele aparatelor de comutaie i a siguranelor fuzibile;n evideniaz gradul de selectivitate a proteciilor;n utilizeaz tehnicile de filiaie ale aparatelor;n verific condiiile de protecie a persoanelor;n prezint ntr-o manier coerent i complet calculele i rezultatele obinute.

    J - Protecia mpotriva supratensiunilor n distribuia electric de JT

    L - Compensarea energia reactive i filtrarea armonicilor

    N - Surse i sarcini particulare

    P - Zone de locuit sau similare i spaii speciale

    M - Detecia i filtrarea armonicilor

    (1) Programul de calcul ECODIAL este un produs Merlin Gerin i este disponibil n limbile englez i francez.

    1 Metodologie

    K - Eficiena energetic n distribuia electric

    Q - Compatibilitatea electromagnetic EMC

  • A4

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Instalaiile de joas tensiune se vor conforma unor reguli i recomandri care se clasific precum urmeaz:n Norme statutare (decrete, etc.);n Reguli de instalare, norme elaborate de instituii profesionale;n Standarde naionale i internaionale pentru instalaii;n Standarde naionale i internaionale de produs.

    2.1 Definirea treptelor de tensiuniTensiuni nominale standardizate i recomandri, conform CEI

    Tab. A1: Tensiuni standardizate cuprinse ntre 100 i 1000 V (CEI 60038, Ediia 6.2 2002-07).

    Tab. A2: Tensiuni standardizate peste 1 kV, dar nu mai mari de 35 kV (CEI 60038, Ediia 6.2 2002-07).

    2 Reguli i norme statutare

    Sistem trifazat cu patru sau trei conductoare Sistem monofazat cu trei conductoare Tensiune nominal (V) Tensiune nominal (V) 50 Hz 60 Hz 60 Hz- 120/208 120/240- 240 -230/400(1) 277/480 -400/690(1) 480 -- 347/600 -1000 600 -

    (1) Sistemele avnd tensiunea nominal de 220/380 V i 240/415 V vor evolua ctre valorile recomandate de 230/400 V. Perioada de tranziie va fi ct se poate de scurt i nu va depi anul 2008. n aceast perioad, ca etap, autoritile naionale cu rspundere n ceea ce privete furnizarea de energie electric din rile cu sisteme 220/380 V trebuie s aduc tensiunea n limitele 230/400 V (+6, -10)%, iar cele din rile cu sisteme 240/415 V, n limitele 230/400 V (+10, -6)%. La captul acestei perioade de tranziie trebuie obinut tolerana de 230/400 V 10%; apoi se va avea n vedere reducerea acestei limite de toleran. Toate aceste considerente se aplic, de asemenea, n legtur cu sistemele existente de 380/660 V n vederea trecerii la sistemul recomandat de 400/690 V.

    Seria I Seria II Tensiune max. ptr. Sistem nominal Tensiune max. ptr. Sistem nominalechipamente (kV) de tensiune (kV) echipamente (kV) de tensiune (kV)3,6(1) 3,3(1) 3(1) 4,40(1) 4,16(1)

    7,2(1) 6,6(1) 6(1) - -12 11 10 - -- - - 13,2(2) 12,47(2)

    - - - 13,97(2) 13,2(2)

    - - - 14,52(1) 13,8(1)

    (17,5) - (15) - -24 22 20 - -- - - 26,4(2) 24,94(2)

    36(3) 33(3) - - -- - - 36,5 34,540,5(3) - 35(3) - -

    Aceste sisteme sunt n general cu trei conductoare, dac nu se indic altfel.Valorile de tensiune menionate sunt tensiuni ntre faze.Valorile indicate n paranteze vor fi considerate nerecomandate.Este recomandat ca aceste valori s nu fie utilizate pentru sistemele ce urmeaz a fi construite n viitor.Nota 1: Pentru orice ar este recomandat ca raportul dintre dou tensiuni nominale adiacente s nu fie mai mic dect 2.Nota 2: n sistemele normale din Seria I tensiunile maxim i minim nu vor diferi cu mai mult dect 10% fa de tensiunea nominal a sistemului. n sistemele normale din Seria II tensiunea maxim nu va diferi cu mai mult de +5%, iar cea minim cu mai mult de -10% n raport cu tensiunea nominal a sistemului.(1) Aceste valori nu vor fi utilizate pentru sistemele de distribuie public.(2) Aceste sisteme sunt, n general cu 4 conductoare.(3) Se are n vedere unificarea acestor valori.

  • A52.2 Reguli n cele mai multe ri, instalaiile electrice trebuie s fie n conformitate cu mai mult dect un set de norme elaborate de ctre Autoritile Naionale sau de ctre organisme private recunoscute. Este important de avut n vedere toate aceste prevederi nainte de nceperea activitii de proiectare.

    2.3 StandardeAcest Ghid are la baz standardele CEI n vigoare, n mod special CEI 60364. CEI 60364 a fost elaborat de ctre un colectiv de experi din domeniul medical i cel al ingineriei din ntreaga lume, pe baza experienei mprtite la nivel internaional. n mod curent, principiile de siguran ale CEI 60364 i CEI 60479.1 reprezint fundamentele pentru majoritatea standardelor din domeniu din ntreaga lume (a se vedea tabelul de mai jos).

    CEI 60038 Tensiuni standardizateCEI 60076-2 Transformatoare de putere - Creterea temperaturiiCEI 60076-3 Transformatoare de putere - Nivele de izolare, ncercri dielectrice i distane de izolare CEI 60076-5 Transformatoare de putere - Capacitatea de inere la scurtcircuitCEI 60076-10 Transformatoare de putere - Determinarea nivelului de zgomotCEI 60146 Convertoare cu semiconductoare - Condiii generale i convertoare cu comutaie de la reeaCEI 60255 Relee electriceCEI 60265-1 ntreruptoare de nalt tensiune - ntreruptoare de nalt tensiune pentru tensiuni peste 1 kV i sub 52 kVCEI 60269-1 Sigurane fuzibile de joas tensiune - Condiii generaleCEI 60269-2 Sigurane fuzibile de joas tensiune - Condiii suplimentare pentru sigurane fuzibile n cazul utilizrii lor de ctre persoane neautorizate (sigurane fuzibile pentru ntrebuinri casnice sau similare) CEI 60282-1 Sigurane fuzibile de joas tensiune - Sigurane limitatoare de curentCEI 60287-1-1 Cabluri electrice - Calculul curentului nominal - Ecuaiile curentului nominal (coeficient de ncrcare 100%) i calculul pierderilor - GeneralitiCEI 60364 Instalaii electrice pentru cldiriCEI 60364-1 Instalaii electrice pentru cldiri - Principii fundamentaleCEI 60364-4-41 Instalaii electrice pentru cldiri - Sigurana n exploatare - Protecia mpotriva ocului electricCEI 60364-4-42 Instalaii electrice pentru cldiri - Sigurana n exploatare - Protecia mpotriva efectelor termiceCEI 60364-4-43 Instalaii electrice pentru cldiri - Sigurana n exploatare - Protecia mpotriva supracurenilorCEI 60364-4-44 Instalaii electrice pentru cldiri - Sigurana n exploatare - Protecia mpotriva perturbatiilor electromagnetice i de tensiuneCEI 60364-5-51 Instalaii electrice pentru cldiri - Alegerea i instalarea echipamentelor electrice - Reguli generaleCEI 60364-5-52 Instalaii electrice pentru cldiri - Alegerea i instalarea echipamentelor electrice - Cablajul electricCEI 60364-5-53 Instalaii electrice pentru cldiri - Alegerea i instalarea echipamentelor electrice - Aparate de comutaie i comandCEI 60364-5-54 Instalaii electrice pentru cldiri - Alegerea i instalarea echipamentelor electrice - Sisteme de tratare a neutruluiCEI 60364-5-55 Instalaii electrice pentru cldiri - Alegerea i instalarea echipamentelor electrice - Alte echipamente CEI 60364-5-61 Instalaii electrice pentru cldiri - Verificri i testri - Verificarea iniial CEI 60364-7-701 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Bi sau duuri CEI 60364-7-702 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Bazine de not sau alte bazineCEI 60364-7-703 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - SauneCEI 60364-7-704 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Organizri de antierCEI 60364-7-705 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Instalaii electrice pentru agricultur i horticulturCEI 60364-7-706 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Zone cu restriciiCEI 60364-7-707 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Cerine de legare la pmnt n instalaii cuprinznd

    sisteme de dateCEI 60364-7-708 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Instalaii electrice pentru parcuri de rulote i ruloteCEI 60364-7-709 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Zone marine i aparate de zbor de agrementCEI 60364-7-710 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Instalaii electrice n mediul medicalCEI 60364-7-711 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Expoziii, spectacoleCEI 60364-7-712 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Sisteme solare - fotovoltaice (PV) de alimentare cu

    energie CEI 60364-7-713 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - MobilCEI 60364-7-714 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Sisteme de iluminat exteriorCEI 60364-7-715 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Instalaii de iluminat de foarte joas tensiuneCEI 60364-7-717 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Uniti mobile sau transportabileCEI 60364-7-740 Instalaii electrice pentru cldiri - Condiii generale pentru instalaii electrice n zone speciale - Instalaii electrice temporare pentru amenajri de

    trguri, parcuri de distracii, circuri CEI 60427 ntreruptoare de curent alternativ de nalt tensiune (circuit-breaker) CEI 60439-1 Ansambluri de aparataj de comutaie i comand de joas tensiune. Ansambluri prefabricate - Testate de tip, total sau parial CEI 60439-2 Ansambluri de aparataj de joas tensiune. Condiii speciale pentru sistemele de bare capsulateCEI 60439-3 Ansambluri de aparataj de joas tensiune. Condiii speciale pentru ansambluri prefabricate de aparataj de joas tensiune care urmeaz a fi

    instalate n locuri n care persoane neautorizate au acces spre a le utiliza - Tablouri de distribuieCEI 60439-4 Ansambluri de aparataj de joas tensiune. Cerine speciale pentru ansambluri de aparataj de joas tensiune utilizate pentru organizri de antierCEI 60439-5 Ansambluri de aparataj de joas tensiune. Condiii speciale pentru ansambluri prefabricate de aparataj de joas tensiune care urmeaz a fi

    instalate n exterior, n locuri publice - Dulapuri de distribuie (cable distribution cabinets)CEI 60446 Principii de siguran ale interfeei om-main, marcare i identificare - Identificarea conductoarelor prin culori sau numericCEI 60479-1 Efectele curentului electric asupra organismelor vii - Aspecte generaleCEI 60479-2 Efectele curentului electric asupra organismelor vii - Aspecte particulareCEI 60479-3 Efectele curentului electric asupra organismelor vii - Efectele trecerii curentului electric prin organismele vii

    (Continuare pe pagina urmtoare)

    2 Reguli i norme statutare

  • A6

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    CEI 60529 Gradele de protecie conferite de carcase (codul IP)CEI 60644 Specificaii pentru siguranele fuzibile de nalt tensiune destinate aplicaiilor de tip motorCEI 60664 Coordonarea izolaiei pentru echipamente n sistemele de joas tensiuneCEI 60715 Dimensiuni ale aparatelor de control i comutaie. Montare standardizat pe in a aparatelor de control i comutaie n instalaiiCEI 60724 Limitele de temperatur la scurtcircuit pentru cabluri avnd tensiuni nominale de 1 kV (Um = 1,2 kV) i 3 kV (Um = 3,6 kV)CEI 60755 Condiii generale pentru dispozitivele de protecie contra curentului rezidual CEI 60787 Ghid pentru alegerea siguranelor fuzibile de nalt tensiune pentru protecia transformatoarelorCEI 60831 Condensatoare autoregeneratoare pentru instalaiile de curent alternativ avnd tensiuni de pn la 1000 V inclusiv - Condiii generale -

    Performane, teste, calibre - Condiii de siguran - Ghid de instalare i utilizare CEI 60947-1 Aparate de comutaie i control de joas tensiune - Condiii generale CEI 60947-2 Aparate de comutaie i control de joas tensiune - ntreruptoare automateCEI 60947-3 Aparate de comutaie i control de joas tensiune - ntreruptoare, separatoare, separatoare de sarcin i ntreruptoare cu sigurane fuzibile CEI 60947-4-1 Aparate de comutaie i control de joas tensiune - Contactoare i startere de motoare - Contactoare electromecanice i startere de motorCEI 60947-6-1 Aparate de comutaie i control de joas tensiune - Echipamente multifuncionale - Aparate pentru comutare automat (ATS)CEI 61000 Compatibilitatea electromagnetic (EMC)CEI 61140 Protecia mpotriva ocurilor electrice - Aspecte comune pentru echipamente i instalaiiCEI 61557-1 Sigurana n sistemele de distribuie de joas tensiune pn la 1000 V c.a. i 1500 V c.c. - Echipamente pentru testarea, msurarea i

    monitorizarea msurilor de protecie - Condiii generaleCEI 61557-8 Sigurana n sistemele de distribuie de joas tensiune pn la 1000 V c.a. i 1500 V c.c. - Echipamente pentru testarea, msurarea i

    monitorizarea msurilor de protecieCEI 61557-9 Sigurana n sistemele de distribuie de joas tensiune pn la 1000 V c.a. i 1500 V c.c. - Echipamente pentru localizarea defectelor de izolaie n

    reelele ITCEI 61558-2-6 Sigurana tranformatoarelor de putere, surselor de alimentare i similar - Condiii speciale de siguran pentru transformatoarele de izolaie pentru

    uz general CEI 62271-1 Specificaii comune pentru standardele aparatelor de comutaie i comand de nalt tensiuneCEI 62271-100 Aparate de comutatie i control de nalt tensiune - ntreruptoare de curent alternativ de nalt tensiuneCEI 62271-102 Aparate de comutatie i control de nalt tensiune - Separatoare de sarcin i separatoare de punere la pmntCEI 62271-105 Aparate de comutatie i control de nalt tensiune - Separatoare cu fuzibileCEI 62271-200 Aparate de comutatie i control de nalt tensiune - Aparataj de comutaie i de comand n carcas metalic pentru tensiuni de peste 1 kV pn

    la 52 kV inclusivCEI 62271-202 Posturi de transformare de medie tensiune/joas tensiune prefabricate

    (Sfrit)

    2.4 Calitatea i sigurana n funcionare a unei instalaii electriceCalitatea i sigurana n funcionare a unei instalaii electrice poate fi asigurat doar n condiiile n care:n este asigurat conformitatea instalaiei electrice cu standardele i normele n vigoare, printr-o verificare iniial;n echipamentele electrice sunt n conformitate cu standardele;n se realizeaz verificri periodice ale instalaiei electrice.

    2.5 Verificarea iniial a unei instalaii electricenaintea conectrii unei instalaii electrice noi la reeaua de alimentare trebuie realizate teste preliminare i inspecii vizuale de ctre furnizorul de energie electric sau de ctre agenii si autorizai.

    Aceste teste se fac n conformitate cu reglementrile locale (guvernamentale i/sau instituionale) care pot diferi n mare msur de la o ar la alta. Totui, principiile tuturor acestor reglementri sunt comune i se bazeaz pe ndeplinirea riguroas a condiiilor de siguran n proiectarea i realizarea instalaiilor electrice.

    CEI 60364-6-61 i celelalte standarde asociate incluse n acest ghid se bazeaz pe consensul internaional legat de aceste teste care trebuie s acopere toate msurile de siguran i modul de funcionare impus, n mod normal, de cldirile rezideniale, social-culturale, administrative i (n mare parte) cele industriale. Multe ramuri industriale au, totui, reglementri particulare, proprii, legate de un produs particular (petrol, crbune, gaz natural, etc.). Aceste reglementri particulare nu sunt incluse n acest ghid.

    Testele electrice preliminare i inspeciile vizuale ale instalaiilor electrice din cldiri includ, n mod normal, urmtoarele:n verificarea rezistenei de izolaiei ale tuturor cablurilor i conductoarelor din instalaia permanent, ntre faze i ntre faze i pmnt;n verificarea continuitii circuitelor de protecie, a conductivitii electrice a conductoarelor, a legturilor echipoteniale; n verificarea rezistenei de dispersie a prizei de pmnt;n verificarea funcionrii corecte a interblocajelor (dac exist);

    2 Reguli i norme statutare

  • A7n verificarea numrului recomandat de prize pe un circuit;n verificarea seciunii tuturor conductoarelor cunoscndu-se valorile curenilor de scurtcircuit i innd cont de dispozitivele de protecie asociate, materialele i modul de pozare (n aer, n tub, etc.);n verificarea modului de legare la pmnt a tuturor prilor metalice expuse;n verificarea distanelor de izolare n bi, etc.

    Aceste teste i verificri sunt de baz (dar nu exhaustive) pentru majoritatea instalaiilor electrice, n timp ce numeroase alte teste i reguli sunt incluse n regulamentele ce se refer la cazurile particulare, de exemplu: sistemele de tratare a neutrului TN-, TT-, sau IT, instalaii avnd clasa 2 de izolaie, circuitele de siguran cu tensiune foarte joas, zonele speciale, etc.Scopul acestui ghid este s atrag atenia asupra unor caracteristici principale ale diferitelor tipuri de instalaii i s indice regulile eseniale care trebuie respectate n scopul obinerii unui nivel satisfctor de calitate, ceea ce nseamn sigurana i continuitatea n funcionare. Metodele recomandate n acest ghid, modificate, dac este necesar pentru a corespunde oricror cerine impuse de ctre autoritatea local furnizoare de energie electric urmresc satisfacerea tuturor verificrilor i inspeciilor preliminare.

    2.6 Verificarea i testarea periodic a unei instalaiin multe ri instalaiile aferente tuturor cldirilor industriale, socio-administrative i comerciale, mpreun cu cele publice trebuie verificate periodic de ctre ageni autorizai. Tabelul A3 arat frecvena recomandat a verificrilor, n conformitate cu tipul de instalaie n cauz.

    Tab. A3: Frecvena recomandat a verificrilor pentru o instalaie electric.

    2.7 Conformitatea cu standardele i specificaiile tehnice a echipamentelor utilizate ntr-o instalaie electricCertificarea conformitii Conformitatea unui echipament cu standardele asociate poate fi certificat astfel:n printr-un marcaj de conformitate oficial acordat de ctre organismul de certificare implicat;n printr-un certificat de conformitate eliberat de un organism de certificare, saun printr-o declaraie de conformitate a productorului.Primele dou modaliti nu pot fi aplicate pentru echipamentele de medie tensiune.

    Declaraia de conformitaten cazul n care echipamentele n cauz vor fi utilizate de ctre personal autorizat sau instruit, declaraia de conformitate a productorului (care este inclus n documentaia tehnic) este, de obicei recunoscut ca un atestat valid. Acolo unde, ns, competena productorului este pus la ndoial, va fi elaborat un certificat de conformitate pentru a susine declaraia productorului.

    Conformitatea echipamentelor cu standardele asociate n vigoare poate fi certificat n mai multe moduri

    Tip de instalaie Frecvena verificrilorInstalaii care necesit n zone n care exist risc de degradare, anual protecia angajailor de incendiu sau de explozie n instalaii provizorii sau organizri de antier n zone n care exist instalaii de MT n zone restricionate unde se folosete echipament mobil alte cazuri la fiecare 3 aniInstalaii n cldiri publice n funcie de tipul i de capacitatea de la 1 la 3 ani unde este necesar cldirii protecia mpotriva incendiilor sau a riscului de panic Instalaii n cldiri rezideniale n conformitate cu reglementrile locale

    2 Reguli i norme statutare

  • A8

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Note: Marcajul Directivele Europene cer productorilor sau reprezentanelor autorizate s ataeze marcajul pe produse, pe rspunderea lor. Aceasta nseamn c:n produsele ndeplinesc condiiile legale;n se presupune c pot fi comercializate n Europa.Marcajul nu reprezint nici o garanie a originii i nici o marc de conformitate.

    Marca de conformitateMarca de conformitate se ataeaz aparatelor i echipamentelor utilizate, n general de persoane neautorizate i neinstruite (ex.: n cazul aparatelor pentru uz casnic). Marca de conformitate este eliberat de un organism de certificare dac echipamentul ndeplinete condiiile unui standard aplicabil i dup verificarea sistemului de management de calitate al productorului.

    Certificatul de calitateStandardele definesc cteva metode pentru asigurarea calitii care corespund mai curnd ctorva situaii, dect diferitelor nivele de calitate.

    GaraniaUn laborator de testare a unor mostre nu poate certifica conformitatea unui ntreg lot de fabricaie: aceste teste se numesc teste de tip. n cazul anumitor teste care s ateste conformitatea cu standardele, mostrelele sunt distruse (ex.: cazul fuzibilelor). Doar productorul poate certifica faptul c produsele au, de fapt, caracteristicile specificate.Certificatul de asigurare a calitii are ca scop s completeze declaraia iniial sau certificatul de conformitate.Ca o dovad a faptului c toate msurile necesare asigurrii calitii fabricaiei au fost luate, productorul obine certificarea sistemului de control a calitii care monitorizeaz fabricaia produsului n cauz. Aceste certificate sunt elaborate de organisme specializate n controlul calitii i au la baz standardul internaional ISO 9000.Aceste standarde definesc trei modele de baz de control a asigurrii calitii corespunznd mai curnd unor situaii diferite dect unor nivele diferite de calitate:n Modelul 3 definete asigurarea calitii prin inspectarea i verificarea produsului finit;n Modelul 2 include suplimentar inspectrii i verificrii produsului finit, verificarea procesului de fabricaie. De exemplu, aceast metod se aplic productorilor de fuzibile ntruct, n acest caz, nu poate fi verificat calitatea produsului fr distrugerea sa;n Modelul 1 corespunde modelului 2, dar cu cerina suplimentar ca i calitatea procesului de proiectare s fie riguros urmrit; de exemplu, acolo unde nu se intenioneaz s se fabrice i s se testeze prototipuri (cazul execuiei unui produs la cererea beneficiarului, n conformitate cu cerinele acestuia).

    2.8 Condiii de mediuSistemele de management al mediului pot fi certificate de ctre un organism independent dac acestea corespund cerinelor stipulate n ISO 14001. Acest tip de certificare se refer, n special, la locaiile industriale dar pot fi, de asemenea, acordate mediilor unde produsele sunt proiectate. Un eco-design este o abordare de dezvoltare durabil cu obiective ca proiectarea produselor/serviciilor s corespund ct mai bine cerinelor clienilor, n acelai timp reducndu-li-se impactul asupra mediului n timpul ntregului lor ciclu de via. Metodologiile utilizate n acest scop conduc la alegerea arhitecturii echipamentelor mpreun cu componentele i materialele innd cont de influena produsului asupra mediului pe parcursul ntregii sale durate de via (ex.: producie, transport, distribuie, dup perioada de utilizare, etc.).

    n Europa au fost publicate dou directive:n Directiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances, restricii ale substanelor periculoase), care se aplic ncepnd cu 01 iulie 2006 (intrarea n vigoare a fost 13 februarie 2003, dar data de aplicare a fost 01 iulie 2006), are ca scop eliminarea a ase substane periculoase: plumbul, mercurul, cadmiul, crom hexavalent, bifeniluri polybrominate (PBB) sau eteruri difenil polybrominate (PBDE).

    2 Reguli i norme statutare

  • A9n Directiva WEEE (Waste of Electrical and Electronic Equipment - deeuri ale echipamentelor electrice i electronice), care se aplic ncepnd cu august 2005 (intrarea n vigoare a fost 13 februarie 2003, dar data de aplicare a fost 13 august 2005), are ca scop urmrirea deeurilor la scoaterea din uz a echipamentelor de uz casnic i nu numai.n alte pri ale lumii, noi iniialive legislative urmresc aceleai obiective.mpreun cu aciunile productorilor orientate n favoarea fabricaiei unor produse eco-design contribuia ntregii instalaii electrice la o dezvoltare durabil poate fi semnificativ mrit prin modul de proiectare a instalaiei. Astfel, s-a artat c o concepie optim a instalaiei electrice care ine cont de condiiile de funcionare, de amplasare a posturilor de transformare MT/JT i de sistemul de distribuie (tablouri electrice, bare capsulate, cabluri) poate conduce la o reducere substanial a impactului asupra mediului (reducerea consumurilor de materii prime, de energie, etc.).

    A se vedea capitolul D n legtur cu amplasarea postului de transformare i a tabloului general de distribuie de joas tensiune.

    2 Reguli i norme statutare

  • A10

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice 3 Tipuri de sarcini -

    Caracteristici

    Analiza valorii puterii aparente absorbite de fiecare receptor permite stabilirea:n cererii declarate de putere care determin contractul de furnizare de energie electric;n puterii nominale a transformatorului MT/JT, acolo unde este necesar (permind eventuale creteri de consum);n valorile curentului de sarcin la nivelul fiecrui tablou de distribuie.

    3.1 Motoare asincroneCurent absorbitCurentul nominal Ia al unui motor se calculeaz cu urmtoarele formule: n motor trifazat: Ia = Pn x 1.000/(3 x U x x cos )n motor monofazat: Ia = Pn x 1.000/(U x x cos ),unde: Ia: curentul nominal al motorului (A) Pn: puterea nominal a motorului (kW) U: tensiunea de linie, n cazul motorului trifazat, respectiv tensiunea la borne, n cazul motorului monofazat (V). Un motor monofazat poate fi conectat ntre o faz i nul sau ntre dou faze : randamentul motorului, exprimat ca kW ieire/kW intrare cos : factorul de putere al motorului, exprimat ca: kW intrare/kVA intrareCurentul la conectare i reglajul proteciilorn Valoarea de vrf a curentului la conectare al unui motor poate fi foarte mare: valorile tipice sunt ntre 12 la15 ori curentul efectiv al valorii nominale Inm. Uneori aceast valoare poate ajunge la de 25 de ori Inm.n ntreruptoarele automate Merlin Gerin, contactoarele Telemecanique i releele termice sunt proiectate astfel nct s suporte porniri de motoare avnd cureni de pornire de valori foarte mari (cureni de pornire de vrf de pn la 19 ori Inm).n Declanrile intempestive ale proteciilor la supracureni n cazul pornirii motoarelor semnific existena unor cureni la pornire mai mari dect limitele normale. Ca urmare, anumite aparate de comutaie pot fi intens solicitate, prin urmare durata lor de via se va reduce sau chiar se pot distruge. Pentru a evita aceste lucruri se poate avea n vedere o supradimensionare a aparatelor de comutaie.n Aparatele de comutaie Merlin Gerin i Telemecanique sunt proiectate pentru a asigura protecia starterelor de motoare mpotriva curenilor de scurtcircuit. n funcie de riscul de defect, exist tabele care arat combinaia de ntreruptor automat, releu termic i contactor care trebuie utilizat n funcie de puterea motorului, pentru a obine coordonare tip 1 sau 2 (vezi capitolul N).

    Curentul de pornire al motoruluiDei pe piaa pot fi gsite motoare cu randament ridicat, curenii de pornire ai motoarelor performante au valori la fel de mari ca cei ai motoarelor standard.Prin utilizarea pornirilor stea-triunghi, a soft-starterelor sau a variatoarelor de turaie se pot reduce semnificativ valorile acestor cureni de pornire (exemplu: 4 Ia n loc de 7,5 Ia).

    Compensarea puterii reactive furnizate motoarelor asincroneEste, n general, avantajos din motive tehnice i financiare s se reduc curentul furnizat motoarelor. Aceasta poate fi realizat utiliznd condensatoare, fr consecine asupra puterii mecanice a motoarelor.Aplicarea acestui principiu n funcionarea motoarelor asincrone este cunoscut, n general n termeni de compensarea energiei reactive sau corecia factorului de putere.Aa cum se prezint n capitolul L, puterea aparent exprimat n kVA care se furnizeaz motorului asincron poate fi semnificativ redus prin utilizarea unor condensatoare conectate n paralel. Reducerea puterii aparente (kVA) furnizatenseamn, n mod corespunztor i reducerea curentului de lucru (att timp ct tensiunea de alimentare rmane aceeai).Compensarea puterii reactive este, n mod special, recomandat pentru motoarele care funcioneaz la putere redus perioade lungi de timp.

    Cum s-a menionat mai sus,

    deci o reducere a puterii aparente

    la intrare va conduce la creterea (mbuntirea) valorii cos .

    Examinarea cererilor de putere aparent adiferitelor tipuri de sarcini: un pas preliminar necesar n proiectarea unei instalaii de joas tensiune.

    Puterea nominal a unui motor, exprimat n kW (Pn) este o msur a puterii sale mecanice echivalente la ieire. Puterea aparent, exprimat n kVA, (Pa) furnizat motorului este funcie de puterea nominal a motorului, de randamentul i de factorul de putere al motorului.

    Pa =Pn

    cos

  • A11Curentul furnizat motorului dup corecia factorului de putere, I'a, este dat de:

    I'a = Iacos cos '

    unde cos este factorul de putere nainte de compensare, iar cos este factorul de putere dup compensare, Ia fiind curentul iniial, nainte de compensare.De menionat faptul c variatoarele de vitez realizeaz i compensarea energiei reactive.

    Tabelul A4 de mai jos indic, n funcie de puterea motorului, curenii standard nominali ai motorului, la diferite valori ale tensiunii de alimentare.

    3 Tipuri de sarcini - Caracteristici

    kW CP 230 V 380 - 400 V 440 - 500 V 690 V 415 V 480 V A A A A A A0,18 - 1,0 - 0,6 - 0,48 0,35 0,25 - 1,5 - 0,85 - 0,68 0,49 0,37 - 1,9 - 1,1 - 0,88 0,64- 1/2 - 1,3 - 1,1 - - 0,55 - 2,6 - 1,5 - 1,2 0,87 - 3/4 - 1,8 - 1,6 - -- 1 - 2,3 - 2,1 - - 0,75 - 3,3 - 1,9 - 1,5 1,1 1,1 - 4,7 - 2,7 - 2,2 1,6- 1-1/2 - 3,3 - 3,0 - - - 2 - 4,3 - 3,4 - - 1,5 - 6,3 - 3,6 - 2,9 2,12,2 - 8,5 - 4,9 - 3,9 2,8 - 3 - 6,1 - 4,8 - - 3,0 - 11,3 - 6,5 - 5,2 3,83,7 - - - - - - - 4 - 15 9,7 8,5 7,6 6,8 4,9 5,5 - 20 - 11,5 - 9,2 6,7- 7-1/2 - 14,0 - 11,0 - - - 10 - 18,0 - 14,0 - - 7,5 - 27 - 15,5 - 12,4 8,911 - 38,0 - 22,0 - 17,6 12,8 - 15 - 27,0 - 21,0 - - - 20 - 34,0 - 27,0 - -15 - 51 - 29 - 23 17 18,5 - 61 - 35 - 28 21 - 25 - 44 - 34 -22 - 72 - 41 - 33 24 - 30 - 51 - 40 - - - 40 - 66 - 52 - -30 - 96 - 55 - 44 32 37 - 115 - 66 - 53 39 - 50 - 83 - 65 - -- 60 - 103 - 77 - - 45 - 140 - 80 - 64 47 55 - 169 - 97 - 78 57- 75 - 128 - 96 - - - 100 - 165 - 124 - - 75 - 230 - 132 - 106 7790 - 278 - 160 - 128 93 - 125 - 208 - 156 - - 110 - 340 - 195 156 113- 150 - 240 - 180 - - 132 - 400 - 230 - 184 134 - 200 - 320 - 240 - -150 - - - - - - - 160 - 487 - 280 - 224 162 185 - - - - - - -- 250 - 403 - 302 - - 200 - 609 - 350 - 280 203 220 - - - - - - -- 300 - 482 - 361 - - 250 - 748 - 430 - 344 250 280 - - - - - - -- 350 - 560 - 414 - - - 400 - 636 - 474 - - 300 - - - - - - -

    Tab. A4: Puteri i cureni nominali pentru motoare asincrone (continuare pe pagina urmtoare).

  • A12

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    kW CP 230 V 380 - 400 V 440 - 500 V 690 V 415 V 480 V A A A A A A315 - 940 - 540 - 432 313 - 540 - - - 515 - - 335 - - - - - - -355 - 1061 - 610 - 488 354 - 500 - 786 - 590 - - 375 - - - - - - -400 - 1200 - 690 - 552 400 425 - - - - - - - 450 - - - - - - -475 - - - - - - - 500 - 1478 - 850 - 680 493 530 - - - - - - -560 - 1652 - 950 - 760 551 600 - - - - - - - 630 - 1844 - 1060 - 848 615670 - - - - - - - 710 - 2070 - 1190 - 952 690 750 - - - - - - -800 - 2340 - 1346 - 1076 780 850 - - - - - - - 900 - 2640 - 1518 - 1214 880950 - - - - - - - 1000 - 2910 - 1673 - 1339 970

    Tab. A4: Puteri i cureni nominali pentru motoare asincrone (sfrit).

    3.2 Sarcini de tip rezistiv: sisteme de nclzire i lmpi cu incandescen (convenionale sau cu halogen)Curentul absorbit de sarcini tip aparate de nclzire sau lmpi cu incandescen se calculeaz rapid n funcie de puterea nominal dat de productor (cos = 1) (vezi Tab. A5).

    Tab. A5: Curentul nominal al sistemelor de nclzire rezistive i al lmpilor cu incandescen (convenionale sau cu halogen).

    Putere Curent nominal (A)nominal monofazat monofazat trifazat trifazat (kW) 127 V 230 V 230 V 400 V0,1 0,79 0,43 0,25 0,140,2 1,58 0,87 0,50 0,290,5 3,94 2,17 1,26 0,721 7,9 4,35 2,51 1,441,5 11,8 6,52 3,77 2,172 15,8 8,70 5,02 2,892,5 19,7 10,9 6,28 3,613 23,6 13 7,53 4,333,5 27,6 15,2 8,72 5,054 31,5 17,4 10 5,774,5 35,4 19,6 11,3 6,55 39,4 21,7 12,6 7,226 47,2 26,1 15,1 8,667 55,1 30,4 17,6 10,18 63 34,8 20,1 11,59 71 39,1 22,6 1310 79 43,5 25,1 14,4

    3 Tipuri de sarcini - Caracteristici

  • A13Curentul nominal se calculeaz cu relaiile:

    n pentru un sistem trifazat:

    n pentru un sistem monofazat:

    unde U este tensiunea de alimentare la bornele echipamentului.Pentru lmpile cu incandescen, utilizarea halogenului creaz o surs de lumin mult mai concentrat. Fluxul luminos este superior iar durata de via a lmpii se dubleaz.Not: La conectare, filamentul rece creaz un vrf de curent de valoare foarte mare dar de durat foarte mic.

    Lmpi fluorescente i echipamentul aferentPuterea Pn (W) indicat pe lampa fluorescent nu include i puterea disipat n balast. Curentul absorbit este dat de:

    Ia = Pbalast + PnU cos

    unde U este tensiunea de alimentare la bornele echipamentului.Dac nu este indicat valoarea pierderilor n balast, aceasta se va considera 25% din Pn.

    Lmpi fluorescente tubulare standardAvnd (dac nu este indicat altfel):n cos = 0,6 fr condensator pentru compensarea(2) factorului de putere (FP);n cos = 0,86 cu compensarea(2) factorului de putere (FP) (unul sau dou tuburi);n cos = 0,96 pentru balast electronic.Dac nu sunt indicate pierderi de putere pentru balast, o valoare de 25% din Pn poate fi luat n considerare.Tabelul A6 indic aceste valori pentru diferite tipuri de balast.

    (1) Ia exprimat n A, U exprimat n V, Pn exprimat n W. Dac Pn este exprimat n kW, atunci relaia se nmulete cu 1.000.(2) Corecia factorului de putere se refer adesea la compensare n terminologia lmpilor de iluminat cu descrcare. Cos este aproximativ 0,95 (valorile zero ale tensiunii i curentului sunt aproape fazate), dar factorul de putere este 0,5 datorit formei n impulsuri a curentului, al crui vrf apare trziu, la fiecare jumtate de perioad.

    Tab. A6: Curentul nominal i puterea consumat de ctre lmpile fluorescente uzuale (la 230 V, 50 Hz).

    Lmpi fluorescente compacteLmpile fluorescente compacte au aceleai caracteristici n ce privete durata de via i economia de energie ca i lmpile fluorescente clasice.Ele sunt utilizate n locurile publice permanent iluminate (ex.: holuri, baruri, coridoare de trecere) i pot fi montate n locuri altfel iluminate cu lmpi cu incandescen (vezi Tab. A7 de pe pagina urmtoare).

    3 Tipuri de sarcini - Caracteristici

    Aranjamentul Putere Curent (A) la 230 V Lung.lmpilor, lamp Balast electromagnetic Balast tub starterelor (W)(3) electronic (cm)i balastului Fr condens. Cu condens. pentru pentru compensare compensareUn singur tub 18 0,20 0,14 0,10 60 36 0,33 0,23 0,18 120 58 0,50 0,36 0,28 150Dou tuburi 2 x 18 0,28 0,18 60 2 x 36 0,46 0,35 120 2 x 58 0,72 0,52 150(3) Puterea n W indicat pe lamp.

  • A14

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Puterea n W indicat pe tubul unei lmpi cu descrcri nu include i puterea disipat n balast.

    Tab. A7: Curentul absorbit i puterea consumat de ctre lampile fluorescente compacte (la 230 V, 50 Hz).

    Tip Putere lamp Curent la 230 V lamp (W) (A)Cu balast 10 0,080 separat 18 0,110 26 0,150 Cu balast 8 0,075 incorporat 11 0,095 16 0,125 21 0,170

    Tab. A8: Curentul absorbit de diferite tipuri de lmpi cu descrcri.

    Lmpi cu descrcriTabelul A8 indic curentul nominal al unei lmpi echipate cu aparatajul auxiliar.Funcionarea acestor lmpi depinde de descrcarea electric luminiscent care are loc ntr-un gaz sau vaporii unui compus metalic, nchis ermetic ntr-o incint transparent, la o presiune prestabilit. Aceste lmpi au un timp de pornire lung n timpul cruia curentul Ia este mai mare dect curentul nominal In.Puterea i curentul sunt date pentru diferite tipuri de lmpi (valorile medii tipice pot varia uor de la un productor la altul).

    3 Tipuri de sarcini - Caracteristici

    Tip Putere Curent In (A) Pornire Eficien Durat Utilizarelamp (W) cerut (W) FP FP Ia/In Perioad luminoas medie de la necomp. comp. (min.) (lm/W) via (h) 230 V 400 V 230 V 400 V 230 V 400 V

    Lmpi cu descrcri n vapori de sodiu de nalt presiune50 60 0,76 0,3 1,4 la 1,6 4 la 6 80 la 120 9000 n iluminat holuri mari70 80 1 0,45 n iluminat exterior100 115 1,2 0,65 n iluminat public150 168 1,8 0,85 250 274 3 1,4 400 431 4,4 2,2 1000 1055 10,45 4,9 Lmpi cu descrcri n vapori de sodiu de joas presiune 26 34,5 0,45 0,17 1,1 la 1.3 7 la 15 100 la 200 8000 n iluminat autostrzi36 46,5 0,22 la 12000 n iluminat de siguran66 80,5 0,39 n platforme, depozite91 105,5 0,49 131 154 0,69Lmpi cu descrcari n vapori de mercur + halogeni metalici 70 80,5 1 0,40 1,7 3 la 5 70 la 90 6000 n iluminat suprafee150 172 1,80 0,88 6000 foarte mari cu ajutorul250 276 2,10 1,35 6000 proiectoarelor 400 425 3,40 2,15 6000 (ex.: stadioane, etc.) 1000 1046 8,25 5,30 6000 2000 2092 2052 16,50 8,60 10,50 6 2000 Lmpi cu descrcri n vapori de mercur cu substan fluorescent (fluorescent bulb) 50 57 0,6 0,30 1,7 la 2 3 la 6 40 la 60 8000 n ateliere cu plafoane80 90 0,8 0,45 la 12000 foarte nalte (ex.: holuri,125 141 1,15 0,70 hangare, etc.)250 268 2,15 1,35 n iluminat exterior400 421 3,25 2,15 n iluminat de 700 731 5,4 3,85 intensitate redus(1)1000 1046 8,25 5,30 2000 2140 2080 15 11 6,1

    (1) nlocuite cu lmpi cu vapori de sodiu.Not: Aceste lmpi sunt sensibile la cderile de tensiune. Ele se sting dac tensiunea de alimentare scade sub 50% din valoarea nominal i nu se mai reaprind nainte de rcire (aprox. 4 minute).Not: Lmpile cu vapori de sodiu de joas presiune au o eficien luminoas superioar altor tipuri de lmpi. Totui, utilizarea acestui tip de lamp este restricionat ntruct datorit culorii luminii emise, galben-oranj, factorul de redare a culorii este sczut.

  • A15Pentru a proiecta o instalaie electric, trebuie stabilit sarcina maxim, real, posibil, care va fi solicitat sistemului de alimentare.A proiecta o instalaie electric doar pe baza sumei aritmetice a tuturor sarcinilor existente este absolut neeconomic i dovedete o insuficient practic inginereasc.Scopul acestui capitol este de a arta modul n care pot fi stabilii coeficientul de simultaneitate (funcionarea nesimultan a sarcinilor) i coeficientul de utilizare (de ex. un motor nu funcioneaz, de obicei, la ntreaga sa capacitate de ncrcare) al tuturor receptorilor existeni. Valorile recomandate se bazeaz pe experien i pe nregistrri ale consumurilor unor instalaii existente. Suplimentar fa de datele de proiectare aferente fiecrui circuit, rezultatele vor furniza o valoare global pentru ntreaga instalaie, pentru care se va solicita alimentarea cu energie electric (din reeaua de distribuie, transformator MT/JT sau grup electrogen).

    4.1 Puterea instalat (kW) Marcajul majoritii echipamentelor si aparatelor electrice indic puterea lor nominal (Pn).Puterea instalat este suma puterilor nominale ale sarcinilor din instalaie. n practic, aceasta nu reprezint totui, puterea necesar a fi furnizat.Acesta este cazul motoarelor electrice n care puterea nominal se refer la puterea livrat la arborele mainii.Puterea consumat de motor este, evident mai mare. Lmpile fluorescente i cu descrcri n vapori de gaze, asociate cu balasturi reprezint alte cazuri n care puterea nominal indicat pe lamp este mai mic dect puterea consumat de lamp mpreun cu balastul aferent.Metodele de stabilire a puterilor consumate de motoare i corpuri de iluminat au fost prezentate n seciunea 3 a acestui capitol.Cererea de putere (kW) este necesar pentru alegerea puterii nominale a grupului electrogen sau a bateriilor. Pentru o surs de putere provenit de la reeaua public de joas tensiune sau printr-un transformator MT/JT, se vorbete despre puterea aparent, n kVA.

    4.2 Puterea aparent instalat (kVA)Puterea aparent instalat se presupune a fi suma aritmetic a puterilor aparente a sarcinilor. Puterea maxim estimat, n kVA, necesar a fi furnizat nu este egal, totui cu puterea total instalat, n kVA.Puterea aparent a unei sarcini (care poate fi un singur aparat) se obine din puterea sa nominal corectat, dac este necesar, aa cum s-a menionat n cazul motoarelor, etc.), prin aplicarea urmtorilor coeficieni: = randament = kW ieire/kW intrarecos = factor de putere = kW/kVAPuterea aparent kVA cerut de sarcin va fi:Pa = Pn/( x cos )Pornind de la aceast valoare, curentul nominal Ia (A)(1) absorbit de sarcin va fi:

    n

    pentru o sarcin monofazat conectat ntre faz i neutru

    n pentru o sarcin trifazat echilibrat, unde: V = tensiunea de faz ntre faz i neutru (V) U = tensiunea dintre faze (V)Se menioneaz totui c, teoretic, totalul puterii aparente, kVA nu este suma aritmetic a puterilor individuale calculate, kVA (dac nu toate sarcinile au acelai factor de putere).Este o practic comun de a face o simpl sum aritmetic; rezultatul va da o valoare n kVA care este superioar valorii reale, reprezentnd o marj de proiectare. Cnd nu se cunosc, parial sau total caracteristicile sarcinilor, valorile indicate n Tab. A9 pot fi utilizate pentru a da o valoare estimat aproximativ a puterii aparente cerute, VA (sarcinile individuale sunt, n general, prea mici pentru a fi exprimate n kVA sau kW). Estimrile sarcinilor de iluminat se fac pe baza unitii de suprafa de 500 m2.

    (1) Pentru o mai bun precizie trebuie s se in seama de coeficientul de maxim utilizare, aa cum va fi explicat pe pagina urmtoare, n 4.3.

    4 Puterea cerut de o instalaie electric

    Puterea instalat este suma puterilor nominale ale tuturor receptorilor din instalaie. n practic, aceasta nu reprezint totusi, puterea necesar a fi furnizat.

    Puterea aparent instalat se presupune afi suma aritmetic a puterilor aparente a sarcinilor. Puterea maxim estimat, n kVA, necesar a fi furnizat nu este egal, totui cu puterea total instalat, n kVA.

  • A16

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Tab. A9: Estimarea puterii aparente instalate.

    4.3 Estimarea cererii maxime de putere aparentNu toate sarcinile individuale funcioneaz neaprat la puterea nominal total i nici n acelai timp. Coeficienii ku i ks permit determinarea cererii reale de putere i putere aparent n vederea dimensionrii instalaiei.

    Coeficientul de utilizare (ku)n condiii normale de funcionare, puterea consumat de sarcin este, uneori, mai mic dect cea indicat ca fiind puterea nominal ceea ce justific aplicarea unui coeficient de utilizare (ku) pentru estimarea valorii reale.Acest coeficient trebuie aplicat pentru fiecare sarcin, cu o atenie special n ceea ce privete motoarele electrice care funcioneaz foarte rar la capacitatea nominal.n instalaiile industriale acest coeficient poate fi estimat, pentru motoare, la cca. 0,75.Pentru lmpile cu incandescen, acest coeficient este totdeauna egal cu 1.Pentru circuitele de priz, acest coeficient depinde n totalitate de tipul de echipament ce este conectat la priz.

    Coeficientul de simultaneitate (ks)Este cunoscut din practic faptul c sarcinile electrice ale unei instalaii electrice nu funcioneaz niciodat simultan; de aceea, n scop de estimare, este luat totdeauna n calcul un coeficient de simultaneitate (ks).Coeficientul de simultaneitate se aplic pentru un grup de sarcini (ex.: alimentate de la aceeai bar de tablou general sau secundar). Valoarea acestui factor este responsabilitatea proiectantului, deoarece impune cunoaterea detaliat a instalaiei i a condiiilor n care fiecare circuit funcioneaz. Din acest motiv nu este posibil s se recomande anumite valori pentru aplicaii generale.

    Coeficientul de simultaneitate pentru un bloc de apartamente Cteva valori tipice aplicabile pentru consumatori casnici alimentai la 230/400 V(trifazat, 4 conductoare) sunt prezentate n Tab. A10. n cazul consumatorilor utiliznd instalaii electrice de nclzit cu acumularea cldurii pentru nclzirea spaiilor, se recomand un coeficient de simultaneitate de 0,8 indiferent de numrul de consumatori.

    Lmpi fluorescente (corectate la cos = 0,86) Tip de aplicaie Putere aparent estimat (VA/m2) Nivel mediu pentru o lamp fluorescent de iluminare cu reflector industrial(1) (lux = lm/m2)Drumuri i autostrzi, suprafee de 7 150 depozitare, lucrri intermitente Condiii de lucru speciale: fabricarea 14 300 i asamblarea pieselor foarte grele Activitate de zi cu zi: birouri 24 500 Ateliere de asamblare de 41 800 nalt precizieCircuite de putere Tip de aplicaie Putere estimat (VA/m2) Aer comprimat pentru staii de pompare 3 la 6 Ventilarea spaiilor 23 Radiatoare prin convecie: n case 115 la 146 n apartamente 90 Birouri 25 Dispecerate 50 Ateliere de asamblare 70 Ateliere de service auto 300 Ateliere de pictur 350 Instalaii de tratamente termice 700 (1) Ex.: Pentru o lamp de 65 W (fr balast), fluxul luminos este de 5100 lm, eficiena luminoas a lmpii = 78,5 lm/W.

    4 Puterea cerut de o instalaie electric

  • A17

    Exemplu (vezi Fig. A11):Pentru un bloc de apartamente de 5 nivele, cu 25 de apartamente, fiecare avnd o putere instalat de 6 kVA. Puterea instalat total a cldirii este: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 kVA.Puterea aparent necesar cldirii este: 150 x 0,46 = 69 kVA.Din Fig. A10 este posibil s se determine valoarea absolut a curentului n diferite seciuni ale tabloului general care alimenteaz toate etajele. Referitor la coloanele electrice verticale alimentate de la parter, seciunea acestora poate fi, evident, redus de la etajele inferioare ctre cele superioare.Aceste schimbri ale seciunii conductoarelor se realizeaz, n mod convenional, la un interval de 3 etaje.n exemplu, curentul coloanei verticale, la nivelul parterului este:

    150 x 0.46 x 10

    400 3

    3=100 A,

    Curentul de intrare la nivelul etajului al treilea este:

    (36 + 24) x 0.63 x 10

    400 3

    3= 55 A,

    Fig. A11: Aplicarea coeficientului de simultaneitate (ks) unui bloc de apartamente cu 5 nivele.

    Tab. A10: Coeficieni de simultaneitate ntr-un bloc de apartamente.

    Numr de consumatori Coeficient de simultaneitate (ks)2 la 4 15 la 9 0,7810 la 14 0,6315 la 19 0,5320 la 24 0,4925 la 29 0,4630 la 34 0,4435 la 39 0,4240 la 49 0,41Peste 50 0,40

    4 Puterea cerut de o instalaie electric

  • A18

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    4.4 Exemple de aplicare a coeficienilor de utilizare (ku) i de simultaneitate (ks)Tabelul A14 prezint un exemplu de estimare a cererii maxime de putere aparent kVA la toate nivelele unei instalaii, pornind de la fiecare sarcin i pn la punctul de alimentare.n acest exemplu, puterea aparent total instalat este 126,6 kVA ceea ce corespunde unei valori maxime reale, estimate la bornele de joas tensiune ale unui transformator MT/JT de doar 65 kVA.Not: Pentru a alege seciunea cablurilor pentru circuitele de distribuie ale instalaiei, curentul I (n A) prin circuit se determin din relaia:

    I = kVAU

    x 103

    3I

    unde kVA este valoarea puterii maxime aparente aferent circuitului respectiv, iar U este tensiunea de linie (ntre faze) (n V).

    4.5 Coeficientul de diversitate Termenul de diversity factor aa cum este definit n standardele CEI are aceeai semnificatie cu ks din prezentul ghid, seciunea 4.3. n anumite ri de limb englez, diversity factor este inversul lui ks, deci este supraunitar.

    Coeficientul de simultaneitate pentru un tablou de distribuieTabelul A12 prezint valorice ipotetice ale lui ks pentru un tablou de distribuie care alimenteaz un numr de circuite pentru care nu exist nici o indicaie asupra modului n care sarcina total se mparte ntre ele.Dac circuitele sunt preponderent circuite de iluminat este prudent s se adopte valori ale ks apropiate de 1.

    Tab. A12: Coeficieni de simultaneitate pentru tablourile de distribuie (CEI 60439).

    Tab. A13: Coeficientul de simultaneitate n funcie de destinaia circuitului.

    Coeficientul de simultaneitate n funcie de destinaia circuitului Tabelul A13 prezint factorii de simultaneitate utilizai pentru circuite care alimenteaz sarcini uzuale.

    4 Puterea cerut de o instalaie electric

    Numr de Coeficient de circuite simultaneitate (ks)Ansambluri testate n totalitate 0,9 2 i 34 i 5 0,86 la 9 0,7Peste 10 0,6Ansambluri testate parial 1,0

    Destinaie circuit Coeficient de simultaneitate (ks)Iluminat 1nclzire i aer condiionat 1Prize 0,1 la 0,2(1)

    Lifturi i echipament n pentru motorul cu de ridicat(2) puterea cea mai mare 1 n pentru motorul cu puterea urmtoare 0,75 n pentru toate motoarele 0,60(1) n anumite cazuri, n special n instalaiile industriale, acest coeficient poate fi mai mare.(2) Curentul de calcul este egal cu valoarea curentului nominal al motorului majorat cu o treime din valoarea curentului de pornire.

  • A19

    Tab A14: Exemplu de estimare a puterii maxime pentru o instalaie (valorile utilizate pentru coeficieni sunt doar demonstrative).

    Utilizare Putere Coef. de Putere Coef. de Putere Coef. de Putere Coef. de Putere aparent utilizare aparent simultaneit. aparent simultaneit. aparent simultaneit. aparent (Pa) max. cerut cerut cerut cerut kVA max. kVA kVA kVA kVA

    Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

    4.6 Alegerea puterii nominale a transformatorului n cazul n care o instalaie electric este alimentat direct dintr-un transformator MT/JT i puterea aparent maxim a acesteia a fost determinat, parametri nominali ai transformatorului se pot alege lund n considerare urmtoarele (vezi Tab. A15):n posibilitatea de mbuntire a factorului de putere (cos ) al instalaiei (a se vedea capitolul L);n extinderile anticipate ale instalaiei;n constrngerile impuse instalaiei (temperatur, etc.);n puterile nominale standard ale transformatoarelor.

    Tab. A15: Puteri aparente i curenii nominali standard pentru un transformator MT/JT.

    4 Puterea cerut de o instalaie electric

    Putere aparent In (A)kVA 237 V 410 V100 244 141160 390 225250 609 352315 767 444400 974 563500 1218 704630 1535 887800 1949 11271000 2436 14081250 3045 17601600 3898 22532000 4872 28162500 6090 35203150 7673 4436

  • A20

    A - Reguli generale pentru proiectarea instalaiilor electrice

    Curentul nominal In la bornele de joas tensiune ale unui transformator trifazat este dat de urmtoarea relaie:

    unde: Pa = puterea aparent nominal, n kVA, a transformatorului U = tensiunea ntre faze, n V (237 V sau 410 V) n gol In este exprimat n A.

    Pentru un transformator monofazat:

    unde: V = tensiunea de la bornele transformatorului, n gol.Relaia simplificat pentru 400 V (sarcin trifazat): In = kVA x 1,4Standardul internaional pentru transformatoare de putere este CEI 60076.

    4.7 Alegerea surselor de alimentare Importana meninerii nentrerupte a alimentarii cu energie electric conduce la necesitatea utilizrii unei surse de alimentare de rezerv. Alegerea i caracteristicile acestei surse alternative depind de arhitectura aleas aa cum este descris n capitolul D.Pentru sursele de alimentare normale alegerea se face, n general, ntre conectarea la o reea public existent de medie sau joas tensiune.n practic, conectarea la o reea public de medie tensiune poate fi necesar acolo unde sarcinile depesc (sau se preconizeaz c vor depi) un anumit nivel - n general de ordinul a 250 kVA, sau n condiiile n care calitatea serviciului cerut este mai mare dect cea normal disponibil ntr-o reea de joas tensiune.Mai mult, dac instalaia conectat la reeaua de joas tensiune este posibil s cauzeze perturbaii consumatorilor invecinai, autoritatea furnizoare poate propune alimentarea din reeaua de medie tensiune.Alimentarea din reeaua de medie tensiune poate avea cteva avantaje importante; de fapt, un consumator pe medie tensiune:n nu va fi afectat de posibile perturbaii produse de ali consumatori, aa cum se ntmpl n cazul consumatorilor pe joas tensiune;n poate alege orice sistem de tratare a neutrului pe partea de joas tensiune;n are o gam mai larg de alegere a tarifelor;n poate suporta creteri masive de putere.Trebuie menionat totui faptul c:n consumatorul este proprietarul staiei MT/JT i, n unele ri, acesta trebuie s suporte cheltuielile de construcie i echipare. Autoritatea furnizoare poate, n anumite cazuri s participe la aceast investiie, relativ la linia de medie tensiune, de exemplu;n o parte din costurile de conectare pot fi recuperate, de exemplu de la un alt consumator care se va conecta ulterior la respectiva staie; n consumatorul are acces doar la partea de joas tensiune a instalaiei, accesul la partea de medie tensiune fiind rezervat doar personalului calificat al autoritii furnizoare (citirea contoarelor, diverse manevre, etc.). Totui, n anumite ri ntreruptorul de medie tensiune (sau separatorul cu fuzibile) poate fi manevrat de consumator;n tipul i amplasarea postului de transformare se vor decide de comun acord ntre consumator i autoritatea furnizoare.

    4 Puterea cerut de o instalaie electric

  • B1

    Capitolul BConectarea la reeaua de distribuie de medie tensiune

    Cuprins

    Alimentarea cu energie la medie tensiune B2 1.1 Caracteristicile alimentrii cu energie din reeaua B2 de distribuie de medie tensiune 1.2 Diferite tipuri de alimentri la medie tensiune B11 1.3 Aspecte operaionale ale reelelor de distribuie B12 de medie tensiune

    Procedura de instalare a unui post de transformare B14 2.1 Informaii preliminare B14 2.2 Studiu de soluie B15 2.3 Aplicare B15

    2.4 Punerea n funciune B15

    Aspectul proteciilor B16 3.1 Protecia mpotriva ocurilor electrice B16 3.2 Protecia transformatoarelor i circuitelor B17

    3.3 Interblocaje i operaii condiionate B19

    Post de transformare tip abonat cu msura pe JT B22 4.1 General B22 4.2 Alegerea celulelor B22 4.3 Alegerea celulei pentru protecia transformatorului B25

    4.4 Alegerea transformatorului MT/JT B25

    Post de transformare tip abonat cu msura pe MT B30 5.1 General B30 5.2 Alegerea celulelor B32

    5.3 Funcionarea n paralel a transformatoarelor B33

    Componena diferitelor tipuri de posturi de transformare B35 6.1 Diferite tipuri de posturi de transformare B35 6.2 Posturi de transformare de interior B35

    6.3 Posturi de transformare de exterior B37

    2

    1

    3

    4

    5

    6

  • B - Conectarea la reeaua de distribuie de medie tensiune

    B2

    Pn acum, nu exist nici o nelegere internaional relativ la limitele precise de definire a mediei tensiuni.Nivelele de tensiune care sunt considerate ca medii n unele ri, sunt denumite nalte n altele. n acest capitol, reelele de distribuie ce funcioneaz la tensiuni de 1000 V sau mai mici sunt considerate ca sisteme de Joas Tensiune (JT), n timp ce sistemele de distribuie a energiei electrice care necesit un nivel superior de tensiune, pentru alimentarea prin transformare a reelelor de joas tensiune, vor fi denumite sisteme de Medie Tensiune (MT). Din raiuni economice, tensiunea nominal limit a sistemelor de distribuie de MT, definite mai sus, depete rareori valoarea de 35 kV. n Romnia, acest nivel de tensiune se denumete Medie Tensiune - MT.

    1.1 Caracteristicile alimentrii cu energie din reeaua de distribuie de medie tensiune Tensiunea nominal i nivelele de izolaie nominale Tensiunea nominal a unui sistem sau a unui echipament este definit n CEI 60038 ca tensiunea la care un sistem sau un echipament este proiectat i pentru care sunt definite caracteristicile funcionale sigure. Strns nrudit cu tensiunea nominal este cea mai ridicat tensiune a echipamentului care se refer la nivelul de izolaie la frecvena normal de lucru i la care alte caracteristici se pot referi n recomandri relevante pentru echipament. Cea mai ridicat tensiune pentru echipament este definit n CEI 60038 ca: valoarea maxim a tensiunii la care echipamentul poate fi utilizat, care apare n condiii normale de funcionare, oricnd i n orice punct al sistemului. Ea exclude tensiunile tranzitorii, cum ar fi cele datorate proceselor de comutaie i variaiilor temporare de tensiune.

    Note:1 - Tensiunea cea mai mare pentru un echipament este indicat numai pentru tensiuni nominale ale sistemului mai mari de 1000 V. Se ntelege c, n mod particular pentru anumite tensiuni nominale ale sistemului, funcionarea normal a echipamentului nu poate fi asigurat pn la valoarea celei mai nalte tensiuni a echipamentului, avnd n vedere caracteristicile specifice de tensiune, cum ar fi pierderile condensatoarelor, curentul de magnetizare al transformatoarelor, etc. n asemenea cazuri, recomandrile standardelor CEI trebuie s specifice limita la care poate fi asigurat operarea normal a echipamentului. 2 - Se nelege c pentru echipamentul care va fi utilizat n sisteme a cror tensiune nominal nu depete 1000 V, referirile trebuie specificate numai la tensiunile nominale ale sistemului, att din punct de vedere operaional, ct i pentru izolaie. 3 - Definiia pentru cea mai ridicat tensiune a echipamentului dat n CEI 60038 este identic cu cea dat n CEI 60694 pentru tensiunea nominal. CEI 60694 se refer la aparate de comutaie pentru tensiuni nominale mai mari de 1000 V. Valorile din Tabelul B1, provenite din CEI 60038, prezint cele mai utilizate nivele standard de distribuie la medie tensiune i arat tensiunile nominale ce corespund valorilor standard ale celei mai ridicate tensiuni a echipamentului (tensiune maxim de serviciu). Aceste sisteme sunt n general sisteme trifazate cu trei conductoare n afara cazurilor unde este indicat altfel.Valorile indicate n paranteze ar trebui considerate ca valori nerecomandabile (de evitat). Este de dorit ca aceste valori s nu fie utilizate pentru sisteme noi ce vor fi construite n viitor.

    Principalii parametri care caracterizeaz un sistem de alimentare cu energie electric sunt: n Tensiunea nominal i nivelele de izolaie corespunztoare; n Curentul de scurtcircuit;n Curentul nominal al receptoarelor care fac parte din instalaie;n Sistemul de tratare a neutrului.

    Tab. B1: Relaiile ntre tensiunea nominal a sistemului i tensiunea maxim pentru echipament.

    Seria I (pentru reele de 50 i 60 Hz)Tensiunea nominal a sistemului Cea mai ridicat tensiune pentru echipament(kV) (kV) (kV)3,3(1) 3(1) 3,6(1) 6,6(1) 6 (1) 7,2(1) 11 10 12 - 15 17,5 22 20 24 33(2) - 36(2) - 35(2) 40,5(2)

    (1) Aceste valori nu ar trebui utilizate pentru sisteme de distribuie public.(2) Este n discuie unificarea acestor valori.

    1 Alimentarea cu energie la medie tensiune

  • B3

    Este recomandat ca n orice ar raportul dintre dou tensiuni nominale adiacente s nu fie mai mic de doi.Pentru asigurarea unei protecii adecvate a echipamentului mpotriva supratensiunilor temporare i mpotriva tensiunilor tranzitorii datorate loviturilor de trsnet, proceselor de comutaie i condiiilor de defect ale sistemului, etc., toate echipamentele de medie tensiune trebuie s aib specificat nivelul nominal de izolaie.

    Aparate de comutaie Tabelul B2 de mai jos, este extras din CEI 60694 i prezint valorile standard ale tensiunilor de inere la impuls. Alegerea dintre valorile din Lista 1 i cele din Lista 2 depinde de gradul de expunere la supratensiuni atmosferice i de comutaie(1), de tipul sistemului de tratare a neutrului i de tipul aparaturii de protecie la supratensiune, etc. (mai multe indicaii sunt date n CEI 60071).

    (1) Aceasta nseamn c, n principiu, Lista 1 se aplic n general aparatajului utilizat n reele de cabluri subterane n timp ce Lista 2 este utilizat pentru aparatajul folosit n reelele electrice aeriene.

    Tab. B2: Niveluri de izolaie nominal ale aparatajului de comutaie.

    Ar trebui notat c, pentru valorile de tensiune citate, nu se dau valori ale supratensiunii de comutaie, deoarece supratensiunile datorate proceselor de comutaie sunt mai puin periculoase la aceste valori de tensiune dect cele datorate supratensiunilor atmosferice.

    Transformatoare Tabelul B3 de mai jos, este extras din CEI 60076-3.Semnificaia listei 1 i a listei 2 este aceeai cu cea din tabelul aparatelor de comutaie, de exemplu alegerea depinde de gradul de expunere la lovitura de trsnet, etc.

    Tab. B3: Niveluri de izolaie nominal ale transformatoarelor.

    1 Alimentarea cu energie la medie tensiune

    Tensiune Tensiune nominal de inere la impuls Tensiune nominal de nominal de trsnet (valoare de vrf) inere la impuls de scurt U (valoare durat de frecven ind.eficace) Lista 1 Lista 2 (valoare eficace) La pmnt, Peste La pmnt, Peste La pmnt, Peste ntre poli i distana ntre poli i distana ntre poli i distana contactele de izolare contactele de izolare contactele de izolare deschise deschise deschise ale unui ale unui ale unui disp. de disp. de disp. de comutaie comutaie comutaie (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) (kV)3,6 20 23 40 46 10 127,2 40 46 60 70 20 2312 60 70 75 85 28 3217,5 75 85 95 110 38 4524 95 110 125 145 50 6036 145 165 170 195 70 8052 - - 250 290 95 11072,5 - - 325 375 140 160

    Not: Tensiunile de inere peste distana de izolaie sunt valabile numai pentru aparatajul de comutaie unde distanele ntre contactele deschise trebuie s indeplineasc cerinele de securitate pentru separatoare.

    Tensiunea cea mai mare Tensiune nominal de inere Tensiune nominal de pentru echipament la impuls de scurt durat de inere la impuls de trsnet (valoare eficace) frecvena industrial Um (valoare de vrf) (valoare eficace) Lista 1 Lista 2 (kV) (kV) (kV) (kV)i 1,1 3 - -3,6 10 20 407,2 20 40 6012 28 60 7517,5 38 75 9524 50 95 12536 70 145 17052 95 25072,5 140 325

  • B - Conectarea la reeaua de distribuie de medie tensiune

    B4

    Alte componente Este evident c performanele izolaiei altor componenete de MT asociate cu aceste elemente majore, cum sunt de exemplu izolatoarele de sticl sau porelan, cablurile de MT, transformatoarele de msur, etc, trebuie s fie compatibile cu cele ale aparatajului de comutaie i ale transformatoarelor menionate mai sus. Tipurile de ncercri pentru aceste elemente sunt date n publicaiile CEI corespunztoare.

    Not general: Standardele CEI sunt gndite n sensul unei aplicabiliti universale i, n consecin, cuprind un numr mare de nivele de tensiune i de cureni. Acestea reflect practicile diferite adoptate n ri cu diferite condiii meteorologice, geografice i economice. Standardele naionale ale unei anumite ri sunt n mod obinuit elaborate s includ doar unul sau dou valori ale tensiunii, curentului i curentului de defect, etc.

    Curentul de scurtcircuit Valorile standard ale capacitii de ntrerupere a curentului de scurtcircuit pentru un ntreruptor sunt exprimate n mod normal n kilo-amperi (kA). Aceste valori se refer la condiii de scurtcircuit trifazat i se exprim ca o medie a valorilor eficace ale componentei de c.a. a curentului n fiecare din cele 3 faze. Pentru ntreruptoarele de tensiuni nominale considerate n acest capitol, Tabelul B4 prezint valorile standard ale curentului de rupere la scurtcircuit.

    Standardele naionale ale unei anumite ri sunt n mod obinuit elaborate s includ doar unul sau dou nivele de tensiune, curent i niveluri de defect, etc.

    Un ntreruptor automat (sau o siguran fuzibil, ntr-un domeniu limitat al tensiunii) este singura form de aparataj de comutaie capabil de ntrerupere sigur a valorilor foarte ridicate de curent n cazul defectelor de scurtcircuit ce apar ntr-o reea electric de distribuie.

    Tab. B4: Valorile standard ale curentului de rupere la scurtcircuit a ntreruptoarelor.

    Calculul curenilor de scurtcircuit Regulile pentru calculul curenilor de scurtcircuit ntr-o instalaie electric sunt prezentate n standardul CEI 60909.Calculul curenilor de scurtcircuit se poate transforma ntr-o sarcin dificil cnd instalaia este complicat.Utilizarea unor programe de calcul poate accelera acest proces.Acest standard general, aplicabil pentru toate sistemele de alimentare, radiale sau buclate, 50 sau 60 Hz i pn la 550 kV, este foarte precis i conservator.El poate fi utilizat pentru diferitele tipuri de scurtcircuite (simetrice sau asimetrice) care pot aprea ntr-o instalaie electric:n scurtcircuit trifazic (toate trei fazele), n general tipul care produce cei mai importani cureni;n scurtcircuit bifazic (ntre dou faze), curenii sunt mai mici dect n cazul precedent;n scurtcircuit bifazic cu punere la pmnt (ntre dou faze i pmnt); n punere la pmnt (ntre o faz i pmnt), cel mai frecvent tip (80% din cazuri).

    La apariia unui defect, curenii tranzitorii de scurtcircuit sunt o funcie de timp i conin dou componente (vezi Fig. B5):n o component alternativ, descrescnd ctre o valoare stabil, n funcie de constanta de timp a mainilor electrice aflate n rotaie; n o component continu, descrescnd ctre zero, cauzat de creterea brusc de curent, care este funcie de impedana circuitului.

    Din punct de vedere practic trebuie s definim valorile curenilor de scurtcircuit care se utilizeaz la alegerea echipamentelor i a sistemelor de protecii:n Ik: valoarea eficace a curentului iniial simetric;n Ib: valoarea eficace a curentului simetric ntrerupt de aparatul de comutaie cnd primul pol deschide la tmin (temporizare minim);n Ik: valoarea eficace a curentului stabil simetric;n Ip: valoarea maxim instantanee a curentului la primul vrf;n IDC: valoarea instantanee a componentei continue a curentului n momentul ntreruperii (la tmin).

    1 Alimentarea cu energie la medie tensiune

    Fig. B5: Reprezentare grafic a curentului de scurtcircuit conform CEI 60909.

    Curent (I)

    Timp (s)

    tmin

    IDC

    22I"k

    22I"b

    22I"kIp

    kV 3,6 7,2 12 17,5 24 36 52kA 8 8 8 8 8 8 8(eficace) 10 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 16 16 16 16 16 16 20 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40 40 40 50

  • B5

    Curenii sunt identificai prin indicii 3, 2, 2E, 1, depinznd de tipul scurtcircuitului respectiv trifazic, bifazic, bifazic cu pmntul, faz cu pmntul.Metoda, bazat pe teorema superpoziiei Thevenin i descompunerea n componente simetrice, const n aplicarea n punctul de scurtcircuit a unei surse echivalente de tensiune n vederea determinrii curentului. Calculul se efectueaz n trei pai.n Definirea sursei echivalente de tensiune de aplicat la punctul de defect. Reprezint tensiunea existent nainte de defect i este definit ca i tensiunea nominal multiplicat cu un factor care ia n considerare variaiile sursei, comutatoarele de ploturi sub sarcin ale transformatoarelor i comportarea subtranzitorie a mainilor.n Calcularea impedanelor, aa cum se vd din punctul de defect, pe fiecare ramur ce ajunge n punctul de defect. Pentru sistemele de secven pozitiv i negativ, calculul nu ia n considerare capacitile liniei i admitanele sarcinilor nerotative, montate n paralel.n Odat ce tensiunea i impedana sursei este definit, se calculeaz valorile caracteristice, minime i maxime, ale curenilor de scurtcircuit.

    Valorile diferiilor cureni n punctul de defect sunt calculate utiliznd:n ecuaiile furnizate;n o sum a curenilor care circul prin ramurile conectate la nod:o Ik: (vezi Fig. B6 pentru calculul Ik, unde factorul de tensiune c este definit de standard; sum algebric sau geometric),o Ip = x 2 x Ik, unde este mai mic dect 2 depinznd de raportul R/X al impedanei de secven direct pentru ramura dat; suma vrfurilor,o Ib = x q x Ik, unde i q sunt mai mici dect 1, depinznd de generatoare i de motoare i de curentul minim temporizat la ntrerupere; sum algebric,o Ik = Ik cnd defectul este departe de generator,o Ik = x Ir, pentru un generator, unde Ir este curentul nominalal generatorului i este un factor depinznd de inductana sa de saturaie; sum algebric.

    Tab. B6: Curentul de scurtcircuit conform CEI 60909.

    Caracterizaren sistem exist dou tipuri de echipamente, n funcie de reacia la apariia unui defect.

    Echipamente pasiveAceast categorie cuprinde toate echipamentele care, datorit funciei lor, trebuie s aib capacitatea de transport att a curenilor normali ct i a curenilor de scurtcircuit. Aceste echipamente includ cablurile, liniile aeriene, barele, separatoarele, separatoarele de sarcin, transformatoarele, reactanele serie i condensatoarele, transformatoarele de msur.

    Pentru aceste echipamente capacitatea de a rezista distrugerilor provocate de un scurtcircuit este definit n termeni de:n Rezistena electrodinamic (curent de inere la valoarea de vrf; valoarea de vrf a curentului exprimata n kA), caracteriznd rezistena mecanic la solicitri electrodinamicen Rezistena termic (curent de inere de scurt durat; valoare eficace exprimat n kA pentru durate ntre 0,5 i 3 secunde, cu valoare mai des ntalnit de 1 secund), caracteriznd disiparea de caldur maxim admis.

    1 Alimentarea cu energie la medie tensiune

    Tipul scurtcircuitului Ik Situaie general Defecte ndeprtate

    3 faze

    2 faze

    2 faze i pmnt

    Faz i pmnt

  • B - Conectarea la reeaua de distribuie de medie tensiune

    B6

    Echipamente activeAceast categorie cuprinde echipamentele desemnate s elimine curenii de scurtcircuit adic ntreruptoarele automate i fuzibilele. Aceast proprietate este exprimat prin capacitatea de rupere i, dac este nevoie, de capacitatea de nchidere pe scurtcircuit la apariia unui defect.n Capacitatea de rupere (vezi Fig. B7)Caracteristica de baz a unui dispozitiv destinat s ntrerup curenii de defect este curentul maxim (valoare eficace exprimat n kA) pe care este capabil s-l ntrerup n condiii specifice definite de standarde; standardul CEI se refer la valoarea eficace a componentei periodice a curentului de scurtcircuit. n alte standarde, valoarea eficace a sumei dintre componenta periodic i componenta aperiodic este specificat, caz n care este vorba de curent asimetric. Capacitatea de rupere depinde de ali factori ca:o tensiune,o raportul R/X al circuitului de ntrerupt,o frecvena natural a sistemului de alimentare,o numrul de deschideri la curent maxim, de exemplu ciclul D - I/D - I/D (D - deschidere, I - nchidere)o starea dispozitivului dup test.Capacitatea de rupere este o caracteristic dificil de definit i, n consecin, nu trebuie s surprind faptul c aceluiai aparat i se pot asocia diferite capaciti de rupere n funcie de standardul n care sunt definite.n Capacitatea de nchidere pe scurtcircuitn general aceast caracteristic este implicit definit de capacitatea de rupere deoarece un aparat trebuie s nchid pe un curent pe care l poate ntrerupe.Cteodat capacitatea de nchidere trebuie s fie mai mare, de exemplu pentru ntreruptoare automate care protejeaz generatoare.Capacitatea de nchidere este definit n funcie de valoarea de vrf (exprimat n kA) deoarece primul vrf asimetric este cel mai solicitant din punct de vedere electrodinamic.De exemplu, conform standardului CEI 62271-100, un ntreruptor automat utilizat ntr-un sistem energetic cu frecvena de 50 Hz trebuie s fie capabil s nchid pe o valoare de vrf a curentului egal cu 2,5 ori valoarea eficace a curentului de rupere (2,6 ori pentru sistemele de 60 Hz).Capacitatea de nchidere mai este cerut pentru separatoare de sarcin i separatoare, chiar dac aceste dispozitive nu sunt capabile s ntrerup curentul.n Curentul de rupere la scurtcircuit prezumatAnumite dispozitive au capacitatea de a limita curentul de defect ce urmeaz s fie ntrerupt.Capacitatea lor de rupere este definit ca maximul curentului de scurtcircuit prezumat care s-ar fi dezvoltat n timpul unui scurtcircuit net ntre terminalele amonte ale dispozitivului.

    Caracteristicile diferitelor dispozitiveFunciunile diferitelor dispozitive ce ntrerup cureni i principalele lor caracterizri sunt prezentate n Tabelul B8.

    Tab. B8: Funciile diferitelor dispozitive de ntrerupere.

    1 Alimentarea cu energie la medie tensiune

    Fig. B7: Curentul de rupere nominal al unui ntreruptor automat n caz de scurtcircuit, conform CEI 60056.

    Curent (I)

    Timp (s)

    IAC

    IDCIAC: Vrful componentei periodice.IDC: Componenta aperiodic.

    Dispozitiv Separare vizibil Condiii de Caracteristici principale ntre dou reele manevrare sub tensiune Normale Defect Separator Da Nu Nu Separare vizibil longitudinalntreruptor Nu Da Nu Capacitate de rupere i de nchidere Separator a sarcinii de sarcin Capacitate de nchidere pe scurtcircuitContactor Nu Da Nu Capacitate de rupere i de nchidere a curentului nominal Capacitate de rupere i de nchidere maxim Caracteristici de anduran ntreruptor Nu Da Da Capacitate de rupere a curentului automat de scurtcircuit Capacitate de nchidere a curentului de scurtcircuit Fuzibil Nu Nu Da Capacitate de rupere a curentului de scurtcircuit minim Capacitate de rupere a curentului de scurtcircuit maxim

  • B7

    Curentul nominal Curentul nominal normal este definit ca valoarea eficace a curentului care poate fi suportat n mod continuu la frecvena nominal cu o cretere a temperaturii ce nu o depete pe aceea specificat de standardul specific de producie. Curenii nominali cerui pentru aparatajul de comutaie sunt stabilii n etapa de proiectare a postului de transformare.Curentul nominal cel mai utilizat pentru aparatul de comutaie folosit n reelele de distribuie la MT de utilitate general, este de 400 A. n zonele industriale i n cele urbane cu o ncrcare mare, uneori sunt cerute circuite nominale la 630 A. La staiile de alimentare principale de MT i n posturile de transformare, valorile nominale standard pentru circuitele celulelor de sosire de la transformatoare de IT, pentru ntreruptoare de putere de cupl i de bare colectoare sunt 800 A; 1250 A; 1600 A; 2500 A i 4000 A. La posturile de transformare de MT/JT care includ un transformator cu un curent nominal n primar mai mic de 60 A (n general cnd puterea transformatorului este mai mic de 1000 kVA), un separator de sarcin MT asociat cu un set de 3 sigurane fuzibile (sau o combinaie similar) este n general folosit pentru controlul i protecia transformatorului, ca o alternativ mai economic la ntreruptorul de putere. Pentru cureni primari mai mari (transformatoare cu putere nominal egal sau mai mare de 1000 kVA), combinaia fuzibili - separator de sarcin nu asigur performanele cerute.Nu exist tabele de valori ale curentului normal nominal recomandate de CEI pentru combinaia fuzibili - separator de sarcin. Valoarea nominal actual va fi dat de fabricantul separatorului de sarcin cu sigurane fuzibile, n concordan cu caracteristicile siguranei fuzibile i a datelor transformatorului, cum ar fi: n curentul normal la MT; n supracurentul permis i durata sa; n vrful maxim i durata ocului de curent de magnetizare la conectarea transformatorului; n modul de acionare a proteciei i a aparatelor de comutaie pe partea de MT, etc. aa cum se arat n exemplul dat n Anexa A a CEI 62271-105.

    ntr-o astfel de schem, separatorul de sarcin trebuie s fie capabil s declaneze automat, de exemplu prin relee, la valori sczute ale curentului de defect, care trebuie s acopere (prin valori apropiate) curentul nominal minim de ntrerupere al siguranelor fuzibile de MT. n acest fel, valorile ridicate ale curentului de defect care sunt dincolo de capacitatea de rupere a separatorului de sarcin, vor fi deconectate ctre siguranele fuzibile n timp ce valorile sczute ale curenilor de defect, care nu pot fi ntrerupte de ctre siguranele fuzibile, vor fi eliminate de ctre separatorul de sarcin acionat prin releu.

    Influena temperaturii mediului ambiant i a altitudinii asupra curentului nominal Valorile curentului nominal sunt atribuite pentru toate dispozitivele electrice prin care circul curent, iar limitele superioare ale acestora sunt stabilite de creterea temperaturii datorat puterii I2R (Watt) disipate n conductoare (unde I = valoarea eficace a curentului, n Amperi i R = rezistena conductorului, n Ohmi), mpreun cu cldura produs prin histerezis magnetic i pierderile prin cureni turbionari la motoare, transformatoare, etc., precum i pierderilor dielectrice n cabluri i condensatoare, acolo unde este cazul.Creterea de temperatur peste temperatura mediului ambiant va depinde, n principal, de modul n care cldura este disipat. De exemplu, cureni mari pot fi trecui prin nfurrile motorului electric fr a produce supranclziri, deoarece un simplu ventilator de rcire fixat pe axul motorului ndeprteaz cldura cu aceeai rat cu care ea este produs i astfel temperatura atinge o valoare stabil inferioar celei care ar putea deteriora izolaia i ar conduce la arderea motorului.Transformatoarele cu rcire n ulei sau n aer sunt printre cele mai cunoscute exemple de asemenea tehnici de rcire forat. Valorile curenilor nominali recomandate de CEI sunt bazate pe temperaturi normale ale aerului n clim temperat i la altitudini ce nu depesc 1000 m, astfel nct echipamentele care depind de rcirea natural prin radiaie i convecie a aerului se vor nclzi dac funcioneaz la curentul nominal la clim tropical i/sau la altitudini ce depesc 1000 m. n astfel de situaii, echipamentele trebuiesc declasate la o valoare nominal a curentului mai mic dect cea nominal descris n caracteristici.Situaia transformatoarelor este reglementat n standardul CEI 60076-2.n cazul transformatoarelor cu rcire forat, n general este suficient s se furnizeze ecrane protectoare la radiaia solar, s se mreasc suprafeele radiatorului de ulei de rcire, s se mreasc puterea pompelor de circulaie a uleiului precum i dimensiunea ventilatoarelor de aer, pentru meninerea valorilor iniiale nominale conform CEI. Pentru aparatajul de comutaie, fabricantul trebuie consultat asupra declasrii corecte ce trebuie efectuat pentru condiiile de funcionare reale.

    Curentul nominal cel mai utilizat pentru aparatul de comutaie folosit n reelele de distribuie de MT de uz general, este de 400 A.

    1 Alimentarea cu energie la medie tensiune

    n Romnia curentul nominal cel mai utilizat este de 630 A.