nte 001-03-00 supratensiuni

8/22/2019 NTE 001-03-00 Supratensiuni

1/106

NTE 001/03/00 - 1 -

ANRE

NORMATIV PRIVIND ALEGEREA IZOLAIEI,COORDONAREA IZOLAIEI I

PROTECIA INSTALAIILOR ELECTROENERGETICEMPOTRIVA SUPRATENSIUNILOR

Indicativ NTE 001/03/00

Aprobat cu Ordinul nr. 2 din 7.02. 2003 al Preedintelui ANREnlocuiete PE 109/1992


2/106

NTE 001/03/00 - -

Instituia responsabil de elaborarea normei tehnice energeticeC.N. TRANSELECTRICA S.A.

Executant: Institutul de Studii i Proiectri EnergeticeSecia Sisteme Energetice

Responsabil de lucrare: Dr.ing. Fnic Vatr

2


3/106

NTE 001/03/00 - -

C U P R I N S

Pag.I. Scop ........................................................................................................................... ... 5

II. Domeniu de aplicare .................................................................................................. ... 5

III. Terminologie i abrevieri ............................................................................................ ... 6

IV. Acte normative de referin ..................................................................................... ... 16

V. Alegerea i coordonarea izolaiei ............................................................................ ... 17

VI. Protecia liniilor electrice aeriene mpotriva supratensiunilorde trsnet ................................................................................................................ ... 31

VII. Protecia instalaiilor electrice mpotriva loviturilor directe de trsnet iprotecia mpotriva undelor de supratensiune de trsnet care se propagpe liniile electrice aeriene .......................................................................................... 35

VIII. Protecia instalaiilor din reelele electrice de 110 750 kVsupratensiunilor de comutaie ................................................................................. ... 43

IX. Protecia instalaiilor electrice mpotriva supratensiunilor temporare ......................... 45

X. Protecia mainilor electrice rotative mpotriva supratensiunilor................................. 50

XI. Alegerea aparatelor de protecie mpotriva supratensiunilor .................................... 52

XII. Protecia instalaiilor electrice de exterior mpotriva loviturilor directede trsnet................................................................................................................. ... 55

XIII. Proiectarea instalaiilor electroenergetice situate n zone poluate ........................... 61

ANEXE:Anexa 1. Metodologia de calcul a riscului de defect la comutaie la o

staie i la o linie electric aerian ............................................................... 63Anexa 2. Tensiunile de inere i de 50 % conturnri ale lanurilor de

izolatoare utilizate n Romnia .................................................................. ... 65Anexa 3. Exemplu de alegere a izolaiei unei linii electrice aeriane ............................ 69

Anexa 4. Alegerea schemelor de protecie a mainilor electrice rotative .................... 75

Anexa 5. Caracteristicile principale ale descrctoarelor cu rezistenvariabil ........................................................................................................ 77

Anexa 6. Exemple de alegere a descrctoarelor cu rezisten variabil ................... 82Anexa 7. Condiii tehnice orientative pentru procurarea de descrctoarelor

cu rezisten variabil pe baz de oxizi metalici.......................................... ... 86

Anexa 8. Determinarea zonei de protecie a paratrsnetelor mpotrivaloviturilor directe de trsnet ........................................................................... 87

Anexa 9. Instruciuni privind tratarea neutrului n reelele electrice demedie tensiune .......................................................................................... ... 95

Anexa 10. Clasificarea teritoriului n zone cu un anumit nivel de poluare ................. 102

3


4/106

NTE 001/03/00 - -4


5/106

NTE 001/03/00 - -

I. SCOP

1.1.- Scopul normativului este de a promova i impune reguli i cerine tehnice minimalepentru alegerea izolaiei, coordonarea izolaiei i protecia mpotriva supratensiunilor a instalaiilorelectroenergetice pentru a se asigura o funcionare sigur i economic a acestora.

II. DOMENIU DE APLICARE

2.1.- Prezentul normativ se aplic la alegerea i coordonarea izolaiei liniilor i instalaiilorelectrice (denumite pe scurt instalaii electroenergetice) de curent alternativ, cu tensiuneanominal mai mare de 1000 V, innd seama de caracteristicile zonei (grad de poluare, altitudineetc.) n care este amplasat instalaia.

De asemenea, prezentul normativ se aplic la proiectarea instalaiilor de protecie mpotrivasupratensiunilor pentru instalaii electroenergetice de curent alternativ, cu tensiunea nominal maimare de 1000 V.

2.2.- Prezentul normativ nu se aplic instalaiilor electroenergetice a cror proiectare,construcie i exploatare se reglementeaz prin prescripii tehnice speciale, ca de exemplu:

- instalaii electrice pentru traciunea electric;- instalaii electrice pentru alimentarea minelor i carierelor;- instalaii electrice din medii explozive etc.

2.3.- Prezentul normativ este obligatoriu pentru toate instalaiile (din domeniul de aplicare),care se proiecteaz de la data intrrii n vigoare a acestui normativ.

2.4.- Adaptarea instalaiilor electroenergetice existente la prevederile prezentului normativ se

va face n msura n care experiena de exploatare arat c sunt necesare modificri n sensulnoului normativ, justificate prin frecvena evenimentelor. Adaptarea se va face din iniiativaentitilor care au n gestiune/proprietate instalaiile respective.

2.5.- n afar de prevederile prezentului normativ se va ine seama i de prevederile dinstandardele, prescripiile i normativele tehnice n vigoare (specificate n capitolul IV din prezentulnormativ) i de standardele profesionale ale furnizorului de echipament i materiale.

2.6.- nlocuirea tipului de izolaie i de echipamente, prevzute n proiecte, sau modificareaschemei de protecie a instalaiilor mpotriva supratensiunilor se va face n toate cazurile numai cuavizul unui proiectant de specialitate, care va avea n vedere respectarea tuturor prevederilor dinprezentul normativ.

2.7.- n prezentul normativ se folosesc urmtoarele moduri de indicare a gradului deobligativitate a prevederilor coninute:

- "trebuie","este necesar", "se impune", "urmeaz" indic obligativitatea strict a respectriiprevederilor n cauz;

- "de regul" indic faptul c prevederea respectiv trebuie s fie avut n vedere la alegereasoluiei, dar care nu este obligatorie; orice abatere trebuie justificat tehnic i economic;

- "se admite" indic o soluie satisfctoare, care poate fi aplicat n situaii particulare, fiindobligatorie justificarea ei n proiect.

- "se recomand" indic o soluie preferabil, care trebuie avut n vedere, dar justificareanefolosirii ei nu este obligatorie.

III. TERMINOLOGIE I ABREVIERI

5


6/106

NTE 001/03/00 - -

n sensul prezentului normativ sunt valabile urmtoarele definiii:

3.1.- Coordonarea izolaiei const n alegerea rigiditii dielectrice a echipamentelor, nfuncie de tensiunile care pot aprea n reeaua pentru care aceste echipamente sunt destinate,lund n considerare condiiile de mediu n care funcioneaz precum i caracteristiciledispozitivelor de protecie disponibile. Ea are drept scop reducerea la un nivel acceptabil, din

punct de vedere economic i al exploatrii, a posibilitii ca solicitrile dielectrice rezultate,aplicate echipamentelor, s provoace deteriorarea izolaiei acestora sau s le afectezecontinuitatea de funcionare.

3.2.- Tensiune nominal a unei reele trifazate (Un): Valoarea efectiv a tensiunii ntre faze,prin care este denumit reeaua i la care se refer unele caracteristici de funcionare aleacesteia.

3.3.- Tensiune cea mai ridicat a reelei (Us): Valoarea efectiv maxim a tensiunii ntrefaze, care poate s apar n orice moment i n orice punct al reelei n condiii normale defuncionare. Aceast valoare nu ine seama de variaiile tranzitorii datorate, de exemplu,manevrelor din reea i nici de variaiile temporare ale tensiunii datorate unor condiii anormaledin reea, de tipul defectelor sau declanrilor brute de sarcini importante.

3.4.- Tensiune cea mai ridicat pentru echipament (Um): Cea mai mare valoare efectiv atensiunii ntre faze pentru care echipamentul este proiectat s funcioneze din punctul de vedereal izolaiei acestuia i al unor alte caracteristici ce pot fi legate de aceast tensiune ndocumentele tehnice normative specifice pentru fiecare echipament n parte.

Aceast tensiune trebuie s fie cel puin egal cu valoarea tensiunii celei mai ridicate a reelein care va fi utilizat echipamentul.

3.5.- Supratensiune: Orice tensiune, dependent de timp, ntre un conductor de faz ipmnt sau ntre conductoarele de faz, a crei valoare sau valori de vrf depesc valoarea de

vrf Um 2 /3

, respectiv Um. 2 , corespunztoare tensiunii celei mai ridicate pentruechipament.

3.6.- Supratensiune de comutaie: Supratensiunea faz-pmnt sau ntre faze care aparentr-un punct dat al reelei datorit unei operaii de comutare, a unui defect sau altor cauze i acrei form poate fi asimilat n ceea ce privete coordonarea izolaiei cu cea a impulsurilorstandardizate utilizate pentru ncercrile cu impuls de tensiune de comutaie. Supratensiunile deacest tip sunt, de obicei, puternic amortizate i de scurt durat.

3.7.- Supratensiune temporar: O supratensiune sub forma unor oscilaii neamortizate sauslab amortizate ntre faz i pmnt sau ntre faze, care apare ntr-un punct dat al unei reele,pentru o durat relativ mare.

Supratensiunile temporare sunt provocate, de obicei, de comutaii sau de apariia de defecte(de exemplu, variaii brusc a unor sarcini importante, defecte monofazate) i/sau de fenomeneneliniare (ferorezonan, armonici). Supratensiunile temporare se caracterizeaz prin amplitudine,frecven, durat total sau coeficient de amortizare.

3.8.- Supratensiune de trsnet: Supratensiunea faz-pmnt sau ntre faze care aparentr-un punct dat al reelei datorit unei descrcri atmosferice sau unei alte cauze i a creiform poate fi asimilat, n ceea ce privete coordonarea izolaiei, cu cea a impulsurilorstandardizate utilizate pentru ncercarea la impuls de tensiune de trsnet. Supratensiunile deacest tip sunt, de obicei, de o singur polaritate i de durat foarte scurt.

3.9.- Clasificarea tensiunilor i supratensiunilor. n funcie de forma i durata lor, tensiunilei supratensiunile se mpart n urmtoarele categorii (a se vedea i SR CEI 60071-1/1996): a) Tensiunea permanent (de frecven industrial): Tensiune de frecven industrial,

considerat ca avnd o valoare efectiv constant, aplicat permanent tuturor perechilorde borne ale unei configuraii de izolaie.

6


7/106

NTE 001/03/00 - -

b) Supratensiune temporar: Supratensiune de frecven industrial de durat relativ lung.Not: - Supratensiunea poate fi neamortizat sau slab amortizat. n anumite cazuri, frecvena ei

poate fi, de cteva ori, mai mic sau mai mare dect frecvena industrial.

c) Supratensiune tranzitorie: Supratensiune de scurt durat, nedepind ctevamilisecunde, oscilatorie sau nu, n general puternic amortizat.

Not:- Supratensiunile tranzitorii pot fi urmate imediat de supratensiuni temporare. n astfel decazuri, cele dou supratensiuni se consider ca evenimente separate.

Supratensiunile tranzitorii se mpart n:- supratensiune cu front lent: Supratensiune tranzitorie, n general unidirecional,

avnd durata pn la vrf 20 s < Tp 5000 s i durata spatelui T2 20 ms.- supratensiune cu front rapid: Supratensiune tranzitorie, n general unidirecional,

avnd durata pn la vrf 0,1 s < Tf 20 s i durata spatelui T2 300 s.- supratensiune cu front foarte rapid: Supratensiune tranzitorie, n general

unidirecional, avnd durata pn la vrf Tf 0,1 s i durata total < 3 s i cuoscilaii suprapuse de frecven 30 kHz < f < 100 MHz.

d) Supratensiune combinat (temporar, cu front lent, cu front rapid, cu front foarterapid):Supratensiune ce const din dou componente de tensiune aplicate simultan ntrefiecare dintre cele dou borne de faz ale unei izolaii ntre faze (sau longitudinale) ipmnt. O astfel de supratensiune se clasific n funcie de componenta de vrf cea mairidicat.

3.10.- Forme de tensiune standardizate. Urmtoarele forme de tensiune sunt standardizate:

a) Tensiune standardizat de scurt durat de frecven industrial : O tensiunesinusoidal cu frecvena cuprins ntre 48 Hz i 52 Hz i de durat egal cu 60 s.

b) Impuls de comutaie standardizat: O tensiune de impuls avnd durata pn la vrf de250 s i durata de njumtire (durata de semiamplitudine) de 2500 s.

c) Impuls de trsnet standardizat: O tensiune de impuls avnd durata pn la vrf de

1,2 s i durata de njumtire (durata de semiamplitudine) de 50 s.d) Impuls de comutaie combinat standardizat: O tensiune de impuls combinat, avnd

dou componente cu valori de vrf egale i polariti opuse. Componenta pozitiv este unimpuls de comutaie standardizat i componenta negativ este un impuls de comutaie acrui durat pn la vrf i, respectiv durata de njumtire (durata de semiamplitudine)nu trebuie s fie mai mici dect duratele corespunztoare ale impulsului pozitiv. Ambeleimpulsuri trebuie s-i ating valorile de vrf n acelai moment. n consecin, valoarea devrf a tensiunii combinate este suma valorilor de vrf ale componentelor sale.

3.11.-Criteriu de performan. Baza pe care este aleas izolaia astfel nct s fie redus laun nivel acceptabil, din punct de vedere economic i al exploatrii, probabilitatea ca solicitrile

dielectrice rezultante impuse echipamentelor s produc deteriorri ale izolaiilorechipamentelor, sau s afecteze continuitatea n funcionare. Acest criteriu este de obiceiexprimat prin termenii unei rate de defectare acceptabil (numrul de defectri pe an, numr deani ntre defectri, risc de defectare etc.) a configuraiei izolaiei.

3.12.-Condiiile atmosferice standardizate de referin sunt:- temperatura t0 = 20 oC- presiunea b0 = 101,3 kPa (1013 mbar)- umiditatea absolut ha0 = 11 g/m3.

3.13.- Supratensiune statistic de comutaie (trsnet) (Ue2, Up2, ): Supratensiunea decomutaie (trsnet) aplicat unui echipament, ca urmare a unei perturbaii de tip determinat, careafecteaz reeaua (punerea sub tensiune a unei linii, reanclanarea, producerea unui defect,

descrcri atmosferice etc.), a crei valoare de vrf are o probabilitate de depire egal cu oprobabilitate de referin specific. Aceast probabilitate de referin a fost stabilit, prinstandardul SR EN (CEI) 60071-2:1999, egal cu 2%.

7


8/106

NTE 001/03/00 - -

3.14.- Supratensiune maxim convenional de comutaie (trsnet): Valoarea de vrf aunei supratensiunii de comutaie (trsnet) care este adoptat ca o supratensiune maxim iutilizat n metoda convenional de coordonare a izolaiei.

3.15.- Valoare n uniti relative a supratensiunii faz-pmnt(u): Raportul dintre valoareade vrf a unei supratensiuni ntre faz i pmnt i valoarea tensiunii faz-pmnt,

corespunztoare tensiunii celei mai ridicate a reelei (adic Us 2 / 3 ).

3.16.- Valoare n uniti relative a supratensiunii ntre faze: Raportul dintre valoarea devrf a unei supratensiuni ntre faze i valoarea tensiunii faz-pmnt, corespunztoare tensiuniicelei mai ridicate a reelei (adic Us 2 / 3 ). Acest raport se va exprima sub form K 3 ,exprimnd prin Kraportul dintre valorile de vrf ale supratensiunii ntre faze i ale tensiunii celeimai ridicate a reelei (adic Us 2 ).

3.17.- Tensiune convenional de inere la impuls de comutaie (trsnet): Valoarea devrf a unei tensiuni de impuls de comutaie (trsnet), aplicat n cursul ncercrilor de impuls,pentru care izolaia nu trebuie s prezinte nici o descrcare disruptiv dac este supus unuinumr specificat de impulsuri de aceast valoare n condiii specificate (probabilitatea de inere aizolaiei Pw = 100 %). Definiia se aplic n special izolaiei neautoregeneratoare (definiia 3.37).

3.18.- Tensiune statistic de inere la impuls de comutaie (trsnet): Valoarea de vrf aunei tensiuni de impuls de comutaie (trsnet), aplicat n cursul ncercrilor de impuls, pentrucare probabilitatea de inere este egal cu o probabilitate de referin specificat.

Aceast probabilitate de referin a fost stabilit n standardul SR EN (CEI) 60071-2:1999egal cu Pw = 90%. Acest concept de inere statistic n etapa actual se aplic numai izolaiilorautoregeneratoare.

3.19.- Tensiune de 50% conturnri a unei izolaii (U50) este valoarea maxim a uneitensiuni standardizate, care, aplicat izolaiei respective de un numr de ori, produce conturnarea

acesteia n 50 % din cazuri.3.20.- Tensiune nominal de inere la impuls de comutaie (trsnet): Valoarea de vrf a

tensiunii de inere la impuls de comutaie (trsnet) prescris pentru echipament, carecaracterizeaz izolaia acestui echipament n ceea ce privete ncercrile de inere.

3.21.- Tensiune nominal de inere de scurt durat la frecven industrial: Valoareaefectiv a tensiunii sinusoidale de frecven industrial pe care izolaia echipamentului trebuie so suporte n timpul ncercrilor efectuate n condiii specificate i pentru o durat specificat, caren general nu depete un minut.

3.22.- Nivelul nominal de izolaie se definete prin:

a) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicat 245 kV:- tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet i- tensiunea nominal de inere de scurt durat la frecven industrial.

b) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicat > 245 kV:- tensiunea nominal de inere la impuls de comutaie i- tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet.

3.23.- Factor statistic de siguran: Raportul dintre o tensiune statistic de inere la impulsi supratensiunea statistic corespunztoare de comutaie (trsnet), provocat de o perturbaiede tip determinat, stabilit n baza unui risc acceptat de defect, innd seama de curbele derepartiie statistic a supratensiunilor i a tensiunii de inere.

3.24.- Factor convenional de siguran: Raportul dintre o tensiune convenional de inerela impuls de comutaie (trsnet) i supratensiunea convenional maxim corespunztoarestabilit pe baz de experien, care ia n considerare abaterile posibile ale valorilor reale ale

8


9/106

NTE 001/03/00 - -

tensiunilor de inere i supratensiunilor de la valorile lor convenionale, precum i oricare alifactori (anexa 1).

3.25.- Risc de defect: Probabilitatea ca o supratensiune de un anumit tip i o valoare dat sprovoace o defectare (o amorsare) a unei izolaii.

3.26.- Nivel de protecie al unui dispozitiv de protecie: Valoarea de vrf a tensiunii celeimai mari admisibile la bornele unui dispozitiv de protecie supus, n condiii specifice, la impulsuride comutaie sau de trsnet de forme standardizate i la valori nominale.

Note: 1. n cazul impulsului de tensiune de trsnet se alege cea mai mare dintre urmtoarele valori :- tensiunea maxim de amorsare la impuls 1,2/50 s;- tensiunea maxim rezidual la curentul specificat.

2. Referirile se pot face la un nivel statistic sau convenional de protecie n sensul pct. 3.13,pct. 3.14, pct. 3.17, pct. 3.18.

3.27.- Factori de protecie ai unui dispozitiv de protecie: Valorile nivelurilor de protecieale unui dispozitiv de protecie corespunztoare pentru impuls de comutaie, respectiv de trsnet,raportate la valoarea de vrf a tensiunii nominale a acestui dispozitiv.

Not: n cazul eclatoarelor, n mod convenional, tensiunea nominal se va considera tensiunea

faz-pmnt corespunztoare tensiunii celei mai ridicate a reelei.

3.28.- Factor de defect la pmnt: ntr-un anumit punct al unei reele electrice trifazate (ngeneral n punctul de instalare al unui echipament) i pentru o configuraie dat de funcionare areelei, este raportul dintre cea mai mare valoare efectiv a tensiunii de frecven industrial ntreo faz sntoas i pmnt n timpul unui defect la pmnt (pe una sau mai multe faze), ntr-unpunct oarecare al reelei i valoarea efectiv a tensiunii de frecven industrial care s-ar obinen acelai loc n absena defectului.

Note: 1. Acest factor este un raport numeric supraunitar, care caracterizeaz la modul general condiiilede legare la pmnt a neutrului reelei ntr-un anumit loc, independent de valoarea realparticular a tensiunii de serviciu n acel loc.

2. Factorii de defect la pmnt se calculeaz n funcie de valorile impedanelor reelei n sistemul

de componente simetrice, privind din punctul considerat, utiliznd pentru mainile rotativevalorile reactanelor subtranzitorii.3. Dac pentru toate schemele de exploatare posibile valoarea reactanei de secven zero este

mai mic dect triplul valorii reactanei de secven pozitiv i dac valoarea rezistenei desecven zero nu o depete pe cea a reactanei de secven pozitiv, valoarea factorului dedefect la pmnt nu va depi 1,4.

3.29.- Reea cu neutrul izolat: O reea electric al crei punct neutru nu are nici o legturvoit cu pmntul, cu excepia celei realizate prin aparate de msurare, de protecie sau desemnalizare, avnd o impedan foarte mare.

3.30.- Reea cu neutrul tratat prin bobin de compensare: O reea electric al crei punctneutru este legat la pmnt printr-o bobin a crei reactan are o astfel de valoare nct, n cazulunui defect ntre o faz i pmnt, curentul inductiv de frecven industrial, care circul ntrelocul de defect i bobin, compenseaz n mare parte componenta capacitiv de frecvenindustrial a curentului de defect.

Not: ntr-o reea cu neutrul tratat prin bobin de compensare curentul rezidual la locul de defecteste limitat n aa fel nct arcul electric de punere la pmnt se stinge natural.

3.31.- Reea cu neutrul legat la pmnt: O reea electric al crei punct neutru este legat lapmnt fie direct, fie printr-o rezisten sau reactan suficient de mic pentru a reduce oscilaiiletranzitorii i a mbuntii condiiile de funcionare selectiv a proteciei contra defectelor lapmnt.

3.32.- Izolaie extern: Izolaia prilor exterioare ale echipamentului, constnd din distanede separare n aer i din suprafeele n contact cu aerul ale izolaiei solide ale unui echipament,care sunt supuse la solicitri dielectrice i la influena condiiilor atmosferice sau a altor ageniexterni, precum poluarea, umiditatea, animale etc.

9


10/106

NTE 001/03/00 - -

3.33.- Izolaie intern: Izolaia prilor interioare solide, lichide sau gazoase ale unuiechipament, care nu este supus influenei condiiilor atmosferice sau altor ageni externi,precum poluarea, umiditatea, animale etc.

3.34.- Izolaie extern pentru echipamentul de interior: Izolaia extern a unui echipamentdestinat s funcioneze n interiorul unei cldiri, care nu este deci expus influenei condiiilor

atmosferice.

3.35.- Izolaie extern pentru echipamentul de exterior; Izolaia extern a unui echipamentdestinat s funcioneze n exteriorul cldirilor, care este deci expus influenei condiiiloratmosferice.

3.36.- Izolaie autoregeneratoare: Izolaie care i reface complet proprietile sale izolantedup o descrcare disruptiv; izolaia de acest tip este, n general, dar nu obligatoriu, o izolaieextern.

3.37.- Izolaie neautoregeneratoare: Izolaie ale crei proprieti izolante se pierd sau nu serefac integral dup o descrcare disruptiv; izolaia de acest tip este, n general, dar nuobligatoriu, o izolaie intern.

3.38.- Lungime a liniei de fug: Lungimea minim msurat pe suprafaa izolaiei externentre prile metalice cu potenial electric diferit. Cnd izolaia este compus din mai multeelemente separate prin pri metalice, drept lungime a liniei de fug a izolaiei se consider sumalungimilor liniilor de fug ale diferitelor elemente, exclusiv prile bune conductoare deelectricitate.

3.39.- Lungime specific a liniei de fug: Raportul dintre lungimea total a liniei de fug aizolatorului, exprimat n centimetri, i tensiunea cea mai ridicat a reelei, exprimat n kilovoli(cm/kV).

3.40.- Numr specific de declanri ale unei linii electrice aeriene, datoritsupratensiunilor de trsnet: Numrul de declanri care se produc la 100 km de linie ntr-un andatorit acestor cauze.

3.41.- Curent de protecie al unei linii: Valoarea minim a amplitudinii curentului de trsnetcapabil s produc pe linia electric aerian respectiv o supratensiune ce determinconturnarea izolaiei.

3.42.- Priz de pmnt: Un ansamblu de elemente conductoare n contact cu pmntul.

3.43.- Priz de pmnt natural: Priza de pmnt constituit din elemente conductoare n

contact permanent cu solul ale unor construcii sau instalaii destinate diferitelor scopuri, dar carepot fi folosite n acelei timp pentru trecerea curentului de defect.

3.44.- Priz de pmnt artificial: Priza de pmnt ale crei elemente componente suntconstituite special pentru trecerea curentului de defect.

3.45.- Rezisten la impuls a unei instalaii de legare la pmnt: Produsul dintre rezistenacalculat sau msurat n regim staionar i coeficientul de impuls.

Valoarea coeficientului de impuls este n funcie de tipul i de lungimea prizei simple depmnt, de valoarea curentului de impuls care se scurge prin priza de pmnt, precum i devaloarea rezistivitii solului. Aceast valoare se determin conform indicaiilor dinSTAS 12604/5 - 90 i 1 RE-IP-30/1988.

3.46.- Conturnare invers: Fenomenul de producere a unei descrcri ntre stlp sauelementele de legare la pmnt a paratrsnetelor i unul sau mai multe elemente sub tensiuneale instalaiilor electrice nvecinate, datorat creterii potenialului elementelor legate la pmnt, ca

10


11/106

NTE 001/03/00 - -

urmare a scurgerii curentului de trsnet prin priza de pmnt a acestora. Conturnarea inverspoate s se produc atunci cnd o lovitur de trsnet :

- fie atinge direct stlpul sau un conductor de protecie (cnd el exist) ;- fie dup ce a atins un conductor de faz i dup ce a provocat a amorsare la un stlp are

astfel de caracteristici electrice nct curentul ce se scurge prin stlp i priza de pmntprovoac o cretere de potenial, suficient pentru ca s amorseze o alt faz sntoas(faz fr defect) pn n acel moment.

3.47.- Aparate de protecie mpotriva supratensiunilor: Dispozitive destinate s protejezeechipamentul contra solicitrilor provocate de supratensiunile care depesc nivelul nominal deizolaie al echipamentului.

3.48.- Eclator: Aparatul constituit din doi electrozi separai printr-un interval de amorsare,dimensionat n vederea unei amorsri ntr-un domeniu de tensiune dat.

3.49.- Descrctor cu coarne: Aparatul constituit din unul sau mai multe eclatoare n aer;funcia de protecie se realizeaz prin reducerea nivelului supratensiunilor.

Stingerea arcului electric al curentului de nsoire nu este sigur, ntruct aparatul nu dispunede dispozitive de stingere forat a arcului electric.

3.50.- Descrctor cu rezisten variabil: Aparatul constituit din unul sau mai multeeclatoare i unul sau mai multe rezistoare cu rezisten variabil (nelinear) sau numai dinrezistoare cu rezisten variabil (nelinear) ; funcia de protecie se realizeaz prin reducereanivelului supratensiunilor i stingerea arcului curentului de nsoire (pentru descrctoareleprevzute cu eclatoare).

n exploatare se ntlnesc urmtoarele tipuri de descrctoare cu rezisten variabil:a) Descrctoarele cu rezistoare pe baz de carbur de siliciu i eclatoare, cu i fr suflaj

magnetic; aceste descrctoare au n componena lor unul sau mai multe eclatoare :Not: Descrctoarele cu rezistoare pe baz de carbur de siliciu nu mai sunt fabricate de marile

firme productoare de descrctoare, dar sunt n exploatare n reelele electrice din aranoastr.

b) Descrctoarele cu rezistoare pe baz de oxizi metalici(n principal oxizi de zinc), nmarea majoritate fr eclatoare; curentul de nsoire se ntrerupe n momentul cndtensiunea scade sub o anumit valoare. Descrctoarele cu rezistoare pe baz de oxizimetalici au performane tehnice mult superioare descrctoarelor cu rezistoare pe bazde carbur de siliciu.

3.51.- Paratrsnet: Dispozitiv de protecie a structurilor aflate la sol mpotriva loviturilordirecte de trsnet; este alctuit din elemente de captare amplasate deasupra structurii protejate,elemente de coborre i elemente de legare la pmnt.

3.52.- Zon de protecie a unui paratrsnet vertical: Spaiul cuprins n jurul paratrsnetuluin care un obiect este protejat cu un factor de risc de 10 -3 mpotriva loviturilor directe de trsnetdatorat orientrii trsnetului spre paratrsnet (figura 3.1 i pct. 12.3.1).

11

Fig. 3.1.- Zona de protecie a unui paratrsnet

ha

Seciune prin zona de protecieasigurat de paratrsnet la

nlimea hx

Limitele zonei

de protecieasigurat deparatrsnet h

hx

rx

Paratrsnetvertical

rx

- h - nlimea paratrsnetului;- h

x- nlimea obiectului protejat;

- rx

- raza zonei de protecie la

nivelul cercetat hx;

- ha

= h - hx- nlimea activ a

paratrsnetului

Obiect protejat.


12/106

NTE 001/03/00 - -

3.53.- Zon de protecie a unui paratrsnet orizontal: Spaiul cuprins n jurulparatrsnetului, n care un obiect este protejat cu un factor de risc de 10 -3 mpotriva loviturilordirecte de trsnet (figura 3.2 i pct. 12.3.5).

3.54.- Unghi de protecie al conductoarelor de protecie: Unghiul format de verticala dusprin urma conductorului de protecie cu dreapta care unete aceast urm, cu urma conductoruluiactiv protejat, aceste urme fiind situate ntr-un plan perpendicular pe axa liniei electrice aerieneprotejate (figura 3.3). Unghiul de protecie de referin (pentru dimensionarea LEA) se considercel realizat la stlpul LEA.

12

a

hST

a/4

Fig. 3.3.- Unghiul de protecie al conductoarelor de protecie ale unei LEA.- h

ST- nlimea de suspensie a conductoarelor de protecie;

- a - distana pe orizontal ntre conductoarele de protecie.

Fig. 3.2.- Zona de protecie a unui paratrsnet orizontal.

ha

Seciune prin zona deprotecie asigurat de

paratrsnet la nlimea hx

Limitele zoneide protecieasigurat deparatrsnet

h

hx

rx

Paratrsnet orizontal(conductor de protecie)

Obiectprotejat

rx


13/106

NTE 001/03/00 - -

3.55.- Defect de ecran: O bre n sistemul de protecie asigurat de conductoarele deprotecie sau de paratrsnete care se produce atunci cnd trsnete, cu amplitudini superioarecurentului de protecie (definit la pct. 3.41), pot lovi direct conductoarele de faz i s produc pe

linia electric aerian respectiv o supratensiune ce determin conturnarea izolaiei.3.56.- Indice cronokeraunic al unei zone: Numrul de ore de furtun cu descrcri electrice

n decursul unui an, stabilit ca medie pe baza observaiilor metodologice pe cel puin zece ani. nfigura 3.4 este prezentat harta cronokeraunic a Romniei, iar n figura 3.5 harta izokeraunic aRomniei.

Not: Unele prescripii definesc indicele keraunic al unei zone prin numrul de zile de furtun cudescrcri electrice n decursul unui an, iar alte prescripii definesc indicele aritmokeraunical unei zone prin numrul de descrcri nor-pmnt pe 100 km2.

3.57.- Poluare atmosferic: Starea aerului atmosferic impurificat cu substane (gaze, prafetc), care, n condiiile de exploatare, poate da natere, la suprafaa izolatorului, unui mediu

conductor dielectric.Din punct de vedere al tipului de poluare a izolaiei se deosebesc : poluarea de tip granular ipoluarea de tip electrolitic. Practic, cele dou tipuri de poluare apar mpreun, fiind foarte rarecazurile n care unul dintre ele apare n exclusivitate.

3.58.- Grad de poluare a atmosferei: Aciunea combinat a intensitii polurii i aproprietilor fizico-chimice ale agenilor de poluare, aciune care influeneaz comportareaizolaiei.

3.59.- Surs de poluare: Instalaia sau elementul natural care produce agentul nociv, ceprovoac poluarea zonei. Ca surse de poluare se consider courile de fum ale fabricilor icentralelor i alte guri de evacuare a emanaiilor provenite din procesul tehnologic, secii ale

industriei chimice productoare de gaze i pulberi solide aflate n suspensie n atmosfer,exploatrile carbonifere la zi, minele, marea etc.

13


14/106

NTE 001/03/00 - -

Fig. 3.4.- Harta cronokeraunic a Romniei. Durata medie anual a orajelorpe 11 ani 1968-1978.

14


15/106

NTE 001/03/00 - -

Fig. 3.5.- Harta izokeraunic a Romniei. Numrul mediu de zile cu orajepe 11 ani 1968-1978.

15


16/106

NTE 001/03/00 - -

IV. ACTE NORMATIVE DE REFERIN

4.1.- Urmtoarele documente normative conin prevederi care, prin menionarea lor n acest

text, constituie prevederi valabile pentru prezentul normativ. La momentul publicrii prezentuluinormativ, ediiile indicate erau n vigoare.

Standarde

SR CEI 60071-1:1996SR EN 60071-2:1999SR CEI 60815 :1994SR CEI 60099-1:1994

SR EN 60099-4:1998

SR EN 60099-5:1998STAS 6290-1980

STAS 832 - 1979

STAS 12604/4-89

STAS 12604/5-90

- Coordonarea izolaiei. Partea 1: Definiii, principii i reguli.- Coordonarea izolaiei. Partea 2: Ghid de aplicare.- Ghid pentru alegerea izolatoarelor n condiii de poluare.- Descrctoare. Partea 1: Descrctoare cu rezisten variabil cu

eclatoare pentru reele de curent alternativ.- Descrctoare. Partea 4: Descrctoare cu oxizi metalici fr

eclatoare pentru reele de curent alternativ.- Descrctoare. Partea 5: Recomandri pentru alegere i utilizare.- ncruciri ntre linii de energie electric i linii de telecomunicaii.

Prescripii.- Influene ale instalaiilor electrice de nalt tensiune asupra liniilor de

telecomunicaii.- Protecie mpotriva electrocutrilor. Instalaii electrice fixe. Prescripii

generale.- Idem. Prescripii de proiectare, execuie i verificare.

Prescripii energetice generale

I -20 / 2000

PE 101/1985

PE 104/1993

PE 127/1983PE 501/1985

PE 504/1996

- Normativ pentru proiectarea i executarea instalaiilor de paratrsnetpentru construcii.

- Normativ pentru construcia instalaiilor electrice de conexiuni itransformatoare cu tensiuni peste 1 kV.

- Normativ pentru construcia liniilor aeriene de energie electric cutensiuni peste 1000 V.

- Regulament de exploatare tehnic a liniilor electrice aeriene.- Normativ privind proiectarea proteciilor prin relee i automatizilor

electrice ale centralelor i staiilor.- Normativ pentru proiectarea sistemelor de circuite secundare ale staiilor

electrice. Vol.III - Sisteme de protecie i automatizri.

Prescripii energetice specifice

PE 151/1986

1 RE-Ip -30/19881 E-Ip -35/1-1990

- Instruciuni tehnice departamentale provizorii pentru proiectarea instalaiilorde 750 kV.

- ndrumar de proiectare i execuie a instalaiilor de legare la pmnt.- ndrumar de proiectare pentru reele de medie tensiune cu neutrul

legat la pmnt prin rezisten.

16


17/106

NTE 001/03/00 - -

V. ALEGEREA I COORDONAREA IZOLAIEI

5.1. Alegerea izolaiei

5.1.1.- Izolaia reelelor electrice trebuie s reziste, att n condiii meteorologice favorabile,ct i n condiii meteorologice nefavorabile, la urmtoarele categorii de solicitri electrice:

- tensiunea cea mai ridicat a reelei (Us), care poate aprea n condiii normale defuncionare a reelei;

- supratensiunile temporare de frecven industrial;- supratensiunile cu front lent(supratensiuni ce pot fi echivalate ca form cu forma unui

impuls de comutaie standardizat- definit la pct. 3.10.b);- supratensiunile cu front rapid(supratensiuni ce pot fi echivalate ca form cu forma unui

impuls de trsnet standardizat- definit la pct. 3.10.c);- supratensiunile cu front foarte rapid(conform SR CEI 60071-1:1996, caracteristicile

acestei categorii de supratensiuni sunt specificate de comitetele tehnice de echipamenterespective).

n funcie de locul aplicrii lor, se disting:

- solicitri ntre faze i pmnt;- solicitri ntre faze;- solicitri longitudinale ntre contactele deschise ale aparatelor de comutaie

(ntreruptoare, separatoare).

n tabelul 5.1 sunt specificate valorile de calcul ale factorului de supratensiune de comutaiepentru reelele electrice de 110750 kV din Romnia (valorile n uniti relative alesupratensiunilor de comutaie faz-pmnt - definte conform pct. 3.15).

Tabelul 5.1

Valori de calcul ale factorului de supratensiune de comutaie (KC)

Nr. Factorul de supratensiune de comutaie (KC)crt. Tipul solicitrii Tensiunea cea mai ridicat a reelei, Us (kV)

123 245 420 7871 Faz-pmnt 3,1 1)

3,45 2)3,0 2,8

2,2 3)2,1

2 Faz-faz 4,2 3,5 3,53 Longitudinal 4,1 3,9 3,5

Note: 1) n instalaiile cu ntreruptor tip IO - 110;2) n instalaiile cu ntreruptor tip IUP - 110;3) nspre staiile de alimentare ale liniilor radiale.

5.1.2.- Alegerea izolaiei reelelor electrice se face innd seama de tensiunile de inerenominale precizate n tabelele 5.2 i 5.3, corespunztoare solicitrilor electrice menionate lapct. 5.1.1, difereniat pe domenii de tensiune (conform standardului SR CEI 60071-1:1996), ianume:

- pentru domeniul I de tensiuni 1 kV Us 245 kV: tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet; tensiunea nominal de inere de scurt durat la tensiunea de frecven industrial;

- pentru domeniul II de tensiune cu Us > 245 kV: tensiunea nominal de inere la impuls de comutaie; tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet;

n tabelul 5.4 sunt specificate tensiunile de inere nominale a izolaiei neutruluitransformatoarelor din reelele electrice de 110 kV i 220 kV din Romnia.

Tabelul 5.2

17


18/106

NTE 001/03/00 - -

Nivelurile de izolaie nominale pentru domeniul I de tensiuni (1 kVUs 245 kV)

Tensiunea cea mairidicat pentruechipament Um

Tensiunea nomin deinere la impuls de trsnet

(valoare de vrf)

Tensiunea nominal de inerela ncercarea de scurt durat

cu frecven industrial(valoare efectiv) Lista 1 Lista 2 (valoare efectiv)

kV kV kV kV3,6 20 40 10

7,2 40 60 20

12 60 75 28

17,5 75 95 38

24 95 125 50

36 145 170 70

52 250 95

72,5 325 140

123 450 1)550 2)

185 1)230 2)

245 950 1)1050 2)

395 1)460 2)

Note: 1) valori utilizate pentru transformatoarele de putere i distanele de izolare n aer;2) valori utilizate pentru toate echipamentele cu excepia transformatoarelor de putere.

Tabelul 5.3

Nivelurile de izolaie nominale pentru domeniul II de tensiuni ( Us >245 kV)Tensiunea

cea mairidicat pentru

echipament(valoareefectiv)

Tensiuninominale de

inere laimpuls de

trsnet(valoareefectiv)

Tensiuni nominale de inere la impuls decomutaie (valoare de vrf)

Tensiunea nominalde inere la

nercarea de scurtdurat cu frecven

industrial 4)(valoare efectiv)

Faz-pmnt

ntre fazepentru staii

Izolaielongitudinal1)

kV kV kV kV kV kV

420 14251550 2)

1050 14251550 3)

950 630 5)680 6)

787 2100 14251550 2)

24002550 3)

1175 -

Note: 1) valoarea componentei de impuls a ncercrii combinate aplicate;2) valoarea nu corespunde cu prevederile SR CEI 60071-1:1996 ns exist echipamente n

instalaiile din Romnia cu acest tensiune de inere i trebuie avut n vedere la studiile decoordonare a izolaiei n cadrul extinderii sau modernizrii staiei;

3) se recomand s se utilizeze numai n cazuri excepionale cnd exist riscuri de defect lasupratensiuni de comutaie ntre faze mai mari dect cele admise;

4) valorile nu sunt specificate n SR CEI 60071-1:1996, dar vor fi avute n vedere la elaborareadocumentaiilor pentru procurarea de echipamente;

5) valori utilizate pentru transformatoarele de putere i distanele de izolare n aer;6) valori utilizate pentru toate echipamentele cu excepia transformatoarelor de putere.

Tabelul 5.4

Nivelurile nominale de inere a izolaiei neutrului transformatoarelor

18


19/106

NTE 001/03/00 - -

Neutrul nfurrii transforma-toarelor avnd tensiunea cea mai

ridicat pentru echipament(valoare efectiv)

Tensiuni nominale deinere la impuls de

trsnet(valoare de vrf)

Tensiuni nominale de inere lancercarea de scurt durat cu

frecven industrial(valoare de vrf)

kV kV kV

123 170290

80130

245 505 220

5.1.3.- Alegerea izolaiei liniilor electrice aeriene

5.1.3.1.- Stabilirea numrului i a caracteristicilor izolatoarelor liniilor electrice aeriene se faceinnd seama de:

a) Tensiunile de inere corespunztoare solicitrilor electrice menionate la pct. 5.1.1 i 5.1.2.b) Variaia tensiunilor nominale de inere sub ploaie, n funcie de numrul de izolatoare ce

compun lanul (indicat n cataloage sau rezultat prin probe); n anexa 2 sunt datetensiunile de inere i tensiunile de 50 % conturnri ale unor lanuri de izolatoare utilizaten ara noastr, rezultate din probele.

c) Reducerea tensiunilor de inere, n funcie de prezena armturilor de protecie, indicat nanexa 2.

d) Comportarea lanurilor de izolatoare n zonele cu diferite grade de poluare.e) Posibilitatea defectrii unor izolatoare din lan.

Numrul de izolatoare ndintr-un lan(cu armturi de protecie, atunci cnd este cazul), inndseama de tensiunile de inere pentru izolaiile autoregeneratoare specifice domeniului de tensiunin care se ncadreaz linia (indicate n tabelele 5.2 i 5.3), se determin cu relaia:

n = 1,1nl ( 5.1 )unde:

nl este numrul de izolatoare determinat, rezultat din probe de laborator, necesar ntr-unlan, pentru a se asigura tensiunile de inere, n conformitate cu tabelele 5.3 i 5.4(vezi i tabelele din anexa 2);

1,1 - coeficient de siguran, care ine seama de deteriorarea unor izolatoare din lan;pentru lanurile formate din izolatoare tij nestrpungibile se consider uncoeficient de siguran egal cu 1.

n cazul n care se dispune de date privind tensiunile de inere ale lanurilor de izolatoare(rezultate din probe), n se obine nmulind numrul de izolatoare corespunztor tensiunii deinere, normate pentru reeaua respectiv, cu coeficientul de siguran menionat mai sus.

Numrul de izolatoare npdin lan, innd seama de comportarea lanului n condiii de poluare ,se determin cu relaia:

L

Un

scp

= ( 5.2 )

unde:c este lungimea liniei de fug specific, indicat pentru zona de poluare prin care trece

linia (tabelul 5.5);L - lungimea liniei de fug a unui izolator, n cm;Us - tensiunea cea mai ridicat a reelei, n kV.

Numrul de izolatoare dintr-un lan, N, rezult considernd valoarea cea mai mare anumrului de izolatoare, calculate cu relaiile de mai sus:

N= max (n , np) ( 5.3 )

19


20/106

NTE 001/03/00 - -

Dac prin calcule se obine np mult mai mare (mai mult de 20-25%) dect n, rezult cizolatoarele respective nu corespund zonei de poluare prin care trece linia i trebuie nlocuite cuizolatoare cu lungimea liniei de fug mrit.

n timpul exploatrii se poate funciona cu pn la 15% din numrul N de izolatoaredeteriorate din lanul de izolatoare, respectndu-se prevederile PE 127/1983.

Tabelul 5.5

Lungimea liniei de fug specific (cm/kV)

Nivel de poluare Linia de fug specific nominalminim (cm/kV)

I Slab 1,6II Mediu 2,0III Puternic 2,5IV Foarte puternic 3,1

Note: 1.- Tabelul se refer la toate tipurile de izolatoare de exterior din ceramic i din sticl, situate

ntre faze i pmnt, iar valorile reprezint raportul dintre linia de fug msurat ntre fazi pmnt i valoarea efectiv a tensiunii cea mai ridicat a reelei. n cazul izolatoarelorsituate ntre faze (de exemplu distaniere ntre faze) valorile liniei de fug specificeminime de multiplic cu 3 (n cazul reelelor trifazate).

2.- n cazuri excepionale de poluare excesiv, o linie de fug specific de 3,1 cm/kV poatefi insuficient. n baza experienei de exploatare i/sau a ncercrilor de laborator, se

poateutiliza o valoare a liniei de fug specifice mai mare sau poate fi avut n vedere splareasau ungerea izolaiei (a se vedea i pct. 5.1.4.4).

3.- Valorile din tabel pot fi utilizate ca valori minimale i n cazul izolatoarelor de exteriorcompozite dac n standardele CEI (EN) nu sunt specificate valori specifice acestor tipuride izolatoare.

5.1.3.2.- Stabilirea intervalelor minime de izolare ntre conductoarele active i prile metaliceale stlpilor legate la pmnt se face n condiii impuse de :

a) tensiunea cea mai ridicat a reelei Us;b) solicitrile produse de supratensiunile de comutaie (supratensiuni cu front lent) ;c) solicitrile produse de supratensiunile de trsnet (supratensiuni cu front rapid).

Intervalele minime de izolare n cazul n care conductoarele active sunt susinute de lanuri deizolatoare ce pot devia sub aciunea vntului se aleg astfel nct s nu fie mai mici decturmtoarele intervale minime:

a) S1 - determinat din condiii de funcionare normal la tensiunea cea mai ridicat areelei, lanul de izolatoare fiind supus aciunii vntului maxim (VM - valoareamaxim a vitezei vntului), considerat pentru regiunea respectiv;

b) S1c - determinat de solicitrile produse de supratensiunile de comutaie, lanul deizolatoare fiind supus aciunii unui vnt avnd viteza egal cu 40% din vitezavntului maxim considerat pentru regiunea respectiv;

c) S1a - determinat de solicitrile produse de supratensiunile de trsnet, lanul deizolatoare fiind supus aciunii unui vnt avnd viteza de 10 m/s.

Se consider c vntul acioneaz perpendicular pe conductoarele active.

Pentru lanurile n V dimensionarea intervalelor minime de izolare se face numai din condiiiimpuse de solicitrile produse de supratensiunile de comutaie i de trsnet, aceastdimensionare fiind acoperitoare i pentru celelalte condiii precizate mai sus.

a) Pentru determinarea intervalului S1 se calculeaz valoarea tensiunii de strpungere aacestui interval, cu relaia:

20


21/106

NTE 001/03/00 - -

KK

UU

=

s1

3

2(5.4 )

unde:Us este valoarea efectiv a tensiunii celei mai ridicate a reelei, ntre faze;

K - coeficientul de corecie care ine seama de caracterul statistic al descrcrilor,fiind considerat n calcule egal cu 0,85;

/K - coeficientul de corecie care ia n considerare abaterea valorilor densitii iumiditii aerului fa de valorile indicate n norme; acest coeficient este 0,89pentru altitudini pn la 500 m i 0,84 pentru altitudini de la 500 la 1000 m.

Cu valoarea calculat U1 se determin mrimea intervalului de izolare S1 ntre un conductoractiv i stlp utiliznd curbele trasate n figura 5.1.

De asemenea, intervalul S1 (n metri) se poate determina i cu relaia:

3

23400880

832

1

1

sa

s

, UKK

US

=

( 5.5 )unde:

Us este valoarea efectiv a tensiunii celei mai ridicate a reelei ntre faze, n kV ;0,88 - coeficientul de corecie, care ine seama de caracterul statistic al descrcrilor,

egal cu raportul dintre U i Umed , dup cum urmeaz:U = Umed - 4 = 0,88 Umed; = 0,03 Umed , unde:

U = tensiunea de inere a intervalului, n kV;Umed = tensiunea medie de amorsare a intervalului, n kV; = valoarea medie a abaterii.

Not: Se precizeaz ca riscul de amorsare a intervalului S1 astfel determinat este neglijabil,oricare ar fi durata de aplicare a tensiunii.

Ka - coeficientul de corecie, care ia n considerare abaterea valorii densitii aerului cualtitudinea (Ka = 1 la nivelul mrii; Ka se reduce cu 0,5 % pentru fiecare 100 m dealtitudine);

K1 - coeficientul de form a intervalului - coeficientul de corecie, care ia n consideraiegeometria intervalului, forma i dimensiunile electrozilor ntre care se producedescrcarea (valorile coeficientului K1 pentru configuraiile geometrice cele mai

ntlnite n practic sunt prezentate n tabelul 5.6).

b) Pentru determinarea intervalului S1c se calculeaz valoarea tensiunii de strpungere aacestui interval cu relaia:

KK

KUU

=

csc1

3

2(5.6 )

unde:Kc este factorul de supratensiune faz-pmnt, indicat n tabelul 5.1.

Cu valoarea tensiunii U1c se determin mrimea intervalului de izolare S1c ntreun conductoractiv i stlp, utiliznd curbele trasate n figura 5.1.

21


22/106

NTE 001/03/00 - -22

Fig. 5.1.- Curbele tensiunii de descrcare a intervalelor n aer pe LEA.

S1.- Vrf - vrf

S

2.- Vrf - plac

3.- Conductor - stlp S

S

4.- Conductor - pmnt S

5.- Conductor - tij la solS

m


23/106

NTE 001/03/00 - -

De asemenea, intervalul S1c , n m, se poate determina i cu relaia:

3

2340088,0

8

3

2

cs2a

csc1

=

KUKK

KUS

, (5.7 )

unde:0,88 este un coeficient de corecie, care ine seama de caracterul statistic al descrcrilor

la impuls de comutaie, egal cu raportul dintre Uc i U50% , dup cum urmeaz:Uc = U50% - 2,5 C = 0,88 U50%;U50% este tensiunea de 50 % amorsri, n kV;C = 0,05 U50% este valoarea medie a abaterii;

Uc - tensiunea de inere a intervalului la impuls de comutaie, n kV.

Not: Se apreciaz c probabilitatea de amorsare a intervalului S1c , astfel determinat, estemai mic de 1%. Corelaia ntre amplitudinea undei i probabilitatea de amorsare lasupratensiuni de comutaie este:

Amplitidinea undei: Probabilitatea de amorsare:U50% - 0,16

23

Factori de form ai intervalelor

Tipul intervaluluiK1K

2K

3Interval inel de gard-stlp n cazul unui lan (simplu sau n V) sub

consol

1,40

1,25

550Interval inel de gard - stlp n cazul unui lan (simplu sau n V) n interiorul unei ferestre astlpului

1,30

1,20

550Interval conductor-sol

1,45

1,35

550Interval conductor-obiect legatla pmnt (vehicul, cldire, etc)

1,30

1,10

550Interval tij-plan

1,201,00

480Conductor-conductor-

1,50550

Inel de gard-inel de gard

-1,60550

S2

S1

S2

S1

S2

S1S

3S

2

S1

S3

S

S

h

S

S

S

Tabelul 5.6


24/106

NTE 001/03/00 - -

U50% - 1,5 0,17U50% - 2 0,02U50% - 2,5 0,01U50% - 3 < 0,002

K2 - coeficientul de form a intervalului (valorile coeficientului K2 pentru configuraiilegeometrice cele mai ntlnite n practic sunt prezentate n tabelul 5.6);

Ka - are aceleai semnificaie i mod de determinare cu cele prezentate mai nainte.

Aceste metodologii pentru stabilirea mrimii intervalului S1c au caracter determinist i se aplicliniilor electrice aeriene cu tensiunea nominal 245 kV.

n cazul liniilor electrice aeriene cu tensiuni nominale > 245 kV se poate utiliza aceastmetod determinist sau, n cazul n care se dispune de date statistice suficiente privind inereaizolaiei i amplitudinea supratensiunilor de comutaie, se utilizeaz metodologia statisticprezentat n anexa 1.

c) Pentru determinarea intervalului S1a n cazul solicitrilor la supratensiuni de trsnet, seconsider tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet a lanului de izolatoare stabilit lapct. 5.1.3.1. i, corespunztor, tensiunea de 50% conturnri la impuls de trsnet a lanului deizolatoare.

n condiiile n care nu se dispune de date din prospecte sau ncercri privind tensiunea de50% conturnri a lanului, pentru stabilirea acestei tensiuni se utilizeaz relaia:

U50% = U / (1-1,3) ( 5.8 )unde:

U este tensiunea nominal de inere a izolaiei;U50% - tensiunea de 50% conturnri; - valoarea medie a abaterii, egal cu 0,06.

n cazul n care exist date de laborator, poate avea o valoare mai mic (de exemplu, EdFutilizeaz pentru o valoare egal cu 0,03).

n cazul n care tensiunea de inere a lanurilor de izolatoare U (i respectiv U50%) este multmai mare (10-15%) dect valoarea normal a tensiunii de inere corespunztoare reelei pentrucare este construit LEA i nu se admite ca descrcrile s se produc ntre prile sub tensiunei elemente ale stlpului, n scopul micorrii dimensiunilor stlpilor LEA i a coridoarelor detrecere ale acestora, se pot utiliza eclatoare pe lanurile de izolatoare, pentru aducerea tensiuniide inere ale lanurilor de izolatoare la valorile normate. n acest fel se reduc distanele ntreconductoarele active ale LEA i prile metalice ale stlpilor, putndu-se realiza LEAcompactizarea cu gabarite i greuti mai reduse.

Avnd determinat tensiunea de 50% conturnri a lanului de izolatoare, se determinmrimea intervalului S1a din figura 5.2, utilizndu-se curbele pentru polaritatea pozitiv.

De asemenea, intervalului S1a, n m, se poate determina i cu relaia:

S1a = U50% / K3 , (5.9)unde:

K3 este coeficientul de form a intervalului (valorile coeficientului K3 pentru configuraiilegeometrice cele mai ntlnite n practic sunt prezentate n tabelul 5.6).

Se precizeaz c la proiectarea unei linii electrice aeriene se va adopta acel interval ntreconductoarele active i prile metalice ale stlpilor legate la pmnt, care respect simultan cele

trei condiii prezentate mai sus.Un exemplu de utilizare a metodologiei prezentate este dat n anexa 3.

24

Fig. 5.2.- Tensiunea de 50 % descrcri la unde de impuls 1,2/50 s.1.- Vrf-plan la polaritate pozitiv a tijei;2.- Vrf-vrf la polaritate pozitiv a tijei nelegate la pmnt;3.- Vrf-vrf la polaritate negativ a tijei nelegate la pmnt;4.- Vrf-plan la polaritate negativ a tijei.


25/106

NTE 001/03/00 - -

5.1.3.3.- Stabilirea distanelor dintre fazele liniei se face n urma corelrii:a) distanelor dintre conductoarele active i prile metalice ale stlpilor, legate la pmnt,

determinate mai sus (pct. 5.1.3.2);b) intervalelor minime de izolare ntre fazele liniei aflate sub tensiune (conform

metodologiei prezentate la pct. 5.1.3.2); n tabelele 5.1, 5.5 i 5.6 sunt prezentateelementele necesare pentru calculul intervalelor minime de izolare ntre fazele liniei;

c) construciei fazei i distanelor impuse pentru ca valoarea intensitii cmpului electric lasuprafaa conductoarelor pe faza median s nu depeasc valoarea de 0,9 E0(E0 fiind intensitatea critic de apariie a fenomenului corona). Valoarea intensitiicmpului electric la suprafaa conductoarelor pe faza median i valoarea intensitiicritice de apariie a fenomenului corona (necesare de determinat numai pentru liniile de400 i 750 kV) se calculeaz conform metodologiei prezentate n PE 151/1986.

5.1.3.4.- Stabilirea distanelor pe vertical ntre conductoarele active i conductoarele deprotecie, fr considerarea devierii acestora prin vnt, se face considernd c aceast distannu trebuie s fie mai mic dect cea rezultat din figura 5.3, n funcie de lungimea deschiderii,chiar dac acestea nu sunt n plan vertical.

25

Fig. 5.3.- Variaia distanei minime ntre conductorul de protecie i conductorul activcel mai apropiat n mijlocul deschiderii funcie de lungimea deschiderii.


26/106

NTE 001/03/00 - -

5.1.3.5.- Stabilirea distanelor minime admisibile ntre conductoarele active i pmnt se faceinnd seama de:

a) tensiunile nominale de inere la impuls de trsnet (pentru domeniul de tensiuni cuUs 245 kV) sau de comutaie (pentru domeniul de tensiuni cu Us > 245 kV) a lanului deizolatoare ales (pct. 5.1.3.1) i tensiunile de 50% conturnri, stabilite conform indicaiilordate la pct. 5.1.3.2;

b) valoarea admis a intensitii cmpului electric la 1,8 m de deasupra solului.

a) Avnd determinate tensiunile de 50% conturnri la impuls de trsnet i de comutaie sestabilete distana minim admisibil ntre conductoarele active i pmnt, pentru evitareastrpungerii spaiului respectiv:

- fie utiliznd dependena dat de figura 5.4;- fie utiliznd relaiile prezentate la pct. 5.1.3.2, unde coeficienii de form a intervalului

sunt prezentai n tabelul 5.6.

b) Valoarea intensitii cmpului electric la 1,8 m de suprafaa solului nu trebuie sdepeasc:

- 12,5 kV/m pentru zonele cu circulaie redus;- 10 kV/m pentru zonele cu circulaie intens.

Avndu-se n vedere caracteristicile constructive i electrice uzuale ale liniilor electrice aeriene,valoarea intensitii cmpului electric la 1,8 m de suprafaa solului trebuie calculat numai pentrulinii de 750 kV. Calculul se efectueaz conform metodologiei prezentate n PE 151/1986.

5.1.3.6.- De regul, liniile electrice aeriene de 750 kV nu se construiesc n zonele cu niveluri

de poluare III i IV.5.1.3.7.- Distanele prezentate la pct. 5.1.3.2 5.1.3.5 sunt distane minime de izolare, care

pot fi mrite conform cerinelor normativului PE 104/1993.

5.1.3.8.- Caracteristicile electrice ale izolaiei liniilor pe stlpi de beton armat nu se deosebescde caracteristicile electrice ale izolaiei liniilor pe stlpi metalici.

26

Fig. 5.4.- Dependena tensiunii de strpungerii la impuls ntre conductorulactiv i pmnt funcie de distana de izolare.


27/106

NTE 001/03/00 - -

5.1.4.- Alegerea izolaiei externe a instalaiilor electrice

5.1.4.1.- Alegerea izolaiei externe a instalaiilor electroenergetice se face n funcie detensiunile nominale de inere (tabelele 5.2, 5.3 i 5.4) i de lungimea liniei de fug specificminim (tabelul 5.5) (a se vedea i capitolul XIII).

5.1.4.2.- Lungimea liniei de fug specific a lanurilor de izolatoare pentru susinereaconductoarelor flexibile din instalaiile de exterior (bare colectoare, bare de transfer,supratraversri), din condiii de siguran, poate fi cu 10% mai mare dect valorile indicate ntabelul 5.5.

5.1.4.3.- Pentru bornele transformatoarelor sau autotransformatoarelor se pot adoptaizolatoare cu lungimea liniei de fug specific minim cu 30% mai mic dect valorile indicate ntabelul 5.5.

5.1.4.4.- Prin tratarea izolaiei externe cu unsori protectoare se realizeaz o mbuntire aproprietilor antipoluante care, se apreciaz, c echivaleaz cu o mrire a lungimii liniei de fugcu aproximativ 50%.

5.2. Coordonarea izolaiei

5.2.1.- Coordonarea izolaiei echipamentelor din reelele electrice se va efectua nconformitate cu prevederile SR CEI 60071-1:1996 i SR EN 60071-2:1999, avndu-se n vedereurmtoarele principii:

a) n cazul reelelor electrice avnd tensiunea cea mai ridicat cuprins n domeniul I detensiuni 1 kVUs245 kV, coordonarea izolaiei se face utilizndu-se metodaconvenional, urmrindu-se corelarea nivelurilor nominale de inere a izolaieiechipamentelor cu nivelurile de protecie n raport cu supratensiunile cu front rapid.

b) n cazul reelelor avnd tensiunea cea mai ridicat Us > 245 kV, coordonarea izolaiei seface utiliznd metoda convenional sau statistic, urmrindu-se corelarea nivelurilornominale de inere a izolaiei echipamentelor cu nivelurile de protecie n raport cusupratensiunile cu front lent i supratensiunile cu front rapid. Tendina mondial este de ase utiliza metoda statistic de coordonare a izolaiei.

Alegere nivelului de izolaie n cazul reelei de 420 kV, n cazul utilizrii metodei statistice, seva face prin verificarea condiiei ca riscul de defect la comutaie ntre faz i pmnt s fie maimic de 10-4.

5.2.2.- Principiile de coordonare a izolaiei ntre faze n instalaiile de 110750 kV sunturmtoarele:

a) n staiile de 110 kV i 220 kV nivelurile nominale de izolaie ntre faze sunt definite printensiunea nominal de inere la impuls de trsnet i tensiunea nominal de inere de scurt

27


28/106

NTE 001/03/00 - -

durat la tensiunea de frecven industrial, alegerea nivelului de izolaie se face astfel canivelul nominal de izolaie ntre faze s fie cel puin egal cu cel al izolaiei faz-pmnt,valori indicate n tabelul 5.2.

Ori de cte ori se fac modificri n instalaii, care conduc la schimbarea intervalelor ntre faze,se va verifica condiia ca riscul de defect la comutaie ntre faze s fie mai mic sau cel mult egalcu riscul de defect la comutaie al izolaiei faz-pmnt, stabilit conform metodologiei din anexa 1.

b) n staiile de 400 kV i 750 kV, nivelurile nominale de izolaie ntre faze sunt definite printensiunea nominal de inere la impuls de comutaie ntre faze (tabelul 5.3), iar alegerea niveluluide izolaie se face prin verificarea condiiei ca riscul de defect la comutaie ntre faze s fie maimic de 10-4 i cel mult egal cu cel al intervalului faz-pmnt.

5.2.3.- Nivelurile nominale de inere ale izolaiei recomandate n Romnia sunt n conformitatecu standardul SR CEI 60071-1:1996 i sunt prezentate n tabelele 5.2, 5.3 i 5.4.

Not: n funcie de performanele descrctoarelor cu rezisten variabil, utilizate pentru proteciainstalaiilor, se pot alege echipamente cu niveluri de inere a izolaiei mai coborte, nconformitate cu standardul SR CEI 60071-1:1996.

n tabelul 5.2, pentru fiecare valoare de tensiune nominal de inere la ncercarea de scurt

durat cu frecven industrial pentru echipamentele cu 1 kV Us 36 kV, se dau dou valorinominale (lista 1 i lista 2) pentru tensiunea de inere la impuls de trnet, corespunztoarefiecrei valori a tensiunii celei mai ridicate pentru echipament.

Alegerea valorilor din lista 1 sau lista 2 se va face innd seama de gradul de expunere lasupratensiuni de trsnet i de comutaie, de modul de legare la pmnt a neutrului reelei i,acolo unde este cazul, de tipul dispozitivelor de protecie utilizate contra supratensiunilor.

Echipamentul corespunztor listei 1 poate fi utilizat n instalaiile de mai jos:a) Reele sau instalaii industriale fr conexiuni cu linii electrice aeriene, n care:

- neutrul reelei este legat la pmnt direct sau printr-o impedan cu valoare mic nraport cu aceea a unei bobine de compensare; n astfel de cazuri, n general, nusunt necesare nici un fel de mijloace de protecie contra supratensiunilor;

- neutrul reelei este legat la pmnt printr-o bobin de compensare, iar n anumitereele este echipat cu o protecie adecvat contra supratensiunilor, ca de exemplu

ncazul reelelor ntinse de cabluri, n care pot fi necesare descrctoare capabile sasigure descrcarea capacitii cablurilor.

b) n reele sau instalaii industriale racordate la liniile aeriene numai prin transformatoarei n care capacitatea fa de pmnt a cablurilor legate la bornele de joas tensiuneale transformatorului este cel puin de 0,05 F pe faz. Dac capacitatea fa depmnt a cablurilor este insuficient, se pot amplasa condensatoare suplimentare ntretransformator i aparatul de comutare ct mai aproape de bornele transformatorului,astfel nct capacitatea total fa de pmnt a cablurilor i condensatoarelor s fie deminim 0,05 F pe faz. Acesta are loc n cazurile n care :

- neutrul reelei este legat la pmnt fie direct, fie printr-o impedan cu valoare micn raport cu cea a unei bobine de compensare; n acest caz, se recomand proteciaprin descrctoare cu rezisten variabil;

- neutrul reelei este legat la pmnt printr-o bobin de compensare i unde seasigur cu descrctoare cu rezisten variabil o protecie adecvat contrasupratensiunilor.

c) n reele i instalaii industriale legate direct la liniile aeriene n care:- neutru reelei este legat la pmnt fie direct, fie printr-o impedan cu valoare mic

n raport cu cea a unei bobine de compensare i n care se utilizeaz o proteciecorespunztoare contra supratensiunilor prin descrctoare cu rezisten variabil;

- neutrul reelei este legat la pmnt printr-o bobin de compensare i n care se

asigur o protecie adecvat contra supratensiunilor, prin descrctoare curezisten variabil.n toate celelalte cazuri i oriunde se impune un grad nalt de siguran n funcionare, se vor

utiliza echipamente corespunztoare listei 2 din tabelul 5.2.

28


29/106

NTE 001/03/00 - -

n tabelul 5.3 se prezint valorile nivelurilor nominale de inere ale izolaiei pentru echipamentde 400 kV i 750 kV, alese din SR CEI 60071-1:1996, pentru a corespunde unor scheme deprotecie optime din punct de vedere tehnico-economic.

5.2.4.- Nivelurile de protecie asigurate de descrctoarele cu rezisten variabil depind attde performanele acestora, ct i de distana care separ elementul de protejat fa de

descrctor, amplasarea acestuia n amonte sau n aval de aparatul de protejat, caracteristicileliniei, configuraia staiei i panta undei incidente.

n particular, cel mai bine este ca descrctorul s se monteze fie pe cuva transformatorului,fie s se racordeze la borna de nalt tensiune a trasformatorului printr-o legtur ct mai scurtposibil. De asemenea, descrctoarele trebuie plasate n imediata apropiere a extremitiicablurilor, atunci cnd este necesar o astfel de protecie, iar conexiunile de la descrctor laconductoarele de faz, pe de o parte, i la mantaua cablului, pe de alt parte, s fie ct maiscurte posibil.

n cazul amplasrii descrctoarelor n apropierea echipamentului pe care-l protejeaz, serecomand urmtoarele valori ale coeficientului de siguran (raportul ntre tensiunea de inere aechipamentului i nivelul de protecie asigurat de descrctor):

a) Domeniul de tensiuni 1 kV Us < 52 kV : pentru echipamentul din lista 1 se utilizeaz uncoeficient de siguran de 1,4 ntre nivelul de inere la impuls de trsnet al aparatului de protejati nivelul de protecie la impuls de trsnet al descrctorului. Pentru echipamentul din lista 2, nanumite cazuri, se admit valori mai sczute, pn la 1,2.

b) Domeniul de tensiuni 52 kV Us 245 kV : se aleg, n general, coeficieni de sigurande cel puin 1,2 pentru supratensiuni cu front rapid.

c) Domeniul de tensiuni Us > 245 kV : se aleg, n general, coeficieni de siguran de celpuin 1,15 pentru supratensiunile cu front lent i de 1,2 pentru supratensiunile cu front rapid.

5.2.5.- n cazul coordonrii izolaiei din punctul de vedere al supratensiunilor cu front rapidtrebuie stabilit numrul aparatelor de protecie i locul de amplasare, astfel nct tot echipamentuls fie cuprins n zona de protecie a aparatajului de protecie.

5.2.6.- n cazul coordonrii izolaiei din punctul de vedere al supratensiunilor cu front lenttrebuie s se studieze:

a) comportarea echipamentului de comutaie pentru evitarea apariiei unor factori desupratensiuni mai mari de 2,5 pentru tensiuni pn la 400 kV inclusiv i 2,1 pentru reeaua de750 kV;

b) posibilitatea descrctoarelor de a limita supratensiunile i de a disipa energiasupratensiunilor de comutaie;

c) realizarea coordonrii izolaiei instalaiilor de 400 kV n raport cu supratensiunile cu frontlent i schemele de protecie a staiilor, astfel nct la valoarea de calcul a supratensiunii statisticede 2,2 u.r. riscul de defect la comutaie n staie s nu depeasc valoarea limit admis 10 -4.

5.2.7.- Din punctul de vedere al coordonrii izolaiei la supratensiuni cu front rapid isupratensiuni cu front lent, msurile adoptate n vederea combaterii avariilor datorate polurii, ianume:

- creterea lungimii liniei de fug specific a aparatajului din staii, prin utilizarea izolatoarelorspeciale;

- ungerea suprafeei izolatoarelor cu unsori protectoare,nu influeneaz nivelul nominal de inere al izolaiei la impuls de tensiune de trsnet i la impulsde tensiune de comutaie.

5.2.8.- Pentru coordonarea izolaiei liniilor electrice aeriene cu izolaia echipamentului dinstaie, n cazul liniilor funcionnd temporar la o tensiune inferioar tensiunii nominale pentru careau fost construite, este necesar ca pe o lungime de 2 3 km la intrarea liniei n staie s seunteze numrul de izolatoare ce depesc numrul normal corespunztor treptei de tensiune lacare funcioneaz temporar linia.

29


30/106

NTE 001/03/00 - -

5.2.9.- Dac din diverse motive (de exemplu, poluarea), pe diverse poriuni LEA se echipeazcu lanuri de izolatoare, avnd tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet (1,2/50 s)majorat fa de cea considerat la proiectarea staiei adiacente, n funcie de locul cu izolaiemajorat i de valoarea acestei majorri, se va proceda astfel:

a) dac poriunea respectiv se afl la distan mai mare de 3 km de staie, indiferent devaloarea majorrii, sau la distane pn la 3 km dar majoararea este mai mic de 30 %, nu estenecesar adoptarea unor msuri speciale de protecie a echipamentului din staie mpotrivasupratensiunilor de trsnet;

b) dac poriunea respectiv este pn la 3 km i majorarea este mai mare de 30 % estenecesar s se verifice schema de protecie a staiei, n vederea asigurrii unei protecii eficiente antregului echipament din staie.

5.2.10.- Trecerile de la poriunile de linie cu izolaie ntrit la poriunile de linie cu izolaienormal, menionate la pct. 5.2.9, se recomand s se efectueze treptat cu cte un izolator de lao deschidere la alta.

5.2.11.- Pentru analiza comportrii instalaiilor i analiza schemelor de protecie a instalaiilor,

care necesit un grad ridicat de siguran, se recomand verificarea schemelor de protecie pebaza rezultatelor probelor cu tensiuni mixte (tensiune de frecven industrial i tensiune deimpuls de trsnet sau de comutaie).

5.2.12.- Valorile minime pentru distanele ntre faze, corespunztoare nivelurilor nominale deinere din tabelul 5.3, sunt indicate n normativele PE 101/1985 i PE 151/1986.

30


31/106

NTE 001/03/00 - -

VI. PROTECIA LINIILOR ELECTRICE AERIENE MPOTRIVASUPRATENSIUNILOR DE TRSNET

6.1. Prevederi generale privind protecia liniilor electrice aeriene

6.1.1.- Liniile electrice aeriene de 110 kV, 220 kV, 400 kV i 750 kV trebuie s fie protejate pe

toat lungimea lor mpotriva loviturilor directe de trsnet, prin conductoare de protecie.Liniile electrice aeriene de 3 35 kV nu trebuie s se protejeze n mod special mpotrivaloviturilor directe de trsnet.

6.1.2.- Nu trebuie utilizate conductoare de protecie la liniile electrice aeriene de 110 kV,220 kV i 400 kV n urmtoarele cazuri:

a) n sectoarele cu depuneri intense de chiciur, n care montarea conductoarelor deprotecie necesit costuri mari de investiii, nejustificate economic;

b) n zonele n care solul are o rezistivitate mare ( 105 m).n cazul n care nu se pot utiliza conductoare de protecie din motivele precizate la pct. a i b

de mai sus, se va analiza tehnic i economic necesitatea i oportunitatea utilizarii pe LEA110400 kV a unor soluii suplimentare de reducere a numrului de ntreruperi n funcionare aLEA respective (de exemplu montarea pe linii de descrctoare cu rezisten variabil pe bazde oxizi metalici).

6.1.3.- Pentru protejarea mpotriva loviturilor directe de trsnet a conductoarelor activeexterioare, unghiul de protecie nu trebuie s depeasc limitele:

= 200 300

La liniile electrice aeriene de 110 kV i 220 kV simplu i dublu circuit i de 400 kV simplucircuit, unghiul de protecie va fi de maximum 30 0 pe toat lungimea liniei, dac nlimea stlpilornu depete 40 m. Pentru nlimi mai mari, unghiul de protecie se alege conform tabelului 6.3.

La liniile electrice aeriene de 750 kV simplu circuit, unghiul de protecie va fi de maximum 20 0

pe toat lungimea liniei.La liniile electrice aeriene de 400 kV dublu circuit, unghiul de protecie va fi de maximum 20 0

pe toat lungimea liniei, dac nlimea stlpilor nu depete 50 m. Pentru nlimi mai mari,unghiul de protecie se alege conform tabelului 6.3.

Pentru stlpii pe care este necesar s se monteze dou conductoare de protecie aezate nplan orizontal, distana pe vertical ntre conductoarele de protecie i conductorul activ mijlociutrebuie s fie de minimum a/4, unde a este distana pe orizontal ntre conductoarele deprotecie.

Unghiul de protecie la intrrile liniilor electrice aeriene n staii electrice este reglementat lapct. 7.2.23.

6.1.4.- a) La liniile electrice aeriene de 110 kV, 220 kV i 400 kV conductoarele de protecie

se leag la pmnt la fiecare stlp i la prizele de pmnt ale staiilor de la capetele linieielectrice respective (legtura se poate realiza prin elementele conductoare ale stlpului, iar prizade legare la pmnt poate fi artificial sau natural).

b) Dac conductoarele de protecie ale liniilor de 750 kV urmeaz s se foloseasc laorganizarea comunicaiilor la nalt frecven pentru comanda prin dispecer i automatic,acestea trebuie s fie suspendate pe stlp prin lanuri de izolatoare.

Legarea la pmnt a conductoarelor de protecie se face n acest caz prin intermediul unorintervale de protecie, care unteaz lanurile de izolatoare.

Alegerea numrului de izolatoare din lan se face n urma unui calcul tehnico-economic,innd seama de modul de organizare a legturilor de nalt frecven i de curenii de scurtcircuitce pot s apar pe linia respectiv.

Nivelul de izolaie al lanurilor de care se suspend conductoarele de protecie trebuie stabilitastfel nct conturnarea izolaiei s se produc numai la supratensiuni de trsnet i lascurtcircuite nesimetrice, dac numrul acestora din urm nu este mare i asigurarea izolaiei laaceti cureni de scurtcircuit este raional din punct de vedere economic.

31


32/106

NTE 001/03/00 - -

Dac din condiiile indicate mai sus rezult necesar un singur izolator pentru suspendareaconductoarelor de protecie, nu se adopt aceast soluie, deoarece la deteriorarea izolatoruluiapare ntreruperea legturii de nalt frecven.

Reglarea intervalelor de protecie se stabilete coordonat cu izolaia lanurilor de izolatoare ipentru stingerea sigur a curentului de nsoire, dup amorsarea acestuia.

6.1.5.- n cazul liniilor electrice aeriene protejate cu conductoare de protecie (integral sau peporiuni) vor fi admise urmtoarele valori ale curenilor de protecie n cazul loviturii de trsnet nstlp:

a) 150 kA pentru linii electrice aeriene de 400 kV i 750 kV;b) 100 kA pentru linii electrice aeriene de 220 kV;c) 50 kA pentru linii electrice aeriene de 110 kV;d) 25 kA pentru linii electrice aeriene de 20 kV.

6.1.6.- Legarea la pmnt a stlpilor liniilor electrice aeriene trebuie s se realizeze conformSTAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90.

n funcie de rezistivitatea solului, rezistena prizei de pmnt a fiecrui stlp la curenii defrecven industrial nu trebuie s depeasc valorile din tabelul 6.1.

n cazul liniilor de 750 kV, rezistena prizei de pmnt a fiecrui stlp la curenii de frecvenindustrial nu trebuie s depeasc valoarea de 10 .

Tabelul 6.1

Rezistena prizelor de pmnt ale stlpilor liniilor electrice aeriene n funciede rezistivitatea solului

Rezistivitatea solului ( cm) Rezistena maxim de legare la pmntpentru tensiunea ():

U 110 kV U > 110 kV

- pn la 104 inclusiv 10 101)

- peste 104 pn la 5.104 inclusiv 15 10

- peste 5.104 pn la 105 inclusiv 20 15

- peste 105 30 202)

Note: 1) Se recomand adoptarea unei rezistene de pn la 5 dac aceasta nu impune greutideosebite de realizare.

2) n cazuri excepionale, cnd condiiile impun prize costisitoare, se admite valoarea maximde 30 .

6.1.7.- Rezistena de dispersie a prizei de pmnt a fiecrui stlp din beton armat sau metalic,

cu conductoare de protecie legate la pmnt, se verific cu relaia :

( ) t

ti

k1 I

UR

=

( 6.1 )unde:

U este tensiunea nominal de inere la impuls de trsnet a izolaiei liniei, n kVmax. ;It - valoarea admis a curenilor de trsnet, n cazul loviturii directe de trsnet n stlp,

pentru a se evita apariia conturnrilor inverse, n kA;k - coeficientul de cuplaj ntre conductorul de protecie i cel mai ndeprtat conductor

activ.

Coeficientul de cuplaj k(fr considerarea fenomenului corona) ntre conductorul de proteciei conductorul activ se poate calcula cu relaia:

k= lg (D/d)/lg(2h/r) ( 6.2 )unde:

32


33/106

NTE 001/03/00 - -

D este distana dintre conductorul activ i imaginea conductorului de protecie fa desuprafaa solului:

d - distana dintre conductorul activ i conductorul de protecie;h - nlimea medie a conductorului de protecie fa de sol;r - raza conductorului de protecie.

Verificarea rezistenei de legare la pmnt se face utiliznd valorile curenilor de protecieindicate la pct. 6.1.5, n cazul liniilor electrice de 110 750 kV.

6.1.8.- Ca mijloc de reducere a numrului de declanri ale liniilor electrice datoratesupratensiunilor de trsnet, se recomand utilizarea reanclanrii automate rapide trifazate saumonofazate (conform normativului PE 501/1985).

6.1.9.- Pentru reducerea numrului de declanri la lovituri de trsnet a liniilor electriceaeriene de 110 kV cu patru circuite este necesar s se realizeze prize de legare la pmnt astlpilor, astfel nct rezistena acestora s fie de 5 10 .

6.2.- Prevederi specifice privind protecia punctelor slabe ale liniilor electrice aeriene

6.2.1.- Reducerea numrului i a consecinelor avariilor provocate de supratensiunile detrsnet se va asigura prin nlturarea punctelor slabe cu izolaie redus n raport cu izolaiarestului liniei sau prin protejarea punctelor slabe acolo unde nu se pot nltura.

Prin puncte slabe ale unei linii electrice aeriene se neleg:a) stlpii supranlai n deschideri denivelate (locuri expuse la lovituri directe de trsnet);b) stlpii de rotire a fazelor, la care se reduce distana normal ntre conductoare;c) traversrile i interseciile de linii cu gabarite reduse fa de norme;d) cablurile de energie intercalate n linii electrice aeriene;e) stlpii cu separator intercalai n liniile electrice pe stlpii de lemn;

f) ntreruptoarele de secionare i de derivaie, n special cele care n schema normalfuncioneaz n poziie deschis;g) poriunile de linii pe stlpi din beton intercalate n linii pe stlpi de lemn.

6.2.2.- Interseciile liniilor electrice aeriene trebuie realizate astfel, nct s nu constituiepuncte slabe fa de restul izolaiei.

Distanele minime pe vertical ntre conductoarele liniilor electrice aeriene ale cror trasee seintersecteaz (ntre conductoarele active sau ntre conductoarele active i conductoarele deprotecie) trebuie s fie cel puin egale cu cele prevzute n normativul PE 104/1993.

n scopul realizrii siguranei n funcionare pentru interseciile liniilor electrice aeriene de110750 kV, este necesar ndeplinirea simultan a urmtoarelor condiii:

a) liniile electrice aeriene care supratraverseaz s fie prevzute cu conductor de

protecie;b) rezistenele prizelor de legare la pmnt ale stlpilor care limiteaz deschiderea s fiemai mici de 20 ;

c) intersecia s se realizeze, pe ct posibil, ct mai aproape de stlpul liniei caresupratraverseaz.

n situaia n care nu se pot ndeplini primele dou condiii, se recomand ca distanele minimepe vertical, recomandate de PE 104/1993, s fie mrite cu 2 m.

6.2.3.- n cazul interseciilor liniilor electrice aeriene cu linii de telecomunicaii, distana pevertical la ncruciarea lor trebuie s fie mai mare sau cel puin egal cu valorile prevzute nSTAS 6290-1980.

6.2.4.- Protecia ntreruptoarelor, ce funcioneaz deschise n regim normal, montate pe axele(pentru secionare) sau la derivaiile liniilor electrice aeriene de medie tensiune (6 20 kV), trebuierealizat prin montarea de descrctoare cu rezisten variabil pe partea sursei (surselor).

33


34/106

NTE 001/03/00 - -

6.2.5.- Pentru ca prin intercalarea unui cablu ntr-o linie electric aerian s nu se creezepuncte slabe, este necesar ca tensiunea nominal de inere a izolaiei cablului s fie mai maredect cea a izolaiei liniei aeriene.

n cazul n care tensiunea nominal de inere a izolaiei cablului este mai mic decttensiunea de 50% conturnri a izolaiei liniei electrice aeriene cu pn la 40%, se va protejaizolaia cablului cu un set de descrctoare cu rezisten variabil montat pe una din extremitile

cablului, cnd lungimea cablului intercalat este mai mic dect valoarea indicat n tabelul 6.2.Tabelul 6.2

Lungimile cablului care asigur autoprotecia n schema linie electricaerian - cablu - linie electric aerian*)

Raportul dintreimpedana caracteristic

Lungimea cablului (n m), care asigur autoprotecian cazul n care:

a liniei electrice aerienei cea a cablului

raportul dintre tensiunea de 50% conturnri a izolaieiliniei i tensiunea nominal de inere a cablului este:

1 1,2 1,4102040

20010060

300200100

500300150

Note:*) - Parametrii de calcul pentru cabluri se vor lua din cataloagele de fabricaie sau din msurtori.- Parametrii pentru linii vor fi calculai inndu-se seama de caracteristicile geometrice i

electrice ale acestora.- Pentru valorile intermediare se fac interpolri.

6.2.6.- Stlpii supranlai care se instaleaz la capetele deschiderilor pentru traversri de

ruri sau defileuri, la transpuneri de faze etc., trebuie s aib un nivel de protecie mpotrivasupratensiunilor de trsnet cel puin egal cu cel al stlpilor normali ai aceleiai linii. n acest scopeste necesar ca stlpii supranlai:

a) s se protejeze cu conductoare de protecie, care s asigure, n funcie de nlimeastlpului, unghiurile de protecie mai reduse dect valorile din tabelul 6.3.b) s aib valoarea rezisteelor prizelor de legare la pmnt, msurat la 50 Hz, mai mic

dect:- 5 pentru linii de 110 kV i 220 kV la stlpi mai nali de 40 m;- 510 pentru linii de 400 kV i 750 kV la stlpi mai nali de 80 m.

Tabelul 6.3

Unghiurile de protecie pentru stlpi supranlai

nlimea stlpului (n m) 40 50 60 80 100

Unghiul de protecie (n grade) 2025 1520 1015 015 -1010

6.2.7.- Stabilirea proteciei stlpilor speciali trebuie s se fac n urma unui calcul tehnico-economic, n care s se in seama de condiiile climaterice ale regiunii prin care trece linia.

Protecia stlpilor speciali se realizeaz prin ntrirea izolaiei, reducerea rezistenei prizei delegare la pmnt fa de restul stlpilor sau prin montarea de descrctoare cu rezistenvariabil.

6.2.8.- Unghiul de protecie al conductoarelor de protecie n deschideri mari nu trebuie sdepeasc 200 pentru a se realiza o ecranare corespunztoare a conductoarelor active.

34


35/106

NTE 001/03/00 - -

VII. PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE MPOTRIVA LOVITURILOR DIRECTEDE TRSNET I PROTECIA MPOTRIVA UNDELOR DE SUPRATENSIUNE

DE TRSNET CARE SE PROPAG PE LINIILE ELECTRICE AERIENE

7.1. Protecia instalaiilor electrice mpotriva loviturilor directe de trsnet

7.1.1.- Instalaiile exterioare avnd tensiuni nominale mai mici sau egale cu 20 kV (staii deconexiune, cabine de secionare sau posturi de transformare cu suprafa redus) nu seprotejeaz special mpotriva loviturilor de trsnet.

7.1.2.- Instalaiile exterioare, avnd tensiuni mai mari de 20 kV, trebuie protejate mpotrivaloviturilor directe de trsnet prin paratrsnete verticale i/sau orizontale, legate la centura delegare la pmnt a staiei.

Alegerea tipului de paratrsnet, precum i modul de amplasare a acestora se vor face pebaza unui calcul tehnico-economic, inndu-se seama de:

- distanele dintre cadrele staiei;- distanele ntre echipamente;

- nlimea stlpilor;- zonele de protecie asigurate de paratrsnetele verticale i orizontale (n conformitate cucapitolul XII);

- cheltuielile de ntreinere i reparaii (vopsirea periodic etc).

La instalaiile cu tensiuni de 110 kV, 220 kV, 400 kV i 750 kV, paratrsnetele se monteazpe cadrele instalaiei respective. n calculul zonelor de protecie se poate avea n vedere iefectul de protecie al stlpilor terminali.

Instalarea paratrsnetelor verticale pe construciile staiilor de 110 kV se poate efectua nfuncie de rezistivitatea echivalent a solului n sezonul ploios, i anume :

- pn la 1000 m, indiferent de suprafaa conturului de legare la pmnt a staiei;- ntre 1000 i 2000 m, atunci cnd suprafaa conturului de legare la pmnt a staiei

este egal sau mai mare de 10.000 m2.De la suportul construciei cu paratrsnet a staiei de 110 kV trebuie s se asigure

rspndirea curentului de trsnet pe magistralele de legare la pmnt pe cel puin dou-treidirecii. n afar de aceasta, trebuie instalai unul-doi electrozi verticali de 3 5 m lungime, la odistan de suportul pe care este instalat paratrsnetul mai mare dect lungimea electrodului.

La instalaiile cu tensiuni de 2535 kV, paratrsnetele verticale se monteaz pe cadreleinstalaiei numai dac tensiunea rezultat pe cadrele respective, n cazul trecerii curenilor detrsnet (avnd valorile indicate la pct. 6.1.5) este mai mic dect tensiunea nominal de inere aizolaiei.

Astfel, instalarea paratrsnetelor verticale pe construciile staiilor de pn la 35 kV se poateefectua, de asemenea, n funcie de rezistivitatea echivalent a solului n sezonul ploios, i

anume:- pn la 500 m, indiferent de suprafaa conturului de legare la pmnt a staiei;- ntre 500 i 700 m, atunci cnd suprafaa conturului de legare la pmnt a staiei este

egal sau mai mare de 10.000 m2.De la suportul construciei cu paratrsnet trebuie s se asigure repartizarea curentului de

trsnet pe magistralele de legare la pmnt pe cel puin trei-patru direcii. n afar de aceastatrebuie s se instaleze doi-trei electrozi verticali de 35 lungime, la o distan fa de suporii pecare este instalat paratrsnetul mai mare dect lungimea electrodului.

Lanurile de izolatoare de pe portalele de 35 kV cu paratrsnete trebuie s aib douizolatoare mai mult dect cele alese n mod normal.

Distana n aer de la construcia staiei pe care a fost instalat paratrsnetul vertical la prile

parcurse de curent trebuie s fie mai mare dect lungimea lanurilor de izolatoare.Dac aceste condiii nu se pot respecta, paratrsnetele trebuie montate pe stlpi speciali(pct. 12.4.1).

7.1.3.- n cazul unor staii de transformare noi, paratrsnetele pot fi instalate pe portaluriletransformatoarelor, bobinelor de reactan i pe construcii ale staiei ndeprtate de acestea, la o

35


36/106

NTE 001/03/00 - -

distan mai mic de 15 m pe calea de curent, atunci cnd rezistivitatea echivalent a pmntuluin sezonul ploios nu este mai mare de 350 m i cu respectarea urmtoarelor condiii:

a) la toate nfurrile transformatoarelor pn la 35 kV se monteaz descrctoare curezisten variabil, la o distan de maximum 5 m pe calea de curent;

b) este necesar s se asigure scurgerea curentului de trsnet din paratrsnet pe cel puin trei-patru magistrale de legare la pmnt;

c) pe magistralele de legare la pmnt, la distana de 35 m de suportul paratrsnetului,trebuie amplasai doi-trei electrozi verticali de 35 m lungime;

d) la staiile cu tensiunea cea mai nalt de pn la 110 kV (inclusiv), n cazul amplasriiparatrsnetelor pe portalul transformatorului, rezistena de legare la pmnt a acestuianu trebuie s depeasc 4 , neinnd seama de priza de pmnt a restului staiei;

e) legturile la pmnt ale descrctoarelor i transformatoarelor la priza de pmnt a staieise recomand s se efectueze n apropiere una de alta sau s se execute astfel ca loculde racordare a descrctorului la priza staiei s se afle ntre punctele de legtur aleportalului cu paratrsnet i ale transformatorului.

7.1.4.- Distana n aer ntre elementele legate la pmnt i elementele aflate sub tensiune ale

instalaiei trebuie s fie mai mare dect distana la care s-ar produce strpungerea, la o tensiuneconsiderat egal cel mult cu tensiunea de conturnare a lanurilor de izolatoare.

7.1.5.- Protecia mpotriva loviturilor directe de trsnet a cldirilor de pe teritoriul staiilor icentralelor electrice trebuie s se realizeze cu paratrsnete orizontale sau verticale, cu condiiaca zonele de protecie ale acestora s satisfac cerinele de protecie impuse de normativ.

Protecia cldirilor de pe teritoriul staiilor i centralelor electrice mpotriva loviturilor directe detrsnet nu este necesar, dac aceste cldiri intr n zona de protecie a altor instalaii situate napropiere (de exemplu, couri de fum etc.).

Toate elementele componente ale instalaiilor de paratrsnete (elemente de captare,coborre, legare la pmnt, racord la prile metalice al

nte 001-03-00 supratensiuni

Documents