Ifl ' I

b / *

INSTITUTUL POLITEHNIC „GH. ASACHI" IAŞI Kacuhatea de Electrotehnică

Şef lucrări mg. Dan loachîm

PROIECTAREA INSTALAŢIILOR ELECTRICE INDUSTRIALE

laşi — 1 9 9 1

INSTITUTUL POLITEHNIC „ G H . ASACf jT

IASI FACULTATEA DE ELECTROTEHNICA

Şef lucrări ing. D A N I O A C H I M

PROIECTAREA INSTALAŢIILOR

ELECTRICE INDUSTRIALE

> co 13 ro o S o 5 in

CD IO CM CT> O

si «t ; 1. H C . <\ UN' V | * ţ -T A n

, 3TJ!F 1 ^ * * ' f" < li C E A V A

/ 6 J M O

• I A S I

> U M »Bf <»T«rtA

5 u t c 7 r m 9 M o

Prezenta lucrare eete destinată studenţilor facultăţii de electrotehnică, specializarea Btilisiri electric», care îmbină cunoştinţele căpătate la cursul de Proiectarea instalaţiilor elec-trice industriale cu oele de la proieotul de an. In acelaşi tiap» lucrarea poate fi utilă şi studenţilor facultăţii de electroteh-i1oiţ specializarea Aparate electrice aau studenţilor faoultăţii <!• construcţii secţia Instalaţii» care audiaaă ««.r.rl aiailar». i'italii utile vor putea găsi în lucrare şi ceilalţi «tudsnţi ai rncultăţii de electrotehnică şi în special cei de la secţiile i norgetică şi Reţele electrice, car® audiaa5 un ©urs gene*»! de utilizările energiei electrice şi întocmesc un proiect de an în domeniu.

In lucrare 8-a căutat să se dezvolte problese raoderr.e legate «ir construcţia surselor de lumină, corpurilor de iluminat elsetrio» Mni,02indu~ee astfel calea speciali ştilor ce vor lucra în do»«si«I 'i miiunătăţlrii echipamentelor şi instalaţiilor de iluminat. De «ser înmiea, s-a dezvoltat prezentarea unor probleme privind concepţia ui proiectarea instalaţiilor electrice de forţă si în special a • nlor legata de creşterea siguranţei în funcţionare şi îmbunătă-ţirii calităţii energiei electrice, concomitent cu reducerea acea-mla în instalaţiile industriale. In felul acesta es răspunde ce-rinţelor etapei actualecaracterizată de secretarul g*ners»l al partidului la Congresul a XlII-lea prin cuvintele: ®ee iajmn» ei. ucţlonăm cu toată hotărîrea pentru înfăptuirea ceriaţalcr deivol-t'irll, ale realizării unei noi calităţi a muncii §1 vierii Îatî»-i.ului popor", etapă în care "este nececar eS perfecţionăm gi să ridicăm continuu nivelul general al întregului învăţ.mint, asigu-ilml pentru toate sectoarexe cadre bine pregătite, eu înalt» cu-noştinţe profesionale, tehnice şi ştiinţifice*.

Autor ul

- II "

C u p r i n s

1. PROBLEME GENERALE ALE INSTALAŢIILOR ELECTRICE 1.1. Terminologie, definiţii, clasificări 1 1.2. Condiţii de calitate în alimentarea cu energie

electrică a consumatorilor 4 1.3. Clasificarea construcţiilor, încăperilor §1'locurilor

de muncă în care se amplasează instalaţiile electrice 8 1.4. Materiale şi aparate utilizate în instalaţiile

electrice de joasă tensiune 12 1.4.1. Conducte şi cabluri electrice 12 1.4.2. Tuburi şi ţevi de protecţie 15 1.4.3. Aparate electrice utilizate în instalaţiile electrica

cu tensiuni pînă la 1000 V inclusiv 17 1.4.4. Tablouri de distribuţie 21

2. IN5TALATI1 ELECTRICE DE ILUMINAT . 1 . Mărimi şl unităţi fotometrice 23 .1.1. Fluxul luminos 23 .1.2. Intensitatea luminoasă 26

. .1.3. Iluminarea şl legile ei 28

. .3.4. Excitanţa luminoasă 32 ,.1.5. Lumlnanţa .32 . .1.6. Cantitatea de lumină. Expunerea luminoasă 34 .?.. Măsurări fotometrice 35 .. .i. Metode de măsură fotometrice. Etaloane fotometrice .. 35 . Măsurări de fotometrie vizuală. Măsurarea intensită-

ţii luminoase 37 .. .?. M ti sur ăr i de fotometrie fizică 39 .4. Măsurarea fluxului luminos 41

.3. i'roprietăţile fotometrice ale materialelor 50

.'1.1. ueflexia luminii 50

. ..'. Transmisia luminii 51

. (.3. Absorbţia luminii 53

.4. Lurse electrice de lumină 53

.4.1, I.oţlunl de calorimetrie 53

.4.2. Lămpi electrice cu incandescenţă 56 • .3* Lămpi cu descărcări in gaze buu vapori metalici 61 . . Corpuri de Iluminat 74 . .1. C«rar.t»rlBtloll« fotometrie» ale corpurilor do

tliialH» 74

- 211 -

2.5.2. Clasificarea corpurilor de iluminat .. % 2.6. Calculul fotometric al instalaţiilor de iluminat

interior 73 2.6.1. Sisteme şi instalaţii de iluminat 73 2.6.2. Condiţii de realizare ale aicrocliaatului luminos

confortabil 3} 2.6.3. Metode de calcul al instalaţiilor de iluminat

interior ,, A - Metoda coeficienţilor de utillsara .............. 37 B -Metoda reflexiilor multiple ..................... 93 C - Metoda punct cu punct 98 D - Aprecierea prin calcul a calităţii instalaţiilor

de iluminat interior 110 2.7. Calculul fotometric al instalaţiilor de iluminat

exterior 113 2.7*1* Calculul iluminării de la proiectoare 113 ;'.7.2. Calculul instalaţiilor de iluminat public 120

3. INSTAItâTII ELECTRICE DE POSTA 1.1. Schemele reţelelor electrice de jcaeă tensiune la

consumator 126 1.1.1. Schemele reţelelor electrice de distribuţie ......... 12Î 1.2. Schemele reţelelor electrice de alimentar» .......... 128

).;'. Protecţia instalaţiilor electrice de joasă tensiune.. 133 3.2.1. Selectivitatea protecţiei 11» 3.3. Determinarea curenţilor de calcul şi de vîrf 1.3.1. Curenţii de calcul şl de vîrf pentru un circuit de

receptor sau utilaj • •• 1?3 1.3.2. Curenţii de calcul şi de vîrf pentru coloane 14C 1.4. Alegerea aparatelor de protecţie şi ecautaţi» ....... 142 1.4.1. Alegerea protecţiei circuitelor de receptor şi utila; 11? 1.1.2. Alegerea protecţiei coloanelor l-tfe

Alegerea secţiunii conductoarelor de alimentare li" ).(.. Dimensionarea posturilor de transferare Iii .6.1. Determinarea puterii cerute de coneumator 1 -1.6.2. Curbe de sarcină. Mărimi caracteristice li» ,1.6.3. Determinarea puterii trunufaremto&relGjr din postul

de transformare l^3

4. XKSTALA.TII ELiCTuICi UiXlAU 4.1 Instalaţii pentru compensarea puta/ll ren-tivre

- I? -

4.1.1. Factorul de putere în regim deformant şi permanent sinusoidal 166

4.1.2. Cauzele şi efectele unui factor de putere Bcăzut ... 169 4.1.3. Mijloace şi metode de ameliorare a factorului de

putere 176 4.2. Instalaţii pentru reducerea regimului deformant .... 186 4.2.1. Probleme generale 186 4.2.2. Mijloace de reducere a regimului deformant 188 4.3. Instalaţii de protecţie împotriva electrocutărilor.. 192 4.3.1. Protecţia împotriva electrocutărilor prin instalaţii

de legare la pămînt 192 4.3.2. Protecţia împotriva electrocutărilor prin instalaţii

de legare la nul . 195 4.3.3. Prize de pămînt .. 198 4.3.4. Dimensionarea instalaţiilor de protecţie împotriva

accidentelor prin electrocutare 203 4.3«5. Protecţia împotriva electrocutărilor prin deconecta-

rea automată a sectorului defect 205

5. BILANŢUL ELECTHOEÎTERGETIC .1. Probleme generale 212

ş.2. Elaborarea bilanţului electroenergetic 217 '3.2.1. Determinarea componentelor utile şi de pierderi de

energie electrică din conturul unui bilanţ electro-energetic 219

L..J.2. Analiza bilanţurilor electroenergetioe reale ....... 223 Bibliografia 230

1. PROBLEME GENERALE ALE INSTAUTIILOR K1SCTKICE

1.1. Terminologie, definiţii. clnslfic&ri Instalaţia electrica este un ansamblu da echipasem» «ltctri-

ce interconectate într-un apajiu dat, car» foraeasă an tot unitar §i au un scop funcţional bine definit.

Echipamentul electric este constituit din totalitatea diapo-zitivelor necesare producerii, transformării, distribuţia!, trans-portului sau utilizării energiei electrice.

Dispozitivele de utilizare capabile sft convertească energic

electrică în alte forme utile de energie poartă numele de recep-

toare electrice §i acestea se împart în:' - receptoare de iluminat constituite din sursele d* luaină,

inclusiv corpurile de iluminat aferente acestora;

- receptoare de forţă care, dupfi principiul de funcţionare, pot fi: electromecanice (motoare electrice, electroaagneţi) , i-lectrochimice (băi de electroliză, de acoperiri galvanice}, elec-trotermice (cuptoare electrice, agregat» de sudare) etc.

Consumatorul de energie electrică este constituit din tota-litatea receptoarelor electrice existente într-un contur dat.

Clasificarea instalaţiilor electrice se poate fac» din nai multe puncte de vedere gi anume:

a - după rolul funcţional deosebi» instalaţii electrice de: producere (centrale, grupuri electrogene), transport (linii elec-trice), utilizare (instalaţii de lumină gi forţă) • energiei elec-trice, precum §i instalaţii auxiliar» (de coapeasare » energiei fictive, de reducere a regimului deformant etc.)ţ b - după poziţia în raport cu fluxul energetic In var» slnt

i in-1 ue» deosebim: - instalaţii de curenţi tari (le corespund circuitele prieere

«iau d» forţă) ce conţin elementele priaare ele prcsducew» , traa*-pont gi utilitar» a energiei electric»;

- instalaţii de curenţi alabi (le corespund circuite!® secue-snu d» comandă) c» nu sînt inclus» în circuitul fluxului

unrg»tic principal dar participa la rea'lisarea, în condiţti opti-

» e , a procesului considerat (este ca*ul instalaţiilor 1JK, de

t l u n incendii , telecomunicaţii e t e . ) ;

I rv «

•o v

ti O

s o

«4 O M «4 e E

b c

t> • r t •o. ti O

• •#» ' 0! V i i-( • 13) 01 O. i-H 'H

•H O -UI •H O tl ri a) O «J « H 2 a •H « i- £ •H H a •I* +» « c H § <9 p •w . s rH i e <0

• r t • CM ti t> g •o 1 ţ> o •o tl •H • r t a tl •H a « c o fl d M • r t

& • O a a <0 a <0 3 a» O •o H « a N a H tl o o > O -H • r t tl a ® «a ia a fi a 3 •rl 3 W •a

1 •T i o i-l •o •W

I *> t< ti as a) a o 8 J? t. H ** o C ® n si a « •H Si 9 <D i-l B 3 3 S CV 5) as ,-t <-> a -r* ® H C

3 H tl Ol T3

tt O a e § e

ia xs • & i*H tl UI C (-> O C O § „ « o

a « fl a «

a a» C

i i, O V* e c s

8 *»

ti

tl t*j 4) t, O .,H C -H tl ^ a r-i 3 a 5 -J ti o c C rJ

e 3 c O -rt o -o t. n. ® o - H tl ti (B O ti tl îi " C 41 tl tl tl c -H O t, o <H e o

• ti a o 0 S 1

»»

«o tl tl 2 ^ e • « -ii XS ri & 3

O a a c c E H «•> t> -h

O 3 ••-l M ti O c « c r-i o G O

- o c a

- 4 -punctului de delimitare care, fisic, reprezintă locul de montare al contorului de energie electrică. Punctele de delimitare aint distincte dacă, prin fiecare din ele se poate asigura puterea ce-ruta de consumator tn caz de dispariţie a tensiunii în celălalt punct. '

In figura 1.1 se prezintă schematic structura unui sistem electroenergetic.

L i n i e de interconectare:

P ZZOkv Nod

IEA /î'»ie * \

L E A HOkV

ItOtV zono consum

linie de distriU/tre

LEA

Bore de. ( K & r / S " 3 ^ a l i m e n t a r e y W .

î Bore l / t e ţ e o I j c Y k e ţ e p de \ Bore de

Racord de ' w a / t o tensiune.

• f r d e r i

PA

T^sfeo 0/3-\ J r - ! b t / i f x r a r e

j o r

o/isnentcrre.

Racord de \ medie

{•ensiurte

branşament de jdostf Bore t e o j / a n e . consuma n a r e

Figura 1.1 LEA - linie electrică aeriană; LEC - linie electrică în cablu; ST - staţie de transformare; SI - staţie de injec-ţie; PA - punct de Elimentare; SRA - staţie de record Mdţnc; PT - post de transformare; PD - punct delimitare.

1.2. Condiţii de calitate în alimentarea cu energie electrica a conaumalorilor

Pentru buna funcţionare a receptoarelor, alimentarea cu nr.fpxe electrica trebuie să îndeplinească o serie de condiţii

reieritoure la tensiune, frecvenţă, putere gi continuitate. ^Tensiunea de a) noentare a receptoarelor trebuie să fie epa-cu noreimlC «r .-iaţiile poaibile sb se Încadrai, !„

- 5 -

limitei»; - 5% pentru receptoare de iluminat gi - pentru ceIvisite

receptoare, cînd alimentarea «e fiice din reţeaua furniserv.lui; - 5* (max - a®) pentru receptoare de iluminat ji î Ic» pen-

tru cel mai Îndepărtat receptor de forţă, cînd alimentar®»» ae fa-ce din poet de transformare propriu. Excepţie f»nc receptoarele d» Iluminat îndepărtate reu alimentate le tensiune redusă ţ * » - 10%), precum şi cele de forţă pe durata pornirii (^tyt * -12») iiură nu sînt restricţii din partea furnizorului utilaj.

Variaţiile tensiunii de alimentar» - 3< 5 sau rapide - au ii»»erae cauze (subdimenoionarea reţelelor :' tribuţi», auprasar-• ini dejâuratft, scurtcircuite, gocuri de sarcină, conect&ri-deconec-'Kri de receptoare) gi conduc 1® efecte nodorit®, dintre care ci-tăm:

- reducerea duratei de viaţă a surselor de luaiaă gi funcţie-•i><rea la suprasarcină a receptoarelor d» foapţS (apar armonici de urin superior cauzate de saturarea circuitelor magnetice) în catul •npraToltării instalaţiei;

diminuareâ fluxului luminos, supraîncălsireajmotoarel ar «îec-iiloe ce sînt încărcate la sarcină nominală, funcţionarea la para-metrii inferiori (cazul receptoarelor termice) sau neJ'uncţionsrea ».|iiuiitelor electrice (electromagneţi, electroventile) cînd tenai-nn«n de alimentare este ault sub cea nominală.

Forma undei de tensiune influenţează atît funcţionarea recep-t"«relor de curent continuu (alimentate de le reuresoare ecaandtn-••) cît §i a celor de curent alternativ, ce funcţionesuă în regia ii»ri>rmant (apar cupluri parazite în motoare, indicaţii eronate " «paratelor de aăsură gi control). Cauzele dia torsionării undei •1* tensiune sinusoidale se găsesc la consumator, aai prsei» în •«cuptoarele acestuia. Astfel, bobinele eu aie* feroaagnetic, •uptoarele cu arc, mutatoarele, lăapile fluorescente îa nuseâr aare •lut surse de armonici de tensiune gi curent, iar bobinele şi eoA-riensatoarele sînt amplificatoare de araonici de tensiune, respec-ţi» curent. Pentru a evita propagarea acelor distorsiuni în »t$~ imnul electroenerfetic sejrecoaandă utilizarea filtrelor de araonici. iurnirea în evidenţă a dietorsionării undei de tensiune ae face ca ajutorul factorului de distorsiune, ce rezultă în uraa aaaîisei «raonice a formei dejîindă analizate.

funcţionarea instalaţiilor electrice în regia dezechilibrat

<le tensiuni gi curenţi conduce la apariţia componenteiar inverse

gi hoaopolare ce cauzeasă cuplur. de frtnare gi , i a p l i c n , tncălairi

- f e -

ţi vibraţii ale motoarelor defcurent alternativ. ^Menţinerea constantă a frecvenţei tensiunii de alimentare

este o problemă la nivel de sistem energetic naţional şi depinde de rezerva de putere a sistemului, precum şi de operativitatea dispeceratului. Dacă nu există rezervă de putere, pentru menţine-rea constantă e frecvenţei se recurge la deconectarea, pe o peri-oadă limitată, a consumatorilor mai puţin importanţi (sacrifica-rea distribuitorilor).

Abaterile maxime admise ale frecvenţei aint de - 0,5 Hz. ^Puterea necesară sau cerută este o condiţie globală a consu-

matorilor şi unul din criteriile esenţiale ale proiectării. In * funcţie de valoarea puterii maxime absorbite în punctul de racord, normativele In vigoaxs stabilesc patru clase de consumatori, indi-cate în tabelul 1.1, cu observaţia că pentru puteri de maximum 50 kV/ alimentarea ac face direct din reţeaua furnizorului.

alimentarea consumatorului din aceste clase se face, de regu-lii, de le o singură sursă la nivelele de tensiune recomandate. Fac excepţie centralele proprii (destinate producerii combinate a ener-giei electrice şi termice) şi sursele de intervenţie cu o putere instalată de pînă la 1 ÎSW inclusiv.

Tabelul 1.1 -|ciasa Sarcina Treapta de Posibil-ităţi de alimentare a

maximă de tensiune mi- consumatorului durat5, MV A nimă în punc- Direct de prin transformator

tul de racord, la tensi- de: KV une a de,

KV A

! peste 5C 400 (la pes-

te 250 MVA) - 400/110

220 220 220/110(6,10,20) 110 (bine 110 110/6,10,20 justificat)

B 7.5...50 110 110 110/6,10,20 r 2,5...7,5 20 (bine

justificat) 20 20/6(0 ,4)

110 110 110/6,10.20 D eub 2,5 20 20 20/0,4

10 10 1C/0.4 6 6 6/0.4 •

In general, racordarea consumatorului la siatea faci prin-tr-o singură linie dar, în funcţie de sarcina aaxiaă de durata şi de condiţiile de continuitate cerute (grad de siguranţă în exploa-tare), ae pot realiza următoarele niveluri de siguranţă;

- nivelul 1 - prin două căi de alimentare independente dimensi-onate fiecare 1® puterea necesară consumatorului gi prin două punc-te distincte de racord. La avarierea unei cfti •« prevede comutarea automată a consumatorului pe cealaltă caleţ

- nivelul 2 - prin două căi ds al ia»atare sare nu •Im,, în «od obligatoriu, independente gi, de regulă, prinir-un singur punct de mcord„ Realimentarea în caz de avarie •« fa <oai după identifi-carea defectului şi efectuarea unor Manevre atnuiala ds izolare a «cestuia;.

- nivelul 3 - printr-o singură cale da elia»nt»re« Ia eas de • •arie realimentarea se face numai după repararea m u îalaeuir®» «•lementelur defecte.

Continuitatea în alimentarea cu «nargie electrică A eonauaa-(urilor este cea mai importantă condiţie calitativă gi în funcţie ii« natura efectelor produse îa întrerupere» alimentării recepto»-relor se încadrează în următoarele categorii;

categoria 0 (specială),1a care întreruperea aliaent&rii poate •«uza explozii, incendii, distrugeri. de utilajo sau pierderi de • i^li omeneşti. Alimentarea se face de la sura® de intervenţie seu l»rln căi de alimentare independente;

- categoria I,la care întreruperea alimentării determini d*$*e-r ioiea proceselor tehnologice în flux continuu, necesitînd perioa-ii» lungi pentru reluarea activităţii la parametrii cantitativi gi • nil tativi existenţi în momentul întreruperii ; rebuturi importante de; materii prime, materiale auxiliare, scule tehnologice, seaifa-tn Icate.pierderi materiale importante prin n«realizare» producjiea planificate şi imposibilitatea recuperării acestei»; repercursiuni ••upra altor unităţi importante; dezorganizarea vieţii sociale îa '•"tr-nle urbane. Alimentarea se face prin doua căi de alimentare racordate în puncte'de delimitare distincte.

categoria II, la care întreruperea alisentarii deteraiaă ne-'•«lizări de producţie, numai pe durate întreruperii, ce pot fi re-cuperate. Aici sejinclud aajoritBtea receptoarelor dift iixius'.ri» • <>ii«tructo«re de aagini, inciuatri» lemnului gi alte secţii pr«lu-i'(Htoare. Alineritere» ee face printr-o singuri e»le, o a ăoua Bece-•iţind o justific» m tehnico econoaică bine argumentat».

categoria I I I , include receptoarele ce nu •• îru»dre«*A ta

- 8 -categoriile precedente gi anume: instalaţii auxiliare; corpuri ad-ministrative şi de proiectare; diverse laboratoare; eecţii auxili-are; ateliere de pregătire, modelare, mecanice etc. Alimentarea ee

face printr-o singură cale de alimentare. La stabilirea categoriilor de receptoare trebuie să se aibă

In vedere: cerinţele de continuitate în alimentarea cu energie e-lectrieă; cerinţe' speciale în ceea ce priveşte calitatea tensiunii şi frecvenţei; indicatorii valorici ai daunelor provocate de în-treruperea în alimentarea cu energie electrică. Referitor la în-treruperile în alimentarea cu energie electrică, acestea pot fi: simple datorate indisponibilităţii accidentale sau programate a unei singure căi da alimentare; duble sau multiple, care afectea-ză simultan două sau mai multe căi de alimentare, rezultatul fiind o întrerupere parţială sau totală a alimentării cu energie electri-că.

Grosul de satisfacere a alimentării (GSA) consumatorului în punctul de delimitare se defineşte ca raportul dintre durata posi-bilă de alimentare şi durata (Tc) de alimentare cerută:

T - T GSA = 100 [%] (1.1)

Tc în care T n este durata probabilă de nealimentare în perioada ceru-tă.

Racordarea consumatorului la reţeaua furnizorului ee face du-scheme diverse, a căror structură depinde de puterea cerută şi

nivelul tensiunii sub care aceosta este vehiculată. In principiu, oe urmăreşte ca între staţia principală de transformare şi tensi-,;nea de utilizare, să avem un număr minim de trept^de[tensiune.. In iceeaşi ordine de idei, pentru consumatorii de clasă A sau B se re-comandă racordul adînc.

Tn tabelul 1.2 ee indică, sintetic, posibilităţile de racor-.are ale diverselor tipuri de consumatori la reţeaua furnizorului.

1.5. Clasificarea construcţiilor, încăperilor gi locurilor d« muncS în care se amplasează instalaţiile electrice

Criteriile ce stau la baza clasificării încăperilor gi locu-~ rilor de muncă undejurmeeză a oe proiecta, executa gi utiliza ina-talaţii electrice, aînt următoarele-,

^ ci in punct de vedere ni pari colului da indendiu:

- categoria A, ruprind căpari gi aecţii unda aa pralucraasl,

- 17 -

Tabalol;.? Tipul

r oneumatorului

Tensiunea

da racor-

dare

Simtamul

da racor-

dare

Taaa .da diatrib .

tn incin-

tă

Staţia

primiră

1-unct de aelimita-

Naindustrial

sau industri-

al cu putara

instalaţi ra-

fluaă

joasă 0 , 4 k7

brangm-mant

joasă firidă

contor

industriali

i < 2,5 MVA

media

6 ; 1 0 ; 2 0

kV

racord ioaaiS ST înainta industriali

i < 2,5 MVA

media

6 ; 1 0 ; 2 0

kV

racord

ma-li* Înainta

SP

Industriali

r ?2,5 KVA

înalta 110 kt

racord m*di« ST; PA Înainta

SP

Industriali

r ?2,5 KVA

înalta 110 kt

racord

înalt» SP Înainta

SP

PT - post transformare; ST - etajie transformare; p* - punct alimentare, SP - staţie primiră.

ipuleazfi, sau depozitează: substanţe • căror «prinde** mau

plosie poate să aibă loc tn urma acţiunii apai sau oxigenului die

, lichide eu temperatura da inflamabili ta ta a vaporilor p i n i

in «28 PC; gaza gi vapori cu limită inferioară da axplosio pînl

la ir», cînd aînt în cantit&ţi cam pot fcraus^» aerai amestecuri

• • p loz ib i le ;

- categoria B , cuprindă încăperi gi eecţii unde «a prclucrma-

• a , nunipulează aau depozitează: lichida cu tamparatură de infla-

••ii iiitate a vaporilor cuprinsă întră +28 . . .+12o®C; gaza sa» »m»

h»ri cu limita inferioară da explozia mai mar* da 10* cînd atat

in «antităţi care pot forma cu aarul amaatacuri exploziva? »a

în stare de suspensia f ibra , praf sau pul bar i combustibila

In <nntităţi ca pot forma cu aarul amestecuri combustibila;

- categoria C, cuprindă lncăpari gi eecţii unda aa prelucraaiâ ,

•rmi|iui«ază aau depozitează: substanţa gi material* combustibil*

ani ide, lichida cu tamparatura de inflamabilitata a w«porilor da

pasta i?o°C; există aparataj alactric cu pasta 6 0 kg ulmi pa uni-

lata;

categoria D, cuprindă încăperi gi iecţii unda »* prelucraaaă,

mantpulaasA aau dapocitaazt: substanţa gi amtariala incambustibi-

la In atara f iarbinta , topită aau incandaacantA, earacterisate

( H, „ ^ I M I H .*•» |

- 10 -

prin degajări de căldură radiantă, flăcări sau scintei; se ard in calitate de combustibili substanţe solide, lichide sau gazoase; se montează aparataj electric ce conţine pînă la 60 kg ulei pe unita-te;

- categoria E, cuprinde încăperi §i secţii unde se prelucrează, manipulează sau depozitează: substanţe sau materiale incombustibi-le în stare rece sau materiale combustibile cu umiditate ridicată, a căror aprindere este exclusăţ

^ din punct de vedere al pericolului de explozie-încăperile de categorie A, B, C - unde există medii gi tehnologii cu pericol de explozie - se împart în:

- categoria EI - amestecul exploziv de gaze sau vapori există' permanent, periodic sau intermitent, în condiţii normale de func-ţionare;

- categoria Ela - amestecul exploziv de gaze sau vapori apare accidental «au în caz de avarie, întrucît în regim normal de func-ţionare aceste substanţe sînt manipulate, prelucrate sau folosite în vase etanşe sau circuite închise;

- categoria Elb - "include medii similare cu Ela, dar gazele sau vaporii inflamabili au limita inferioară de explozie ridicată (pes-te 15%) şi un miros puternic la concentraţiile maxim admise de nor-mele sanitare în vigoare. Oazele şi lichidele inflamabile sînt în. cantităţi mici, nu pot crea concentraţii explozive generale, iar lucrul cu ele se face în nişa ventilate sau sub hote cu absorbţie;

- categoria EII - praf combustibil în suspensie - permanent, periodic sau internitent - în condiţii normale de funcţionare gi în cantităţi ce pot forma amestecuri explozive sau incendiare;

- categoria E H a - praf combustibil depozitat pe echipamentul electric ce împiedică răcirea naturală a acestuia şi prezintă pe-ricol de aprindere;

- categoria EIII - fibre sau scame uşor inflamabile în suspen-sie, dar în cantităţi ce nu por forma amestecuri explozive;

- categoria ElIIa - include mediile în care se depozitează sau manipulează fibre sau scame u§or inflamabile;

^ d i n punct de vedere al caracteristicilor mediului - categoria Ho - încăperi uscate, cu umiditatea serului sub 75%; - categoria tjl - încăperi umede cu intermitenţă (ceaţă sau con-

densaţii pe pereţi pe perioade scurte), unde umiditatea aerului nu depăşeşte timp îndelungat 75%;

- categoria U2 - încăperi umede, cu umiditatea aerului cuprinsă între 75...95%, însă pereţii nu sînt îmbibaţi cu apă, deşi apare

- 11 -

ceaţă şi condens sub formă de picături; - categoria U3 - încăperi unde, cu umiditatea aerului peste

95%, există ceaţă şi vapori de apă, picături mari de apă pe pere-ţii ce sînt îmbibaţi cu apă;

- categoria PI - încăperi sau zone din încăperi cu degajări sau pătrunderi de praf incombustibil ce se depune pe elementele instalaţiilor electrice în cantităţi mari, periclitînd buna lor funcţionare;'

- categorie PC - încăperi sau zone din încăperi în care exista praf, scame sau fibre combustibile a căror suspensii în aer, în mod normal, sînt insuficiente pentru a forme amestecuri explozi-ve sau incendiare;

- categoria K - încăperi cu mediu coroziv produs de vapori, gaze, lichide, praf etc., cu acţiune distructivă asupra materia-lelor utilizate la executarea instalaţiilor electrice;

- categoria T - încăperi sau zone din încăperi cu temperatui'a permanent peste + 35°C sau cu depăşiri frecvente de + 4 0°C;

- categoria CE - încăperi bune conductoare de electricitate la care pereţii, pardoseala, obiectele din interior sînt bune conductoare de electricitate, prin natura lor sau datorită ele-mentelor exterioare;

- categoria EE - încăperi speciale, pentru echipamente eiectri <•«, accesibile numai persoanelor calificate care au în sarcină exploatarea acestor echipamente;

- încăperi, locuri, sau spaţii cu pericol de deteriorare me-canică - zone în care instalaţia electrică este supusă pericolu-lui de degradare datorită loviturilor;

- spaţii expuse la intemperii (ploaie, fer, zăpadă, ghiaţă, rînt, soare etc.);

- zona litoralului - fîşie cu o lăţime de circa 3 km, de-a lungul ţărmului mării;

O din punct de vedere al pericolului de electrocutare - categoria CEa - încăperi sau locuri de muncă foarte pericu-

loase, unde: umiditatea aerului depăşeşte 97%, temperatura la ter mometrul uscat este de peste +35°C, masele metalice" în legătură cu pfimîntul ocupă peste 6C% din suprafaţa zonei de manipulare, mediul este coroziv;

- categoria CEb - încăperi sau locuri de muncă periculoase, In care: pardoseala eate bună conducătoare de electricitate (be-ton, pBmînt, pardoseală umezită etc.); masele metalice în legă-tură cu pfimîntul ocupă pînă la 60% din suprafaţa zonei de manipu-

lare; umiditatea gi temperatura aerului sînt respectiv de 75... ...97% şi +25.••50°C; există degejări de praf bun conducător de electricitate (pilituri §i «oxizi metalici etc.); gazele gi lichi-dele din încăpere scad rezistenţa electrică a corpului omenesc;

- categoria CEc - încăperi sau locuri de muncă ce nu îndepli-nesc condiţiile specificate la categoriile CEa, CEb şi la care: umiditatea relativă şi temperatura aerului sînt, respectiv, sub 75% şi +15...30°C; pardoseala este izolatoare din punct de vede-re electric (lemn, PVC, linoleum, bachelită sau aceste materiale acoperă, fără rosturi, întreaga pardoseală care poate fi din be-ton, metal etc., în ultimul caz materialul electroizolant aderă prin lipire la pardoseala încăperii);

Qjjăin punct de vedere al numărului de persoane - încăperi aglomerate - se pot găsi simultan minimum 50 de per-

soane, fiecăreia revenindu-i maximum 4 mp de pardoseală; - încăperi neaglomerate - nu intră în categorie celor aglome-

rate . Trebuie de precizat că una şi aceeaşi încăpere poate aparţi-

ne la mai multe categorii motiv pentru care, le proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice , trebuie aă se aibă în vedere toate condiţiile în care va lucra echipamentul ales.

1»4. Materiale şi. aparate utilizate în instalaţiile electrice de joasă tensiune

1.4.1. Conducţe_ş_i cabluri, electrice Alimentarea şi distribuţia energiei electrice la consumator

se face prin intermediul conductelor §i cablurilor, a căror con-ductoare sînt din cupru, aluminiu, oţel-aluminiu sau oţel, de sec-ţiune transversală circulară sau profilată, realizată din unul sau mai multe fire.

Cuprul, fiind, un materiei deficitar, se recooendă numai pentru: - încăperi şi spaţii exterioare cu medii corosive, unde stabi-

litatea chimică a aluminiului sau oţelului sînt necorespunzătoare; - circuitele care alimentează receptoare de categorie 0 sau I,

2 dacă secţiunea conductoerelor de aluminiu rezultă sub 10 mm ; - circuite care alimentează receptoare de categoria C sau I,

? dacă secţiunea conductoarelor de aluminiu rezultă eub 10 mm ;

- circuite care alimentează receptoare amplasate în medii cu pericol de explozie;

- instalaţii de pe utilaje mobile sau supuse la şocuri şi vi-braţii permanente;

- 13 -- instalaţii de protecţie prin legare la pămînt sau la nul; - clădiri cu săli aglomerate, spitale, clinici, edificii care

reprezintă sau adăpostesc valori de importanţă naţională, clădiri din zona litoralului;

- alimentarea receptoarelor vitale (ascensoare, pompe indendiu); - circuite de: comandă, AMC, protecţie, semnalizare care deser-

vesc receptoare sau instalaţii importante.Se exceptează circuite-le de alimentare cu curent operativ a tablourilor dţ^omandă (dacă secţiunea conductoarelor de aluminiu rezultă mai mare de 10 ma') sau a unor receptoare electrice (vane, ventile, clapete) prevăzu-te cu comandă locală şi care nu fac parte din sistemul de automa-tizare, e instalaţiei respective, situaţii în care se vor utiliza conducte sau cabluri de aluminiu.

Clasificarea materialelor conductoare se poate face după diver-se criterii (material conductor, tip izolaţie, tensiune maximă de lucru, domeniul de utilizare), cel mai uzitat fiind acela care are în vedere tipul constructiv şi conform acestuia deosebim: conducte neizolate şi cabluri pentru transportul energiei electrice; conduc-te izolate şi cabluri pentru instalaţiile electrice; cabluri pen-tru circuite secundare (semnalizare, comandă, control); conducte cu destinaţie specială, conducte pentru autovehicule.

Conductele neizolate se utilizează sub formă de funii la trans-portul energiei electrice şi sub formă de bare la: liniile de con-tact ale maşinilor de ridicat şi transportat: tablouri electrice, baterii de condensatoare, reţelele scurte ale cuptoarelor electri-ce, în încăperi în csre izolaţia conductelor poate fi degradată rapid datorită mediului corosiv sau temperaturii ridicate.

Barele se pot monta în execuţie deschisă (neprotejate, dar amplasate la înălţimi inaccesibile), protejată (se introduc în canale din tablă, fontă, PVC), sau capsulată şi acest sistem de alimentare permite; industrializarea lucrărilor de montaj, creşte-rea fiabilităţii instalaţiei, elasticitatea reţelei de distribu-ţie, montarea corpurilor de iluminat pe tronsoanele sistemului. Distribuţia cu bare nu -sa poate utiliza în încăperi cu pericol de explozie, în hale cu degajări masive de praf sau vapori corosivi sau în care umiditatea relativă depăşeşte 80%.

Conductele izolate pentru instalaţii fixe sau mobile sînt constituite din unul sau mai multe conductoare neizolate (răsucite între ele), ansamblul fiind prevăzut cu izolaţie individuală, cu sau fără înveliş de protecţie. Materialul conductor este cuprul aau aluminiul cu diferite grad» de tărie, izolaţia fiind din

cauciuc {natural, tmtilic, siliconic), policlorură de vini1 (PVC) sau hîrtie uleiată. învelişul protector se realizează din împleti-tură de fire textile (bumbac) impregnată sau nu,din PVC. In cazul conductelor cu izolaţie din PVC rezistentă la intemperii, în masa acesteia se înglobrează aditivi speciali care măresc durata de via* ţă a izolaţiei prin diminuarea efectelor distructive ale radiaţiei solare ultraviolete sau a variaţiilor de temperatură.

Conductele izolate pentru instalaţiile mobile şi cordoanele electrice au conductoarele din cupru multifilar, cu izolaţie şi manta din PVC sau cauciuc.

Conductele electrice izolate sei^eec la alimentarea unei ga-me largi de receptoare casnice sau industriale şi pentru a fi fe-rite de eventualele deteriorări mecanice, atunci cînd acestea exis* tă, se ironteazfi 5;n tuburi de protecţie.

Cablurilejelectrice de joasă tensiune sînt constituite din unul sau mai multe conductoare (rigide sau flexibile) izolate, cuprin-se într-o manta etanşă peste care se aplică unul sau mai multe învelişuri protectoare. Izolaţia conductoarelor este din cauciuc, hîrtie impregnată sau F/C, iar mantaua din plumb sau material plas-tic. Peste manta, în cazul cablurilor armate, se prevede un înve-liş rezistent la acţiuni mecanice din bandă de oţel sau sîrmă (rotundă, plată) în unul sau două straturi, acoperite sau nu cu învelişuri protectoare din iută impregnată cu bitum, sisol sau PVC. . .j

Cablurile de energie se realizează din 1...4 conductoare de 2 secţiune circulară (pînă la 16 mm ) sau sector circular (la peste

2 16 mm ), plin sau toronat (se răsucesc mai multe conductoare pen-tru aceeaşi cale de curent) şi prezintă următoarele caracteristici electrice principale:

- tensiunea nominală definită ca valoarea eficace a tensiu-nii între faze în curent alternativ sau între conductoarele de lu-cru în curent continuu;

- tensiunea de exploatare este tensiunea maximă ce poate apa-re în condiţii normale de exploatare;

- tensiunea între fază şi păiiînt - valoarea maximă a tensiu-nii pentru care s-a prevăzut izolaţia între conductoarele active şi mantaua metalică a cablului;

- temperaturajde lucru a unui cablu sote suma dintre tempera-tura mediului ambiant şi temperatura dntoratfi uurcinii, prin efect Joule - Lenz;

- 15 -

- temperatura maximă admisibilă de lucru este temperatura ma-cină admisă în conductoarele cablului In regim de durată gi In > undiţiile impuse de fabrică;

- încărcarea maximă admisibilă de durată (I8(j) la o temperatu-i-n dată a mediului ambiant, este sarcina maximă în amperi pe ca-it o poate transporta un conductor al cablului fără a depăşi tem-i,oratura meximă admisibilă de lucru;

- sarcina tip IFE (întreprinderea furnizoare de energie) pentru • «iblurile pozate în pămînt corespunde unei funcţionări de mafcimum l(i ore/zi cu intensitatea maximă admisă în condiţiile de pozare g1 minimum 10 ore/zi cu 6C5& din intensitatea maximă admisă. Inten-«Ităţile maxime ale curenţilor In regim permanent pentru cabluri-if pozate în pămînt sînt egale cu 75% din sarcina tip IFE.

Cablurile pentru circuite secundare se execută cu un număr mnro de conductoare de cuprU (2...61) cu secţiunea de 0,75... o ,..6 mm , izolaţia fiind din hîrtie sau PVC, iar mantaua din plumb anu mase plastice. Se prevăd cu învelişuri protectoare la şocuri •«cunice şi acţiunea chimică a mediului.

In interiorul clădirilor cablurile se montează în aer pe pe-11' 11, sub planşee, în subsoluri tehnologice, în tunele sau canale un beton, în tuburi de protecţie, în blocuri de cabluri etc. In ••leriorul clădirilor montarea se face In şanţuri săpate în pămînt, ' ii ii I ul protejîndu-se prin cărămizi, ţevi de oţel sau beton.

Normativele în vigoare recomandă utilizarea cît mai redusă i ntilurilor, iar în cazurile cînd se folosesc, izolaţia şi nan-

Imuii «fi fie din PVC. Cablurile pentru teletransmisie au un număr apreciabil de

• "iniuctoorî (6...1224 perechi) din cupru de secţiune redusă (0,5... 2 . .,.0,9 mra ) şi funcţie de destinaţie se întîlnesc sub denumirile w • iibluri telefonice, de radioficare, ceasoficare etc.

Conductele cu destinaţie specială servesc la alimentarea I unIn1sjiilor de ascensoare, navale, miniere, de prospecţiuni ge-..I uhu ii etc. şi necesită proprietăţi speciale impuse de condiţiile •purifice de funcţionare.

I.4.2. Tuburi gi ţevi de protecţie Conductele izolate folositefîn instalaţiile electrice inte-

i iniii'f ni: protejează împotriva loviturilor mecanice, prafului, iiiim/clli unu acţiunii corosive a mediului prin introducerea în (uluiri do protecţie. Acestea se confecţionează din tablă de oţel

- 16 -

sau policlorură de vinii §i se montează aparent sau îngropat, pe suporţi incombustibili gi distanţaţi faţă de sursele de căldură.

Din punct de vedere constructiv, tuburile de protecţie se împart în două mari clase gi anume:

a - tuburi cu manta rigidă în care se includ: - tub de protecţie - simbol P - realizat din bandă de oţel îm-

binată prin suprapunere, fără falţ sau sudură, acoperită la inte-rior gi exterior cu un lac anticorosiv (fig.1.2.8), Asigură numai protecţia mecanică a conductoarelor, montîndu-se aparent în încă-

- tub izolant uşor protejat - simbol IP - realizat din tablă de oţel plumbuită (1) îmbinată prin fălţuire (3), prevăzută la in-terior cu un tub din carton (2) impregnat cu bitum. Se montează îngropat în încăperi de categoria UQ, U- pe trasee neexpuse lovi-turilor mecanice. Dacă zona traversată de tub este supusă acţiuni-lor mecanice, atunci aceste se protejează cu mortar de ciment;

- tub izolant de protecţie etanş - simbol IPE - are o căptuşea-lă interioară izolantă din carton impregnat cu bitum gi înveliş exterior din bandă de oţel îmbinată longitudinal prin sudare şi acoperită cu un lac enticorosiv. Se montează aperent sau îngropat în încăperi cu pericol de incendiu sau explozie, sau în încăperi unde nu se recomandă tuburile p, 1P din cauza condiţiilor grele de mediu;

- tuburile IPî gi IPEY, din policlorură de vinii, înlocuiesc tuburile IP, IPE în încăperi fără pericol deincendiu şi explozie, e căror temperatură este cuprinsă între limitele -25...+40°Cţ

- tub de protecţie etanş lăcuit - simbol PEL - confecţionat din bandă de oţel laminată la rece, îmbinată prin sudură şi acoperită cu lac anticorosiv Îs interior şi exterior. Asigură protecţie me-canică bună §i etanşeitate ridicată, îmbinările dintre tuburi fă-cîndu-se cu mufe filetate (PEL-A) sau nefiletate (PEL-B), dar li-pite;

- ţeavade protecţie din oţel - simbol TO - se recomandă pentru protecţia conductelor sau cablurilor cere necesită tuburi de pro-

- 17 -

lecţie cu diametrul mai mare de 36 mm, în încăperi de categoria 0,,, U,, PI, PC, T; montajul poate fi aparent sau îngropat;

- ţeava de protecţie din policlorură de vinii - simbol PVC-U -•je foloseşte în aceleaşi condiţii ca şi tuburile IFî, dar pentru diemetre mai mari de 36 mm;

b - tuburile cu manta flexibilă, utilizate la protecţia conductelor pe trasee supuse vibraţiilor, prezintă următoarele v& riante constructive:

- tub izolant uşor protejat, flexibil - simbol IPF - realizat din bandă de oţel plumbuită, înfăşurată în elice gi prevăzut cu o căptuşeală izolantă din bandă de hîrtie impregnată (două înfă-şurări în elice). Dacă materialul deconstrucţie este policlorură de vinii simbolul devine IPFY. Se utilizează în încăperi de cate-goria U0, Uj pentru racordări sau trasee sinuoase, în montaj apa-rent sau îngropat, precum şi în instalaţiile de pe maşini, apara-te etc. ;

- tub izolant protejat, flexibil, cu rezistenţă mecanică - sim bol IPFR - confecţionat din două fîşii de tablă de oţel plumbuită înfăşurate în elice, prevăzut la interior cu un singur strat de hîrtie izolantă. Se utilizează în aceleaşi condiţii ca şi tubul IPF, atunci cînd este necesară o rezistenţă mecanică mărită;

- tub de protecţie flexibil cu rezistenţă mecanică - simbol PFR - are două învelişuri din bandă de oţel plumbuită, dispuse în elice, între care se dispune o bandă de hîrtie impregnată. Se uti lizează în medii umede, dar necorosive pentru învelişul metalic, pe trasee cu solicitări mecanice de pînă la 3 daN/cm .

Alegerea diametrelor tuburilor de protecţie se face în funcţie de tipul şi numărul de conducte din acelaşi tub, respectiv tipul gi secţiunea conductoarelor cablului protejat.

1.4,3. Aparate electrice utilizate în instalaţiile electrice cu tensiuni pînă la 1000 V inclusiv

Caracteristicile tehnice principale ale aparatelor electrice sînt: U , I - tensiune şi curent nominal; U. - tensiune de coman n' n 3 ' c dă (electromagnet, motor de acţionare); fc - frecvenţă de conecta re; Ir, - capacitate de rupere, respectiv închidere; tr - dura tă de rupere; I^ţ, Ijţj - curent limită termic, respectiv dinamic; I.ic1 = f(t) - caracteristica de orotocţie (funcţionare); j-rad de protecţie, =>entru definirea releelor şi declanşatoarelor se mai precizează curenţii; nominal (In), de serviciu (I ) gi reglat (I„

- 18 -

Din punct de vedere al funcţiunilor pe care le îndeplinesc în schemele de distribuţie, epsratele electrice se împart în urmă-toarele categorii:

s - aparate de conectare destins-te stabilirii gi între-ruperii circuitelor parcurse de curenţi nominali. Frecvenţa de .co-nectare este redusă şi nu asigură deconectarea receptoarelor în caz de defect. Din această clasă fac parte:

- prize §i fişe bi- sau tripolare (cu contact de protecţie) destinate conectării receptoarelor monofazata mobile sau casnice. Execuţia poate fi normală sau protejată (în carcase de bachelită sau metalice), iar montajul aparent sau îngropat;

- prize şi fişe tripolare de utilizare industrială, cu contact de protecţie, în carcase de baefaelită,metalice, aluminiu, silumin pentru montaj aparent în instalaţiile electrice trifazateinteri-oare 6au exterioare; '

- separatoare gi întrerupătoare (cu pîrghie sau manta) tripola-re de interior;

- în rerupătoare şi comutatoare pentru instalaţiile interioare de ilumraat. Se,execută într-o multitudine de variante, pentru montaj aparent sau îngropat. In cazul instalaţiilor industriale se vor folosi numai tipodimensiunile pentru montaj aparent, în carcase de bachelită sau metalice;

- întrerupătoare gi comutatoare pachet sau cu came, utilizate le comande maşinilor unelte gi la montajul pe tablourile de dis-tribuţie ;

- contactoare electromagnetice cu capacitate de rupere redusă gi frecvenţa de conectare mare utilizate la comanda motoarelor electrice;-

~ eparate de protecţie destinate protecţiei motoarelor şi reţelelor electrice împotriva „scurtcircuitelor, suprasarcinilor şi lipsei sau scăderii tensiunii de alimentare. Din această catego-rie fee parte:

Siguranţele fuzibile asigură protecţia împotriva curenţilor de scurtcircuit de valori mari. Constructiv, deosebim siguranţe : suta, mignon, normale cu filet şi cu furci, care pot fi cu capaci-tate mică de rupere* (suto, mignon), cu capcitate medie de rupere (normale cu filet utilizate în domeniul casnic gi industrial) gi cu mare capasitate de rupere (siguranţe furci utilizate numai în industrie). Din punct de vedere el timpului de acţionare, sigu-ranţele pot fi lente, rapide gi ultrarapide.

Contactoarelc cu relee tiu rolul de ii incuri protecţia circu-

- ÎS; -

I tulul la suprasarcini de durată (prin relee termice) gi la dis-pariţia sau scăderea tensiunii de alimentare (prin electromagne-t.ul de acţionare ce nu-§i mai atrage armătura dacă tensiunea de alimentare scade sub 0,7 Un).

Contactoarele cu relee ae montează £n'carcase metalice sau din mase plastice şi întrueît contactele lor nu au capacităţi -de rupers suficiente, protecţia la.'scurteireait se realizează cu si-guranţe. fuzibile înseriate cu aparatul §i montate în amonte de scesta. „

întrerupătoarele automate asigură pretacţia împotriva supra-sarcinilor,- a• curenţilor de scurtcircuit ms'lii şi a lipsei sau «ctiderii tensiunii de alimentare.

c - aparate pentru pornirea, a6toarfclor electrice - au rolul de a reduce curenţii de pornire şi funcţie de tipul construc-iiv şi principiul de funcţionare deosebim;

- comutatoare stea-triunghi manuale gi automate. Comutatoarele atea-triunghi manuale se construiesc cu contacte în aer (tip comu-tator cu came) sau ulei (tip controler) §i au schemele de princi-' iu din fig.1.5. ... ' : : .' &L :—

«î L

r

m A A

i - - X i - A $ - X -

- X f - « -

s X X 7 - - X 3 - X -L Diagrama contacte \;

a) ' Figura 1.3 «-comutator stea-triunghi cu came;

I

o - contacte f i x e mb - contacte m o A i / e

b-comutator stea-triunghi tip controler

Comutatoarele stea-triunghi automate (fig.1.4) sînt realiza-ta cu relee gi contactoare, trecerea din stea în triun#i făcîn-du-sa temporizat, în limitele 2...10 s, in raport cji regimul de pornire al motorului sau utilajului acţionat.

Autotraneformatoarele de pornire se utilizează la pornirea mut durelor asincrone cu rotorul în scurtcircuit âe puteri mari, 11 finrti.ru a limita valorile indicate pe care le iau curenţii în ao-11.rutul trecerii de la conexiunea stea le conexiunea triunghi. Se 1 r n 1 1 /.mv.1 cu două trepte, una pregătitoare şi o a doua de pornire.

- 20 -

He os ta te de pornire pentru motoare de curent continuu gi alternativ.

â - aparatele âe semnalizare, indică acustic sau optic situaţiile normale sat anormale din funcţionarea instalaţiilor

W V 9 V

«11 A N

« E t m ^ ^ c * > V r Y ^ > > } ! 1 ' i r i i—i—i ——'

e u a • c z j c b - , — di| dz| CI| czj C3j o»

f 6 u

s e 7

-3 I I 4 \ e ~9 I 1

1 r/0 •

Figura 1.4 Comutatoare stea-triunriu aui ornate: a-.wr.tru motoare cu puteri <;« 7,5.. .40 Kli; t—pe ru motof-re cu putere ae

. .16 c m .

- 21 -

nupravegheate. Astfel, releele de semnalizare sesizează apariţia pihu dispariţia mărimii controlate, care poate fi o tensiune sau un curent.

Lămpile de semnalizare se montează pe panouri §i pupitre de comandă, au forme gi vaţisnte constructive diferite şi utilizează lămpi incandescente (cu soclu normal sau baionet) alimentate la tensiunea reţelei (220 7) sau tensiune redusă (24 V).

Hupele şi sirenele de semnalizare servesc la semnalizarea •custita a diferitelor stări de avarii §i se fabrică în mai multe tipuri constructive: hupe sau claxoane, siriene , clopote.

e - aparatele de măsură §1 acc«f,»-?.iile acestora sînt: nmpermetre şi voltmetre electromagnetice; comutatoare voltmetri-re; wettmetre gi varmetre ferodinamice;•contoai*e de energie acti-vă gi reactivă; transformatoare de curent gi de tensiune.

1.4.4. Tablouri de distribuţie Tablourile de distribuţie sînt părţi componente ale instala-

ţiilor electrice ce servesc la primirea şi apoi distribuţia ener-giei electrice către diverse receptoare. In componenţa lor intră materiale electrice, care asigură funcţiile de izolare sau legă-tură electrică, precum gi aparate electrice prin intermediul că-rora se realizează operaţiile de: conectare, comandă, protecţie, măsură etc.

Din punct de-vedere constructiv tablourile de distribuţie pot fi:

- tablouri deschise, neprotejate, destinate încăperilor de categorie UQ, unde are acces numai personal autorizat^

- tablouri închise, utilizate atît în Încăperi cu destinaţie upecială, cît şi în spaţii de producţie cu medii fără agenţi co-rodivi sau pericol de explozie, a căror temperatură este de +15,.. ...20°C, iar umiditatea relativă maximă nu depăşeşte 65%. Din această categorie fac parte tablouri, pe plăci izolante închise 1n nişe, cutii, dulapuri sau pupitre; pe plăci sau cadre metalice închise în dulapuri sau nişe; tip dulap; debroşabile, alcătuite •11 n unul sau mai multe panouri modulate, organiza te" pentru sosiri i pe compartimente cu uşi rabatabile) gi pentru plecări (pe serta-re debroşabile);

- tablouri capsulate. Se obţin prin asamblarea unor cutii cep-• iilnt.e ce conţin materiale şi aparate electrice, rigidizarea an-aumblului fă< îndu-sc cu sau fără cadru de fixare. Cutiile capsu-

*lnt tipizate pe mărimi yi conţinut, confecţionîndu-se prin

- 22 -r

turnare (din fontă sau silumin), presare (din mase plastice) sau sudare (din tablă de oţel OL 38). In tipizările curente, fiecare cutie are o destinaţie unic® (bare, siguranţe, întreruptoare etc.).

Bibliografie 1. Bădulescu,N. - Linii şi staţii electrice.îndrumător ET 1967-

Bucureşti. 21 Cănescu,T.,ş.a. - Instalaţii electrice de utilizare,îndreptar,

ET 1968, Bucureşti. 3. Cănescu,T.,ş.a. - Aparate electricede joasă tensiune, îndrep-

tar, ET 1977, Bucureşti. 4. Chiriţă,Gh.,ş.a. - Cartea instalatorului electrician, ET 1970,

Bucureşti. 5. Cruc&ru,C.,§.a. - Conducte electrice, îndreptar, ET 1968,

Bucuraşti. 6. F atxăreanUjE. - Reglementări privind proiectarea, execuţia şi

exploatarea instalaţiilor electrice de utiliza-re, îndreptar, ET -1972, Bucureşti.

7. Pietrăreanu,E. - Tablouri electrice de distribuţie de joasă tensiune, ET - 1975, Bucureşti.

8. PietrăreanUjE-. - Construcţia şi exploatarea reţelelor de ca-bluri în întreprinderile industriale, ET -1973, Bucureşti..

9. Pietrăreanu,E. - Agenda electricianului, ET - 1986.Bucureşti.

- 23 -

2. INSTALATII ELECTRICE DE ILUMINAT

2.1. Mărimi şi unităţi fotometrice

2.1.1. Fluxul luminos Radiaţiile electromagnetice se datore»?; oscilaţiei particu-

lelor electrizate ele materiei gi se carac ,ează prin lungime tle undă (A -m) §i frecvenţă de oscilaţie f/ a), mărimi depen-• ifiite conform relaţiei:

„8 Â = - - unde c = 3.lOam/s - viteza luminii f în vid.

(2.1)

Dependenţa grafică a acestor radiaţii de lungimea de undă (unu frecvenţă) se numeşte spectrul radiaţiilor electromagnetice (rig.2.1.a). Radiaţiile care impresionează ochiul ae numesc radi-aţii luminoase (vizibile) gi ocupă o zonă restrînsă (380...760 nm) « niiectrului. In vecinătatea limitei superioare a spectrului vizi-M I (fig.2.1.b) sînt situate radiaţiile infreroşii (cu proprietăţi •"lorice), iar în apropierea limitei inferioare radiaţiile ultra-»i"lete (cu proprietăţi sterilizante).

ATC KX uus

io 72 10 -10 10 -a io -s «T*

o)

OS l

UL UFL

10* 1 io2- tO* io6 [m]

c . 1 • 1,1 >11 1 i i i U .III 1 • i . 1 i i i i 1 i i i i 1 A

MO 400 500 550 SOO £50 700 150 7S0(nm]

Figura 2.1 * - spectrul radiaţiilor electromagnetice; RC - radiaţii cosmice; RX - radiaţii Xj RUV - rediaţii ultraviolete; RIR - radiaţii infrarogii; UUS - unde radio ultrascurte-US - unde radio scurte; UL - unde radio lungi; UFL - unde «lectronwignetice foarte lungi; b - domeniul vizibil al spectrului electromagnetic. Hmllaţii le vizibile emise pe o singură lungime de undă se

iiuinenc radiaţii monocroma ti ce gi produc asupra ochiului senzaţiu miri uniuni te culori. :>uprnpuneren rnni multor radiaţii monocroma-llce i reoa/.« radlu^a complexii (policromutică) h cărei culoare

- 24 -

corespunde radiaţiei monocromatice în exces.. Senzaţia de culoare albă este rezultatul mixajului, în anumite proporţii, a tuturor rediaţiilor monocromati.ee din domeniul vizibil al spectrului.Con-venţional, lumina albă corespunde radiaţiei corpului negru absolut, aflat la temperatura de 5000°K.

Lumina, ca orice radiaţie,, electromagnetică, poate fi carac-terizată atît din punct de vedere energetic (pur fizic), cît şi fotometric (prin senzaţia luminoasă produsă).

Sub aspect energetic, la o sursă de radiaţii prezintă inte-res puterea radiată care, în acest caz particular, se numeşte flux energetic gi este definit de relaţia;

0• » [w] (2.2) e dt

cu: dW variaţia elementară a energiei radiante,, în intervalul de timp considerat.

proprietăţile radiante ale unei surse într-un punct al aces-teia, sînt puse în evidenţă de excitanţa energetică definită ca raportul dintre fluxul energetic emis de elementul de arie din jurul punctului considerat şi mărimea acelei arii:

Î8e = <* [W/a2]- (2-5) 0 altă mărime ce intervine în studiul radiaţiilor este den-

sitatea spectrală de flux energetic prin care se înţelege rapor-tul dintre fluxul energetic corespunzător unui interval infinit mic din jurul unei lungimi de undă şi mărimea acelui interval;

0 e X = d0 e/d A [w/m] (2.4)

Curbe de repartiţie spectrală: a - radiaţii monocromatice (spectru de linii); b - radiaţii polîcromatice (spectru de benzi); c - radiaţii complexe (spectru continuu). Dependenţa grafică f(A) permite obţinerea curbei de

repartiţie spectrală a fluxului energetic (fig.2.2) ce serveşte Ir estimarea grafo-analitică a fluxului energetic, Intrucît

(2.5) spectru continuu

- 25 -

0 e . j0eA dA , ceea ce conduce la: V = iex • aA - spectru de linii

n ^eAy A Ăy - spectru de benzi

„ -fa\,KdA --J Referitor la mărimile fotometrice aferente radiaţiilor, aces-

tea sînt obiectul de studiu al fotometriei care se ocupă cu măsu-rarea mărimilor caracteristice luminii gi fenomenelor luminoase, evaluate pe baza senzaţiilor luminoase pe care le prouuc.

Senzaţiile luminoase, în condiţii energetice egale, diferă de la o culoare la alta a spectrului şi , .ta stabilirea mărimi-lor fotometrice gi a unităţilor de mtteur& ,*espuhzătoare (în ra-port cu cele energetice) s-a adoptat, convenţional, observatorul fotometric de referinţă al Cărui ochi prezintă sensibilitatea ma-ximă la radiaţia monocromatică galben-verzuie cu lungimea de undă de 556 nm. Celelalte radiaţii ale spectrului vizibil conduc la sen-zaţii luminoase mai puţin intense.

Cu aceste precizări,' fluxul luminos 0 primit sau emis de un corp este fluxul energetic primit sau emis de acel corp evaluat după senzaţia luminoasă pe care o produce. Intrucît sensibilita-tea ochiului este dependentă de lungimea de undă a radiaţiei, s-a introdus noţiunea de eficacitate luminoasă spectrală relativă de-finită ca raportul densităţilor spectrale de flux luminos şi flux energetic pentru aceeaşi lungime de undă, adică:

0A /dk 0 e A ~ d0Q / c/A

r<z

'eA °A [wi] (2^6)

1,0

i Ofi

\ 0,6

0,2

A i !T\ i

\ 4 i

1 l 1 \

1 ( 1 i

J 1 li

1 -i - V, l/V ii

MU V uL. L j s y y

t/OO 300 SS6 600

Figura Z.'i /OO 160

Acest coeficient caracteri-zează modul în care radiaţiile emise pe diferite lungimi de un-dă impresionează ochiul, valoa-rea sa maximă este egală cu uni-tatea pentru A =556 nm

Conform relaţiei (2.6) uni-tatea de măsură a fluxului lumi-nos este wattul luminos (Wl) (ca-lificativul de "luminos" refe-rindu-se la faptul că acest flux este apreciat" după senzaţit luminoasă pe care o produce). In tehnica iluminatului ca unitate de măsură ae utilizează Jumenul (lm) definit In funcţie de uni-

tates de intensitate luminoasă (candela), unitate fundamentală în SI. -

Lumenul (lm) este fluxul luminos uniform repartizat într-un unghi solid;, de un sferod/on de către o sursă punctiformă ce are intensitatea luminoasă de o candelă, după axa unghiului solid.

Legătura dintre wattul luminos şi lumen este dată de echiva-lentul fotometrie numeric egal cu fluxul luminos produs de o radi-aţie monocromatică de 1 W, emisă pe lungimea de undă de 556 nm

1 W1 = 680 lm (2.7) Fluxurile luminoase, corespunzătoare spectrelor din fig.2.2,

avînd în vedere şi relaţia (2.5), vor fi: r4fă = Va [w/J = £80 VA teA ^A [lm]

0 = Z VAy 0eAj [wt] - £âaZ VAJ 0eÂy aAj [lm] (2.8) 0 = f \ t e A d Ă LWI] =£80 f VA 0eAo>A [lm] CU AC [3SO i 760nm]

* ' . *i , ;

2.1.2. Intensitatea luminoasă Deoarece sursele de lumină nu repartizează fluxul luminos

în mod uniform în spaţiul înconjurător, pentru a caracteriza ac-ţiunea luminoasă a sursei într-o direcţie dată s-a introdus noţi-unea de intensitate luminoasă, C f y . • * . * • ) .

Intensitatea luminoasă I a unei surse punctiforme într-o direcţie dată se defi-neşte ca raportul dintre fluxul elementar emis şi unghiul solid din jurul acelei di-recţii, ce cuprinde fluxul considerat :

I M - [cd] (2.9) dCJ

Intensitatea luminoasă este o densitate spaţială de flux lu-minos, iar relaţia (2.9) este riguros exactă numai pentru surse punctiforme. Cii toate acestea, relaţia (2.9) dă rezultate satis-făcătoare şi în cazurile reale, deoarece sursele de lumină deşi; au dimensiuni finite, acestea sînt mici în raport cu distanţele la care li se calculează efectul.

Unitatea de măsură a intensităţii luminoase, unitate funda-mentală a sistemului internaţional (SI) eate: candela (cd) ce re-prezintă intensitatea luminoasă, după direcţia normală, a unei su-prafeţe de 1/60 cm a radiatorului integral la temperatura de eo-1 idificare e platinei (2 046 , 5°K). of/of-

In cazul nurselor punctiforme neuniforme, ce emit fluxul

- 27 -

(2.11)

în unghiul solid cJ se defineşte intensitatea medie (I ), conform relaţiei'?

Ia (2.10) In tehnica iluminatului ee operează gi

cu alte valori medii ale intensităţii luminoa-se pentru a căror definire (fig.2.5) vom con-sidera o sursă de lumină punctiformă, montată vertical în centrul unei sfere de rază unita-ră, al cărei flux total ( este dat de suma fluxurilor emise In emisferele inferioară (0^, ) §i superioară ) ale sferei.

Cu aceste precizări se definesc: - intensitatea luminoasă medie sferică

- intensitatea luminoasă medie emisferică inferioară, respectiv superioară

- intensitatea luminoasă medie zonală

- intensitatea medie orizontală -media aritmetică a intensităţilor luminoase din planul ecuatorial

Repartiţia spaţială a intensităţilor luminoase este dată de suprafaţa fotometrică, ce reprezintă hodograful vectorilor inten-sitate luminoasă. Această suprafaţă delimitează corpul fotometric ce admite sau nu o axă de simetrie. Intersecţia suprafeţei foto-metrice cu un plan meridian ce conţine axa sursei de lumină se nu-meşte curbă fotometrică (curba longitudinală a intensităţilor lu-minoase), ce se trasează în coordonate polare pentru lampa con-venţională de 1000 lm.

Sursele de lumină a căror corp fotometric este un corp de revoluţie se numesc surse simetrice şi curbele fotometrice au aceeaşi formă (fig.2.6.a) indiferent de planul meridian secant. Expresia analitică a intensităţii luminoase în coordonate polare este de forma

I . = f(oC )• (2.12) CKl Sursele de lumină a căror corp fotometric nu admite o axă

de simetrie se numesc surse asimetrice (nesimetrice) şi curbele fotometrice au forme diferite pentru plane meridiane secante dis-tincte. Tn acest c«z, repartiţia spaţială a intensităţilor lumi-

I -

^m 90°

- 28 -

I = f(oC) oCy»>

noase este dată fie de familia de curbe fotometrice (fig.2.6.b) de ecuaţie;

(2.13) ji =ct.

fie de familia de curbe izocandele (fig.2.b.c) ce reprezintă locul geometric al punctelor de pe suprafaţa unei sfere concentrică sur-sei,, ce au acejţagi intensitate luminoasă. —

W K/P .. . .

2.1.3. Iluminarea şi legile ei Iluminarea măsoară densitatea de flux luminos primit de o

suprafaţă şi în acest sens, iluminarea (E) unei suprafeţe într-un punct al acesteia este raportul dintre fluxul luminos primit de elementul de arie din jurul acelui punct şi mărimea acelei supra-

E = — [lx] (2.14) dA

i<sci iluminarea este o densitate superficială de flux luminos :rimit.

TîrgtrpE 2.5 ; "" In relaţiile (2.12) şi (2.13) s-a

notat cu: oC - unghi de înălţime definit ca unghiul dintre direcţia intensităţii luminoase şi axa sursei de lumină (măsu-rarea se face în planul meridian)j y& -unghi de azimut "(unghi diedru) format între planul meridian de referinţă şi planul meridian curent (fig.2.7).

Figura 2.7

- 29

Unitatea de măsură este luxul (lx) ce reprezintă iluminarea iinei suprafeţe ce primeşte un flux de un lumen uniform repartizat pe un metru pătrat.

Dacă fluxul incident este repartizat neuniform pe suprafaţa dată, atunci se defineşte iluminarea medie a suprafeţei

Em = ţ fEdA*± E;&Aj. (2.15) A A ^A A J*1 J

relaţie ce stă la baza calculului instalaţiilor de iluminat prin metoda coeficienţilor de utilizare.

Tn relaţia precedentă, elementul de arie ^Aj este suficient de mic, dar finit, iar iluminarea sa E. este constantă. Dacă<ăA-= v 0 =A/n, unde "n" - numărul ds arii elementare ce primesc Un flux uni-form repartizat, atunci

E m = Z . El (2.16) J "

n

şi iluminare» medis a suprafeţei este egală cu media aritmetică a iluminărilor din centrele zonelor considerate.

_ _ . • • ' • Iluminarea realizată de o sursă punctiformă (M) într-un punct (P) ce aparţine unui plan (Q) orientat arbi-trar în spaţiu se determină pe baza relaţiilor (2.9) şi (2.14), după cum urmează (fig»2.8); Fp*d0_ Jec&<*Q . IcgdA' '«A dA cose

/ dA c/A c/A MPs ~ c/A •

sau

- ^ fr _ 1QC,8 COS 0 (2.17) Figura 2,8 c K ' în care: Q - unghiul dintre direcţia intensităţii luminoase ( 1 ^ ) Ş'i normala (N^) la elementul, de suprafaţă (dA) din jurul punctu-lui de calcul; ' "

!SP:= 1 - distanţa sursă-punct de calcul, numeric egală cu ra-za sferei de centru ifcţ.'

Helaţia (2.17) stă la baza calculului instalaţiilor de ilu-minat prin metoda punct cu punct (pentru surse punctiforme) şi din' examinarea ei se deduc legile iluminării;

- legea pătratelor distanţelor - iluminarea unei suprafeţe se modifică invers proporţional cu pătratul distanţei pînă la sursă, dacă unghiul de incidenţă (Q ) al intensităţii luminoase rămîne constentţ

- legea cosinusului - la distanţe egale faţă de sursă, ilumi-

minarea suprafeţei variază direct proporţional cu cosinusul unghiu-lui de incidenţă al intensităţii luminoase.

Dacă punctul de calcul aparţinţjunui plan normal pe axa sur-sei, atunci & = ac- , BS'= h = MP/cos oC - distanţa sursă - plan de calcul şi» pentru surse simetrice, relaţia (2.17) devine:

F - *<* C " S g C (2.18)

cu ajutorul, căreia se pot trasa curbele izolux spaţiale (necesare în calculele de proiectare prin metode punct.de punct) ce repre-zintă locul geometric al punctelor din spaţiu ce au aceeaşi ilu-minare .

Metodologia trasării curbelor izolux spaţiale presupune cu-noscută forme curbei fotometrice (e sursei sau corpului de ilumi-nat) şi constă în parcurgerea următoarelor etape:

- se impune valoarea "i" a iluminării curbei izolux; - se dau valori unghiului rioC" şi din curba fotometrică se de-

termină intensităţile luminoase (Iar) corespunzătoare; - se determină coordonatele carteziene "d, h" (fig.2.9) ale

punctelor ce aparţin curbei izolux., conform relaţiilor:

d- h - fqoc (2.15)

Figura ' Curbele izolux spaţiale (c) pentru un corp de iluminat cu lumină directă şi curbă fotometrică (b) dată. Precizăm cu această ocazie că metodologia prezentată este

velabilă. numei pentru surse seu corpuri de iluminat simetrice seu uşor asimetrice, a căror dimensiuni sînt neglijabile în ra-port cu distanţa la care li ac calculează efectul.

- 3 1 r

O altă aplicaţie practică a relaţiei (2.18) constă în trasa-rea curbelor izolux relative ce reprezintă locul geometric al punc-telor de egală iluminare situate într-un plan normal pe axa sursei •la distanţa de un metru faţă de aceasta (plan convenţional).

Dacă (fig.2.10) <Sr este iluminarea punctului (p) din planul convenţional (q), ce se găseşte pe aceeaşi direcţie (MP) cu punctul din planul de calcul (Q), atunci:

\3 i n

oCfi, £r = = /„ .ftFT?-

(2.20)

r(*Ao)

Figura 2.IC

cu d^ = d/h = tgcc - coordonată relativă. Pentru surse {corpuri de iluminat)

simetrice graficul funcţiei . (fig.2.11.a) are două ramuri şi anume una

descrescătoare O sau «C € [oi J/i] ] §i o a doua crescătosre [f/<ţ 6 [OH] sau oc S [Si/ii ; Jî]] . in cazul surselor (corpurilor de iluminat) asimetrice» dacă se consideră planul yOz ca- plan meri-dian de referinţă, atunci un^iiurile de înaălţime şi azimut vor fi: tg <C = d s pentru cC€ [O, Ji/42 sau ctg oC - l/d pentru

i Jî/2 ] , respectiv tg/S= a/b = a7b . ier curbele ' b/h * K

izolux relative se vor trase în coordonate polare (fig.2.11.b) ed:i

iso

m

80

ia

\ m I ifOO

I \200

o

N. 4

N \

s ti t"

* *

« ( i )

1 fi'-S 7° ] Q V

/ fa

t A

o OA 0,8 U h-

i) 9

Figura 2.11 Menţionăm cu această ocazie că pentru sursele asimetrice se

mai pot tresa (experimental) curbe izolux plane, pentru înălţimi de montare şi înclinări diferite ais sursei în raport cu planul considerat, precum şi curbele ed' = = , h/d).

Aceste» din urmă (fig.2.11.c) se obţin cu ajutorul relaţiei (2.16) ;irelucrată după cum urmează:

„ - IcC& COS^ _ Ipcfi

/>* h* V P + d*

32 -3 '

" d*

± d

h )

(2.21)

Dacă sursa de lumină (fig.2.12) are di-mensiuni finite, pentru a calcula iluminarea realizată de aceasta într-un punct ce apar-ţine suprafeţei iluminate, este necesar să se sumeze iluminările realizate în acesta de fi-ecare element de arie al sursei, adică

HFd - dIoc cos 6 => p . r dioc cose ( 2 . 2 2 ) " r

J -

MP C MP'

Figura 2.12 surse luminoase de mari dimensiuni.

relaţie ce stă la baza calculului iluminatu-lui interior prin metoda punct cu punct de la

2.1.4. iExcitanţa luminoasă este o densitate superficială de flux lum sos emis de o sursă şi prin definiţie: excitanţa lu-minoasă întit -un punct al unei suprafeţe reprezintă raportul din-tre fluxul ijminos elementar euis de elementul de arie din jurul acelui punct şi mărimea elementului de suprafaţă:

& [lx]. (2.23) dA

M

Ca §i în cazul iluminării, se poate determina o excitanţă medie a suprafeţelor ce emit fluxul în mod neuniform;

med V * [lx]. (2.24)

Bnitatea de măsură a excitanţei în sistemul internaţional este luxul.

De precizat, că noţiuaeejăe excitanţă este aplicabilă âtît suprafeţelor emisive, cît şi celor reflectante sau transmiţătoare.

2.1.5. Lumlnanţa (L) este mărimea fotometrică percepută di-rect de ochi şi se referă atît la izvoarele de lumină, cît şi la suprafeţele iluminate.

Retina fiind elementul traductor al ochiului pentru senzaţia luminoasă rezultă că prin stabilirea iluminării realizate pe a-ce»;sta vom obţine şi informaţii eu privire la luminanţă. Tn acest sens (fig.2.13), iluminaree realizată dJun element de urie (ds)

- 33 ce aparţine unei suprafeţe luminoase (S) pe elementul de aria al retinei (dSrfl) va fi:

c d<j>re _ -&d<t>p _ TZSp cffgc - r e ~' c/Sre c/Sre ( z

şi, avînd în vedere că unghiurile solide sub care se văd elemente-le de arie dS şi dSre rezultă:

sînt egale, adică: 6J= dS coase = «Sre/a<

r e dla

m (2.25)

c/s COScC unde: S - factorul de transmisie al mediului transparent al ochiu-

lui; d 0, Sp.dEp - fluxul luminos stabilit pa pupila P de arie

»p. lm:

d s r

% p 1 V

l < c u

• Y u J

P a

re

dEp = dl^ /I - iluminarea elementară realizată pe pupilă de intensitatea luminoasă (dl^. ) emisă în direcţia ochiului observatorului de elementul luminos dS, lx;

1 , a - distanţa element de arie luminoasă - pupilă, respec-tiv cristalin - retină.

— — i • — — Conform relaţiei (2.25), iluminarea retinei implicit senzaţia luminoa-să, depinde atît de facto-rii subiectivi ai observa-torului CG, Sp, a), cît şi de factorii obieetivi (oc, dl^ , dS) c« carac-terizează sursa; iar prin

Figura 2.13 T definiţie; luminanţa supra feţei unui izvor de lumină sau a unei suprafeţe iluminate, într-u punct şi într-o direcţie dată ce formează cu normala la suprafaţă în punctul considerat un unghi oc , este dată de raportul dintre intensitatea luminoasă în direcţia considerată (dl^. ) şi aria proiecţiei ortogonale (dS cosec) a elementului de suprafaţă (dS) din jurul acelui punct pe un plan normal la acea direcţie

' LCC* ^ W •• (2'26) (fSCOSaC

luminanţa putîndu-se modifica atît de-a lungul suprafeţei luminoa se, cît §i după direcţia de observare.

Unitatea de măsură a luminanţei în sistemul internaţional este nitul (nt) definit ca luminanţa uniformă a unsi suprafeţe plone de un metru pătrHt a cărei intensitate luminoasă după

- 34 -

direcţia normală este de o candelă. Referitor le expresie (2.26), aceasta poete fi pus8 şi sub

alte forme, dacă se au în vedere relaţiile (2.9) şi (2.14);

L ' /<C d£ [nt] ' (2.27) ~ dcod Scos<c ~ dai

In cazul corpurilor de luminanţă constantă în toate direcţiile (L^=L), numite §i corpuri perfect difuzante; rezultă:

drK =ldScosoc -> I<x = l j s ds cos<c = IS cofoc Dacă °C=0 => dl =dIm«=LdS , ceea ce conduce la «c = o m a x

d IeC=âImsx coc<xr . (2.28) relaţie ce arată că în acest caz particular intensitatea luminoa-să are o distribuţie spaţială cosinusoidală, respectînd legea lui Lambert.

Sursele de lumină reale au proprietăţi mai mult sau mai puţin apropiate de sursele perfect difuzante dar luarea în considerare a unei valori medii, a luminanţei (pe suprafaţa sursei şi în toate direcţiile) conduce la simplificarea apreciabilă a calculelor. Une-le corpuri de iluminat cum ar fi: suprafeţele reflectante mate ilu-minate uniform, plăcile difuzante din sticlă opalină, lămâile fluo-rescente cu vapori de mercur de joasă presiune etc., pot fi consi-derate surse de luminanţă constantă intrucît repartiţia spaţială a intensităţilor luminoase este foarte apropiată de o repartiţie lambertiană.

2.1.6. Cantitatea de lumină. Expunerea luminoasă Cantitatea de lumină (ft) definită ca produsul dintre fluxul

luminos şi durata sa: q=Jf<pdt [lm.sj (2.29)

reprezintă energie debitată de o sursă de lumină sau absorbită de o suprafaţă, evaluată după senzaţia luminoasă pe care o produce. Unitatea de măsură în sistemul internaţional este lumen-secunda [lm.sj.

Expunerea luminoasă (H) este o densitate superficială e can-tităţii de lumină şi se defineşte ca produsul dintre iluminare şi ti ap, jucînd. un rol important în tehnica fotografică şi în studiul

= J £ c , t • (2.30)

- 35 -

facultăţilor vizuale. Unitatea de măsură în sistemul internaţional este lux-secunda [lx.sj.

2.2. Măsurări fotometrice

2.2.1. Metode de măsură fotometrice. Etalonul fotometrie Măsurările fotometrice au drept acop determinarea mărimilor

ce intervin în tehnica iluminatului §i ele se pot efectua prin me-tode subiective (fotometrie vizuală) sau obiective (fotometrie fi~ stică). - •>•• '

Măsurările de fotometrie vizuală se -ază pe proprietatea ochiului de a preciza dacă luminanţele a două suprafeţe alătura-te, de aceeaşi culoare, sînt sau ntf egale. Compararea luminanţe-lor se fsce cu precizie ridicată daca sînt îndeplinite următoare-le condiţii tehnice:

- suprafeţele a căror luminanţă se compară au aceeaşi culoare şi sînt alăturate în timp şi spaţiu;

- imaginea ae formează pe pat» galbenă a retinei, iar unghiul sub care se văd suprafeţele este de maximum 4...6°;

- luminanţa suprafeţelor să fie de minimum 4...5 nt, pentru a avea o eficacitate luminoasă spectrală relativă constantă;

- măsurătorile se efectuează după o acomodare prealabilă a ochiu-lui la întuneric timp„de cel puţin 15 minute.

In ceea ce-priveşte egalizarea luminanţelor celor două supra-feţe, aceasta se poate face prin:

- modificarea distanţei,"ăursă-placă fotometrie", cu preciza-rea că această distanţă trebuie să fie de 10.. .15 ori mai mare de-cît diametrul aparent al sursei;

- variaţia unghiului de incidenţă a luminii' pe placa fotometru-lui;

- modificarea mărimii fluxului luminos ce cade pe placa fotome-trului, operaţie ce se poate face prin; reflexie, polarizare, dia-fragme, lentile, filtre neutre (au acelaşi factor de absorbţie pentru X S [580.. .760 nm ] ).

Toate aparatele din fotometria vizuală măsoară,* de fapt, prin comparare luminanţe, cu ajutorul cărora se determină celelalte mă-rimi fotometrice.

Măsurările din fotometria fizică se bazează pe proprietăţile unor corpuri de a produce foto- sau termocurenţi sau de s-şi modi-fica rezistiv'tatea sub acţiunea unui flux luminos. Fotometria fi-zică este rapidă şi precisă dacă ae compară surse luminoase cu

- 36 -

aceeaşi compoziţi* spectrală. Dacă sursele au compoziţii spectra-le diferite se recomandă metodei® subiective seu cele spectrofo-tcmetrice. *

Măsurările fotometrică, ca toate metodele de măsurare, se bazează pe existenţa etaloanelor şi în acest sens a fost realizat etalonul număr de intensitate luminoasă ce lucrează pe principiul radiatorului integral aflat la temperatura de solidificare a pla-tinei.

Constructiv, etalonul fotometric (fig.2.14) se compune dintr-un tub (1) tic torină în care se află oxi4 de tho-riu (2) în stare topită, întreg ansam-blul fiind introdus într-un creuzet tronconic (3) din torină topită, ce are o singură deschidere cu diametrul de 1,5 mm. Spaţiul dintre tub şi creuzet este umplut cu platină (4) în stare foar-

_ 5 te pură (3.10 impurităţi). Izolarea termică a creuzetului se realizează prin împachetarea sa în torină topită şi sub formă de praf (5), separarea faţă de mediul ambiant făcîndu-se prin interme-

diul unui vas (6) din cuarţ topit. Platina este încălzită şi topită cu ajutorul unei instalaţii

de inducţie alimentată cu tensiuni de frecvenţă ridicată (din punct de vedere alectric acest etalon este un cuptor de inducţie cu cre-uzet, al cărui inductor nu este figurat). La deconectarea induc-torului de la sursă, platina începe să se răcească şi la trecerea din faza lichidă în cea solidă, temperatura rămîne constantă apro-ximativ 20 de minute, timp în care luminanţa etalonului este de 6.ic? nt. v

Intensitatea luminoasă, după direcţia normală, va fi egală cu unitatea deoarece:

/ = Z - J = 6- <0*Jî ( 1 , 5 • )0~3 f / i - f e t i

Radiatorul integral propriu-zis eets partea din suprafaţa interioară a tubului de torină (1) văzută prin orificiul cu des-chiderea de 1,5 mm, la temperatura de solidificare ® platinei (2046,5°K).- c

Tn mod curent în laboratoare se folosesc etaloane secundara cere sînt lămpi <-u incendescenţă a căror intensitate luminoasă a fost. măsurată prin co.. rar* cu cea a etalonului priioar.

- 37 -

2.2.2. Măsurări de fotometrie vizuală. Măsurarea . , intensităţii luminoase

Unul dintre cele mai simple diapozitive pent»u măsurarea in-tensităţii luminoase este fotometrul cu prismă • cărui element principal (fig.2.15.a) este o prismă confecţionată dintr-un mate-rial omogen şi perfect difuzantj la care luminanţele feţelor late-rale sînt proporţionale cu iluminările raal'işate pe acestea.

Dacă se montează prisma pe un banc fotometrie (fig.2.15.b) între două surse de lumină (S% - etalon, S^ - de aăsiirat) identi-ce ca spectru, privind spre muchia prias -om observa proiecţiile celor două feţe despărţite prin linia . i. Modificînd distan-ţele dintre prismă şi surate obţinem situaţia în care luminanţele celor două suprafeţe, implicit ilamin&r'ile ior sînt egale, ceea ce se traduce prin nesesizarea muchie..despărţitoare. In acest caz «om avea că:

^e -f e COsd

t' /n lm cos e

m -

de unde rezultă

/fi

intensitatea luminoasă sursei d« măsurat

= ' f [ cd] (2 '5 1 )

In relaţiile precedente indicii "e, şg" se refereau la aursa etalon, respectiv de măsurat, iar "B * eate unghiul de incidenţă al razelor de lumină la feţele laterale ale priamei. jfe

t\t ' . '" • , • * . i*

/

2.15^ Măsurătorile de precizii se efectuează cu fotometrul Lummer-

-Brodhun a cărui.element principal este cubul fotoMet»ic (fig. 2.16.a) constituit /din două prisme drepte din sticlă incoloră. Una din acestea (p. ) are feţele plane, iar cealaltă (p|) o faţă sferică planată pe o mică porţiune (AB) ce constituie şi zona de îmbinare, prin lipire, a celor două prisme. Această construcţie asigură trecurea nedeviată a razelor de lumină prin porţiunea AB, o reflexie totală a aceatora pe «onele CA, BD gi o reflexie alea-

Figura 2*16 Cubul fotometric (CF) se montează în interiorul fotometrului .

(fig.2.l6.b) cere mei conţine o priamă cu reflexie perfect difu-ză {P0), două prisme (P, , Pg) cu reflexie totală §i un ocular (0) cu o lentilă (L). Imaginea formată, (fig-.2.17) în cîsapul viaual este

^ constituită dint'r-un disc / \ circular gi o coroană cir-

- f — ^ — j culară, datorate suraei de \ J \uy///s {/'T/'. /f măsură (Sfflj s raapactiv ce- .:

/ T / / T / / / etalon (S_). ,«».<,,11 - — — — . •-<—' —•»>«—— Pentru efectuarea mă-

Figura 2.17 surător ilor..se montează sursele pe bancul fotometric şi prin deplasarea fotoia«trului se urmăreşte uniformitatea luminanţelor din cîmpul vizual (nu ne mai sesizează frontiera disc-coroană ) şi la egalitatea acestora rezultă;

4 '4 unde "C" - constanta aparatului.

Pentru a înlătura erorile introdusa de elementele construc-tive ale fotometrului, ©cesta se roteşte cu 180°, se repetă măsu-rătoarea şi obţinem:

V 4 = tiCuLY Prin .înmulţirea celor două relaţii rezultă intensitatea lu-

minoasă a sursei de -«fisurat :

U " C m - A e fcd]

- 39 -

semnificaţiile distanţelor fiind ac«|*agi ca la fotometrul cu prismă. .

2.2.3. Măsurări de fotometria fizica Mărimii® fotometrice fiind, definite cu ajutorul observatoru-

lui fotometrie da referinţă rezultă eă precizia ... acestor® depinde de starea fizică gi psihică a aceştuia. Mai mult» obosirea ochiu-lui impun® fie pauze între măsurători, fi» lucrul cu mai mulţi observatori «imultatu

Pentru e evita toete aceste neajunsuri. au fost realizate «parate cu elemente fotoaensibil® (foton fizice) care, func-ţie a» tipul traductorului utilizat, ,;A®»ia(i»4i diverse şi anume*.

- microradiometre - în a căror componenţă sînt incluse un ter-mocuplu §i un galvanomatru cu cadru mobil;

- bolometre - ce sînt constituite dintr-o foiţă de platină foarte subţire a cărei rezistenţă se modifică prin; încălzirea produsă de radiaţia incidenţă;

- aparate cu rezistenţe fotoslectric®, la care elementul tra-ductor (fotoreziatenţa) îşi modifică rezistivitatea, fără a se încălzi, sub acţiunea luminii;

- aparate cu celule fotoelectrice ce sgfbazează pe proprietatea unor materiale de a emite electroni sub acţiunea luminii.

Traductoarel® realizate pînă în prezent eu eficacităţi lumi-noase spectrale relative mult diferite ds ces » observatorului de referinţă şi pentru corectarea acestor curbe s^tilizează filtre. Factorul de absorbţie în vizibil al filtrelor poate ajunge pînă la 5C66, de unde necesitate® unor amplificatoare electronice care să asigure sensibilitatea dorită a speratului. - performanţele traductoarelor de flux luminos sînt date de sensibilităţile integrală şi spectrală. Sensibilitatea integrală se defineşte ca raportul, dintre^urentul ce trece prin element şi fluxul luminos incident (S. = . l / f [ /iA/lm)). Sensibilitatea spec-trală este sensibilitatea faţă de radiaţiile monoeroiaati.ee cu di-verse lungimi de undă, dar de aceeaşi densitate spectrală de flux luminos (S^ = ).

Dintre fotoraetrele fizice, o largă răspîndira au căpătat-o cele destinate măsurării iluminării (numite luxiaetre) la care ele-mentul principal este o celulă cu efect fotoslectric exterior şi itrat de blocsre.

O astfel de celulă (fig.2 18.a) se compună dintr-o plecă de

- 40 - /iii; •

bază (1) pe cape ae dispune uri strat (2) fotosensibil, acoperit la rîndul său de un material (4) bun conductor electric şi trans-parent pentru radiaţiile vizibile. întreg ansamblul este prevăzut

(t)

O)

Figura 2.18 la parte^&uperioară cu un inel metalic (3) ce ©re poXiiX âc finuS— tur$ mecanică şi legătură electrică spre galvanometrul (G) c« mă-soară curentul din circuit. In cazul de faţă stratul dgfbază este dir, cupru, ier cel semiconductor din oxid de cupru, în zona de cor, .act luînd naştere iA strat de blocare (5) care permite circu-laţ: e electronilor în sensul "cupru-oxid de cupru".

In prezenţa fluxului luminos incident (fi), oxidul de cupru emi a electroni, apare o t.e.m. şi curentul din circuit este pro-porţional cu fluxul luminos; implicit cu iluminarea fotocelulei întrucît suprafaţa acesteia este constantă:

/= -- k,S£ - k2£. => E - kl [tx] (2.33) şi deci scala aparatului se poate etalona direct în lucşi.

Celula fotoelectrică descrisă se caracterizează prin aceea că stratul de blocare este dispus după discul semiconductor (în report cu direcţia luminii incidente) de unde §i denumire® de ce-lulă cu strat de opriri posterior.

Deoarece materialul semiconductor prezintă o absorbţie ridi-cată a radiaţiilor vizibile, în aparatele moderne se utilizează celule cu strat de blocare anterior. 0 astfel de celulă (fig.2.18.b), sa compune dintr-o placă de bază (1) din fier sau aluminiu pe ca-re se dispune un strat semiconductor (2) din seleniu (sub forma unui disc foarte subţire) acoperit (prin pulverizare) cu aur, pla-tină sau oxid de cadmiu (4). Legătura electrică întrecei doi poli i ei celulei se realizează prin intermediul unui inel metalic (3) §i t unui arc laaelar (6), ce conferă rigiditatea mecanică necesară întregului ansamblu. Stratul de blocare (5) apare între seleniu gi electrodul transparent, circulaţia electronilor făcîndu-se în e*nsul "seleniu-strat blocare".

Dispozitivul descris are o sensibilitate maximă în raport cu

- 41 -

Figura 2.19

r / u

r

300

Zoo

100

o

f 0< 0>

M oo H.

« w SOO 1000 1500

Figura 2.20

alte construcţii similare, curba (fig.2.19) eficacităţii luminoase spectrale relative (a) avînd acelaşi maxim ca şi curba (b) observatorului fotometrie de referinţă. Prin utilizarea filtrelor cele două curbe practic coincid (c).

Dependenţa curentului de scurtcircuit de iluminare (fig.2.20) este, în general, rectilinie, mai ales în zona originii. Re-zistenţa circuitului exterior deformează această caracterie v a cărei neliniarita-te este cu atît mai pronunţată cu cît creş-te rezistenţa de sarcină.

Luxmetrele pot fi utilizate şi la trasarea curbelor fotometrice ale surselor sau corpurilor de iluminat, după unul din procedeele;

- se măsoară, după o direcţie dată, ilu-minările realizate de sursă în diverse pune te ale unui plan normei pe axa sursei (fig. 2.21.a) şi se caleulează intensitatea lu-

minoasă in direcţia punctului considerat cu: a2

> I . E h * oC

unde a r c t y sL (2.34)

- se deplasează celula luxmetrului (fig.2.21.b) în jurul sur-sei, pe un cerc de rază "h";

- se roteşte sursa (fig.2.21.c) în jurul propriei axe longitu-dinale, celula luxmetrului fiind plasată la înălţimea "h", în acelaşi plan cu axa sursei.. / In cazul ultimelor două variante, unghiul "ac" se măsoară, relaţia de calcul a intensităţii luminoase fiind aceeaşi (2.341.

In toate situaţiile este necesar ca distanţa "luxmetru-corp de iluminat" să fie mai mare decît 2,25 dimensiunea maximă a sur-sei, pentru ca aceasta să poată fi considerată punctiformă.

2.2.4. Măsurarea fluxului luminos Estimarea fluxului luminos emis de o sursă de lumină sau de

un corp de iluminat se poate face prin metode analitice, grafo-anelitice, grafice seu experimentale (prin măsurări directe). >

A - t'cţodele analitice su_ Ia bază relaţia (i.9) pusă sub ferma 9> = f /.. dej [lm]

ai .o

(2.35)

şi dacă se explicitează unghiul solid elementar (v. şi fig.2.7), atunci __ _

2J! J!

£ o I*c/'r"C d« dA- surse asimetric.

0 - SjT f Ioc s/needaC - surse simetrice cu observaţia că efectuarea integralelor este posibilă numai dacă se cunoaşte expresia analiticăa intensităţii luminoase.

Figura 2.21 pentru corpurile de iluminat simetrice cu suprafeţe perfect

difuzante, dependenţa 1^= f(«C) este relativ simplă şi calculul analitic el fluxului luminos este posibil, după cum se arată în continuare;

- corpul fotometrie este o sferă în al cărui centru se găseşte sursa (fig.2.22.a - sursă simetrică punctiformă montată liber);

• f c = I j n o x => p =2jî f / s/ooc doc = 4jî/ < fncrX m 0 moK

- corpul fotometrie este o sferă tangentă în centrul sursei Îs planul normal pe axa acesteia (fig.2.22.b). Aici se includ toate

•mox mox

a)

'mc/x

Figura 2.22 corpurile de iluminat ce prezintă o reflexie sau transmisie per-fect difuză, cum er fi: supri-feţel* luminoase (discuri, panouri,

43 -

triunghiuri) §i unele corpuri de iluminat echipate cu lămpi fluo-rescente cu vapori de mercur de joasă presiune (F1RA, FIBA):

Sfe ţ c ~ " C O S e C * ° s > ** " ! m o x S M * M S * - f l m t n

o - corpul fotometric este un tor d« rsafi internă nulă, tangent

le planul meridian al sursei (fig.2.22.c - lămpi fluorescent» cu vapori ae mercur de joasă presiune montate liber, fără sistta op-tic); jţ .

ir r Jmox s!ncC => ^ = f^ccckc - I m m

- curba fotometrică este de tip cardioidă (fig.2.22.d - corp de iluminat emisferic cu bază opacă);

, ftcoscc r . „ „ , /' (tCOScC . , U - T * { £ " " " * -

- curba fotometrică este compusă din două segmente simetrice ae cardioidă (fig.2.23 - corp de iluminat emieferic cu baza transparentă),

/ it-costc r ^ r jt i I m n h - T - t m o * pentru <C* [o, £ ] \r j 1 - CQSec r purntru sf£ !%>•*] V«" cC - YZ. C i r'fe (+COS& , . , „ _ ,

*= 2j' Jc £ — — U - ** W \ Ultimele două tipuri de corpuri de iluminat

se utilizează, cu precădere, in iluminatul arhi-/ tectural.

taOX

Figura 2.23 B - Metodele grafo-anelltice (numerice) se bazează p« ipote-

za că fluxul luminos emis într-un unghi solid este egal cu produ-sul' dintre mărimea-acelui unghi şi -intensitatea luminoasă medie aferentă acestuia, adică

A & = JtI6J (2,36) ' - /Ti

Dacă este unghiul solid sub care se vede (fig.2.24) dir, cefttrul sferei o zosă sferică oarecare, atunci mărimea sa va f u

= C c o s o c i . c o s ^ (2.37)

< ere în acest caz particular poartă numele de co*ficient unghiular pentru zona " cC^ -tfC^".

Din relaţia (2.37) ee observă că; - 1» zone sferice de înaBlţime egală corespund coaficicnji

- 44 -

unghiulari «gali; - coeficienţii unghiulari se pot deter-

mina dacă se cunosc unghiurile plane forma-te de generatoarele < conurilor ce-1 închid §i înălţimile acestora.

Pe baza acestor constatări s-au impus două metode de calcul numeric al fluxului luminos emis de sursele simetrice la care se cunoaşte forma curbei fotometrice gi anume;

* metoda unghiurilor solide egale coar farm căreia prin divizarea diametrului sferei în "n" părţi egale, se obţin coeficienţi", unghiulari egali;

40;- *£ M

Figura 2.24

XltetQ

Fluxul luminos pentru zona k fiind [Im]

ceea ce conduce la un flux total al sursei de: n , - '

j j . Z / ,-j=1 n mJ

4s7 J m s [lm] (2.39) cu I - media aritmetică a intensităţilor lumi-noase medii aferente zonelor considerate §i nu-meric egală cu intensitatea luminoasă medie sfe-rică.

Figura 2.25 Aplicarea practică a metodei constă în cir-cumscrierea (fig.2.25) unui semicerc curbei fotometrice şi diviza-rea diametrului acestuia în 10 sau 20 părţi egale. Intensitatea luminoasă medie de calcul (1^) se cireşte după direcţia (QA.) da-tă de centrul sursei (0) şi punctul (A) în care ntediatoarea seg-mentului considerat intersectează semicercul. Pentru rapiditatea calculelor, unghiul ("C^) dintre intensitatea luminoasă medie (1^) şi axa sursei se dă tabelar în ipoteza împărţirii diametrului în 10 sau 20 părţi egale;

- metoda unghiurilor plane egale conform căreia prin divizarea semicercului mare al sferei în "n" părţi egale ee obţine pentru zona "k" (delimitată de unghiurile ^^-l şi eC^) un coeficient unghiular de:

f c o s c c  _ t - C 0 * 4 C k ) = t f l c o s - c o s f c ţ ] (2.40)

căreia îi corespunde fluxul zonal: 4 j ţ f c « 2 S [ c o s c o s * Z j l m k , [ l a ]

45 -

ceea ee conduce Îs ua flux toiai al coreei de: p * v' = L C O S fJ~'} » ~ C O SJ M (2 ,41)

_ Aplicare» practica m awtoâffii (fig.2.26) ®«i«tă în * circumscrie un sesticerc curbei fotctaetriee şi a-1 diviza în 10 sau 20 părţi egale- Intensitate» luminoasă ssedie a zonei k s« citeşte dup» bi~ sectoare» unghiului *«C^ ~ "

împărţirea seaicarcului cu lo seu 20 părţi ega-le conduc® la calcule rapid®, întrucît există tabe-le de coeficienţi unghiulari corespunzători divizi-unilor mai sus amintita»

C - Hetodele grafice sînt aplicabile atît surse-lor de lumină ainetrie©, cît gi celor ®ai®«tric«

Figura 2*26 g i conatau in calculul .grafic al relaţiei (2,353 prin transpunere», îa coordonat® carteziene, a curbelor fotoaetri-ce, tJna dintre cele mai «unoscute aetode grafice est» setode

Rouasaau cara, î» caşul aursslor de lumină simetrice, coasta îe usmiîoa-rele;

- se circumscrie (fig.?.??} sur^ fotoastric® us aemicare «isc masă «ar»-care (H-[aj) gi la o distanţă ră de axa sursei txx8) sa duca o par»* lalS î,yy*) la aceasta;

- ee prelungegte ras» vecteara (CĂ) corespunzătoare unei intenşităţi luminos»© oarecare (1^. } pîaâ 1* in-tersecţie acesteia eu cercul, punctul

Figura 2.27 astfel obţinut (A,) se proiacteasă (Ag) pe direcţia yy*, luînd în continuare (cu originea în ă2> a» i egment (A^A^) egal cu intensitatea lsssijaoftsa consideraţi, adică

AgAj" = o&£ = unde: ® - scara intensităţilor l«sinoae8a ^/edj

- sc repetă procedeul pentru un număr suficient da aare ăe punctaobţinîsjd în final curba Bousowau f. O^C^A,..-QJOj) •

Aris (S) cuprinsă între curbă §i axa yy* sate proporţionala cu fluxul luminos al sursei, lucru ca s« poeta deaonatra ogor da-cii oe consideră o creştere iafiniteziaală a unghiului K , cSrcia

- 4 6 -

|i v« corespunde aria elementară & S = ĂJĂ3 ' ^ ^ = • ĂÎ&, Mec = crR ss'n cC c/cc

g i a v î n d î n v e d e r e c ă

</jZf = SâHgc <$/'/) ac doC- [ l » J

rezultă d s [ l m ]

a«e sau .... * = S [la] (2.42)

Calculele au fost conduse în ipoteza că pentru unghiuri mici (doc) arcul (A-jB- ) şi coarda (Ă^B^)ce-l subîntinde se confundă'

Ca aplicaţie practică a metodei prezentate-, în fig.2.28 au fost construite curbele Rausseau aferente corpurilor de iluminat pentru care fluxul luminos a fost calculat pria metoda analitică.

Figura 2.2a

~ 4'J -

In cazul surselor dj^lumină asimetrice aplicarea Mtodalor gra-fice fie estimare a fluxului luminos, presupune divizarea unghiului solid ce conţine fluxul sursei, îa unghiuri solide elementare în interiorul cărora intensitatea luminoasă ) este constantă. Procedeul descris este greoi, şi, în practică, e« preferă varian-te simplificate care presupun cunoaşterea curbelor fotcnetrice în-tr-un număr cît mai mare de plane meridiane.

Onadin aceste variante constă în a circumscrie corpului fo-tometrie o sferă de rază unitară ce se divide, prin plane meridi-ane, în "n" fîşii sferice în interiorul cărora intensitatea lumi-noasă nu variază cu unghiul de azimut. Iiţ aceste condiţii, pentru fişia sferică "j" căreia îi corespunde «nghiul de azimut " =

-JPj-l" V0IE ^ ^ y ! f ( £ C ) ^ d e C i

- A A O * ; " " " * *

Cunoscînd curba fotometrică aferentăflţisi considerat*, ia-tegrala s« calculează pe cale grafici gi dacă *> 2 ff/n, imr 3j este suprafaţa delimitată de curb® Houes®«u, fluxul total al sur-sei va fi:

0 altă variantă ae bazează pe acea® eâ fluxul lusino® cores-punzător unei suprafeţe elementare (ASj) delimitate p® o aforă d»

| rază dată (H) de către două curb» isocandel® vecin® este egal cu produsul dintr® arie gi media aritmetică', ţ j} a intensităţii or minoas® coasiâtrat®;

M

(2.43)

\ / 7

A S j [lm ] 12.44)

Figurs 2.2Ş

Evaluare® elementului de «suprafaţă e« face avînd îa vedere conservarea ariilor d« pe suprafaţ» unei sfera c« «yproiecteesă pe suprafaţa laterală a uaui cilindru (fig.?.?9)

tangent la sferă §i de inaălţime egală eu diametrul »f®rei &SC ~ SSZdh • dSj "SJîRdh »> dSc «

cu observaţia că desfăşurat® cilindrului «a flrepturaghi d® lua~ gime 2 J H gi înălţime 2B. .

Aplicarea aetodei eoaată în transpunere® curbelor foteffietriee i in coordonate polare în coordonate carteziene (fig.2.50.fi) |i •rr.tru î=conat. raz al ti perechi de punfcte ( . , «Cj) car® trecut* ,-.<• deaft: arata cilindrului (fig.£.3C.b) conduc In finul 1» «arfe* tciaoaeje siaae fiiik2.30-e)-

i m

t s

l H \ • II

3 o •sJ

•3 !

5 a 5

0 1

i a

fi o

3 s u

a> ®

ÎS d

s

5 i-i îf T» « o t a, o k

ii •v.

» c S y m

^ s g-1 i-j

i 1 ti

S w «X g

ă l c »

I

o S g H

3 £

o « l-t «1 « »

p i -3

s

i : 8 Z • H O l

1 3 Oi

•rt tj Vi O

s

- 50 -

2 P r o p r i a t g ţ i l e fotometrice ale materialelor Dacă asupra unui corp cade un flux luminos incident ( d ^ ) , '

atunci o parte din acesta va fi reflectat (d^p), o parte trans-mis (d p^) şi restul absorbit {ă p^), Din punct de vedere fotome-tric, noua repartiţie spaţială a fluxului luminos permite carac-terizarea materialelor prin factorii de reflexie ), transmisie (S ) şi absorbţie («C) definiţi de: -

J > = o f y / c & i ; = ; cC * d ^ / d f r ( 2 * 4 8 )

a căror sumă este unitară J> + g> ac= i , întrucît conform princi-piului conservării energiei

dff + + - (2.49) In funcţie de forma corpului fotometric al fluxului reflec-

tat sau transmis, distingem reflexii aau transmisii: dirijate, difuze şi mixte.

2.3.1. Reflexia luminii Factorul de reflexie al unui material depinde de compoziţia

spectrală a luminii' incidente şi valoarea sa se indică în mod con-venţional pentru lumina albă, emisă de radiatorul integral aflat la temperatura de 5000°K.

Ey. 2.52

Reflexia dirijată (fig.2.32.a) ee caracterizează prin aceea că razele incidente, reflectate gi normala în punctul de inciden-ţă sînt în acelaşi plan, iar unghiurile de incidenţă (i) şi refle-xie (r) sînt egale în modul. Această proprietate o prezintă oglin-zile şi suprafeţele metalice şlefuite a căror asperităţi sînt mai mici decît lungimea de undă e luminii incidente.

Reflexia dirijat difuză (fig.2.32.b) are loc atunci cînd fluxul reflectat este conţinut într-un unghi solid mai mic de H steradiani, iar axa sa este orientată coafor» legilor reflexiei dirijate. Intensitatea luminoasă are raloarea maximă după axs ur.rtiiului solid, forma corpului fotometric fi iad influertstă de direcţie fluxului incident. 4

- 51 -

Materialele eare prezintă această reflexia, sînt, In geaerai, suprafeţele metalice mate.

Reflexia perfect difuză (fig.2.32.e) »e caracterizează prin repartiţia fluxului reflectat într-un unghi solid de 2JT e?eradi-ani, corpul fotometrie fiind o sferă tangentă la suprafaţă !n punc-tul de incidenţă al razei directe. Repartiţia spaţială a intensi-tăţii luminoase fiind de tip cosinuaoidal (fiX = aî®ax C08SC5» r e~ «uită o luminanţă constantă a suprafeţei reflectante (v. gi 5.2.1.5! locul geometrie al punctelor ee ee bucură de această proprietate fi'iad im semicerc (în plan), respectiv o saisf-sr» (în spaţiu) cu centrul în zona de incidenţă a fluxului direav»

Factorul de reflexie în acest cea devine:

(2.5C)

•eea ce permite stabilirea interdependenţei dintre iluminarea gi luminanţa unei suprafeţe perfect difuzante, ci*, factor de reflexie cunoscut » \

L ji •*• (2.51) f

unde: 2 ~ Ir " â e luminanţă al suprafeţei. Relaţia (2.51) etă la baza normării nivelelor de iluminare a

•uprafeţelor utile, prin impunerea luminanţei acestora. Reflexia perfect difuză se întîlaegte la materialele eu o

«renulaţie fină gi uniformă, ca de exemplu vopseaua albă. Reflexie mixtă eeu combinată (fig.2.3?»d) ae caracterizează

prin prezenţa în fluxul reflectat, atît a componentei dirijate, eît §i a celei difuze, prezenţa reflexiei dirijate este pusă'la evidenţă de imaginea oglindită a izvorului de lumină gi de faptul fă direcţia intensităţii luminoase' maxime for®easă cu normala Îs rlementul de suprafaţă un unghi egal cu cal de ineidcssţâ (ii|»lrtî.

In această categorie se- includ marmura, glazura d® porţelan, unele materiale plastice etc.

2„%2. Transmisie luminii, caracteristică arterialelor nai mult sau mai puţin opace, poete fi: dirijată, difuzi gi Mixtă.

Transmisia dirijată (fig.2.33.a) ss caracterizează prin pta-î i «rea mărimii, formei gi direcţiei unghiului solid Xtf trecerea 'luxului luainos printr-un material. Ca §i în ca&uî reflexiei di» > i.iate, unghiurile de incidenţă (i) §i transmisie (%} sînt tft}*, i«r intre î«sinanţa izvorului (Lj5 şi ce» a imaginii u i t U

- 52

dependenţa: L.% = 5 Z < (2,52)

Din această categorie fac parte sticlele colorate §i necolo-rate întîlnite la corpurile de iluminat casnice aau decorative, la care factorii de transmisie difuză §i reflexie sînt practic nuli (de unde §i denumirea de materiale transparente).

Transmisie dirijat difuză (fig.2.33.b) se caracterizează prin difuzarea fluxului transmis într-un unghi solid (de maximum -F ste-radiani) a cărui axă coincide cu direcţia fluxului incident. In-tensitatea luminoasă şi, în unele cazuri, luminanţa sînt maxime după această direcţi®.

Figura 2.33 --Materialele ^e posedă acestş proprietăţi sînt sticlele mate,

a căror asperităţi se realizează pe cale chimică sau mecanică. Factorul de transmisie pentru plăci de grosimi diferite, eu feţe-le plan paralele, este de 0,78...0,85.

Transmisia perfect difuză (fig.2.33.c) conduce la o reparti-ţie cosinusoidală a intensităţii luminoase transmise, caz în care sînt valabile relaţiile;

dIoC = dImox c o s * > 1 = C O n s t > S " j 7 i - / £ (2.53) cu observaţie că factorul de transmisie este direct proporţional cu luminanţa suprafeţei transmiţătoare gi invers proporţional cu iluminarea suprafeţei ce primeşte fluxul luminos incident.

Sticla dens lăptoasă, ce are în componenţă particule trans-parente cu alte indicii de refracţie (compuşi de thoriu, ferfor), prezintă o- reflexie perfect difuză. In cazul corpurilor de ilumi-nat echipate cu tuburi fluorescente se utilizează mase plastice opace, a căror structură asigură o transmisie perfect difuză. Im-portanţa practică a acestui tip de transmisie constă ÎH aceea că

- 62 -

protejează ochiul de luminanţă excesivă a iavcarelor d>» lumină ăia Încăperile eu nivele ridicate de iluainare (camere de coma» 8, hale de mecanică fină, linii de asamblare a produselor electronice), aai-gurîad în ecelagi timp un confort vizual optim.

Transmisia mixtă sau coabitată (fig.2.33.â} ne cey^actsrizeazB prin prezenţa concomitentă a transmisie dirijat® gi di.fuafe In supra-faţa fotometrică a fluxului transmis. Sticla opelial, realizată du-pă o tehnologie identică celei dens lăptoase dar cu alţi compuşi (ipsos, oxizi de plumb etc.}, are o transmisia aixtă, componenta dirijată fiind bine precizată.

Astfel, la o lampă cu incandescenţă al Ssalon este <3ia stieia opalină ®e obeervă conturul filsEfta-iuiv.*.

2.3-3. Absorbţia luminii este un fenomen ce însoţeşte orice reflexie sau transmisie, iar fluxul absorbit reprezintă pierderi de energie în fenomenele descrise anterior, procentual, fluxul absor-bit rezultă din:

•ji se estimează uşor dacă se cunosc factorii de ref exis şi trans-misie.

2.4. Surse electrice de 3.uaiaă

2.4.1. Moţiuni de colorimeţrie Corpurile iluminate absorb selectiv radiaţie incident®, gi re-

flectă sau transmit restul radiaţiilor.In acest fel, spectrul per-ceput de ochiul observatorului va diferi de cel al radiaţiei inci-dente gi va da senzaţia de culoare a obiectului, deşi eceota a pri-mit o lumină albă.

In fototehnică determinantă este culcarea sursei 4* lomină şi modul în cere aceasta redă culorile, întrucît:

- sursele de lumină artificială au compoziţii spectrale diferite de cee a luminii naturale §i produc propriile lor senzaţii de cmlos-

I

- ochiul poate înregistra aceeaşi senzaţie de culoare p®atr» spac-ire luminoase diferite» dar acelaşi obiect iluminat «uecesiv <S« sar»* i'mtincte ea spectru, va avea culori âsosebite căutata de reflesi» •nu transmisia diferită a luminii iacide- 3,

Definirea şi.clasificarea cuioriio; se poete fac» dmpS diverse • Isteme, cele si«i uzitatt fiind:

54.

Sistemul. Muosell utilizat pentru definirea culorii obiecte-lor în condiţii de lumină naturală §i care se -bazează pe o clasi-ficare a culorii în raport cu trei dimensiuni, care sînt:

- lungimea de uncîă dominantă (tonalitatea) a eărei scară conţi-ne cinci tonalităţi principale (roşu, galben, verde, albastru, vi-olet) §i cinei tonalităţi intermediare (galben-roşu, verde-galben, albestru-verde, violet-albastru, roşu-violet), fiecare din acestea cu .10 gradaţii; -

- claritatea (luminozitatea-tonalităţii) ee este indicată pe o scară alb-negru (0 - negru- 10 - alb), ochiul diferenţiind fiecare gradaţie;

- saturaţia culorii (conţinutul ei de alb) este indicată de un «umăr de gradaţii arvînâ în vedere mostra total nesaluxată. Divizi-unile scării înt astfel alese, încît pentru condiţiile luminii na-tuneVi o distribuţie aproximativ uniformă a culorii ae obţine din eehvsraleHiţ» impresiei subiective a schimbării culorii, atunci cînd se schimbă claritatea cu o gradaţie, saturaţie cu două gradaţii sau tonalitatea cu trei gradaţii.

Pentru aplicarea practică a sistemului ee folosesc caiete a mostrelor de culoare, ee eonţin hărţi, fiecare, din acestea avînd tonalitatea constantă.

Sistemul eolorimetma Standard al CIE 1931 ®e bazează pe teo-ria compunerii culorilor, conform căreia o culoare poate fi repro-dusă prin amestecdl,. într-o anumită proporţie, a trei culori pri-mare. In cadrul sistemului se utilizează trei culori monocromatice ipotetice (stimuli); roşu (x), verde (y) şi albastru (%).

Pentru o culoare dată, valorile stimulilor se determină cu;

> J ; (2.55) în care x^ , y^ , z^ sînt comporente tricromatice spectrale (fig. 2.34) a căror valori au fost stabilite cu ajutorul observatorului fotometric de referinţă. De menţionat că V, şi deci y repre-zintă fluxul laminos al sursei, implicit sistemul ei de culoare.

Transformarea stimulilor ds culoare în coordonate cromatice » (mărimi adimensionale) ae face conform relaţiilor

- x . y 2 x = — — __ — {2-56) x t y - f t J x + y r - z Xi-y+z

şi întrucît x •»• y + z = 1 , rezultă că dacă se cunosc două coor-donate (x, y cele aai folosite) a treie se celcuieaafe.

"Ir. «cest med ss obţine (fig.2.35? triunghiul dreptmyenir

- 55 -

(isoscel) al culorii, reprezentînd sistemul CIE - xy* 1951, In interiorul căruia ae găseşte locul geometric spectral (curba culo-rii or standard - a) gi locul geometric al culorilor radiatorului integral (b). Culorile reale eînt situate în suprafaţa închisă de curba "a" §i dispunerea lor ests îa funcţie de coordonat®!* tricro-matice x gi y. Punctele de pe curba de frontieră corespund culori-lor monoeromatiee, indicate in figură prin lungimile lor de undă; punctul w corespunde culorii albe. "

Stimulii x, y, % se pot calcula (rel. 2.55), dacă se cunoaşte compoziţia spectrală a w - w i , sau Răsura, prin determinarea triaţii t ^ . t i

U5*

<58

o

3 —

-r i l 1 T 1 l A / r i

1 1 | 1 r* i t i ( l

t

i r v J i V,

< i ,

l

km Mt £00 W • J i p n m j

iilor (îA,JA,îA) cu ajutorul a trei fotocdiL sie echipate cu filtre corespunaStoarc,. Be precizat cS sen-sibilitatea fotocel«lelor„ în funcţie de lungimea de undă,'este proporţională cu funcţiile xA,yA,sA.

In cazul cînd se măsoară culoarea unui corp, acesta trebuie iluminat cu o sursă cu caracteristică standardizată (iluminant normal) care poate fi;

- iluainant normal A*care este o lampă fu Ml

Figura 2.54 incandescenţă cu filamentul din wolfram, umplută cu ga» inert, cărei spectru âe radiaţie se apropie destul de mult de cel *1

- - luminii naturale;

rigura

- ilumiaanţi normali S» C, B obţinuţi din iluainan-tul A prin aplicarea &b fil-tre speciale.

Culoarea aparentă a unei surse de lumină s® apreciază prin aga numita temperatură de culoar® (Tc) Cfi reprezin-tă temperatura radiatorului integral la care se obţin® o culoare identică cu ce® 8 «ursei. Orice sursă a că-rei cromatică aparţine lo~ o«lui geometric al culorilor radiatorului integral (loc geometric Planele ian) poate

~ 56 ~

caracterizată printr-o temperatură de culoare. Xa CB-ul «urselor aetermiee, cu®

ar fi lămpile fluorescente, tempera-tura de culoare serveşte numai ca na ghid convenţional al culorii aparente, «

•figura .2.-36

pentru sursele a căror cromatică nu ae găseşte pe locul geometric Plae~ ekian (fig.2.36, curba a) s e utilizea-r z& noţiunea de teapei'atură de culoare corelată CTe#,) ce represintă tempera-tura carpului negru la care culoarea

acestuia oe aseamănă sal mai mult cu aceea a sursei. Liniile de temperatură corelată aau izotermele de culoare

(dreptele a din fig.2."6) servesc la localizarea aproximativă pe diag- . ri' le ca-1-,estice CBB a punctelor de temperatură de culoare eo-r x x i r aceasta, din punctul cromatic al sursei de lumină e* -duce o paralelă la cea mai apropiată izotermă de culoare §i in-tersecţia acesteia nu locul geometric planckian (curba b) va indi-ce mărimea Tcc* Eenţian&n că, în aceeaşi figură 2.56 ee prezintă gi curba de reconstituire a luminii zilei, notată cu "c".

2.4.2. Lămpi slaetric» ca incandescenţă Emisia de lumină a acestor izvoare se-datoregte aducerii la

incandescenţă a unui filament metalic parcurs djCurent» Ca element de circuit, lampa cu incandescenţă este un rezistor neliniar, iner-ţial, cu o caracteristică dinamică volt amper simetrică.

Spectrul de radiaţii este continuu, extinzîndu-se asupra do-meniilor vizibil şi infrarogo. Conform legilor radiaţiilor termice (aplicabile acestor surse de lumină) mărirea temperaturii filamen-tului conduce la sporirea eficacităţii luminoase a lămpii (legea Stefsa-Boltsmann), dar această creştere este limitată (98 la/W)

o pentru o temperatură de 6500 2 a radiatorului integral. Kăjorarea temperaturii peste această valoare duce la scăderea eficacităţii luminoase (legea deplasării maximului). Afirmaţiile anterioare se bazează pe aceea cg este imposibil de a obţine un izvor de lumină, conform legilor radiaţiilor termice, care să emită numai in dome-niul vizibil al spectrului.

Dacă avea în vedere spectrul de radiaţie al unei astfel de surse, precum gi fluxul energetic aferent domeniului vizibil al spectrului (fig.2 .37)atunci se pot defini următorii parametri:

- 57 »

- randamentul optic ce est® raportul dintre fluxul energe-. ic emis în domeniul vizibil al spectrului ('^=300 am, A^760 mu)

U.57)

Figura 2.37

§i fluxul total al sursei M / t e A ^ A r i a f a d ) sn r -— — sa _...._

- efectul vizual util ca fiind rapor-tul dintre fluxul luminos estimat în waţi luminoşi gi fluxul energetic corespunză-tor domeniului visibil al spectrului

V Jf* îi W j

(2.58)

- eficacitatea luminoasă a sursei ce reprezintă raportul dintre fluxul luminos exprimat în iuneai ji fluxul energetic al sursei: . '

€80 - A r i a (cred)

Aria (S) lm

V (2.59)

Pentru o sursă reală, indiferent de legea după care funcţia-neuză, eficacitatea luminoasă se defineşte ca raportul dintre fl»-• ti 1 luminos emis ( f i ) şi puterea totală (PH) absorbită din. reţea:

t m ~ P g ~ o

- eficacitatea luminoasă t»

. montajului [ r j (2.60)

unde p, = a P * A V , cu P - puterea efectivă a sursei şi AV - pier-.1 • i-i de putere pe elementele conex» de circuit (startere, balas-turi ete.).

Mărimile definite anterior sînt corelate prin la w

(2.61)

•11 observaţia că eficacitatea luminoasă este principalul criteriu •<» evaluare economică a surselor de lumină.

Revenind la lampa cu incandescenţă aceasta, constructiv 1 rifl.2.58), prezintă trei părţi principale şi anume: balon de •tlclă (6), soclu (9 sau 10) gi filament.

Balonul poate aves forme diferite (în funcţie d« destinaţie IHmp 1 i 9 i se realizează din sticlă clară, mată (cu asperităţi de Ş|>| ură chimică sau mecanică), lăptoasă icu suspensie din oxizi A» 1' 1« riu, fosfor), opală (cu incluziuni de ippos.toîc , oxisi d* (.i ..111>) sau de tip.solar (cu spectru corectat).

Soclul asirurfi lreâturu, semnică gi electrică, eu suportul

- 58 »

Figura 2.38 2-spirală wolfram; 2-eîr-lige 'soliMcn; 3-lentilă;' 4-'bs»:'anag; 5-dise sticlă; 6-bsloii lampă; 7-tub eva-cuare; 8-aleetrod; 9-socla Sâison; 10~soclu baioaet. rea secţiunii filamentului» <~ Lămpile cu puteri mai mari da 40

lămpii (facung) şi poate fi de tip cu filet (Edison) sau baionet (Swan).

Filamentul ae realizează din wolfram care, comparativ cu alte me-tale greu fuz.ibile, prezintă o serie de avantaje §i anume; temperatură de topire ridicată (3665°3C), rezistenţa mecanică bună, volatilizare redusă la temperaturi' înalte»

Pentru evitarea oxidării fila-mentului baloanele lămpilor cu incan-descenţă de putere mică se videază. Temperatura delucru a filamentului (simplu spiralat) nu poate fi ridi-cată prea mult datorită accentuării procesului de volatilizare al wolfra-mului. Acest fenomen conduce la opa-cizarea balonului, lămpii şi diminua-

au balonul umplut cu gaz i filamentul dublu spiralat, ceea ce permi-

,oT, inert (Ne, Ar, KT, S) § te creşterea temperaturii de lucru (circa 3Q00UK) şi, implicit, e eficacităţii luminoase,

Frezenţa acestor gaze conduce la pierderi suplimentare de căi dură prin convecţie gi conducţie.

Prin introducerea în balon a unui gaz inert, particulele des-prinse de pe filament se ciocnesc de atomii gazului gi 'probabili-tatea particulelor de a ajunge din nou pe filament este âirect proporţională cu presiunea gazului gi greutatea sa moleculară,} Ce-le mai utilizate gaze rare sînt azotul şi argonul, sau amestecuri ele acestora, la o presiune de 0,7 atm, prezenţa azotului fiind necesară pentru a evita arcul electric între intrările âs curent. Kriptonul, a cărui greutate atomică este mai mare, conduce la pier-deri termice §i volatilizări mai reduse, dar•utilizarea sa este limitată datorită preţului de cost ridicat»

Lămpile cu incandescenţă utilizate în mod curent în instala-ţiile de iluminat au balonul de forma unei suprafeţe izoterme gi se construiesc pentru tensiuni de 127, 22c, 230 V cu puteri uni-tare de maximum 2000 S. Eficacitatea luminoasă este de cel mult 23...24 lm/W, ceea ce corespunde la un randecent al sursei-de cir-ca 3,5%, durata d« func cnare fiind de 1000 ore. precizto c2 prin

~ 59 -

durată de funcţionare <D) ae înţelege timpul după care fluxul lu-minos al sursei ajunge la 80& din valoarea sa iniţială. După de-păşirea acestui timp, funcţionarea lămpii este neeconoaicâ din punct de vedere energetic.

Funcţionarea lămpilor cu in-candescenţă au «etc afectată de tess-por&tura mediului ambiant în echiat, variaţiile tensiunii de aliaentare conduc Ie «batsri apreciabile a

principalilor parametri {11% jfl, j, 3> - fig.2.39} faţă de valorile no-minale. Astfel, pentru variaţiile admise sie tensiunii ds alimentare (AI® ~ - 1C&) dependenţa caracte-risticilor

lămpii funcţie d® tensi-une este de forma;

* ( ( J \ m

!%] : în care, o , o,

Figura "2.39. u tensiunile e® de-

termină regimul de funcţionar»; s, x - parametrul- exami-

na! corespunzător celor două tensiuni; m - constantă determinată experimental.

In afara caracteristicilor examinate mai sus, presistă i»t®« r'es compoziţia spectrală a.radiaţiilor emise de lămpile cu incaa» ilescenţă. Culoarea luminii depinde da temperatura radiatorului (filamentul) gi le tensiune nominală de alimentara spectrul ds emisie este mai bogat Sa radiaţii galbene gi rogii gi mai sSr»« in cele albestre şivioleto, comparativ ea lumia» eolară. psstrs a stabili culoarea luminii lămpilor cu iaca»d»ecaaţS as utilizea-ză metode comparative, utilizînd în acest sene eurbeîs ep*cirsl© ele diverselor izvoare de lumină, în soae domeniului viaibil ai npactrului. Menţionăm că lămpile eu inceadaaeanjl nu »a r*«oaead5 • se utiliza în încăperii® unde ee care o distingere riguroasă a culorilor, întracît compoziţia spectrală a radiaţiilor aaie* di-feră destul de mult de luaaias naturală.

Pentru a diminua volatilizarea filamentului, in condiţiile . ameliorării sensibile a caracteristicilor de funcţionar®, îs ba-Ionul lămoii se introduce un haloges (iod, în altisul tina bras»), i'i'ţ intndu-ae lsapa incandescentă eu halogaai.

Dacă în baloa • • introducă, da ax.splu Iod a« obţin. o laap*

cu incandescenţă cu ciclu rfgenerativ de iod, funcţionarea fiind următoarea:

- la temperatora (2600°C) relativ | ridicată a filamentului (1) molecu-lele de iod disociază în atomi

21

S z f J a o

e s J K O O ' C ,

lăm-

Figura 2,40

ce se răspîndese în balonul (2) pii (fig.2.40);

- particulele ds wolfram, conden-sate pe balon sau aflate în vecină-tatea acestuia, la temperaturi rela-tiv scăzute (200°C) se combină ca

atomii de iod 1 + 21 wi2

rezultînd iodură de wolfram volatilă; - în vecinătatea filamentului iodura se descompune eliberînd

wolframul ce se depune pe filament, iodul rămînînd liber pentru o nouă reacţie.

Ciclul descris de ecuaţia:

\J+ Bl WI£ ( 2 * 6 3 )

se-ii/oo. .. t50o° delimitează în interiorul balonului două zone de tanperatură, parate de o suprafaţă izotermă de circa 1300 C. In exteriorul aces-teia sînt preponderente reacţiile de formare a iodurii de wolfram, fenomen ce înlătură depunerea metalului pe balonul lămpii. In in-teriorul suprafeţei izoterme predomină reacţiile de disociere, în-soţite de concentrarea wolframului în zona filamentului, pentru . o bună repartiţie a iodului în tub, concomitent cu evitarea trans-ferului axial al wolframului, poziţia de funcţionare a lămpii este obligatoriu orizontală (fig.2.41).

Comparativ cu lămpile incandescente normale, cele cu ciclu regenerativ de iod, prezintă o serie de avantaje, dintre care mai

importante sînt: - flux luminos practic constant

pe toată durata de viaţă a lămpii; - durata de funcţionare mare

(circa 2000 ore) gi eficacitate lu-minoasă ridicată (22...26 lm/W) la puteri unitare de pînă la 10 Wf;

- temperatura de culoare ridicat*

i ^ j V , 1- -Hnnrrvw^J-i f V f

Figura 2.41 2-tub cuarţ; l-cale curent

3-filament.

- 61 »

(2900°K) ce asigură o mai bună redare a culorilor. Se recomandă la iluminatul spaţiilor mari (hale industriile,

aeroporturi, terenuri de sport etc.) unde sînt necesare fluxuri luminoase ridicate, produse de surse de dimensiuni reduse. In exploatare, fiecare lampg trebuie prevăzută cu siguranţă fuzibilă individuală deoarece presiunea ridicată (760. ..780 ma Rg) deci timpul funcţionării favorizează menţinerea arcului electric ce upare în momentul ruperii filamentului, î • - 4 <,

2.4.3. Lămpi cu descărcări în gaze sau vapori metalici Handamentul scăzut al lămpilor cu incandescenţă, precum gi

culoarea radiaţiilor diferită de ceo a luminii naturale, au de-terminat căutarea unor noi izvoare da lumină, bazate pe elte fe-nomene de radiaţie, decît cele termice. In acest sen», B-B obser-vat că descărcările electrice în gaze sau vapori metalici produc radiaţii luminoase, fenomenul numindu-se luminescenţă gi fiind intim legat de structura atomică a mediului da descărcare.

Dacă unui tub de descărcare (fig.2.42 din sticlă, umplut cu gaz inert o»u vapori

; metalici la joasă presiune, i sa aplică o tensiune continuă crescătoare, atunci o parte din atomi vor fi excitaţi (elec-tronii periferici trec pe nivelele ener-getice superioare permise). î,a revtniraa

Figura 2.42 electronilor pe nivelul de basă, atomul vu elibera o energie de:

" [Jj (2.64)

1n care; V - diferenţa de potenţial a celor două nival» energetica, ?;

9, A - frecvenţa, respectiv lungimea de undă « radiaţiei emise,Hz, m ;

b = constante lui Flanck; a « sarcina electronului; c = viteza luminii în vid.

Excitarea atomului, ce urmare a ciocnirii sale eu un electroa accelerat de cîmpul electric dintre electrozi, «ste posibilă dacă •portul energetic este cel puţin «gal cu cel careapună5tor niv«-luiui de rezonanţă (AE r * - radiaţiile «mise In »test cat numindu-se radiaţii de rezonanţă).

Dacă energia pria.it6 prin impact «nergi» de ioai-K ra atomul pierde un electron deveniad ioc pviitit

3 > -

- U r L r -o = o-t

- 62 »

A Ş

& E r

/ / / P i n ' / ' i o n / z o r c I J

n i v e l A r e z a n t m p Ş

n i v e l afe b a z o

Electronii periferici pot ocupe (fig.2.43) după ciocnire şi alte nivele energetice (B), cuprinse între cele de rezonanţă §i ionizare, fie datorită ener-giei suficient de mari primite prin cioc-nire, fie printr-o excitare în trepte (atomul primeşt^j nouă energie înainte ca electronul deplasat pe nivelul A să revi-

Figura 2.43 nă la nivelul de bază). Pentru a se obţi-ne excitarea în trepte se măreşte probabilitatea ciocnirii atomi-lor cu electronii liberi, prin creşterea presiunii gazului din tubul de descărcare.

Dih cele de mai sus rezultă că luminescenţa gazelor sau va-porilor metalici este determinată des

- existenţa electronilor liberi generaţi prin emisiunea termo-electronică a catodului sau ionizarea gazului de descărcare;

- excitarea atomilor gazului sau vaporilor metalici datorită" ciocnirii acestora cu electronii liberi ce se deplasează spre anod, sub influenţa cîmpului electric dintre electrozi.

In curent alternativ fenomenele descrise sînt identice, nu-mai că de această dată cei doi electrozi joacă pe rînd rolul de catod gianod.

Caracteristica volt-amper (fig,2.44) a descăr-cării electrice în gaze iner-te sau vapori metalici pre-zintă mai multe zone, dintre car» mai importante sînt;'

- domeniul BC, corespun-zător aşa zisei funcţionări cu electrozi reci, este în-tîlnit la lămpile cu descăr-

Figura 2.44 cări în regim de licărire folosind lumina catodică §i la tuburile cu descărcări în regim de licărire folosind coloana luminoasă pozitivă;

- domeniul DE, corespunzător descărcării .în arc, este întîlnit la lămpile.cu electrozi calzi (lămpi cu descărcări în vapori me-talici gi«lămpi cu arc).

Dacă electrozii lămpii sînt preîncălziţi din exterior ea» dacă mediul din tub este puternic ionizat, atunci la aplicarea tensiunii de slimentsre se obţine o caracteristică volt-smper Îs

- «3 -

care punctele A §i Q ae confundă. Datorită caracteristicii cu panta negativă a descărcării elec-

trice în gaze sau vapori metelici este necesară limitare® curentu-lui de funcţionare la valoarea prescrisă. In acest scop se utili-zează elemente de limitare-stabilizare a descărcării, numite gene-ric balasturi gi constituite din rezistoare, capacitoare, bobine sau combinaţii ale aceatora.

Deoarece descărcările electrice în gaste sau vapori metalici se declanşează numai atunci cînd emisiunea termoelectronică a ca-todului este însoţită de existenţa unui cîap electric puternic, în practică se utilizează mai multe metode de amorsare şi anums;

- utilizarea electrozilor auxiliari de amorsare, dispuşi în ve-cinătatea electrozilor principali;

- preîncălzirea electrozilor, urmată de aplicarea unei tensiuni mărite, folosind în acest scop diapozitive de amorsare su startere Bau cu

- dispunerea unei benzi metalizate de-a lungul tubului (la in-terior sau exterior gi legată la unul din electrozi) pentru mări-rea cîmpului;

- utilizarea unui transformator ridicător cu reactanţfi de dis-persie mare, ceea. ce asigură, la gol, o tensiune suficient- de ri-dicată pentru amorsarea descărcării.

k,Lămpi cu descărcări în regim de licărire cu lumină catodica t (fig.2.45)

La eceate lămpi coloana luminoasă pozitivă es-te suprimată prin apropierea celor doi electrozi, iar descărcarea are loc în gas inert (argon, neon) la joasă presiune (5...25 sm Hg). Slectrozii sînt confecţionaţi din fier seu aluminiu gi acoperiţi eu materiale termoemisive. Ca element ds limitam m icurentului ae foloseşte, în majoritatea cazurilor, un rezistor cu peliculă de carbon. Lămpile funcţio-

Figura 2.45 n e & z & B t î t î n c.s», cît gi c.e., 1© tensiuni de 120 sau 220 ?, puterile unitare fiind aici (1. ..3 W).

Fluxul luminos de circa 1 Im este emis pe liniile spectrale nle heliului (lumină galbenă) sau neonului (lumini rogie) 5.4 menţine la această valoare pe toată durata de funcţionare a Ite-pii (1000...2000 ore).

Se folosesc în instalaţiile de eemnalisare, control, âincro-nizare etc. datorită inerţiei luminoase reduse (cireş gi

- 64 »

m r r r r f Ţ i t t j i t i M jam^a-^ej

jM

consumului nesemnificativ. %s anele sisteme de afişare numerică ®e, folosesc tuburi cu descărcare în neon ce sa ae.ee eatozi (tuburi ffixie sau decatroane) 3«b fonaa cifrelor O.**-.®, ariodul fiind de tip plasă. Tensiunea de vlucru este de I7o« ««420 iar curentul de 0,&....2 msA.

Fe&aairea radiaţiilor descărcărilor în arc îja gaae -sas. .-mietşMm pentru apli-.e«"|iCle '.jsraeSşieBr itap-;ttofe'''8il:e;gere©'''''uBui media de â-escărsar© aare sfi asigure o eficacitate lumineteaŞ câ-t "mai râŞlcsată •, a lămpii. Bn ast-fel mediu .SI e.on&titai>e.,.mere»3rulsub-for-mă d® vapciri §.i din examinarea nivelelor sa-le -aaergetiee- .ae observă că, pr.e-zitttă dauă radiaţii ®e rezonanţă "..pe. lungimi-le de undă de 185 §i 253,7 «im.»

Bacă se măreşte "presiunea vaporilor de mercur, ceea ce favorisseafflă -exc.itarea în treşp-

•te, radiaţiile vor fi

•17 nivel ele tazo

Figura 2.46

<4 feA

i r 1 » 1 f ! 1 X

» -ţ \ - 11 / L I

m 3ac> sao 7m soo mg — X j r i / n J

9ao Mo mo — x [ o m ]

&)

Figura 2.4? Repartiţia spectrală a radiaţiilor descărcării în vapori de mercur la joasă (a) şi înaltă (b)

presiune.

emise §i în domeniul vizibil al spectrului pondere© acestora fiind funcţie de presiunea gazului de descărcare (fig.2.47).

In ceea ce pri-veşte eficacitatea lu-minoasă (fig.2.48), ' aceasta prezintă un

maxim în domeniul presiunilor scăzu-te (0,01...1 mm Hg) un minim pentru

presiunile medii {1...10 mm Hg) ca apoi să crească la înaltă şi foarte înaltă presiune.. Acesta este motivul - eficacitate luminoa-să scăzută - că nu se construiesc lămpi cu descărcare în arc care aă funcţioneze la presiuni medii..

Lămpile eu vapori de mercur de joasă presiune cu balon clar au un spectru bogat în radiaţii ultraviolete ( A =1BC...400 nm) ceea ce le face improprii iluminatului, în schimb sint utilizate la: sterilizarea apei, aerului şi alimentelor;.analize lumineacentă

- 65 -

* is vnr 60

20 - S * »

03

/f"-3 10~'1 K t$* plmm HşJ

— — — - balon clar din ^sticlfi de cuarţ

balon fluorescent

a materialelor textile §i agricole etc. Lămpile cu vapori de mercur

de înaltă presiune (fig.2.49) se compun dintr-un tub de cuarţ (1) prevăzut la capete cu doi electrozi principali (2) §i un electrod auxi-liar (3) conectat printr-o rezis-tenţă (4) la electrodul principal opus. Mediul din tub este consti-tuit din argon §i cîteva miligra-me de mercur, întreg ansamblul fiind introdus într-un balon de aticlă (5) ce-1 izolează de cediui ambiant §i permite manipularea IE»~

Figura 2.48 pii (sticla de cuarţ se devitrificS sub acţiunea grăsimilor sau a transpiraţiei »tinilor).

Lampa se conectează.la reţea prin intermediul unui balast (B - bobină cu miez de fier §i întrefier) gi, eventual, a unui condensator (C) pentru compensarea factorului de ptere.

—f-o ; Amorsarea descărcării decurge în două etape §i anumes

- iniţial apare un curent de descărcare între electrodul auxiliar §i cel principal alăturat, fenomen ce permite atît ionizerea gazului inert, cît §i vaporizerea mercurului;

- în faza următoare, datorită ionizSrii intense, apare arcul ele'ctric între electro-zii principali, presiunea din tub creşte iar descărcarea aferentă electrodului auxiliar ee stinge, datorită atît rezistenţei de li-mitare cît gi presiunii ridicate.

Figura 2.49 Resprinderea lămpii este posibilă numai după răcirea ei (5,..10 minute, funcţie d® putere), întrucît ten-siunea de alimentar® poate iniţia descărcare® nu®ai în gas» iner-te la joasă presiune.

Aceste surse se .recomandă pentru iluminatul exterior» uaâs nu se cere o redare corectă a culorilor, deoarece spectrul ds ra-diaţie al sursei - cu temperatura de culoar* corelată de circ» 7000°K - este bogat în radiaţii verde-albăstrui, l î p a i n â complet .nditiţiile rogii.. Corectarea compoziţiei spectrale ®ete posibilă prin; utilix»'(« de luminofori (ce at depun pe interiorul balonului

- 66

;;e sticlă). Combinarea cu lămpi cu incandescenţă sau introducerea ,<Je ioduri metalice, în tubul de descărcare..

Durata de viaţă este cie 1000-2000 ore, eficacitatea luminoa-să cuprinsă între 35'.. .65 lm/ff pentru puteri unitare de 80. ..2000-ff..

C.Lămpi cu descărcări în arc în vapori de sodiu Lampa cu vapori de sodiu de ţmltă'. presiune (fig,2-50) este

destinată iluminatului public §i are o lumină alb-aurie £Tco=6000°K).

Din punct de vedere cons-tructiv, prezintă un tub de descărcare din alumină sinte-rizată translucidă (lucalox) ce rezistă bine la acţiunea vaporilor de' sodiu (presiune parţială 100- . .200 ram Hg) .aflaţi la temperatură, ridica-tă (circa 700°C) ce are la

în tub se mai găseşte xenon ce favorizează Figura 2.50

capete doi electrozi, descărcarea, precum §i mercur în exces (4 părţi Hg la 1 parte Na) ce joacă rol de gaz tampon, mărind în acest fel căderea Ae tensiune pe arc. Tubul de descărcare este protejat de acţiunea mediului am-biant printr-un balqas de sticlă cilindric, -vidat. „

Amorsarea descărcării se face prin intermediul; startarelor (s) ce asigură impulsuri de tensiune ridicată graţie descărcării unui capacitor (C-,) pe primarul unui transformator de? impuls (TI). Cele 1...2 impulsuri pe ciclu apar ca urmare a deschiderii unui element bidirecţional (T-triac) prevăzut cu un dispozitiv de comandă (DC).' După aprinderea lămpii starterul iese din funcţiune (scade tensi-unea aplicată circuitului basculant DC), iar stabilizarea:descăr-cării este asigurată de un balast (B - bobina cu miez de fier în întrefier). Compensarea factorului de putere se face prin inter-mediul unui capacitor (C) conectat în paralel la surse de alimen-tare. .

Aceste lămpi se construiesc pentru puteri unitare de 250 sau 4C0 W, cu balon clar sau acoperit cu luminofor, au o eficacitate luminoasă ridicată (72...100 lm/W) §i o durată de viaţă de circa 10000 ore.

3e recomandă pentru iluminatul exterior val spaţiilor deschise (pieţe, triaje §i noduri de cale ferată, platforme industriale cu degajări de fum BOU praf etc.) gi al arterelor de circulaţie, mei

- 6? -

alea în oraşele de munte ca. ceaţă frecvaată. P.Lfimpi fluorescente

Unele substanţe solide, în special săruri, «vind o structură microcristalină emit radiaţii luminoase dacft stat excitate cu ra-diaţii ultraviolete sau radiaţii )L lis ambele cezuri, apariţie 1«-rainescenţei solidelor depinde de prezenţa unei aici cantităţi din-tr-un element străin ntimit activator. Substanţele luainescer.te cu remanenţă foarte scăzută (IC ...lG s) ae nuaeac substanţe fluo-rescente sau luminofori, ier cele cu remanenţă mai ridic»substan-ţe f osf ox'escente.

Tn cazul lămpilor fluorescente, luminofs, absorb radiaţiile ultraviolete produse de descărcarea în vapor mercur (prin ex-citarea atomilor de mercur) gi le reerait -suf formă de radiaţii vi-zibile (deci cu schimbarea lungimii, de undă). Tranziţiile electro-nilor la solide fiind mult mai complicate decît la g a z ® , unei re->ilaţii incidente monocromatice îi corespunda o radiaţi® policroa^-i.ică emisă.

Substanţele fluorescente utilisste în construcţia lămpilor fluorescente cvţ vapori âe mercur (de joasă sau înaltă presiune) trebuie să îndeplinească o Beri® de condiţii, dintre care aai im-portante eînt: •

- factor spectral de absorbţie ridicat în ultraviolet, aaai al*» |.«ntru A =253,7 nm pe care bb emite circa 6CS din sinergie totală a descărcării;

- randament cît mai ridicat ai coave.rfciei radiaţiei ultraviole-ţi' în radiaţie vizibilă;

- persistenţa cît mai mare a emisiei de radiaţii vizibile pen-tru diminuarea pîlpîirii (în c.a.) gi a efectului stroboscopic. (ao-iliricarea aparentă a mişcării reale a unui obiect sub influenţa »s-i'Uţiei, cu o anumită periodicitate, a iluminării fccestuia);

- stabilitate chimică la temperatura din lampâ, constanţa spec-trului de radiaţie şi caracteristici colorimetrice coretspunzfitaar*' •fopului propus.

Materialele flaoi-eseente, ce ae depun pe pereţii interiori ai llmpii, se compun dintr-o aubstanţă de bază (luminoforul propriu-»in), un activator §i o substanţă auxiliară.

In calitate de. iuainafori se'folosesc; oilicaţii ** sine, Unr Qi beriliu, cadmiu ce prezintă flttQreacenţe gaîben-verzui, yi ••«-portocalii sau culori intermediar*.-, "'clframejU d« sagnasiu |l -r.lciu cu o f,lunrHscenţă albastră; săratul do cadmiu cu o fi • nr"nţf; roţinticA. Din tacul acestor -substanţe ae poate obţină

- 68 »

culoarea dorită a luminii, inclusiv cea albă. Balogenofosfsţii (fosfaţi de fluor, clor şi broa.) sînt luminofori moderni, de mare randament, ce au o fluorescenţă de culoare albă (fără a fi ameste-cate cu alte substanţe). In ultimul timp s-au realizat luminofori pe bază de pămînturi rare (europiu. ) cu o bună stabilitate termică, randamente ridicate şi un conţinut apreciabil de radiaţii infrarogjU ceea ce face ca lumina emisă să fie mai "c-aldă" (sub aspect psiho- ; senzitiv)-.

Activstorul este un ne tal greu (eventual oxid metalic) care adăugat în cantităţi mici (0,1...1%) substanţei de bază accelerea-ză fotoluminescenţa acesteia.

Substanţa auxiliară (fondantul) este o sare (CeFgj NaCl) şi are rolul de.a favoriza formarea microcristalelor complexe de lu-minofor.

Aceste materiale, se amestecă bine, se topesc la temperaturi înalta (SOC.. .150Q°C!) §i se abţine o pulbere (pudră fluorescentă) s cărei cristale sînt de ordinul micronilor sau zecimilor de micron,,

1.Lămpi fluorescente cu vapori de mercur de joasă presiune

Figura 2.51 Figura .2„52 0 astfel de sursă (fig.2.51) se compune dîntr-un tub cilindric

de sticlă (1) de lungime L=150...1500 m şi diametru D=10...40 mm variabile, pe al cărui perete interior se dispune materialul fluo-rescent (2). La extremităţi se găsesc electrozi din wolfram dublu spiralat (3) acoperiţi cu materiale termoemisive (oxizi alcelino-pămîntoşi). Mediul de descărcare (4) este un gaz inert (argon) la joasă presiune şi cîteva miligrame de mercur (5) a căror presiune parţială, sub formă de vapori, eşte de circa 0,1 mm Hg.

Pentru a asigura volatilizarea mercurului, a realiza tensiu-nea de aprindere şi a stabiliza descărcarea în timpul funcţionării se folosesc aparate de pornire-reglare, cele mai uzuale fiind de tipul cu starter şi balast.

me Starterul (f'ip.2.5?) se construieşte în diverse v î ruspînditS fiind 1 lampă lumineacentă cu li variante, cea cărire ce

- 69 »

constă dintr~un balon de sticlă (1) umplut cu argon seu n?c u» joasă presiune. In interior se găsese desi electrozi, unul fiind o sîrmă de nichel (2), iar celălalt un bimetal (3). In paralel cu lampa - contact normal deschis ca element de circuit - se conectea-ză un capacitor (45 destinat reducerii perturbaJiiior radiofonice, întreg ansamblul este protejat de deteriorări mecanice prîntr-o carcasă de material plastic (5)..

Pentru -corecta funcţionare a montajelor cu starter, tensiunea de lucru a acestora (0Bt) trebuie să fie mai aică declt se» e re-ţelei •.<.&•},,, dar mai mare deeît tensiunea de regia CU ) a lămpii:

Ue<°st<°r ţ 2. 6 5 ) Balastul sau aparatul de preconectare se este cu tâ într-o gaaă

variată de tipodimensiuni ce depind de; natura tensiunii de alimen-tare s puterea lămpii gi montajul alea.

u h i

1 '^vS \ s i

2 k

-- j •

Î € I F

Figura 2.53 Figura 2.54 In cazul montajelor cu lămpi fluorescente cu vapori de asrcur

di- joasă presiune cu aprindere cu starter ce lucreasă în curent si-trrnativ, balastul este o bobină cu miez de fier cu flux mare dt •iiopersie ce are o caracteristică (fig.2.53) *o3.t~amp«r puternic • fizătoare (1) necesară menţinerii unui punct stabil de funejiona-i<- (B) pe caracteristica (2) volt-aaper a l&sapii.

Conectînd la reţea (fig.2.54) un sontaj cu aprindere cu etar-Irr, tensiunea de alimentare (Ur) ee aplică prin balast gi filasen-ti- electrozilor starterului (S). In acesta ee saoraeazft e dt-scăr» «•«u-ii înregim d^licârire ce încălzegte gazul din interior gi con-BuLC la dilatarea bimetalului care, în final, va închidă contactul a i ••! torului. Din acest moment, prin circuitul menţionat, ea circ»-li. un curent de circa două ori aai stare cacel nominal ce încălzeg-

i ntcr.8 (900.. .1100°C) filamentele ISapii (LF). ©asul din iafflpS kf« i o n i a t r c u r u l se veporizează parjial.gi lampa fluoreacea-

ratt prcgCtith pentru asumare. In acalagi tinp, gszul din

- 70 »

starter se răceşte gi bimetalul revine în poziţia normală întreru-pând brusc circuitul. Variaţie curentului prin bobină conduce le apariţia unei tensiuni electromotoare (e = -d^/dt) de autoindue-ţie de valoare ridicată (l....l,2 kV) care aplicată electrozilor lămpii favorizează iniţierea descărcării în arc. In continuare, descărcarea devine autonomă, temperatura de regim a electrozilor fiind asigurată de bombardamentul electronic din alternanţa cînd joacă rol de anod.

Funcţionarea corectă a montajelor cu starter este puternic dependentă de temperatura mediului ambiant, motiv pentru care acestea sefolosesc numai în instalaţiile de iluminat interior.

Lămpile fluorescente cu vapori de, mercur de joasă presiune produse în ţară se execută în două variante şi anume:

- 'lămpi cu amorsare eu starter pentru funcţionarea în interior la temocrsturi raai mari sau egale cu +4...5°C {simbol LFA), respec-tiv 1& temperaturi mai scăzute (simbol LFB);

- lămpi cu amorsare fără starter destinate iluminatului exterior în medii cu temperaturi de pînă la -15°C (simbol LFB).

Pentru facilitarea amorsării, variantele LFB §i LFE sînt pre-văzute la exterior cu o bandă metalizată (depusă prin vopsire) co-nectată la unul din electrozii lămpii printr-o rezistenţă de va-loare ridicată, ce are rolui de a mări şi uniformiza cîmpul elec-tric de-a lungul tubului. * ..

Aceste surse de lumină se caracterizează prin puteri unitare de 8...65 W, eficacităţi luminoase de 50...70 lm/W şi o durată de funcţionare de 2000. ..3000 ore, în ipoteza că în decurs de 2 ore lampa a fost aprinsă o singură dată (în caz contrar uzura filamen-telor este foarte puternică §i durata de viaţă scade la jumătate sau mai mult).

2.Montaje cu lămpi fluorescente eu vapori de mercur de joasă presiune Lămpile fluorescente alimentate cu tensiuni de frecvenţă in-

dustrială sînt elemente neliniare de circuit §i se comportă ca rezistenţe neliniare, neinerţiale cu o caracteristică dinamică volt-amper simetrică (fig.2.55.a)cu histerezis. Din această ca-uză formele de undă ale tensiunii gi curentului sînt deformate (fig.2,55.b-- monta'j eu balast inductiv), iar factorul de putere al lămpii, în regim.permanent nesinusoidal, va fi:

- 71 »

în ipoteza simplificatoare că tensiunea pe lampă are o varia-ţie rectangulară (u =U), iar curentul este sinusoidei <i =

/— — e 7 2 T sin&Jt) rezultă:

fc= {~TT- f M v t « • (2.66) •Jl i'Q /Q ->0 «®F

Reducerea procentului de armonici a curentului lămpii este necesară pentru mărirea duratei de viaţă a sursei gi diminuarea pîlpîirilor. In acest Benat normativei® în vigoare limitează ra-portul (numit factor de virf sau creaatâ) dintre valoare® aaxiaS (Ie B a z) §i cea eficace (Ie) a curentiilui. Iftasfii» la valoarea

Datorită caracterului neinerţial «1 deseta-cârii, fluxul lu-minos este variabil, avînd o frecvenţă de 100 Hz (Uy*220V/50 Hz). I.a trecerea prin zero a curentului lampa prezintă o ugoarS fluo-rescentă datorită remanenţei. arcului electric, pentru s avea un. flux luminos cît mai uniform este necesar ca tistpul d® întrerupere al arcului electric să fie minim, condiţie realizată cînd Pj/Uţ > -,? .

Avînd în vedere cele de mai sus, rezultă principalele condi-ţii calitative pe care trebuie să le îndeplinească montajele cu lămpi fluorescentet

- limitarea pîlpîirii fluxului luminos, pentru evitare® «fee-, tului stroboscopic;

- asigurarea unui factor de putere ridicet al montajului; - reducerea procentului de armonici în forsa de ur.d* a curen-

tului ; - impedanţS ridicată în -sudi«frecvenţă, pentru a nu perturba

rventualele eieteme de telecomunicaţii, din soni, prin reţseu® 6« istribuţie a energiei electric®.

Alimentarea cu energie electrică & lămpilor fluorescent® m r.aate realiza după o multitudine d* scheme, dar principalei® ««stai®

- 72 »

(fig.2.56) c&re s-au impus în practică sînt următoarele:

- montaj cu balast inductiv (a) obţinut prin înserierea lămpii cu o bobină cu miez de fier cu flux mare de dispersie, factorul de putere al montajului = 0,5 inductiv;

- montaj cu balast capacitiv (*b) la care elementul de limitare-stabilizare este un ansainbla obţinut prin înserierea unui balast inductiv normal (B) cu un capacitor (C) astfel ales încît lampa să funcţioneze la curentul nominal (IL, = 0,5 capacitiv);

- montaj duo (c) obţinut prin conectarea în paralel, în acelaşi corp de iluminat, a unui montaj inductiv cu unul capacitiv.(K^ = = 0,95). In acest caz, efectul stroboscopic este practic înlăturat datorită defazajului de circa 120° electrice între fluxurile celor două lămpi.

0 altă soluţie de diminuare a efectului stroboscopic constă în folosirea defazajului existent între tensiunile de fază, situa-ţie în care se conectează, succesiv pe cele trei faze, lămpi în montaj inductiv sau capacitiv;

- montaj' tandem (d) ce permite alimentarea în serie e două lămpi de 20 W, utilizînd un balast pentru lămpile de 40 W (K = 0,5) gi se întîlneşte .la corpurile de iluminat echipate cu două tuburi de 20

- montej dublu ta' e) rezultat din conectare» în paralel,

- 73

l<p acelaşi corp de iluminat,- a două montaje tandem, unul cu balast Inductiv şi celălalt cu balast capacitiv (1^ » 0,95);

- montaj pentru aprindere rapidă, fără starter, (f), le care imul starterului este luat de circuit rezonant serie (L C) a cfi-kii frecvenţă de rezonanţă este puţin aei mică decît 50 Ha. Tn »o-»•«"tul conectării la reţea a montajUlai, in circuitul seri» (l, I* rilnment, C, filament) apare o supratensiune la bornele condensa-torului ce asigură amorsarea lămpiii Filamentele sînt permanent Încălzite de curentul capacitiv de pe derivaţia L C (cu X, gi L

ii-etate în opoziţie), care contribuie gi la ameliorarea .factoru-lui de putere al montajului « 0,9.».0,95)

La aceste montaje se recomandă utilizare® i&apilor de tip LFff |«re, pentru evitarea uzurii intense a electscailor, sînt prev&sute ou inele anodice (ecrane de formă elipsoide}.** ce înconjoară fils-•»ntul) ce preiau sarcina electrică în alternanţa în care electro->liil joacă rol de anod.

5.Lămpi fluorescente cu vapori de mercur de înaltă presiune • 0 astfel de lampă (fig.2.57) se compu-

ne dintr-un tub de descărcare cilindric din cuarţ (2), ce conţine doi electrozi princi-pali (1), unul sau doi electrozi auxiliari (3), cîteva miligram® de mercur gi un gai inert (argon, neon) la.joasă presiune. Ansa®-blul este introdus într-un bslon de sticlă (4) a cărui formă corespunde cu un» din izo-termele tubului de cuarţ §i este umplut cu azot. Pereţii interiori ai balonului slnt acoperiţi cu .luminofor (5) ai, in funcţie de compoziţia acestuia s» obţin® culoarea dorită a luminii emise.

Amorsarea descărcării gi funcţionare* de regim eînt siailere celor prezentate 1»' lămpile cu vapori da ®ercux d« Înaltă preei-Figura

.In ţară se construiesc lămpi (simbol L¥F) In puteri unitare te HO, 125, 250, 400 W, ce eu eficacităţi lusinoea® de 32...50 la/l.

Se recomand® pentru iluminatul interior (hela înaltei «a a ea-• •i ior (străzi, pieţe, intersecţii, terenuri dt «port etc.) unde m cer fluxuri luminoase mari, relativ eonesntrate §1 au »© &®pw® fund iţii pretenţioasă de redare a culorilor.

- 74 »

2.5. Corpuri de iluminat Elementul de bază al anei instalaţii de iluminat este corpul ]

de iluminat (e.d.i.) definit ca ansamblul constructiv format din; I sursa de lumină, sistemul de distribuţie şi repartiţie spaţială a fluxului luminos -(reflectorul) şi sistemul de rezistenţă mecanică i (armăture metalică) în care se montează accesoriile lămpii (socluri,: dulii, startere, balasturi, conductoare de alimentara etc.).

Funcţia principală e unui c.d.i. este redistribuirea raţiona- ] ÎS a fluxului emie dc izvorul de lumină pentru a obţine, în'mod economic, pe suprafeţele utile nivelele de iluminare prescrise. I Fluxul.luminos poate fi redistribuit in'limite largi, • de la o re- i partiţie practic uniformă în întreg unghiul solid, pînă la concen- I trarea sa într-o anumită direcţie. La fel de importantă este o a I doua f' neţie a c.d.i. §i anume protejarea ochiului de luminanţa prea n--we a izvorului *de lumină, pentru aceasta, reflectorul aco-peră lampa cu părţi transparente sau opace, miegorîndu-i influenţa dăunătoare asupra ochiului.

Corpurile de iluminat fie U2 general trebuie să satisfacă o serie de condiţii §i anume:

- să aibă o curbă fotometrică propice sistemului de iluminat ales;

- să prezinte un randament ridicat şi un coeficient de depreci-ere acceptabil, ceea ce presupune o. întreţinere simpla şi uşoară; . I

- să aibă o lum'inanţă acceptabilă §i să creeze umbre cît mai estompate;

- să fie estetice atît în timpul funcţionării sursei de lumină ] cît gi după deconectarea acesteia;

- să îndeplinească toate condiţiile de protecţie impuse de me- I diul în care lucrează.

2.5.1. Caracteristicile fotometrice ale corpurilor de ilumi-nat sînt următoarele:

- curba fotometrică (v. şi § 2.1.2) trasată în coordonate pola-re pentru lampa convenţională de 1000 Im. Dacă izvorul de lumină are alt flux atunci valorile intensităţilor luminoase se corectează eu factorul " 0^/1000", avînd în vedere proporţionali-tates directă dintre flux ;i intensitatea luminoasă;

- curbele izolux spaţiile gi curbele izolux relative (£ 2.1.2) - randamentul corpului de iluainat (f c) definit ca raportul

dintre fluxul luminos «- t acesta (^ c) ai fluxul izvorului tp .)

- 75 »

< u,-care este echipat; ? - 0C

(2.67) cu observaţia că pentru o curbă fotometrică tip ^it=10CC lm, iar ^cse calculează conform § 2.2.4; a i:

- unghiul de protecţie (cf) ce delimitează zona din spaţiu tn care ochiul nu percepe elementele de luminanţa ridicată ale sursei. Pentru un plan meridian dat (fig.2.53), unghiul de protecţie se

' măsoară între planul deschiderii c.d.i. ji dreapta ce uneşte marginea acestei deschideri cu extremitatea opusă a izvorului dc lumini:

cf = orefq — (2.68) Figura 2.58 /?f-r

unde dimensiunile geometrice (h, r, R) au semnificaţiile din figură.

Cu cît unghiul de protecţie este mai mare, cu utît c.d.i. pot fi montate mai aproape de planul util, deoarece zona du protec-ţie a ochiului este mai extinsă;

- repartiţia zonală a fluxului luminos (fig.2.5^) ce indică procentual fluxul luminos exis de sursa de lumină In unghiuri solide a căror axă coincide cu cea a c.d.i.

Calculînd, de exemplu, flu-xul luminos prin metoda ur.t:hiu-rilor plane egole, obţine® pentru

IDO

50

SO

Figura 2.59 zona 0f40 valoare» 0, % 0O +

0. tOO (2.69)

cu: o ~ - / f O a [C~~ n " * - J ' m j coeficientul (factorul) de amplificare (m) reprezintă rapor-

\cos COS

tul dintre intensitatea luminoasă maximă (I-^v' intensitate» lurainoesă medie sţerică (Ins> a corpului da iluminat:

zn = Jmox J/S J&oî (2.7C) J'/ns

-•factorul (coeficientul) de menţinere se defineşte ca ruportul dintre fluxul emis de c.d.i. *ul său iniţial (0 cj)

' A = < y

în timpul exploatării f 0 r e ) îi Ha-

(2.71)

- 76 »

valoarea sa fiind subunitară datorită îmbătrînirii sursei de lumi-nă, depunerilor de praf (impurităţi) pe elementele sistemului op-tic §i deprecierii în timp a proprietăţilor fotometrice ale aces-tora (f ,5 scad).,Menţinerea acestui parametru în limite accepta-bile este posibilă prin curăţirea periodică a c.d.i., combinată cu înlocuirea sursei după expirarea duratei de funcţionare a aces-teia.

In practică se operează uneori cu inversul acesţei mărimi şi anume ou factorul (coeficientul) de depreciere.

k ^ i / A y l (2.72) - gradul de protecţie indică în ce măsură c.d.i. este asigurat

împotriva agenţilor externi (ploaie, umezeală, praf, vapori coro-zivi, pericol de explozie) şi atingerii părţilor aflate sub tensi-une.- . _ '

2.5.2. Clasificarea corpurilor de iluminat se poate face din mai multe puncte de vedere şi anume:-

ffidupă domeniul de utilizare: - c.d.i. de uz generax (cu acţiune apropiată) destinate iluminării suprafeţelor aflate la distanţe de maximum 30 m; - c.d.i. cu acţiune îndepărtată (proiectoare) caracterizate prin aceea că emit fluxul luminos într-un unghi solid mic şi au factor, de amplificare ridicat; - c.d.i. pentru semnalizare ce asigură distingerea unor suprafeţe pe care sînt semne sau texte importante (dirijarea circulaţiei, avertizare pericole, clădiri înalte, coşuri de fum etc.); - c.d.i. pentru proiecţie utilizate în cinematografie; - c.d.i. pentru iradiere folosite în medicină, agricultură, zooteh-nie, industria lacurilor şi vopselelor etc.;

®dupg repartiţie spaţială a fluxului luminos 1) - c.d.i. cu lumină directă (clasa D) la care în poziţie normală de funcţionare este satisfăcută inegalitatea:

(2.73) Din această clasă fac parte c.d.i. cu reflectoare din tablă

emailată, metale poleite, sticlă argintată sau alte materiale opace Se recomandă a fi montate în încăperi caracterizate prin factori de reflexie ai tavanului (f §i pereţilor (f ) reduşi, sau la iluminatul exterior.

în funcţie de concentrarea fluxului luminos distingem o.d.i. cu:

- 77 »

- distribuţie concentrată (subclasa Dc) la care io" °>S » c e 8* recomanda la iluminatul halelor înalte cu "iii §i tavanul de culori închise (/p,ft<0,5) sau îa iluaina-local al suprafeţelor ce necesita o iluminare orizontala in-

nsăţ - distribuţie medie (subclasa Dm) la care ;

nr recomandă pentru hale înalte (â.,.10 a) cu tavanul întunecat; - distribuţie largă (subclasa Dl) la care Pq^^q" GSfţ..

•|« nceste c.d.i. reflectorul este din tablă emailata cu o deschi-la partea inferioară ce asigură un ungtii de protecţie cTa?7°.

fa recomandă la 'iluminatul spaţiilor deschise, a încăperilor joa-K (2,5..»?,5 m Şnălţime), la iluminatul local §i, în general, în. Şon te cazurile unde se cere o bună iluminare atît în plan orizon-1*1, cît §i vertical^ f) - c.d.i. cu lumină mixtă sau dispersata (clasa M) la care flu-tul luminos este emis în ambele emisfere, datorită utilizării unor fsf'.ectoare din materiale'translucide (sticle opaline, aate-, hîr-li> specială, mase plastice etc.). Se recomandă la iluminatul in-leiior al încăperilor industriale, administrative, social-cultura-1* </tc., la care pereţii §i tavanul au culori deschise (/'p»/t • li 0,5...0,7).

In funcţie de repartiţia procentuală s fluxului luminos în fa|« două emisfere, distingem;

c.d.i. cu lumină semidirecti (subclasa Bod) la care (Internul optic se realizează din sticlă mată cu o doschidere la Marţea inferioară sau din două părţi transparente, cea inferioara fu ructor de transmisie mai ridicat. Se recomandă pentru ilumina-tul artistic gi casnic;

c.d.i. cu lumină mixtă propriu-zis (subelaca SBp) la cere C,. 0,6)Abajururile sînt din sticlă lăptoasă, opali-

nou mată §i au forma unor suprafeţe sferice. Se recomand& 1» Iluminatul încăperilor unde se cere o. lumină uniformă §i fără .ua-%«• (săli de clasă, desen, lectură, spitale etc.) gi se echipează Huni'.i cu lămpi cu incandescenţă;

- c.d.i. cu lumină eemiindirectă (subclasa Mai) 1» care A» (°,6—0t9jAbajurul se poate confecţiona fie din două părţi (i>ai< inferioară cu factor de transmisie rafii aic), fi® dintr-un ••terial cu transmisie difuză ce prezintă o deschidere- la part»® fU|i»riosra. Se recomandă pentru încăperi cu tavane gi per«ji albi, Ifltaxi, unde principala cerinţă constă în ebsanţa umbrelor fi coa~

- 78 »

trastelor (săli de teatru, foaiere, săli de desen, locuinţe etc.)j 3) - corpuri de iluminat cu lumină indirectă (clasa I). Sistemul optic este realizat din materiale opace care asigură în emisfera superioară un flux de

• > °>9 - (2.74) Ca §i' în câaul clasei .D, distingem c.d.i. cu:

- distribuţia concentrată a fluxului luminos (Ip) la care ^ ^ J > ^ - j

- distribuţie medie a fluxului luminos (Im) la care , " „ 1

- distribuţie largă a fluxului luminos (XI) la care

Se recomandă pentru încăperi cu destinaţie generală, cum ar fi: teatre, cinematografe,-eluburi, expoziţii etc.

Toate c.d.i. prezentate anterior, indiferent de clasă,, se echipează de regulă cu lămpi cu incandescenţă, excepţie făcînd cele din clasa D ce. pot fi echipate gi cu lămpi fluorescente cu vapori de mercur de înaltă presiune (.se consideră surse punctifor-me din punct de vedere al calculului fotometric).

Clasificarea făcută rămîne va-labilă §i pentru c.d.i. echipate cu lămpi fluorescente cu vapori de marc .de- joasă presiune .deşi la acestea :corpul fotometric este ugor asime-tric (datorită dimensiunilor mari ale izvoarelor) şi prezintă două pis ne de simetrie (A - longitudinal cu yS - Q, B - transversal cu £ -9 O4' -fig.2.60) în care ee dau curbele fotometrice.

Figura 2.6.0

2.6. Calculul fotometric al instalaţiilor de iluminat interior

. V 2.6.1. Sisteme şi instalaţii de iluminat La realizarea iluminatului artificial al unui obiectiv dat

este necesară alegerea §i dispunerea c.d.i. de aga manieră încît acestea împreună cu elementele obiectivului (ce participă $a sta bilireo fluxului total pe suprafaţa de lucru.) eă asigure confort a:

~ 79 -

vizual dorit. Ansamblul "corp de iluminat - obiectiv" constituie aşa numitul sistemul de iluminat»

Instalaţia de iluminat a aceluiaşi obiectiv este formată iim totalitatea c.d.i. şi a elementelor de circuit ce asigură alimen-tarea cu energie electrică a surselor d« lumini. După destinaţie, instalaţia poate fi pentru iluminatul interior sau exterior, iar după natura surselor deosebim instalaţii de iluminat incandescent, fluorescent, sau mixt (în instalaţi© se îltîlnssc ambele tipuri de izvoare).

Sistemele de iluminat, din punct de vedere al funcţiunilor îndeplinite, pot fi normale şi de siguranţă. A. Sistemulide iliyainat normal'are rolul de a asigura iluminatul artificial al încăperilor în condiţii normale de desfăşurare a ac-tivităţii umane, la un nivel de iluminare mediu stabilit prin nor-me republicana sau departamentale. 0 clasificare uzuală ,a scastor sistem© se face în cele ce urmeasăs

1) - după repartiţia'iluminărilor în planul util (iluminări orizontale): •

a -Sistem de iluminat general uniform aetfel conceput încît condiţiile unei bune vizibilităţi sînt- asigurate atîi în SOJMS lo-curilor de munca, precum şi pe suprafeţele auxiliare. S© 'utilixea ză c.d.i, de acelaşi tip, echipate cu izvoare identice ca naturX şi putere, forma şi dimensiunile cîmpurilor luminoase (suprafaţa delimitată'de -centrele a patru o.d.i, vecine) fiind aceeaşi.

b - Sistem da iluminat general localissat , obţinut din pre-cedentul prin .modificarea formei şi dimensiunilor cimpurilor lu* ainoase (în care se desfăşoară activităţi ou gradg/de precisi» di-ferite) în.funcţie da'zona iluminată a planului util»

c - Sistem de.iluminat local eau localisat se asigură llual-narea recomandată numai pe suprafeţe restrîase din planul util, . unde se lucrează efectiv,. Are ca principal deaavanîisj disconfor-tul vizual datorat diferenţelor mari de luminanţă din cimpui Visual.

d - Sistem ds iluminat mixt sau combinat obţinui prin asocia erea iluminatului-general eu cal local» Sistemul este avantajas din punct de vedere energetic (deşi presupun* investiţii mai mari) şi trebui® realizat de aşa manieră., încît iluminatului general să-i" revină cel puţin 1056 din valoarea normat! a iluminării p® planul util.

2) - dană repartiţia luminii între sursă si P.laaal.util (repartiţis fluxului luminos în cale două «alafereb

« - Sistem d® iluminat direct » 6,9 j j ce « « s o a i e

I H C3

â <-t 5 f îî o «g

! • < - > « } s a 8 « â «j «u b d e o H 0 ^ Sg <M

a ^

A S «J X8 3 ° S a •H "O a «o a « XS rl

I w TJ +> H

a § «e a 9 o « a t< +» a a

m • a a * 3

•a 3 îi

1

a !U •d

A » 13

8

O O ® q q +»

5 q I s <h m -i- m ca ia q o © •rt I-) *o a *h r-i <0 -r! •H P< -Ps )aJ «a SO O -P a t? <U CH > •H 'H M sa *>

*f « N •rl H O as v ® t3 •H i-t 4H •H •B fi O O

« '--ss

o G3

a •W B. •tJ B «J

ti >H *H « tJ (3 Ti A H

<9 a

O "O t( © a o o s <B O » « +3 .H a) H 4» m cj a •h 3 a> +1 •<-( W 3 W • ra Mei O d | +» a a a -H <-i .a â ® a, o i-t -i» H ^ « a

« ®

- 82 »

Kivelele de Iluminare pentru iluminatul exterior au valori reduse (fineţea lucrărilor este scăzută), în jur de 1...3 lx, din considerente economice.

Hivelele de iluminare normate se stabilesc avînd în vedere corelaţia (fig.2.61) dintre dimensiunea detaliilor (d), luminanţa " — o, ~~ V obiectului (L) şi performanţa vizuală re-

lativă (pv)-.ce este raportul dintre nu-mărul de operaţii corect^gfectuate în unitatea de timp in condiţii de ilumina-re date şi numărul maxim de operaţii cînd iluminarea creşte.

In acest fel, la "d, pyn impuşi,

rezultă 1 şi în final Figura 2.61 E = 1/q , (2.75)

unde q factor (coeficient) de luminan-ţă al suprafeţei, definit ca raportul dintre luminanţă şi iluminarea aceste- ,, ia (v, şi rel. 2.51).

Trebuie de precizat că nivelul de iluminare are o influenţă hotărîtoare asupra productivităţii muncii, oboselii vizuale, rebuturilor şi accidentelor" d8 muncă (fig."2.62) dintr-o încăpere productivă. Conform figurii, se obser-

că la iluminări de peste 300...400 ' lx variaţia parametrilor examinaţi ea-

lentă, oeea ce conduce la concluzia că mărirea iluminării peste anumite va-lori este. nejustificată atît din punct

200 too SOO eoo £[ix] de vedere al confortului vizual, cît Figura 2.62 - şi energetic, b - Uniformitatea Iluminării pe planul util trebuie să fie

cît mai bună pentru a evita obosirea ochiului cauzată de eforturi de adaptare repetate,' de la un nivel de iluminare la altul.

Uniformitatea Iluminării est»- oMacterizafă de factorii de uniformitate ataim-măsa® tEmirr^m(MC) şt sslnia-nredlu <a căror valori sînt standardizat» în funcţie de destinaţia încăpe-rii. ....-T:f

La iluminatul dţr ect, peiţfâm • realiza o repartiţie cî~t nai uniformă a Htra.lnăîîlor pe planul util, c.d.i. trebuie să fie mon-tate la 3 m X a W m a%+mmO, aars «1 la .-distanţe j £ X mai mici. Ls(

- 83 »

iluminatul indirect, c.d.i» trebuie montate la înălţime cît sal mică, pentru a avea o repartiţie oît mai uniforaS a Ilumina 11o* pa tavan.

In cazul iluminatului stradal cu circulaţia pietonall inten-să şi auto redusă, este necesar ca Iluminările în plan vertical (Ey) şl orizontal (E^) să fia egal® (S^E^). Dacă siroulaţla auto este intensă, iar cea pietonală neglijabilă, atuucl acest raport poate fl E^/Ejal/10. '

Ş - Direcţia luminii şl umbrele* Direcţia de iccldsrţă a lu-minii asupra obiectului observat., este un element os depinde în uiare măsură de sistemul de iluminat al®«« / --l» un obiect ilumi-nat cu lumină dirijată va prezenta umbre pnten. .,«, margini relie-fate şi, deci, o percepere uşoară a detalii;.o.. ••> eimultan cu COIΫ» traste apreciabile de luminanţă* DaoS sisteaal de Iluminat asigu-ră o lumină difuză, atunci obiectul va prezenta umbre slabs (pri-meşte lumină din mai multe direcţii), "contraste de luminanţă re-duse, • ceaa ce conducă la o. ambianţă plăcută, raicmfortaiitâ,

d - Luminanţa şi contrastele de luminanţă* Luminanţa este factorul calitativ cel mai important al unei instalaţii de ilumi-nat, întrucît este singura mărime fotometrică sa Influenţează di-rect ochiul. ... '' • .

Dacă luminanţa obiectelor.aflate in cîrapul vizual dspăşeţte anumite valoni, poate apare fenomenul de orbire prin care se în-ţelege o senzaţie vizuală neplăcută sau o diminuare a capacităţii de distingere a obiectelor. Orbirea poate fi psihologioă daoă oboseala vizuală se datoreşte contrastelor aodarate de luminanţă şi fiziologică dacă aceste contrasta conduc la pierderea facultă-ţilor vizuale pe o perioadă mai scurtă sau mai lungă de timp*

Fenomenele de orbire pot fi .evitate prlfis , - montarea c.d.i. la înălţimi corespunzătoareţ - utilizarea de sisteme optica (grătare difuzante, «ateriale

transmlţător> difuzante) care să limiteze luminanţa c.d.i. 1« va-lori acceptabile, în funcţie de tipul şi destinaţia iluminatului artificial;

- contrast» de luminanţă în cîmpul visual conform normelor Sa vigoare* ».<•

Contrastai da' tisatlîWfi1

poate 1*1 mic (<- < ,2), ««din (if <0,5) eaa S»r« (C > 0»5> ft depinde atit de luminanţa detaliului (L^), oît el oea a

* < **

o a a • ft'O ţj

i #

. tl «rf H {Î-S

ar? ® « 3 n a

8 8 KS IA 4*

& © 4* &

! ' <-i

! ffl 3 o

. « H (8 O rt 3' a 85 «a © Şj 3 4» <9 N

a E

3 o

O e> O '<•}

Q, «M «" O

*»2

ti 1 m

m

m ,.' -gr ;• ţg

<3 o > -s

«s a . , „ -p. SJ „4 o a f . ® > S4 a w a >H

r> V -t' Z ii

/ , V \

> r y V .

/

K S /

s \ \ V \Ş \ V S /

- 86

Iluminării care coincide» ca valoare, cu Iluminarea totală» Proiectarea instalaţiilor electrice de iluminat interior

presupune parcurgerea următoarelor etape: - adoptarea sistemului de iluminat; - alegerea surselor de lumină şi a c.d.i»; - stabilirea geometriei instalaţiei de iluminat; - calculul fotometrie al instalaţiei de iluminat. Beferitor'la calculul fotometrie, acesta se poate face după

diverse variante, dintre care s-au impus: - metode-da calcul globala cum ar.fi: owtoda coeficienţilor

(factorilor) de utilizare şi metoda reflexiilor multiple, ce iau in considerare aiît componenta directă, cît şi cea reflectata a iluminării, în valori medii;

«--metode de calcul singulare în cadrul cărora se determină se~ para's componenta directă şi" cea reflectată a iluminării. In majo-*ii«îwa cazurilor componenta directă a iluminării într-un punct al planului util sa determina prin metoda punct cu punct, iar com-ponenta reflectată* •ca valoare medie, se estimează prin metoda re-flexiilor multiple.

In ceea ce priveşte mersul efectiv al calculului, acesta tre-buie făcut în ordinea următoare:

- predimensionarea instalaţiei de iluminat prin metoda coefi-cienţilor de utilizare; -

- verificarea cantitativă (nivel de iluminare afectiv şi uni-formitatea iluminării) a instalaţiei de iluminat prin metoda punct cu punct; -

- verificarea calitativă (distribuţia luminanţelor în eîmpul vizual şi la periferia sa) a instalaţiei de .iluminat prin metoda" indicelui final de orbire sau alte varianta de-apreciere a dis-confortului vizual.

Modul de parcurgere al etapelor de calcul diferă în funcţie de destinaţia şi dimensiunile încăperii. Astfel, pentru încăperi puţin importante sau de suprafaţă redusă (scări, coridoare, de-gajamante, vestiare, încăperi din locuinţe, unele depozite, gru-puri sanitaro etc.) calculul se reduce numai la predimensionarea instalaţiei de iluminat, urmărindursa îndeplinirea condiţiilor de 'uniformitate ala iluminării printr-o amplasare judicioasă a e„d«i. In cazul halelor industriale înalte cu plafoane vitrale sau pereţi şi. plafoane cn factori de reflexie scăzuţi, metoda factorilor de stilizare poate fi folosită numai orientativ, elementul de bază al calculului fote- fiind metoda punct cu punct. In aceste

- e? ~

încăperi componenta E, este-neglijabilă datorit! absorbţiei leşi-ni! de către suprafeţele de culoare închisă ale utilajelor Un alt factor de care trebuie să se ţină eeaaa sat® efectul ci* ac?anare produs de utilajele înalte atît pentra componenta dlr«etăs cît şl '.ea reflectată a iluminării» de unde seauliă condiţii r** fictive referitoare la ampleaiea c.d.i*

: Pentru încăperile da tip birou, atelier de proiectare, sall de învăţămînt etc., ss recomandă; metod» eesficisnţllor de utili-zare dacă s-a realizat o amplasare simetrică a c.d.i. «eu metoda punct cu punct (eventual a reflexiiles multiple) dacă amplasarea c.d.i. este asimetric dirijată (pentrra ««ns • • Itină geometrie a -instalaţiei de iluminat, metoda coef.itsiî«Gţj.;.« de utilizare conduce la erori apreciabile}»

Alegerea metodei da calenl eote determinată de carac-teristicile c.d.i», între acestea un «ol î.iaportant svînda-1 clnen-slunile geometrice ale c.d.i. Dacă diametrul sau disensiunea ma-ximă (d) a c.deia este relativ mică faţă de distanţa (h) 1® caxa i se calculează efectul (d/h-C 1/2,25) atunci acesta se ssiEileaz.". cu o sursă punctiformă} în caz contra? (d/b>1/2,25) c.d.i. e* consideră o sursă luminoasă de mari dlaensiani»

A. Metoda coefloienţiler de utilizare Mwtoda coeficienţilor d© ntiliisare (al© cătai base au f®»t

puse în 1921 de către -W. Harrlson şi S.A. Andeiaoa) permite sta-bilirea iluminării realizate pe planul util avînd îa vedsre atît componenta directă, cît şJ. esa refleetatS a fluxului luainos»

Rezultatele calculelor sînt oonforae cu xaalitatas peniţa a distribuţie simetrică a c.d.i. ®ars trebuie sS fies 6* acelaşi tip (Indiferent de repartiţia spaţiali a fluxului luminos), ampla-sate la aceeaşi înălţime faţă de:planul util şi «n axa optioă nor-mală pe acesta, echipate cu surse identioe ca număr* natură şi putere. Metoda se recomandă pentrn calculul iluminării suprafeţelor orizontal® la cais iluminarea asdie caractsriseaaă suficient bine instalaţia de iluminat»

Prin definiţi», coeficientul de HtiliMJfe (o) est» dat de re-portul dintre fluxul util (0„ - stabilizat pe suprafaţa utilă) ei fluxul tuturor izvoarelor de luaină (f6ţ) aontatc în încăperea respSctiv&t m

undet 0 .» 7 9'j • M-n-fy - fluxul total sal» de e«l« 5 c.d.i. o« c c eu randaaoatnl y fi sînt «ehipate «i

- as ~

"n" sar se de fîux standardizat 0- 5 utilanţa instalaţiei.

ia determinarea valorii coeficientului de. utilizase s-a plecat de la ipoteza (metoda Groft) eă fluxul ( ) oricărui c.d.i. simetric poate fi descompus în trei componente (directă-^; ori-zontală - ; indirectă - curbele f-otometrioe ale acestor c.d.i. fictive resultind din curba fotomatrioă reală după cum urmează (fig.2.64);

- eurba fotometrică (fifr) a c.d.i» ou repai -. tiţie orizontali a fluxului luminos are o distri-;buţîd sinusoidală, intensitatea maximă (Ig0„) co~ - respunzind IntianBitaţii . luminoase reale în direc-ţi»- 90°$

r curbele fotometrice ale celorlalte două e,d.i. | fictive se obţin scăzînd din intensitatea luminos-,

Figura 2,64 să.reală într-o direcţie dată (cC.)., intensitatea luminoasă în aceeaşi direcţie a c.d.i. cu repartiţie orizontalăj

<51 = W ~ M cu SE = of .. Dacă şi sînt fluxurile c.d.i. real în cele două emis-

fere, atunci = j 2 J 9 0 - 3 , â z / S o

cu

(2.79) V = ho s , n e 3 C

4>ds - o, $ <J>h 0- = - ots<fih

Deoarece contribuţia lui fi^ la iluminarea planului util este esenţială, o.d.i. fictive cu distribuţie directă s-au împărţit în trei clase (funcţie de valoarea componentei - directe în unghiul 0...400) şi anume: c.d.i. cu lumină concentrată (î^y^o yQ^&tfy)» medie ( O j o ^ < 4 0 , 1 , 5 şi largă ( < t > d J f Q <T q t o f t j unde ~ chO ~ hUO 5 c u observaţia ca $ c f f Q ee determini prin metode grafice sau grafo-analitice.

Cu aceste precizări utilanţa instalaţiei va fi: f + +<j>o/.. i a d J t d , + t m . î h . t L

" ?ct * * fa fi?, % it

sau: \ - -Z ud *

cu: gd, g^, g, - poncerile celor trei componenta de flux în fluxul tete' o.d.i., ce ee determină ugorj dacă se

- 89 »

cunoaşte curba fotometrică reală a o.d.i., cee* ce conduc» 2 *sn coeficient de utilizare

f ? c = (1od'?d * toi ' 7c,S & ) ' T c (2.30) cu observaţia că valorile procentuale ale utilanţelor sîn'i tabe-late pentru fp>ft £ [O, SO%jt rata do creştere fiind da IC'S (psr.tr.; c.d.i. fictive cu lumină directă ţP se dă pentru fiecare clasă în parte),

Valoarea coeficientului d® utilizare dftpinds ie o serie într-şa-gă de parametri, dintre care mai importanţi sînt»

1) - randamentul c.d.i., cu car® este & • t proporţional (relaţia 2.78)5

2) - repartiţia spaţială a intensităţii, luminoase s c.d.i,, Cu cît aceasta este mai concentrată, cu atît creşta coeficientul -ie utilizare deoarece cota parte a fluxului luminos c® cade direct ?<? euprafaţa utilă este mai mare (relaţia (2*80); l - 3) - forma şi dimensiunile încîpe.-ii

; (figura 2.65)» Coeficientul de utilizare variază în sens invers proporţional eu înălţimea ds euapsndare (h) « c.d.i. faţă de planul util, psntra aceeaşi secţiune orizontală a încăperii (prin creşterea lui h scade unghiul solid sub car» s» vede din centrul c»d.i„ planai util, deci şi cospo-• nenta directă a fluxului luminos). L» ace-eaşi înălţime de suspendar®, coericlsot'jil de utilizare creşte cînd aria suprafeţei utile sa majorează (sporeşte componente directă a fluxului luminos).

Din cele mai sus rezultă că pentru o încăpere pătratl (df. la-tura A) coeficientul de utilizare variază în acelaşi «ana eu " tg f a A/2h" şi cum aceasta depind» de dimensiunile încăperii it-a numit indice de .local.

sistem d«t iluminat direct, semidirect, mixt; sistem de iluminat indirsot §1 seaiindifeot •

•c /I

Y/

l / A n

- J I z

\ \\

\ N \

Figura 2.65

= t^ y =. J L ~ r 3h a Ah • Sp/2

2h* Z A b * S f / ă

în care; h - îl - (hp + h,.) - înălţi»»* da suspendai'* faţă de planul util;

h*« h •* 1, - distanţa plafon- plan utili

(2.81)

a e.d.l.

- 90 »

h , hj. - dl etan ţa plan-util-pardoseala, respectiv tavan^plan P * deschidere c.d.i»;

S, - suprafaţa, încăperii de secţiune pătrată, respectiv suprafaţa pereţilor laterali situată deasupra pla-nului util.

Pentru o încăpere de secţiune dreptunghiuară ( A - lungime, B - lăţime) expresia indicelui de local devine:

1 = EîT+bT <2-82> 4) - amplasarea -c.d.i. din încăpere. Coeficientul de utili-

tare se reâuoe prin apropierea c.d.i. de pereţi, întrucît scade componenta directă a fluxului luminos.

Referitor la amplasarea c.d.i. într-o încăpere dată, aceaata ss referă atît la înălţimea de montare (h), cît şi la dispunerea acestea în plan, . • •

In oasa ca priveşte înălţimea de suspendare, aceasta fie că este impusa de elementele constructive ale clădirii (de exemplu, în halele industriale c.d.i. se montează deasupra podurilor ru-lante, pe fermele acoperişului sau pe îmbinările dintre chegoane) sau de evitarea fenomenului de orbire, fie că ae aleg constructiv avînd grijă ca lungimea pendulului să nu fie prea mare (in caa . . contrar este posibilă intrarea în oscilaţie a c.d.i.)„ , •" . .

Dispunerea în plan a c.d.i. trebuie făcută de aşa manieră încît să se respecte criteriile de uniformitate ala iluminării cu un număr minim de c.d.i»

Corelarea amplasării în plan cu cotele de montaj (h) se faoe prin intermediul distanţei relative dintre c.d.i.s

1*= l/h (2.83) ce depinde de distribuţia spaţială a.fluxului luminos erais de e.d»l.

In oazul surselor punctiform» s® recomandă următoarele valori ale distanţelor relative:

*

1 = 0,5».«1 - iluminat direct cu lămpi fluorescente cu vapori de mercur de înaltă presiune;

1 = 0,5...0,7 - iluminat direct cu lămpi cu incandescenţă; 1*= 1,0...1,2 - iluminat mixt; 1*= 1,2 ... 1,5 - iluminat indirect. Pentru un factor de uniformitate dat, soluţia optia-economică

de amplasare corespunde dispunerii (fig.2.66) c.d.i. pe vîrfurils unui pătrat sau triunghi echilateral de latură "1",

Distanţa relativi. (lp) dintre o.d.i. şi perete sa adoptă astfel;

- 31 » , *

ljj . 0,4 lp/l » 0,25...0,3 - 'sînt lacuri da aun*ă lîag* paraţi i

.0,5 - au sînt locuri da sumei lîngă paraţi . Cu aceste precizări «a pot determina numărul e.d.l. da pa ua

rînd (N^), respectiv numărul da riaduri (3g)a

i t * h 2 l p * - i anaSs i s t j r a g

N + 2IÎ + 1 * nu«8* Întreg L I n " -

(2*94)

In cazul c.d.i. echipate eu lămpi fluorescenta era vapori da «ercur de joasă presiune, valorile recomandate pentru distanţele relative dintre o.d.i. d® pe un rîad (10 n l0/h), xeapeotlv distra rinduri (1* = lr/h) sînt 1*<0,7 «1 oeea oe permită, în rinal, determinarea lui gi H punctiforme»

B' ccnsidstind 1 ca şi la surse

5) - factorii de reflexie ai pereţilor (Jp), tavanului

pardoselii (j^) de care depinde aompoaanta reflectată a fluxului lumina» ee se sta-bilizează. p« nuprafaţa utilă.

Din cele de mal sus ţâşni-tă că factorul da atili&are acte c funcţia complexă d» fer-

a--fCfip c . d . i . i1ci7o>ţifti0

valorile sale fiind tabelat* pentru diverse e.d.l. Figura 2.66

Dacă pa suprafaţa utilă (de arie S»AB) este necesar a sa rea liza o anumită valoare a iluminării sedii (B_), atunci fluxul tu-BK1 înror izvoarelor do lumină, avînd în vedere şi factorul de depre-ciere (k)s va fi:

Ş s l L J L • (2.65) * a

Menţionăm eu această eeazie că la utillsaraa'tabelelar ea «<>eficienţi de utilizare este nsceear aă m detersaiae indicei* d® iooal cu relaţia recomandată d» autorul tabelele*. De asaaenea» in relaţia 2 .85 factorul de coreoţie^k6»® Intreduoe sau nu dapi •um în valoarea lui "a" nu e fost sau a faat inolua faotocul im

•1 preeiere. Tabelele existente pei fi Jeleait« şi pentra alte a căror randiaaonte(^) ei factori de depreciere (ks)

>1. .ie oale normalisnta, aaaflclantul da utiliiaxe îa aaua situaţie

' - 92 -

fi iad; #* .* t l * - - r - u {St» 86) zc <

Aplicarea practică a metodei coeficienţilor de utilizare pre-supuse parcurgerea suuceeivă a următoarelor etape de calcul: ...

- precizarea parametrilor geometrici (A, B, H, hp, h) şi fotaaetrici ( fp > , f d ) ai încăperii» inclualv dejjtinaţia .aces-teia; "

- stabilirea valorii aormalea iluminării (£„); alegerea tipu-lui o.d.i.; a aureai de lumină (fi S!rAS) Şia numărului de surse (a) pa c.d.i.;

- calculul indicelui de local.alegerea coeficientului de uti» lizare şi a factorului 4adepreciere;

- determinarea numărului total de c.d.i. din încăpere £ „ - f Jk ' ' F / n - S , •

A/ = —Ş- aau A'---— (2.87)

- repartiţia c.d.i* pa un rind (M^) şi număr de rînduri (Ng) cu precizarea cotelor de montaj (fig.2.6S):

- stabilirea valorii reala a iluminării medii (K^,) şi a ororii de calcul 4 - 1056):

/V. n6 4 s r A S r- " a • / V a ^ j t x s F A o ** jt/şjt ~ X xr N 8 a u O . . .

. £mr-£ m (2.89)

In încheiere trebuie de făcut unele precizări şi anume:.. 1) r metada de calcul prezentată nu este unică, sa avind e

serie de varianta ee răzuită ea urmare & predeterminării sau im-punerii numărului c.d.i.; impunerii tipului, numărului seu puterii surselor da lumină etc.;

2) - s u r s e l e incandescente montate ia c.d.i. care nu realizează condiţiile necesare de unghi de protecţie limită, vor avea puteri de oel mult 40...75 W,eventual cu balon ăia sticlă mată, dar a^înd în vedere şi aspectul tehnioe-ecsnoodc al problemei. Ia cazul c.d.i. cu unghi de protecţie corespunzător aau ou glcburi din sticlă apa-lină, puterea maximă a lăapilar euinsandeseenţă v»fi de 200 W.

3) - în cazul surselor fluorescente se aleg lămpi EPA 40 pentru încăperi mici gi medii, iar dacă lăsspile eînt montate în giruri puteree acestora trebuie să fi» âe 65 W, din cenaîd#r«nte economi-ce. In încăperile foarte aici, la nivele scăzuta de Iluminare, ea

- 93 »

recomandă lămpi EPi 20. In încăperi «ari aaa hale Industriale de înălţime relativ scăzută (H = 5...6 m) se recomandă lămpi k 65, Iar pentru hale înalte (H = 7...8 a şi mai mult) se, xecoamndă J ămpl LVJ? sau alte tipuri de sur se, în funcţie de condiţiile ca-litative ee trebuie realizatei

4) - în cazul pereţilor la care nu se poate aprecia un faotex ae reflexie global (intervin suprafeţe de eulori diferite, vitri-ne sau ferestre mari, mobiliar, panouri utilaje înalt® etc.) est* nadesară stabilirea factorului de reflexie mediu ponderat în ra-port cu aria suprafeţelor considerate:

n

P _ f fi/ h' _ _ 1 £ p r (2.90)

h V unde; j> • t factorul de reflexie al suprafeţei E i

' o - suprafaţa totală « peretelui, s ".

Cu această valoare a factorului de reflexia mediu ponderat •e determină coeficientul da utilizare;

5)"- pentru sistemul de Iluminat indirect sau semiindlrect, im»toda dă rezultate satisfăcătoare numai dacă distenţa de. la pla-ron la planul deschiderii e.d.l. satisface la;

ht - <-| ... |)(H - hp) ..(2.91)

B > Metoda reflexiilor multiple Calculul insta3.aţlllor electrice de iluminat interior pria

«etode coeficienţilor .da utilizare prezintă o serie de neajunsuri Uterate ipotezelor simplificatoare făcute. Astfel, aetodR nu pe?-•lte determinarea iluminării sau'lurainanţei pereţilor şi tavaan-lui, nu ţine seama ae proprietăţile fotometrice diferenţiate ale •uprafeţeler interioare şl âe repartiţie neuniforaă a c.d.i.

In condiţiile creşterii confortului vizual» devin» necesară «Unirea unei metode oare să permită ealcul'ii iluminării tetele fi |i« alte suprafeţe,- diferite de esa utilă, îa vederea gradiril jo-«telease a luiainanţelar în eîatpul Visual.

Metoda reflexiilor multiple realiseaaX acest deziderat a *ind în vedere proprietăţile fetoswDtrîce ale suprafeţelor reflec-tante, care în cedrul metodei se consideră a fi perfect difaaaat* 1 V * Ia«ac 0<Me<£ 11 x canat.).

1. Reflexii multiple într-o suprafaţă concavă Dacă pe 'o suprafaţă conca-

vă (fig.2.67) de arie Sj^ fac-tor de reflexie f , şi deschide-re Sg cade un flux incident 0^, atunci conform legii conservării

Figura 2.67

f>1 * J } 4 1 $

Din componenta reflectată

de din nou pe suprafaţa interi-oară a incintei, iar restul u i & f l = « - V f f ) f i 0 / ,

(deoarece ff 0/ p'i utnJ*i Pi ) părăseşte cavitatea prin deschi-derea Sg» • . A '' '

Cota parte a fluxului reflectat ce ajunge din nou pe S^ se apreciază prin factorul de utilizare al suprafeţei S^ faţă de ea însăşi (ujj)» iar cota parte ce ajunge pe Sg prin factorul de uti-lizare al suprafeţei S 2 faţă de suprafaţa Sj (u^g).

Dacă se consideră "n" reflexii repetate In incintă gi după fiecare din acestea o parte din fluxul reflectat părăseşte cavi-tatea, atunci: ' -[Jf 4>f = uHfi + <tf - prima reflexie

u t f j f # f u l j f f i ' t + U f a " t t J f v i

. CP*/ relaţii ce conduc la fluxurile totale sau stabilizate pe cele do-uă suprafeţe: .

j - t •

- a 2 reflexie

- a n reflexie

(2.92)

J - 1 = Z o f z f f C v f / S , ) *

2 J f M

J - !

(2.93)

" f e S f f f t f -

în care: = — » 1 f J Î

- coeficient de reflexie multiplă al suprafeţei S^

In cazul a "n" suprafeţe reflectante, ce închid un volum dat şi primesc fluxurile iniţiale 0^; P'n c a r e prin reflexii multiple ajung la valorile stabilizate 01;'0g...0 , Be poate scrie următorul sistem de ecuaţii liniara* t -

- 95 - - •

*2 • 4 («124*1 tfgt- 032 J>3 * f„) (2.94)

fin •

a c ă r u i s o l u ţ i e , sub f o r m ă m a t r i c i a l ă , " v a f i t

unds : [ f i / J , [ i j - fijj - m a t r i c l c o l o a n ă , * 1 • - f f T f Z , n a a t r i c c p ă t r a t ă de o r d i n o

" f / H ~f/>£ ••• 1

f ' i / i & s j j i ' f r ' r f w ' :

2f Reflexii multiple într-o încăpere cu trei suprafeţe reflectante

In cazul particular al unei încăperi paralelipipedice cu trei •mprafeţe de reflexie (1 tavan, 2 - pereţi, 3 - pardoseală) els-temul 2.94 devine: • ' ,

0, = % M + tJ2ifz #2 t o31 jyfi3)

h*ţ<«*Ji ' . .

<% =t3 ff fi, * «25 J? *£ 1- fi}) • cărui, soluţii (după regula lui Kraaer) slntt

' fi, - A u f t t t a ţ i ; ; : .

* * 2 i f i i * - A 2 2 f i e * A 2 i f i y ; . ( 2 , 9 7 )

( <*S * fi't t A32 fik +

1 n care: cu l,j€[l » 2 , 3 j - coeficienţi parţiali de utilitare ce depind da dimensiunile geoae-

irloe şi poziţia relativă a suprafeţelor reflectanta, precua fi <ie coeficienţii de reflexie al acestora} .

fii > fi'z > fi} ~ componentele fluxului c . d . i . e* ajung di-i«ot pe tavan (0/)» pereţi ( şi planul ntll san podea i

fii > fiz î fij ~ fluxurile stabilizata pe tavan, pereţi fl podea. "

Calculul componentelor directe «lc fluxului sa faoc la ipo-teza (fig.2.68) că tavanul ( f 1 % S j ) fi suprafaţa pereţilor U/r* b.) situată deasupra planului (F) ee trece prin eeatre.le c.d.i. i'»t fi înlocuite eu o suprafaţă reflectantă echivalentă (3^) e* iirimegte fluxul eaiafer lc superior:

«• (2.98)

-••36 -

Dacă,: în plus, se admit© că J> = , atunci deschiderea Sc are un coeficient de reflexie:

•Jf -<2.99)

Ipotezele simplificatoare admise anterior, nu influenţează calculele de proiectare, mai ales dacă instalaţia de iluminat este prevăzută cu c.d.i. cu repartiţie directă a fluxului luminos (0/ = = = °)« Dacă repartiţia..fluxului este semidirectă sau mixtă (eventual indirectă) suprafaţa Sj are un coeficient de reflexie ridicat, egal sau sensibil egal cu cel al tavanului.

In ceea ce priveşte suprafeţele pereţilor- şi a .podelei, dacă acestea prezintă zone cu coeficienţi de reflexie diferiţi, atunci -

Şi f^ reprezintă coeficienţi de reflexie ponderaţi, calculaţi conform relaţiei 2.90,

Calculul direct" al coeficienţilor parţiali de utilizare fiind laborios şi avînd în vedere eă:

cu A B

se recomandă folosirea nomogramelor sau tabel&lor. Deoarece la proiectarea unei instalaţii de iluminat interior

se cere asigurarea -unui nivel de ilnainar.e impus (E^) pe planul ' de lucru, rezultă că este suficient să se calculeze coeficientul de utilizare al fluxului c.d.i. faţă de acesta, adică

u^Il. tooo

în ipoteza echipării c.d.i.

= 0,001 ( A 3 i M t A J 2 t A J 3 ) (2.100)

Ky- / 1 tfSo

*

p/on c/M

/ 4 ' s 3

cu lampa convenţională de 1000 Im. Fluxul total al

surselor de lumină ne-cesare a fi instalate în c.d.i. din încăpere va fi: ••

•A t : -m •hi (2.101)

Figura 2.68 din punct de vedere al repartiţiei spaţiale a fluxului luminos.

• Calculele ap fost conduse în ipoteza, în general-:respectată, că într-o încăpere sa mon-tează o.d.i. identica

-.••.•..-'•v . . - 97 -

echipate cu acelaşi tip de aurea şi montata la acaaaşi înălţime, în raport cu planul util.

Paatra un calcul da proiectară riguros asta necesar ai sa ounoasoi şi repartiţia luminanţalor ia cimpoi viaualj

L / s J l S L ; (2.102)

oeea be presupuse şi evaluarea fluxurilor & » Componentele directe iniţiala ala fluxurilor ( 0 ' f ; , }

ae determini om ajutorul metodei lui Croft» conferă oiraia orie* ourbă fotometrică a unul o.d.i* aimatric poate fi daaeompaaă lm trei componente fictiva (v.5.2.6.3-A), oirara la oaraapond fluxu-rile fy i t 0c i (caloulata ou relaţia 2.79). la aoalaţi aoop ae defineşte coeficientul de utilizare al fluxnlui ia raport ea auprafaţa (a.) ca fiind raportul dintra fluxul lumia^s al c.d.i. fictiv, ce cade pe suprafaţa consideraţi şi fluxul total al cor-pului. Acest coeficient depinde da dimensiunile geometrica ala îa-aiperii şi gradul de concentrare (f) al fluxului a.â.i. considerat, adiei •

; u s - F [ 5 h ( A t B ) M b i f ] (2.103) a m : . . ..•• .-•••.,': • ;.

s . $41,0 _ &C40 - o.esfto (2.104) ' ; " r 0C/ ' ' 0d Cw acesta precisări, «asaltit

'01 = *

*j« «fer* ( 2 , 1 0 5 )

.02 = Aplicarea practici a metodei reflexiilor multipla presupun»

parcurgerea succesivă a următoarelor «tapa da amicali - precizarea parametrilor geometriei 4,B,H,bp,)aţ,h,S1-S4«.iBi

nf-2 bt(A+B), S^Sj+Sjj S3-Sn-Sd-â.B{ S2-2(B-hp-ht)U+B) «1 fa-ioaatrici (/ i«/ t=/ f î/ /

1!^ 2-/ ,1 >j/3-/ m-^ 4) ai îaaiperii, ia-

• li.niv destinaţia aeeateia; - stabili*»» vaiorii normate a ilamiairii (®ft)i » tipulai a.d.i.»

n auraai 4» lumini S S A S ) a «umăralai ic surae (a) p» «ut.i.ţ - «a d etamină fluxurile: <pa , 0 9 (pria aatada angfeiwrt-

Ur plana agale), (^(relaţia 2.79)5 - •« calculează iadicela de loeal (relaţia 2.82) ®i a* ««trag

iui tabela sau ncanogram» cceficieaţi parţiali 4» mtilime* Ajj» • j . . f S l l . 'f % a a u f x l f p i f m i

- 98 »

- ee calculează gradul de concentrare al fluxului luminos (re-laţia 2.104) j se extrag din tabele valorile ugil, usd; ee determini componentele directe ale fluxului luminos fi) , {Zy (relaţia 2.105) şi coeficientul de utilizare al instalaţiei (relaţia 2.100)ţ

- se determină fluxul total'necesar a fi instalat (relaţia 2.1(3} şl se calculează numărul c.d.i», procizîndu-se şi N^s

fit N - ~ nt = AA, • A/a (2.106) n /t n O . . . "

" S T A S "

- se precizează geometria instalaţiei de iluminat: L0, ^p» Lrp (Jrelatia 2.88); - se estimează eroarea de calcul a iluminării

AE % = £ m ~ £ m r fOO 4 t 10°/o • trn

C. Metoda punct ou punct Metoda punct cu punct de calcul a componentei directe a ilu-

minării permite fie aprecierea cantitativă a instalaţiilor predi-mensionate prin metode globale, fie proiectarea efectivă a insta-laţiilor ds iluminat cînd.metodele globale conduc la rezultate eronate. In ultima categorie se include proiectarea iluminatului local, general uniform a spaţiilor închise mari,, precum şi a celui exterior. - -

Referitor la ariile utile vaste mărginite de suprafeţe cu fac-tori de reflexie reduşi, componenta reflectată a fluxului luminos ca ajunge pe planul util este scăzută ceea ce conduce la o valoare •a iluminării reflectate (E£) de circa. 1Q% din valoarea normată a iluminării medii (Er«» 0,1 Bm). De aceea, pentru halele, industria--le mari şiînalte, cu pereţi vitraţi, din beton turnat (sclivisit sau nu), dinitablă etc. şi prevăzute cu luminatoare eau tavane în-chise la culoare, unde degajările de praf sau fum sînt neglijabi-le, se poate considera cu suficientă aproximaţie că S^ îsS^.

Metoda punct cu punct dă rezultate foarte bune în cazul ins-talaţiilor de iluminat prevăzute cu e.d.l. cu lumină directă, acestea putînd fi de acelaşi tip sau nu, echipate cu surse iden-tice sau nu,-ramplasate la înălţimi gi sub unghiuri diferite faţă de planul util, geometria Instalaţiei fiind oarecare.

Aplicarea efectivă a metodei conduce Ie relaţii de calcul distincte, după cum izvorul de lumină (în speţă c.d.i.), ee con-sideră punctiformă sau nu. Dacă la iluminarea aceluiaşi punct par-ticipă mal multe surse, iluminarea totală este egală cu sume ilu-minărilor parţiale, acestea din urmă fiind funcţie de curba fete-•etrică a c.d.i. - '

99.

1. Terminarea componentei direct» a Iluminării în casai m^elor de lumină punctiforme '

Iluminarea realizat* de o sursă punctiformă (M - fig.2.69) într-un punct'(P) ce aparţine unui plan (Q) orientat oricum în spaţiu este ds forma»

e i $ *

iar iluaina.. .. «liniaşi punct conţinut îfit». • • plan (H) noraal pe axa (HM« j$T*d.i. va fîi

Pigura 2.69 i M f i f Z

cosic

h* eu precizarea mărimea "e" poate fi citită din curbele izolux spaţiale sau relative ale c.d.i. echipat cu laaps convenţională de looo lm ( v;§.2.1»3 )•

Intre 'două iluminări există corelaţia N a cos& (2.107)

ce poate fi adusă la o formă mal simplă dacă se consideră un ele-tem triortoSonal d e referinţă (Oxyz) cu originea îa punctul de calcul [p(o,0,0)J şl pentru care OxC(H)t OzX(H)j Oy«(H)A(Q), iar dacă T, J, k sînt versorii axelor, atunci: HP=x0Tf-y T+f>k '•'• ;i MP-K/Q JL$/n f *• A cos? _ ° JoJ =•> cos d =• — —— -.ilMf! Nq- smtlt-costk / W 7 / f y JM?f

unde t , sin/" > cos/"- unghiul dledru al planelor H gi Q, reepes-tiv cosinusujrile directoare ale normalei !f la planul rau

" Jf aos e = ( o s t f - ^ - j i n f ) cos ce » fcorec (2 . 103)

' l' n M " h / c o s u c

şl deci IcC A c os oc > ^ Jte , 1, . - fe (cost + -J-s/ni*-) (2.109) ^ = ' - A2

" Dacă la iluminarea punctului considerat psrtloipS aai ealte c.d.i.-a cato? surâs au fluxul 0^/1000 la atunci, avînl în vedere rroporţionalitatea directă dintre flux şi intensitate'luaineasS

( r ), iluminarea directă totali vn fi» r

c looo T j f i > mo £ T l J , * (2.110)

In majoritatea carurilor, -e.d.1. şînt identice, echipate cu surse de aceeaşi putere şi natură amplasate la aceeaşi

H-hp-h^) faţă de plaHul util care esta orizon-tal şi normal pe axa c.d.i. In aceste condiţii, valarile llualnă-înălţime (h

rilor directe, in plan orizontal(f^ la 'vertical (BdT la t = J f / 2 ) vor fi:

f ~dh / e ; ---Q-rr T cosSoC;

1000 J f O O O h z fa

•Wi

fit e/ = JL-Ij f o o o P j r ,

y (2.111)

°J 3

c o s a y 1000 j r , h J

în calcule considerîndu-e© numai aportul a nouă c.d.i. din imedia-ta vecinătate a punctului de calcul.

Punctul de calcul (fig.2.70) ee alege £h cantrtţl (a) unui cîmp luminos de colţ» deşi - valori mai mici ale iluminării se pot găsi la mijlocul distanţei dintre două e.d.i (b, c), lîngă pereţi (d, e) sau la colţul încăperii (f). Aceste puncte <b...f) nu se iau îa considerare, deoarece este puţin probabil ea alai să exişti locuri de auhcă. In caz ~

contrar se adoptă un iluminat local seu unul suplimentar, realizat cu c.d.i. în consolă,:'distanţate &e perete.

La proiectare, prin adoptarea factorului de depreciere (k) • rezultă fluxul sursei ee trebuie montate in-c.d.i. pentru a avea o iluminare directă orizontală egală cu valoarea'normată a ilumi-, narii medii (E^-B^): " '• ' ; • ' ;

Figura 2.70

1000 £ff) k (2.112) T y j-t •>

Verificarea uniformităţii iluminării prin metoda punct eu punct necesită parcurgerea mal aultor etape gl finume:

- împărţirea suprafeţei utile în pătrate 0,5...2 m, în funcţie de preciaia cerută şi disensufiile îacăperii;

- determinarea componentei directe îa centrai fiecărui pătrat avînd în veclere contribuţia a nouă c.d.i. vecîae;

- iluminarea directă aedie în încăpere este Wgs.18 cu aedis aritmetică a iluminărilor din centrele pătrşteici:. Valoarea re-zultată se sumează, ^s^ă este caaul, ou eoaj-W^ta ,reflectată $rî( ee couoaiB cu valoarea 'r- >fiia în calculul de preiitteaeicnaire. Da-că între cele două va (Ji„ ai JS ) «par frlfaronta mari S «alculat * J

se modifică geometria instalaţiei'de iluminat (3, J^; Kg, L.# L , Lf, L£p) Şi se recalculează componentele directa şi reflectjtă, astfel încît iluminarea medie să fie cît mei apropiată da cea in-dicata în' norme pentru categoria de înoăpere considerată.

In ceea ce priveşte determinarea componentei reflectate, îa instalaţiile predimensionate prin metoda coeficienţilor de utili-zare, aceasta se face astfal:

- se consideră că pereţii şl tavanul constituie o suprafaţă re-flectantă unică, de arie S-j^Sp+Sţ şi factor de r sflsxi® jf * t-jţs /s,

- pardoseala de arie are factorul d® reflexie nul { J^*0'» - se calculează factorul de utilizare £»tv riile S^ şi S^CÎa

Ipoteza că fluxul reflectat de S^ se repa.riiiî între Sj, §1 S-, . proporţional cu ariile acestoras

• ' //,,- •• '' - " (2.113)

. ~ se calculează cota parte a fluxului luminos ce cad» direct pe pereţi şi tavan (J=&f/&c) cunoscînd valoarea medie a ilumină-rii directe din planul util (Edm - realizată do coaponenta direc-tă )• Evident est® media aritmetică a iluminărilor calcu-late prin metoda punct cu punct în centrele pătratelor în care a fost împărţită suprafaţa utilăm ' £mrt f^->c

Deoarece: 0C =<!>', / fa = AfA • r/Q v? • 5rJiS a

rezultă, prin particularizarea relaţiei 2,96„ componenta aedie reflectată

J ^ l A L_ c* _ £ , O ) (2.114)

2. Determinarea componentei directe a lluwinărll de la surse luminoase de mari dimensiuni

Sursele luminoase de mari dimensiuni (a/h, b/h >1/2,25 ou. a, b, dimensiunile în plan ale sursei) au o repartiţia eosinusol-dală a intensităţii luminoase şi Intensitatea luainoasă realizată de un astfel de element de suprafaţă (dS - fig.2,71) într-un punct (£) al suprafeţei iluminate va fis

c/£ o^c cosB L £Q$*\cos9 c/S . . .

şl dacă se axe vedere expresia exciianţai luminoase

- 102 »

atunci rezultă c . M r cosec cos d </ş _ £L p

r " /c JS JT I f i f P i e " A r

(2.115) unde. , COS)C coteds

JS JT/FÎPI*- J

factor de iluminare al suprafeţei'^

Expresia generală, în coordonate arteziene,

J •••"""• : a factorului (coefipienţu-Pigura 2.71 -lui de iluminare al unei

suprafeţe luminoase (S) ce iluminează un punct (P) ee aparţine unei alte suprafeţe (A), de formă şl orientare diferite, (fig.2.71)» ee atabilaşte prin explicitarea termenilor cossc, cos Q din relaţia 2.115. *

In acest sens, dacă M(x,.y,z) este punotul curent de pe supra-faţa luminoasă, iar P(xa,y0,zQ) punctul de iluminat, atunci;

' cos* = M J & L - - crr*- **

I M H I M C / S I t w > l i H d A ]

MP * ( x 0 - * ) / + (yo - y ) f * C z 0 ~ z ) £

N ( j s = Z COSaCf j - J COS^z + ic COSeCj . (2.116) NdA -Zcos&i +J cos &s t £ cos % ,

undes cos cCţ j cos - ou l£ [1,2,3j cosinusurile directoare ala normalelor la elementele de suprafaţă din vecinătatea punctelor a şi P, ceea ce. conduce la ralaţia:

* (2.117) [fXo-^COSdV l» Cy0 - y ) C O S * 2 + f c o - 2 ) C O $ * T 3 ] [ ( X o - X . ) C O S 9 t t &b-yj COS&2 + c z a - Z ) C O s â S ]

In funcţie de forma suprafeţei luminoase şi de modul de ale-gere al originii sistemului de coordonate, respectiv a poziţiei punctului de calcul, se obţin diverse expresii pentru coeficientul de iluminare.

a) Suprafaţă luminoasă de tip panou dreptunghiular vertical (fig.2.72). --

Originea sistemului se consideră în unul din virfurile pano-ului, două dia laturile sale coincid cu axele sistemului de refe-rinţă, iar punctul de calcul este situat pe cea de a treia axă (fig.2.72.a).

In aceote condiţii (2 118)

* - Oo " h \ - rhţ -o

f-l ds

unde a^a/d, b#=b/d - dimensiunile relative ale panoului funcţie de care ae trasează aur bal* f T «

Dacă la lluainarea punctului participă aai aulte panouri (fig.2.72.b), atunci coeficientul de lluainara totală aste dat da

f t .

Figura 2,72 -suma algebrică a coeficienţilor da iluminare al tuturor panouri-lor re ale (semnul +) şi fictive (semnul -) ea participă la Ilumi-narea punctului (auunvîrf cu originea sistemului da coordonate şl două laturi confundate cu azexe de coordonate), adică:

4 ' ^ W i * 7 , 4 ~ ' f v * , S t 6 , i , > + " ' ' ... (2.119)

unde parantezele precizează contribuţia reală a fiecăruia dia pa-nourile II„ III» IV,

b) Suprafaţă luminoasă de tip panou dreptunjghiular orisontal

Figura 2,

Ga şl în cazul precedent, originea sistemului se alege în unul din vîrfurlle panoului, iar punctul de calcul este situat

axa da coordonate normali la plaaul

In acesta condiţii» neeficientul d* va fit h2dxdy

(2.120)

- 103

o H > a •of O 44> R « «H i-l 14 © O M H § O •H a m S eî, o, o H ® •O H , i < « xi a « •o a

«ri

N î«S 03 II «t

a o. •SJ 3 ©

s a s •H r-î £3 ri

© a rH îH *3 W fi a

0 0 £ a fi H N 0 1 « ft a •H IU 0 •H © IU 0

Si 3 W t> •P % a © 0) 1-) n, OS += - M « <W © N •ri >ri • î» t iJ* ' «H © . H 5S-« .H oî «I 18

rt +» -S » o s w a a tS -ri

•H "Xi • p a s » <h a H 3 -ri K9 0 SJ

•—" © 3' += ® O 9 f! « » •rt © 4* ft,

+= +M O « S « >H £ <H a a s

~ 106 -

JcC "sax v a f l' 1 SI = -SSŞ (2.128) P k h

de unde rezultă condiţia pe care trebuie să o îndeplinească disen-siunea maximă a surBei, pentru ca aceasta eă poată fi considerată punctiformă.

Pentru o eroare, de exemplu de 5%, între iluminările reali-zate de cele două surse (relaţiile 2.127 şi 2.128) în punctul de caisul rezultă căs . —^

A E 4 0 . o s - > d/h i / a . 2 5

Ep (2.129)

6* Suprafaţa luminoasă de tip fîgie. luminoasă (sursă liiffijjp-farma aau' şir. • luminos)' ...

Figura 2.?6 La aceste surse de lumină (fig.2»76) una din dimensiuni (1-

lunginse) aste mult aai mare decît cealaltă (cf- lăţise, eu l»cf), iar intensitatea luminoasă se modifică numai de-a lungul fîşiei, pe direcţie transversală fiind practic'constantă sub un unghi dat.

In acest sens, pentru un punct dat al fîşiei (M) intensita-tea luminoasă are o variaţie cosinasoidală (l/t cosyu,) In planul longitudinal (PL) gi una arbitrar-S (Iy7=f { f ) în planul transversal (PT) al nursei de lumină. Pentru o direcţie oarecare (MP) ce aparţine unul plan secant (PS) şi care face unghiul «C cu

- 107 »

dreapta de intersecţie a planelor (PT), (PS), intensitatea luai» noasă

d l ^ * rCcoscc) d f ? (2.130)

ra fi o funcţie cosinusoidală a intensităţii luminoase din planul transversal al fîşiei luminoase.

Intrucît luminanţa fîşiei eete constantă, relaţia Precedentă poate fi pusă sub forma:

dIoc = T Y(COScC> d K = d* (2.131) unde: 1^= - intensitatea luminoasă a fîşiei pe unitatee de

lungime, cd/m; f (cos<r) - funcţie polinomialS în "cosec" a cărei expresie

se dă pentru uneia c.d.i., echipate cu lăapi fluorescente cu vapori â© mercur de joană presiu-ne, ce se montează cub fornă de fîşil luminoase.

In ce«a c» pri-veşte ealculul efec-tiv sl iluminării da la fîşiî luminoasa, acesta ce face într-u siste» de referinţă triortogonal (fig. 2.77) astfel alec încît planai xCz cola sido cu planul longi-tudinal aî fîşiei, planul yOz lîoît«nt1 îa stîagE fişta (plan de capăt) gi este pa-

jul"! cu planul transversal al acesteia» iar punctul de calcul (P)

lata pe direcţia Oy [dacă P £ ( x O y ) — » d a c i t e (yCs) — I f e *

•TJ. In aceste condiţii

[ i * i M P i 2 i *•< m * u ' m

fi .lac'fi se fac s schimbarea de variabili nf JS/o t-hi1 ty v " , •«111ta iluminările în plan orizontal (£j.) şi vertical (Er) zt&-

de întreaga fîşie în punctul de calcul:

o\ o rt

3 $

a J Ss

os o

M9 O •a as o

•3 <S

a _ « o s o 3 a •rt • .S H rt O -3 (3 O

Oi

a ®

rt a a 5>

' SS-

•a ta »4 o > sa

«

i a tj >a • a o 3 •p 0 o

1 3 O rt P. Vi

<ţ

1 0 o a

« rt P •R 1 * 3 <3. • •R su rt fw « ®

•V rt •O tJ 3 OS rt a 3 % a a rt rt rt *H O © «H 3 Vi •a « MS

O m rt « "4 xS MS *. « ® & 3 xS rt rt •ri rt H « B CS 4» •a a & .O rt m w O > 3 M o e) © «a m a rt a sx 3 a

® 4J» e « s O m A a s tc o T3 H •m o s rt «s s •¥> p- 3 •s

ÎS 9 o fi 3 « •s 9 rt 5 O rt rt m 3 3 O 3 m &r a, fl o (t a «J ® m s Xt e ® > «5 rt 3

3 o ft O 9 ra ÎN P, rt 3 o a m

O § o e

a s « CB rt rt 3 © a 3 rt g 4» 3 « 4» rt KŞ CS M a o ® !H o K

rt ®

s

< rt © f rt 3 •«•as © S rt •M rt *> a e a o. « <ri E S

I 4» î> e îs 4» 0 fi ® e rt rt « îi rt 8 <H

8? iS I JT. f— vi •• « 3 rt <V rt » 3 ® « 4* s <h a o m M w a tsS w> » 3 îî a> o

ca >s

9 a a ffl îi ÎH

65 -O s* » 4> I» rt 3 ~ ' a

ţi n te « M v« ® M * m a 3 -o rt

O E "> i!8

5 rt 3 rt P.

rt O •O g tt O ® rt

Ui <5S 3 rt R R rt KS O rt KS s> rt fi •O O. N rt s C.

0 ® Vi a s C. O sa 3 •o s 8 'TJ sS SH SI a M rt a a (S » rt O « rt o

« O. O d o a «> 3 rt o 63 e». 033 a © © fjf rt o s 8 © rt t=0 e O N s» rt 0 ii O rt e a ® tJ o m & w © a O » Vi m A a «r-î rt a rt 4» o CO srt OJ rt t- •H 43 s o> as 03 •O rt rt i s

co o 5f. ?

.8

y co 1 o 4! a. o 4» ' &4 li rt- r—. .3 O y 43 a rt iS ** o a S) o a +> t o rt ti

© © rt V) -rt rt a o> o l,-t Vi > li «s •0 rt «c -P o O a 3 H a PH 5, -p PH

a ««! Vi o W Vi 0, •• a » © ' rt s » y 3 rt d g a. o. rt w

.+» rt rt a t0! •. rt a 4» rt * o rt O a «4 4* 3 î« a) a =H 3 o j, rt ' ©

<9 ® O n (3 M rt <!> ts rt +> rt Si a rt rt ol <» 3 as rt <3 a ® 3 rt >4 ii. u.

i ii ii

ur UÎ

® M SB O

x3 IM ac • o ' o «s; « M

O '

"53-ff\

m

vi

•YjV t*

£

§ uf-o >-—,

si®

010.

Aplicind principiul suprapunerii efectelor, rezultă ilumina? rile punctului P în cale două situaţii. a

j V / (2.137) - ( E z = E 2 - E 2 = E i " - £ ( '

Din cele de mai sus se constată că relaţiile de calcul per-

mit estimarea componentei directe a iluminării, într-o instalaţie pr^dimensionată prin alte metode de proiectare, prin parcurgerea • următoarelor etapes ' ^ . "

- se determină f= arctg a^ - ăia oarba fotometrică în plan transversal ss extrage IQcp.

apoi se determină I<p (relaţia 2^136 —a) sau Ij^ (relaţia 2.136),

de la caz la caz; < - se calculează iluminarea (relaţia 2.134 sau 2.137) cunosoînd '

k, h, fj, = P(ax,.lx) cu precizarea că factorul de iluminare depin-dă de tipul e.di'ii oe intră-'î-n structura fîşiei.'•

In încheiara menţionăm că relaţiile finale stabilite în ca-drul acestui paragraf permit proiectarea unai instalaţii de- ila-minat Interior, în ipoteza neglijării componentei reflectate. Ia acest sens, dacă avem în vedere că excitanţa suprafeţei luminoa-se poate fi pusă şi sub forma; . m -±.1ÎIL ' • '

•; Sp ~ Sp - . ;

cu ^ - randamentul panoului luminos de arie S p f

atunci fluxul tuturor izvoarelor de lumină montate în interiorul panoului va fi: ^ c i - , . a 7 l fi

D, Aprecierea prin calcul a.calităţii .instala'viilor d.<fe iluminat interior

Calitatea unei instalaţii de iluminat ee apreciază.după ni-velele şi repartiţia luminanţelor, fiind necesară cunoaşterea va-lorilor absolute ale luminanţelort contrastelor de luminanţă şi repartiţia luminanţelor în cîmpul vizual pentru a putea stabili gEadul de disconfort prin orbire (G),a cărui valoare depinde de solicitarea vizuală.

In ceea ce priveşte gradul acceptabil de disconfort, acesta depinde de solicitarea vizuală a muncii, istfel, luminanţa care nu poate fi suportată cînd se desfăşoară o auncă de precizie, poa-te trece neobservată într-o clădire în care activitatea cere numai

- 111 »

o atenţie mică. In încăperile 'unde persoanele lucrează stînd pe scaune şl au un cîmp vizual fix (săli de clasă, "birouri etc.) efectul de orbire poate fi mai supărător decît acolo unde persoa-nele se deplasează sau linia vederii este variabilă. Sensibilita-tea la disconfortul vizual prin orbire variază foarte mult de la un individ la altul, astfel că o bună instalaţie de iluminat sa caracterizează prin aceea că efectul de orbire este acceptabil pentru majoritatea persoanelor ce utilizează acea instalaţie.

Pentru evaluarea disconfortului prin orbire se utilizează în marea majoritate a cazurilor, metoda indicelui final de orbire (apărută în 1961 în Codul Societăţii..Engleze de Iluminat), con-form căreia acest parametru se calculează eu*

If = 10 Ig G (2.138) undes G - ~ L'f - gradul d® disconfort (constanta de

orbire a instalaţiei) ac, fi , <5% <f, k ~ coeficienţi de calcul;

p "Indicele de poziţie al fiecărei surse de lumină, faţă de linia vederii;

fi) - unghiul solid sub.care -ubiectul vede fiecare sursă de lumină;

L_ - luminanţa fiecărei surse da lumină,nt; 83 • "

Lj - luminanţa de fond a întregului oîap înconjurătorj definită ca luminanţa uniformă a cîmpului care ar produce .

" ''aceeaşi Iluminare pe un plan vertical faţă da ochiul observatorului ca şi cîmpul real, exoluaînd sursele de or-

>••.• bira, nt. Valoarea rezultată pentru indicele final de orbire se coapa-

ră 'cu cea indicată de norma .şi dacă este sub; aceasta, instalaţia de iluminat satisface din punct de vedere calitativ,

Determinarea mărimii ae poate face^urin eplicurea directă a relaţiei 2.138, ceea ce presupune un mare volua de calcul, fie prin utilizarea de .tabele cu valori precaleulate» La întoeairea acestor tabele s~a avu$ in vedere clasificarea BZ a c.d.i., cla-rificare făcuta.pe baza .raportului diatrs fluxul ce cade direct oe suprafaţa utilă şi fluxul emisferic inferior, Din acest punct de vedere c.d.i. se împart în clasele 3ZI...3ZÎ0, clasei 921 eorss-punzîndu-i cea mai concentrată repartiţie a fluxului «alsferic inferior, ier clasei BZ10 cea mai largă repartiţie a aceluiaşi flnr. De precizat, că un c.d.i. poete trap* dintr-a «laaă în alta

funcţie de valoarea Indicelui de local. Determinarea indicelui final de orbire cu ajutorul tabelelor

presupune parcurgerea succesivă a următoarelor etape de calcul: - încadrarea c.d.i. înţry-o anumită clasă BZ funcţie de curba

sa fotometrică şi indicele încăperii (pentru luminanţe), deter-minat de: , X y

(2.139) h * ( x t y )

H

k A

h*

ţ i n t a

\! Vederii'

( i n , vc vederi/

x

,t>

unde: X, Y - dimensiunea îiic.ăper ii : ('fig. 2.80) pa-ralelă, respectiv perpen-diculară pe linia vederii ce reprezintă direcţia de-a lungul căreia aţe des făşoară principala acti-vitate vizuală din încă-pere;

' Figura 2.80 h=H-(ht+he) - înăl-ţimea de suspendare a c.d.i. în raport ou linia vederii}

h^ - distanţa de la pardoseală la linia vederii (h^ = 1,2 m~ se lucrează sînt pe scaun, h^ = 1,6 m ~ se lucrează stînd în -picioare). _ '

In cadrul metodei BZ indicii de local se notează cu litere de la A la J, între acestea şi valorile "iL" calculate dîndu-se o corespondenţă tabelară;

- se extrage din tabele indicele de orbire de bază,' funcţie complexă de forma:

I h " F ( x / h * ; y M ^ j ţ s S f j / j - , i c / c s d d Z ) (2.140) a cărui valoare se corecteaaă (cu termeni sumaţi algebric la va-loarea tabelară) dacă: factorul de reflexie al pardoselii ( este aai mare de 30% sau c.d.i. este de tip liniar (se are în ve-dere poziţia acestuia faţă de linia vederii);

- se determină indicele de orbire iniţiala *b + (2.141)

CUÎ î = c F %} 0 O % J % ; f t >Jp) - factor de corecţie $ se determină indicele final de orbire

ff 1-Tf +rs f-Tfi* , (2.142)

unde: T^ = Ffs) ; ~ p(h')- factori de coreoţie; S = ab - proiecţia ortogonală a ariei luminoase a c.d.i»

pa un plan normal la direcţia intensităţii luai-, : noase maxime, om". ... '

Valoarea calculată (Ij) se compară cu cea recomandată (Iaâ-indica da orbire admisibil) de norme pentru felul activităţii vi-zuale desfăşurate în încăperea considerată şi dacă se recomandă următoarele măsuri do reducere a indicelui final ds or-bice:

- înlocuirea e.â.i. alese Iniţial ou altele, ce prezintă valori diferite ale raportului fluxurilor eaisferic®;

resrientarea c.d.i. liniare, mal precie rotire cu 90° în plan orizontal; • *

- majorarea înălţimii de montare (h*) a c.d.i»; - creşterea luainanţei generale a încăperii prin utilizarea de

zugrăveli mai deschise (factori de reflexie mai ridicaţi) pentru pereţi şi tavan.

2.7. Calculul fotometrie al instalaviilor de iluminat exterior *

2.7.1. Calculul iluminării de la proiectoare .Proiectoarele sînt,c.d.i» ca acţiune îndepărtată şi în func-

ţie de unghiul solid în care este easis fluxul luminos distingea proiectoare cu lumină concentrată (cu aplicaţii îa Uoasaaiul mili-tar) şi proiectoare cu lumină abundentă. Ultimele şi-au găsit apli-cabilitate în iluminatul arhitectural (monumente istorice, turis-tice, faţade .ds clădiri) şi în cel al spaţiilor exterioare produc-tive (depozite, triaje, cariere la suprafaţă etc.) sau de diver-tisment (terenuri şi arene sportiv®).

Din punct da vedere constructiv (fig.2.81) un proiector eete constituit din doi paraboloizi (A ~ principal, 3 - secundar) con-fooall (f A<f B) uniţi printr-o zonă sferică (C) cu oaatrul în fo-carul CP) sie ternului optic. Rolul zssisi sferice eata de a nSrl afiolanţa sistemului, prin reflectarea raselor do lumini pe para- • baloîdul principal. Materialul de construcţie este sticla argin-tată sau'metale puternic xaflectante (.nichelate, crosata) carac-terizate printr-o reflexie dirijată gi factor de reflexie (f)

ridicat» Ssasal» da lumină utilizate trebuie si fia da raioî diB«B«iuni

- 224 »

(pe cît posibil practic puneţi : forme), cu fluxuri şi inten-siţăţi luminoase ridicate.

r (lămpi cu incandescenţă, cu xenon etc.), pentru a obţine intensităţi luminoase maxime (Imax) după axa proiectoru-lui, concomitent'cu un con de raze reflectate redus.

a-Caraoteristicile fotome-trice ale proiectoarelor sînt:

Figura 2.81 - intensitatea luminoasă maximă (I___) definită ca intensitatea luminoasă după axa proiee-«Stai torului cînd surea de lumină este punctiformă şi montată în foca-rul proiectorului. -Dacă- se cunoaşte factorul de reflexie (y ) al sistemului optic şi diametrul (D) deschiderii proiectorului, atunci

- ' [CCJ (2.143) unde: L - luminanţa sursei de lumină, nt;

k - factor de pierderi al fluxului luminos, datorat elemen-telor constructiveţ -

- curbele fotometrice ale pr oiec tor ului j[fig.2.82) se trasează în coordonate rectangulara pentru cele două plane de referinţă ale

— - — — — — " c r- proiectorului, eventual şi pen-tru un al treilea ce formează

unghi de 45° cu unul din •

de referinţă ale proiector se definesc

ţstfel: - planul orizontal (PO) es-determinat de axa optică

şi axa de rotaţie orizontală, ultima conţinută într-un plan

Figura 2.82 paralel cu solul; . - planul vertical (P?) conţine axa optică şi este normal pe

planul erlzonzal al proiectorului; - unghiul de dispersie (°CU) reprezintă unghiul plen, măsurat

de la axa optică, de-a lungul căruia intensitatea luminoasă scade la 105£ ăia valoarea sa maximă. Introducerea acestui parametru ea datereşte faptului ca sursele reale de lumină nefiind punctiforme,

I - 115 -

conul de lumină al proiectorului este uşor turtit, nepreoie con-turat. In majoritatea cazurilor ae defii.eşte un unghi util de dis-persie in plan orizontal şi unul în plan vertical ( a C

u v)i - randamentul proiectorului (f p) ae defineşte ca raportul din-

tre fluxul luminos emis în unghiul util de dispersie şi •fluxul (pj) sursei de lumină»

7 0 -- j*" (2.144) P Wl •

Randamentul calculat conform relaţiei 2.144 este mai mic decît randamentul afectiv al c.d.i,. tip proiector» daoarece s~a neglijat fluxul emia în afara unghiului util de d5 s;- „

b-Bleaente de proiectare a Instalaţiilor >>,-<• iluminat • • cu proiectoare Iluminatul spaţiilor mari cu proiectoare presupună montarea

individuală sau grupată (baterii de proiectoare) a acestor c.d.i, pe stîlpl (din metal sau beton) a căror înălţime trebuie aă sotis-

h ^ [ • ] . < 2 - 1 4 5 > pentru a evita" fenomenul de orbire.

După stabilirea înălţimii de montaje (h) este necesară pre-cizarea ..unghiului de înclinare a axei proiectorului !' & ) faţă. de.' planul de lucru (presupus orizontal) deoarece (fig.2.835s

- -«:- la unghiuri ® mari, axa optică a proiectorului intersectează platoul util foarte, aproape de baza stîlpa-. lui şi produce o pată luminoasă pu-ternic iluminată, dar de arie redusă;

- la scăderea unghiului 6 , pata luminoasă se îndepărtează de stîlp, aria ei creşte, dar s® reduce ilumi-narea medie a acesteia;

- la unghiuri 0 aici, pata lumi-noasă se reduce practic la ua punct, situat la mare distanţă de stîlp, ce. are e iluminare acăsută»

Dacă ss cunoaşte iluminarea {.«> pe frontiera curbei izolux, atunci unghiul âe înclinara pentru «are a-ria delimitată âe oarba isoluz este

.. maximă, resulti din; —

figura

•8-orc sin m

S * g r e f f Y î ^

iluminare orizontală

iluminare verticală?

(2.146)

Constantele tie că se extrag din fişa tehnica a pro-iectorului* fi® ci ee calculează cu:.

: . f m ? ' s f a f s t : .

jf sin 2 aCuv' tS-^i/a ] /3 (2.147)

S f i i 'u Obiectivul calculului instalaţiilor de .iluminat cu proiectoa-

re coastă în determinarea numărului şi repartiţiei stîlpilor» a namăcului de prclonţoase pe stîlp şl a uaghiului de înclinare a a»«i optice pentru fiecare proiector» . ' . ' . . •

oferit or la amplasarea stîlpiler» aceasta se face fixînd •ou «.iticipaţie poziţia primului stîlp, urnind oa.după•efectuarea calculelor să se presiseize şi poziţiile celorlalţi.

luiaăi'ul de proiectoare pe stîlp variază ia la'1-2 (montare distributivă) Ia 3* ««12 sau aai multe (montare;;'îa- baterii;)- în funeţie de forma şi dimensiunile terenului, precum şi de existen» f&; sau inexistenţa obiectelor VGlumiaoase ce pot prcvova umbre,. -puternice. De regulă, moatarea distributivă se recomandă pentru -teritorii înguste sau pe sare sînt amplasate corpuri de nari di-mensiuni. De asemenea, numărul c.d.i. «te pe-aa stîlp. precum şi înclinarea axelor optice depind de nivelai de iluminare normat, şi forma suprafeţei iluminate» Menţionăm că.iluminarea impusă se ab-ţine prin somarea algebrică a iluminărilor realizate de curbele izolux trasate îa planul teritoriul«it pentru proiectorul ales.

4> Pigsira 2.foi

Daoă B .este iluminarea normată şi'j.: factorul de depreciere, iluminarea pe freati^ra curbei izolux plşsse araeasă a fi tra-nat.ă, pentru > "-t-'m'da înoliaere a-axai.' optilgs \-a proiect»-rn'i.uKrelnţia 2«14f i-'- "-* """ .•

- 11 »

' 9 '» B.k (2.148) Procedeul descris este valabil pentru teritorii de aici di-

mensiuni la care întreaga suprafaţă da iluminat post® fi acoperi-tă de o singură curbă izolux (fig.2.84-a). Dacă teritoriul are forma unei fîşii înguste (fig.2.84-b) şl de lungime mar® a vor trasa curbe izolux de valoare e=Ek, dacă acaata curba nu au puncta? comune şi s=Ek/2 dacă punctele de tangenţă sînt îa număe mare. Aceste curbe ae dispun de aşa manieră,, încît «ala lor să coinci-dă cu axa fîşiei sau să formeze cu aceasta unghiuri cît aal mici. Dacă se impune iluminarea în plan vertical,, se «comandă ca fie-care curbă izolux să depăşească cu puţin b u z ' t 'lipului următor,-unghiul fiind acelaşi pentru toate prole&tca^la. In cazurile cîad este necesar să se asigure o iluminar© verticală în ambele părţi ale planului normal pe axa fîşiei, se dublează numărul pr®» iactoarelor, raontîndu-se pe flecare etîi-p ua al dolloa proiector îndreptat în sens opus.

Pentru iluminarea spaţiilor mari (fig«3.84-«) curbele izolux pot fi dispuse în unul eau mai multe strate, fiecare strat acope-rind cît sal bine teritoriul,-fără suprapuneri sau scăpări. .Ilumi-narea unai curbe izolux fiind: (a. = Bk/2 - 1 strat . - -

e = Ek/5 . - 2 strat® (2.143) e » Ek/10 - 4 strafce

cu precizarea că."®" B© stabileşte avînd în vedere punctele de. tangenţă ale acestor curbe; Unghiul 8 este diferit d® la proiec-tor la proiector (chiar îa cadrul aceleiaşi baterii) şl valoarea sa sa stabileşte după aşezarea cur belas izolux p« planul de lucru. Din-această cauză se recomandă trasarea familiilor de curbe izolux ale proiectorului .ales, pentru unghiuri 6 casa să aibă o anualtă creştere (din 2° în 2° sau mai mult). Cînd sînt necesari mai mulţi etîlpi, cunoscînd poziţia primului se determină compartimentul iluminat ie proiectoarele acestui»,', stabilindu-ea astfel şi poziţia axactă a următorului. Se recoaaa-dă ca fiecare punct el teritoriului să fie iluminat de doi etîlpi pentru a se obţine umbre estompate» •

Din cele de mai BUS rezultă că elemastul-ds bazS al calculului iluminatului cu proiectoare sonetă în trasare» curbelor Izolux de valoare impusă pa suprafaţa da ilussins.t. Evident» pr»bleaa poate fi pusă şi invers şi anumo verificare® ilusinăj»ii Istr-aa punct cîad toate elementele instalaţiei sînt otmoabot*.

© t -S © ss a 0 0 H -p 4» ® 0 0 c <H < — . <ri O O H * — ' •Pi O ES <3 •r! a © SB § 1-4 •H .. 5 O H ® •rl O S n a <H <0 •r*f IB ® © t j <H OS 0 rt

' « ti SD • r i a S & c8 O 60 H jrt P< • 3

a m 3 « H q H SB S r-S «0 C3 a *l s î-s fh Si 0

O 0 a 0 S IE îî >«s •H SLj m O

•ri 3 i—! -P O

H « a o

•r! +3S s? <B g G O xs o H -ri a -p si a a o. r-i ' P< «3

i-i s 1 o ><-) •P» <U Cî O SB a

§

cu

£ § 8

si

a a rt Q) O 0 rt ro

sm

o A e - © rt Hi

rt

0> ffl +9 rt 5SS ÎB a ©

Î3 a rt rt , N H O 45 rt " H JJ a . P» rt a •p ol a rt 5 rt rt ®

•P » a rt «

<n 4» a «g 133

4» « rt tS 4*

»t T3 ® 4 ^ O § <9 r~f rt .îi •H 4= «g m

o s a

o 03 C EB fr-S-i rt

+> . Sî © rt t? * jm § '-3 8 ® 49 a n rt rt © O <U rt •H ® « a S< Şj

V) a 5 3cj IS K ® o ® rt R » rt 4» rt » rt rt +> P. 3

s •t « a fl • •

«3 © O SI 1 * 43 • rt « ffi s > O tj 0 rt » ai rt rt rt * rt rt 9< *

I s a Vt- 0 I 0 «3 B 5. a

a ' • » 43 t» 3 F3 » M

a. rt ffi >Si « Pi w

«H M a. rt 03 ÎS

a •

rt « S B a • rt • ' 4 « a e y © ' H rt a a H!i rt rt rt îai 0 0 a » a $ T* rt %

rt ' r t S ® 13 3 •ri

s H O •• •>: rt >s a rt 3 rt s E al

5 . tSJ a 0

5 . rt «3 C îH 0 rt 4» rH a a 5? 0» m rt PX rt 3 a 0

rt JR) ca O H 1 pi •î* a O 1 ffl •H tn U rt K a 1 H 3 U rt 0 rt 9 rt P si a n i rt rt ri K O ® a tl c

" © rt rt 2 a o rt « rt rt O o a tc

O I-) s O Sî > 3 t$ * •o * « S (V «s •ri a s rt e -rt m . r-i

• •O O. a îi -H c rt «!

sa

?iOs

<H

• r i

O * » » ®

rt a

IA <-5 <M

o

rt

(cy

<a Ti t> 1 H •rl a • Sl 03 Sî O a

fc> a ® •fi •H rt tt T3. o, 03 CO ffl j<d a o Oi rt o «a 3 CD «a /—% •ŢS rt Q< 03 ES O ' • a •a ri si

• o «H 'O a •ri 03» c P. 3 o s> r-t a -i-s <H a >aS a 4» vi

IA CTN tH "şl, ®

O O, r-i CS s !4 O Pi

<d •ri - r i ffi ®

ffl fi <ri O 03 H •P Cj

ta. î» « o co S 03

X! 31 « 1 «3 4i • r i

'3 3(8 îj m fcO 3 '3 •H O 1 +» •H 3 « B © e 44 rt •r» >cd 3 3 J4 . - r i 4 H Cu 5 +» ,H «1 M • r i » « o a +» O § o IU •ri ® B O §

(B ti n +3 •ri 3 © rn 03 Ot rt v •ţi •ri 34 a » f6 ?ai ţi ® 93 a ?ai 5? •H Vi +» W a. 4-' a! •ri •H f4 is •H m a m a M îa S3 SH •H <SÎ 'a •ri » 13 43. r-i 4» •ri •H 3 • r i i cp S3 M Cj rt ,P « ca a 3« © SE a

,P «

'H +> o 3(8 1 o

ai e « a * 3 611 3 •H « O O « o 54 r4 •tt +> o c • r i s

cd o ® c a O o « o e a ® tri - r i a r-i o H rt H

® SI o. 3 03 ti ® bl) s O SB

li «J

^ $ Hsl.fî g

3 O, <H a <a n

1

'O S3 ® XS H M si « ; P U H o a o rt rt « 4J» O, f i « -S a a

a o a a <s rt •n s

1-s-p o ® (S H P. ® 1 -s a s e c

s rt © •O

CB 'ffl

s O 5» +»

rt O N •ri

s rt O 9 5 ca

3 C. ca •i-i E) ®

+> a W •<•<

s § rt O

n 53 <3 -•- o

îa3 ca n CB » •o -r< •H » 09 «J S « o o o © § m

•ri JiS 03. O SS •ri -rt i f Şi o <ţj cd CTN

* O 8) c OJ

- 124 »

(2.157)

Deoarece coordonatele punctelor K(x-, „y^.z^), L(x2,y2» » ?(x0,y0,z0) sînt cunoscute, rezultă că:

f /mp! = d= V(*0 +Cj0-y3)Z* (za

 1 = Ai j m ; fr = 8 f f m ; ? f = C , / m ; m = j /  / t d f cf

A z --<fi h / < % ; / t e = i > a / J 3 ; jfe -- î V 3 / l / d f *

^ = /"; A = i > n + $

A k ' / t ţ - f t t i

A = ( x 0 - x 3 ) / d } p = ( y o - J 3 ) / c f , P = f i * - Z ^ / d

unde:.A^; 3^; C^ (j=l,2 şi 4) parametrii directori al normalelor la planele Şi

Dacă se impune iluminarea "e" pe frontiera curbei izolux, atunci coordonatele .punctelor P(x .x.z„) ce se bucură de această' proprietate rezultă din rezolvarea sistemului:

' c o s f - £ i s f - - CĂÂ3 f W j )

, , t, (2.158). cos<c = aa2 tyvs

cos/h = A^ăi, fjUfUfr-t-fydst

_ Q = Vfro-x3Yt ( y 0 - y 3 f t (Zo-zlT

cu menţiunea că se dau valori unghiurilor x Şi jb , rezultînd din familia de curba fotometrice mărimea .

Rezolvarea, da preferinţă pe calculator, a sistemului (2.15Ş) conduce la două'perechi, de soluţii pentru x Q şi y0, deoarece pen-tru acelaşi oc există două valori pentru , după cum unghiul fi se consideră în cadranul I sau II. âceete cadrane sînt determina-te de planele jf- şi JÎ t cadranul I considerîndu-se cel ce con-ţine baza stîlpului.

Aprecierea prin calcul a calităţii unei instalaţii de ilumi-nat exterior constă în determinarea gradului de orbire al insta-laţiei cu relaţia:

G = /3,82-3,3f-râ0 ( F / / M ) t 0,G5 ( g -0,9}, (2.159)

în care: Iqq, îgg ~ intensităţile luminoase sub unghiurile de înălţime de 80 şi 88°, cd; •

L - luminanţa medie a sursei, nt; ° .;

- 125 »

p - numărul c.d.i. pe un kilometru; P - proiecţia deschiderii celor p o.d.i. pe un plan noraal

2 la direcţia IpD, a ;

h^=h-hocllift; h-1,5 - înălţimea de suspendare a c.d.i. în raport cu linia vederii, a.'

la gradul de orbire calculat se sumează coeficientul de co-recţie AG ce depinde de temperatura de culoare corelată a sursei, rezultînd în final gradul de orbire real al instalaţiei

Qx = G - ăd , (2.160) a cărui valori sînt cuprinse între 1...9 el depind de tipul tra-ficului, categoria străzii, amplasarea surselor de lumină etc.

Pentru un drum normal, cu trafic variabil dar nu prea aglo-merat, semnificaţiile gradului de orbire sînt: G=1 - instalaţie Insuportabilă din punct de vedere al orbirii ; G=3 - instalaţie obositoare; G=5 -instalaţie admisibilă;. G=7 - instalaţie satis-făcătoare; G=9 - instalaţie „ Numerele pare corespund la aprecieri intermediare celor: de mai sus. Menţionam cu această ocazie că, spre exemplu, ,G=5 eeta inadecvat pentru "un trafic foar-te intens, dar.poate fi foarte bun pentru ua trafic lejer.

Bibliografia 1. Bâilescu,Al.,Savapol,D. - Iluminatul electric,îndreptar, 3.T.,

Bucur eşti, 1969. ?. Boer ,Y. ,B. ,Fischer ,D. - Iluminatul interior9£.T..Bucureşti,1934. 3. Botez,'C. ,Ioachim,D. - Elemente de calcul al Instalaţiilor elec-

trice de Iluminat Interior prin metoda reflexiilor multiple ,3EA -Electrotehnic, a, nr ,3,1981.

4.'Bianchi,C.,Centea,0.,ş.a. - Proiectarea instalaţiilor de Ilu-minat electric, E.T.,Bucureşti,1981.

Ş. 'BratescUjQ.,G. - OpticăjEDP,Bucureşti,1982. Ci. ElerebaaSjW., ş.a. - Les lampas fluorescentee et 1'iolaira.ţe»

Dunod,Paris,1963-7. G'neor ghiu, 5., Miji tar u,P. - Teoria şi practica Iluminatului

olectric,E.T.,Bucureşti,1970, H. Henderson,S.,T.,Marsden,l.,a. - Lsaps and Lighting,London,1972. <), "Ioachim,D.,Botez,C. - Contribuţii la calculul iluminării de la

suprafeţe luminoase,EEA-Electrotehnioa,ur.5,1979. !0.1oachim,D,Boţea,C . - Contribuţii la,calculul iluminatului de

la surse punctiforme prin aetoda punct cu punct, .EEA-Slectrotehnlca,nj;.7,1979.

, - 126 -

3. ÎSSTALâ'flI ELECTRICE DE FOSTA

3*1* Schemele reţalelor electrice de ,1oasă tensiune la coHamaatoJg

BeţeleX© electrica de joasă tensiune eînt constituite din to-talitatea coloanelor şl circuitelor electrice şi au drept scop a-limentarea Bia.pla şi sigură a receptoarelor concomitent cu o exploa tare optimă a instalaţiilor eleetrics de joasă tensiune.

Prin coloană se înţolsg® ansamblul elementelor conducătoare de curent (conducte, cabluri, aparate electrice) ce alimentează un tablou de distribuţie, "iar prin circuit ansamblul elementelor conducătoare curent ce alimentează un receptor sau utilaj.

Din punct de veder® al locului în sare sînt considerate, rs-ţelela electrice pot fi:

- getele Ae alimentare, ce fac legătura între barele do joasă tensiune ale posturilor de transformare şi punctele de distribuţia şi includ toate coloanele electrice?

- reţele de distribuţie, ce fac legătura între punctele de dis-tribuţie şi receptoare Bau utilaje, cuprin'zînd toate circuitele

In cadrul reţelelor electrice de joasă tensiune (fig.3.1) punctele de distribuţie sînt reprezentate prin tablouri de distri-buţie (TD) gi. anume s

- tablouri generale (TG) care pot primi energie din jssţsaua furnizorului, post de transformare (PT) sau sursă proprie a con-sumatorului gi o repartizează la alte ta-blouri de distribuţie eau la receptoare (m) şi utilaje (u) importante. încărcarea unui astfel 6e tablou nu poate depăşi curentul nominal de 2400 Aţ

-• tablouri principal® (TF) alimentate» de regulăe dlntr-un tablou general gi care distribuie energia electrică la tablouri

secundare sau direct la anumite receptoare, curentul lor nominal nedepăşind, în general, 600 A;

PT

T6 ' r GD „„

Ce/oonâj T3 Şeţug/ofg

k.TP

M

Figura 3.1

- 127 »

- tablouri secundare (TS) alimentate dintr-un tablou principal vi care distribuie energia electrică spre receptoare şi utilaje. Curentul nominal este de maxim 300 A.

Reprezentarea grafică a reţelelor electrice se face simpli-ficat, sub forma unor schema monofilare.

La întocmirea acestor scheme trebuie respectate următoare-le criterii! :

- să prezinte suficientă siguranţă din punct de vedere al con-tinuităţii în alimentarea cu energie electrică a receptoarelor şi uS nu conducă la deconectări falsa ale circuitelor}

- să asigure transportul energiei electrice spre receptoare eu pierderi minime de tensiune şl putero;

- să nu conducă la incendii, explozii sau accidente prin elec-trocutare.

3.1.1. Schemele reţelelor oloctrice de distribuţie Gruparea receptoarelor şl utilajelor pa tablourile de distri-

buţie trebuie făcută conform următoarelor regulis -existenţa unor corelaţii funcţionale în cadrul procesului

tehnologic deservit} - utilizarea eficientă a echipamentelor electrice pentru ta-

blourile de distribuţie} - tarifarea identică a consumului de energie electrică; - amplasare învecinată în cadrul secţiei} - absenţa perturbaţillor reciproce în timpul funcţionării, si-

tuaţie cînd la acelaşi tablou ee pot racorda receptoare de forţă gi. lumină.

Se interzice racordarea ia acelaşi tablou s receptoarelor dacă?

separarea conduce la soluţii mal economiceş - tarifarea energiei electrice se face diferenţiat} - funcţionarea unor receptoare conduce la perturbarea funcţie»

aărîi altor receptoare} - frecvenţele de lucru sau tensiunile fază-pămînt sînt diferi-

te. Ultima condiţie nu este restrictivă, deoarece în cadrul ace-luiaşi tablou echipamentul aferent unei alte frecvenţe sau alt im vel de tensiune se montează separat §1 se marcheasS distinct»

Numărul receptoarelor sau utilajelor ce sa racordează ia u». blou nu este limitat, dar ee impune ca încărcarea tabloului

i.-'i fie cel mult egală cu valoarea curentului său nominal (pentru >. vo au fost proiectata elementele conducătoare ale echipamentului

, - 128 -

electr!©)., o

rs

f f f

© m ®

t Figura

Racordarea receptoarelor şi utilajelor la tablourile de dis-tribuţie Csecundar®» in general) poate face prins

- scheme de distribuţie-rad,iale (fig»3»2-a) care sînt oale mal utilizata întrucît asigură o alimentaro idependentă a receptoare» lors indiferent si® .poziţia lor spaţială în atelier* secţie etc», fiind uşor de întreţinut şi depanat» Ca dezavantaj se menţionează consumul sporit da materiale conductoare şi ds protecţie, precum şi Investiţiile mai meri;

- scheme da distribuţie cu linie principală sau conexiune în lanţ (fig»3.2-b) recomandata la alimentarea receptoarelor de mică importanţă situate la distanţă faţa de tabloul secundar-*, dar am-plasata grupat. Sa' aplică frecvent la distribuţia energiei elec-trice pa utilaje» ' -"..

3.1.2. Interconectarea punctelor de distribuţie se poate face prim

->sehame de alimentare radlale (fig.3.3), caracterizata prin simplitate şî claritate în execuţi© şi exploatare» recomandate pentru alimentarea tablourilor de distribuţie suficient de încăr-cate montate relativ apropiat, cît şi în cazul tablourilor cu pu-teri cerute mari,faţă de care tabloul general ocupa o poziţia aproximativ centrală* •

« scheme de alimîntare o«:linii principale sau magistral® {fig.3.4), recomandate pentru racordarea tablourilor de distribu-ţie amplasate pe aceeaşi disecţie faţă de tabloul general (prin-cipal). Se realizează cu bare conductoare sau cabluri şi prezintă doua variante:

Schemă cu linii principale cu alimentarea în derivaţie sau paralel a tablourilor secundare (ramura a) caracterizată prim

- 129 »

aceea că sec ţi unea coloanei (a) este aceeaşi pe întreg traseul® ® Schemă cu linii principale cu alimentarea în cascadă, seria

sau în sistem intrare-ieşire a tablourilor secundare {ramura b) caracterizată prin aceea că secţiunea coloanei descreşte în sen-sul tabloul general (principal), ultimul tablou de diatribuţi®. Comparativ cu varianta precedentă presupune investiţii mai aici,

r s T6

r s z

a)

\tpi

re

1

\ r p f

r s u rsg^ • £)

V 1

. A

l l \ r s f j

I f I. Figura 3.3®

Scheme de alimentare radiale: a - cu o teeaptăj b - sa două trepte? o - în cascadăţ

dar calcule de proiectare mai laborioase căci pentru fiecare co-loană trebuie să se aibă îa vedere întreaga sarcină din aval de punctul de calcul. Menţionăm cu această ocazia că la alimentarsa in derivaţie calculul se face într-un singur punct aflat p® co-loana tablou general - primul tablou secundar (în sensul da vehi-culare al energiei).

r e (TP)

rsf rsz TS3

2 1

l

£ 1

fomoro

rsg

Figura 3®4. 'Aceste scheme se recomandă pentru receptoare de categoria a

Ilî-a sau la construcţii care se desfăşoară pe auprăf®ţe întinsa deoarece au siguranţă scăzută în funcţionar® (orice defect p« ma-gistrală scoate de sub tensiune toata receptoarei»)„ consum apari® de materiale pentru linia principală, apar dificultăţi îa iairo-

- 130 »

ducerea automatizării şt telecomenzii* - scheme de alimentare buclate (fig.3.5) obţinut® prin reîntoar-

cerea capătului liniei principale la tabloul general de plecare. Asigură o rezervă în linii» se recomandă pe unsle receptoare de categoria a II~a şi siguranţa în funcţionare depinde fie modul de anplaaaea ^âi^nsicssu!© a. aljBiBţaloj? da protecţie.

\ p r

r s ţ .

rsa TS3

Figura 3.5 Scheme de alimentare buclat®s a « tip inel sau simplu buclată; b - tip plasă sau complex buclată.

- schema ds'alimentare combinate, ce sînt o reuniune, de la caz la caz, a schemelor prezentate anterior şi a căsor configuraţie poate afea orice formă, inclusiv cea din fig.3.6.

CD PT TG

"3-JC • r s i

TSZ

rpf

mJB "</.' —

rss

r p z TP3

l . . r : — i l r s s r j e r j ? nsi

Figura 3*6 : Variantele tehnice ale schemelor reţelelor de alimentare se

analizează din punct de vedere al siguranţei în funcţionare şi se compară între ele pe baza unor calcule economice.

Reţelele de alimentare de joasă tensiune trebuie să sşigw*e continuitatea alimentării receptoarelor la un anumit nivel de si-guranţă car© se realizează prin:

- rezerva in linii, care trebuie prevăzută pentru receptoare de categoriile 0, I şi II (nivel de rezervare 2)ţ

- rezerva în surse independente, obligatorie în oazul recep-

- 131 »

toarslcr da categorie I şl 0 (nivel de rezervare 1), care ispiteă şi rezerva în linii.

Doarece numărul şi puterea receptoarelor foarte exigente esta redus în raport cu celelalte receptoare, se recomandă ca alîmonta-. rea primelor sS se facă da la tablouri da distribuţie separate, independente.

Anclanşarea rezervei ss poate face automat, prin AA8 la ni-velul de rezervare ls sau manual» la nivelul de re ser var a 2, în ambele situaţii prevăzîndu-ee aparatura de comutaţio ccrespunstătoa-ra.

Dacă furnizorul nu poata satisface coR®r^sil necesar, cosa ce ar determina scăderea tensiunii Bau frecw»»Vf? se trece la sacri-ficarea alimentării receptoarelor mai puţin importante ala consu-matorului. Operaţia se poate face manual a&u automat, îa ultimul caz purtînd denumirea de descărcarea automată a sarcinii (CAS).

Rezerva în linii de joasă tensiune' trebuie rezolvată pentru cazurile distribuţiilor de bază radiale saa cu linii principale. Prin distribuţia da baza ss înţelege aceea care asigurS alimenta-rea receptoarelor în regiia normal de fumţione-r®. Schema de dis-tribuţie a liniilor de rezervă poate fi d® acelaşi tip cu a linilor care asigură alimentarea de bază sau da tip diferit (fig.3.?)» gi

CD PT

I i |

TG OQ'i T6

T P f r p a

a)

0 | I

l i r p 3

B II f ' . " I I ' i

ii II ii J P S

t )

a y z i

p " r -

re 76

illili r p t r p s T T 3

• 4

PT

C D N -

TPf

I Z

TPZ

I T

A A — ii TP4

1 1 r P 3

a) Figura 3.7

- 132 »

anume: a - linii radiale âubJe; b * linie radiâlă e« rezervă cu linie principală; o - linii principala duble; d - linie principală cu buciare prin linie principală de rezervă comună»

Rezerva în surse trebuia prevăzută în cazul indisponibilită-ţii sursei de bază, la consumatorii cărora le corespunde nivelul 1 de rezervare. Acest nivel impune ca pe lîngă rezerva în linii (căi de alimentare independente), să se asigure şi o rezervă în bms®, deoarece oăile de alimentare trebuie să fie racordate în pnnoie distincte de alimentare. '

In Instalaţiile de joasă tensiune ale consumatorilor indus-triali şi similari, sa puncte de distribuţie distincta pot fi considerateî

- barele de joasă tensiune din două posturi de transformare distincte;

- secţiuni diferite de bare ale unui singur post de transfor-mare» „>..vvflzut ou două unităţi (transformatoare de putere) dacă acestea sînt alimentate prin căi independente;

- surse de rezervă (grup electrogen, baterii de acumulatoare) şi centrale electrice proprii.

In figura 3.8 s© prezintă modalităţile de realizare ale rezer-vei îa surse pentru schemele de alimentare radiale, iar în fig. 3.9 pentru schemele de alimentare cu linii principala. ,"

Sigura 3.3 . _ Scheme de alimentare radiale cu rezervare în surse: a - ta-blouri distribuţie alimentate- de la PT diferite; b -» tablou, distribuţie alimentat de la PT diferita; c - tablou distri-buţie alimentat ă& la PT ea două unităţi şi bare secţionat®; d - tablouri buţi® alimentate de la PT cu două unităţi şi bar© B9oţ_ont,î(

- 133 »

pri ret

O D i i j f <WM»s«iiMSA®iliîaw ®ja«'AsisB«iiss8SBi®wiMWR> mm'mmms'iVsm'Xt

TP1 TPZ T P $ PT1 TBi : 0

0 0 4 — 1 n .

res prz

s l

ii v

>KDO

P T Z

K3D T P f

11 tpz - » ' 1 -

Figura Scheme de alimantara cu linii principale ou r®sarrare în surse: a - linie principală alimentată la ambele aapaftej b - linia principală dublă cu alimentare 61» ambele părţi.

3i2t .Protecţia Instalaţiilor alsctrica de Joasă tsnrluaa

Toate instalaţiile electrice so prevăd ou dispozitive ds protecţie împotriva supraourenţilor de supr? aroină şi eourtoir-euit..Curentul solicitat de instalaţie în regia aormai <5a funcţio-nare ea numeşte curant ds calcul (Ie) şl ia raport valoasa® 8® s® definesc s ? y, •

ss (1,05,..1,1)1. - curent de supras&raiaă - curent d© scurtc.j!onit.

<3.i> v (_Iso > 3 9 5 Ic

Menţionam cu acaaetă ocazia,.că valoarea curantului aeresptafa» zătoare, în. special,regimurilor tranzitorii da pornir® psartS mele de curent de vîrf (îv)«

Reţelele electrice se protejează numai le acţiunea curanţi-lor da scurtcircuit» prin intermediul siguranţelor fuaibile fi (sau) a întrerupătoarelor automata pr@văssut® <sa reX«e maximale de curent»

Conform .normativelor în vigoare, s« vo* prevedea aigaeaaţe fuzibile în următoarele, situaţii» .

~ la plecările din tablourile da &Lstribuţi«| t în toate punct ala în care eeeţiufiea col?.. ,:-<aa*$t«ff W m

excepţia situaţiile îa care dispozlti lu di---. smcv.ia da pamatul respectiv aai&xsl aactsaaa» osl mic& e ••

ts t © -rt ii 4* © 4-> RA H © ©

o

e © •o +» <8 ta. © © ^ « o M e ® » -Ci •ri J-To 3 rt

•w 0>

5(3 O rt (9 >4 •ci >cd a S »rt

i o +» B u O O 1 ffl (8

§ «8 •ri a> •P' o o © a m rt

x) *i a ţs.

•ri rt <u rt £< 3 4» 4= •ri H

+» rt 05 X! Ei ia o s i3 rt •ri a a *ra 13 3 ffl © a rt 13 o e <0 © o 13 sa « rt 83 o D. « O 83 <a 83 3 ta O 3 13 H rt ® +» <3 I-f a •C ffl •st O M o » •ri O P< a » 4» rt o m o O rt 3a! +> a

© XI 03 ® •3 rt 8) •R O ra 4* as >-l o rt a c rt a ffl 3 o 3H o •3 o © <8 3 o ® «d o r i © M •ri o 43 ®

s rt >ta CB

© o 4» © rt s a o rt H © o «a >3 O © t» rt

«c a ffl ri rt • a «c a ft 3 •fa • a •P a CB

o rt <H ffl o O rt H ta ^ O O s> O O a rt rt 43

01 •ri ft rt ?) rt rt Tj

fl a a- rt Tj 3 ® g <3

® 1 * « rt rt as o ! 03 Si s> rt ® A es « Sa J.» O rt cg S4 rt ® rt 3 ® sa rt O a •H O ® £ o a © rt +> S £ 3d s rt •a a ţ-t ş rt CVi o (8 © rt p. Ovi ij 3 © o a 3C3 a 35 o ' r t a «! 3C3 43 « rt ® rt O CS rt © rt © a ®

rt w S4 rt m ® ® a w *<! ea © 4» o rt rt o 4S 3 x>

© rt O -t-s Pl M P. a CJ O Pi rt 18 O © £3 s 5-i rt rt O © a <5 -P ffl H rt a w CO 4» Ps © © s ta -i> 3 rt O fi <H > rt 03 t3 ® O a «3 > S w a SC o 3C3 a » ffi •ri

a +> 3C3 O a O «tf ES o. O CJ rt ES

e © a <M 3(8 rt 3 *> ffl o 13 N a rt 3 "8 rt •M ® O 30) (8 O 03 3 «) IM 03 30) M rt rt O « N O « (8 3 © O C9 (8 rt O: « © o 4> 3 O

© a © rt rt ® O os s £8 m a e> & «i © ® rt © © © rt VD a s o o

* rt rt p « (8 co ffl 3 •s rt a as as H tff - — ' ' £3 © ica 0t S} o 3(6 •d r i - <0 f» ffi © a © 3(6 SA ii S3 - <0 a Ci e ci +» rt e <8 ® O H cî o ® s Xi rt rt rt m ® rt 43 « rt rt rt M ; -Ş M rt ffi rt ES 0 Sb

> r i ©

ÎD © 4» .=< i O rt © a 4» B .=< i

® ® to <a V O rt a rt o ® d !S rt rt 8 8J a rt ® H d O ® >1 rt •tj Vi 3 o •>a O >1 3 •tj rt tH rt rt e 4» rt B

® •p 0 e S « . ® e K 3 B

® rt •d !S +» rt rt © rt 43 rt O A : 9 O 3 5 S » « A : 4» ffl •P ^ S a 5S

P 9

ffl (8 rt rt O

« w ^ a 5S ® m ® ' ® rt 3

i rt S8 O ® 8 63 i rt a ?! -S •V 8 m 63 3 ®

«A « a * m rt rt «A "Ilţ O i rt

A» MS © ă» 4 »

s< MS <3 ® rt

o O • 03 4® rt ce rt

g w o •e 3 g N S • o © a o rt •o o rt © 4 » rt rt CB rt •3 O « a 3 a> a a o ^ (8

3 4» o 3

a rt 03 43

rt « O >4

a O -3

•r 3 4 » 3(8 © O © a -P fl

jttt i-i as ©

H »' 3 rt O fi rt s, ,a S • es & 1 O +S rt £3 rt S4 (3 ® rt 4» « a 0 . +D O rt SB c a 4! 4 * 03 © 3 rt a O ii 13 4a ® © 9 Q o o © a

M £ M • B © © © •ri © rt rt © 4» rt 4» 54 O 43 © • r i ® O 4» CB c! .4» M ilj © O Pfc) 4= rt 0 ro Pfc) fl S» a c? O a •3 a fi « rt 3 a ® rt 30) a Si rt B 13 a

© O rt © D rt 3 « 13 (8 3 • 3 rt O

O © ® Si 0 rt ® <3

o 4* 13 rt •ri rt C rt 4» © © « rt a O g rt > a 3 3 O ti rt a O 4-S O 4> « rt +> 3 4» rt 13 (8 « os s> M O ca a 60 O Si 4» O «i iri a 03

O ffl O O rt a 03 rt « rt £> « rt ta rt ® ffl O « rt M (8 4» it

(8 4 » rt rt (8 ©

(8 CB rt 3 (8 O fl» «*"! rt Rl 4» O RI ffl •fi s a a ff ffl 4» 3 s H 3

2 rt » a a © ® 1-i

•3 ts ©

O a 4» o a

r-l

rt tf O A a

=3 o a

- 136 »

instalate in aoaeaşi" încăperes dacă puterea totală Instalată nu depăşeşte 15 kW; moto >re instalat© în aceeaşi încăpere şl prevă-zute cu dispozitiv® special© de pornire care sînt readuse automat în starea iniţială de pornire la dispariţia tensiunii de alimen-tase (caşul comutatoarelor stea-triunghi automate)5

- protecţia contra măririi exagerate a turaţiei motoarelor de curant continuu ou excitaţie serie, cînd această mărire poate să pună în pericol personalul da deservise sau să provoace pagube ma-te,eiale Importante. •.."''

3.2.1. Selectivitatea protecţiei îa instalaţiile electrice da .joasă tensiune .

In componenţa codanelor gi circuitelor intră un mare număr da dispozitive ăe protecţie, de acelaşi tip sau an» care trebuie să funcţioneze selectiv, adică la apariţia unei avarii trebuie să acţ.-.c.ae:2e protecţia oaa raai apropiată de locul defectului, if.olînd porţiunea respectivă de reţea, restul receptoarelor sinuînd a fi alimentate*

în cazul în care protecţia este realizata prin dlspoz.'' re de acelaşi tip şi fabricaţie, curent*i nominali ai siguranţelor fuzibile, respectiv timpii de acţionare ai întseruptoarelor auto-mate vor fi în cregtere îa sensul da parcurgere al instalaţiei electrice de la receptor spre sursă.

la asigurarea selectivităţii protecţiei trebuie de avut In vedere faptul că instalaţia ds protecţie realizează fie protecţii identice (la scurtcircuit sau suprasarcină), fie protecţii dife-rite (un dispozitiv de protecţie pentru suprasarcini şi altul pentru curenţi de scurtcircuit).

Selectivitatea între două siguranţe fusibile (fig.3.10) avind curenţii nominali > > se realizează atunci cînd»

- caracteristicile de protec» ţie nu aa intereecteasă eau ciad aceasta intersecţie are loc pen-> tru un curant mai mare deoît cel de scurtcircuit corespunzător

locului de montare al siguranţa! ®gi - intervalul de tir - "At" între timpii de acţionare la anumi-

te valori ale curant «spunde valorilor standardizate.

- 137 »

i W [ei rX Î/A

\ \ •SCl/rt-

R A Y / / \

\ circuit

~ W a

Practic, problema est® rezolvată dacă între corecţii nomi-nali a două siguranţe consecutive există o diferenţă de cel puţin două trepte pe scara normalizată a curanţilor (ds exeapla » = 16 A şi = 25 A). In cazul coloanelor secundare «st* n«e«~ sar ca între curentul standardizat si siguranţei de pe coloană şi curentul nominal al siguranţei celei mai nori d© p® tablou să avem o diferenţă de două trepte»

Solootîvliatea între ® siguranţă fuaîbilă şi oa releu

termic (fl$.3»ll) est® o selec-

tivitate <it* curent. Caracteris-

ticile &« protecţie oe inter-ese teasfi în punctul A» la atin-ge căruia ae află domeniul cu-renţilor d® separ aearcină, iar

Irf I„f lsc /[a] la dreapta eel al curenţilor

Figura 3.11 " 0CUXt®**0®**» fiecare pro-tecţie trebuind eB lucrase îa

domeniul co-i .revine» La I«IS0» diferenţa, în tiar, între ©ele două caracteristici trebuie să fie de ainin ă t & 0 , 0 4 a.

In exploatare, selectivitatea între o siguranţă fuxibill §i un releu termic este asigurată daoă .

!_.» I.t - siguranţe unipolare «u filet SÎAS SÎAS { 3 b 2 )

>> 2,5 - siguranţe cu mare putere do v. STAS STAS £ u p e | ? a

Selectivitatea între un întrerupător automat ®i o siguranţă fuzibilă (fig.3.12-a) se realizează atunci cînd caracterietioile

lor au se intersectează (fig„3,12-b) gi diferenţa de tiap, măsu-

rată între punctele cele mai apropiate alo caracteristicilor, sa-

tisface la £t 7/ 0,04 s. Dacă siguranţa fuaibilS este prea sar® (caracteristica e| - fig.3.12~fe) apare un triunghi d® seselecti-

vitate (zona haşurată). Intreruptorul automat e« consideră prevă-zut cu relee (declanşatoare) termice gi electromagnetice, carac-teristica ea avînd două porţiuni! AB - pe care luereasi protec-ţia termică şi CD - pe care lucrează protecţia sleotroaagaetiol.

Acest tip de selectivitate apare la nivelul tablouriIm generale»

Dacă siguranţa fuaifeilă est® provăaut* înainteâ întrerupto-rului automat, selectivitatea este or'surata daci punctul de in-tersecţie al ear»5cteri»tio«lor (? - i-g.3-.12-o) corespunde la un

- 138 »

ani automat (IBC< îw), las într

t ) ; : _ 4 ~ ' . [

Figura 3.12 cut1 sat ®ai mare decît cal ds scurtcircuit din aval da întrerupte-

cele două caractorietici există, pentru curentul de scurtcircuit considerat, un interval At > > 0,05 B.

Selectivitatea între două întreruptoare automate (fig.

y'

TP

02

1 3»13) ce au curenţii ln3 > I n2 este asigurată, în general, In domeniul cerinţelor de supra-

J[A] sarcină; întrucît la scurtcir-Figura 3.13 -cuit protecţiile electromagne-

tice ale ambelor aparate vor lucra simultan, deci neselectiv. Pentru obţinerea selectivităţii este necesară temporizarea releu-lui electromagnetic al întreruptorului ai cu o treaptă At>0„15s (cazul întreruptoarelor de tip CSOMAX). . . •

3.3. Determinarea curenţilor de calcul şi. de vîrf

3«3.1. Curenţii de calcul şi de vîrf pentru un circuit de receptor, sau utila;;|

In cazul uaui receptor trifazat caracterizat prin parametri nominali: ? (W), U a (V), soe f % n cu ? n puterea nominală uti-lă (la arbore în cazul motoarelor electrice), curentul da sarci-nă sau calcul (Ica) este dat de:

cm [A] (3 .3)

nade: Z, f 3

curantul nominal al receptoru-lui, A ;

- 139 »

p = Pg/În - coeficient de sarcină (încărcare) definit ca raportul dintre puterea la sarcina tehnologică (PB) şi puterea nominală sau instalată a recep-torului.

Curentul de vîrf sau pornire al motoarelor electrica se de-termină cu:

I T O = A * î n (3.4) în care: A*= A = lp/IB - pornire directă, A R - curentul rela-

tiv de pornire indicat în datele de catalog ale maşinii;

A = A /3 - pornire stea-triunghi;

^ - ^ n / ^ ~ P01'11!1® prin autotransformator cu raport de transformare te,„î

A= An/(l,2...2) - porniră cu reostat. Referitor la pornirea directă

a motoarelor electrice, aceas-ta este permisă numai dacă:

- motoarele au puteri pînă la 4 kW cînd = 220 V şi 5 , 5 kw cînd = 380.¥, iar consumatorul este racordat direct la reţeauu de joasă tensiune a fu»niaerului;

- motoarele au puteri ce nu depăşesc 20% din puterea transfor matoarelor funcţionîad în paralel, la consumatorii alimentaţi din

posturi de transformare proprii; - puterea motoarelor pornite direct, în gol, nu depăşeşte 3or.

din puterea motoarelor simultan în funcţiune, în cazul instala-ţiilor alimentate de la centrale proprii,,

Pentru restul situaţiilor se stabilesc, modalităţi adecvate de pornire, după tipul gi puterea motorului, ţinînd cont şi de specificul maşinii antronate»

In cazul utilajelor echipat© cu mai multe receptoare (awx-ir 3...4) sau a grupelor de receptoare, cu puterea maximă a grupoi de 15 kW» curentul ds calcul (Icu) a® poate determina în douA moduri şi anume:

- prin sumarea. curenţilor de calcul corespunzători fiecărui receptor 5 •S Iou 3 Ioaj ( 3 , 4 )

- prin determinarea curentului absorbit d® utilaj / « â f p . n S 1

- 140 »

în oarei "[ m - randamentul mediu al receptoarelor, determinat ca medie ponderată a randamentelor nominale ale re-

^ oeptoarelor în raport cu puterile instalate;

m ~ Z } ™ ^al putere utilă {mecanică) J'j i * (3.5-a) „ M n ) j

l n ~ 3 p - daca este putere electrică (absorbită)

cos f - factorul de putere mediu al receptoarelor, sta-bilit din condiţia da egalitate a puterii apa-rente absorbite de cele "s" receptoare ou pute-

j rea aparentă a unui receptor echivalent £ , . •

P* l \cosu-(3»5-b)

COSf

dacă 3?^ este putere utilă - " Vj s

21 p -

C0sf_ = y-r y — - i dacă P , este putere absorbită £ ( J h J )

(. cosfnJj fi - coeficientul de sarcină al utilajului, stabilit

d© tehnolog» Curentul de vîrf (pornire) al utilajului va fii ,

undei - curentul de rîrf sl receptorului pentru car® di-ferenţa ITm«ln»( A*-!)!^ este maximă

(lcffi)sax -"curentul de calcul al receptorului pentru care s-a considerat ( 1 ^ ) ^ .

3»3®2» Curanţi de caleul .g|,„de_yirf ,fi,enţru„obloane In aoest caz utilajele sau receptoarele trebuie împărţite

pe grupe caractarisate prin acelaşi grafic de sarcină, această grupare făoîndu-ae pe tabloul sau ansamblul tablourilor da dis-tribuţie, în funcţie de schema da alimentare aleasă. Astfel, pentru schema cu linii principala cu alimentarea in derivaţie a tablourilor de distribuţie gruparea se face în punctul de încăr-care maximă al magistralei (zona tablou general-primul tablou de distribuţie) luind în considerare toate receptoarele, de pe toa-te tablourile de distribuţia. La schema cu linii principale sec-ţionate (alimentaroa ln cascadă a tablourilor de distribuţie) ••ta

- 141 »

necasară cîte o astfel de grupare pentru flecare coloană dintre tablouri, de fiecare dată ţinind seama de toate receptoarele am-plasate în aval de punctul de calcul, literatura de specialitate indică aceste grupe sau categorii de receptoare avînd în vedere specificul procesului tehnologic in care sînt încadrate, precum şi regimurile de funcţionare ale receptoarelor•

Curentul de calcul al unal coloane (I._) ce alimentează o singură grupă de receptoare se poate estima prînj

a - metoda coeficienţilor de cerere, conform căreia 1 - kc

1 f ' J în care: = 21 - suma puterilor instalata a tuturor recep-

•J'1 toatelor din grupa considerată, Wj k,, - coeficient da cerere mediu ai grupei» cos f - factor de putere' mediu al grupei; k - coeficient da influenţă al numărului de receptoare

din grupaj • k. a f(s) - dacă cele "a" receptoara au puteri nominale

relativ apropiate; k & = f(s*) cu s* = 2®so 5 ~ dacă cel© "a" receptoara an

puteri nominala mult diferite, unda 9Q ş ~ numărul real de receptoare., luate în ordinea doacrsscîndă

- a puterilor, a căror putere totală instalată repre-zintă circa 50% din puterea totală a grupai CPjq 5 " ~ 0,5

Valorile k„, cos se extrag din tabela, iar k. din tabele O Ui «

sau grafica, utilizînd în acest scop literatura de specialitate,

cu menţiunea că valoarea k„ = 1,25 sa refsră la macarale şi po~

duri rulante; b - metoda coeficienţilor curentului da calcul, conform căreia

unde: °C f x - coeficienţi daţi tabelar, funcţie de categoria

de receptoarej x

« - suma puterilor nominala a p r i m l o e s o c * p ~

J-1 • 1 toare3 luata în ordinea daseresoîadS a puteri-lor, Wj

J = -- 5 - puterilor nominale a celorlalte j-xt-i • seospto&re, ®„

® 5

a r-S «rt ®

I i i i

51 * " ° s

g. » I E s | I I S J 5 8 * I 1 îi I S

1 * m l ®

•a I

* 3 X» <3

« l i i o ' a i n i  . i ' a x - s w g 2 ® * © ^ • jj g « I I l â î l i l M M . ,

I I I i s a

£ I 3

1 I s i h i i : . J s i l f f S ° £ o a § 9 î

. a ti. s * 3 1 1 * • | 3 a 8 8 ° . 3t 5 5 a s * §

3 s s * f 1115 1 s g; s . t

£ L Zi

iH

§ S S, *

I ! 3 * „ « E V> p IN 1» M 3 O +5 •(•> O 3 S <0 sal o « « 1 I i 3 * £ " I „- S © * » h a Ă ® ® I ffl f a | 3 83 3 2 I 5 3 5 g t! nS a a> «5 O H Jj "o B 8 3 îh

1 -Ov

t> o

I a = i : t : Oyf>~ f H »

ş § 8 8 § 3 P, a s*

w sa 5 §

% 4 ă ©

« c 1

a : :

4 •H «

I O >y

I t

% S -5 § 1

3 ° M

i % 3 * 1 5 ® « I - § 4» H 3 M ^

- t W

O o a t • 5 S

i a r i

3 i)

a n

a m %

$

I 1

^ o 4= + a

. i î i s ^ i ; i l S 1 . § S l W tf I . . • H ® O S

5 « « . „ 3i « ° w ~ •

! 1 " * S S 1 -S 5 A „ ţ i n u t -

5 Î Î I Î 3 1 4» ia 4s J, I 9 11 . M H fi , ţj

ş i a a : (0 <0 S g ~ I l a i 1 5 S

§ S 5 ? s § 5 l i » ; „ 1 d ® s S i l § M -H n SM M ft 1-1

w a s - -

+ i - z^ + $ § 03 s ea i ; Î < I

i I

ja I ir»

ta

m o

o as

3 o

m o tf f

'-W

® Ti >

'-•_. • AS 8

sD CV

g m

3 o D, B O

tS +* •o m

m 3 o 6 4

«6 « f. - 1 0 -H

® « -« in e a t» B ®

1 2 5 I I I ® rd o

A f«i

«

Oi «s

N U f § ~

rtjo M e A î

a a & a m . —' m <a

«1 ©

As tm m <6 O H vi 0 4» O ® a '

®

a ţ 9 a o i «a ta a» o

74 1 o ®

» 13 « O

ll 8 W j>»!

aV « ffi

® a i a *o

•ffl «

4> o ffl o m a

H as

69 ®

| I a. s ®

© -t t» TI « •»» 43 • t4 I & a a m o

•e 3. m

a m u

â » # M rt „ o g a w

a | o

« « • Q "O

3 H a © m © O o "O « V. * *

« 4» (B

"aî ffl 8 tS » TS 'SJ & ffl « s ® se >s se ffl

n O a o

73 a) O

ta *sS

•8 8 H

3 5 4» v4 S 8 a a o o

a îi J î S-l 3 R ffl m S4 o rt Ti § rt

H ai ® » 1 •h & 4» tf A O O 5î "ri 4 8 St

•«4 * a» ,_s « 3 •a xj a « o - O

î» ss 0 ""> © «

o ®

S »w » S ' 3 a ! 3

4S, x8 P. 4S, x8 P. l s g TÎ m I 5 M

ey s* O rt a «

3 ® 4 sa •P» ©

O a 3Î & b "S © r™S a

t«=l ©

1 • o rt O O

(8

(3 1 t> o

03 S-i a <8

4» e a © w o "H ffl r-i » O •5 ffi <ri *« as S S " * -rt "o

SS o 1-4

u

& H O >g 4» © g S >• 3 S -H C., b 4J B » O O O -H n sm o o ta ® 3£lî H <ffi

! « e 3 a 3 -a js a ^ \s »t 0, -w ^ s « a f-4 a s

s» sa • t4 e o ••

« O O r4 • O. 8 5 § O,

6» -o 8 ° 3 4»

«« a o ® H r-i O, 3 ® m 9 54 5 O 0 Ti H M sj O *S o a « t. 45 o TC Î ^ <& & O O P » ® a

® O -H "ţJ î< •« O. 4» 505 ti

a 4. <9 n ffl >

MC e 5 3 O

4J> m *a o ta o s .

•ri W 4» 3 r-t » 13 SI sî c o M

© O 4» « H O , » . m © ms

O r4 ' © 3 d A s, » « a

2 ~ 1B SŞ 4» « >•< ti 5 3 •r; o -

S ° â O « Ti " O

Î4 O.

4» O © i-l © S3

03 O q ® a 4»

« 3 § rt o a r-i O O ® 5 &

S § <B O « +J. © 5!tf « O r-i ¥> o a & 0 x) 1 ® s Tf £S O H © 0

3

iri

T( | T< 3* S8 a a 3 O «

e îs © m

i <-i

< g T> « a ». u

$ î m s

O a <-! « « 4» « O t, M 3 O C, "C S e a e « ° a as *s « s t! — K, 5 *5> a o « « J M §

e a -o « ® IH

a

-S o SK r-i 3

XI * « ® «

I

5 I I O ®

« h u « 3

a Si as 9 » r-î

a -«4 O ®> O a r-f • £

a

e Si a .

Ph sa se e o a » « © o

* t? -o « ts «f o w< a

t l O a O Li « a o

« iS

•8 8 K a ©

4» a a s e a.

a s

s

ÎS o t ş

3 o

® o ® 4» a ® O r-i

m ta

4M o ®

O f» a ®

a

OS

I

S 5 1 ri 4» P <S & § ® 8 4* © o o a r4 n ® o a o o f» © s< © a a -rf si a -p. ® 3 5 5 ă | «

O 558 Oi

% $

I & 5 §* 6 3 © O Sj O 4J @ JS

5 e

ta "»>

r»; « m .. f d "3 si a I a s 5 a s

e o

p

8

n s Di 3 Î4 a . x< a

i * 3 ao ® ® ^

% I ^ 4» © •»•• r? f £3 ffl ' O

•s s O Di

O ,{3

M8

© C9 — -P •.?• .—• O § f a H . 4» rt sa

4 4 | 5 A rt

H -rf O O

I w i -•> ® a " r f SM 4»

O JC6 m ® 5

5 B s ffl

1 t> m <o r. ,-î 4» n ja o a a «H +s 45 © o a N <i-8 a j«) ---

Tl H 4» O

o ffl a 43 tfl a x« a? S3 ft t-i

u

|

! •3 a rt © ffl SJ Kfl a -p o a SS O 91

3 -o n ta x) ş 5

x3 a W Kj -a o a +» N m S 8 Ti 0J -P 3 a a ffl 4» o a

i s s a

13 (H

.a )

>9 4» «

rt a ® -3

j3 a a ® m

a © ta

© a o ®

ti a +5 a s 4» a 5 g

a o 4= 3

5 a

® «

O

® •d

îsî t3 ffl © N

t!

a n ® m

4»

O

4» O 3 J2

O * - )

a m a 5

H © H M 4» O rt ti 43

s O rt

!• ,3

© >4 a « J§ a

a ® sa a o s3 o

6» 3

<W ®

43,

S3 S Hh iM

S O

a o

fcO O

60 O

A-. An

a N ^

CM

l>

I a l M 3 s s. I

§ s> -î

n 8 -I J*

t ® e 8 1 3 a 4 i % 5

i i § * ReP

s h- 5 s s.

MS O, » * g

O s o a o

§ 5 ă l s s

.G S8 « a

I

as

« i i i A O ® IU m a cu 4» 0 ® fl ffl « m 4»

o g * i a •§ | c T î | 3 ^

<§ I sal 3 o s n o r-i w © o r t * ! © + as rt o a « o | • « e a 3 « O. W

«V

1 3 5 e ® S I P l

!A

A

î § o 4» O 3

f 1 © tS o rt rt o +» ® a O 4» 1 1 s

§ 1 s : g I 5 a a

4* 0 § «J ® 1 ffl •a

ffl n rt 4» I 3 o

 Mi o

* 5 5

%

M

t

•1 M

î 1 4 1

a ui

ffl

©

a 4 . I S a ' i l

i s iu ® rt * I | i rt a

3 oT § 5 • ac-^ a f * I ^ 3 45 3 S3 I I S « 8 | m 3 ffl 4» "O

63 « 03 s Si 1 I 1»

£ § « m rt Ş "g ffl rt ffl ffl T5 ffl h 3 rt g u a, .pt 4»

M f ş 8 5 «

| S 8 id n, •> ff / \ 83 ffl

1 1 3

•3 -a *

<0 0 şt, sa H -w fi O '4 » « O 'i 8 © «•• 13 O, "Li ® rt

® £ a te 4» H J 0 •» Ml

ni a <3 rt rt ><!< a •1 O. >-i e 3 3 o % e ®

O- ©

©

Vi . r t

o » k5 a o

&

® O ffl S rt ® fi Si

©

M O t r . • S L

- * i w f . - * i

Ş 8 ® • " © • " M

•13 « e S A , a « • s B ea « K d a

fe •ri

e . T " 5

0

1

< 3 ©

«« a ©

rt ® a o rt e o a <3 ta rt a rt . a

• rt •a ' 0 BJ O sa «a rt D o V/ • rt al

rt

St O O fi. Ti; © fii *»! © o rt -r i !5(! «5 g! P( g! * ii

b Bi »! © -fM « i O!

! t a * 4» a rt © 4» rt a $> o O « Ki O a rt îi 3. rt îe a rt a s

' i a « <s © e 4* a 3 rt f».

*• 4» si O ® a rt <S> •rt O © O. "fee MC s> rt a rt a JJ

" t j j V ai © w 4> a a o s a © 3) o rt © «I £J oi 4-> a O © U

rt rt

H "

3 I

- 154 »

daţi tabelar t X

= 21 - amraa puterilor nominale ale primelor "x" re~ j-i " coptoate, luate în ordinea descrescîndă a pu-

terilor Instalate, kW; Pj = 2 ^nj "* puterea instalată a grupei.

j=1 Dacă sînt nai multe grupe de receptoare, atunci

ii Qct = J - j

unde; (aPx)maX - termenul de fo.ama "aP^" cu valoarea cea mai mar®» Si în acest caz impune calculul puterii aparente şi a fac-

torului de putere oarufc mediu (conform relaţiei 3.39)• c •,:••«>. nutarii 'cerate prin metoda • analistei directe

Uatoda sa aplică -unai xma&e- redus de receptoare» la care ae auaoaşte aodul de variaţie Sa timp al puterii utile sau absorbi» ie. 0 astfel d© situaţie se întîlneşte las

- tablourile de utilajî - tablourile de distribuţie cu placări puţine; - tablourile generala ou un număr redus de plecăr i la subcon-

sumatori mici sau se mi indus t£iali la care puterea instalată pen-tru iluminat reprezintă mai salt de 60...75$ din puterea totală instalată.

In toate cazurile se urmăreşte determinarea experimentală a coeficientului de cerere, mai precis a elementelor sale componen-te, după cum urmează:

Coeficientul de simultanei.tete aferent la două sau mai multe receptoare care funcţionează coacomitent ss defineşte ca raportul dintre puterea maximă absorbită (P n,ax) de toate receptoarele în funcţiune şi suma puterilor maxima (î^^) individuale ala fiecărui receptor în parte:

k g « !jdB« _ = !amax (3„425

J - i

cu observaţia că din cele "s" receptoare, în momentul măsurătorii lor, nu toate funcţionează la puterea maximă presupusă a fi nece-sară utilajului antrenat.

Valorile uzuale ile lui k sînt cuprinse între 0,75...0.3 , fc?

f '".d funcţie Zii a:•••»£?.—.nl si tipul receptoarelor; precum şi de i ..amu ret' ii d* ol .:ţie. Astfel, coeficientul de simultane-

- 155 »

itate variază InverB proporţional cu numfirul de receptoare, fiind flsal mlo la rţelele buclate decît la cele radlale.

Coeficientul de încărcare este dat de raportul dintre snaaa puterilor maxime a receptoarelor şi puterea totală instalată a acestora:

j r , ( W j W ( J . 4 3 ) i j m

J'1 • ns

avînd valori cuprinse între 0,9...0,95» Randamentul mediu al receptoarelor determină ca sedie pon-

derată a randamentelor nominale, în raport cu puterea instalată, conform relaţiei 3.5ra.

Randamentul reţelei în punctul de calcul (plecarea din tablou) se estimează pe baza pierderilor de putere pe conductoarele reţe-lei. întrucît lungimea coloanelor, respectiv a oirouitelor este de regulă redusă, se adoptă % « 0,98»«»^*

Un calcul exact al pierderilor de putere presupune cunoaşte-rea puterii simultane maxime (P0 oax), a factorului de putere «se-diu cosf m, (calculat cu relaţia 3.5-b). « l u n« l 11111 conductoarelor pe fază (Lq) şi a materialului conductor (rfl,-a/ka), ceea ce con-duce la

Ar » 3ai2 j (3.44) cu; B ® r^.L, O Q

P„ „„.IO 3 , u n d e W , [ W ]

şi» 1 , ., Bas (3.45) * AP + P

r r s nas Cu aceste date se apreciază valoares ît .

caloulîndu —so Pe ~ kc Fi ^ » P0„tg f K (3.46)

.Vp2 1 o

2 * Q' o o

d - Iietermlnares puterii cerute prla gjigiilJ^".^1 de.JHiJiBM®. Metoda se recomanda pentru date*alB»«*a paterii cerute la ni-

vel de întreprindere a&u platforeâ industrial®, atonei ai»i e*

4-1

4 ag» 'S § "4î *

l<p -

_ l<p S

i J Ţ L J Ţ

1 i

r f r

3 i

w K 4» m

£ â

w 0

O tft • ri

4»

©

O A •54

<3

fM jtf

« m •s» ® u •e «s»

o t- fti rt ţj O rt PS '—o O «

9 Tt 1 «w* © 3 "HI « s d • sHI.

« 4» 8 s ¥ O Si o. m •rt 4* » O ® m .2} 1 3-ffl to o

w

® _®l U_

» T h

M

ts

3 4» a 1 o s

68 9-4 ® >

rt ~ 4® e4 S f « *« »< m

4» ti & ® 4» > rt

O 'O

rt ţd 3 & 03 s N 0 O rt . rt © *< Pi ®

rt A © rt a rt 24 • © O J4 rt (0 . (S 0 > rt se ffl > t» (3 a

X! 0 © rt ' P< ffi»

0 rt

» e o +» S! . « v o

w a «

•rt ©

4» 3 ft sa ©

« M3 rt © ® % %

XI ar s! s © © n

cs «s rt

a rt rt . 9 9 tft 03 O ® O , fn o 0 o o

tn

n

Kj cvi <H p4 43 11 © « a rt O O rt Pn 4» O « CB JS © 1 © » O •d 1 fi O £ 4a rt P rt a <0

& £ aft 3 o, u rt

Okrt S i rt M ® Sil •

rt Oi

, - 160 -

- curbele de sarcină zilnice din perioada cea mai încărcată 18...25 iunie şl 18...25 decembrie, sau alt interval de timp, fune ţie de specificul consumatorului %

- curbele de sarcină anuale, eu precizarea mărimilor P g ^ Pma2: v ^ ?max i/^max i"

In calcule consumatorul•este presupus a fi o sascină trifa-zată echilibrată (k = ©os . ), Iar transformatoarele construite pantra a funcţiona în regim de durată la o sarcină oonstantă şi egală cu cea nominală, la un regim termic bine stabilit [la mon-tarea în aer liber se «onsideră @ m a x *> +35 - -25 °C,

{ î s o,5( d maa; + & m:iM) => +5°Cj. In aceste condiţii, producă-, torii ganatează o durată da funcţionare a transformatoarelor de circa 20 ani, avînd în vedere uzura tehnică şi morală a acestora,

a - Determinarea puterii transformatoarelor .„cînd- se cunoso • puterile cerute-Dacă nu s® cunosc aurbala de sarcină ale consumatorului sau

sarcina sa anuală nu poate fi asimilată cu o cufiixă a sarcinilor anuale clasate, atunci puterea transformatoarelor sa determină pe baza mărimilor Soţ6l eea f cm» âeasebindu--8e aai mul-te cazuri şi anumas . • ."

• Puterea aparentă cerută satisface condiţia S e t ^ 400 kVA (3.61)

situaţie în ear® puterea aparentă normalizată (SR s<pAg) a trana-formatorului va fij'

®nS!EâS> set (3.62) • Dacă

400 < B o t < 1600 kVA (3.63) • atunci valorile rezultate pentru puterile activa şi reactive ce-rute se corectează eu ajutorul coeficienţilor da readucere ai pu-terii active (kfa=0s9) tfi reactive (^=0,95), obţinîndu-nes

Aot *ra ©t

Q* (3.64)

ceea ee conducă la alegerea unui transformator pentru care: S n S T A S > S o t

• «Dacă sarcina totală (Set 1600 JcVA) nu poate fi preluată de un singur transformator, atunci receptoarele ae grupează după

, - 161 -

criterii tehnologica şi do amplasament pe două sau aai aulte uni-tăţi . Puterile cerute da la fiecare transformator se obţin prin divizarea puterii ceruta totala la numărul de transformatoare, la valorile rezultata aplicîndu-se coeficienţii da corecţia «& krr*

In ceea ce priveşte puterea cerută pe postea de media tensi-une a transformatorului, aceasta se obţine sumînd puterile ceruta cu pierderile de putere ale transformatorului. Se disting două cazuri '.şl anume«

- postul de transformare este prevăzut ou o singură unitate

[ « o t W t - % > * [ w « J

- postul de transformare este prevăsut ou «ai «uita unităţii jPct lă? " ksa<Pct + A V . J (3.67) U c t MT " ksr(Qct

înecare: • 1- \ Ap t = A ? 0 + AP s e - pierderi de putere activă In transfor-

' .. aator, kWj AQ t = 4q 0 + fi2 AQe t J pierderi de puter® reactivă î n trana»

formator, k?A* . . AP0» A ? s - pierderi da putere activă la mersul în gol şl

în scurtcircuit al transformatorului Cea dau tabelar).

I % AQ 0 = jgg S n ;pl'ardorl de puter® reactivă la «arsul în

goi al transformatorulul,kVAiri " IQ% - valoarea procentuală a curentului

u d e «ol« = ~I5S— s n S U S " P i e i d e i £ pubera reactivă la

funcţionarea în scurtcircuit & transformatorului k?A*|

]/(uaQ%)2 - ~ pierderea de tensiune jf«ac-tivă la scurtcircuitj

u_„# - pierderi de tensiune la scurteireultt Iotă. p

u 56 „ ,100 ~ pierderi d® iansian® S O « a E> cm.«a

a OJ" activă la 8aurtcigauit| U t

A a w-S-^—- - factorul da încărcare al transformatoruluit STAS

k „ , k„„ - coeficienţi de simultaneitate ei puterilor aeit» Bel IS va şi reactive* e© au în vedere simultaneitatea

uao rA v v"ao"' 4"se.a'

- 162 »

funcţionării tuturor unităţilor din poBtul de transformare. Daoă transformatoarele lucrează la factorul de putere neutral

(oos<pn) ce rezultă ca urmare a compensării puterii reactive QQţ prin injectarea în reţea a unei puteri Q 0 (furnizată de baterii de condensatoare), atunci în relaţia 3.66, 3.67 se va opera cu puterea reactivă

,Q' - Q L - Q 0 (3.68) st

b - Determinarea puterii transformatoarelor cînd se cunoso ' puterile cerute 'gi-curbele de sarcină ........ Curbele da sarcină au o alură în trepte ceea ce denotă căîn

anumite perioade transformatoarele sînt subînoărcaţe şl pentru a le utiliza la maxim, în condiţii termice naturale, se impune su-praîncărcarea aoestora în perioadele de vîrf da sarcină.

Suprasarcinile silnice se determină pe baza regulii celor trai procente conform căreia: pentru flecara JC$ reducere a coe-ficientului de utilizare a curbei de sarcină zilnică faţă da 100%% se admite o suprasarcină de peste puterea nominală a transfor-matorului (Pae) p® durata supraîncărcării:

' * p « 3 ' « A a ° 3 ' . ^.69) • Suprasarcinile admisibile datorat® neuniformităţil curbei

ds sarcină anuale se determină eu regula celor 4,p" procente conform căreia:'pentru fiecare "p" procente de subîncărcare vara, £n ra-port ou puterea nominală a transformatorului, se admite în timpul iernii o suprasarcină tot de "p" procente, dar nu mai mare de 15%. Daci: W:-'' '-

' * P«Cp " °SPn!g * ^ t j ™ * Y " ".70) ln aceste .condiţii,, suprasarcina totală a transformatorului

va fit , .jH m A * : K p + ou'.'^-^Pjjj (3.71)

ceea ce conduce la următoarea relaţie între puterea maximă cerută "raax i^ Puterea totală ce poete fi furnizată de transforma-tor s ., ' . ..

. PHtsx £ ^ P n î +oCPn2) (3.72) sau " " ' P , + P

ţ, max i raax v nS ?

2 + 3

Se alege» din catalog, una sau mai multe unităţi a căror puteri aparente (SnT) satisfac lat

« 16.3 -

Snî < Sn STAS c u 8nf a <3»74> Dacă mediul refrigerent are o temperatură (0*^) diferită de

cea normalizată ( 0 = +5°C), transformatorul Ta avea o patere nominală des

PÎT ° pnJ + Pn* (3.75) 5 - 0t ' '

unde » "TJKT 5 s u b " " 8 S Q aupiaearsisa datorată noilor condiţii de temperatură» •

' „ 5 " K

a » 1. + --pwp2 -> coeficient âff al ,. •.../; . transfermaiarjiildatorat Boiler

_ V condiţii de rSoire» sau avînd în vedere relaţia .3,73, reaultl îa finali

P n I > f i S L L ^ B S J L ' • (3.76) [ 1 + 3 - T ? ) ^ '

şi prin aplicarea relaţiei 3®74 ee adoptă S r » Referitor la coeficientul d» Eraprasatfelai acesta» ia.

raoiia condiţii de temperatură,» va fii

. , .'•Bffi • ••• C3.Î7) '

Dacă cC g£J este capacitatea totali de roprasarcissl » teanefor-ma torului, atunci Intre puterea sa aoelnalS şi puterea' «erijai ce-rută există relaţiile* • -

L

H > Wy. Ji

f - ^(3.70) >

1

ceea ce conduc®, la expresiat; * B 3 » (1 + Ofpîo^ - 1 (3.73)

cu observaţia c ă s o C ^ •$* 3Q& - transformatoare soatete In exterior» <£ăB% 4 " transformatoare sseatat» la interia*.

De precisat că măriasa ee detarainS după alegerea tr&ns» formatorului» operînd eu puterea ea activă standardizat* <?a gj^g" - s* SîAS00E - v •

In cazul i« e&ra s® utillsează ireialeţSi te aoapenrare a factorului d® putere, Sa relaţia 3.74 »® ^a s^es» ©a mlearea» *ooefn» .'corespuiisMIte&re noii situaţii»

Puterile cerute pa ne di» teasiraa ea -sa salaţia

3.66, indiferent de numărul unităţilor dinpostul de transformare. 0 ~ Determinarea numărului de transformatoare din.postul de

• transformare . Hum&ul unităţilor dinir-un post de transformare depinde de

gradul de siguranţă în alimentarea ou energie electrică a consu-matorului şl din acest punct de vedere există mai multe situaţii Si anume: - ""

© receptoarele racordate la postul de transformare sînt de ca-tegoria î sau puterea acestora depăşeşte 50% din unitatea totală a postului. In acest oas se adoptă fie două transformatoare, fie-oare de putere egală ou sarcina totala» fie trei transformatoare de puteri egale, două din ela avînd suma puterilor egală cu sar-cina totală a receptoarelor de.categoria I-a. In ambele situaţii, unul din transformaicare este ţinut în rezervă caldă (conectat pe medie ten a .tona f unoţionînd în gol) j ' . .

C puterea receptoarelor de categoria I-a nu depăşeşte 505S din sarcina totală a postului. Sa instalează în post două transforma-toare avînd suma paterilor egală cu sarcina totală, puterea fie-cărui transformator fiind egală cel puţin cu puterea cerută de receptoarele de categoria ţ;

©receptoarele sînt de categoria a II-a sau a IlI-a, caz în care transformatoarele vor avea puterea egală cu sarcina cerută-totală. •• . „.•.•.

Din punct dexvedere .al funcţionării în paralel»al transfor-matoarelor, la alegerea numărului tini taţilor din post,, trebuie să se albă în vedere următoarele:

- la posturile cu,mai multe transformatoare, la ieşirea din funcţiune a unuia, celelalte trebuie să poată prelua întreaga sarcină, eventual cu deconectarea unor categorii de receptoare;

- la transformatoarele alese numai pe baza puterilor cerute, acestea trebuie să lucreze normal la o sarcină de ?0»*.8Qă din cea nominală, pentru a putea prelua suprasarcinile şi, eventual, a permite miei extinderi als consumatorului;

- funcţionarea în paralel a transformatoarelor trebuia b& con-ducă la pierderi de putere activă totale minima în transformator (AP^), ceaa ce presupune conectarea-deconectarea unităţilor con-form graficului A p t = f(S), unde "S" - sarcină vehiculată prin pOSt. « "

2n seea ce priveşte receptoarele de categorie 0, se vor ali-menta din posturi de transformare prevăzute cu o rezervă egală cu puterea cerută. I? -"?lDlalte situaţii, dacă este ponlbll, se

- 165 »

recomandă utilizarea anul număr cît cai rastrîna de transformatoa-re şi de putere cît mai mare*

După stabilirea puterii şi nusiărului de unităţi din rcatul de transformare se determină:

- coeficientul de utilistare al puterii instalata « transfor-matoarelor, dat de raportul dintre putsrec edie şi a®» totală instalată în post, inclusiv rezerv as

- coeficientul da sarcini al puterii lnst l«t* definit ea ra-portul dintre puterea totală instalată (ine:.u<r roaerva) ţi pu-terea maximă .de iarnă* ....

S S A S t ~ _ , » 'g » -p • (3.81)

«ax i . ceea ce conduce în final la o nouă expresie a coeficientului du , umplere al graficului zilnic de aarcinS

\ • * u f k r (3.82)

' Bibliografie 1. Oomşa9B.sşea. - Proiectare® instalaţiilor electrice industria-

le, E.D.P» ,Buourcştis1979. " 2. Gostăchescu/r», g.a. - Instalaţii electrice pentru oon»trueţit,

Ghid proiectare, ghid execuţie,Ed.Scrisul ro-mânesc., Craiova» Î.97&* .,

3. Dinculesou,P.,Sisak,P» - Instalaţii şi echipamente electric®, E.B.P»,Bucureşti,1981.

4., Duuinicata,M.,ş.a* - Proiectarea instalaţiilor ®l»otrlc« â« joasă tensiune,K.î.,Bueureşti,1975.

5. ?9odorova(»A.,ş«a. - Alimentarea cu snergi» «Icctrleă a în-treprinderilor induBtriBl«,g„îBucureşti,196S»

6. Hagiu,V.., ş.a. - Eeţele electrice de joasă tensiune ou conduc-toare Izolata torsadate,£«î.,8aoujte®tl,19?0.

7. lordănoscu,!.,Iacobescu,6h. - Alimentarea ou energie alecirieă 'a_ întreprinderilor,K.D.P«,Baeur«ţt1,1979»

8. Pop,P.,»răgan,St. - Execuţia şi exploatarea instalaţii!©* «lao» trice de joasă t«neiuae9lndrspta« psntru antfr» risarea electricienilor,Buct««$ti,1984.

9. Bacoţi,8. - Calculai conductoare lor - şt oabluJFilor «o ajutajral tabelelor i no«ogra«alcr,Buoure»ti,lS77.

10,Spînu,A. - Protecţia inut alaţiilor electrice de Joacă taaslcuM, B.T,,Bacur*#t1,l97l. -

ve rt

0 • •

• O m •rK «4 a V4 i-< • c a ţi m 3S »» O m o « rt I rt © rt

g * c B * 3 rt H £t * •

® b rt rt 0 a - A rt o o © ® «s « > IM rt rî © 4> I* sl

*>• » .a rt * «i •a o. o « ffi M • a * « >3 -ts 3 o a A m rt © § rt rt

o rt a rt ® îl g C e 2 •O as rt 95 4» fi ffl H 0 fi « « «4 O tj

' • e'f - '•-•<> 1

' & 1Ş • I

s

.s a

«i « o rt tsS

•s ® rt rt ^ . C rt £ ţii

1 « i o m o rt •H * © «P <h - ; •rt it «s- a, p 5 W» d

ffl © ® rt s H

o

o p T? 5) rt O o O th * fi <53 sf

s O şa & £0 » xtf •r' •a M f rt M , • *» . ffl ' r t f rt • 5» , ' "O "5 rt;

<9 r'rt %

% j?

a -

4 13 ; - KS -rt B» . r t . â !W

B» SSt - -J • r t • -fSi iu !W <9 « • Ki : y-i • • rt

• V ® Sî o, > rt +" . "l ' o Ti •y •f* •d H © t 5? d rtj ffl «i ti rt 3 ffl p. Ti ti

"S » H ffl fi îi <B « J» •y o <H

rt * » a •o o ffl a T3 ! i

P , O

•V

o x « o

<3

£ vf o

-v» O3- -H

1! u Cl Q

a ss M ffl

- 170 »

de putere» linii electrice aeriene încărcate etc.; - receptoare oapaeitivs ce produc putere reactivă ce se injec-

tează în sistem, dintre care citam; maşini sincrone supraexcita-te6 condensatoare statice, liuii electrice aeriene d® înaltă ten-siune sau linii electric® subterane eubîncărcate'B eu ofact predo-minant capacitiv ©ta.

a - Cauzele reducerii factorului de putere Rezolvarea problemei, presupune, printre altele, cunoaşterea

caracteristicilor principalelor receptoare inductive, care sînt motoarele gsinoroae şi transformatoarele» In raport cu sistemul eleotroenargetic naţional, motoarele asincrone solicita circa ' 60%, iar transformatoarele 25% din puterea reactivă totală ce trebuie generată de centralele în funcţiune» La nivelul consuma-torilor industriali, proporţia este de 70/1 pentru motoarele asin-««ou- (datorită «umărului mare al acestora) gi 20% pentru.trans-formatoare. - ]

Diferenţa între consumul de putere reactivă al acestor recep-toare - la aceeaşi putere activă şi solicitare magnetică ~ se da-toregte faptului că puterea reactivă de magaatizare Qq (principa-la componentă a puterii reactive) depinde direct proporţional de volumul circuitului magnetic (T?e) la care, în cazul motoarelor, asincrone, se adaugă şi volumul întrefierului (V^)» Putsrea re- • activă de dispersie ooalaltă componenta a puterii 'reactive,-' variază direct'proporţional cu pătratul factorului de încărcare {p =P/Pn sau /3=S/Sn) la ambele "tipuri de receptoare inductive»

® Puterea reactivă de magnetizare g motoarelor asincrone (co-respunzătoare funcţionării în gol a acestora) asta ăe forma?

{ M r f - ( 4 - 1 7 ) |

cu 8 - inducţia în circuitul aagnatiss f f - freovenţa tensiunii de alioăntare, Hz /io" 4 10 permeabilitatea gsagnetioă a aerului, H/s; p - permeabilitatea magnetică relativa, a materialului, Din examinarea relaţiei precedente «suită cauzele oe conduc

la majorarea consumului ds putere reaotivă^ implicit la scăderea factorului de puters, şi anume:

- cauze de fabricaţie? voluta mare al întrefierului impus ds siguranţa în exploatare şi coadiţii constructive, materiale mag-netica de calitate scăzută (ju^ - mic); turaţii aomiaale scăzuta (la P»et., cuplul şi c".-Rsuaiunile maşinii electrice variază invare proporţional ou tur aţi' aii-.;

- 171 »

- cauze de exploatare» reparaţii necorespunzStoare ear® conduc la modificarea numărului de spire sau al întrefiarului; ususi îo lagăre (apare asimetria circuitului magnetic prin «edificarea în-trefierului)s deplasări ala pachetelor de toi© etc»

La funcţionarea în sarcină, dacă a-ram în vedere expresiila puterilor reactive nominală şi d© mers în gol

Pn

(4.10)

m u n i 0 Jo

(4.19)

% h c o s f n _

rezultă pentru puterea reactivi ae dispersie valoaress

?r> r> <r „ k / A a " i n c o s < r n J P

ceea ce permită estimarea puterii reaatlvs total® la e sarcini (P) dată:;

%--Qo*-4d*[a + (l-a)j!?)(ln: (4.20)

"" lnhn°osfn + & $ " z i % ) / > * ] ' cu or* J k .

% I n c m f n .

în aceste condiţii, factorul ds putere al motorului asincron va fi: , V %. ••••••• . • :.". - ; ".*

K —— — » f ( A , c o s f 0 ) (4.21)

gi din reprezentarea grafiei a aoaatei funcţii {fig»4.1 oa 1 -- cosf a = 0;95; 2-oosfn=0,9} 3-cos f^O.851 4-eo» <y>a*0,8s 5» - cosfa=0975» 6-COB f n*Q»7) se dasprind unaătoaral® concluzii:

- factorul de patere coada rapid cu cu coeficientul de «aroiaâ, Indiferent ds valoarea factor alai d® pater» no&iaais

- pantru aoaeaşi variaţi» , facto-rul de putere se aodlfioă mai ssulfe la ao-toar®l« eu factor d® put®*» nominal aai aio ţ

- dacă 0,5» stanei Q » şi pută? «a reactivi consunaţi ost® p.?actiffi issdspaa,-dentă d© saroias Ia arbor* (îa

cos?

io

Ofi

o

o,e

o

- H t V—!—

wP i s

L £0

Plgura 4.1

Q = 0,8Q_), Această situaţia sa in*iln«$-o a »

scării r«duse a puterii®? standardigata» cît «1 agreatelor primre oaro^a'iat îa-

«n rt

B © •»» B O

a ss m 4S* SS 55 iKs <5 fi © C> % e ÎKS •H a •s i» * P •P s p •H fflî ® M tfi 4® O • r i s O ® •« f • r i ® S) © a s rt « a a al s S ® •+» :•: ® 4» s «-I s 0 3 «4 83 © a £1 T» 3 P. •t» u

a £1 O Si u rt O • 0 ffi ® G. M #• 1 O • •a el © 03 3 45* ffl ® Fi <M O îi <3 ® ® g 1 rt <3 3 d i ® ÎN «S e fe O as

d i ® O rt ® rt 3 <N •rt •rt e B 4» rt u Sf « 3 ® as • t i .0 +»

5 ^ ® 5

V»

®

p

sa»

iH o«S *» a •d

« rt

M 0

<H

Sfc N

a> « a <3 y « 3 - - I » S S 1 t ii 0 %s a,

«VI <0

•Jc <n SI 0.

4» 4» 9

2 «3 «a o -a ® » 3 a o 4»

M 4» a « «H ®

•o -

S» s»

£v;

2>

SN W ®

gj î-rt •

4» « 0 tS ® sa. Oi ffi d a •3

t> a p d •3 t> a

® H © IM « 0 U ffi s» •ri 4» 4J» 3 « N a 3

ca ©

1

M

§

- 174 »

. \ r : 2 î J l Ţ n r

~~ [ c o s f j n r i ! A B (4.27)

ds unda rezultă olar diminuarea acestora în cazul factorului da putere mai ridicat.

. Pentru a pune în evidenţă pierderile de putere (ă P^ d) da-torate transportului de putere reactivă şi deformantă, relaţia 4 «26 se piane sub for mas

(4.28,

da unde rezultă creşterea rapidă a termenului 4P ^ cu scăderea factorului de putere»

® In cazul reţelelor de distribuţie,, un factor de putere scăzut atrage după sine şi creşterea pierderilor de tensiune (fig.4.1) care, pentru aceeaşi putere activă, variază direct proporţional ca puterea reactivă transportată:

4(7= l / J ( R I c o s f t X I S / n < f ) s Ş . p f q (4.29) u u

In.oaşul liniilor electrice aerian® cu tensiuni de peste 110 kV şl care luereazâ subîncărcat, pierderile de tensiune ee transformă în creştere da tensiune. Acest fenomen se explică prin aceea că de aceasta dată puterea reactivă Q eate Injectată în sis-tem şi dacă EP/0<XQ/0» atunci _ '

ăU = ~p- <£> . - (4.30) cu observaţia că generarea puterii reactive se datoreşte capacită-ţii proprii a liniei electrica de .transport şi distribuţie a ener-giei electrice. .

®Un factor de putere scăzut diminuează capacitatea de încăr-' care eu putere activa a' instalaţiilor de transport şi distribuţie a energiei electrica» întrucît acestea sînt dimensionate din punct de vedere al puterii aparente. Astfel, uneia şi aceleiaşi puteri aparent© (S) îi corespund mai multe puteri active (P- j Pg), func-ţie de valoarea factorului da putere

r Pf = 5 c o s f . casf , . şi dacă cos %< cosf p = - - p ^ p

Pz - S c o s f z 2 2 e o * f f f ? 1

sau

P2 Ş i d a o ă = > FZ >Pf (4.31)

® Puncţionarea liniilor de transport şi distribuţie a energiei electrice la un factor de putere scăzut conduce la sporim» lnvee-

- 175 - . . . tiţlilox, deoarece linia prepriu-zisă e© dimensionează la pier-derea ds tensiune admisibilă şi s© verifică la încălslrea ia regia de durată.

Conform relaţiei 4«29, pierderea d® tensiune poate fi pasă sub format

A U o d a *• * U r d - £ P + £ € (4.32)

unda: A(/a = f j & / cos f = f3 -J-f cos f - pierdere fio tensiune aferen-tă transportului de pater® activă?

ĂUrc/ =43 KI sJn f - pierdere ie tensiune aferentă «rus spor* • tului de putes® reactivă şl deforisaatlî

şi dacă ee impune atunci la P gi Q daţi

Ai/a = i V - ^ ' T c ;

de unde reaultă secţiunea conductorului "de faşă

• " A U a t f n A ( J a

Menţionam eu această ocazie, că ia o putere activă datl in-vestiţiile în centralela electrice sînt aproximativ invere propor-ţionale cu valoarea pătratului factorului de putere» iar puterea instalată variază invers 'proporţional cu factorul ie putere*

ORegimul deformant generat de receptoarele consumatorului conduce la o seri® întreagă ds efect® negativa, cu® ar- fii «mpiifi-oarea armonicilor da tensiune ©i curent»'pierderi suplimentar® de tensiune şi energie (cresc componentele A0„di5 tmo&mi® d® rezonanţă armonică? cupluri părăsite (de frînare) îa motoarele electrice ©tc. Dintre.acestea cel mai periculos «sta fenomenul d« rezonanţă armonică al curenţilor oara provoacă supraîncărcarea sau distrugerea! bateriilor de condensatoare», a generatoarelor dla centrală sau a altor element® da circuit» Sezonanţa de tensiune care insoţeşta5 de xegulă9 pa cea de curent suprasoliciţi iaela» ţia cablurilor §1 dielectricul cendeaeatosuE«lor»

Referitor la condensatoare, pentru acestea «lat periculoase armonicile impar» de rang 5, ?, 11 al 13. la oaxul cablurilor de energie, pe lîagă pierderile suplimentare ds ®aergi« (prin sfeet Joule-.Len» cu rezistenţe gi dielectric), aai apar şi f«ao®«ae de coroziune sub influenţa armonicilor de reog m p a t & m . , '

In cazul lămpilor fluorescente apare t s a o m n u l de pîlpltre al acestora dacă U2A(1>0,03.

Efectele negative ale dietorelenării undei de tensiune au impus liaitarea factorului de distorsiuni a acestei măria! la

(4.33)

Î4.34Î

- 176 »

valoarea <fn% < 5%. Dezavantajele regimului deformant pot fi înlăturate, în mare

măsură, dacă în etapa de proiectare se estimează fenomenele de amplificare şi rezonanţă a curenţilor şi tensiunilor şi se diminu-ează corespunzător filtrele de armonici care urmează a fi instala-te.

4.1.3. Mijloace şi metoda de ameliorare a factorului . de putere '•'..''••-,,

Necesitatea ameliorării (îmbunătăţirii sau compensării) fac-torului de putere, prin. reducerea puterilor reactive şl deforman-te, este dictată de faptul că marea majoritate, a receptoarelor e-lectrice deşi lucrează la sarcina,nominală, au un factor de putere cu mult suh cel neutral. Din această cauză» măsurile d® îmbunătă-ţire a factorului de putere trebuie să vizeze două aspecte şi anume: '. • - aducerea factorului de putere al receptoarelor în exploatare

(motoare asincrone în special) la valori cît mai apropiate de cea nominală; '•••'••' ''''."

- creştaraa factorului de putere cel puţin pînă la valoarea factorului de putere neutral.

Corespunzător acestor aspecte, metodele de compensare a fac-torului de putere se grupează în mijloace" naturale şi mijloace artificiale. \ •

a. Mijloace naturale de ameliorare a factorului'de putere Aceste mijloace sa referă, în special, la alegerea şl exploa-

tarea corectă a utilajelor existenta în instalaţiile consumatoru-lui şi constau din măsuri tehnico-organizatorice, cum ar fi:

- încărcarea cît mai aproape de sarcina nominală a motoarelor asincrone;

- alimentarea cu tensiune reduaă a motoarelor asincrone subîn-carcate, prin utilizarea comutatoarelor stea-triunghi;

•• înlocuirea motoarelor asincrone supradimensionata (în cazul unor subîncărcări mari) cu altele de putere mai mică sau cu motoa-re sincrone;

- înlocuirea transformatoarelor subîncărcate; - funcţionarea transformatoarelor după graficul de pierderi mi-

nima ; - evitarea mersului în gol a tuturor receptoarelor gi utilaje-

lor ; - folosirea optimă a capacităţii de compensare a motoarelor

- 177 »

sincrone axisten-te$ - punerea la punct a procesului tehnologic {încărcare, întreţi-

nere, reparaţii) în vederea imbunătăţirii regimului enargetia» - executarea de raparaţii corecta şi Îs tiap; - reţelele da aliaentare gi distribuţie să aibă configuraţii

eare să conduoă la consumuri tehnologice reduse, sub un factor de putere ridicat;

- utilisarea unos scheme adecvate pantru redraso&rele oooanda-te eto-

®In cazul motoarelor asincrone, mijloacele tehnico-organisate-rice se referă la:

- executarea unor reparaţii de calitate şl mai alea respectarea datelor da bobinaj indicate de producător {nusaăjf spira, secţiune conductor eto.};

- înlocuirea motoarelor asincrone supradimansionat» e» roeooaa-dă a se face daoă; există condiţii de montaj corespunzătoare; a« apar suprasarcini de durată în timpul funcţionării» rsducerea pu-terii nu înrăutăţeşte randamentul energetic al utilajului {prla creşterea excesivă a pierderilor in noul motor), dar permite di-minuarea pierderilor în reţeaua d« alimentara»

înlocuirea este rentabilă dacă rezultă o .reducere a ţilorde-rilor de putere activă în motor şi sistemul elaciroenergefeio, iar cheltuielile ocazionale de înlocuire se amortizează în ? ani.

Pierderile totale de putere activă (în motor şi aistaa) pen-tru o sarcină (P) dată la arbore sînt de fo»as

undes pQ - pierderi ds putere la asrsul în gol, teWş

s JZ.ItLp - pierderi de puter® la sarcina nominală, kfft f f f ~ ~

- puterea reactivă corespunzătoare unui anual t grad de încărcare, m r ( v. şi rel.4.1S...4.20)t

= - echivalentul energetic al puterii reactiva, definit ca puterea activă nac«eară tranoportulul «nităţli da putere reactivă de la sarS& pîaâ la punctai d« utilizare, kt/kVir|

fi «P/î. - coeficientul de sarcină sau iaeărcar» al aotoralui. Dacă se au în vedere expresiile lui fi ®i > a fi 'se introduce

staţia » P0/PB* atunci rel.4.3? devine»

, - 178 -

îa care: m = X f y /• ke G0

în. cazul în cata uiî motor de putere mai mare se înlocuieşte ou altul de putere mai mică, schimbarea eate eficientă dacă:

aq. N , „ (4® 37)

unde; ăQ

* f > t o t * N o t i - / i o t 2 '••":'

indicii 1 şi 2 raferindu-se la laotorul iniţial (1) şi cal nou montat (2). "

In practică» motoarele cu Ji 4 0,45 se înlocuiesc fără nici un fel de calcul economic, cele cu fi'?/ 0,7 sau care funcţionea-ză sub 1500 ore/an nu se. înlocuiesc, iar pentru cela cu 0,45 </$< <0,7 se impune un calcul tehnico-sconomic pe baza căruia se va

lua decizia de înlocuire sau nu. înlocuirea motoarelor asincrone cu motoare sincrone (numai

la puteri de peste 100 fcW) se face pe baaa urmi studiu tehnico-economic, atît în faza de proieotara, cît şi în cazul instalaţii-lor ln funcţiune şi numai dacă procesul tehnologic permite aoeat lucru (absenţa şocurilor de sarcină, turaţie constantă etc.)» ,. Avantajul înlocuirii rezidă din capacitatea motorului sincron'de . a funcţiona supraexcitat, la un factor de putere capacitiv de 0,8; •

- alimentarea motoarelor asincron® cu tensiuni reduse constă . în comutarea conexiunilor înfăşurării statorice din triunghi*în stea. In acest fel tensiunea aplicată înfăşurării se -reduce de 0 ori. ceea ce atrage după sine scăderea curentului de magnetiza-re, respectiv a puterii reactive cerute. Avînd în vedere proporţlo-nalitatea dintre cuplu pe arbore şi tensiunea de alimentare (ffi=U ), funcţionarea în conexiunea stea va fi stabilită dacă valoarea cu-plului oerut este da cel mult 0*44 . In fig.4.2 se prezintă variaţia factorului da putere, a randamentului şi raportului ran-damentelor în funcţie de gradul de încărcare, pentru cela două co-nexiuni. Creşterea randamentului la sarcini mici pe arbore se ex-plică prin reducerea, în special, a pierderilor în fier. Saportul factorilor de putere, în cele două situaţii, se poate sstlns cu relaţia experimentală

cos ¥x

conform căreia cu cît yg r cos f n sînt mal mici, cu atît mai efi-cientă este comutarea conexiunilor din triunghi în stea.

- 179 »

! cosf

/ V-t A ^ /// y \

1 ! ca

>1/ Or. tn

7

i

0 o,?, o/f o„s qa

X*

f,$

t&

t . qe 0,4

«Otilisarea li»it»toare-lor de «ara la gol se recoman-dă la maşinile unelte şl trans-fer aa soare Îs de' nuda** funcţionează la a as aiai tatoî-logloă aproximativ 50...75Ă din durata total?, a oloiului {i^t^-tp). Economiile obţi-nut® pa asaaată oale aiat da-ta de <5 mţa dintre ener-gie ooasw Si la aersul în gol şi «ea corespunzătoare Figura 4«2

pornirilor suplimentar© alo utilajului» Din practica de exploatare s-*a constatat că economii de ener-

gie activă se obţin pentru pauze ds t_> 10 a, iar econoaii de «ae*-Jr

gie reactivă la tp> 4 e. Dacă pauzele sînt aai scurta, econoaiile se pot transforma în pierderi, datoritl consumului sporit de ener-gia pe durata pornirii»

Dacă perioadele da mers în gol alternează ou cele de ase» ia sarcină, atunci eficienţa economică ee calculează pentru» un ciclu, în caz contrar ae determină valoarea media a timpului de sera îa gol anual. In ambele cazuri, eoonoaia d® energie electrică activă este dai

A E o 'fa'tf.omirt [5cWh/ciclu]

ăE a o n = c-&E 0 [kWk/an] undes - puterea absorbită din reţea la mersul în gol al utila»

jului, kW} ~(75'AtJ,Ji, =i75p - puterea medie sbaorbită pa dusata

pm M " M r n

' pornirii, K ^ fiind cuplul a-ediu do pornire, kV;

o - uumărul anual de cicluri. Economia de energie electrică reactivă (A3 r) s« calcula»*!

în acelaşi mod, numai că se operează cu puteri reactive. In caşul transformatoarelor de sudare, economia anuali d®

energie electrică activă «atei r.

£4*39)

A£ a.on

- l AP * } 0 0 ° B , ( A T (4,40)

out AP 0, AQ -pierderi de putere soţi ; şi raectivă, la ssssul îa gol al transformatoruluiţ k», \

R - rezistenţa reţelei vlactriee a receptorului, redusă la tensiunea primară a trai.3for®atorului, -n.; timpul total anual de menţinere sub tensiune, în gol, a transformatorului, cre/an.

Deoarece.investiţiile necesare aplicării acestei măsuri sînt aici, eficienţa economică legată de procurarea "şi-montarea limita-toanelor de mers în, gol se.determină în mod simplificat, conside-rfa.fi.u~se eficientă montarea dacă:

&£o.as} jkWh/an] (4.41)

rade: I - investiţii legate de procurarea şl montarea liattatoa--relor de mers în golj leij

o - costul unităţii de energie electrică la nivelul consuma-torului, lei/kWh.

©"'a oaşul transformatoarelor trifazate ou două înfăşurări, ce funcţiuneasă în paralel, ee poate stabili un grafic de conectare al 'aoestora astfel încît pierderile totale de putere activă 0Ln trans|| formator şi eistem) sa fie•minime.

Dacă se au în vedere; pierderile de pubera activă şi reactivă ale transformatorului,,. precum şi pierderile suplimentara produsa în linii de circulaţia puterii reactiva de magnetizare, atunci: .

ăPtot ~ Affce '•fî^cu . (4.42) în care; AP^ -APa i-*e = A/% ~ pierderi totale în fier

la mersul în gol; a a , , ' . , ~ pierderi totale în cupru

ke - echivalentul energetic al puterii .reactiva» La încărcarea maximă a transformatorului ( ?>' ,„ » Smesw/S„), ' 'V mqJW JU

pierderile totale anuale de eziei:gia electrică ale acestuia vor fi:

cu: * - durata anuală de menţinere sub teasiuae..a transformatoru-lui, ore j

^fftpmox ' co*%>rh pierderilor oaxiae, ara (fig.4.3). Sarcina optimă a transformatorului, din punct de vedere eco-

nomic, corespunde situaţia! îa oâjia pierderile d« ftnsirgle &fejran~ te mersului in gol sînt egale hu oale la «arsul în sarcină:

W - S (4,44)

- 181 »

saus A

y A P c o (4,45) y a 5 ' ^mox

Dacă sa are în vedeta expresia coeficientului da încărcare sediu pătratio

^mp j i m a x l ]/jL l / I S l/flIEkisiz (4,46)

(4.47) atunci sarcina optimă a transformatorului va fi»

' fifnp, sn

In cazul consumatorilor a căror sarcină pţţslntă fluctuaţii importante, pentru obţinerea'unui răgim d® t«ne,, onaro ou pierderi minima în transformatoare, se recomandă montarea a dou5 aau aai multe unităţi. Conectarea-daconectaroa acestora ae va face după graficul funcţionării optima dedus din reprezentarea grafică a rel.4.42 pusă sub forma;

A P t o t - Q f b S ^ * m ^ (4.48)

undes

t ţ a Q s c ) ' /

Analitic, sarcina "S" de îa caro ee recomandă conectarea sau deconectarea unui transformator ae poate deteriaina pentru două transformatoare de puteri diferite, sau pentru Kan transforaatoa-re de puteri egale. In celelalte situaţii eo iraneazS graficul de pierderi atît pentru fiecare transformator„ oît şi pentru toa~ te combinaţiile posibile de funcţionare a acestora îa paralel.

0 2000 i m

Figura 4.3

domeniu/ Cu Jtfpftferr /ntn/iY>ţ J~

rt

'tot *M0 y *QJC

I -

?igurs 4.4

<• 3 SA 9» 4 tA tn ® * «S • fc s s» V

Si* 3 a rt

vj> 13 s» O O K3 rt R K3 9 M

u 4» <3 C « ff> «» 3 O. SB

rt rt w O rt 88

XJ ® • O XJ 4J1 ® rt ffl « rt y- ® y- 1-î ta O <d © « i *—.. a 3 «5 » « «i M s w

rt s w s-W! s rt Si fsaS i 4» O O" »• rt S K]

«M O B O' 3 a a a !i

O a ® n

» v O o

sa <y !E (a ta sa 4» (a ta 4» rt 3 A • 3 rt

® i. «5 ® <S .{•• O' - r t rt 3 a- s •P a- O .. a, a cr O o o a > •e o a A Ml <8 a A n >aS Ci) « r t 03 o ta. •o 4> Ki • â o IA Si ffl

• â

o <• «5 O . . : ' r t o « r i «; E>

sa o rt rt

rt f t • t w» « i m <3 R # a. e O « «A "1 4» © ® O • S» » M **» 8» * 9 « » «î M bS « O # « 3 •a t» w O I « ti «« rt' «a

a. 3 3 •

rt O 4> I « ti

m a 3 » a c

o e «s a. 3

B —Î

TS rt

£ rt O % « «5 V —j « O £3 9 rt KS Xî S.! A" O 3 4* O O ij »> A" • J0b « Q C. <3 « 3 -sa O aî a s rt 1. r4 -S4 0 tu

3 « « o © »4r © iî -«9 C. ® «f a •e, 53 o rt iî '1 M s rt M o !* -c 53 ® 3 •S3 el 3 * 42 0 «»> s® o -c «f S <s d •a « o 8 3 a ? o O e. s a e •rt % © 3 a ? •rţ •vt o rt •«f # S

3 -<. o o «3 <3 s t a « ® r-t ® o a Xâ

a • rt rt « « o <y « Of <3 o R rt 3 o s« 4» 55 e R R. o rt a « O d * « rt R R. • •(?•{ rt O ti -M 0 3 ( < « • ii o rt M H rt s •ri * O •e «Q -< « 4f «s rt 3 • 3 «Q -< •o «3 CI O O cs 0 a •ts »« rt <y o* rt « O A rt «y « S9 B 4» «i ® o o 3 C* O Si M 3 O •P» Ci •3 rt * ffl 4» ti Ci » >

s<î 3 P S3

»f e

ta O 1 s 1 O 3 rt se-l rt O p « 14 rt 3 ® of) O rt > rt 4= 4» O 3 ts •rt ii-; 3 fcl ® ii-; © na O. « O

•rt

O « © xt) * & ® a m n s » H a n 0 rt © •H Ş-l ffi rt ® 4Ş rt •ii » ® RI (!) <B 0, O ® TS 4»

O ® rt K3 « se Kt) 4» «a 0 -a •a 3 4» » O ta (3 w rt

+» ffl 4-» R 4t 3 0 rt rt rt ® « H ta 03 3 S rt «) ft. O * + > xo O « •e © «i S9 «> JM", rt •B rt co V «< ,0 ® V O R rt' «B a t> ; O, rt rt © JJS •Bi " «9 (SS e « rt t? 0. O, rt sa ffl !8 rt tfl s « O 3 *4' ® M 10 w a '<3 aî «4 O >1 O O © >1 » 3 rt

i •ri I r-i s a fi •ri BX cs 3 *

•<4 rt rt •ri BX 4= 3 43 3 s 3 <D O O © rt o îaS ta •a <5 rt <a 3 ca Şa rt 4» 0 03 « sv ® O rt O rt p. ffl O rt 3 3 ' rş. rt ta a 4» 3 O 3 & SJ © rt 0 S 4S ® rt & H O 0 0 a m rt > a a 0 s <H « © •«a Ăl o u. s >£8 0 « 45 ta >3 >£8 O fi Ift ca t| ffl 4» © as rt. rt o 3

<3 e

P-« rt 1? r-i O SS

«4 O £ O o a ia o

a •rt •4» tn a «i c +»

ca ffl 02 n a OJ » •CJ ffl a i» o

o a <D •3

•rt <H ca O 02 ©

® » 3 4 4 ® cs a n -n § s t a

•3 4» SJj 3 8 •3 t-© ¥ m o S0 o o m

„ a <H s « w

3 § .. s « +» • 3 ® £8 j£3 •3 «a

s rt

3 T3 +» trl o a

m a rt 3 ?cd a p. rt g 03 © m rt •ts o -ri rt rt î»

3 rt ti ş* 4 rt ÎS rt ®

® O (B •O a « ® 3 s ţj rt ®f a £3 3 0 3-43 9-ta <S g m 4a t: 3 3 6 ® 4> fi O 0 <r O ffl

as ffl rt O - ® >td o

ts rt s a a a ® o

l» -rt nd ••» a O O a o © i, • Pt & a a» 3 <B O 43 a 3 O. rt • ca e s

rt © © vi O +5) sS 4> rt 4» ffl K 4 * ©

a O rt © O. O « © ®

3 s-l +» a

*« ta •rt ffl

4* - O © » .3 ^ o

M 4» © 3 ai 3 rt 3 B) a p< © 4» 3 rt ffi ffl V< S a a rt 8 O, O a ®

p, © H MS ffi •3 ss a 4« o ffl

C 3 ® ţu w 45 a? «3

a •a •H » 0

3S8 « © SS

O 3 4» a 9 a o a "O

® © 43 O rt 0 3(3 •h M 3 rt a H

® m +»• o a i « a a 5 ©

rt

<9 rt §

s> Ol

a o fi 4» « a 4» a s «> ts rt Ei •a o «î o s

M ® o O,

s ® rt

4» ffl »3 fl rt a o n λ O S3 * 0 p, -a Bj © P sa ® » 4» O

J3 3 rt rt

ii

© •cf

>«s ca c o o

.. s?

/ i

/ V : ? i /1 / * /-/ / / f -Şf/ /I j

/ / ; 1

7 / 1 i / 4. / 1 !

•Ov

i ® as r o o « Gi m 4S O CV —t

®

rt a o rt ©

rt s â a. s? rt ® rt «

O. S| rt rt s ^ 3 Mî m a o fi m rt t; >Î0 «S 6Î O SS «

3 «Vi rt n a 0 o t> « a ts o a ® O rt

rt a

© «

3 a a •rt •ri m a ®

-a c 3 o 4» (O N ®

• «

3 § a ^ o <M © T3 « s

at •ri 'H 4» w H <0 rt •i-l o <d © © S CB 0 3 ©

•ri Ti Sj ts m a Pt wj as Pi 4» a r-i •ri 3 a 4» •t» o © «

• : » » •o a

S +» <H 3Cd s •d a a, o K 3 3 o >—* & xi S-t s •*> O xd O E o « ffi H O 0> O ® rt sctf « 3 0> o 0 o n3 ' ffl ffl M

•l-i M rt tJ o O a 03 O rt e ffi SJ o Ti ••tt a 0 a

•H •ri «î © «•I tu •Ti ® 4» c, a 3 o H «a <c •rf rt «a id .43 IM 05 •H O +5 fc-

•rt • r t O H o O El O H o SH «

0 3tC Sfl

O VO

r—i £

lî>

V

<s a 8

» os

35} O «

rt • r i • XI « •ri B 13 <8 a

« •h 4» £3 r-i a •p B a

•ri

u

s •H © ffl N O *3> >4 03 fi O ' 3 r-i H ilj O ES O >

" ffl fi o a jo

ia V/

ffi q

»

îi) © a W Xd a is o «

M * O <8 m o, ffl

®

•0 as ri 3 O & « a a -H S +» O 9 !

I a *> o cc o o o

® o

iH

01 •P ffl H (9 4B W •ri N 55 *« 3« « r> O fi

\ +» o ffl uj S ii •tS K 4» O IM -s-! -P,

•H O ^ as H rt

a o»

- a

r w]

PS •.

•si * î»

& o 1 •H a tî 0 4» o o « •ri 3 es a © rt Si O. •ri © •ri

>«! 4X O 'tS «3 •O rt v.; •H CB rt 'O R •ri e ffi B a

te !-i <ri « O «î «J . a « « - -n fX îi ffl ® PH îi •K S 4» 13 ca a O m © fci •ri 3 e 0 N 4» «) o a w rt a «i s w a 3

® o ip c B & y s H •ri ca ia W rt ffl cd a a S a <13 -w © ffi rt 0 a X) O M O SE •vi •P

® AH « « 3 r-i s •P

w u -ri O IU m

«r ffl 3 a •ri n o a

! % V

'P * *

s o 9 P.

CJ

, - 188 -

valorii puterii reactive a bateriei pentru cars instalaţia de c,».» pensare nu prezintă pericolul de rezonanţă armonică, adică:

Q 0 < 0,005 S e 0 _ (4.64) relaţie obţinută din (4.65) pentru k £^13.

a - schemă de principiu; b — schema echivalentă a impedauţs-Iojî- armonice; HD" - receptor deformant; XgS x^, Xq - reacţfts|,i sistemului, a transformatorului gi. a bateriei de condensat^.» re; tg » impeâahţa internă a generatorului da curenţi arm^flşt . Ia cazul circuitelor complsxe, cu mai multe receptoare dftfa**

manta şi baterii de condensatoare conectate în paralel la ueu| ag^ mai multe sisteme de bare, apar mai multe frecvenţa da rezonanţii gi ral.(4.66) nu mai este aatlsfăoută, da unde necesitatea rii regimului deformant. . .

Efectele negative ale regimului deformant» ce apar 'în siafgs^ aînt:

- distorsiuni ale tensiunii şi curentului, la toate nivelele dintre generatoarele de regim deformant şi consumatori;

- supratensiuni de rezonanţă armonică în circuitele "bateriei de condensatoare - reactanţe inductive"ţ

- majorarea pierderilor de putere activă pe liniile de transpari şi distribuţie a energiei electrice» datorită componentei deforman-te a puterii aparente;

- pierderi suplimentara şi cupluri parazite în mayinile electrj -oe;

- erori în funcţionarea aparatelor de măsură, protecţie şl co-mandă.

4.?.2. m.lloace de reducere a regimului deformant Diminuar ea efectelor negative ale regimului deformant

lnnta)aţiilo r. o ne amatorului şi îr sistemul energetic so faco

- 189 »

prin utilizarea de filtre cu refulare sau absorbţie (flg.4„9). ţ . Filtre!» Ca r«fular» (fig. •

4.9-a) ae obţin prin ins®rierta bateriei de condensatoare cu o bobină pe aer (bobină de desaccr-dare) a cărei reactanfcâ (XB) se 'alege d® aşa manieră, Sug ii cir-cuit ul serie sâ aibă rsactaaţa oapacitlră paatru fundamentala fi efect predominant iuduofciv pentru frecvenţa superioara» adioăj

£ L

>4*

r e â f / t y r e \ r

JSJ

Q m

*C-M

' k

\

ii & XB

l ) f i l t r e cu o b s o r b p t i

\ XB1 ' * C i <

Figura 4.9

1 * 3 * ~ x C k > * & * > * / * ' *ct

pentru a evita apariţia fenomenului d® rezonanţă armoniei intra baterie şi reţea.

• âvînd în vedere eă tensiunea la bornele bătăliei d® e<aaâ«a-« satoare ereşt© cu aceeaşi valoare procentuală «a ei majoritot«a. inductanţei, pentru calculele de proiectare sa recomandă ca

X8 f > J I ' C#»S8J

Filtrul descris încarcă reţeaua prin m a m ţ i i araoaieli a®«>

fulat© şi bs recomandă a fi utilizat namal penisa batairilla ăe condensatoare la sar® nu s® prevăd «tiaderi»

Filtrele ca absorbţia (flg.4.9-b) seini mai "aflei ea ta ămit cele cu refulare şi se obţin prin înseriares cend»a»ato«r9îaf oo reactanţe inductive pa aer, astfel calculat» îaeSt «I şmp•»»!«*« rezonanţă numai pentru armonicii» «uparloar* pr»s«ttt« la bwale

- 190 »

bateriei de condensatoare. In'aceste condiţii, filtrul va'absorbi în întregime curentul armonicii (X^) pe care a fost acordat şi în mai mică măsură curenţii de frecvenţe apropiata.

Filtrele descrise sa racordează la barele de medie tensiune (HI) ale consumatorului, prevăzut cu o staţie de injecţie (SI), şl la proiectare trebuia da avut în vedere următorii factori:

- asigurarea puterii reactive aapacitive, Ia frecvenţa funda-mentală, necesară compensării factorului de • puterei--

- verificarea solioitărllor maxime admise ale elementelor com-ponente ale filtrului;

- verificarea posibilităţilor de resonanţa ale ansamblului cir-cuitelor filtranta cu sistemul anergetic, sub influenţa unor armo-nici superioare, produse de alţi consumatori,

Caracteristicile filtrelor absorbante, în ipoteza că filtrul . - . ( absoarbe numai fundamentala ( ' ) gi armonica ds rang "k" (1^) pentru care aste calculat, sînt următoarele: • - r sac tar. ţa bobinei la rezonanţi

• ( * ) , -

cu * < » i i b t; x c r K f / m f c ) ; % J ( 4 , 6 9 )

« curantul absorbit (K) . I fu) c. 2 W U4 kZ

1 = \ [ij ] * 4 ; 4 - — - - coeficient (4.70) V , Xc k ~f de distorsiuni

- tensiunea la bornele aondensetorului

uc = lJ('JCf ) + V C k > UC1 " W f ; u c k - - î k f L k K c j (4.71) Deoarece supratensiunea la bornele condensatoarelor nu poate

depăşi 10% \i'c//U-; -ct 4. ţi] rezultă din expresia coeficientului de distorsiuni, că ace.ete filtre sînt' utilizabile numai pentru ar-nonici da rang

- puterea reactivă a bateriei de condensatoare . - J k ) Ck)

% = *• Q c k (4.78)

undes „, ,2 (k) Ce) (te) Ut &C1 ' '"'c1 Ct ' — ~ Pu'fceJ?ea corespunzătoare fundamen-

• xCf talei; T Z 1k - supraîncărcarea datorită armonicii

ck ck k ~ k tt-j^-rt

~ puterea reactivă disponibila la bornele filtrului pentru ameliorarea factorului de puterej

- 1S1 -

x

- caracteristica de frecvenţă a filtrului indică depandanţa grafică a adaitanţai acestuia funcţie de frecvenţă, adieSt

' T E Z T T T w (4.74)

pulsaţia de rezonanţă fiind a r = kcjf. Proiectarea acestor filtre se face cu ajutorul reiaţiilo*

4.67»»«4.74» în.urata anali»©! armonice a formelor de undă al® tensiunii şi curantului» Ordinul»şi daci numărul filtrelor necesara este dat de araonicila de curent ou pondere importantă, precum ţi de posibilităţile de rezonanţă în sistem. Heferitor 1® puterea re-activa totală a bateriei de condensatoare Q„ necesară compensării

© factorului de putere» valoarea acesteia ae determină conform eub-capitoiului 4.1.

Caracteristicile filtrelor sa determină dupS repar tlme ea» pe filtre, a puterii reactive totale pe fundamentală»

(4.W) undes >Q 0 - datorită suprasolicitării condensatoarelor in regia

deformanţi Coo)

Q, - puterea baterisi conectate direot la baro» Referitor la repartizarea puterii pe filts®, acsasta a® poate

face după: - metoda puterii minima a. condensatoarelor (utilizată în easui

variantei compuse din filtre şi condensatoare «enectate direct)» ce permite eaMaarea reactanţei pe fazâ şi a puterii reactive tri-fazate a filtrului pentru armonica de rang "te*

7 * \ ' k &

- 1 7 z r

«i i U 1 > K

Impunînd ^ 0,43 pentru a evita depăşirea în«$s«ă*îi saxi» oe admise a condensatoarelor{

- metoda investiţiilor calnlae în instalaţia da filtra*» «• «ta* bila şt® minimul Investiţiei total® (Ct)kîn bobin® da r<mcUnţl (C„) şl condensatoare (C )i

t B f Bl ••• C 8 t * Cd c."ţ +>• * Cc» î 4 * 7 r )

«n

ov

4> o r- i

£ ffl fi -l/a »

mm

S :S>

â

rt *

m

1 4

C a n a O r~t s 8 '4» S V. 0 4» M

4* © ^ 1 «

' S i e î .

o şst

f i i

c s 1

°- £ t e O o îi ţ «

| 5 | 3. rt

t l f rt 0 O tS 5 S «s ^

S « d a il o,

194

laetalîcî sau ou schelet din oţel sau beton armat, elementele con-ductoare ale construcţiei se pot folosi în calitate de conductoa-re de legare la priză de pămînt..

In instalaţiile de curent continuu ee interzice utilizarea elementelor naturale în calitate de conductoare de legare la pă-mînt sau prize de pămînt de lucru.

Protecţia împotriva electrocutărilor prin instalaţii de lega-re la pămînt se poate folosi ca mijloc principal de protecţie, atît îa reţelele electrica izolate faţă de pămînt,--olt şi în cele cu punctul .neutru legat la păoiînt.

Instalaţiile, de legare la pămînt destinate protecţiei împo-triva accidentelor prin electrocutare se execută pe baza următoa-relor criteriis

- conductoarele-de legare la pămînt vor avea o rezistenţă elec-trică minima. Ia calcule ee consideră că rezistenţa echivalentă a conductoarelor "carcasă utilaj-prlză de pămînt" este de cel mult 0,5 ohmi; ' '

- se interzic© montarea de aparate electrica (siguranţe, sepa?-ratoare eto.) pe conductoarele de lagăr® la pămînt:;

- sa interzice folosirea aluminiului drept conductor de legare la pămînt;

- conductorul principal de legare la pămînt va trece prin toa-te încăperile ce conţin utilaje ce trebuie protejate, montîndu-'se . pe pereţi sau în canale şl va forma, pa cît posibil, un circuit închis. Traseele exterioare se vor proteja cu ţeava pînă la o adîn-cime de 0,3 m» Secţiunea conductorului principal de legare la pă-mînt aste standardizată şi racordarea ea la priza de. pămînt se va face cel puţin prin două legaturi distincta în doua puncte diferi-te ale prizei de pămînt; '

- conductorul principal da legare la pămînt va fi de tip FI da-că se montează în acelaşi tub de protecţie cu conductoarele de ali-mentare;

- conductoarele de ramificaţie se execută din oţel sau cupru gi dacă nu pot fi montate aparent, se vor introduce în aceleaşi tuburi eu conductoarele de alimentara a utilajelor respective;

- legătura dintre conductorul principal da legare la pămînt şi priza de pămînt se.face prin piese de separaţie montate într-o nişă specială, cu uşă şi cheie, amplasată în corpul clădirii;

- legăturile dintre elementele componente ala instalaţiei de legare la pămînt sa vor face, de preferinţă, prin sudare. In ca-zul îmbinărilor cu şuruburi, acestea vor fi cositorite sau zincate,

155 -

secţiunea transversali a şurubului fiind cal puţin «gală cu cea a conductoarelor cu care se realizează l'Jgăturaj

- toate conexiunile se protejează contra coroziunii prii! vop» sire;

- legarea la .pămînt a utilajelor supus® vibraţiilor w dapla» sărilor frecvente ss faefi pri» conduoibare flexibilei |

- legătura dintre utilaj şt instalaţia de legare la pgmîni va executa înaintea conectării conductoarelor lucru la bornei® tabloului de utilaj» :

4.3.2» Protecţia împotriva electroa-ut-5.»..' prin instalat!*, da legare la nul

• Protecţia prin legarea la nul ara dxtţpi seţşjp evitarea unor tensiuni de atingere saa.de pas perieuloagş în instalaţiile elsc-trice cu nulul legat direct la pămînt, a căror teneiuai nominal® sînt de maximum 250 y faţă do păaînt. Se aplică tuturor părţilar metalice ale instalaţiilor electrice car® nu sint sub tensiune, dar care în.caz de defect, po.t Intra sub o tensiune psrlculoaaă şl pot fi atinse de oru

Realizarea unoi instalaţii d® protecţia prin legare la aui' presupune rezolvarea următoarelor problam»? .

- protecţia se execută de aşa manieră» încît în eas da defect să asigure un curent da scurtcircuit capabil să producă deconecta-rea rapidă (prin siguranţe f uzi bile» întrerupătoare automat© «te») a sectorului defect într-un timp de maxim 3 aeo. Dacă acast timp este mai mare de 3 sec», atunci instalaţia1 de protecţie.se diasn™ eionează aatfal încît tensiunile de atingere sau de pa® »1 nu din» păgească valorile normalizate; -

- pentru a evita pericolele d®.electrocutare generate d® între» ruperea conductorului de nul de protecţia, acesta, e® leagă repe-tat la* pămînt;

- de la ultimul tablou de distribuţie (flg,4»il) la oare nulul este legat direct la o Instalaţie de legare la pămînt s§i pini la carcasele receptoarelor alimentate da la acest tablou» conductorul de nul de lucru va fi separat de conductorul de nul d© protecţiej

pînă la ultimul tablou de distribuţie îa cară nulul este î«« gat direct la o instalaţie de legare la pămînt, conductorul de nul se poate folosi gi drept conductor d® cui de proteeţt®» eaa îa «ft» re va fi izolat sau inaccesibil atingerilor accidenteleţ

- de la ultimul tablou d® distribuţia pînă îs **o.«pţot» ca.îsdt»-torul de nul de protecţie va fi 1-olat ţi m o n t e a c e l a ş i

55J ® O ® £3 ("d a H

p H -• - -

î o

ss 4* a v

ÎO c o o

M a N 4* •J ©

-O 4* a rt' 3 >§ a 3 a 5(8 fi 51 •3

rt

9 B.

« ©

ffl r4 « rt «4 a, * «a I rt 4* fl O

O <0 • ©

d rt

f €S » R» «4 •3 » rt a « * m H v-s et St

rt vîf "3 ej ss oi s« «ei 4* ol rt NI «• ~ O.

n rt « rt « I «o o e • -n g c rt «M #

« 3 ÎS rt at a

H a «m> rt 4» B rt ® « O « W -3

m si & 0 34 W e » « 4» as « ss « • sj --i « T; .9 m rt w» O 3 « O

o. rt 4»

rt •3 © 4» 'a •s* rt S 6S 4> m « H »

a a rt K 45 O a <H 4» O ÎSt rt «

- -3 rt <8 3 rti a 4>j rt ffl

® » 4»' W O n a e > rt' al •3 <H| ® rt fii * .rt! sa rt; ••4 Oj « ffl! " <3 . fi

rti « <t4 a

•3 '3 >4 O

•3 ® s 31 ® 4» W rt tî S rt «4 rt rt 3 •ri a s-l a O. pi rt P.

s I <3 ( a î 43 I

O n 4*

a « rt 1

rt rt rt

fi rt <rt 3 !M 3 © « r-i ffl a © « O 4» O 3£d A rt rt «4 « y ta ftj rt m o O « 4S. 3-i « rt +5 fi 4-> •3 ® O m O rt a» 44 © a rt ® rt

® rt a rt a> M 4» ta 3 fi a ® a 4» î- S4 +> a 42 a a o O » © rt a O a » rt m ^ rt rt « i-f o as at es rt ® a ® © 4» as o ti 3 3 4=

î i S J rt s s< a ţ - 1 4= 3

m 9 rt ! © % • i a M S ă • î". # « a « % « rt 4» » e

®

rt rt 1

rt » ' f

a <E e m B» ss rt H •MS a W ai e W *» i © rt «4 rt

a <9 c, s W S4 « <9 5J •tf a « <3 SI Bl n 2 si m n ® V . * a H rt rt * rt a O • 3 3 M © ©

A» W> (S

î g O fi <H ta o

% u a o -rt rt rt rt 4»

03 rt rt m « rt o

a 4» o 4-> ffl 3 fi. 3 rt

® O a rt ffl rt a s ffl

4 »

® a

M

s > a s S» ffl > 3 o rt

m W a rt rt

3 O a rt ® ©

& o JS s

® ©

a rt

rt ft K

o 4 = © ffl § fi rt

< g § < H 4 »

• O < g

( 9 î » ® O rt 4 » © O

• F e 4 » xa O 5 4 fl 3 n; rt <3

fi fi fi ® S » l fi rt O •3 rt rt! i i p H ol a ® rt 0 ol îM rt rt 0 n 4 3 . n <SÎ fi

•Vi 4* Ou H m a « i a a fi

< H

S rt 4 » s a o < H

S a P i o B» X8 rt fi rt a, sS> rt ©

- 3 d 5 »

© - 3

2 fk ®

rt rt Pi fk • 3 O ffl rt

« fl rt a eţ a 0 CS s a *

a eţ SS s a rt rt 14 ... 3 3

(H <> rt > 3 (H a J

® « 4 @

P . ffl rt a 4» o a

B «4 s « H o * O o 4» rt &t il a

+> « a O rt ffl © . rt s» a 03 rt O a ia. 3 O 'M o 3 H M « rt ffl m rt +» P. a N p <H o rt ffl > sa

-P rt » ffl 3 O ® t». a a .w n h 9 fi 41 a; rt o <0 rt fi gj ® n rt « 3 KJ a O fi. o O ffl ffl A a

+> rt a 3 N a a a. rt A a ffl rt 4» a O O rt ® ffl rt 3 <>4 rt "H a

u o. Mb o

o s rt 45 VA . fij i» <3

S> o «» « rt a ss te a

rt ci a <3 ® a •h a . fi O rt rt

s>

a

- 2 0 0 »

/ [ S l . m ]

u m î d / f o f e ' so/ -t/o]

e m ţ i n u t sârur/

\

H -20 m

•am

la cel puţin ®,8 m de la suprafaţa -solului, pentru a diminua influenţa factorilor atmosferici asupra rezis-tivităţii solului ;

- electrozii se dispun astfel în-cît ecranările reciproce să fie mi-nime. Distanţa minima dintre electro-zii orizontali montaţi în paralel (priză multiplă orizontală) trebuie să fie de 5 as. La prizele verticale distanţa dintre electrozii cu lungimi de pînă la 3 m trebuie să fie de cel puţin-6 m, iar la electrozi de peste 3 m distanţa dintre ei va fi cel pu-ţin egală cu lungimea lor;

- prizele de păxaînt multiple ori-zontale cu mai multe rase, vor avea razele uniform distribuite, unghiul dintre acestea fiind da cel puţin 6Cc• Prizele inelare vor avea diametrul minim de 10 m, iar pentru cele cu figura 4.13

diametrul": de peste 60 m s© vos. prevedea mai multe puncte ăe legă-tură (uniform distribuite). între priză şi conductorul principal de legare la pămînt; \

- lungimea în linie dreaptă, a electrozilor orizontali nu tre-buie să depăşească 100 m, întrucît impedanţa longitudinală crescu-» tă face ineficienta contribuţia plusului de lungime la îmbunătăţi-rea rezistenţei de dispersie. în jurul clădirilor, electrozii ori-zontali se îngroapă la cel puţin un metru ae zid;

- prizele de pămînt nu ee dispun în vecinătatea gropilor cu fecale sau chimicale, ce accentuează acţiunea corosivă a solului.

Rezistenţa de dispersia a unei prize de pămînt singulare orizontale (fig.4.14-a) sau verticale (fig.4.14-b) 00 detemină cu relaţiile;

" r . = 0,366 Ş . pb L

2 L \ o-g

r p v - 0 / 3 6 6 £ lŞ ii H] [ji]

(4.79)

Rezistenţa de dispersie teoretică a unei prize multiple, constituită din "r" electrozi conectaţi în paralel şi situaţi la peste 40 n unul faţă d? îl, este data de:

- 201 »

R' P

fjB a (4.80)

In marea majoritate a cazurilor practice, distanţele dinte» electrozi sînt cu mult sub 40 m, prizele singulare se Influeaţeaaă

SecÂ'uoe  - A V7T? z a'

r«" A

T Z T "

T V V X

H 4 S * Ori p fSQmaf^

Secf/rnt» 3-3

«•"o i O . . . 60 mm

Li_, • {>.-.' v-Figura 4.14 1' •

reciproc nefavorabil, rezistenţa de dispersia reală (Hp) fiind mal mare ca cea teoretică, Avînd în vedere acest lucru se dafineşts coeficientul de utilizare al prizei de pămînt ce fiind raportul dintre rezistenţa de dispersie teoretică şi rezistenţa de disper-sia reală

R* • u = -E {4.81-a)

8. u . s

(4.81-b)

Prizele de pămînt cu electrozi verticali eînt prize de p&aint complexe întrucît conductoarele de legătură dintre electrozi, fiind

îngropate în pămînt, contribuie la micşorarea rezistenţei totale % prizei. In cazul prizelor întindere mare, la care ••Jiectrcaii eînt dispuşi pe un contur poligonal, este necesar să ee aibă in vedere şi contribuţia conductoarelor de legătură (priite oriionta-le multiple) la stabilirea rezistenţei de dispersie totelS a prlatei.

Cu aceste precizări, rezistenţa de dispersie ÎS unei prise com-plexe este?

a. S _ .R pv pn Bpv+3pii

*pv**ph (4.82) W p Y + W p l i

în care: uv - coeficienţi de utilizare ol priaei tultiple ori-

zontale, respectiv verticale. Aceşti coeficienţi

®u în vedart utît eeranarea. diatr.< priaelt de

acelaşi tip, cît ţi cea-dintre c ou» tipuri

3i I e

•rt

O o o m

rti rt 3 S3

• S3 ffl U «i R o

•rt m o: a e «H « ©

9 fl

® rt

fi 5t« H ŞS ft rt ®

a ® c-rt a AS rt •F 3 B

® rt 5 4» o O ®

4î O a O •3 ffl « rt "O e o « W rt « O ffl 14 rt u H rt 3 p. rt o 4= s-; a sa O a rt a >4 ffl 4J 3 45 Ors a a a © rt « •3 n T-i rt a O rt H 3 rt rt «1 3 O O ffl rt « o< O 53 O 53

•ir? e o. a <-4 î9 rt es SJ ® 3 -a St B O O ii IS « fs rt O « «-Î s rt 3 K5 rt J» s a R I tî 3 ® ® Q a © 3 e -o • a «•» rt +5 rt -H 3 a

3 . 0

s rt

•3 rt C rt ffl © O 10 H O 4S

rt Q. 8J> a © rt rt

+» •rf ÎQ ffl 3 ffl a

a

w a ta ffl a rt © 0 ffl s -3

a 1 rt •t» « rt

I «« O a.

jO o

M

3 rt O <M

O 3

«3 rt 3 rt

<o a a o, rt ,3 O ffl

a rt î

rt 3 « i >«Î

- 4 V R 3 V R rt JB 3 ÎS •Hi 8

© e f l <n w rt * »» 1 a 45 « * rt

O . S e» <r4 ii 3 rt 3 » - r t

W a 3 »f ţ? • 3 «î « w rt « M <S •W a « o> « > s

V s, -s ts . w» ® rt

.«1 T i 3 4» 2 rt O o ti i a Sa SS> St 3 a

m a « a m

a « *4 8 a m aî •3 So o. tl c •rt

W3 * •rt XI W3 e *» O O a © rt 3 •3

rt

o o © •rt •w trt rt 4* 3 « rt ® rt 3

O 3 ® •3 3 r+ rt O 3 ® 50 © O 43 fi ffl «rt >a o * a

fi ffl ts rt ® 4* O a a ® a ffl sa 3 rt 4» +s rt 3 R. O O O © o a © 60 O O •3 i-l M ffl *< a ® e, 4* 4» ... e, a O 3 ffl .—. ® 3 © O a "3 £D rt O a S © i i • t

a a E •3 •wy

O % ffl

O

-P O ffl a CD ffl

a o •ri

3

-rt ffl N

rt a rt N O «4 4» O ffl rt ffl ffl .» t)

® S rt rt 3 ţj Ai 'H a ffl . 3 •o a

S. •ri (S m o rt ffl CQ rt M O. a

3 o >3 33 rt a a •3

8 o a o o a rt ffl 3 •H rt * â xa o, a

© <9 <3 ffl 3 3 •ri 3 N O ffl rt H M W © a & pjoi P3 « rt f3 B •3 ©

s

a •3 H ffl «

e

4* »

s a •¥> a <H

B >3 ffl « rt ^

4»

a o a M

ova rt ari, ; > ' vj o 4* w O

a

4= +» •rt a rt E1 o a 9 - i rt rt 4S a o rt a M • rt rt s ffl -hy « rt 3 O S IM ffl ta 3 rt a «4 ® o O O I w JS <N ® a rt s rt > <D a P. rt rt rt a O rt rt O o ft a a rt rt a M O a 44 +9. ® â rt 54 rt a 10 ® a a O 4- ® rt m > a a ffl ffl 3 a rt a a i rt e a a n rt o ® fi o. o

®

u»

•a H

m ©

o es m w N g

® CJ

*> a o o M a o

» e o t» « i» w o o .o, ffl ri <t> m •ri O 4» n KS t) c. » O ** © a; O « ^ M 3 p. © .O rt © © A» IM g

®

-« 3 •rt <0 M ® •tJ ©

m

w» a

a o

a +» a E «rt a b rt a. o © rt © -O O. 4» 3 © XS O S> N

3 S rt M © >4

• ti © a a <5 a -rt ţa rt a 3 D «

a © o -a

a -•rt * * 4» O a r-i rt rt a m +> a ffl N a a •rt o

IA

© rt ffl O, i< o O rt a o 1-1 ® M « O

a >a a ©

® 6 >s ® o «a a © rt •p a <H a

o a -a •rt o rt O Srt o

a a •rt a 13 a © © to n a i a a

<rt

xtf m p. i-f •o a rt ffl •a ©

a 42t m a © © H ra fi -rt •rt M ® P< »•!

^ O 3 \// tJ „ « • Of O os o

a +» a o +» a •rt 6» ®

+> <H § II 4» fi M

W « rt 3 M 4» a © A ja rt 3 M ffl M o. KS rt rt a a -S O O •p tr> « Ktf O 4»

a a © o -P m a -H rt O «9 a © 54 o

©

® a ffl rt © Jffi rt P, 4» a a O rt

ca

tj

«rt

• r t

® •e s H ® O 4» O 3 •d 3 O » H

a rt © ti ffl rt ©

ti

•ri . •<« .p»

t -n o © o

ffi H ffl ® xs w o

Ts ® +>

© > •rt •P

a © « 4»

ai a ;+ a

S o « a

•ri •a

© -a © rt a p. t-e •ri rt

a s •rt a o, m sa o o

cs

•tî" ••! M O • w

e s 4» O . * ® . * rt

» « rt a ffl rt •P» s ffl 13 O S} ta ti ft «i es a

m a SB <rt s ® a ş» -a * Bi să

O "CJ

rt © rt S M O rt » S4 (S, rt ffl © » a f» ® ® . 0® ® « » H

® » a 3 » rt **

a t <H J

o a o & <rl

QT1 a • .i . • 5

na W> •P H •d s» O rt rt a a ® t) ffl 3 •a rt ® t) a rt t4 rt o a O O rt o rt O ee iî a ® a O d 4» a -P © a « a a o îi » a 3 9 rt rt o ffl- <(8 » ;a bS S O ;a SJ ffl © rt a a ffl a 3 rt o M rt ti rt 3 «•1 d O •6 -rs © CK ffl a CK M ® rt ffl a rt rt «a a •î» 3 © q 3 ® o. tt! a a 3 3 ci ta t 3 î

<3 p. -n

© »a

® M 8 4» p, a ®

u • a )<i! «

a «

a o o s 13

53 «3. &

#

ti

c •H

® w •rt ®

o g © a 43 a O 4* *4 » P< <s9

sas

3 fes •rt ®

® 1

o * ^ O 45 q îl -rt D o. Ş3 -.4 3 • I- <M a a O

! 4» < ii» ® KS »t M O M 3 m e rH rt 3 ,4 .•sS a rt A\ a o 13 •O H rt a

- 206 »

«Dispozitivul de control (DC) permite verificarea a-ţît a corectei funcţionari a schemei, cît şi a continu-ităţii circuitului "carcasă utilaj ~ .pjri,aă de pămînt au-xiliară". Astfel, la acţio-narea .butonului DC-apare îa asod voit o tensiune de atin-gere pa carcasa utilajului,, .talani da protecţie lucraasă gi în final receptorul este aoos de sub tensiune prin declanşarea contactorului C«

In reţelele cu neutrul legat'la pămînt» curentul ds acţionare al protecţiei este dat des

X . [A] (4.85) y(p.+H&+ap)" + »<• • •

«ades ^ 40 T - tensiunea de atingere faţă de pămînt; B, x - reaistenţa şi re.actanţa .bobinei releului de protecţie,

ohmi; '••-'. Ba,R ~ rezistenţa prizei de ..pămînt auxiliare, respectiv d®

exploatare» . . . Pentru a evita ecrariarea reciproca a celor două prise» distan-

ţa diîîtse acestea va fi.de .cal puţin 20 a. In general R p<< Bft+E şi cu cît rezistenţa E este. mai sare»

cu atît eficacitatea protecţiei depinde într-o măsură aşai mică de B„. De aici rezultă şi avantajul esenţial al ,prateaţiai ?AÎA faţa ds protecţiile prin legare la nul sau pSnînt» care. presupun rezistenţe ds scurgere foarte aici»

®* PJQte.gţia prin deconectarea; automată în eaag.1 apariţiei unor curenţi de defect periculoşi (5ACD5

Protecţia PACD asigura .deconeetarea foarte rapidă (in circa 0,2 sec.) a sectorului aau echipamentului la cars apare un curent de punere la masă superi of valorii maxime admise. Prin aplicarea acestei protecţii este posibilă:

c t x t

U 3 R . Ca

ntm'

Figura 4.15 O v Ca - conductoare d® legătură} DO -. dispozitiv da. control; B a -piisS de pămînt auxiliară| B -sistenţa de limitare..

- 207 »

- evitarea menţinerii unor "tensiuni ds atingere periculoase p* elementele bune conductoare electric, aflat© în contact cu pSalu-tul şi care nu fac part® din circuitul curenţilor d® lucru» dai care pot fi puse sub tensiune datorită scurgerii îa p&iînt'a unul curent de defect, Eiezistenţa de legare la pămînt (R ) a casca®»! echipamentului controlat de instalaţia PACD trebuie să satisfacă la» o

B < a^od £4.89) d

unue este curentul da defect la car© .acţionează protecţia» - evitarea accidentelor prin atingeri directa» dacă protaaţia

este suficient de sensibilă,. astfel încît să acţionez® la valori nepericaloase ale curenţilor care'se scurg prin om» Sacă daolanşa-sea protecţiei ara loc sub 0,2 sec. atunci limita maximă a oturan* tulul ela acţionaro la oaie asta reglată instalaţia PACB poate fi da 30.ia/l în curent alternativ» * -

In general, protecţia Î|GD pa lingă rolul si principal da -3vi.ta.ee a accidentelor prin electrocutare, ar® fi avan-tajul economic că redus» pierderile de anargle olaa* trică datorate scurgsfilor de curant inutile la plaînt. tîn alt avanta,) .coastă îa posibili tataş. depistării mult mai rapide a locului .în oars ea produc© sourg®-xaa de curent* cela i» mai sua trebuie de adăugat că deeoneotarea rapidă, la un anumit curant liaită ca-re produce doa* un început de deteriorase a iaaiaţiei, previne de oeîe sal multe ori »xtinderea d«fastului*

Schemele ds protacţi» c«îe m i aiapla eînfc cele oare aoţioae&al la tensiona *boaopolar.X fi « foloaeeo îs aaaul'*«ţ»laior isolat* faţ i d« pHaint fi u* ba-Eiguia 4.16

- 208 »

zează pa deplasarea punctului neutru al sistemului trifazat de alimentare (pe joasă sau înaltă tensiune) cînd una din faze are izolaţia faţă de pămînt deteriorată. In aceasta situaţie sistemul se dezechilibrează şl nulul sistemului are un. anumit potenţial faţa de pămînt. 0 a doua categorie de scheme PACD se bazează ps compararea curenţilor care trec prin conductoarele da alimentare ale echipamentelor electrice şi cajeo realizează aşa numita pro-tecţie diferenţială. .. ..%: -

<8Schemele PACD care acţionează la tensiune homopplară > se ca- . r aste irizează prin aceea că releul de protecţie se poate conecta:

- .între nulul sursei şi pămînt (fig.4.16-a); - între un nul artificial şi pămînt (fig.4.l6~b). Dacă nulul

artificial este realizat cu voi tine tre, atunci la apariţia unei scurgeri de curent voltmetrul montat .pe faza deteriorată va indica o tensiune cuprinsă între O.V.U^, Iar celelalte doua aparate o tensiune cuprinsă între lîj.,. .U- j

- în serie cu elementele ce formeană nulul artificial (fig. 4.16-c)

.In toata cazurile» contactele de lucru ale releului de pro-tecţie (d) sînt înseriate cu bobina întreruptorului automat al reţelei şi dacă "c" lucrează reţeaua este deconectată.

Schemele acestea au o răspîndire relativ redusă, deoarece? • - înrăutăţesc izolaţia faţă de pămînt a-reţelei datorită re-

zistenţelor Insuficient de mari pe .care le intrpduc. elementele fo-losite la realizarea neutrului artificial sau a celor legate între nul şi pămînt;

- valorile curenţilor şi tensiunilor cars determină acţionarea protecţiei nu depind de valorile absolute ale rezistenţelor de izolament a fazelor, ci de raportul dintre acestea. Astfel, la înrăutăţiri egale a izolaţiei faţă de pămînt a fazelor sistemul rămîne perfect echilibrat şi protecţia nu lucrează, chiar dacă se ajunge la un scurtcircuit trifazat!

- nu se pretează la o protecţie selectivă, deoarece- scot de sub tensiune toată reţeaua, indiferent de zona defeetaltai.

Dezavantajele ţiai sus menţionate sînt înlăturate de schemele de protecţie care folosesc curenţi operativi (ftg.«4.17). princi-piul de funcţionare al acestor instalaţii ee baaea&S pe aplicarea între fazele reţelei şi pămînt a unei tensiuni auxiliare, indepen-dente, nomită tensiune operativi care axiaţS cGnconsitsnt eu tensiu-nea de lucru a reţelei. Această tensiune ss aplică unul circuit în care intră rezistenţa de izolament gi un r«len de protecţie ţd).

- 209 »

cuc estul din acest circuit numindu-sa curent operat ir.

Protecţia pria curent operativ ace sarele avantaj că poate controla atît va-lorile relative, cit şi cele absolute ale rezistenţelor de isolament.

Sursa de tensiune ope-rativă este de curent con-tinuu» ceea ce face ea va-loarea curentului operativ să fie determinată numai de rexistenţa de lxolaaent.

Figura 4.17 Dacâ-teneiunaa operativă ar fi alternativă, atunci curentul de lucru al protecţiei ar fi in-flenţat şi de capacitatea feţă de pămînt a reţelei.

Pentru reducerea efectului curenţilor capacitiv!» între nulul artificial (realizat cu reactanţele x) gi redresor (D), Sa serie cu releul de protecţie (d), se intercalează o induotanţă de fil-traj (x0). •

Schema prezentată (fig.4.17) ®ste prevăzut & cu un «iispoaitiv de control (DC) a cărui acţionare conduce la o punere la plaînt artificială, printr-o rezistenţă de limitare (fi)» Talcerea acestei rezistenţe trebuie să corespundă limitei maxime admise a curentu-lui operativ la care este reglat releul de protecţie. •

La executarea instalaţiei trebuie si sa ©corde o atenţie deosebită legării la pămînt, căci întreruperea acesteia scoate din funcţiune protecţia. Dispozitivul de control verifică şi etarea aedstei legături» întrucîi punerea la pămînt artificială are leo prin priză de pămînt (Rp) la car® se raccrdeasă ţi instalaţia de protecţie.

Heleele de protecţie cu curenţi operativi oe folosesc, In general, pentru acţionarea întreruptoarelor din posturii* de trans-formare sau din punctele de distribuţie sal i«portar,te, ifctrueît permit un control bun al rezistenţei d® laolamant a reţelelor eu nulul' izolat.

• Schemele PiCD diferenţiale principial asemănătoare au cele utilizate la protecţia generatoarelor «i tranaformatoarelar împotriva deranjamentelor datorat® defectelor de Uolaţte. la .,:8t;t Kens, dacă se compară curenţii de la începutul «1 stU

- 210 »

unui circuit, diferenţa acestora este nulă dacă izolaţia este co-respunzătoare şi diferită de zero dacă există o scurgere de curent suplimentară. Curentul rezultat din aceasta comparaţie este utili-zat pentru acţionarea releului de protecţie care va comanda deco-nectarea de la reţea a echipamentului defect.

De exemplu (fig.4.18), pentru protecţia receptoarelor monofa-zate se controlează curenţii pe ambele conductoare prin intermediul a două transformatoare de curent a căror înfăşurări sînt înseria-te. In diagonala punţii astfel formate se conectează bobina rele-ului de protecţie. In caz de defect, prin primarul unui transfor-matori 2) va circula numai curentul (I?) necesar funcţionării

Figura 4.18 Figura 4.19 receptorului, iar prin celălalt primar (ÎC 1) 3uma dintre curentul de defect (1^) şl cel de lucru (1- = I2). In această situaţie la capetele punţii apare o diferenţă de potenţial care generează în bobina releului de protecţie un curent (i^) proporţional cu cel de defect (1^).

Schemele de protecţie diferenţială utilizate în reţelele tri-fazate (fig.4.19) sînt concepute pa principiul utilizării curenţi-lor honopolari. In structura lor, schemele conţin relee de curent

211 -

alimentate de la transformatoare de eureat, Dacă sistemul trifazat este echilibrat suma curenţilor sau fluturilor magnetice (cazul fig.4.19) este nulă. La apariţia unui defect ce dezechlllbeeasâ sistemul trifazat, în transformatorul de curent sa stabileşte un curent sau un flux rezultant utilizat pentru acţionarea releului de protecţie*

Selectivitatea acestor scheme este ridicată» rtacă fiecare utilaj are propria sa protecţie PACD diferenţială.

Dacă se compară cela două tipuri de schema de protecţie au-tomată, aa desprind următoarele concluziii

- protecţia PACD diferenţială, epre da protecţia PATA, este selectivă chiar dacă utilajul j w » ^ ^ * este legat la acelaşi conductor de punere la pămînt la cat® sînt racordat» şi carcasele altor utilaje;

- schemele PACD nu necesită conductoare de legătură între car-casa utilajului şi dispozitivul de protecţieţ

- schemele PATA necesită o legătură sigură între carcasa uti» lajulul şi pămînt, ceea ce conduce la dificultăţi tehnice şi eco-nomice. 0 legătură la pămînt de rezistenţă ridicată sau Intrerop» tă poate genera accidente prin electrocutare, îatrueît in acesta situaţii protecţia automată nu lucrează} . »

- protecţiile PATA şi PACD sînt destinate a completa protecţii-le principale de prevenire a accidentelor priB electrocutare prio legarea la pămînt sau (şi) la nul, dar nu le pot înlocui po acee-tea. " -',

Bibliografie 1.'Antoniu,I.,S. - Bazele electrotehnicii9voi.I„II,EDJP,Suc.,1974. 2. BalaurescUfD.} £remla,M. - îmbunătăţirea factorului ds putere,

ET,Buc.,1981. 3. Comşa.D. ş.a. - Proiectarea instalaţiilor electrice industria-

le ,EDP,Buc.,1979. 4. CostăchescujT. ş.a. - Instalaţii electrice pentru construcţii.

Ghid ăe proiectase, ghid de execuţie.Ed.Scrisul teessâneec.Craio-va,1378.

5. 'Ufiler,R. •• Protecţia contra tensiunilor de atingere în instala-ţiile de joasă tensiune,ST,3ue.,1971.

6. SufrimvK. g.s. - Tehnica securităţii Sa instalaţiile electri-ce ,ET,Bu<i.,1S&3«

7. Vaeilsche.G. r Sîstese de protecţie ispotriva t naiunilor elec-trice accidentale,EÎ «Bucur« ,1980.

- 212 »

5. BHiMBJL BLEGSHOEKERGETIC

. • ' - * • • t • •.-..••• • -- - ' , : •• ' .•'„'.-•; - . . . r - : . : . : . • • .. •• • " • ' . • / - .. .

5.1. Probleme gen avale

Bilanţul energetic - metoda de analiză a proceselor de conver sie a energiei - urmăreşte punerea în evidenţă a componentelor u-tile şi de pierderi ale energiei intrate în conturul unui proces energatahnologio.

Procesul anergotehnologio (tehnologic) se caracterizează prin noeea oS energia trece de la o formă la alta, de la un nivel la altul sau de la un purtător la altul. Procesul tehnologic elemen-tar este col mai simplu fenomen fizic sau chimic ce se desfăşoară ou no consum do energie. Procesul tehnologic complex are mai multe etape de desfăşurare cs constau din procesa tehnologice elementare înseriate»

Procesul energointensiv este procesul tehnologic ce are ca ecop realizarea unui prodns anergointensiv. Aici se includ proce-sele dej electroliză; elaborare a metalelor în cuptoarele electri-ce; elaborare a feroaliajelor; laminarea metalelor; tratamente ter mice pe cale electrică; acoperiri galvanice; cracarea electrică a gazului metan; obţinerea aerului comprimat sau a cimentului pa ca-le electrică etc.

Procesul de consum final de energie este acela în care ener-gia serveşte la realizarea de produse neenergetioe sau la prestări de servicii; după acest proces transformările energetice încetea-ză. Menţionăm că transporturile da mărfuri, combustibili sau ener-gie electrică nu sînt procese de consum final d® energie,

. Conturul ds bilanţ se defineşte ca fiind suprafaţa imaginară închisă în jurul unui echipament (instalaţie, secţie, azină, în-treprindere), la care se raportează intrările §1 ieşirile da flux da energie.

Bilanţurile energetice, conform normativelor în vigoare, se clasifică după:

" conturul âe cuprindere; bilanţuri pe echipament, instalaţia, secţia, uzina sau întreprindere;

- fe*1 energici; *i terao- şi electroenergetice; - na tur» p • t St ui 1 p,i££iii£: bilanţuri pe combuotibil,

- 213 »

abur şi utilităţi.'Bilanţurile pe utilităţi sînt bilanţuri in aa-să gi ae referă la; apa de rSoirsj agenţi frigorificii aer ooapei aat, azot, alte aatoriale cu rol de purtător de snergia;

- nuaărul formelor de enargle; bilanţuri ainple {termo- aau electroenergetice) şi totale { termo- şl electroenergotic ){

~ gi etapă de elaborare; bilanţuri de proiecs, assolo-gare, recepţie, reale şi optissizate;

- aspectul fluxului de energie; .bilanţuri calitative (energuu ce) gi cantitative.

Referitor la conţinutul şl etapa de elaborare a unui bilanţ sa impun următoarele precizări?

Bilanţul de proiect utilizează ca element-, s.aergatice de cal cui mărimile adoptate prin proiect şi esfcts documentul pa baza că-ruia sa obţine avizul energetic de introducere a «cbiparaeatului în proiectele lucrărilor de investiţii. Valorii® parasetrilor ţ»h nologici şl energetici adoptaţi devin asăriai de referinţă pentru constructorul de echipament.

Bilanţul de omologare ar® drept stop aS confiraa rtallsarta efectivă a parametrilor energetici prevăzuţi în proiect, tăieri-le parametrilor rezultaţi din probele da omologare devin valari de referinţă pentru bilanţul de recepţie.

Bilanţul da recepţia ae elaborează pentru condiţiile al« de realizare ala echipamentului sau instalaţiei. Odată cu acesta ae stabilesc şi curbele de corecţie pentru abaterile de ia valo-rile nominale şi devine bilanţ de referinţă pentru bilanţurila reale.

Probele de funcţionare şi »ă3urătorila de bilanţ ae fac p«a-tru mai multe trepte de sarcină ale ©chipamsntului (ainiaaa fciei, dintre car® una va fi cea nominală. Valorile da referinţă sa îas-criu în cartea tehnică a echipamentului.

Bilanţul real validează menţinerea în timp, la valorile ds referinţă, a parametrilor tehnologici si echipamentului. £vii»a-ţiază, de asemenea, cauzale abaterilor şi măsurii» ee trebuia lua te.

Se elaborează, operînd cu cantităţi ie energie «£su?»te, so»« pietate cu valori dedusa analitic. Măsurătorii» m fac a ia încărc.ări egale sau sensibil egal® ea «el» nominala.

Bilanţul iaal constituie basa ds «iaborare a bil&aţalol aptl-aiaat si a inventar ului d« rasure»; enargetiaa rafala*,»?. stila.

.B11 antal ogtiftlsat raaultl di a e«î î**X prin e«a»iia*M*a aăaurilae de «r«ţv*ra a j?i.-ienţ«i energetica .:, v^tipaaaaValuv,

t Si * * Pi.

•ri 3 m c C « «

s. fi» vt B w V rt 69 es • rt <8 rt MJ <3 a KS a KS JC 3 c 31

% O. m 3 <3 a 'O Câ rt e O 3

• t i o 4.» Si! • t i » 10 » rt s t» €5 « O O îi rt a. 3 «> C3 "O ri ai rt 8 ss Mi a ri O Si 4» fii 4! e 60 ffl 4-i «4 t» CS s> •ri E a r-ţ a •ri < •r-î h •ri a

•ri 4» rt m SL- O a rt a a o O s M «4 ta a ® 3* O o •rt s •ri Sj rt 0 •H a 3£8 rt •H S<! O •ri H •i' O <2 »H fi a a ® 10 «8 a ffl O. i> -14

wS <8 rt t>

U t « ţ -« c « «3 e a

O ai 3

.-4 •rt

e ts

s o, o-.

rt ' 5» fi 'sr!

rt rt a « & ca

std d J3 ts

« c a o, aj

"ti ffl

rt >fi

o u a •»•< o «*; • o

m o rt

Si •a î< e rj -ri

®

1 a 1 c <8 0) ffl a M ffl £0 a O rt rt fi H O O, O <8 rt fi £8 rt rt fX O

•rt

ffl .fi Tl ffl •H O rt ffl >

3ffl O

0 ffl +> !4 83 O a <H 0) H a o

« »!0 fi ffl rt £ CS ffl rt m oji •rt •rt fi O rt -ri d tQ 4* o fi M ta o r-i fi rt a! -o o +» (8 ca -h •ri ri rt M c« 4» fi a a a M

O NI 4» a cu tn .<»

o o

rt O •h a

2 § to m o '« •rt B rt J4 O tl -p sa ra n a» •ri o

ffl >flj tj o •rt ffl tM TS .ri •d

•rt O <b g o <b a a i 3 o ts w q & B" o xa >es a o •3 5® 4» £5 rt

ffl !3i O ffl «H Si fi

ss fi m J3 0 0 s • r i rt fi CQ fi © 03 03 O ffl rt rt fi rt a EJ fi • O O •rt O O ţ i m rt ffl

•ri « ffl ffl îH 4 - O 'C O C8

ffl\ O a ffl\ <B O ffl rtV 0 rt to •ri ffl 4=

• r i ţj ' - p ffl rt 3 a ® 0 0 Xi e l +» 60 !4 0 s rt . *< 2 fi O 0 5C3 t9 ^ fi ş +5 5C3 ffl ffl

ta tss S4 ffl a S4 O ® •• O rt ffl O •ri -P ffl K) 14 ffl fi O

O rt •ri

N •ri rt CB ® O O

O •ri 3 t®. fi o -P< rt g o eS fi rt 3 •rt ©

.O 4» 3 ffl «> rt U ffl « m îj © o o ,a o © h a w «3 •i*

o +»

4S • CS as a es <o a;

•ri 60

•f i

JS O •ri CM ' -ri 4» •ri •P ffl ® «4 0 4» fi ffl

î ffl ee to a s.| © ® a a S «> -o § «4 CJ O • V rt (» ta w

4» FS rt •r i

ffl •rt 3 rt >

• r i

® •ri X! 3 rt

SS O o 0 Cri

23 ffl •VI •ti <8 I s 5 t-< a <B I S bi)

ffl fS 02 <I> ffl 4» ^ îO» <S C(5 !4 O

îl O rt •ri 4-i

K CS >stf a ® « cu <» w H -H cff 13 4» K a <D tu ti a o ts a' T3 C O 3 v

® O

f fi O 0 O 03 •ri ffl fH ffl tn •ri >cd ts 60 ' ÎJ ts u >3 fi £> a fi 43 ffl ® fi « O ffl a nS O ffl ffl 05 O • r i 0

O o

•ri ÎH •ri O CB a ra

• r i to» ta © o o . N a

o •p 3 rt O ta a

ta) .ri

« ffl •"ţi

<2 •O 4» •ri ^ ffl •ri 5!S o ffl .ri tO SJ a ' 05

t) » O ffl •ri Cţţ

•O o +» o ® rt S0

•ri

Ml +» •ri s

rt 5Cj fi

fi « O

® a

ş „ » ffl rt 45 a rt N !D H ffl -ri V o 3 ay ® a

rt •ri a ffl ffl a O H ® a M •rt • r i

• r i a a fi •ri rt rt +» S fi a D tn 0 ffl ffl O 0 •ri O 0 H a a ffl rt ® rt 0 4» a « fi O 14 •ri H © O ffl rt a 60 •ri

® H 03 g

fi 4 » 60 ffl fi a ffl •ri ra>

O • rt fi

®

•ri ra>

O • r i

0 •ri •ti. 5 © 0 43 a rt n 0 «ii fi x> O rt a T3 rt fe rt ® CD ffl

• r i ffl a rt fi s © ® a rt ai ® ffl

- r i •O rt • • a ffl rt ffl a O

X I î i •ri rt rt a 4 » O ra ffl

03 rt ffl a a a I f> I •d. OJi C8

fi

4» fi Cri CD

fi f rt | fi m fi 1 O • r i a 0 CD O V?. rt ffl S

a « rt ® ca

* * O

CS CA + 1

• f i t i rt •K V 0

<a <H V! rt <U •fi fi rt tr\ > V. 8 rt a dl fi cri , - f

•ri rt N ffi •ri 13 s •rt (S B3 © •P rt a fi SJ H •ri >4 O G ffl --ri. >3 •ri fi •ri O 4-> a fi ^

KS O a CO» ca

3 S -ri a

' O H O KS rt 3d 3 S 45 ® 4= rt a rt 03 B fi ffl !â

• r i ' 03 rt . fi a -H r-i iui •ri 60 <H fi n X) • m i î ffl -P rt a M ffl

O 03 f-W rt a 4H >4 ffl •p a O TJ t. m Ci a ffl a fi rt fi 0 • a g 4» «3 ffl

•ri rt 0 rH • rt a O (B a Kf Î J ^ ® • r i cS 0 a a •a 4 > aj 0 3 S a î j rt fi O •—• fi rt rt O © jcd rt •ri 0 p ffl ffl

•ri ' r i rf 5 ffl fi rt rt rt Uri i l a a rt . » rt fi rt a « • r i - r i j o r-t a TJ Cri ŞH •ri 1<$ a ti ffl rt O fi TJ a 'a •ri rt • r i a a fi 0 O ffl irt 0 B d O

+= a 0 rt O 4-> ri IU a -p 03 • © •r i ffl R P . fi rt s ţ R a O « rt S4 U sa O ITi cu +» rt O O ffl fi rt rt •ri

• r i Cri rt ® Cri Cv . O ai a >M •P fi ffl rt ffl ffl -p fi • r i a

M £8 a •rt fi + i 0 fi a B fi

M rt H a ffl 0) O O fi W 3 «3 ffl H 03 O O rt a fi *t Ci! W H 3 -p ffl fi ci M •fi a fi / +> a «e a 0 a rt 0 3 Cri fi co rt fi 0 CH rt « ffl O rt Tl a j a ffl a a rt •0 O ffl a O rt 8 a 0 - r i s j > 4» O a 0 rt m 4> ffl Kd H fi 19 rt a -P» rt fi •x) 9. ^ 0 rt ffl 3CC ,fi C3 fi • r i

)5J •ri fi rt H O t i

O rt ffl a )5J 0 rt a ffl 3 O H cg fi a rt XU M fi ffl

O •ri rt rt fi a 3 O fi

: r t rt rt 4>» >4 y fi 83 a fi ffl s rt a a a R fi u rt rt rt a a a rt ffl ffl ffl .. ffl cri 0 rt 3C3 rt >4 rt •d +1» ffl > C3 <0 •ri N a rt a •ri fi •o rt rt •ri a •p •o •O 1 ffl •o

fi ffl a fi O w rt î a a a •a fi rt K s rt fi rt ® 4» a O a g a cri rt rt fi rt fi •ri rt a rt •rt rt rt 3

a cri rt •fi a a IKI m» M a 4M a rt m a M

1 O O fi 1 tn ! r-e 4>

•P «3 O 4» H 14 rt 3 <B O ffl fi ® « si <D> <H 0J ti •CJ cri Kt 4» Vi

g>* S»

1 o g o . ®

o S0 iu 9 m «

8 ® «3 Sî O O H

o •rt 43 » f.< ©

*l O ffl O •rt tJ a

o o

a a.

ss a 0 •rt 4» a «3 > e c 01

8* 4» v< rt » *» t»

• • a ti îţi

«> »

s «« M O 'ts rt tî

*H rt k3 m •rt bS 4* «« g s . s3 a 0 0

1 5 o rt srt rt a tS O

fu *

tA

Ml +»

H rt «3 » es a

G» 0 O

JO 9 # r-i ts «9 411 fe'8 tS W 31 •ai va sî of t» o

B3 lM • «s. 3 M N a - • ci o

VSS ..; * & SS © -p ffl

•rt, «i >i «3 ffl ©

ts

® tt •P 4i i-f V! & <5 w Si R •rt •rt

n • tis H w « 9 e a 4» n • rt o

* •rt Q a «rt S îrt a 4» •H t* O 3 m V! £ o « Vj T3 0) « ® 81 O •rt l-J

Vj C} •ts 4» - (3 c, V»

O, ® a « « O rt m © u A a e O ffl s •rt 0 •ri •rt o © f 3 a 1 a

o 1-4 a ft «-s •V-O •rt 3 o H ® 3 SI" fsO 03 o H ® a •tf

fe>

•rt ® « O. JÎJ «

o.

» ta K fi -ri O rt >4

®

* 3 » , B tî (3 'O <8 O «

rt * Si! ES rt

îrt W •M» « M •t» a

•rt

» •a w

S M •>» s o H

J3 « Vl 3» •H O

tf o S) P,

^

sj 4* O 6<

^ O «-< SJ i» » 9 >

si o

H o * , CU

H! K4 a a S M O •rt »n

KS B O

©

t3 tJ

O 2 St !t( <->

O ta

G -h ® i-S ta p. Vi-O <& <rt o 4> ffi i) o CU © &0 r-i S! et «i-S \0 >td o as «

© a sa © -p a al

© xd m ii 3 iH sa

S Q

el

î4 iM B « O O as

3 •H S 4»

J3 ffl 83 JS (S rt M

ui »-) CM

O s-i H <B <S> o ta CQ -p 4a © 5aS a O -p <» <U O •-a irt n 3 •rt •ri ft ft. O XI O •ri © d Ut o •a

O 4> r-i ( r t )ai

•rt O rt 4 » iM . V? 3

•rt © CCS a a >4 •rt •rt P > ffi •rt a o O tss. 0

•rt O o

O •H •H ca i-t a> •p Su , a

ni

c o H

Cî

+3 a> 60 H ® c <u

a 3 •ri i-i bo 0 ^ ţt

ai © rt a a> ff co o. m 3 Q> <D i-f C >H CO o

a <H

^ -O i-î — •ri sa! •H a H O o 3 ^ a a M. <a di Ti

4= tt) fl •rt _ S JtS C3 -p K îs a> a •rt i-i -ps 3 a ts o o O O

3 ti

a) os O -rt e> s-i

as im î-i o. 3 •o <a H JOi (35

3 ffi 4» ts a o st o

S e O CB o ® Si P. ai _ N 3 4» a -P vi a « <3 P( Î-4

c -p s> >K!

! « O. O o (0 ®

ja 3 •P

rt O

3 •P « a ©

« © a 0>

« s 3 Si © © •rt cj n ,rt N -p rt w O a o V ti © 4» ffl • © a CB r-i O •ri a SS H ^ •p cd o H o

<H rt 0! © m >• rt •0 a & © o © ti a -p tri Jrt ©

o o a a •rt

•ri O •ri o 4S a O

•rt © rt H rt rt rt rt © ca >HS -ri

fi a TS o w ® T3

60 M a

o ©

3 rP a . © a>

® -ri Si W a

o o

m © ffi e o o n »

ffi a 0 tt a •ri

H © -rt O.

! fi H O •rt O +» 3

@ s» O Ei «-t O fi fî " -ri

K3 O 1H « O CB fH

•rt 3

•rt 3 r-l 3 CO QJ O O O) 0>

•3 a s s 1-i ® VI C3 CS

•ri 5fli W O Si «rt o m a +» a o ® O r-!

•ri <6.

© --rt

-P O « SsO " I-i %f © (o co &

a -s h » ,g 53 a 4- & -C0 O -rt a •rt 0 M +» 3 « SS H T3 H •ri Hi 0 HS 13 0 *rt frt n », .a 4» a s ® o, O, # «

! <0 i •rt a

• rt n ti a s © 3 1 rt • rt O © • d •rt 4-3 © •rt O •• • a rt 50) rt O

O ® rt +» d Si 3 >să «3 t ) as © 3 > © as O a -p as © rt O . CB O S-i «s* to •ri 14 rt . a 0} sa rt 3 ffl © H * ffl 03 3 •rt 43 z © © & 4» •tJ © rt O © S| ' H •a O 0> © 0 r-i

• p o 3 a a >4 •> t j © rt s-i © 0 rt © rt 0 a rt ta o 0) ffl a 43 © •rt ft rt H a •rt

-rt •ri Vi 3 © o g •rt O >S!S o

© O 3 0 3 .

a •rt X! © © « © a C3 a , 43 S-i 3 rt Jrt O •rt rt H •rt 0 ffl •rt O , © © -O o —i © !4 © ) r t rt 3 ta © •rt

o cd • H « Vi a > —i s-i J3 -p lîl t » 0 Sf H a

© © •rt © CQ o 14 © rt ca rt •rt rt rt CS a rt m © •rt O O o © •rt © <n •rt a 3 >«! 0 Si «i u ® a i>H 43 « © ffl a N ts O rt VI © i-i © ® rt o CQ >4 rt 4>

1 © •rt © 0 » 3 © P , s B

ti rt M 3 H rt W> rt a >4 •rt !8 to • p ta © Si © rt - rt ffl XS O o © o 4 » •rt co to 3 xs O rt •rt

a D , a rt 14 a 43 •r-i a 4 » ©

co O •CS © © 3 SOi

® 3 3 o © >ci5 <H m. ta> © rt rt rt 1—! 0 rt 0 St O -p o o 03 •ri bO rt •rt 0 0 Si 3 *H

St i-a 41 « ffl © rt © •rt a, Si rt rt Sî . Q O , Si • p ffl O

© m •rt Vi e ti o -p K- O © • a 43 •rt rt ® ffi ^ rt 2

3 rt © • P © a. «s •P M 0 P © c . ® s M © 4= 3 o ® Si a O •rt CCS H ® © © M a X) rt CU a O © +5 •rt ,0 0 Si îrt Si as rt Vi s. rt © 3 3 ffl © ta 303 © fa ffl rt © a rt © B 60 4 » . rt co sa © o •rt a ta O .Si •rt P- © -rt rt

•rt •— rt © © ffi •ri Sl (fl rt XI P * a s © « ,p> © o a , H '•rt • H a 43 «m © co a a 3 •rt O © rt •rt 0

• O rt . rt' •rt <rt s 4 » 4 » 14 M sl) • a <rt •rt CU IS © rt rt N ti rt OS fcO 451 CQ 5CS ffl O o> rt fti a <rt

t s ,q t-i « CCS P . p ffl a O ca •'• O • 4 2 © rt rt • P a © © •> © « +> 0 • p KS S-I rt •rt o •ri « •rt s rt' © o 4»

P

© (0 a (II îrt

3 © ca 3 O tis 4 » co -P M © îrt •rt o O 4»

P 4» ta« •rt 3 a 4» fi a O a a -SJ a a m C rt -a a o S| R rt • 3 rt T) CO •rt 3 •ri O •rt a CB Pi ca © a P . rt rt - r t si Pi •rt 4» a Si O T. s-t i—ţ O ® o •rt rt a rt as CU rt © 3 3 Si g K3 a P . » •ri a >rt T3 t» •rt © a a 3 0 rt Si a i' o rt •ri H a © C0>' •ri a •rt O SS rt 0Î © co .. o a as - r t U rt <rt •n rt rt rt © CO» rt ts o © «1 îrt ts t-i.

•ri S3 o 3 Q. O © •rt jrt a SI ts S| ) r t O B o w .rt O srt to< >CtS ti 431 jrt a © >ssî rt }BS ţi <D MS © ÎSS* •a rt 3 rt rt 3 srt >rt 4» rt JOS rt «v a •rt o © rt © 3 rt 00» O p 0 0 ti -ri © 03 O O CO -P VI • 3 •o 4» •ri ©

a •rt •rt 43 >4 rt rt to rt 00» 0 3 0 ' 1 © . © > ffl 3 C3 a •rt XI 43 4-» a rt •rt Xi rt N Si a S| > 1 •rt

•ri O © o •a © •rt 3 © •ri rt a •rt 3 n> •ri •rt a -r) CU 43 P . M O © o •rt 43. o. ra m © © o © m Si 3 4 » u a rt ^ •ts 14 <b a a a C s © rt •rt a © OS 0 a 0 a © ' r t © 3 ii © © o. •rt © o m a © 3 •w* !> © +> •rt © •rt 0 -rt rt G> O a îrt p. El o © •p m ca © SS SQ rt M Si ts 0 ts ©

0 o •rt îrt iy © ffi © •rt rt 0 I cu >rt

rt a H B rt 4= « © rt rt © rt rt 14 Si rt

>nJ a 3 >rt ffl a ffl O

a © © a !4 ti m ti a H •rt •rt -P >4 >nJ îi » rt 43 S| © •rt a a. m 60 Si © rt 3 o 3 a CQ 3 4» •rt Si •—\ 0 3' si «0 ot

s © îrt *i >4 • 5 O •CS cu a •rt tt •rt O 3 ts •rt X) CU « © 'ts rt S| rt rt O ţj © rt ffi rt O rt rt a •rt rt CSH ® <c» rt 43 rt 3 O O m rt 0> © a •rt s S a !Kl VI « îrt • >4 srt ffl a a Jrt C xtf $ Si •rt îttS ffl a O

o 60 a, © O rt o <rt O © p. O a <rl •rt CJ O 0 0> Oi © •a 0 - r t © Sl • m o • O © ® 9 €i

La întocmirea b.e.e, trebuie ea se cunoască următoarele ele-

- schemele eleetrice monofilare ale consumatorului, de la in-trarea în contaf pînă la ultimul receptor sau utilaj;

- caracteristicile coloanelor şi circuitelor (lungime şi sec-ţiunea conductoarelor, tipul constructiv,mod de execuţie etc.);

- caracteristicile nominale ale receptoarelor şi timpii de funcţionare la sarcină tehnologică; „

- caracteristicile transformatoarelor de'" forţă,locul de arapi a-eare §î modul de exploatare;

- caracteristicile bateriilor de condensatoare pentru amelio^ r'area factorului de putere,locul de amplasare,regimul de conecta-re (permanent,intermitent,manual,automat);'

- lista secţiilor întreprinderii.,cu descrierea procesului teh-nologie şi precizarea, gradului de încărcare al .utilajelor,inclu-siv a numărului anual Ae ore de funcţionare la sarcina tehnologică

- curbele zilnie'e şi anuale ale sarcinilor active şi reactive, cu evidenţierea inoiiffeă.ril maxime pe cele trei schimburi;. '

- darea de seamă statistică {tip E) pe anul precedent întocmi-rii bilanţului electroenergetic;

- constantele aparatelor de măsură pe tablourile de distribu-ţie.

Măsurătorile necesare întocmirii b.e»a. real sa efectuează în timpul zilelor caracteristice,, care sînt zile lucrătoare din mijlocul săptămînii, cînd toate secţiile lucrează normal, alimen-tarea lor cu energie electrică fiind cea obişnuită. Citirea apa-ratelor de măsură se face simultan, la intervale de timp egale, dar nu mai mari de 15 minute. Pentru calculele ulterioare este necesar să se estimeze valorile medii (xffl), medii pătratice (x ). şi fac ^ t* "-î nil or măsurate, adică

unde: x^ - valoarea sarcinii electrice măsurate la începutul şi" efîrşitul perioadei "t";

" valoarea sarcinii la momentul t., « t/n, unde "a" esta numărul de intervale egale ca durată.

Bilanţul ele^trnenergetic se elaborează diferenţiat, în func-ţie de impo." ' nţ.. an. & a echipamentului, ca şi de posibili-

mente;

- 219 »

tăţile ds efectuare ale măsurătorilor, pentru următoarele catega rii de echipamente şi instalaţii:

©elemente de reţea; ©receptoare electrice usualej ©instalaţii în care sa desfăşoară procese energointensi'rj.

5.2,1, Determinarea: componentelor .utila gi de^piaederi. de energie electrică din conturul unul bilanţ elactro-enar^etio

Ecuaţia generală a unui b.e.e,, ayînd în vedere gi, schem electrică monofilară de principiu a consumatorului (fig.5.1), sa te de formas

, f IT ^ C o r * * £«cro *£ai s * eo r *«£acTDt'âEocm '' E<*»

l E r i r - ă £ r r *~A£rc TDf Eri semnificaţia notaţiilor fiind următoarea?

(5.5)

re m

30 A£ar'> ă ~

-30 A£ar'> ă ~ rt c 4 ^ac TD>3 £rc ŢjO <3 f - a e r r . f ®

o/T

E r / T

Sa IT' Br II

- n

AE

AE

acîD'

acm

ai <» Eri

om

£>/ a Erm

Figura 5.1 energia activă şi reactivă cerutS de coneuaator din sistem, pe partea de înaltă tanolung a postu-lui de transformare; pierderi de energie activă în transformatoarele {• din postul de transformare;

rcîB "* P--t'r"e,£i energie activă şi reactivă pe con-ductoarele coloanelor}

pierderi do energie activă pe conductoarela cir cui talar de receptor şi utilaj $

- energia âctivă §i reactivă cerută da receptor aau utl laj de la tabloul de distribuţia;

aia E !ai - energia activă la boreale de Intrară ala r«-acm ^ ceptorului.

Elaborarea b.s.e, real sa fa o a diferenţiat, fum ţi» da •!«-* montul de circuit anali sat şi în cele cs urcaşi ss» preslntî «te polc de calcul pentru nituaţiilo fr«cveat Sntîlnite în prac tic 3.

-[ 2.20 ~

®In cazul motoarelor electrice este necesar să se cunoască: - date nominale.- ?n, Un, In, nn, 7 n, cos f n i

- date de mers iri sarcină: ? n 0, UffiS, I m g} - date conexat î , - durata zilnică de funcţionare la sarcină

tehnologică; S - numărul receptoarelor de acelaşi tip; -caracteristicile circuitului de alimentare.

Conform normativelor în vigoare, pierderile de energie elec? trică în motorul electric şi utilajul antrenat se determină glo-bal, relaţia de calcul pentru motoarele asincrone (cu P ^ 100 kW) fiind: :; ".'•.. • ' '

A £ a = Yj.y^rs 'fy ' jkWhJ (5.6) , • fi ' ' " * ': ''•.,-• • '

unde:7 = g- - randamentul motorului la sarcina h a+fl 4- 6 - j S 2 m s

^ -ffrrş /J% - gradul de încărcare al motorului;

[« tf] ; -4 -i f-4 ' * v;2]

Energia util consumată în procesul tehnologic rezulta:

= £ o m " & Ea t'.'p [kWh] Dacă se urmăreşte punerea în evidenţă a pierderilor electri-

ce în motor (<&EaCu) şi a celor mecanica'şi în fier ( A B ^ ) în motor şi utilajul"'antrenat, atunci este necesar să se cunoască datele medii de mere ,xn goi ale motorului (fm0, Umo» Imo)» calcu-lele efeotuîiîdu-se astfel:

- pierderi de energie în înfăşurările motorului electrici

ă E a C o = 3 f c f r ' f m s 3 : • [kfhj (5.7) în care s-a notat cu:

- factorul de forraă al curentului; H g - rezistenţa echivalentă pe faaă a motorului, ohmi; ®e " Rlndue " a o* o a r e ds curenv continuu5. 'ii Re " aatator" aoto®!'® sincronei R = R-, + R * - motoare asincrone;

2 ' • li'..' . ' ; B^ - rezistenţa pe fasă a lafâşur^ii sîatoşî'&e î B' - rezistenţa pe fază a înl'afuySrîi raportate la stator;

B • = [Oj'JS.Oj/Ug, ] - ffinismr-» aaŞn^â&l m ,»-nor bobinat; B 2 - rezistenţa pe îass'S a Uj - tensiunea între fazola statorului,. V;

- 221 »

~ între faze la inelele «otorului, aăsu-rată cu rotorul calat gi circuitul rotorio descfeio

R' = (R-E^.b - motoare asincrona eu rotorul £n scurtcircuit} R = ( Pm a~ Pmo ) 7 [ 3 ( Ims ~ iL'î - ««isteaţa echivalent»,

teoretică» a unei faze rotorice raportate la pri-mar ;

e = (n0-n)/n0 - alunecarea motorului la sarcina tehno-logică;,

n - viteza corespunzătoare sarcinii tehnologice (pentru calculele practice a s ^ ) ,

Dacă determinarea parametrilor de mare în gol aste dificil», atunci aceştia pot fi calculaţi cui •

l nK ^ ' t (5,a)

i 0 « Z / ţ / î u m o cos^l : . - .

fşctorul de putere la marau. 1 în gol alagîndu-se între 0,2, .„C,4, îa funcţia de puterea mohorului da antren;_re. Hezulfcatele obţinu-te conform rel.5»7 nu diferă cu mai aiult da i 3i faţă de cale es-pfjîimentale.

- pierderi de energie in fier şi mecanic®» [kWh] (5.9)

- energia utilă în procesul tehnologie î k r a J ( 5 , 1 0 )

Energiai reactivă soli-citată de motor, numeric agală su cea 4# la bornele tabloului de distribuţie (E A s S£ffi), va fi în ara-fetle. situaţii dată des

Menţionăm cu această ocazie că factorul de putere mediu în sarcină poate fi determinat gi analitic (rel.4.21) ou:

c o s f m s / ] / A z * [ o i - ( ' - â > A z ] ! ! * ş z %

ad op tind: a=0„65 pentru şi a « 0,8 dacă ^§>0,5. Curentul şi factorul de patere mediu în sarcină pentru ausJt

multe receptoare eau utilaj» se d«i;«ralnă cui V » s Z - E a i z / L < 3 U ™ r f 1 . 1

[ c o s W £ = € a i Z / V £ o i Z * r

unde: £ * £ f£oi)j, i Z * f ( £ri)j •

, - 222 -

•In cazul coloanelor şi circuitelor, pierderile de energie sînt: -

[kwk] 2 ( 5 . 1 3 )

4 £ r c =3kfil X lms rf ' f 0 [kVArh]

în oare: H » - rezistenţa pe fază a conductorului, ohmi; x = * X 0 - reactanţa pe fază a conductorului, ohmi;

L - lungimea circuitului sau coloanei, km; R 0 > s 0 - rezistenţa şi reactanţa specifică,-(2./km;

Menţionăm cu această ocazie că în cazul reţelelor scurte,® realizate în sabla sau conductoare reactanţa liniei este mică şi-termenul A E ^ are valori neglijabile» Pentru liniile aeriene sau cele din sistemul KISBAR se impune calculul pierderilor de energie reactivă aferente coloanelor.

•Ia «asul transformatoarelor cu doua înfăşurări.pierderile de energie au expresiile;

fî -

unde: AP , AP 0, AQft, A Q S C - pierderi caracteristice txanaforraa-tcrului (vesi şi rel03.66, 3»67);

P f Qy - puterea activa şi reactiva solicitată din reţea. de motorul de antrenare ax ventila tor ului,» în cazul transformatoarelor ou /Soire forţată.; .

Te - durata anuală de conectare a transformatorului, ore; T^ - durata anuală da funcţionare a transformatorului la

sarcina tehnologica medie, ore.; Ty - durata anualS da conectare a ventilatorului de răci-

• re, ore. Randamentul convenţional, de transformare energetică ae impu-

ne a se determina la diverse nivele, după cum urmează; .. ^Ov _ £au

ccte. £ +AF j-ac ~af +F ~ l a nivel de tablou cOt/T/ytV " CJC/Ti JtowV secundar E ere/ la nivel de tablou (5.15)

C general

\ts " post de transformare, respectiv a/r subcontur de bilanţ sau întreprir.dore.

® I n cazul proceselor enei-gointensive bilanţul se elaborează do u«a manieră încît să conţină 3tît elementele unui bilanţ elor

- 223 »

trcenergetic, cît şi pe acelei ale unui bilanţ teraoenergetic. Energia electrica este purtătorul da baza.. în ti op ce căldura sste folosită fie ca euxiliar, fie ca rezultat al transformării energiei electrice» La procesele în care energia electrică est» utilizată şi la acţionări, se va elabora separat şl bilanţul pe receptoarele respective. Pentru fiecare proces se va determin® indicatorul "consum specific de energie pe unitate» ds produs* (rel,5.3).» \

5 «2.2» Ahallsa bilanţurilor electrnene.? getica reale Bilanţurile electroenergetios real® ae întocmesc pe recep-

toare,, utilaje, echipamente., instalaţii, linii tehnologice, ««o- • ţii, uzine gi întrepr indere» 'Cantora' normativelor în vigoare» a-cesta bilanţuri vor fi orare (sau pe schimb, perioadă da ac tivi-ta te etc.) şi anuale. • . ,

Bilanţurile .anuale ee întocmesc, de regulă, pa îlnîi tehno-logice, tablouri ' da distribuţia, secţii etc., energiile anual» • lezultînd din cele or as fi prin amplificarea ace st aa a cu durata anuală de funcţionare la aascina tehnologică şi coeficientul d* cerere energetic,

, kt k s Tp Ţjr . * ~ '3? ~r * v "F™~ (5.16)

lm r 'cm 'ou

în a cărui structură intervin atît elementele coeficientului ă# cerere (v. şi rel.3.35), oît §1'raportul' dintre timpul de funcţlo-

. nare (T^) la sarcina tehnologică medie §i timpul total anual (1^5 de conectare al echipamentului analizat.

Menţionăm cu această ocazie că bilanţurile orar® («chiaburi etc.,) se opresc la nivelul barelor, de joasă tensiuni al® postulai de .transformare, iar cele anuale includ şi pierderile în transfor-matoare.

Pentru sistematizarea calculelor de bilanţ, ©e recomand® «a acestea să se prezinte atît sub formă tabelari (tb.5.1»..5.5)» eît şi grafică (fig.5.2 - diagrama Eankey), baza de reporter©.în «tasul valorilor procentuale fiind energia totală intrată in punctul la caro se referă bilanţul» •• . ..

Analiza bilanţului real anual se face pe baca ar®Itoa*eî«wf date:

cantitatea ds energie, în valoare "absolută, «vidaaţiatS in bilanţ}

- diagrama Sazkey, ca pun® în «videofc8 coacuaurlle util» fl

- 224 »

E n e r g i e i n t r a t a kWh

Consun ufU P/'erc/eri

pierderile de energie elec-trică;

- experienţa dobândită pe instalaţii de acelaşi tip, de cei care elaborea-ză bilanţul; f

- informaţii din lite-ratura de specialitate cu privire Ia nivelul indica-torilor de eficienţă rea-lizaţi în altă parte;

- informaţii din lite-ratură referitoare Ia bre-vete, invenţii etc. lega-te de echipamente identi-ce sau similare celor exa-minate, sau de echipamente care valorifică mai bine energia în procese de ace-

Pigura 5.2 laşi fel; - informaţii privind caracteristicile tehnice ale materialelor

care condiţionează desfăşurarea procesului la un nivel superior; - informaţii privind aparatajul de control, măsură» reglare şi

automatizare care permite o mai bună stăpînire a procesului. Pin această analiză rezultă direcţiile în care trebuie să se

acţioneze şi măsurile concrete ce trebuie luate. Pentru fiecare din aceste măsuri se calculează eficienţa economică (exprimată în' tco/an şi'lei/an - la valoarea combustibilului marginal în vigoa-re la data elaborării bilanţului) şi durata estimativă de recupe-rare a investiţiilor (DR) pe seama contravalorii economiilor rea-lizate .. • .••

DR = — A — fani} (5.17) B - C 1 J

unde: A - costul investiţiei ocazionată de lucrare, lei; B - valoarea anuală a energiei economisite (la preţul curent

al combustibilului marginal), lei/â»; C - cheltuielile anuale de exploatare şi întreţinere rezul-

tate ca o consecinţă a realizării lucrării, lei/an. Efectul energetic al măsurilor rezultate din analiza bilan-

ţului real influenţează direct componentele utile din partea de

ieşire (tb.5.5)'a b.e.o. real anual eonâucînd la bilanţul optimi-zat. •

Bilanţul alectroenergetic optimizat bb calculează ca şi ael-real şi va cuprinde valorile diminuate, corespunzătoare e «urilOa* propuse, ds 'economisire .aKeaerglei electrice» ;Bll«ftţaI electrceaar~ gstic optimizat pentru procesele energointensive se elaborează îa mod similar,'.dar. avînd în vedere existenţa în eaa<- ,xra «ai multor '•forme -de' en.er.gis»". : '•.' 1

După stabilirea măsurilor cu aplicabilitstc la cazul sonete t studiat.,'; ee- va calcula indicatorul; de .efici.«oajfgetieS în ei-, tuaţia propusă..' In final se elaborează o -r^rS ,•„•• *3'»S> ce va e«B»., ţine propunerea de program de măsuri, 'tarmaa&l© «stimat® da auto-

* / •

•rul.'âe bilanţ, pentru fazâ"'-de proiectare .şi' execuţie a instalaţiei preconizate, economia prezumată (toc/an j lei/an) la valoarea cu-rentă a combustibilului marginal» ©ostul-Investiţiei respectiva, costul lucrărilor.anuale de'întreţinere'gt separaţii ocaaiooat* de efectuarea lucrării, precum şi durata de recuperare a investi» ţiei pe seama economiilor.de energie antecalculata,

•••''-'' . . •' Tabelul 5,6 Propunere de program de măsuri pentru creşterea eficientei energetice a'»....

îTr. Măsura Termen Economii aate- Chelt. Cost» Duraţi crt. propusă proDUS calculate anuale iavast. recupe-propusă

tec/an lei/an de într». Şi «£-plcatare

FÂ-IJ, JLŞ A. rare luai

1 .

2 * «

. *

* » ' .

De precizat, că termenelfe indicate de elaboratorul de bilanţ au rolul de a atrage atenţia asupra importanţei .resursei, ts*«soa-ie reale fiind stabilite, de-- comisia de avizare a benefici, ar aiul «a . bilanţ.

Referitor la unele mijloace §1 metode ds ecoaoaiaite a aaor-giei electrice* oenţ&mSat '•'*;.'.

- încărcarea echipamentelor la sarcini şit 'aai spiupiate ds cea noainal&i

- funcţionarea.motoc-»:• eiir electric» car» <-.:.- tt—- t r lungi: 1,

«J t}

© rt «s 1> O e © rt rt rs rt

«4 « s rt '

M 6Î> va. St ă « rt fi ffl CP a rt Cs. «5 B rt rt O O rt O *4

a O rt CS « rt t) ® KS O rt ® ©

«4 a

<13 rt 4» o ii 44 rt p « fi > a »4 •o <3 O fi fi « rt 4» s rt O rt • ^ a C3 a rt fi a B A» O «a fi 44 o O « <>4 C « O rt ® © « OJ rt rt o CD rt 4JH rt M W> 04 rt a «J 1} fi Cî o IU © O fi fi a ® S3 rt o o. © 14 44 44. o a ci M O 13 o <B A © <3

3.-5 o O 4» 3.-5 O 6 A rt 4» «3 fi fi rt a o. JS a «9 rt fi Î-) fi •-! t>0 t3 BS fi rt <6 <0 rt rt B> O 6> » rt a)

jO CB N rt fi rt 3 O 44 CB tu fe ® *

® rt fi.

rt SM O ® n 44 ă. fi rt O •tJ fi rt rt g 44s § rt rt .S2

44 03 rt N b rt fi e ® rt ÎCS 44 S O. O «3 fi S

* * ? § 8> rt O rt S ja c< » ®

CH cs © «O

. . rt fi rt ® fi • O O © rt rt 44 fi rt © Ort 60 rt m ja © fi fi 4J

f « W e O

& <s-fi ©

« 0! e © cî ® CU O

o 'JJ a

ES xr» t— fi CA

( e> o «

o rt O d » 41 CS

V> es » w t. rt 3 rt a o a fi «s e o 5»

<M fi 8i rt rt X! rt «

» 0» S4 UN • <0 « M «T> 03 rt <4 « « «rt M rt B 4* O O 4» fi rt

O fi o e> © ®

w

wt c fi O rt J3 C. © O rt s 60 *f «3 a ©

rt 3

ci» as § o 3 a

rt rt. rq.

m

!» « «! e* a * •H g4 0> O rt > O tn a a ca fi 45

60 CD • I M 64 t M «

03»

* rt O

«0

rt Ş4 3

rt rt J3 ® •a

• © o m

â

K? ts

» «3 rt ®

©

60 rt <M «3 tn q m ® rt « 3 rt O 4* ffl ta ® IM 54 fi C9 O rt 3 fi 03 CB « a ca rt M rt os

I rt I

1 t © ' fi W • * * 4 8 fi - « O g

• SS SS S> u 5= rt rt 8 Ss • o * > rt rt I1S rt U e r- V - 3 o cn jyt « 3 rt e ® rt O ti O rt rt 3 Kt ffl ® 3 {k. » *B

• < rt a &J 45 fi so o c <3 * . cx ffl o rt o rt Ci cr, « rt H A <0 rt ii * -a.-* 53 rt £4 fi S3 OS <•3 rt •O n w n c Î3 w 44 rt B • O o «3 . >4 * fi fi 63

64 -O » - C ® CD rt M t3 fi fi. fi 13 rt Crî 3 S o o ro o

«J 303 » o ax rt * 4= f» O » O Î5 rt © fi £3 3) 4=» 14 o cd =S fi

VO » 00 «• H ON • « rt <

fi " fi rt C0 •O 45 s hO rt o ® fi .O J4 X> 0 fi O Î.I t> î< cd fi '-o o m o

a o -o M o . w

<2 a

cs

« « ) 64 O » rt sa 4» ~ o CD « rt d c, rt >4 rt 03 fi 3 cn t3 x*

Vc 4» 4J> R I! S> s d •a rt fi rt rt <S fi

<rt

ta o rt »4

CT» rt «r4 r— <r> rt «s rt ffl» o

« rt rt © w 44 4> 43 & 0 O o ^ e t-j r3 rt 3 & « O «fl fi

i> fi "3 • CU

«35 «4 « O » «ţ rt O 14 >ca S3 4» TS fi fi © rt M P) ffl ffi O pH ft S

O •H ca © ® rt & m ->a >4 -O 03 îj fi O a w

o rt to

(fi C3 O £0 * fi * to> a n o rt rt CS

K i . a H -P. S

* e» 64 «a » fi M (Ş O rt 0) -rt S-l ^

» « fi e

cs vo w ţo rt «Ts e4 rt cc » <0*

rt « fi •3 y cd fi ^ m rt * S! e O K

O M 4> tţ c ci 'rt M •V O

?4 va D, <D •rt O 4» «Ti «3 e »

© er>

O" O rt 4» <3 C0 (O

rt •O 03 a M B fi 44 CB CD ft

CB B P .

44 C0 R - £8 3 03

- o St 3Cd co o o rt

£8 =H •f i rt

t i / 03 rt > CD 60 rt fi

<H 03 44

ta M ii 44 03 rt a rt

C3 <33 o •a o

03 «3 se.

e rt rt •H «3 rt rt

44J 3 CS fi 44 © « fi

O a 0 . a

44 c i 43 ' 8 rt a> m a g ta m rt rt 03 fi H o P £>

f \ i S « 9 so 1 ©

'IM • s O

w £9 rt o S4 a 44 cd a o B rt 03 fi «4 <H ffl S! A ti fi S 54 P g «3 o •H CB a rt o

© •rt \ffl T3 3 Ifi

ffl rt H & -H a

Cri ta-Cfl H ta

ittf 4? fi a

Cri © P. a © s O a ^ CM o rt © 03 » rt

6 « R< C0

03 rt o %J 3 fi C3 b rt K rt rt £0 a rt ţ o Ctf ffl 03 3 H 0 rt 44 01 «fi O V cg O rt «

03 O > fi •H •rt rt rt 60 fi 44 ffl O 03 ca 0 CD m ta

« rt a) fi « fi S -H S o JH fi • rt O

P .ci rt 03 O 4= -O O 44 03 R3 03

1 O SJ €3

g fi fi CH ro fi fi rt 4» fi O o

..-l o rt fi S3

a CS a. a.

to o rt O 03 '41 rt 3

— ra tî 03 rt O t» o O !4 rt fJ. O fi fi ® >ca 4» M

3 r* ^ <t-i a

cu ui a fi B d) ca 3 o a 45 rt fi O o <0 N

•s » • • •

B 53 C H fi a o o

rt 3

ÎT» î>< CV

I -f a

© o

a s 55 e S* & ©

® "O O r-l <3 6 K O O, s o o

© o

« .•A -

g K rt <B » rt •» rt a JL* C S O rt tt. « H -<•> g § rt a! s m

© (B <~i rt g. O .O t3 C2 . O ® © O O 13 -w O

O 3 — ® XS

I

« « o « « S4 « O 3 » m *»

(3 « SH S a

§ -3 2 3 -5 >j 4> "O ss a rt <H « •O. H rt rt S>

rt ^ * « * rt 3 © « O a o rt rt o rt e rt « rt <S J3 S "rt -z O 3 C ti o —1 ~ E • ° • • r

O. © fi l i M « © •w ia fi

u o © +»

o

O, rt u

1 rt O ffl

1 1 »-: a rt 3 S. S M-rt 0 rt O

c c. o c c

(9 rt W ţ< *B w rt «S Ck o ® •ţ» s. I S 8) rt O rt SL| xi a 9 ©

© •o

© £3 O O rt rt di s * » fl c

X) ca-

re pj CJ

-230

BIBLIOGRAFIE GBKS3ABA

1. 3i3nehi,C.»Centea,0.,ş.a. - Proiectarea instalaţiilor de ilu-minat electric»ET,Bucureşti,1981. ,

2. Botez,C.,C iobanu,I». - Instalaţii electrice în construcţii, - Rotaprint,Iaşi,1980.

3, Gentea,0,»Bţanchi,C. - Instalaţii electrice,BDP,Bucureşti,1973. 4, Giobanu,!». >Ignat, J, - Instalaţii electrice-în construcţii,voi,

I,II,Hotapr'int,Iaşi, 1986. 5» Comşa»B„»ş«a. - Proiectarea instalaţiilor' electrice industriar*

le ,KI)P, Bucur eşti „1979. 6. Diucuieaou,?., ş.a." - Utilizări ale energiei electrice,EBP,

Bucureştis1983» 7. IoachimsD.,Gprişa>fM. - Iluminat electric şi instalaţii elec-

trice industriale,Hotaprint,Iaşi,1987-. 8« IoachifflsD.,ş.a» -Utilizări ale energiei electrice. îndrumar

pentru lucrări âo laborator,Rotaprint,Iaşi,1976. ' „ 9. UiolescuţXb.,ş.a» - Utilizarea energiei electrice,EBP,Bucureşti

1980. 10. Miciu,B. -Utilizări ale energiei electrice în'industrie şi

transpor turi,EBP,Bucureşti,1975. 11. Pantelimon,!.,ş«a« -Utilizarea energiei electrice şi instala-

ţii electrice. ProbleaesEDP.,Bucureşti,1980. 12. Prisăcaru,7.,Huţanu,C,,Ioachim,B. - Utilizările energiei elec-

tr ice, EBP ,Bucur eşti, 1969» 13» Vazdăuţeanu,V, - Utilizările energiei electrice.,EBP,Bucureşti»

1968, 14. x * x - Normativ privind proiectarea gi executarea insta-

laţiilor electrice la consumatori, cu tensiuni pînă Ia 1000 V.Indicativ I.7-78,IŞCEBC, Bucureşti,1981.

15. x * x - Manualul inginerului electrician,voi.'/II,VIII, Bucur eşti,1958,1959.

u . . • i V .» » S s > i îi 'M1 I CliL ** k fi"

J / /i