IONESCU ION IANUȘ PETRE Instalații electrice in construcții EDITURA DIDACTICA Șl PEDAGOGICA BUCUREȘTI, 1969 MANUAL PENTRU LICEE DE SPEr 6 ANU. IV Ca pi tol ul 1 INTRODUCERE Ca urmare a necesităților sporite de energie, izvorîte din nevoile mereu crescînde ale societății moderne, energia electrică a căpătat o răspîndire care îi conferă în stadiul actual al dezvoltării societății un loc de frunte. Dezvoltarea și diversificarea rapidă a instalațiilor necesare produce- rii, transportului, distribuției și utilizării acestei forme de energie, are la bază avantajele sale deosebite, și anume : posibilitatea de a fi produsă cu cheltuieli din ce în ce mai reduse, deci în condiții economice su- perioare, posibilitatea de a fi transportată mai comod și cu pierderi mici, la distanțe oricît de mari și în fine, posibilitatea de a fi ușor și economic transformată în orice alte forme de energie, ca de exemplu : energie termică, mecanică, luminoasă,' chimică etc. Primele forme de utilizare și de producere a energiei electrice, au fost legate de curentul continuu, energia produsă fiind distribuită unor consumatori aflați la mici distanțe, în zona uzinei care producea energia. în anul 1890 s-a realizat prima instalație de producerea și distri- buția energiei electrice în curent alternativ. De atunci se realizează din ce în ce mai multe asemenea instalații și o dată cu creșterea numărului centralelor electrice, crește și puterea lor instalată. Revoluția tehnică impune necesitatea interconectării centralelor elec- trice, în sisteme electroenergetice, capabile să transporte energia elec- trică la distanțe mari și să acopere necesitățile mereu crescînde de energie ale unor consumatori tot mai importanți. în țara noastră, în anul 1944, puterea totală instalată în centrale electrice nu depășea 740 MW, din care efectiv erau folosiți numai 600 MW. Această putere era produsă de mici centrale, cu puteri sub 1000 kW fiecare ; cea mai mare dintre centralele electrice existente la începutul anului 1945 era centrala de la Grozăvești, care avea o putere instalată de 20 MW. Sprijinindu-se pe învățătura marxist-leninistă, potrivit căreia elec- trificarea reprezintă o condiție hotărîtoare pentru succesul construcției socialiste, conducerea de partid și de stat, ținînd seama de slaba dez- voltare a energeticii din țara noastră, a înscris problema dezvoltării ei înaintea celorlalte ramuri ale economiei naționale, ca o sarcină prin- 4 ice în clădiri cipală a politicii sale ec,:;;m::e. I::. s . . - _ s-au elaborat planuri de electrificare conform cârLia ii': ;::e centralele electrice de la Doicești. Ovidiu. FiminAe. z r:mești, Comă- nești, Hunedoara, Bicaz, Aștileu. Moroeni. Sacu Pînă la sfîrșitul primului plan de ele ::::::: ar; a :::: rea.izată osa- tura sistemului energetic național, inaugura: ap:: .a ianuarie 1959, totalizînd 23 000 km de linii de transpor: și aLuuiupe. mn care 2800 cu tensiuni de 110 kV. La sfîrșitul anului 1965, puterea instalată a :u:ur:r centralelor elec- trice interconectate în sistemul electroenergetic național atinsese 3500 MW și furniza economiei noastre naționale 17.7 miliarde kV, h anual. în perioada 1960—1965 liniile electrice au atins 95 000 km. Au fost electrificate 7 000 sate ; consumul de energie electrică pe locuitor și an, indice sintetic în aprecierea rezultatelor tehnico-economice ale unei economii, ajungea la 925 kWh. Conform prevederilor planului actual, la sfîrșitul anului 1975, pro- ducția anuală ele energie electrică în țara noastră urmează să fie de 55—60 miliarde kWh. Din întreaga putere instalată, o însemnată parte va fi distribuită din centralele electrice de termoficare, care vor furniza în același timp 40—45 milioane kcal energie termică. Consumul de energie electrică va atinge 2 850 kWh/an și locuitor. Pentru a se asigura energia necesară electrificării va fi instalată în perioada 1965—1975, o putere de 10 000 MW, dintre care o primă parte de 4 000 MW va intra în funcțiune pînă la sfîrșitul anului 1970. în anii 1970-—1971, va fi pusă în funcțiune hidrocentrala de la Porțile de Fier, care va asigura pe partea românească, o putere insta- lată de 1 000 MW' și o producție anuală de energie de 5 miliarde kWh. Pe rîurile interioare ale țării — Lotru, Someș, Sebeș, Olt, Criș, Șiret — vor fi construite alte hidrocentrale, totalizînd o putere insta- lată de 1 500 MW. La sfîrșitul anului 1975 în Republica Socialistă România se va produce în mai puțin de 12 zile, întreaga energie produsă în țară în anul 1938. Pentru transportul acestei energii pînă în cele mai îndepărtate col- țuri ale țării, în vederea ridicării economice a tuturor regiunilor sale, vor fi executate și date în exploatare 3 000 km de linii cu tensiuni de 220...400 kV și 30 000 km linii de 220...110 kV. Capitolul, 2 PRODUCEREA, TRANSPORTUL ȘI DISTRIBUȚIA ENERGIEI ELECTRICE 1. Forme de energie existente în natură Formele de energie pot fi clasificate in două mari categorii : ener- gie primară, care se găsește în natură sub diferite forme, și energie secundară, obținută printr-un proces tehnic, dintr-o formă primară de energie. Energia primară se găsește în natură sub următoarele forme : ener- gia chimică existentă în combustibili (cărbuni, gaze, țiței), energia disponibilă a apelor, energia hidraulică — așa-zisul cărbune alb —. energia termică furnizată de Soare, energia disponibilă a vîntului și în ultima vreme energia rezultată din fisiunea atomului. Din aceste forme de energie primară, prin diferite procese tehno- logice, se obține energia electrică care este o formă de energie se- cundară. în acest scop s-au creat centrale electrice corespunzătoare fiecărui gen de energie primară consumată: centrale termoelectrice, hidroelectrice, atomoelectrice, eoliene (folosind energia vînturilor) etc. Dintre aceste genuri de centrale electrice, unele au căpătat o largă utilizare (cum sînt cele termoelectrice și hidroelectrice), altele au rămas cu un caracter iștoric, foarte puțin aplicate (cum sînt cele eoliene) iar altele cum sînt centralele atomoelectrice au perspective mari de dez- voltare. Energia obținută în aceste centrale este transformată cu ajutorul transformatoarelor electrice în energie electrică cu parametri ce înles- nesc transportul energiei la mari distanțe, prin linii electrice de trans- port, în condiții economice și cu randamente ridicate. Ușurința de a se transporta energia electrică la mari distanțe a atras după sine posibili- tatea amplasării centralelor electrice în locuri apropiate de sursele de energie primară, disponibile (mine de cărbuni, resurse hidraulice etc.). 2. Centrale termoelectrice Centralele termoelectrice folosesc ca sursă primară de energie : căr- buni cu putere calorifică mică și medie, gazele combustibile, țițeiul, moto- rina, benzina etc. Centralele termoelectrice de putere instalată mică Instalații electrice în clădiri folosesc combustibili cu putere calorifică mare ■— motorină, benzină, gaze. Ele au costuri de exploatare mai ridicate și de aceea nu au o largă răspîndire. Sînt însă folosite ca centrale de vîrf, funcționînd un număr redus de ore pe an și acoperind anumite vîrfuri accidentale de putere. Centralele termoelectrice de putere mare, constituie baza obținerii de energie electrică în țara noastră; ele folosesc cărbunii de calitate inferioară. Costul lor de investiții pe unitatea de putere instalată nu este așa de mare ca cel al centralelor hidroelectrice, dar costul energiei Fig. 2.1. Schema de principiu a unei cen- trale termoelectrice : Cz — cazan ; Sp — supraîncălzitor de abur ; Ct — conductă de transport a agentului mo- tor-abur la turbine ; T — turbină de abur cuplată pe același ax cu generatorul elec- tric ; G ₑ — generator de energie electrică ; Cd — condensator ; Pc — pompă de conden- sat ; Pₐ — pompa de alimentare ; R - re- zervor de condensat. obținute în acest gen de cen- trale este mai mare decît cel ob- ținut în centrale hidroelectrice. Asemenea centrale au un pro- ces tehnologic care este arătat simplificat în figura 2.1. Com- bustibilul este ars în focarul ca- zanelor C₂ ; în cazan, agentul motor, apa se transformă în abur cu temperaturi și presiuni ridicate. Aburul este supraîn- călzit mai departe în supra- încălzitorul Sₚ, de unde cu en- talpia ridicată i} este trimis prin conductele de transportat abur Cy la turbine. Ajungînd în turbine, aburul se destinde, lovind paletele acestora și im- primînd o mișcare de rotație arborelui turbinei; acesta antre- nează generatorul de curent, care începe să debiteze energie electrică. Astfel are loc o dublă trans- formare de energie : energia termică a aburului este transformată în energie^ mecanică de rotație la arborele turbinei iar aceasta este trans- formată apoi în energie electrică. După ce a cedat cea mai mare parte din energie, aburul iese din turbină și trece în condensatorul Cd , unde se răcește și se condensează, pentru a putea fi mai departe vehiculat, cu ajutorul pompelor Pc și Pₐ și readus la cazanul C?; se închide astfel cir- cuitul termic al centralei termoelectrice. Apa de răcire este adusă cu o pompă la condensatorul Cp, fie dintr-un rîu sau lac — în circuit des- chis — fie dintr-un circuit închis prevăzut cu turnurile necesare pentru răcirea ei. Apa de răcire de ia aceste centrale poate fi utilizată pentru furni- zarea de energie termică (termoficare) consumatorilor industriali sau lo- cuințelor și clădirilor social-culturale.' Energia electrică se obține la centralele termoelectrice cu anumite pierderi. Randamentul centralei depinde de randamentele elementelor componente ale întregului ansamblu al instalației. Astfel randamentul cazanului, al conductelor de abur, al turbinelor, al grupului turbo-ge- Producerea, transportul și distribuția energiei electrice 7 nerator, al transformatorului, al circuitului termic, se cumulează și al- cătuiesc un randament general, de circa 35%. Pentru obținerea energiei electrice la un randament cit mai ridicat, cu pierderi cit mai mici de energie, trebuie să se acționeze în vederea îmbunătățirii randamentelor parțiale și în special a ran- damentului circuitului ter- mic ; cu valoarea sa de sub 50%, acesta face să scadă mult randamentul general al centralei termoelectrice. Termocentrala de la Craiova, construită în anii socialismului are ca parame- tri inițiali : presiunea la in- trarea în turbină 185 ata și temperatura 535°C, fiind e- chipată cu cazane de 1 020 t .abur/oră și cu turbine de 315 MW. Tot în anii socialismu- lui, au fost construite și alte termocentrale foarte mari ■cum sînt cele de la Borzești, Luduș, Ovidiu, Sîngeorgiu de Pădure, Doicești și acum în urmă București Sud și Deva. Pentru ridicarea tem- peraturii și presiunii cu care aburul lucrează în turbine, fără a se ridica aceste valori la cazan, și prin urmare fără a utiliza cazane scumpe, se utilizează supraîncălzirea in- termediară a aburului între cazan și turbine. Aceasta se utilizează după schemele din figura 2.2. Avantajele utili- zării acestei metode sînt: creșterea randamentului ge- neral al centralei și posibili- Rig. 2.2. Scheme de supraîncălzire intermediară a aburului : a — cu preîncălzire intermediară directă ; & — cu pre- încălzltor de amestec ; c — cu ciclu suprapus ; Șp — supraîncălzitor ; Cz — cazan ; Si — supraîncălzi- tor intermediar ; T - turbină ; TI — turbină înaintașă ; G — generator ; C — condensator ; P — pompă; Sₒ — schimbător de căldură ; R — rezervor inter- mediar ; CIP — cazan de înaltă presiune. tatea folosirii utilajului existent în centralele ce urmează a se moderniza, reconstrui și extinde, într-o perioadă foarte scurtă. Preîncălzirea generativă a apei de alimentare, se face prin interme- diul unor preîncălzitoare Pᵣ instalate în circuitul termic, între conden- sator și cazan; ridicarea temperaturii apei se realizează cu ajutorul Instalații electrice în clădiri- armului luat din mai multe prize intermediare ale turbinelor 1, 2, 3, care sint de o construcție specială (fig. 2.3). Cu ajutorul acestor preîn- câurlroare, apa de alimentare a cazanului ajunge la o temperatură de¹ 1. n..220;C. Producerea mixtă de energie electrică și căldură este o altă metodă, r-ncru creșterea randamentului general al centralei. Centralele de ter- - --- Pr Ț,z _ 2 Schema circuitului termic, cu ru criir.călzitoare pentru apa de ali- mentare : - . — ?-"aincălzitor ; T — turbină cu prize 2 ; G — generator; — con- Pc — pompă de condens; . — preircălzitor ; Pt,i,3 — pompe de con- 2522 — pompă de alimentare a caza- 2___; Z - — cazan ; a₂, a₂ — debite de _; .2 r virsare preîncălzitoarelor apei de ali- r : 1. 2, 3 — prize intermediare de abur în turbină. moficare produc și furnizează consu- matorilor energie electrică și energie termică. Energia electrică este pro- dusă de generatoarele antrenate de turbine prevăzute cu prize, iar ener- gia termică provine de la apa de ră- cire a condensatoarelor, temperatura acesteia fiind ridicată cu ajutorul, aburului preluat de la prizele inter- mediare ale turbinei. Atunci cînd cererea de căldură este mică, cen- trala electrică de termoficare (CET) funcționează cu un număr redus de cazane și turbine și produce o canti- tate mai mică de energie electrică, neacoperind nevoile consumatorilor racordați la ea. Centrala fiind însă interconectată intr-un sistem ener- getic, acesta furnizează energia elec- trică neacoperită de centrală. Cînd necesarul de căldură este mare iar CET funcționează la întreaga sa capacitate, surplusul de energie elec- trică rezultat este debitat în siste- mul energetic la care centrala este racordată. îr. București funcționează centralele electrice de termoficare : CET Aurust. CET Grozăvești, CET Grivița Roșie iar alte centrale în di- crase ale țării. C mîrale hidroelectrice Gruralele hidroelectrice folosesc energia disponibilă — cinetică și ; ^nnală — a apelor în mișcare, cum sînt cursurile de apă și mareele. Ber.rru a se folosi această energie, în scopul transformării ei in ener- 2 e’.sccrică, se execută amenajările hidraulice necesare ; acestea asigură ;.u_ constante de apă și presiuni corespunzătoare; aceste amenajări .r.ecri foarte costisitoare. Producerea, transportul și distribuția energiei electrice 9¹ După o formulă aproximativă, puterea obținută la arborele unei turbine hidraulice este dată de relația : P₍= 9,81 unde : Pₜ este puterea dată de turbină, în kW ; Q — debitul de apă ce trece prin turbină, în m³/s ; H — diferența de nivel dintre cota apei în amonte de centrală și. axul turbinei, în m ; 7) ₜ — randamentul turbinei. După mărimea cursului de apă, amenajările hidraulice pot fi mai. mari sau mai mici, existînd în mod obișnuit mai multe tipuri de cen- trale : cu baraj, cu derivație și mixte. Barajele se execută din pămînt, anrocamente sau beton armat și au drept scop crearea unui bazin, în care se acumulează apa necesară, funcționării centralei. Un baraj, executat sub forma unui dig drept sau concav, închide o vale, ancorîndu-se puternic cu ambele capete în ma- lurile acesteia pentru a suporta presiunea apei. Bazinele sau lacurile de acumulare se întind pe distanțe mari inun- dînd porțiuni întinse de teren și necesitînd în acest fel costuri mari de investiție, în vederea amenajărilor hidraulice, a reconstrucției așeză- rilor ce trebuie evacuate, scoaterii din circuitele agricole a terenurilor etc. Toate acestea sînt însă compensate de avantajele pe care le au aceste amenajări și anume : — utilizarea energiei hidraulice în scopul obținerii energiei electrice cu un preț de cost scăzut ; — înlesnirea circulației fluviale —■ navigație și plutărit •— pe por- țiunile de rîuri regularizate și pe lacurile de acumulare create ; — amenajări eficiente pentru dezvoltarea faunei și florei în zonă ; — crearea unor rezerve de apă rezultate din acumularea apelor de primăvară, ce pot fi folosite pentru irigare și alimentarea unor zone industriale sau a localităților și pentru îmbunătățirea climei ; — posibilitatea de asanare a regiunilor altădată inundabile și eli- minarea calamităților provocate de viiturile de primăvară ; — amenajări turistice și crearea de zone de agrement. Amenajările de baraje cu înălțime mică, pot crea lacuri cu com- pensare zilnică, apa acumulată în cursul zilei, fiind folosită în cursul unei perioade scurte de funcționare. Aceste centrale funcționează numai in anumite ore de vîrf, cînd necesarul de energie electrică este mare și nu poate fi acoperit economic de sistemul energetic la care sînt racordate. în figura 2.4 se văd principalele amenajări ale unei centrale hidro- electrice. Barajul 2 închide valea, creînd lacul de acumulare 1. Apa este dirijată prin canalul de aducțiune 3, prevăzut cu grătare pentru a reține corpurile plutitoare — arbori, crengi etc. Aceste grătare sînt amplasate la prizele de apă aflate la intrarea în canalul de aducțiune. Instalații electrice în clădiri : .Aălalt capăt al canalului de aducțiune, la ieșire, apa trece intr-un i-uel de echilibru 4, care are rolul de a permite liniștirea apei, de a .-.iza „loviturile de berbec“ (fenomene hidraulice provocate de în- 'u ferea și deschiderea vanelor aflate pe canal) precum și de a distribui ar^urn uniform apa în conductele forțate 5. Aceste conducte, exe- Fig. 2.4. Amenajarea hidraulică cu baraj : a — plan de situație ; b — secțiune (profil) ; 1 — lac de acumulare ; 2 — baraj de beton armat ; 3 — ca- nal de aducțiune ; 4 — castel de echilibru ; 5 — con- ducte forțate ; 6 — centrala hidroelectrică cu turbine ; 7 — canalul de fugă ; 8 turbinele hidroelectrice cutate din oțel sau beton puternic armat, sînt astfel calculate încît să reziste și ele la loviturile de berbec. Panta acestor conducte, foarte mare, asigură o mare cădere de nivel astfel că apa ajunsă în centrala 6, lovește cu putere în paletele turbinelor 8, ale căror rotoare se învîrtesc și antrenează generatoarele de energie electrică. In acest fel se trans- formă energia cinetică și potențială a apei, în energie mecanică de rotație și apoi în energie electrică. După ce a cedat cea mai mare parte din energie, apa este evacuată în canalul de fugă 7, de unde trece în albia cursului de apă. Centrala poate avea clădirea înglobată în baraj, atunci cînd pre- siunea apei nu este prea mare, rezultînd o centrală de importanță și Producerea, transportul și distribuția energiei electrice 11 putere nu prea mare ; clădirea poate fi însă și separată, amplasată în apropierea barajului, în cazul unor centrale de putere și impor- tanță mare. în corpul barajului sînt practicate niște deversoare, care asigură scurgerea mai departe a unui debit constant de apă, necesar tuturor așezărilor din aval, cît și la irigare. La căderea apei prin deversor se amenajează un disipator hidraulic, care amortizează căderea apei la picioarele barajului, împiedicînd erodarea fundului. în corpul barajului, la fundul său, sînt deschideri cu vane, necesare spălării periodice a aluviunilor ce sc depun la picioarele barajului. Deschizînd aceste vane, apa trece prin baraj și antrenează cu putere aluviunile, evacuîndu-le în aval, evitînd în acest fel depunerea lor și colmatarea barajului. Turbinele hidraulice pot fi cu acțiune și reacțiune. Din prima cate- gorie fac parte turbinele Pelton și Banky, utilizate pentru centrale de puteri reduse. Din cea de-a doua categorie fac parte turbinele Kaplan și Francis ; prima este utilizată în centrale cu debite mari' de apă dar cu căderi mici, cea de-a doua are largă utilizare atît în centrale ■de puteri mici cît și în centrale ele puteri mari. în țara noastră centralele hidroelectrice cele mai importante s-au construit în anii puterii populare : la Bicaz — hidrocentrala V. I. Lenin —- la Argeș, la Sadu și se află în lucru cea de la Lotru și cea de la Porțile de Fier. 4. Centrale atomoelectrice Pentru obținerea energiei electrice, în centralele atomice se folosește energia existentă în structura internă a atomilor materialelor fisio- nabile. Prin ii itermediul reactoarelor nucleare aceasta se transformă în energie termică, care se înmagazinează Intr-un agent motor, de exemplu abur ; acesta se transportă la turbine unde are loc transfor- marea clasică, de la centralele termoelectrice, în energie mecanică de rotație și apoi în energie electrică. De aceea, se poate considera o centrală atomoelectrică, ca o centrală termoelectrică, la care locul caza- nului — deci al generatorului de energie termică — este luat de un .reactor nuclear, care în fond are același rol. Deoarece însă, acest generator în activitatea sa degajă radiații peri- culoase pentru operatorii ce conduc și supraveghează procesele în ase- menea centrale, el a fost realizat într-un mod special, pentru a se asi- gura protejarea organismelor vii. Combustibilul folosit în reactoarele atomice în funcțiune, este unul din materiale fisionabile din familia uraniului și a plutoniului, cu izo- topii lor radioactivi. 12 Instalații electrice în clădiri. Uraniul, în starea sa naturală este un amestec de izotopi U²³⁴, U²³⁵ și U²³⁸ în proporții diferite, ponderea predominantă avînd-o U²³⁸ (99.3%). Cel mai important este însă izotopul U²³S deoarece prin bombardarea sa cu neutroni se poate dezlănțui o reacție de fisiune în lanț, cu declan- șarea puternică a energiei atomice. Prin această reacție în lanț, numărul neutronilor care bombardează se mărește cu neutronii rezultați din reac- ție, fisiunea luînd proporții din ce în ce mai mari, energia degajată cres- cînd la rîndul ei vertiginos și fiind însoțită de radiații «, P și Y. Energia termică obținută se înmagazinează în agentul motor, apă- abur și trece o dată cu acesta înspre turbine -sau schimbătoare de căldură. Cantitatea de energie termică produsă în reactor este foarte mare ; astfel, dintr-un kilogram de U²³⁵ se obține energie termică în cantități, de milioane de ori mai mari decît în cazul unui kilogram de cărbune, combustibil obișnuit în centralele termoelectrice. O centrală atomoeiectrică cuprinde : sala reactoarelor atomoelectrice,. sala turbinelor, sala schimbătoarelor de căldură, stația electrică și camera de comandă. Caracteristic centralelor nucleare este aceea că prin procesul., de fisiune, rezultă și un alt combustibil nuclear, plutoniu Pu²³⁹, care poate fi folosit în aceeași centrală sau în altele. Elementele principale ale reactorului nuclear sînt date în figura 2.5. Barele de uraniu 3, îmbogățit cu un procent mai ridicat de izotopi U²³⁵, sînt dispuse paralel, înglobate în moderatorul 5 care poate fi apă, apă grea, grafit etc., izolate împreună într-o cuvă înconjurată la exterior de un reflector 2. ce închide zona activă, înăuntrul căreia se desfășoară reacția în lanț. Capsulînd întregul proces de fisiune, ecranul de protecție biologică 1 protejează mediul înconjurător de o iradiere prea puternică, și periculoasă. Procesul de fisiune se reglează cu ajutorul barelor de cadmiu sau bor 4, care au o mare putere de absorbție a neutronilor ; barele acestea, pot fi introduse mai adînc sau scoase mai în afară, pentru a regla astfel reacția de fisiune nucleară în lanț, din care rezultă un număr din ce în ce mai mare de neutroni. Rolul moderatorului este acela de a încetini viteza de deplasare a neutronilor, înlesnind prin aceasta acțiunea de bombardare a nucleelor. Moderatoarele utilizate în reactoarele cu neutroni lenți pot lipsi în cele cu neutroni rapizi. Reflectorul, care poate fi constituit din aceleași materiale ca mode- ratorul, are rolul de a reflecta către interiorul zonei active neutronii care tind să iasă în exterior, micșorînd astfel pierderile de neutroni.. Producerea, transportul și distribuția energiei electrice 13 Prin canalele practicate în reactor și care traversează zona centrală activă, trece agentul motor AM constituit din bioxid de carbon, apă, aer, iheliu, mercur sau azot ; acest agent răcește reactorul absorbind energia Fig. 2.0. Secțiune printr-un reactor nuclear : 1 — ecran de protecție biologică din beton, fontă, apă : 2 — reflector de grafit, apă sau apă grea ; 3 — barele de uraniu îmbogățit în U²³⁵ ; 4 — barele de cadmiu sau bor pentru reglarea reacției de fisiune ; 5 — mo- deratorul din grafit, apă sau apă grea ; AM — agentul motor (bioxid de carbon., azot, apă etc.). -termică rezultată din procesul de fisiune atomică, o înmagazinează și o transportă mai departe către sala schimbătoarelor de căldură, unde o cedează altui agent motor. Schemele termice ale unor centrale nucleare sînt de mai multe tipuri după natura agenților motori care circulă în reactor și după numărul lor. 14 Instalații electrice in clădiri 5. Producerea energiei electrice în alte feluri de centrale a. Centrale eoliene. Pentru obținerea energiei mecanice de rotație o astfel de centrală folosește energia vînturilor. care punînd în mișcare paletele unei elice de mărime convenabilă antrenează prin intermediul unei axe și al unor pinioane, un generator de energie electrică. Deoarece folosirea acestor centrale este condiționată de frecvența, continuitatea, tăria și constanța vînturilor, obținerea energiei electrice cu acest gen de centrale este o soluție cu un caracter limitat, fără răs- pîndire. b. Centrale cu motoare Diesel. Aceste centrale echipate cu motoare cu ardere internă folosind drept combustibil păcura sau țițeiul brut, sînt centrale în care randamentele sînt ridicate dar costul unui kilowatt- oră produs este ridicat. Pe lingă acest dezavantaj păcura care este un combustibil superior, poate îi utilizată în alte scopuri, cu rezultate eco- nomice mult superioare. Acest fel de centrale se utilizează ca centrale provizorii de șantier sub forma grupurilor mobile sau pentru alimentarea obiectivelor indus- triale izolate precum și ca centrale de rezervă sub forma unităților fixe ; ele au avantajul că pot intra în funcțiune repede pentru a acoperi la nevoie vîrfuri de consum ; în acest scop sînt conectate în sisteme energetice, dar acționează o durată limitată. c. Centrale echipate cu turbine cu gaze. în figura 2.6 este dată schema de principiu a unei centrale folosind gazele combustibile și Fig. 2.6. Schema de principiu a unei centrale cu turbine cu gaze, funcțio- nînd în circuit deschis : 1 — motor de pornire ; 2 — compresor ; 3 — turbină de gaze ; 4 — generator de energie electrică ; 5 — cameră de ar- dere. funcționînd în circuit deschis. Motorul de pornire 1 pune în funcțiune agrega- tul compresor 2, care aspiră aer din at- mosferă și îl comprimă trimițîndu-1 în camera de ardere 5, unde ard gazele combustibile ; rezultă gaze de ardere cu temperaturi foarte ridicate. Acestea sînt conduse și se destind în turbina 3, fiind apoi evacuate în atmosferă ; cir- cuitul de funcționare este de tipul des- chis. O parte a lucrului mecanic produs de turbină se consumă pentru antrena- rea compresorului, care în funcționare curentă nu mai este antrenat de motorul de pornire ci de turbină. Centralele, funcționînd în circuit închis, au în plus un recuperator de căldură pentru gazele care ieșind din turbină intră în compresor. Pe această parte a circuitului termic mai intervine și un răcitor, cu scopul de a asigura gazelor la intrarea în compresor, o anumită tem- peratură ; în acest fel se îmbunătățește randamentul de funcționare a acestuia. Producerea, transportul și distribuția energiei electrice 15 Principalele avantaje ale turbinei cu gaze sînt : instalație simplă, ocupînd un spațiu redus, randamente ridicate chiar la sarcini reduse, instalație elastică urmărind cererea de energie. Nu are prea mare răspîndire deoarece pretinde materiale speciale- rezistente la temperaturi ridicate pentru construcția paletelor turbi- nelor, în contact direct cu gazele de ardere la temperaturi ridicate.. 6. Exploatarea diferitelor centrale în cadrul sistemului energetic în Republica Socialistă România, toate centralele electrice au fost interconectate, creîndu-se astfel un sistem energetic. La acest sistem sînt de asemenea legate centrele de consum : orașe, combinate și în- treprinderi industriale, unități agricole și comerciale etc. în cadrul acestui sistem care cuprinde categorii diferite de centrale, tehnico-organizatorice de exploatare-,. se impune adoptarea unor măsuri pentru ca realizîndu-se indici tehnico-economici superiori, prețul de cost al energiei pe kWh pro- dusă să fie cît mai coborît, iar in- vestiția, folosită judicios, să poată fi recuperată în termen cît mai scurt. Aceste măsuri urmăresc să se obțină un preț de cost optim pentru energie, prin repartizarea judicioasă a puterii cerute centra- lelor, prin aplatisarea curbelor de sarcină, în scopul măririi numă- rului de ore de folosire a puterii maxime, printr-un rațional plan de revizii și reparații a utilajului de bază, întocmit astfel încît să se asigure în permanență rezerva de putere necesară acoperirii ce- rințelor consumatorilor. în figu- ra 2.7 este dată repartiția puterilor între centrale, într-o zi de funcțio- nare a unui sistem energetic, la care sînt interconectate mai multe P Fig. 2.7. Repartiția economică optimă 3 puterilor între centralele interconectate în- tr-un sistem energetic : 1 — partea din sarcină preluată de centralele hidoelectrice. iară lac de acumulare ; 2 — par- tea de sarcină preluată de centrale de termo- ficare ; 3 — partea de sarcină preluată de cen- trale hidroelectrice, cu lacuri de acumulare ; 4 — partea preluată de centralele termoelec- trice. tipuri de centrale. Din diagramă rezultă că partea întîi este preluată de centralele hidroelectrice fără lacuri de acumulare, care trebuie să func- ționeze la puterea maximă pe toată durata zilei pentru a nu se pierde ni- mic din energia disponibilă a cursurilor de apă respective. Partea a doua a sarcinii este preluată de centralele electrice de termoficare, a căror pro- ducție de energie electrică este condiționată de producția de energie- Instalații electrice în clădiri termică ; prin urmare cantitatea de energie electrică produsă trebuie con- sumată integral căci altfel se pierde. Partea a treia este preluată de cen- tralele hidroelectrice cu lacuri de acumulare, fiind sarcina cea mai mare, deoarece prețul de cost obținut în aceste centrale este cel mai redus și determină astfel, în cea mai mare măsură, scăderea prețului de cost me- diu pe întregul ansamblu. Ultima parte este preluată de centralele termo- electrice mari și mici, acestea din urmă funcționînd pe anumite perioade scurte și cu un număr corespunzător de agregate. O altă măsură tehnico-organizatorică și anume aplatisarea curbelor de sarcină, se realizează prin urmărirea dezvoltării și planificarea func- ționării unor consumatori, în orele de gol de sarcină sau cu sarcină re- dusă. In această categorie intră în special consumatorii sezonieri : insta- lații de aspersiune și irigații, exploatări locale de agregate pentru construcții etc. O măsură stimulatorie pentru abonați este tarifarea energiei elec- trice, cu anumite bonificații, acordate celor care au un consum de ener- gie rațional. 7. Transportul și distribuția energiei electrice Energia electrică obținută în centralele electrice trebuie să asigure necesitățile energetice ale consumatorilor. Energia electrică trebuie transportată de la centrală pînă la limita de proprietate a consuma- ■ torilor. Consumatorii și producătorii de energie electrică sînt legați între ei, prin căi conductoare de curent. La trecerea curentului prin conduc- toare, datorită efectului termic, conductoarele se încălzesc ; de-a lungul liniilor au loc pierderi de energie electrică, care se transformă în energie termică, împrăștiată în mediul înconjurător. Această energie pierdută trebuie produsă în centralele respective, peste cea necesară consuma- torilor racordați. Energia electrică pierdută trebuie să fie cît mai mică. Centralele de putere mică, avînd un disponibil redus de energie, nu pot alimenta consumatori aflați la distanțe prea mari, tocmai pentru a se limita aceste pierderi. în aceste centrale, energia se obține la ten- siune joasă și de aceea, ea va fi distribuită consumatorilor aflați pe o rază de cel mult 1000 m prin linii de distribuție de joasă tensiune (fig. 2.8, a). Centrala electrică CE aflată în centrul de consum, alimentează con- sumatorii C printr-o rețea simplă de distribuție radială. în cazul unor consumatori concentrați în anumite sectoare, se poate utiliza o schemă, care cuprinde în distribuția sa radială puncte de ali- mentare sectorizate, legate de centrala electrică prin linii principale, fără consumatori, numite fideri. Consumatorii sînt alimentați prin rețele simple radiate din punctele de alimentare, așa cum arată schema rețelei de distribuție în joasă tensiune cu puncte de alimentare din figura 2.8, b. Fig. 2.8. Scheme pentru rețele de distribuție, alimentare și trans- port : a — schema de distribuție radială, de joasă tensiune ; b — schema rețelei de distribuție de joasă tensiune, cu puncte de alimentare ; c — schema unei rețele cu posturi de transformare, alimentate prin fideri de 6 kv ; d — schema unei rețele cu stații ridicătoare și coborî- toare și cu linii de transport de înaltă tensiune CE — centrală electrică ; F — fideri, linii de distribuție fără consumatori racordați ; de alimentare de sector ; PT posturi de transformare coborîtoare de tensiune ; SR — stații ridicătoare de tensiune PA — punct SC — stații de transformare ; LT - RJT linie de transport rețea de joasă de foarte tensiune. înaltă S — stații tensiune ; RJT RJT ftt ’/i C Păi 10 Rv SR io/iîokv RJT PJT PTₜ PT) LTi-HOto d. zur LTi-HOM SC 110/35Kv SC 35/6K 35& PR 6J0M PR 6/OARv ContJtKloore /orâ Conducior neutru. Fig. 5.17. Schemă de distribuție trifazată cu patru conductoare, în stea, cu nulul legat la pămînt. Receptoarele monofazate, după felul lor, sînt legate fie între două, -conductoare de faza, fie între un conductor de fază și conductorul neutru,, iar cele trifazate la cele'trei conductoare de,'fază. în cazul distribuției trifazate cu patru conductoare se dispune de două tensiuni, diferite ca mărime. Tensiunea existentă între un conductor de fază și conductorul neutru se numește tensiune de fază Uy . Există trei asemenea tensiuni de fază, egale întro ele. Tensiunea existentă intre două conductoare de fază se numește ten- siune de linie Lj, fiind mai mare decît tensiunea de fază. între cele două tensiuni există următoarea relație : Uj = V T ■ Uf -= 1,73 Uf . Există rețele de 380/220 V la care prima tensiune — 380 V — re- prezintă tensiunea de linie (dintre două conductoare de fază) iar a doua, 220 V, reprezintă tensiunea pe fază (dintre conductorul de fază — ori- care din cele trei conductoare — și conductorul neutru). Mai există și rețele de 220/127 V. Legarea la pămînt a punctului neutru sau a conductorului neutru -are scopul de a limita tensiunea față de pămînt la valoarea tensiunii unei faze (Uf). Instalații electrice interioare de lumină șl forță 65 In cazul în care punctul neutru nu este legat la pămînt, iar unul ■dintre conductoarele de fază se rupe și se pune accidental la pămînt, celelalte două conductoare de fază au față de pămînt tensiunea dc li- nie Uy y ?, . U/, situație foarte periculoasă pentru oamenii și ani- malele care ar atinge întîmplator un conductor de fază, pus la pămînt. Cînd punctul neutru este pus la pămînt, punerea la pămînt acciden- tală a unui conductor de fază produce scurtcircuitarea fazei respective. Curentul de scurtcircuit arzînd siguranța de protecție a fazei, topește fuzibilul acesteia și întrerupe alimentarea circuitului. K- DETERMINAREA SECȚIUNII PENTRU ELEMENTE CE DEPĂȘESC SARCINILE NORMALE IN INSTALAȚIILE DE FORȚA La circuitele de lumină și priză care cuprind un număr normat dc receptoare (12 lămpi. 8 prize etc.) conductoarele au secțiuni fixate prin normativ (v. tabela 5.2). Se poate fixa și un număr sporit de receptoare de iluminat pe un circuit, cu condiția calculării secțiunii conductoarelor acestor circuite. Conductoarele se dimensionează după următoarele criterii : — pe baza încălzirii admisibile ; -— prin calculul pierderii admisibile de tensiune ; — prin calculul mecanic. 1. Dimensionarea secțiunilor pe baza încălzirii admisibile Prin calculul pc baza încălzirii admisibile se urmărește a se deter- mina o secțiune de conductor, care să permită un transport de energie in condiții economice avantajoase, fără ca elementele conductoare par- curse de curent să se încălzească peste o anumită temperatură limită. Există trei regimuri de funcționare și anume : — funcționarea cu curenți nominali de durată ; ■— funcționarea cu curenți de suprasarcină de scurtă durată, care sînt curenți de pornire în cazul motoarelor asincrone ; — funcționarea cu curenți de scurtcircuit de scurtă durată, care apar în cazul unei avarii a instalațiilor. Dintre aceste regimuri, primele două sînt regimuri normale de func- ționare iar ultimul este un regim accidental. Acțiunea acestuia poate fi limitată prin măsuri corespunzătoare, cum sînt montarea siguran- 5 — C. 521 66 Instalații electrice în clădiri țelor fuzibile și a dispozitivelor de protecție prin relee care acționează asupra întrerupătoarelor automate. Utilizarea siguranțelor fuzibile, cu acțiune rapidă de declanșare, con- duce la dimensionarea secțiunii conductoarelor, fără a se ține seama de curenți de scurtcircuit. în circuitele protejate prin întrerupătoare automate, cu acțiunea temporizată prin reglaje, secțiunea conductoarelor se calculează ținîn- du-se seama de încălzirea conductoarelor în regimul curenților de scurt- circuit de scurtă durată. La trecerea unui curent printr-un conductor, ca urmare a efectului termic al curentului, conductorul se încălzește. Cantitatea de căldură Qj produsă la trecerea curentului electric se deduce din legea lui Joule- Lenz : Q; = k R P t 5.1 unde : k este coeficient de proporționalitate, echivalentul caloric al energiei electrice ; R — rezistența conductorului; I curentul ce parcurge conductorul; t — durata de trecere a curentului. Căldura ce ia naștere se împarte în două părți. Prima parte se acu- mulează în conductor, și îi ridica temperatura ; a doua parte se dis- persează în spațiul înconjurător, constituind o pierdere de energic. Temperatura conductorului crescând după un anumit timp se sta- bilizează la o anumită valoare. Din acest moment, în conductor nu se mai acumulează căldură, temperatura sa rămînînd constantă. De aici îna- inte, întreaga căldură dezvoltată de curent se împrăștie în mediul înconjurător. Cantitatea de energie care se pierde este cu atît mai mare cu cît diferența dintre temperatura conductorului și cea a mediului înconju- rător este mai mare. Temperatura conductorului însă, nu trebuie să depășească o anumită valoare, legată de natura conductorului, dar mai ales de natura izolației acestuia. Normele în vigoare prevăd următoarele valori pentru temperatura maximă admisibilă a conductorului : — conductoarele neizolate +70°C; — conductoarele cu izolație de cauciuc 4-55°C ; — conductoarele izolate cu hirtie 4-80cC ; — cabluri CYY si ACYY — -cu izolație de PCV — de la d-30 la + 60°C; — cabluri CYYB, ACYYB, CYYBI și ACYYBI — cu izolație PCV, cu benzi metalice și iută — de la la -j-40°C. Instalații electrice interioare de lumină și forță 67 Temperatura maximă admisibilă este mai mare în cazul conduc- toarelor neizolatc, deoarece neexistînd izolația, răcirea conductoarelor se face mai repede. La conductoarele învelite cu mai multe straturi de protecție (izolație, benzi de oțel sau iută) răcirea este mai lentă și temperatura maximă admisibilă trebuie să fie mai mică. Izolația joacă un rol important. Astfel, conductoarele îmbrăcate cu izolație de cauciuc sau PCV se pot încărca cu icurenți mai mici decît cele învelite cu izolație de hîrtie sau cu izolație de bumbac. Hîrtia și respectiv bumbacul, rezistă la o temperatură superioară aceleia la care cauciucul începe să-și piardă calitățile izolatoare șî să se topească. Siguranța (STAS 452-53, 453-53, 455-53) are două părți compo- nente : fuzibilul și corpul siguranței. Ea este caracterizată prin doi cu- renți nominali : curentul nominal al corpului siguranței și curentul no- minal al fuzibilului. Intr-un corp de siguranță avînd o anumită valoare pentru curentul său nominal, se pot monta fuzibile cu curenți nominali diferiți, cel mai mare avînd valoarea curentului nominal al corpului. La alegerea siguranțelor fuzibile trebuie avute în vedere condițiile următoare : — topirea fuzibilului trebuie să aibă loc înainte ca temperatura con- ductorului sa depășească valoarea maximă admisibilă. Deci : Ti/ A % max adm , unde : I este curentul nominal al fuzibilului ; lw. adm -— curentul maxim admisibil corespunzător temperaturii maxime admisibile a conductorului ; — fuzibilul nu trebuie să se topească în regim normal de exploa- tare, la curentul nominal, deci : > A unde : 1 ₑ este curentul nominal (efectiv) de exploatare ; -—■ valoarea fuzibilului care protejează circuitul unui motor electric asincron, în cazul siguranțelor cu inerție termică mică, trebuie să fie astfel îneît să nu se topească la trecerea curentului de pornire, deci : / pom a unde : Iporn este curentul de pornire al fiecărui motor asincron luat din tabelele fabricilor de motoare. în general fₚₒᵣₙ = (5...8) Iₙ ; Instalații electrice în clădiri a — coeficientul care caracterizează condițiile de pornire ale motoa- relor, respectiv timpul pînă la intrarea în regim, nominal de tu- rație. Cînd se determină secțiunea conductoarelor unui circuit alimentînd un tablou, la care sînt racordate mai multe receptoare, curentul maxim în conductor — Ic. max — care ia naștere, atunci cînd toate recep- toarele funcționează la curenți nominali iar cel mai mare motor, pus în funcțiune, absoarbe la pornire curentul maxim l powmax , se deter- mină cu formula : n-1 Ic. max ⁼ m Ii "1“ Ipnrn max 1 în care : m este un coeficient care ține seama că nu toate receptoarele aflate pe circuitul căruia i se determină secțiunea și care intră în calcul, sînt încărcate la capacitatea nominală și sînt simul- tan în funcție ; — suma curenților nominali ai tuturor receptoarelor ce se con- sideră în funcțiune simultan, fără a cuprinde receptorul cu ¹ cel mai mare curent de pornire (n-1 receptori) ; Ipom-max — curentul de pornire al celui mai mare motor. în acest caz valoarea fuzibilului care protejează tabloul se deter- mină astfel : în calcul prin urmare, se ține seama de cea mai grea situație în care toate motoarele, cu excepția celui cu cel mai mare curent de por- nire. funcționează 'în regim normal, în momentul în care acest din urmă motor este pus în funcțiune și deci solicită rețeaua la cea mai mare sarcină. In cazul în care secțiunea calculată satisface condițiile impuse prin cel mai dificil regim de pornire, toate celelalte situații, de dificultate mai mică, vor fi neapărat satisfăcute. Coeficientul a, care caracterizează condițiile de pornire ale motoa- relor are următoarele valori : —■ 2,5 pentru instalații cu motoare asincrone în scurtcircuit, cu con- diții normale de pornire (porniri rare în gol și cu o durată de pornire ce nu depășește 10 sec.) ; — 1,6 pînă la 2 pentru instalații cu motoare asincrone în scurt- circuit, cu condiții grele de pornire (deci porniri în gol dese, sau por- niri în sarcină cu durata mai Lungă, ajungind la 40 sec.). Secțiunea conductoarelor sc determină pe baza încălzirii admisibile cu ajutorul unor tabele. Normativul cuprinde tabele cu intensități ma- xime admisibile de durată pentru conductoare, cabluri, bare etc... dc cupru, aluminiu sau oțel. Stabilind regimul nominal de lucru și cu- rentul de exploatare, se calculează apoi valoarea curentului nominal Instalata electrice interioare de lumină și forță 69 al fuzibilului, după care reținînd valoarea maximă se alege din tabele secțiunea corespunzătoare. Exemplul de calcul 5.1. La postul ele transformare eu tensiunea 380/220 V pe partea dc joasă tensiune, se racordează rețeaua unui consumator industrial, care are mai multe utilaje acționate cu ajutorul motoarelor asincrone grupate pe tablou] din figura 5.18. Tabloul de distribuție al abonatului se racordează Fie. 5.18. Tabloul și schema de distribuție a unui consumator indus- trial. la barele postului trafo, printr-un cablu cu patru conductoare, cc urmează a sa instala aparent pe zidurile încăperii în care temperatura aerului este de + 30"C. Dm acest tablou de distribuție, se alimentează cele trei motoare electrice și instalația do iluminat prin conductoare dc cupru cu izolație de cauciuc, mon- iato aparent pe role. Primul și al treilea motor are puterea de 5 kW fiecare, avînd rotorul în scurtcircuit, randamentul la plină sarcină 0.87, iar factorul de putere cos a? = 0,87. Coeficientul său de încărcare este de 0.9. Ce! de al doilea motor are puterea de 10 kW, randamentul n = 0,9, factorul de putere cos

1 <1> ,z IZ ap o iCJll f c 'o “2 o O pilJp p. Curent H i'lar Clircrr Curcii r '0 -r o P kw pornire pute o n ie'. deci: lₙf = 9 A. După a doua condiție legată de curentul de pornire : lₙᵢ> Jp^L, Motoarele Mi și Mg au pornire rară, cu durată scurtă și deci coeficientul a = 2,5. Pe de altă parte, după datele luate din tabelele fabricii furnizoare, curentul de pornire este Ip = 5 /»■ Deci : y i p - max _ 5'10 20 a 2,5 Comparînd cele două situații rezultate, se vede că la pornire situația este mai grea, cerînd un curent nominal al fuzibilului de 20 A. Tn consecință, fuzibilul se dimensionează după această condiție. Din tabele se alege, un fuzibil de 20 A, care protejează conductorul de cupru cu secțiunea de 2,5 A. Instalații electrice interioare de lumină și forță 71 Secțiunea conductorului se determină, impunînd condiția după care curentul admisibil din conductor lc să depășească cel puțin curentul normal de exploatare pe durată lungă lₑ. Beci : Ic lₑ sau fc = 9 A. Din tabele rezultă că cea mai apropiată valoare pentru curentul admisibil din conductor este 10 A. Acestei valori îi corespunde o secțiune de conductor do 1,5 mm², Deoarece în instalațiile de forță, așa cum rezultă dîn tabela 5.2 (cu secțiuni minime) se admit conductoare cu secțiuni de cel puțin 3.5 mm² se alege această secțiune. Se procedează la fel și pentru motorul M₂ scriind condițiile : ^nf > Ie, de unde rezultă lₙf — 19,4 A. Deoarece acest motor se pornește cu reostat, fuzibilul va fi : !ₙf> 19,4 A sg 20 A, a 2 unde : a = 2 și Ipmax — 2 lₙ — 2 • 19,4 = 38,8 A. Se alege fuzibilul cu un curent nominal de 20 A, prolejînd conductorul cu secțiunea de 2,5 mmf Determinînd secțiunea conductorului se obține : 7C /ₑ; deci : /ₑ = 20 A. Se alege secțiunea conductorului 5=4 mm², ținînd seama și de faptul că temperatura mediului este de +30°C. Toate datele obținute se trec în tabela 5.4. Pentru dimensionarea fuzibilelor siguranțelor generale protejînd întregul ta- blou, se procedează' astfel : n—1 71 S firi- /pom ■ wax /ₙ ț A: ■ nuia __ i ~ 0,9 (10 ~F 10) + 2.19,4 _ 22 7 A ■ a a 2,5 înlocuind ; m — 0,9, deoarece nu toate motoarele sînt încărcate la valoarea nominală; 2 v = 10 4- 10 suma curenților nominali ai celor două motoare de 5 kW 1 fiecare (Mj și Mj) ; fpom ■ max = 2 / K = 2 • 19,4 — curentul de pornire al motorului M₂ pornit cu reostat. a = 2,5 pentru porniri ușoare. Se alege o siguranță de 25 A, protejînd un conductor de cupru AFi de 4 mm2. 2. Dimensionarea secțiunilor pe baza pierderii admisibile de tensiune Prin calculul secțiunii conductoarelor pe baza pierderii admisibile de tensiune, se urmărește a se determina o secțiune capabilă să transporte sarcina de serviciu, în condiții economice, astfel incit de la punctul de 72 Instalații electrice in clădiri alimentare al consumatorului și pînă la receptor, pierderea do tensiune să nu depășească o anumită valoare maximă, încadrîndu-se astfel în limi- tele admise de normativ. O secțiune mică de conductor atrage după sine o economie de metal, deci investiția are un preț de cost avantajos. Dacă se ține seama de efectele ce însoțesc curentul electric, mai ales de efectul termic, se trage concluzia că secțiunile mai mici prezintă rezis- tențe mai mari, deoarece rezistența este invers proporțională cu secțiunea : B s unde : R este rezistența conductorului; s — secțiunea conductorului parcurs de curent; P — reziștivitatea materialului conductorului ; l — lungimea conductorului parcursă de curent. Deci pierderile de energie electrică, conform legii Joule-Lenz sînt pro- porționale cu rezistența, mărindu-se pe măsură ce secțiunea descrește, pentru aceeași putere transportată. Această pierdere de energie electrică are loc pe tot traseul dintre punctul de alimentare și receptor, pe toată durata funcționării acestuia, deci atîta timp cît curentul parcurge con- ductorul. La punctul dc alimentare a receptorului există o tensiune disponi- bilă, condiționată de felul și natura rețelei publice și de felul în care această rețea este exploatată de consumatorii racordați. Cu cît pierderea de tensiunea pe coloana de alimentare este mai mare, cu atît scade tensiunea disponibilă în punctul de alimentare, rczultînd pentru re- ceptor o anumită tensiune disponibilă la borne. Această tensiune la borne, nu poate fi mai mică decît o anumită valoare minimă, sub care, receptorul funcțîonînd mai departe, se poate deteriora. De aici rezultă obligativitatea limitării căderii de tensiune de-a lungul coloanei de ali- mentare. pentru ca scăzîndu-se din tensiunea la punctul de alimentare această cădere admisibilă de tensiune, să rămînă totuși la bornele re- ceptorului o tensiune cu o valoare care să asigure funcționarea sigură și fără pericol a receptorului. Pentru aceasta secțiunea conductoarelor se determină pe baza pier- derii dc tensiune admisibile, în baza următoarelor condiții și ipoteze : ■— pierderile de tensiune (căderile) efective AUₑ pe circuitele con- siderate să nu depășească pierderile admisibile de tensiune AU ₐdₘ > adică : AU. < AUₐdₘ . Ipotezele în care se determină secțiunile la pierderea de tensiune admisibilă, sînt : — păstrarea secțiunii constante pentru conductoare în lungul tron- soanelor rețelei considerate ; Instalații electrice interioare de lumină și forța 73- -— densitatea de curent constantă în conductoarele rețelei ; — volumul materialului folosit în conductor să fie minim, pentru a realiza o condiție optimă a prețului de cost. în acest fel, pierderea de tensiune pe o linie de curent continuu: sau alternativ se definește ca diferența algebrică dintre tensiunile de- la capetele sale. în cazul liniilor de curent alternativ, tensiunile de la capete pot diferi nu numai prin valorile algebrice ci și prin decalajele lor. La. alegerea secțiunii interesează însă numai diferența algebrică a tensiu- nilor, deoarece aceasta deter- mină valoarea eficace a ten- siunilor la bornele consuma- torilor. a. Calculul secțiunii în funcție de căderea de ten- siune, în curent continuu. Se consideră linia de curent continuu alimentată in punc- tele A și B. De aici sînt ali- mentați consumatorii Cg C? și C3, ai căror curenti nomi- nali sînt : ij, L și respecți/ h (fig. 5,19). Daca se notează cu b, I2, Z3 lungimea diferitelor tronsoane Aa, ab, bc, cu fj, Ie, Iz curenții pe fiecare din- Fia. 5.19. Schema bifilară a unui circuit de cu- rent continuu. tre aceste tronsoane, cu L\, și L:> distanța dc la fiecare consumator pînă la punctul de alimentare, pierderile de tensiune pe fiecare dintre aceste tronsoane vor fi : — pe tronsonul Aa : AUi — 2¹ Rih ; — pe tronsonul ab : AUa = 2 Rih ; — pe tronsonul bc : ALb = 2 Rzh; unde Ri, Rz, Rz sînt rezistențele pe care curentul continuu le întîm- pină la trecerea sa prin fiecare porțiune de circuit. Cum, în general, la trecerea unui curent printr-un circuit rezistența ohmică este : R - s rezultă : A U, = 2 = 2 /₂; AfL = 2 /₃. s s s Pierderea de tensiune admisibilă maximă are loc între punctele A și c: deci pentru consumatorul cel mai îndepărtat de punctul de ali- mentare. Această pierdere de tensiune reprezintă suma pierderilor de- '.74 Instalații electrice in clădiri tensiune de pe fiecare porțiune de circuit, deoarece curentul care tre- buie să ajungă la consumatorul cel mai depărtat străbate pe rînd fiecare din porțiunile de circuit aflate între punctul de branșate și con- sumatorul Cn. Curentului ăi i se adaugă ,pe rînd la fiecare punct de branșare curenții i₂ și respectiv ai celorlalți consumatori C₂ și C,. în .acest fel, căderea totală de tensiune pe întregul circuit este : A UT = A Uᵣ + AH₂ + Mj, —p-l- 5,2 S s s Deoarece reziști vi la tea materialului este aceeași pe fiecare porțiune, întrucît se presupune că conductoarele sînt din același material și au aceeași secțiune de-a lungul întregului circuit, p și s se pot da factor comun și formula devine : AHᵣ= — + + W în paranteză sînt trei termeni, fiecare reprczentînd produsul dintre lungimea tronsonului și curentul ce străbate tronsonul considerat. In general, în paranteză apar atîți termeni cîte tronsoane sînt. In acest ,fel formula generală devine : ■ E l, - 5.3 s 1 unde : " , este suma produselor dintre curentul pe tronson și lun- / /; ¹ gimea tronsonului respectiv, cuprinzînd atîți termeni cîte ¹ tronsoane sînt. Dacă în această formulă se înlocuiește căderea de tensiune totală cu căderea de tensiune maximă admisibilă, se poate afla secțiunea ca- pabilă, care asigură o pierdere de tensiune mai mică decît cea ma- ximă admisă : AHmax ■ «dwi- ⁼ —’ E A ’ 5-1 s 1 dc unde : s =------------- E^A- 5.5 A Umax ■ adm I Cu formula 5 3 se poate face verificarea căderii de tensiune, pentru secțiuni de conductoare luate din tabelele aflate în uz. în cazul în care cu secțiunea aleasă din tabele se obține o cădere de tensiune AUr mai mare decît cea maximă admisibilă, sc alege o secțiune imediat superioară și se reface calculul de verificare. Se consi- deră secțiunea optimă, aceea pentru care se obține o cădere dc tensiune .apropiată de valoarea celei maxime admisibile, fără ca să o depă- .șească. Instalații electrice interioare de lumină șt forță 75 Formula 5.5 este o relație de calcul, cu care se obține secțiunea conductorului, punîndu-se condiția ca să nu se depășească căderea de tensiune maximă admisibilă după normele în vigoare. Pentru a lucra cu această formulă este necesar a se cunoaște lun- gimile parțiale ale tronsoanelor și curenții din aceste tronsoane. Cu- rentul care circulă în fiecare tronson se obține prin însumarea curen- ților consumatorilor aflați după tronsonul considerat. 7j 4, 4* i₂ । , 1₂ ainde : 4, i>, sînt curenții nominali ai consumatorilor ; Zn h, h — curenții care circulă în tronsoane. înlocuind aceste valori în formula căderii totale de tensiune se obține : a f/r = — [4 (4 H- 4 + + 4 (4 + 4) + 4 4] 5.6 sau : A UT - [i,1, 4- i, (4 + Q -i- 4 (4 + 4 + 4)]. 5.7 s Deoarece : ¹ 4 = Lₜ este distanța de la punctul de alimentare pînă la punctul de racord al consumatorului Cₜ ; 4 + 4 ~ 74 — distanța dintre punctul de alimentare pînă la punctul de racord al consumatorului C₂; 4 + 4 4" 4 ^3 — distanța de la punctul de alimentare și pînă la racordul consumatorului C₃, se obține : A^-^^ + G^bA). 5.8 $ și deci : Af7ᵣ=ALp i-L. 5.9 s V Fiecare din produsele iL reprezintă momentele sarcinilor electrice față de punctul de alimentare. înlocuind pe At/y cu i\Uₘₐₓₐdₘ se obțin două formule : — formula de verificare a căderii de tensiune ; 9 _ n = 5.10 S ! — formula de calcul a secțiunii conductoarelor : 9 n ⁷¹ s =-----£?_ - £ 5.11 & U&ar adm i 76 Instalații electrice în clădiri Circuitul de curent continuu mai poate fi reprezentat și prin schema din figura 5.20. Relațiile dintre intensitatea, puterea absorbită și tensiunea curentului, continuu sînt : Fie. 5.20. Schema uni fi- lară a unui circuit de- curent continuu. înlocuind aceste valori în formula 5.8 se obține : A Uᵣ = — s | U U 5.12‘ Deoarece tensiunea U este constantă pe fiecare porțiune de traseu, relația devine : U-s 5.13 în acest caz formula de verificare a căderii de tensiune va fi : P moi ' V? Ai Pi , U S 5.14' iar formula de calcul a secțiunii : 2p O A Umax - 5.15 1 Dacă intensitățile curcnților din tronsoane /₁; D, fg sînt date de re- lațiile : unde : Pi -I- Pi +P^- = Pi + P^ Pi Instalații electrice interioare dc lumină și forță înlocuind în relația 5.4 valorile curenților în funcție de putere se obține : AC A+/ . 5.16 ⁷ s I * U ³ U ’ U J sau : A UT = 3L (Z, P₁ + l. P, -i Zₛ P₃), 5.17 Us și în general : Din formula 5.18 se deduce : — formula de verificare a căderii de tensiune în funcție de puterile ■consumatorilor : A Uₘw = ^- Y^Pp. 5.19 US — formula de calcul a secțiunii ; = —------------- li k Umaz-tânt 5.20 Exemplul de calcul 5.2. Fie o linie de curent continuu funcționînd la ten- siunea C' de 110 V, care alimentează patru lămpi. Conductoarele liniei proiectate . ,. 1 Q mm² „ se executa din aluminiu, care are o rezsstivitate de--------------. Sc cere secțiunea 34 m conductoarelor liniei, constantă pe toată lungimea acesteia, ținînd seama dc căde- rea de tensiune maximă admisibilă care conform normativului este de 3“/ₛ din -tensiunea de serviciu a liniei (fig. 5.21). o---------------------- Lj30m 3Q m U ■ 20m l; ă-Om if li ii p^JDOw pₜJOOw p^ZOOw Fig. 5 21. Schema unifilară a unei linii de curent continuu. ■Căderea maximă tic tensiune admisibilă este : 3 A kl ’r.ar. -rljlîl = ---- ■ 110.” 33 l! . 100 78 Instalații electrice in clădiri Pentru aflarea secțiunii sc aplică formula 5.15 deoarece se cunosc puterile individuale ale consumatorilor iar distanțele se pot afla cumulînd lungimea seg- mentelor l: 2p s " 77T7.---pl + L" p² + Pa + p' > • U A 0 max 2 S s‘“ 1103.3 [ 40 ■ 200 4- (40 + 30) • 300 + (40 + 30 4- 30) 100 -S- (40 -F 30 + 30 -r 20) 200} 2-63000 ᵢₙₜₚ , s — —----—— = io ig ₘₙr ~ io nun³ 34-110-3,3 S-a ales secțiunea de 10 mm³ fiind foarte apropiată de cea ieșită din calcul, următoarea secțiune standardizată fiind de 1G mm². Problema ar fi putui fi rezolvată .și în alt mod, aflmdu-se valorile curentilor nominali ai consumatorilor și utilizîndu-se formula 5.11. de căderea de tensiune în curentul o linie electrică monofazată, alimen- b. Calculul secțiunii în funcție alternativ monofazat. Se consideră 5.22. Schema monofilară a Fig. linii unei de curent alternativ monofazat. cos ? diagrama vectorială de funcționare tînd un consumator monofazat (fig. 5.22). Schema este monofilară și alimentează un receptor Rₑ, care absoarbe un curent eficace I, având factorul de putere cos cp. Lungimea liniei este L. Pentru determinarea căderii de tensiune de-a lungul liniei, de la punctul de alimentare A și pînă la receptorul Rc, se construiește grafic a liniei (fig. 5.23). Diagrama se con- struiește cu vectorul tensiunii de linie (între conductoare) la bornele receptorului Rc, vectorul intensității curentului 7 absorbit dc recepto- rul Rₑ, făcînd cu tensiunea la bornele acestuia un unghi de defazaj

obțin formulele de calcul ale secțiunilor : L /cos c s = 2p •--------— , 5.25 A fiTîiaa-adwi sau : Exemplul de calcul 5 3. Un atelier este prevăzut cu un ventilator acționat «ie un motor monofazat, care absoarbe un curent I = 10 A, avînd factorul de pu- tere cos

⁼⁼^ cos qu , hk 2 2:2 h sin q., ; mn = 2 Xt Iț sin qu; Z₂ cos cpₐ — curentul activ ; Z₂ sin — curentul reactiv ; fi cos i ⁼ — curentul reactiv. înlocuind în relația 5.27 se obține : At/ ^2rzf₂ₐ±2xᵢ/₂ᵣ + 2rLIₗₐ~Jr 2%^,., 5-28 sau : , , , AfZ 2 (r₂ Z₂„ + x₂ Z₂ᵣ m D lₗₐ m ' ᵢᵣ). Pentru cazul general relația devine. = 2^(rlₐ + xlᵣ). 5,29 Dacă se ține seama că : Iyₐ fi« "v k₂ₐ, '2a» Iₗᵣ — hr + hr i hr = !2r 1 Instalații electrice interioare de lumină și forță 85 relația 5,28 devine : AU = 2r₂ iîₐ + 2xz i₂ᵣ + 2 r, (iₗₐ + ^ₐ) + 2 (iₗᵣ -|- Cum însă : rₓ = R, ; r, + r₂ = Rₑ; x, = — X₂; rezultă : A U = 2 iₗₐ + X, lᵥ -1 R, ha + A i₂ᵣ), 5.30 și pentru cazul general AU = 2S(^iₐ^XO- Dacă se ține seama de notațiile : Pi’ Pv Pv — puterile active și puterile reactive ale receptoarelor ; Pi, Qi, $2 — puterile active și reactive pe tronsoane, și înmulțind relația 5.28 cu tensiunea U se obține ; UA U = 2 U (r₂ + r₂IᵢT + ri A« + x, fᵤ) sau : U A U - 2 (r₂U I₂ₐ + x₂U + ^UI^ + Cum însă : U J₂ₐ = U f-i cos ^2 — Pi ; Ufₗₐ= uf, cos ?! - Pv; UI^ = UJ₂ sin UI,ᵣ — UI, sm ?i — Qi i relația devine : UA U - 2(r₂P₂ -r z₂Q₂ + r,P, + sau : AU = 2 flP¹ ⁺ *'Q¹ ⁺ fîI^^, și în general: A£/_₂.i : i₂ “ 15 A ; cos Kț : i₃ — 20 A ; COS R, : u — 15 A ; COS .. Dar : V 3 UI cos

0,36 ^<,=0.30 Puterile și randamentele celor patru motoare )a arbore sînt : pj = 1,7 kW, randamentul ry — ^>8^ < p₃ = 2,8 kW, randamentul ip — 0’85 ; Pj — 3,3.kW, randamentul ițs ⁼ 0-8$ ’ p^ = 1,5 kW, randamentul ry. — 8.84. 9? Instalații electrice în clădiri. Distanțele sînt următoarele : lₜ = 30 m ; li = 30 m ; 1$ = 48 m și L, = 25 m. Căderea de tensiune este : Apoi, se determină puterile necesare motoarelor : p = A = _LL = 2,023 kW ~ 2 023 W; tj. 0,84 n, = f 2 = H = 3.294 kW = 3 294 W; 0,85 p = Ti = Al = 3.837 kW - 3 837 W ■ M 0,86 pₜ = Ti Al = j ,785 kW - 1 785W. Th 0,84 In continuare, se determină distanțele cumulate : Lj ~ Zj = 30 m ; Li = Zₜ + Z₂ = 00 m ; L, = Zj + î₂ + tₛ = 108 m 1-4 ⁼ 4" ^2 4" 4 4~ ^4 ~ 143 Bl. și secțiunea conductoarelor : s =--------- [30-2 023 4-60-3 294 4- 108-3 837 4- 133-1 785] = 3,7 mm²- 34-380-19 Sc alege secțiunea superioară imediat următoare, 4 mm³. L. ALEGEREA APARATELOR DE PORNIRE ȘI A DISPOZITIVELOR DE PROTECȚIE 1. Caracteristicile de funcționare pentru motoare de curent continuu Motoarele de curent continuu se construiesc cu excitație separată, cu excitație în derivație, seric sau mixtă. Cele cu excitația separată au aceleași criterii de funcționare cu cele cu excitația în derivație, dar sînt foarte puțin folosite. a. Motoarele cu excitație în derivație (fig. 5.32). Tensiunea la bornele motorului este dată de relația : U = £ + 7ₐ £ₐ, 5.40 Jnstalații electrice interioare de lumină și forță 93 în care : U este tensiunea de alimentare ; Iₐ ■— curentul care circulă în bobinajele indusului ; Rₐ — rezistența bobinajelor indusului ; E — forța contraelectromotoare. Forța contraelectromotoare este proporțională cu fluxul inductor după relația : E = k n 4>, unde : k este coeficient de proporționalltate ; n —■ turația ; <5 — fluxul inductor. Tinind seama de ultima relație, relația 5.40 devine : U - k n <î> 4- Iₐ Rₐ •din care rezultă : La funcționarea în gol a motorului (fig. 5.33), cînd acesta nu acțio- nează nici o sarcină, curentul absorbit de indus lₐ este foarte mic. Re- zultă că termenul lₐ Rₐ de la numărător este la rîndul lui mic și deci se poate neglija în raport cu tensiunea U. Variind curentul din bobinajul de excitație 4, la funcționarea în gol a motorului, turația este cu atît mai mare cu cît acest curent scade. Cînd curentul din bobinajul de ex- citație este foarte mic, turația devine foarte mare și deci periculoasă pentru motor : U n =-----. k,. atunci turația este dată de relația : ?ₜ_b-(p₀-l- Rₜ)f Ă® Cum însă fluxul este proporțional cu curen- tul de sarcină , deoarece inductorul este străbătut de curentul absorbit I, rezultă : 5.43 Din această relație se vede că turația n scade pe măsura creșterii numitorului, deci a curentu- lui I. Acest lucru apare la creșterea sarcinei moto-, rului. Turația mai poate scădea și prin creșterea celui de al doilea termen, de la numărător (Rₐ + Rₑ)E dar această scădere este mică deoa- rece ultimul termen este mic în raport cu ten- siunea V. La mersul în gol, curentul l este foarte mic (numitorul este mic și numărătorul foarte mare)' deci turația poate ajunge foarte mare și pericu- loasă. De aceea motorul nu se pornește niciodată în gol și nici nu este lăsat să funcționeze în gol ; sarcina minimă este de 25 -20% din cea nominală. Cuplul motor este dat de relația : M = k •• /. Din această relație se deduce că cuplul crește o dată cu creșterea curentului absorbit de motor (fig. 5.36), La pornire, cînd curentul de pornire I ᵥ este foarte mare, cuplul motor este și el marc . aceasta este o calitate deosebită. Datorită acestei proprietăți motorul cu excitație serie este folosit în cazul pornirilor in plină sar- cină și cu sarcini mari de vîrf, ca de exemplu, la ventilatoare de transport pneumatic, la unele mașini de ridicat, la poduri rulante etc. în aceste condiții motorul face față variațiilor mari ale cuplului, fără a se produce variații importante ale puterii absorbite. Fig 5.35. Schema de montaj electric a moto- rului de curent continuu cu excitație în scrie : siguranțe fuzîbOe ; — reostat de pornire ; B $ — bobinajul de excita- • ție, scrie ; M — ludușul motorului. Fig. 5.36. Caracteristica cuplului motojului de curent continuu, cu ex- citație în scrie. c. Motoare de curent continuu cu excitație mixtă (fig. 5.37). Acest motor are o bobină de excitație serie R ₛ și o bobină de excitație deri- vație Rd, alcătuind împreună o excitație mixtă. Sensul de bobinaj este astfel executat, îneît fluxurile ambelor bobine se pot aduna, rezultînd •96 Instalații electrice in clădiri ■astfel o excitație mixtă adițională sau se pot scădea, dind în acest fel ■ o excitație mixtă diferențială. La motorul cu excitație mixtă adițională, se obține un flux mărit d> la pornire și deci un cuplu motor mai mare (3/= MV), dar viteza nu variază prea mult. Deci motorul nu se ambalează la mersul în gol da- torită excitației derivație, care produce un flux suficient pentru limitarea vitezei. Motoarele cu excitație mixtă diferențială, sc folosesc atunci ■ cînd este nevoie de o turație constantă, efectul creșterii vitezei datorită -excitației serie, fiind anihilat de efectul excitației derivație. Fig. 5.37. Schema de mon taj electric a motorului de curent continuu cu excitație mixtă ; r — reostat de pornire ; Rₛ — bobină de excitație serie ; — bobină de excitație derivație ; — reostat ds cîmp. d . Pornirea motoarelor de curent continuu. Pornirea motoarelor de •curent continuu se poate face în mai multe feluri : — prin legarea directă la rețea, cu ajutorul unui întrerupător ; — prin reducerea tensiunii aplicate motorului la pornire ; — prin reglarea tensiunii sursei de alimentare. în primul caz, la legarea directă In rețea a unui motoc de cu- rent continuu, motorul este alimentat direct la tensiunea rețelei, absor- bind un curent de pornire Ia. Se produce un cuplu de pornire Mₚ, în timpul de pornire tₚ. Deoarece : u — e + nₐ iₐ. atunci : , U— E Instalații electrice interioare de lumină și forță 97 La pornire viteza este nulă (n <= 0) și deoarece E = k • n • și se în- chide alimentîndu-se astfel statorul cu întreaga tensiune a rețelei. Pornirea cu comutator stea-triunghi. Atunci cînd se conectează la o rețea trifazată un motor asincron, cu cele trei faze legate în stea, curentul absorbit de acesta este de trei ori mai mic decît curentul absorbit atunci cînd fazele sale sînt legate în triunghi. Pe acest prin- cipiu are loc pornirea motoarelor asincrone în scurtcircuit, prin conec- tarea la rețea cu ajutorul unui comutator stea-triunghi (fig. 5.43, a). Conectînd la rețea un motor asincron cu bobinajele fazelor legate în stea, motorul pornește și rotorul se accelerează, crescînd turația și scăzînd alunecarea. Curentul absorbit arc cca mai mare valoare la pornire, apoi, pe măsură ce turația crește, curentul scade. Cuplul motor dezvoltat va- riază și el ca mărime, pînă cînd ajungând la aceeași valoare cu cuplul rezistent ce trebuie învins, turația și curentul ating valori stabile. In acest moment motorul trebuie să fie comutat de pe conexiunea stea pe conexiunea triunghi. La comutare (fig. 5.43, b) au loc salturi atît la curent cît și la cuplu, motorul trecînd pe altă caracteristică de funcționaro. Atît cuplul cît și turația variază din nou, pînă în momentul în care cuplul motor este din nou egal cu cuplul rezistent (Mₙ = MA- pentru noua turație la care s-a stabilizat motorul. De această dată turația, curentul, cuplul și alunecarea au alte valori realizate și anume cele nominale de func- ționare, pornirea fiind terminată. La acest fel de pornire se recomandă ca motorul să atingă 95% din turația sa, fiind pe conexiunea stea. Trebuie dată multă atenție alegerii motorului pentru tensiunea re- țelei la care urmează a fi conectat. Astfel, pentru rețelele de 220/380 V, se aleg motoare de 380/660 V, iar pentru rețelele de 500 V, motoare cu 500 V pe fază la conexiunea în triunghi. Conform Normativului 1.7-68, pentru proiectarea și executarea in- stalațiilor electrice pînă la 1 000 V, este obligatorie pornirea cu apa- rate de pornire, care să asigure reducerea sub limitele admisibile a curenților de pornire, pentru motoarele cu puteri do la 3 kW în sus — pentru tensiunea între faze de 220 V — și cu puteri de la 5,5 kW în sus, pentru tensiunea între faze de 380 V. Comutatoarele stea- triunghi fac parte din această categoric de aparate de pornire. Acestea pot fi acționate manual sau automat. La comutatoarele stea-triunghi manuale, se aduce aparatul la po- ziția stea, rotindu-se manual maneta de acționare. După ce motorul Instalații electrice interioare de lumină și forță 103 a atins turația stabilizată pentru această poziție, se comută pe poziția triunghi. Aprecierea turației se face cel mai bine dacă se privește .și pe ampermetru și se constată o scădere a curentului. Comutatoarele automate sînt acționate prin relee, nefiind nevoie, de intervenție manuală decît pentru apăsarea pe butonul de pornire, ce .se face inițial. Pornirea cu comutatoare stea-triunghi este folosita la motoare de .antrenare a grupurilor de sudură, a unor mașini-unelte/ ventilatoare, Ijg, 5.13. Pornirea unui motor asincron cu co- mutator stea-triunghi: a — schemă ; b — diagrama cuplului și a curentului. pompe centrifugale etc., la care cuplul rezistent la pornire este foarte mic, nedepășind 1/3 din cuplul rezistent nominal. Pornirea motoarelor asincrone cu rotorul bobinat și cu inele. Mo- toarele asincrone cu rotorul bobinat, au bobinajele statorico cu cone- xiune în stea sau in triunghi, corespunzător tensiunii rețelei din care urmează a se alimenta. Bobinajele statorice sînt conectate în general în stea. începuturile .acestor bobinaje fiind legate împreună (ig. 5.44, punctul A), sfârși- turile sînt scoase afară la trei inele, cîte unul pentru fiecare fază. Pe inele alunecă trei perii de cărbune, care au legături scoase la o placă de bronz. Dacă la aceste perii se leagă trei rezistențe de aceeași valoare, cîte una pe fiecare fază, la pornirea motorului, curentul absorbii de acesta din rețea este mai mic decît curentul pe care motorul l-ar fi absorbit fără aceste rezistențe intercalate în circuitul rotoric. 104 Instalații electrice in clădiră Rezistențele conectate modifică caracteristica cuplului de pornire. Se numesc „caracteristici reostatice¹', acele caracteristici ridicate în funcționarea motorului cu rezistențe intercalate în circuitul rotoric^ Fig. 5.44. Motor cu rotorul bobinat șj cu inele, prezentat schematic : 1 — stator ; 2 — legăturile statorului; 3 — ro- tor ; 4 — bobina jc rowrlcc legala în stea ; & — inele (pentru fiecare fazâ oițe un Ui) ; G — rezistențe rcostatice (pentru fiecare fazi cîte una) ; 7 — manta de scurtcircuitarea inelelor ; 8 — cursorul reostatuiuL Fig- 5.45. Variația cuplurilor la porni- rea unui motor asincron cu rotor bobi- nat și inele, cu ajutorul unei rezistențe in trei trepte : Mr — eup.lvl rezistent ; a, b, c, d, e. f, g- h — curba de variație a caracteristicii nio* torului. spre deosebire de cele ridicate la funcționarea fără aceste rezistențe; care se numesc „caracteristici naturale'¹. Făcîndu-se mai multe ridicări de caracteristici reostatice, dar dc fie- care dată utilizîndu-se rezistențe de altă valoare, se obține de fiecare dată o altă caracteristică rcostatică, corespunzătoare valorilor rezisten- țelor utilizate. Același lucru se obține și dacă pe fiecare fază din circuitul rotoric se va utiliza cîte o rezistență formată din mai multe trepte. în figura 5.45 este arătat un asemenea caz, în care s-au utilizat trei rezistențe în trei trepte, valorile fiecărei trepte fiind egale între ele pe toate trei fazele. La pornire, cînd în circuitul rotoric sînt intercalate toate cele trei trepte de rezistență pe fiecare fază, cuplul motor are valoarea din pun- ctul a, evoluînd apoi de-a lungul caracteristicii 1, corespunzătoare re- zistenței totale, pînă în punctul b în care cuplul motor este egal cu cuplul rezistent. în acest timp turația n a căpătat o anumită valoare. Dacă în acest moment sc scurtcircuitează prima treaptă de rezistență, de pe fiecare fază rotorică, rezistențele se micșorează brusc, ajungînd la o rezistență egală cu cea a celorlalte trepte cumulate (treapta a doua și treapta a treia). Datorită modificării rezistenței intercalate pe fiecare fază rotorică, funcționarea motorului trece pe o altă caracteristică reo- statică, caracteristica 2 a cuplului motor, desfășurîndu-se mai departe pe- Instalații electrice interioare de lumină șt forță 105 această a doua caracteristica dc la punctul c către puncul d, pe măsura creșterii turației n. în momentul in care cuplul motor devine iar egal cu cuplul rezistent (ca valoare, măsurată pe ordonată), se manevrează reostatul astfel incit să se scoată din circuitul rotoric cea de a doua treaptă a rezistenței. Rezistența rămasă pe fiecare fază retorică se reduce la valoarea treptei întîi și funcționarea se mută pe o altă carac- tersitică reostatică, corespunzătoare acestei rezistențe. în punctul e. Scurtcircuitând și ultima treaptă de rezistență, în momentul egalității dintre cuplul motor și cuplul rezistent — punctul f —, se ajunge pc caracteristica naturală 4 în punctul g, dc unde evoluția funcționării se desfășoară de-a lungul porțiunii gh a acestei caracteristici, pînă ce cuplul motor egalizează cuplul rezistent și funcționarea se stabilizează. Alegînd corespunzător rezistențele reostatului, se poate ajunge, pe de o parte la o mărime convenabilă a saltului, iar pe de alta, la sta- bilitatea funcționării motorului pe porțiunea descendentă a curbei cu- plului motor, pentru valorile acestuia cuprinse între cuplul maxim și zero, porțiune caracterizată prin regimul stabil de mers al motorului. în cazul alegerii defectuoase a acestor rezistențe, se poate întîmpla ca salturile să fie mult, prea mari și mai ales ca ele să se situeze în zone corespunzătoare unui regim instabil de funcționare a motorului, în care caz acesta se oprește. în figura 5.46 este arătată variația curentului absorbit dc motor, în cazul cînd pornirea s-a făcut cu un reostat cu trei trepte de rezis- tență. Din figură se vede că dacă motorul ar fi pornit fără nici o rezistență intercalată în circuitul rotoric, el ar fi absorbit la pornire un curent Ic mult mai mare, funcționarea sa făcîndu-se astfel îneît va- riația de curent s-ar fi desfășurat de-a lungul curbei jR₀- Această va- loare a curentului de pornire, ar fi fost apropiată foarte mult de valoarea curentului de pornire a unui motor asincron cu rotorul în: scurtcircuit, pornit prin legarea directă la rețea. Numărul de trepte se alege corespunzător puterii motorului și mă- rimii salturilor de cuplu admisibile din punct de vedere al: acționării. De exemplu, pentru un motor de 4 kW, se recomandă cel puțin trei trepte, în timp ce la un motor de 100 kW sînt necesare șapte trepte. în afara acestor trepte ale rezistenței de pornire, se mai introduc uneori în circuit și niște rezistențe de pregătire a acestor trepte, în perioada anclanșării lor, motorul nu pornește ci pregătește pornirea (se întind curelele, se angrenează pinioanele etc.). Valoarea acestor rezistențe de pregătire, se alege astfel îneît la pornire, să nu se producă un șoc prea puternic, iar curentul inițial de conectare f₀, care este absorbit, să fie mai mic decît (v. fig. 5.46). în figura 5.47 este arătată schema de principiu a unui reostat de pornire cu piloturi, La pornire, cele trei cursoare se găsesc la sfîrșitul rezistențelor, astfel că în fiecare fază rotorică este introdusă întreaga rezistență a fiecărei ramuri a reostatului — în poziția 1. Pe măsură ce turația crește, se mută poziția cursoarelor, rotindu-se maneta reosta- Instalații electrice în clădiri 106 Fig. 5.46. Variația curen- tului unui motor asincron cu rotor bobinat și inele, în cazul pornirii cu ajuto- rul rezistenței în trei trepte : I j— valoarea curentului da scurtcircuitare ; Iₙ — valoarea curentului nominal al mo tom- l2 tui ; IJiₙ cg 1,OS...1,3 ; —- n 1,5...2.3 ; Te - valoarea curentului inițial de conectare. /? ă T Fig. 5.47. Schema de principiu a unui reostat cu ploturi, pen- tru pornirea motoarelor asincrone trifazate eu rotorul bobi- nat și cu inele . Ci — contact de blocaj : c? — contact de semnalizare ; s — bobina întrerupătorului automat 1. instalații electrice interioare de lumină și forța 107 tului în sensul săgeții, astfel că se scot pc rînd anumite porțiuni din rezistențe, pînă ce în final, cursorul a ajuns în poziția 2, cînd din circui- tul fiecărui bobinaj notorie, a fost scoasă întreaga rezistență. Această po- ziție corespunde mersului normal în sarcină al motorului. Contactul de blocaj Ct este închis numai cînd periile cursorului se găsesc la sfîrșitul rezistențelor. El fiind înscriat bobinei B a întrerupă- torului I, nu permite închiderea acestuia, decît atunci cînd contactul c-j este scurtcircuitat. Contactul de semnalizare c? este scurtcircuitat și aprinde o lampă, semnalizînd scoaterea rezistențelor din circuitul rotoric, la sfîrșitul cursei periilor. < fi 8 C 3. Aparate utilizate la pornirea motoarelor asincrone Aparatele utilizate la pornirea motoarelor asincrone sînt : întreru- pătoarele, contactoarele, comutatoarele stea-triunghi, autotransformatoa- rele de pornire, reostatele, rezis- tențele și controlerele. a. întrerupătoarele. Aces- tea se folosesc pentru pornirea directă de la rețea. întreprinde!- rea Elcctroaparataj Bucureștii fabrica întrerupătoare automa- te in aer DITA sau în ulei DITU. Întrerupătorul automat în aer DITA (fig. 5.48) are releele repartizate în trei blocuri dis- tincte pe fiecare fază ; fiecare bloc conține elemente termice și electromagnetice pentru pro- tecție. Releele termice au niște dispozitive compensatoare ter- mice, pentru a reface reglajul țîiaîad seama și de temperatura mediului ambiant. Butoanele de comandă sînt prevăzute, unul pentru închi- derea contactelor principale, altul pentru deschiderea acestora, realizîn- du-se totodată și rearmarea releelor. La întrerupătoarele DITA 60 șl DITA 100, semnalizarea se face cu un indicator optic de poziție. întrerupătoarele automate în ulei DÎTU (fig. 5.49) au montate relee termice, electromagnct de acționare, un contactor pentru închiderea cir- cuitului principal, avînd contactele în ulei. Fig. 5.48. Schema electrică dc principiu a urnii întrerupător Dita : 1 — contacte principale ; 2 — relee electromagne- tice de protecție conțin curenților dc scurtcircuit ; 3 releu de tensiune nulă ; 4 — relee termice ; S — eteciromâgnei de închidere ; s — butoane de comandă ; 7 — contacte auxiliare. Fig. 5,49 Schemele de montaj ale întrerupătorului Ditu : a — comanda întrerupătorului prin manetă; t> — comanda prin, contact ferm, închis-deschis, Cy; c — comanda prin buton dublu de la distanță ; d — comanda cu trei butoane duble, de la distanță, din trei locuri diferite ; - bobina etectromagnetului de acționarea contactului de închidere a circuitului principal : M — maneta aparatului ; C — contactul de închidere a circuitului principal ; R; — relee termice ; Bi, B₂, b₃ — butoni de acționare dubli ; CNI - con- tact normal închis; Cf — contact. 110 Instalații electrice în clădiri Aceste automate pot fi comandate în trei feluri : — prin maneta întrerupătorului; — prin contact ferm, închis-deschis ; — prin buton dublu de comandă la distanță. Acționarea simplă prin pîrghia (maneta) întrerupătorului este ară- tată în figura 5.49, a. Pentru acționarea prin contact ferm, închis-dcschis (fig. 5.49, b), se desface puntea de legătură dintre contactul auxiliar 2 și contactul auxiliar 3. Butonul de comandă sau contactul exterior se leagă cu un conductor la contactul auxiliar 2 și ,cu alt conductor la contactul au- xiliar 3. Acționarea cu contact ferm se face astfel : circuitul de manevră T-CNI —■ Bₘ — 2 — Cj — 3 — S, se închide de la faza T la faza S, o dată cu închiderea contactului ferm. Aceasta determină apariția unui flux magnetic în bobina de anelanșare a con tartorului principal C, care acționează contactorul, închizind circuitul principal (RA, SB, TC) iar motorul legat la bornele A, B, C primește curent dc la rețea și începe să funcționeze. Pentru acționarea prin buton dublu (fig. 5.49, c), de comandă de la distanță, se desfac contactele auxiliare 2 și 3, legătura butonului de comandă făcîndu-se așa cum este arătat pe figură. Circuitul de manevră T—CNI——2—B—3—S se închide o dată cu apăsarea pe butonul I; curentul circulă de la o fază la alta (T-S), determinând fluxul magnetic care anclanșează prin bobina Bₘ contac- torul principal C. Acesta închide circuitul principal, alimentînd astfel motorul electric conectat la bornele A, B, C. La ridicarea degetului de pe butonul normal deschis I, de pornire, circuitul de manevră devine T-CNl-Bₘ -2'CM-l-B-3-S și funcționarea continuă, electromagnetul Bₘ ținînd anclanșat mai departe contactul principal C. Pentru oprire este suficient să se acționeze fie contactul ferm, fie butonul de oprire O, care va întrerupe circuitul de manevră și astfel sc va dezamorsa bobina magnetică Bₘ , lăsind să scape contactorul prin- cipal C, care tras de un resort, deschide circuitul principal, întrerupînd alimentarea motorului recordat în ABC. Același lucru se întîmplă în cazul unui curent mai mare (periculos), cînd circuitul de manevră va fi deschis de contactul normal închis CNl, acționat prin dilatarea releelor termice Rₜ. b. Comutatoare stea-triunghi. în țara noastră se fabrică comutatoare stea-triunghi dc la 25 pînă la 200 A, acestea asigurînd pornirea motoa- relor asincrone în scurtcircuit avînd puteri între 7—-100 kW, la tensiuni de serviciu de 220 V, 380 V, 500 V. Instalații electrice interioare de lumină A forță HI Aceste comutatoare sînt cu acționare manuală sau automată. Cele cu acționare manuală au însemnate distinct pozițiile zero, stea și tri- unghi ale rotorului mobil. în figura 5.50 este arătată schema de principiu a legării unui co- mutator stea-triunghi la bornele unui motor asincron, iar în figura 5.5 Iy detalii de realizarea legăturilor la cutia de borne a motorului. La poziția zero cutia nu primește curent. La poziția stea, realizată. la prima rotire a comutatorului, se alimentează din rețea bornele U,. Fig. 5.51. Detalii principiale de legături, la pornirea în stea-triunghi, realizate prin manevrarea comutatorului ; Fig. 5.50- Schema de principiu a fegărîi unui comutator stea-triunghi la cutia de borne a motorului asincron : 1 — comutator ; 2 — cutia de bocne a mo- torului a — poziție de repaus — zero ; b — poiitfc ste S-pornire, ta prima rotjrn ; c — poziție tri- unghi, ia a doua rotire. V. și W, iar Z, X; y se scurtcircuitează. La a doua rotire, poziția tri- unghi, motorul se alimentează de la rețea astfel : de la X se alimen- tează capetele U și Z, de la S capetele X și V, iar de la T, capetele Y și W. Comutatoarele automate comandate de la distanță pentru pornire în stea-triunghi au o schemă complexă, realizată cu două contactoare tripolare, un contactor bipolar, un releu de temporizare și un releu, intermediar. Protecția se realizează cu relee electromagnetice și termice c. Autotransformatoare dc pornire. Deoarece autotransformatoarele sînt foarte scumpe, utilizarea lor este limitată, recomandîndu-se îndeo- 112 Instalații electrice în clădiri sebi la motoare cu puteri mari — 100 kW — sau în cazuri speciale. La noi în țară sînt utilizate autotransformatoare în V cu bobine numai pe două coloane, folosind ca fluid de răcire uleiul de transformator. Comutarea se efectuează prin manevrarea unor controlere, avînd trei poziții : poziția zero, poziția cu tensiune redusă pentru pornire și po- ziția de funcționare. în țara noastră se fabrică la UMEB autotransformatoare pentru pu- teri de la 40 kW la 100 kW și cu tensiuni de 577 și 1 000 V, iar la Electroputcre-Craiova autotransformatoare pentru puteri de la 100 kW la 1 000 kW, cu tensiuni de 380, 1 000 și 6 000 V. Raportul de transformare este —- la cele fabricate la UMEB — de 0,625 iar la cele fabricate ia Eiectroputere dc 0,64. Toate autotransfor- matoarele fabricate la noi au numai o priză intermediară de tensiune. d. Reostate. Acestea sînt alcătuite din rezistență, organul de comu- tare a treptelor, cutia de borne și carcasa de protecție. Reostațele pot fi răcite cu aer sau cu ulei. ; Rcostatele pot fi monofazate sau trifazate, după cum sînt împărțite rezistențele. Elementele de rezistențe sînt fabricate, din fontă turnată, din tablă, din benzi sau sîrmă. In țara noastră se fabrică două tipuri de reostate de pornire : pentru motoare asincrone cu inele — RC 3 — fabricate de Electromotor-Timi- șoara și seria RAi fabricată de UMEB. Reostatclc RC 3 sînt în ulei, scurtcircuitarea treptelor fiind asime- trică. Aceste reostate au in total 12 trepte de rezistență,, dintre care trei de pregătire și nouă de pornire. Scurtcircuitarea se realizează cu un controler tambur, cu degete de contact. Acționarea reostatelor din seria RAi se face prin manevrarea unui volan din material izolant. e. Rezistențe, Rezistențele utilizate la pornirea motoarelor asincrone sînt fie rezistențe statoricc, pentru motoare cu rotorul în scurtcircuit, fie rezistențe rotorice pentru motoarele cu inele colectoare. Rezistența este alcătuită dintr-una sau mai multe trepte de rezistență și o riglctă cu borne și legături la trepte. Totul este închis într-o ■carcasă de protecție. Cele mai multe rezistențe folosesc ca mediu de răcire aerul. Cea mai importantă serie de rezistențe de pornire și reglare a mo- toarelor asincrone întîlnită în țară este seria ZR. destinată în special motoarelor dc macara tip M-j și M3, echipament fabricat de UMEB. Acestea au elementele de rezistență din fontă, întîlnindu-se mai ales, montajul cu trei baterii suprapuse sau cu elementele dispuse în spirală, pe laturile unei prisme sau al unui exagon. f. Controlere. Aceste aparate servesc la închiderea și descinderea unor circuite, numindu-se „controlere de comandă”. Se întîlnesc două tipuri Instalații electrice interioare de lumină și forță 113 principale : controlere pilot pentru circuite secundare și controlere pentru circuite principale. Din punct de vedere constructiv se disting controlere cu tambur și degete de contact și controlere cu came. Controlerele cu tambur au contacte mobile dispuse pe un tambur fie izolant, fie din fontă, iar contactele fixe sînt niște degete de contact. La rotirea tamburului, periile alunecă pe sectoarele de contact ale tam- burului, închizând sau deschizînd un circuit. La noi se fabrică la UMEB controlere cu tambur de tipurile : CC 401, CC 403, CC 405, CC 427. In afara sistemelor de pornire a motoarelor electrice, arătate în acest capitol, mai sînt utilizate și aite metode cum sînt : pornirea cu ajutorul rezistențelor termovariabile în circuitul rotorului, pornirea cu rezistențe termovariabile statorice și pornirea cu demarcare centrifugale. M. TABLOURI DE DISTRIBUȚIE 1. Generalități In instalațiile electrice de lumină și forță există întotdeauna cel puțin un tablou electric de distribuție. Cu cît instalația este mai complexă, cu atît numărul tablourilor elec- trice de distribuție este mai mare, ele fiind mai complicate și de impor- tanță diferită. In general rolul în instalație, al unui tablou de distribuție, este de a concentra pe el, aparate de protecție, de măsură și control, de ma- nevră a circuitelor de automatizare, semnalizare etc. Unele din aceste dispozitive și aparate pot lipsi, după caz, echipa- mentele tablourilor fiind foarte diferite și corespunzătoare rolului aces- tora în instalație. Pentru a reține mai ușor elementele caracteristice ale tablourilor de distribuție, este necesar a face o clasificare, avînd la bază criterii specifice grupurilor de tablouri. Cele mai importante dintre criteriile pe baza cărora se poate alcătui o clasificare sînt : rolul tabloului în instalația electrică, materialul din care este confecționat, felul protecției — împotriva eventualelor lovituri mecanice, a prafului, a umezelii, a agenților corosivi, a exploziei — după felul instalației etc. După rolul pe care-1 ocupă într-o instalație electrică, tablourile de distribuție se pot împărți în ; — tablouri generale, care primesc energie electrică de la rețeaua publică sau sursa proprie de energic și care distribuie la rînduj. lor energia electrică, tablourilor principale sau secundare ; S — C. 521 114 Instalații electrice in clădiri — tablouri principale sau intermediare, care primesc energia dc la tablourile electrice generale și o distribuie mai departe către tablouri secundare; — tablouri secundare care primesc energia fie de la tablouri prin- cipale, fie de la tablouri generale și o furnizează direct receptoarelor. Tablourile generale se găsesc de obicei în încăperi speciale înglobate în clădirile sociale, civile sau de fabricație, sau pot fi așezate în însăși clădirea postului de transformare. Tablourile principale și cele secundare se amplasează însă în secțiile de producție, în apartamente etc., în centrele de greutate ale consu- mului de energie. După materialul din oare sînt confecționate, tablourile de distribuție se pot împărți în : — tablouri pe plăci de marmură ; — tablouri metalice, din tablă de oțel; — tablouri confecționate din alte materiale izolante cum sînt : tex- tolitul și pertinaxul. După modul de execuție sc disting trei feluri de tablouri și anume : deschise, neprotejate ; închise, protejate în cutii, dulapuri sau nișe, capsulate. După felul instalației, tablourile ntai pot fi : de lumină, de forță, de automatizări, pentru iluminat de siguranță și pentru iluminat dc evacuare. Tabloul electric de distribuție este un clement foarte important, dc construcția, echipamentul și amplasarea sa, depinzînd în cea mai mare măsură, exploatarea sigură, comodă și economică a întregii instalații. Alegerea celor mai potrivite aparataje și dispozitive ce urmează a se monta pe tablou, asigură continuitatea alimentării, rapiditatea depistării și înlăturării defecțiunilor. 2. Tablouri deschise, neprotejate a. Tablouri dc marmură. Aceste tablouri se pot amplasa numai in încăperi fără praf, uscate, fără umiditate, fără pericol de incendiu sau explozie, în încăperi unde au acces numai persoanele însărcinate cu supravegherea instalațiilor electrice. Această categorie de tablouri se execută în cele mai multe cazuri pe plăci de marmură cu grosime de 20—40 mm, avînd dimensiunile fixate prin STAS 2380-55. Marmura utilizată pentru tablouri electrice trebuie să fie cît mai omogenă și fără vine metalice, deoarece acestea conferă plăcii o conduc- tivitate sporită și mărește pierderile de energie, pericolul de acciden.- instalații electrice interioare de lumină și forță 11J Care. Marmura are una din fețe lustruită, cealaltă trebuind a fi vopsită în alb sau cenușiu cu vopsea în ulei, protectoare împotriva umidității ; aceasta Ia rîndul ei mărește și ea conductivitatea, marmura fiind o rocă naturală calcaroasă, cu un anumit grad de porozitate și de higro- scopicitate. Mărimea tabloului se determină ținîndu-se seama de dispozitivele și aparatajele ce urmează a fi montate pe placa de marmură, cu spațiile corespunzătoare între ele. Pc fața lustruită a plăcii de marmură care constituie fața tabloului, se montează siguranțele. întrerupătoarele, etichetele indicatoare și bor- nele dc racordare și control. Aceste borne, de același tip constructiv, au însă două utilizări : — borne pentru racordări la coloanele de alimentare a tablourilor,, numite de „intrare" ; — borne pentru circuite caro pleacă de la tablou, „de ieșire" sau „plecări"'. Bornele dc intrare sînt așezate la partea inferioară a tabloului, iar cele pentru circuitele de plecare la partea superioară a tabloului. Pe partea din față a tablourilor, capetele filetate ale bornelor, sînt pro- tejate cu capace filetate din ebonită. Atît la bornele de intrare cit și la cele de ieșire borna conductorului dc nul se va afla așezată întotdeauna la stingă bornelor de fază. Pentru legăturile din spate ale tablourilor, intre bornele de intrare, respectiv de ieșire, și bolțurile soclurilor siguranțelor, se folosesc con- ductoare de cupru dc tip AF 500, cu secțiuni de la 2,5 mm.² în sus. Tablourile pe placă de marmură se fixează dc perete sau în nișe și sînt protejate cu cutii sau rame de lemn, care împiedică accesul la legături a persoanelor ncspecialiste. La prinderea pe zid a acestor tablouri se folosesc bolțuri cu cap- nichelat, cu piulițe, contra piulițe și șaibe. Poziția de montaj a tablouluL este verticală, menținută la o anumită distanță de fața zidului, prin intermediul hoiturilor de fixare. Această distanță esm necesară efectuării controalelor și demontării ulterioare, in caz de nevoie, a tablourilor. Tablourile de marmură utilizate în apartamentele locuințelor sînt tipizate. în figurile 5.52, 5.53, 5.51 sînt arătate tablouri cu placă de marmură, cu unul, două și patru circuite monofazate. Tablourile au montate pe față, sub siguranțe, etichete indicatoare,, pe care se înscrie numărul circuitului protejat de siguranța respectivă, astfel incit acesta să poată fi ușor identificat. Pentru fixare la borne, conductoarele cu secțiuni mai mici de- 10 mm², se introduc în găurile din spate ale bornelor de racordare, strîngîndU'-se apoi cu șuruburile speciale ale bornelor. Conductoarele cu secțiuni mai mari de 10 mm? se fixează la borne, prin intermediul papucilor din cupru sau aluminiu, lipiți pe conductoare. 116 Instalata electrice în clădiri Mg, 5.52. Tablou de distribuție pe placă de marmură avmd un circuit monofazat de 25 A. Fig. 5 53. Tablou de distribuție pe placă de marmură avînd două circuite monofazate de 25 A. Instalații electrice interioare de lumină și for^ă 117 La executarea legăturilor pentru tablouri mv conductoarelor pot depăși 10 mm² se pot folosi si c{emmarⁱ Uⁿde sec^ⁱuⁿⁱle b. Tablouri pe plăci izolante. Tot în caterm^T > , . neprotejate intră și tablourile pe plăci izolant? a ₜ a ?-Uⁿl°r deschⁱse’ ¹ p avi izoiante. dₑ textolit sau pertinax. Fig. 5-54. Tablou ce distribuție pe placă de marmură avind patru circuite monofazate de 25 A. cu grosime de minimum 6 mm sau din materiale plastice, nehigros- copice, rezistente la solicitări termice și mecanice, precum și la acțiunea arcului electric. c. Tablourile pe stelaje sau panouri metalice, deschise sau cu acces prin spate, se utilizează în instalații industriale, pentru distribuții cu tensiuni pînă la 500 V și intensități pînă la 1 500 A. Aceste tablouri se confecționează din oțel profilat, din care se alcă- tuiește un schelet de rezistență, îmbrăcat apoi pe una sau două fețe — frontală și laterală — cu tablă de oțel. Scheletul se poate confecționa și din profile de tablă ambutisată. în figura 5.55 este arătat un tablou cu mai multe panouri metalice. Lățimea și adîncimea unui panou fabricat 11.13 * variază, puțind fi de : 600, 700. 800 sau 900 mm, după felul aparatajului ce urmează a fi montat pe acest tablou. înălțimea panourilor metalice, variază între 2 000 și 2 250 mm. în interiorul panourilor, siguranțele și întrerupătoarele, ca și cele- lalte aparataje, se montează fie pe plăci de marmură, pertinax sau *) întreprinderea de instalații București 118 instalații electrice fn- clădiri b'ig. 5.55. Tablou de distribuție din trei panouri, deschis, cu acces prin spate produs de IIB textolit, fie pe banda de oțel lat, de 20—30 rom, cu grosimea de 2—3 mm, prinzîndu-se de acestea, după caz, prin șuruburi mecanice sau hoiturile proprii ale aparatelor. Legăturile între aparate se execută cu conductoare de tipul CYY sau AYY de cupru sau aluminiu (învelite în mania do PCV) prinse în pa- chete, urmărind trasee orizontale și verticale, pentru a satisface și principii de estetică industriala. Conductoarele merg la cleme de șir, unde sînt însemnate circuitele, în vederea racordului tabloului la instalația în care se montează. Aceste panouri se așază cu partea din spate la o distanță de 1 m de perete și au accesul în spate protejat, prin uși din tablă sau cu rame din oțel comier, cu plasă de sîrmă (fig. 5.56). La partea superioară a panourilor metalice, se montează pe izolatoare speciale, sistemul de bare, de la care se execută coborîrile către între- rupătoarele generale, cu ajutorul unor conductoare izolate de tipul AF 500. Tablourile au panouri diferite, numărul lor fiind după caz, mai mare sau mai mic. Pot exista panouri de sosire echipate cu întrerupă- Instalații electrice interioare de lumină și forță 115 toare generale Dita. panouri cu siguranțe și întrerupătoare pentru ple- cările de la tablou etc. Aceste tablouri trebuie protejate contra prafului, umezelii etc. și ca atare se amplasează în încăperi uscate, fără praf, pericol de incendiu Tig. 5.56. Amplasarea unui tablou din panouri metalice într-o încăpere spe- cială : 1 — panouri metalice ; 2 — ușă din plasă de sîrniâ pentru acces în spatele tabloului ; J — întrerupătorul general Dita eu maneta de manevră pe fața tabloului ; 4 — maneta de acționare a întrerupătorului generai ; 5 — siguranțe ; G — benzi de oțel lat 20—30 mm gros 3 mm, pe care se prind aparatajele ; 7 — aparate de măsură si ■control (ampernietre, voltmetre) ; 3 — covor dm cauciuc. -sau de explozie. Tablouri de acest tip sînt folosite în instalații mari, constituind tablourile generale sau principale ale acestor instalații. în fața și în spatele acestor tablouri se aștern covoare de cauciuc, dielectrice, care să asigure izolarea față de pămînt a personalului ope- rator, în timpul manevrelor. 3, Tablouri închise, protejate Dulapuri închise. Aceste tablouri se confecționează sub formă de dulapuri închise, din tablă de oțel dc 2—3 mm sudată. Gradul lor de protecție, conform STAS 5025-62 este IP 22 sau IP 33. Elementele componente ale acestor tablouri sînt protejate contra pă- trunderii corpurilor cu dimensiuni mai mari de 12,5 mm, respectiv 2,5 mm, contra loviturilor mecanice și a pătrunderii picăturilor de apă. Confecționate sub formă de dulapuri metalice și panouri închise, ele pot fi folosite în instalații de lumină, forță, automatizări, putînd. fi amplasate în încăperi dc protecție, hale de montaj, hale industriale etc. întreprinderea de instalații electrice București produce asemenea ta- blouri în două variante : tablouri sertarobloc (fig. 5.57) și standardbloc (fig. 5.58). Tablouri protejate cu mască. Acest gen de tablouri au o mască de protecție metalică putînd fi însă și din material plastic termorezistent. Ele sînt folosite la instalațiile electrice din apartamente tip Instalații electrice in clădiri Din această categoric fac parte tablourile de tip C2 (fig. 0.59) tip 2C (fig. 5.60) și tip 3C (fig. 5.61). Tabloul de tip C2 are pe el două circuite monofazice de 25 A. Tabloul tip 2C — cu două circuite monofazice — mai are prevăzut pe el un contor electric, o dulie pentru un loc de lampă, un trans- formator de sonerie și un buzzer. r'jg. 5.57. Tablou de distribuție tip sertarobloc (produs IIB). Tabloul tip 3C are trei circuite monofazice, un contor electric cu capac de bachelită. un transformator de sonerie, un buzzer și o dulie pentru un loc de lampă. Aceste tablouri tip se montează în vestibulele apartamentelor din blocurile de locuințe, servind totodată (ultimele două tipuri) la ilumi- narea vestibulului. Ele se folosesc numai în încăperi uscate. Schema lor electrică este arătată în figurile respective. Instalatii electrice interioare ele lumină și forță 121: Fig. 5,59. Tablou protejat cu mască de tip C2: Circuitul Z Fig. 5.60. Tablou de distribuție protejat tip 2C. Fig. 5.61. Tablou de distribuție protejat tip 3C. •Instalatii electrice interioare de lumină yî forța 133 -4. Tablouri capsulate Tablourile capsulate se confecționează sub formă de cutii etanșe din tablă de oțel de 2—3 mm grosime, sudată, sau din fontă sau alu- miniu turnat. în aceste cutii se montează toate clementele caracteristice ale tablourilor : bare dc distribuție, siguranțe de tip LFI sau cu miner, întrerupătoare pachet sau cu pîrghie etc., care în acest fel sînt ferite de praf, umezeală, lovituri mecanice. Gradul de protecție al acestor tablouri poate fi IP54, IP55, IP56, IP65, IP66, IP67. în mod curent se folosesc două tipuri de tablouri capsulate și anume : tablouri tip Electroaparataj și tablouri tip IAEC, după fabrica furni- zoare. Tablourile capsulate tip Electroaparataj se fabrică în două variante, prima variantă pentru aparate pînă la 200 A, cea de a doua, pînă la 630 A. Cutiile se asamblează între ele prin șuruburi mecanice, intercalîn- du-se garnituri de etanșare din cauciuc, ansamblul montîndu-se pe un schelet metalic din oțel profilat. Se produc următoarele tipuri de cutii : cutii de bare, cutii de sigu- ranțe sau întrerupătoare, cutii intermediare pentru legături în spate și capete terminale (fig. 5.62...5.65). Tablourile din cutii capsulate tip IAEC. întreprinderea IAEC con- fecționează din tablă de oțel groasă de 2 mm, cutii interschimbabile ■cu una, doua sau trei ieșiri. In figura 5.66 este arătată o asemenea -cutie. 324 Instalații electrice în clădiri: Ca și cele produse de Electroaparataj, cutiile de tipul IAEC se asam- blează între ele, ctanșîndu-se cu garnituri dc cauciuc, realizînd gradul de protecție prevăzut (I.P. 56). La acest tip, barele de cupru sau aluminiu se montează în cutii C₄S₃^. Fig. 5.63. Cutie de siguranțe sau întrerupătoare tip- Electroaparataj. Capetele terminale pentru distribuții capsulate produse de IAEC sînt realizate în variantele arătate în figura 5.67. Tablourile capsulate pot cuprinde toate felurile de cutii arătate mai sus, dar în unele tablouri pot lipsi unele din tipurile arătate. Așa de exemplu, pentru curenții pînă la 200 A pot lipsi cutiile de bare, legă- turile făcîndu-se cu conductoare izolate. în locuri umede sau cu acizi, izolarea capetelor de cabluri pînă la 1 kV, la intrarea în tablouri, se poate face cu cutii de fontă sau tablă cilindrice, dc interior, tip ICI (STAS 1572-62). întreprinderea IAEC confecționează și cutii terminale cu una, două, sau trei ieșiri ca în figura 5.67, pentru unul, două sau trei cabluri. Cutiile care constituie tabloul capsulat de distribuție se montează astfel incit latura de jos a tabloului să fie la înălțimea minimă de 0,70 m de Ia pardoseală, cota maximă a părții celei mai de sus a ta- bloului putînd fi 2,20 m de la pardoseală. Tabloul va fi astfel asamblat incit să sc înscrie între aceste două cote, pentru a se asigura o exploa- tare comodă. în figura 5.68 este arătat un ansamblu de cutii capsulate alcătuind, un tablou capsulat, iar schema sa de legătură este arătată în figura 5.69» instalații electrice interioare de lumină. și forță 125 126 Instalații electrice in clădiri Fig. 5-GG. Cutie interschimba- bilă pentru tablouri capsulate tip 1AEC. a I’ig, 5.68. Tablou capsulat. Fig. 5.69. Schema de legături a unui tablou capsulat. instalații electrice interioare de lumină și forță 127 5. Aparatajul tablourilor Pe tablourile electrice se montează mai multe feluri de aparate. Astfel, la tablourile deschise sînt utilizate siguranțe de tip LS — cu legături în spate — în timp ce .pe panourile din tablă se montează siguranțe de tipul LF — cu legături în față. Cînd aceste panouri au în ele tablouri cu plăci de marmură, se utilizează siguranțe LS. Siguranțele LF se fixează pe benzile de oțel ale tablourilor, cu șu- ruburi mecanice, legăturile electrice fiind protejate prin capace de' porțelan. La tablourile capsulate, sc utilizează siguranțe de tip LFi, fixîndu-se pe bare metalice. Legăturile lor electrice se fac pc aceeași parte pe care se montează și soclul. Pentru tablouri generale și circuite mai încărcate se utilizează sigu- ranțe cu miner de 0,5 kV și 350 A sau mai mari. Pe tablourile deschise, se montează întrerupătoare cu pîrghie și în- trerupătoare pachet, bipolare sau tripolare. La tablourile închise și capsulate se pot monta întrerupătoare și comutatoare pachet. Acestea se pot fixa pe partea din spate a panoului frontal sau a capacului cutiei capsulate, manevrarea făcîndu-se din afară. Capitolul 6 EXECUȚIA, EXPLOATAREA ȘI ÎNTREȚINEREA INSTALAȚIILOR ELECTRICE A. ORGANIZAREA LOCULUI RE MUNCĂ Conducătorul locului de muncă primind ordinul de începerea lucrării, trebuie să facă mai intîi un studiu al documentației de execuție, eon- iruntînd planurile ce prevăd instalațiile de executat, cu situația con- strucției în care urmează a se realiza instalația electrică. Această confruntare se face de-a lungul traseelor instalației, la po- zițiile în care urmează a se monta aparatele și agregatele electrice etc. împreună cu șeful de echipă, se analizează situația utilajelor care urmează a fi racordate la rețeaua electrică, pentru a se vedea dacă soluția de racordare a fost bine aleasă, dacă poziția de montaj corespunde normelor în vigoare ș.a. Maistrul executant, care trebuie să fie în același timp și cel care a depus dosarul preliminar, va studia observațiile făcute de întreprin- derea furnizoare de energie, soluțiile propuse pentru racord, distanțele la punctele în care urmează a se racorda pentru a primi energie și condițiile existente în aceste puncte. în urma acestei analize, va întocmi împreună cu șeful de lucrare, planul de desfășurare a procesului tehnologic al lucrării precizînd în amănunt ordinea în care aceste lucrări urmează a sc executa și con- dițiile ce se cer îndeplinite în timpul desfășurării procesului de montaj. în vederea asigurării condițiilor optime de desfășurare a lucrărilor, cunoscînd procesul tehnologic al acestora, conducătorul tehnic al lucrării va întocmi un plan de aprovizionare pe etape caracteristice, avînd grijă să stabilească în mod judicios cantitățile de materiale, sortimentele com- plete și termenele în care trebuie să sosească. Odată stabilită desfășurarea procesului tehnologic, în conformitate cu termenele de predare aflate în contractele semnate de întreprinderea de execuție și de beneficiar, conducătorul tehnic al lucrării va proceda la stabilirea formațiilor de lucru, căulînd a respecta cît mai bine, echi- librul între categoriile lucrărilor ce urmează a fi executate și catego- riile de încadrare a membrilor formațiilor de lucru. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 129 Analizînd metodele de execuție care trebuie aplicate, va trage con- cluzii importante asupra utilajelor, făcînd un plan de desfășurare a ac- tivității legate de aceste utilaje. Așa de exemplu dacă trebuie montat un cablu îngropat și este necesar a se executa săpătură cu ajutorul unei mașini de tăiat șanțuri, se va socoti cantitatea de pămînt și cu- noscînd productivitatea utilajului, se va stabili numărul de ore-utilaj necesar. în acest fel va putea planifica sosirea pe șantier a utilajului și numărul de ore de activitate. Cunoscînduyse situația din teren, se va putea solicita la vreme uti- lajele de mică mecanizare necesare, ca dc altfel și celelalte scule și dis- pozitive necesare. Odată stabilită tehnologia de execuție, ordinea operațiilor și forma- țiile dc lucru, maistrul va trece la instructajul de tehnica securității muncii. Se va face mai întîi instructajul general, deobicei la angajarea mun- citorilor, și care cuprinde ansamblul măsurilor dc tehnica securității muncii, la locul de muncă, pentru operațiile specifice măiestriei, ce ur- mează a se executa. Se va întocmi și completa fișa de instructaj, tre- cîndu-se în ea operațiile despre care s-a discutat și articolele prelucrate. După instructajul de tehnica securității muncii, maistrul împreună cu șeful de echipă, va proceda la trasarea instalațiilor conform planu- rilor de execuție și eventualelor obiecții., rezolvate de organele bene- ficiarului și proiectantului. B. OPERAȚII PREGĂTITOARE. EXECUTAREA INSTALAȚIILOR ELECTRICE în această parte a lucrărilor, de-a lungul traseelor circuitelor, trebuie să se treacă după caz, fie la montarea conductoarelor 1NTENC vizibil pe peretele de cărămidă netencuit, fie la executarea șanțurilor necesare montajului îngropat al tuburilor IP, fie la montarea consolelor sau diblurilor, atunci cînd tuburi sau cabluri urmează a fi montate vizibil pe tencuială. Operația de executarea șanțurilor în zidăria de cărămidă se va face pe cît posibil mecanizat, cu o mașină de săpat în zidărie. Șanțurile se execută în rosturile dintre cărămizi pentru a fi mai ușor de executat și a nu risca să se dărîme zidurile. în soluțiile actuale, zidăriile de cărămidă sînt subțiri, și de aceea executarea șanțurilor se face cu multă atenție și cu scule — dălți — bine ascuțite. Trecerile prin ziduri se pot da cu aceeași mașină prevăzută cu echi- pamente potrivite acestui scop. Pentru traseele circuitelor se folosesc zidurile interioare, ferind astfel instalația de eventualele condensări, ce pot avea loc pe zidurile exte- 3 — c. 521 2 3? Instalații electrice în clădiri rioare, in anotimpurile reci. Apa condensată pe tuburile montate în zidăria exterioară, poate duce la scurtcircuite în tuburile sau dozele aflate pe aceste trasee, datorită umezelii și măririi conductivității. Pentru fixarea consolelor pe ziduri sau planșee se poate folosi pistolul de împușcat dibluri. în timpul executării șanțurilor și străpungerilor, tuburile se pregătesc pentru montaj. Ele trebuie îndreptate și curățite la capete, iar pentru îndoirea lor se folosesc clești speciali — pentru tuburile 1P — și prese de îndoit țeavă — pentru tuburile IPE. îndoirea tuburilor din PCV se face la cald. O dată cu montarea tuburilor sub tencuială, se montează și dozele, iar conductoarele se trag pe tuburi după ce instalația este terminată și tencuielile executate și uscate. Introducerea conductoarelor pe tub trebuie să se facă în așa fel ca acestea să poată fi înlocuite in caz de nevoie. Montarea dozelor trebuie făcută la locuri accesibile iar după exe- cutarea legăturilor în doze trebuie montate capacele. Conectarea con- ductoarelor din cupru sc face prin cositorirc iar a celor din aluminiu cu cleme. Tablourile se montează la locurile stabilite prin proiect, fiind închise în cutii sau rame de lemn sau din tablă de oțel, pentru a fi ferite de praf sau loviri. Aparatele de manevră sc montează la locurile stabilite și la înăl- țimile prescrise, după anumite scheme de montaj (fig. 6.1). In același timp cu executarea lucrărilor de instalații electrice se montează și circuitele instalațiilor de curenți slabi, telefoane, sonerii, radioficare, ceasuri electrice etc., însă pe trasee diferite, cu tuburi și doze complet separate. C. ALEGEREA MATERIALULUI ȘI A MODULUI DE LUCRU Conform normativului CSCAS I. 7-68, alegerea materialului sc face ținînd scama de natura încăperii și mediul înconjurător. La încăperile uscate, instalațiile se pot executa aparente cu con- ductoare izolate sau neizolate, cu bare de cupru sau aluminiu montate aparent sau îngropat, cu tuburi de protecție. IP, P, IPE sau țevi pentru instalații de gaz. Conductoarele izolate sînt de tipul F-500 sau AF-500. De asemenea se mai pot executa instalații cu conductoare armate tip FA 1 000. La instalații Îngropate sub tencuială sc folosesc tuburile IP, IPE sau țevi pentru instalații cu conductoare F 500 sau AF 500. îmbinarea și etanșarea tuburilor IPE, cu mufe pentru înșurubare, se face cu cînepă și miniu dc plumb. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 131 Eig 6.1. Scheme de conexiuni folosind întrerupătoare și comutatoare. 139 instalații electrice în clădiri fn încăperi cu umiditate intermitentă sau continuă, instalațiile elec- trice se pot executa aparent, pe izolatoare, cu conductoare neizolate sau cu bare de cupru sau aluminiu. în aceste încăperi instalațiile se mai pot executa și cu tuburi 1PE sau țevi pentru instalații de gaze, cu conductoare F 500 sau AF 500. Etanșarea trebuie realizată cu multă grijă, făcîndu-sc și probe de pre- siune. La instalațiile îngropate sc folosesc după caz tuburi IP și 1PE sau țevi pentru instalații de gaze, îmbinate prin filete și etanșate cu cînepă și miniu de plumb, cu conductoare F 500 sau AF 500. De asemenea, instalațiile mai pot fi executate în astfel de încăperi cu cabluri cu izolație de cauciuc, cu cabluri de tipul CP, CPB, ACP, ACPB, ACYY ACYY, CYYB, ACYYB și cabluri cu izolația de hîrtie, de tipul CHP și CHPB fără stratul de iută. La acest fel de încăperi apa- ratele și corpurile dc iluminat sînt de tipul impermeabil. în încăperile în care se degajă vapori corosivi, instalațiile electrice se execută la fel ca în încăperile cu umiditate continuă, cu deosebirea că barele și conductoarele montate pe izolatoare trebuie protejate cu vopsea antiacidă. Tuburile 1PE și țevile de gaz sînt și ele vopsite cu vopsea antiacidă, iar cablurile sub plumb sînt de tipul CPI, CPBI, ACPI, cu înveliș de protecție contra mediului acid. Tablourile electrice, aparatele de manevră ș.i motoarele care nu pot fi instalate în afara acestor încăperi, sînt de tipul capsulat iar lămpile, cu aparatură etanșă, sînt protejate prin vopsire cu vopsea antiacidă. în încăperile unde au loc degajări de vapori corosivi, cablurile și tuburile de protecție ale cablurilor se protejează cu vopsea antieorosivă, corpurile de iluminat și aparatele de manevră trebuind să fie de tipul etanș. în încăperile cu praf incendiar motoarele sînt de tipul capsulat ca și în încăperile în care se găsesc lichide inflamabile. în încăperile în care există pericol de incendiu nu se montează aparate de manevră iar dacă sînt absolut necesare se montează de tipul capsulat. în încăperile cu pericol de explozie, trebuie luate măsuri speciale în ce privește exploatarea instalațiilor, personalul operator trebuind să cunoască caracteristicile instalațiilor și instrucțiunile de folosire, care trebuie aplicate întocmai. Aceste instrucțiuni pot diferi în funcție de gradul de periculozitate al unității respective D. CRITERII DE AMPLASARE ȘI MONTARE A APARATAJULUl Aparatele de manevră ca : întrerupătoare, comutatoare sau prize se pot monta aparent sau îngropat. Pe un perete din material combustibil se așază sub aparat o placă de azbest, pentru ca să nu existe pericolul de incendiu. Sc recomandă ca montarea acestor aparate să se facă la înălțimea de 1,50 m de la pardoseala finită. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 133 în camerele de locuit, prizele se recomandă să se monteze la 0,40 m de la pardoseală iar în bucătării și pentru frigidere electrice la 1,20 m. în școli, grădinile și în camere unde pot avea acces copiii aparatele se montează !a înălțimi dc 1,50 — 1,80 m de la pardoseală. Corpurile de iluminat se montează la plafon fixate în console sau suspendate pe cîrlige, iar cele montate pe perete se fixează în dibluri cu șuruburi pentru lemn. în încăperile umede diblurile sau consolele se fixează cu ciment. Motoarele electrice sc montează pe fundații de belon, pe postamente metalice sau pe console fixate în perete. Aparatele pentru comanda motoarelor se put monta pe un schelet metalic, amplasat lingăi utilaj sau chiar pe corpul acestuia, lutndu-se toate măsurile de protecție mecanică. Fundațiile și postamentele depășesc ru 10—25 cm fiecare latură a suprafeței ocupate de plăcile sau glisicrclu dc fixare a mașinilor și sînt. ridicate dc la pardoseală cu 40—60 cm. împotriva zgomotelor și a vibrațiilor însoțite de zgomote se prevede un strat de plută de 5—6 cm în fundație (fig. 6.2). Motoarele electrice care sînt cuplate prin curele se fixează pc glisiere iar Îs motoarele care sirii cuplate direct trebuie să se asigure coaxia- litatea cu utilajele respective. Tablourile de distribuție pe plăci de marmură sau cele de tipul „Elec- troaparataj“ folosite la construcții civile, se montează la înălțimea de Fig. 6.2- Motor electric montat pe iundație : I — s.rat. de plută. 1,80. ..2 m. La construcțiile industriale tablourile se fixează cu partea de sus pînă la înălțimea de 2,20 m de la pardoseală. Părțile metalice ale instalațiilor tablourilor, se leagă ia conductorul sau la bara dc protecție. Toate părțile metalice se vopsesc cu vopsea rezistentă. Tablourile capsulate se fixează pe pereți sau pe pardoseală, în spa- tele lor lăsîndu-sc spațiul necesar trecerii tuburilor sau cablurilor ce se leagă la tablou. 134 Instalatii electrice în clădiri E. EXECUTAREA INSTALAȚIILOR ELECTRICE Coloanele de alimentare ale tablourilor și cele de distribuție se exe- cută din cabluri sau conductoare trase în tuburi de protecție sau țevi din oțel, montate. în canale lăsate în pardoseală, acoperite cu tablă .striată. Traseele circuitelor vertical. se execută în linie dreaptă, numai orizontal sau Montarea tuburilor se face la 30...40 cm de la plafon iar întreru- pătoarele și comutatoarele la 15...20 cm față de tocul ușii. Este interzisă montarea unui aparat de manevră ; întrerupător, comutator etc., în apropierea unei chiuvete sau radiator dc încălzire, astfel îneît să poată fi atinse deodată de aceeași persoană, Dozele de legătură sc montează după trei roiuri și o lungime dc tub de fi m, la conductoare din cupru iar la conductoare din aluminiu după două coturi și 6 m de tub. Instalațiile electrice se execută în interiorul clădirilor, evitîndu-se folosirea podurilor caselor pentru trecerea circuitelor de la o doză la alta. Golurile în diafragme sau planșee de beton sînt de obicei lăsate din turnare. Dacă ele au fost omise se vor realiza de către electricieni. Acest lucru trebuie făcut cu multă atenție utilizîndu-se scule potrivite pentru a nu se slăbi structura de rezistență a construcției. a. Montarea tuburilor IP- Tuburile IP se montează aparent sau în- gropat. La montarea aparentă a tuburilor se folosesc pentru fixare scoabe, Fig. 6.3. Clește de îndoit tub IP. Tuburile montate pe ciment. Pentru montarea care sc pun la distanțe de 70...80 cm. La curbe scoabele se montează la 10...15 cm. Fixa- rea scoabelor se face cu șuruburi pentru lemn iar di bl urile din lemn sînt îngropate în zid și fixate cu ipsos sau cu mortar de ciment, după natura încăperii și gradul de umiditate al aces- teia. înnădirea tuburilor IP se poate face cu manșoane (mufe) executate din învelișul me- talic desfăcut de pe tub. Pentru îndoirea tuburilor IP se folosește un clește special, (fig. 6.3), care prin apăsare face cute pe tub. Mărimea curbei este in funcție de numărul de cute. Este bine ca raza de curbură să fie cît mai mare, pentru a se trage conductoarele mai ușor. planșee de beton se protejează cu mortar dc mai multor tuburi în același șanț, acesta se exe- cută pe zidărie, pe o lățime corespunzătoare numărului de tuburi și diametrului acestora. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 135 cu cuie sau ov Fig. 6.4 Tuburi IPE montate pe console De pe capetele tuburilor care intră în dozele de derivație sau de aparat se îndepărtează mantaua metalică protectoare, iar la tablouri și la locurile de lampă, pentru protejarea conductoarelor, se montează tile sau pipe din PCV sau din porțelan. După montarea tuburilor și a doze- lor, acestea se astupă cu hîrtie, pentru a se proteja împotriva pătrun- derii înăuntru a mortarului utilizat la executarea lucrărilor de tencuieli. b. Montarea tuburilor din PCV. Tuburile din mase plastice PCV se folosesc ca înlocuitori de tub IP. Aceste tuburi se fabrică cu diame- trele : 16/14 ; 18/16, 25/21,8 ; 32';28,4 ; 39/35,4 ; 50/43 mm. îmbinările lor sc fac cu ajutorul mufelor iar la schimbările de di- recție se folosesc curbe executate de fabrică și livrate la diametrele tuburilor. Pentru legături se folosesc aceleași doze ca la tuburile IP, sau doze din PCV. în rest, tehnologia de montaj este asemănătoare cu cea a tuburilor IP. Aceste tuburi pot fi folosite atît la instalațiile îngropate cît și la cele aparente. în cazul în care mufele și curbele lipsesc, acestea pot fi executate pe șantier. In acest scop se poate folosi lampa de benzină sau butelia de aragaz, însă trebuie luate măsuri ca tuburile cu diametre mari să fie mai întîi umplute cu nisip fin și după aceea curbate, altfel curbele se execută grije ca flacăra să fie ținută mai departe de țeava, pentru ca mate- rialul să nu fie ars. c. Montarea tuburilor P (tuburi protectoare). Se montează numai aparent; tehnologia se aseamă- nă cu aceea de la montarea tu- burilor IP, cu deosebirea că mu- fele, curbele, coturile și dozele, sînt aprovizionate pe șantiere gata confecționate. Capetele tuburilor tăiate cu fe- răstrăul de țeava, se curăță de ba- vuri cu pila înainte de a fi intro- duse în doze, mufe, curbe etc. Cele rămase libere trebuie prevăzute la ieșire cu tile, pentru a nu tăia izo- lația conductoarelor atunci cînd a cestea sînt introduse pe tuburi, d. Montarea tuburilor IPE. Tuburile IPE izolante, de protecție, etanșe se montează aparent și unde este nevoie se pot monta și îngropat. Montajul se execută în generai pe console fixate pe pereți, la dis- tanță de 3...5 cm de la perete. Prinderea de consolă se face cu scoabe și șuruburi cu piuliță (fig, 6.4). 136 Instalații electrice în clădiri înainte de începerea montajului tuburile sînt tăiate la dimensiunea necesară și apoi filetate la capote, cu clupe de filetat (fig. 6.5). Etan- Fîg 6.5. Clupă dc filetat tuburi IPE. Fig- 6-6 Dispozitiv de îndoit. ‘ tuburi IPE. șarea îmbinărilor se realizează cu cînepă și miniu de plumb. Ca accesorii de montaj se folosesc mufe, coturi și doze IPE, corespunzătoare diame- trelor tuburilor. în timpul montajului este bine să se folosească și curbe executate pe șantier la rece. Acestea se execută cu un dispozitiv de îndoit țeava (fig. 6.6), care permite executarea curbelor cu raza de curbură necesară montajului. La instalațiile executate cu tuburi P și IPE în afară de fitinguri, mufe, coturi, teuri etc., racordarea utilajelor se mai poate face și cu tub flexibil, care poate fi modelat după dorință. Ca înlocuitor al tuburilor IPE se poate folosi țeava neagră de gaze, care se prelucrează și se montează ca și tubul IPE și tub PCV-IPE cu .diametrele: 16/14; 20/16,8; 25/21,8; 32. 28,8 ; 40/36,4; 50^16 mm. e. Montarea conductoarelor- La instalațiile îngropate, introducerea Conductoarelor în tuburi se începe numai după uscarea tencuielilor și pregătirea dozelor, care trebuie curățite dc hîrtie și scoase la nivelul tencuielii, dacă este cazul. Tragerea conductoarelor se face în caz de nevoie cu ajutorul unei sîrme dc oțel gaivanizat de L.,1,5 mm. Nu este permisă înnădirea conductoarelor pe tuburi. Conductoarele de cupru se înnădesc în doze. După ce se degrescază și sc decapează bine, se răsucesc împreună cu cleștele șl se cositoresc, pentru a se asigura un contact cit mai bun, după care se izolează cu bandă izolatoare. La legarea conductoarelor de aluminiu se folosesc cleme speciale, caro le asigură un contact bun, după care se izolează cu bandă izolatoare. Conductoarele de cupru mai mari de 10 mm² se înnădesc prin lipire în manșoane din bronz, cositorite în prealabil, după care se izolează. Conductoarele de aluminiu se introduc pe tub prin împingere și nu prin tragere?, deoarece aluminiul fiind ductil, prin tragere, acestea se pot subția. îndoirile repetate ale conductoarelor de aluminiu pot duce la ruperea lor. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 137' îmbinarea unui conductor dc cupru cu unul de aluminiu se face cu cleme speciale „CUPAL“ deoarece contactul direct intre aluminiu și cupru poate duce, prin trecerea curentului, la formarea unei pile elec- trolitice, în instalațiile electrice, domeniul de folosire al conduci oarelor de alu- miniu este oarecum limitat, acestea fiind interzise la instalații electrice în : cinematografe, unele încăperi din spitale, teatre, iluminat de si- guranță, magazine mari, instalații de semnalizare etc., și pretutindeni unde este necesară o siguranță sporită în exploatare. f. Montarea conductoarelor INTENC. Conductoarele INTENC sînt fo- losite pe scară largă la lucrările de locuințe. Fixarea lor se face cu aju- torul legăturilor de sîrmă prinse în cuie sau cu copci de ipsos, aplicate- de-a lungul conductorului din loc în Ioc. Curbele acestui gen de con- ductor se fac prin despărțirea conductoarelor pe o lungime de 10—20- cm, făcută cu grijă pentru a nu înlătura și izolația de pe conductor (fig. 6.7). Regulile de alegerea traseelor, amplasarea aparatelor (întrerupător, priză, comutator) sînt aceleași ca și la instalațiile executate cu tuburi iP. Executarea instalațiilor electrice cu conductori INTENC prezintă avan- tajul că acestea se pot executa intr-un timp scurt, evitîndu-se spargerea zidurilor, operațiile de montaj fiind mai simple. g. Instalațiile electrice pe role se execută în locurile cu umiditate excesivă. Tehnologia de montaj a acestui sistem de instalație cere din partea lucrătorului, o mai mare atenție în ceea ce privește montarea ro- lelor, fixarea conductoarelor pe role, montarea aparatelor si lămpilor (fig. 6.8). h. Montarea corpurilor de iluminat. Corpurile de iluminat se pot monta la plafon, pe pereți, pe stîlpi, grinzi etc. Fixarea lor se face fie cu șuruburi în dibluri de lemn, fie suspendate de plafon cu cîrlige. Ale- gerea tipului de corp de iluminat este în funcție de natura încăperii. La montare, conductorul de nul trebuie să fie legat de filetul duliei. i. Instalații electrice executate la construcții prefabricate din panouri mari. Panou.file mari se realizează prin turnare în poziție verticală. In vederea executării instalațiilor electrice în aceste panouri, se prevăd dm turnare canale drepte, prin mijlocul panoului. în locul pentru montarea dozelor dc aparat, se prevăd găuri tron- conice străpunse ; aparatul se montează într-o parte sau alta a golului, după cum panoul este montat ,,dreapta“ sau ,,stînga“. Dozele de deri- vație se montează la marginea superioară a panourilor ; pentru ele se lasă în panouri adinei turi, care permit introducerea mîinii pentru racor- darea tuburilor la doză. Atît dozele de derivație cît și dozele pentru prize sînt plasate pe cît posibil Ia mijlocul panourilor. De asemenea la turnare, se lasă în planșee canale pentru circuitele electrice din pardoseală sau sînt montate în masa betonului tuburi din 138 Instalații electrice in clădiri PCV, prin care se introduce sîrmă din fier galvanizată, cu ajutorul că- reia se vor putea trage ulterior conductoarele, după asamblarea panou- rilor pe șantier. Coloanele electrice, care alimentează tablourile, se montează pe șan- tier intr-un canal lăsat din turnare la un panou de pe casa scării. După Fig. 6.7. Cot de conductor 1NTENC : •1 — manta de cauciuc ; 2 — conductoare în policlorură de vinii. Fig. 6.8 Instalație executată pe role. montare, canalul se acoperă cu o mască prefabricată, prevăzută la fie- care nivel cu un capac de vizitare de dimensiuni corespunzătoare, care acoperă o doză. Doza este împărțită, avind intr-o parte circuitele de telefon iar în cealaltă parte circuitele de lumină și prize. în rest tehnologia de mon- tare este asemănătoare cu a instalațiilor în tub IP sau INTENC. j. Instalații electrice la construcții spațiale. La acest sistem instalația ■electrică se execută în două faze. Odată cu așezarea oțelului beton pe cofraj se montează de către echipele de electricieni tuburile din PCV, cu dozele de aparat și dozele de derivații din PCV. Pe tuburi se intro- duce sîrmă de oțel galvanizată necesară, tragerii ulterioare a conductoa- relor iar în doze se pune un dop de hîrtie pentru a împiedica pătrun- derea și întărirea betonului sau a mortarului în doză. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 139 După decofrare se scoate bîrtia din doze și se încearcă sîrmelc de oțel cu ajutorul cărora se trag conductoarele. Diblurile pentru aplice, tablouri, cîrlige dc plafon ctc. se așază în cofraj înainte de turnare. Dozele de derivații sînt montate la plafonul încăperilor, unde nu de- ranjează din punct de vedere estetic. Ele sînt prevăzute cu capace care după montare trebuie să fie la nivelul plafonului. Pentru fixarea dozelor de aparat, cofrajele sint prevăzute cu găuri iar doza se fixează cu sîrmă, care se rupe singură la decofrare. De ase- menea pe cofraj sînt prevăzute piese speciale, care la decofrare lasă un 4 FiR 6.9. Piesă pentru golul necesar continuării circuitelor pe peretele despărțitor. gol în panou, în care urmează a sc face racordarea instalației la tabloul electric, la corpurile de iluminat și la instalația executată în pereții des- părțitori. Tuburile sc fixează în dozele de ramificații și în piese speciale, cum sînt : piesa conică pentru circuitul lustrelor ; piesă pentru golul necesar continuării circuitelor pe peretele despărțitor etc. (fig, 6.9). F, VERIFICAREA ȘI RECEPȚIONA REA INSTALAȚIILOR ELECTRICE Verificarea instalațiilor. După depunerea dosarului preliminar de că- tre instalatorul autorizat la întreprinderea dc distribuție a energiei elec- trice, instalația poate fi începută. In timpul executării delegații între- prinderii furnizoare de energie verifică felul în care se execută lucrările 140 Instalații electrice în clădiri de instalații și anume dacă acestea sînt in conformitate cu aprobările date pe dosarul preliminar și cu normativele în vigoare. O a doua verificare se face după ce s-a depus de către instalatorul autorizat, dosarul definitiv. La această verificare se controlează rezis- tența izolației față de pămint și a conductoarelor între ele. Rezistența se măsoară cu ajutorul inductorului ; instalatorul trebuie să prezinte la verificare schemele instalației. După efectuarea tuturor verificărilor și dacă instalația corespunde proiectului, normativelor în vigoare și dosarului definitiv, lucrarea se declară recepționată, drept pentru care se întocmește un proccs-verbal pentru punerea în funcțiune. Exploatarea instalațiilor electrice sc face de către instalatori califi- cati conduși de un maistru tehnician sau inginer, în funcție dc comple- xitatea instalațiilor. în întreprinderile unde se lucrează în trei schimburi trebuie ca și echipele de întreținere să fie organizate în acest fel. întreprinderile consumatoare de energie electrică răspund de buna funcționare a instalațiilor și de folosirea rațională a energiei electrice, trebuind să respecte regimul de consum. Conducerile întreprinderilor sînt obligate să ia toate măsurile pentru ca reparațiile la instalații să se facă la vreme și în bune condiții. îmbunătățirea factorului de putere sc poate obține mai întîi prin, măsuri tehnico-organizatorice, prin automatizări în exploatare etc. și apoi prin montarea unei instalații de condensatoare sau compensatoare sincrone, acestea din urmă justificate numai la puteri foarte mari și pentru îndeplinirea simultană și a altor sarcini cum sînt : reglarea ten- siunii, stabilitatea funcționării etc. Reviziile periodice, norme de întreținere și personalul de exploatare. Instalațiile de lumină și forță care funcționează permanent au nevoie să fie întreținute. Reparațiile trebuie făcute la timp, defecțiunile nu tre- buie lăsate să se agraveze deoarece pot duce la pagube însemnate și la accidente. Electricianul care face întreținerea, are obligația să asigure în per- manență o bună funcționare a instalației. Pentru aceasta este necesar' să se facă zilnic un control și o curățire a instalațiilor și mașinilor, să se facă revizii periodice mașinilor, în pauzele tehnologice ale procesului de producție. în aceste condiții durata de funcționare a unei instalații este- cu mult prelungită. De asemenea, trebuie înlocuite becurile arse, iar contactele la aparate trebuie controlaie pentru a se menține în stare dc funcționare. Același lucru în ce privește iluminatul de siguranță și instalația de avertizare a incendiilor, care funcționează cu tensiuni re- duse. Nu trebuie făcute niciodată improvizații, care pot provoca deran- jamente în instalație. O atenție deosebită trebuie acordată verificării motoarelor electrice, care au nevoie de un control zilnic in ceea ce privește : lagărele, colec- toarele, reglajul fin al aparaturii de protecție, completarea uleiului la .Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice 141 -aparate și la lagăre, dacă nivelul este scăzut. Dacă uleiul în aparat este murdar trebuie să fie înlocuit iar legăturile de punere la pămînt a in- .stalațiilor și motoarelor trebuie verificate periodic, iar valoarea rezis- tenței prizei de pămînt trebuie măsurată cel puțin de doua ori pe an, în anotimpurile secetoase și în cele umede. G. MASURI DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII In timpul executării lucrărilor de instalații electrice de montare a tuburilor sau conductoarelor INTENC într-o construcție, muncitorii care fac lucrările dc spargere a zidurilor sau a planșeelor trebuie să poarte ■ochelari de protecție. Dacă se lucrează în încăperi lipsite dc lumină, trebuie să se asigure din timp iluminatul electric, printr-o instalație provizorie racordată la o tensiune de 12-24 V. Muncitorii care execută lucrări de sudură electrică sau autogenă, trebuie să aibă asupra lor, echipamentul de protecție. La instalațiile de forță în funcțiune, trebuie să existe atît în fața ta- bloului cît și în spatele lui o platformă de lemn sau covoare de cauciuc, pentru protecția împotriva electrocutării. în spatele tabloului se intră numai după ce instalația a fost deco- nectată și s-a afișat o placardă la sursă, avertizîndu-se astfel că se lu- crează, pentru ca să nu se conecteze. Verificarea defecțiunii se va face numai cu aparate sau cu lampă de probă. Nu se admite în nici un caz executarea lucrărilor de reparații și montaj la motoarele electrice, la aparatele automate și la restul instala- ției de forță, cu instalația aflată sub tensiune. Lucrările la o înălțime mai mare de 2,50 m de la pardoseală, se exe- cută numai pe schele sau platforme mobile, prevăzute cu balustrade re- zistente, înalte de 1 m, iar cele sub 2,50 m se execută numai de pe scări -duble. Sculele cu care se lucrează (ciocane, dălți, șpiț, clești, șurubelnițe «tc.) trebuie să fie in stare bună și să nu prezinte pericol de accidentare -a muncitorilor. Capitolul 7 INSTALAȚII DE CURENȚI SLABI A. GENERALITĂȚI în tehnica modernă sînt folosiți curenți sub 1 A într-o varietate de instalații de semnalizare, comandă la distanță etc., numite instalații de curenți slabi. Aceste instalații sînt folosite pentru semnalizare optică sau acustică, semnalizare și comandă de la distanță, avertizare și pază, măsurare și control, telefoane, radio ficare, televiziune etc. Instalațiile de semnalizare optică sau acustică sînt foarte mult folo- site în întreprinderi, în scopul urmăririi desfășurării procesului tehnolo- gic, pentru semnalarea unei avarii etc. De asemenea aceste instalații sînt din ce în ce mai mult folosite pe arterele principale de circulație ru- tieră, feroviară și portuară, servind la reglementarea circulației. în na- vigație. sînt folosite pentru transmiterea de mesaje, iar în exploatările miniere sînt folosite la orientarea diferitelor activități, ce au loc în ga- lerii și puțuri. în construcții civile aceste instalații servesc pentru che- mări și căutări de persoane, folosind în acest scop anumite indicative și apeluri, iar⁻ în exterior servesc la reclame luminoase. Instalațiile de semnalizare și de comandă la distanță sînt folosite la automatizarea proceselor de producție, la comanda aparatelor de pro- tecție a utilajelor, la aprinderea și stingerea iluminatului public de pe străzi și din parcuri, la prevenirea deranjamentelor, a accidentelor ctc. Instalațiile de măsurat și control sînt folosite în industrie pentru mă- surarea diferiților parametri, pentru controlul serviciilor de pază, nu- măratul obiectelor, măsurarea timpului etc. Instalațiile de avertizare și pază sînt folosite cu scopul de a se da alarma în momentul apariției unui incendiu etc. Instalațiile de telefoane, radioficarc și televiziune sînt folosite cu scopul de a se transmite la distanță o convorbire, un comunicat, muzică și imagini. Aceste instalații pol. funcționa atît cu curent continuu cît și cu curent alternativ. Sursa de alimentare a instalațiilor de curenți slabi poate fi : bateriile de acumulatoare sau redresoare, elemente galvanice și în cazul curen- tului alternativ, transformatoare reductoare de tensiune. Instalații de cur ei iți slabi 143: Tensiunile folosite sînt de 6—12 V pentru distanțe scurte și 24, 36, 42 sau 60 V pentru distanțe lungi. Instalațiile de semnalizare acustică cuprind instalațiile de sonerie și instalațiile dc alarmă, care în momen- tul intrării în funcție produc un sunet, ca clement de semnalizare la distanță. B. INSTALAȚIA DE SONERIE Instalația de sonerie servește la efectuarea unor apeluri sonore. Ape- lul sonor durează numai atîta timp cît se apasă pe butonul de comandă,. timp in care curentul circulă prin instalație. Soneria sau vibratorul produce un sunet datorită unui dispozitiv care este alcătuit dintr-un mic clectromagnet și o armătură în formă de lamă, care acționează asupra unui clopot sau a unui vibrator. Figura 7.1 reprezintă clopotul de sonerie. în momentul apăsării pe buton, cir- cuitul se închide și funcționează prin atragerea armăturii mobile 5 de către electromagnetul 3, care produce prin lovirea clopotului 1 un sunet. Prin întreruperea curen tului la contactul 6, electromag- nctul sc demagnetizează iar armă- tura restabilește circuitul electric, datorită electricității suportului său. în acest fel se repetă ritmic sunetele. Figura 7.2 reprezintă vibra- torul electric care se mai numește Fig. 7.1. Clopot de sonerie : 1 — ciopot ; a — bobină ; 3 — eleetromag- net ; 4 — ciocănel ; 5 — armătură mobilă ; $ — contact ; 7 - postament ; 3 — suport izolant ; 9 — șurub de reglare ; W — lamă elastică. și buzzer. Acesta înlocuiește clo- potul de sonerie și produce un sunet mai slab, motiv pentru care este folosit în încăperile unde nu trebuie tulburată liniștea. Principiul de funcționare este identic cu cel al clopotului de sonerie, dar în loc de lamă elastică ciocanul are numai o lamă metalică de tom bac, care este atrasă de un mic electromagnet și produce un bîzîlt (un sunet surd). Clopotele de sonerie și buzzerele sînt executate pentru tensiuni de 5, 12 sau 24 V. Cele de 12 V mai au montată o bornă, care le permite să funcționeze și la 8 V. Sursa de alimentare poate fi atît curentul con- tinuu cît și cel alternativ, folosindu-se în acest scop un transformator monofazic pentru sonerie. Pentru producerea unor sunete mai puternice în afara clădirilor, sînt folosite în locul soneriilor claxoane (hupe) sau sirene. Ca să producă un sunet puternic, claxoanele au ca armătură o membrană metalică. 144 Instalații electrice in clădiri bine întinsă care atrasă ritmic de electromagnet produce vibrații ale acrului. Tensiunea la care funcționează claxoanele la curent continuu ■este de 6 pînă la 60 V. Se produc sunete ce corespund unui număr de 600—800 vibrații pc secundă. în curent alternativ cu tensiunea de 110— 220 V, sunetele produse sînt mai surde și corespund unui număr de Fig. 7.2. Vibrator electric (buzzer) - 1 — electromagnet ; 2 — armătură metalică ; 3 — Iarnă de tombac ; 4 — contact . 400—500 vibrații pc secundă. Cînd sunetul trebuie auzit la distanțe mai mari se folosesc sirene în locul claxoanelor ; acestea sînt acționate de motoare electrice. Sunetul este produs de izbiturile dc aer ce sc produc în aparat, prin învîrtirea foarte rapidă a unei tobe, închisă într-o car- casă cilindrică, prevăzută cu o serie de găuri oblice la periferic, prin care aerul trece, fiind împins în exterior sub presiune. Cu cît toba este învîrtită mai repede cu atît sunetul sirenei este mai ascuțit. Transformatoarele de sonerie sînt construite pentru un curent nomi- nal de 1 A astfel incit să se poată asigura două sau trei tensiuni se- cundare. înfășurarea primară este legată permanent la rețeaua electrică cu frecvență de 50 Hz și absoarbe o putere de 0,5 W. Pentru instalațiile cu mai multe clopote dc sonerie, se construiesc transformatoare de puteri mai mari. Transformatoarele de sonerie nu pot fi instalate în încăperi umede, cu pericol dc explozie sau cu praf. La instalațiile din locuințe, panoul de sonerie se montează în vestibul, lingă tabloul electric sau în tabloul electric tip electroaparataj (bloc electric). Cu ajutorul butoanelor de sonerie plasate în punctele necesare, instalația poate fi pusă în funcție. La hoteluri, sanatorii, instituții cu mai multe etaje se folosesc tablo- uri de sonerie prevăzute cu clapete numerotate care indică locul un ne s-a făcut apelul. Tablourile de sonerie se construiesc cu cinci numere, în carcasă metalică, numărul de clapete trebuind să fie egal cu col al bu- •toanelor. Fiecare clapetă este acționată de un declanșator electromagnetic, care este comandat de butonul de apel respi-ctiv. Ridicarea numerelor se face manual cu ajutorul unei tije. Tablourile de sonerie sînt fabricate pen- dru o tensiune de 6 V și un curent de 0,3 A. Instalații de curenți slabi 145 Schemele electrice ale instalațiilor de sonerie. în. instalațiile de so- nerie butoanele de apel sînt legate în serie cu soneria și transformatorul, în figura 7.3 esle reprezentată schema unui tablou de sonerie cu cinci Fig. 7.3. Tablou ele sonerie ; schema de montaj : ti — butoane de apel ; — electroroagnet cu placă căzătoare ; S — sonerie electrică. numere. Fiecare buton B închide, prin apăsare, circuitul unui electro- magnet Eₘ ; acesta eliberează un zăvor, care provoacă căderea unei clapeie numerotate. Pentru a funcționa, o instalație de semnalizare acustică necesită cîte două conductoare pe fiecare circuit, iar aparatele de comandă și recep- ție trebuie legate în derivație, pe diferitele circuite de semnalizare (fig- 7.4). C. INSTALAȚII DE SEMNALIZARE OPTICA în întreprinderi industriale, clădiri social-culturale, institute de pro- iectare etc., unde fie că liniștea nu trebuie tulburată de zgomotul sone- riilor fie că zgomotul produs în procesul de producție face ca soneriile sâ nu fie auzite, sc folosesc semnalizatoare optice. Acestea sînt folosite mai ales în hoteluri, spitale și sanatorii pentru comanda, controlul și supravegherea serviciilor. în schema din figura 7.5 este reprezentată o instalație de semnali- zare optică într-un spital. Schema reprezintă trei camere, din care doua de bolnavi și una de serviciu. în fiecare cameră sînt instalate butoane de apel T (tastere) și cîte un buton AT de anulare a apelului, montate într-o doză comună. Dacă se apasă, de exemplu, pe butonul de apel Ti din camera I, se excită un mic releu electromagnetic de apel R\, care închide două circuite: primul comandă aprinderea unei lămpi de ca- 10 — C. 521 146 Instalații electrice în clădiri Fig. 7.4. Scheme ale instalațiilor de sonerie. Fig. 7.5. Instalația de semnalizare optică pentru două ca- mere dintr-un spital. Instalații ele curenți sîabi 147 meră TLₗₜ instalată lateral sau deasupra camerei ușii, mdicînd locul unde s-a făcut apelul ; al doilea, comandă o a doua lampă, numită de recunoaștere fîLₗₜ instalată pe un tablou de semnalizare în camera III, unde se află de serviciu, sora sau îngrijitoarea salonului respectiv. în camera dc serviciu mai este instalat și un clopot C, cu un releu de semnalizare acustică Rg care sună o dată cu aprinderea lămpilor ; în acest fel apelul va fi recepționat în mod sigur. Releul rămîne excitat datorită zăvorului AL și după ce a încetat apelul produs prin apă- sarea pc butonul 7Ț Releul Rₛ acționează numai atîta timp cit se apasă pe butonul Tₓ, iar cu ajutorul lămpii dc recunoaștere și a lămpii TL^ se găsește locul de unde s-a făcut chemarea. După ce apelul a fost sa- tisfăcut, se apasă pc butonul de anulare AT^ care eliberează zăvorul stingînd lămpile TI^ și RLₜ și readucînd releul R{, în poziția de repaus, pregătit pentru un nou apel. Dacă sora dc serviciu a fost chemată prin apăsarea pe butoanele T₂ sau T',' în camera II și întîrzie mai mult, ea introduce un buzzer de bu- zunar în priza St^, pentru a fi avertizată în cazul unui apel din ca- mera I. Instalarea butoanelor de anulare se face de obicei lingă ușă, pe nop- tiere sau lingă paturile bolnavilor, Mosindu-so butoane tip pară. In clădirile mai importante cu mai multe etaje și culoare lungi, se prevăd lămpi de ghidare denumite lămpi de grupă, care indică direcția de unde s-a făcut apelul ; aceasta peni.ru a veni in ajutorul celor care fac de serviciu (dc gardă). Dacă este nevoie dc chemat persoane cu munci diferite, ca : medic, soră, îngrijitoare sau la hotelurile de lux : camerista, îngrijitoarea, băieșița etc., schema se completează cu lămpi colorate di- ferit, pentru fiecare persoană chemată. Toate aparatele pentru instalații dc acest fel sînt executate din ebo- nită albă. Sursa de curent necesară funcționării instalației este asigurată de o baterie de acumulatoare sau din rețeaua de iluminat, printr-un transformator cu o tensiune secundară de 12 sau 24 V. D. INSTALAȚII PENTRU CĂUTAREA PERSOANELOR în întreprinderile mari, unde procesul tehnologic se desfășoară pe o suprafață mare, se folosesc instalații pentru căutarea persoanelor din conducere, cărora trebuie să li se facă comunicări urgente. în acest scop sînt instalate lămpi colorate de semnalizare in încăperile mai importante, în locul lămpilor se mai pot folosi sonerii cu cordoane și numere indi- cative. După ce persoana a fost găsită, trebuie sa comunice prin telefon la serviciul de căutare, care poate fi centrala telefonică sau secretariatul întreprinderii. Schemele instalațiilor pentru căutarea persoanelor sînt aceleași ca ale instalațiilor de semnalizare optică pentru mai multe persoane. .148 Instalații electrice in clădiri E. INSTALAȚII DE CEASORNICE ELECTRICE Instalațiile de ceasornice acționate electric sînt folosite în orașe, în gări principale, în industrii etc., în scopul de a indica ora exactă atît în interiorul clădirilor, cît și în exterior. în acest scop sînt folosite două sisteme de instalații : — instalații cu ceas principal (ceas mamă), care este o pendulă ce măsoară timpul și îl transmite la distanță unor ceasornice secundare, prin impulsuri electromagnetice, cu ajutorul unor circuite electrice speciale ; — instalații cu ceasornice independente, acționate cu ajutorul unor micromotoare sincrone legate direct la o rețea de curent alternativ de joasă tensiune. Ceasul principal este, prevăzut cu un disc dințat, cu mai multe con- tacte, cu ajutorul cărora el dă impulsuri electrice, electromagneților cea- surilor secundare, indici ud pentru toate aceeași oră care poate fi reglată la secundă sau la minut. Insta- lațiile mijlocii și mari (peste 80 ceasornice) sînt prevăzute cu un ceas principal de rezervă, pentru asigurarea unei funcțio- nări continue în caz de defec- tare. Impulsurile în circuitele de comandă sînt trimise prin intermediul unei centrale de comandă, care cuprinde o serie de mecanisme de contact, dc avertizare a defectelor pe cir- cuitele electrice și de conectare automată a ceasornicului princi- pal prevăzut ca rezervă. Ceasornicele principale sînt prevăzute cu arc sau cu greu- tăți, care le poate acționa în cazul întreruperii alimentării cu energie electrică un timp de 24 orc, asigurîndu-se în acest scop o funcționare continuă. Ceasornicele principale Cᵥ (Eig, 7.6) sînt instalate în încă- peri amenajate în acest scop, numite centrale de clasificare, de unde se comandă mai multe circuite. Pe fiecare circuit pot funcționa pînă la 50 de ceasuri secundare. Alimentarea este asigurată de la o baterie de acumulatoare cu tensiuni dc 12, 24 sau 60 V. Alegerea tensiunii se face Instalații de curenfi slabi 149 in funcție de numărul de ceasornice secundare și de lungimea circuite- lor. Căderea de tensiune admisă este pînă la 20o/₀ din valoarea tensiu- nii normale de funcționare. Ceasornicele secundare absorb un curent de 0,5 A la o tensiune de 12 V. Pot fi folosite și surse de curent alternativ, cu transformatoare coborîtoare de tensiune. Legarea ceasornicelor se face în derivație pe circuitele de comandă, iar rețeaua de distribuție poate fi radială sau ramificată. Conductoarele folosite ia circuitele principale sînt de 2,5 sau 4 mm². La circuitele se- cundare sînt folosite conductoare de 1 sau 1,5 mm², din cupru, tip F 500. Schema cu legăturile electrice ale unei instalații cu două ceasornice principale este reprezentată în figura 7.6. Ceasornicele secundare Cₜ sint de formă rotundă sau pătrată, iar cadranele pot fi opace sau trans- parente, cu fața simplă sau dublă și iluminate pentru a permite citirea orei pe întuneric. Montarea ceasornicelor poate fi făcută pe perete sau în consolă, în așa fel încît să poată fi văzute din mai multe direcții. In întreprinderile mari se folosesc și ceasornice pentru pontajul salariaților, mareînd pe o fișă, ora sosirii și ora plecării. Instalațiile de ceasornice mai pot fi completate, dacă este necesar, cu dispozitive de semnalizare optică și acustică Sₐ (fig. 7.6), pentru a comunica timpul la diferite intervale sau pentru a urmări procesul teh- nologic, semnalizînd începerea sau terminarea unor operații, sau pune- rea în funcțiune a unor mașini, printr-un buton B. Instalațiile care au ceasornice principale necesită o îngrijire specială fiind și mai costisitoare. Mai economice și cu o precizie mai mică sînt ceasornicele sincrone. Acestea însă au o funcționare independentă și marcarea timpului depinde de variațiile frecvenței din rețeaua electrică de alimentare. în tehnica modernă sînt folosite mecanisme de reglare a frecvenței și de corectare a funcționării ceasornicelor sincrone, pentru a indica permanent ora exactă. Aceste mecanisme scumpesc însă instalația. F. INSTALAȚII DE AVERTIZARE A INCENDIILOR In clădirile care prezintă pericol de incendii și în întreprinderile industriale cu suprafețe ce depășesc 25 000 m² este obligatoriu a se prevedea instalații dc avertizarea incendiilor. Normativul de prevenire a incendiilor NPCI 1964 trebuie respectat și aplicat de toți factorii care concură la proiectarea și execuția unei clădiri, în care sînt necesare in- stalații de avertizare a incendiilor. Acest gen de instalații este alcătuit dintr-o centrală de avertizare, o rețea electrică cu unul sau mai multe circuite și aparate de avertizare și alarmă. Instalarea acestor centrale se face într-o cameră specială de paza, a pompierilor din întreprindere, în această cameră se montează un panou de semnalizare, aparate de alarmă, sonerii, claxoane și aparate de măsură și control ale rețelei electrice. 350 Instalații electrice în clădiri Aparatele de avertizare trebuie instalate în încăperile în care este posibilă declanșarea unui incendiu, precum și în locurile unde so poate da alarma în cazul cind apare un incendiu. Legarea avertizoarelor se face în serie, pînă ia 50 avertizoare într-o buclă, centralele puțind avea 5—30 bucle. Alimentarea centralei se realizează printr-o baterie de acu- mulatoare de 24 V, încărcată printr-un redresor. Avertizoarele pot fi comandate manual sau automat. Acționarea avertizoarelor manuale so face prin apăsarea unui buton legat în paralel cu o rezistență electrică. Rețeaua electrică pentru aver- tizoare poate fi executată și în sistemul radiat. Sistemul radial este fo- losit pentru centralele de avertizare cu un număr de 16—100 circuite ; pe fiecare circuit se pot instala maximum trei avertizoare. Sistemul de rețele buclate este folosit la centralele cu 5—30 bucle iar fiecare buclă poate deservi maximum 30 de avertizoare. Schema din figura 7.7 reprezintă o instalație de avertizare a incen- diului cu comandă manuală și cu două aparate dc avertizare. Comanda se poate face de la butoanele T\ și T₂, care sînt instalate în cutii cu geam. Butoanele funcționează prin apăsare, avînd forma unor chei dc contact, care în poziție normala scurtcircuitează rezistențele IA și Rt de cîte 1 000 ohmi. La punerea în funcțiune a instalației (manual) făcută prin spargerea geamului, cînd se apasă pe bulon se întrerupe scurtcircuitarea rezistențe- Fig. 7.7. Schema de principiu a unei instalații de avertizare a incendiului. lor ; în acest fel acestea sînt introduse în circuit făcind ca rezistența to- tală a buclei să crească iar curentul de circulație dintr-o buclă să scadă. Această variație a curentului este semnalată în centrală pe panoul de aver- tizare, cu ajutorul unei lămpi dc semnalizare (nedesenată) și cu ajutorul unei sonerii. Sursa de energie este asigurată de o baterie BL^ de 12 sau 24 V, care poate debita un curent de 40—-50 mA. Pe circuit mai este prevăzut și un ampermetru de control A, care indică valoarea curentului. Instalații de curenți slabi 151 O altă sursă, tot baterie BL₂, alimentează intr-un circuit local un clopot pentru alarmă Cₐ , acționat de releul Rᵤ, și un clopot dc defect Cd> acționat de releu 1 Rd. Cînd unul dintre butoanele Tₓ sau sînt acționate, o dată cu mic- șorarea curentului dc repaus se micșorează și forța de atracție a releu- lui R ₐ , care provoacă căderea armăturii a (extremitatea superioară se deplasează spre dreapta) și închide circuitul secundar care face ca să sune clopotul Cₐ și să aprindă in același timp și lampa de avertizare Lₐ. în cazul în care în instalație apare un defect de izolație, cu o pier- dere mică de curent, care modifică valoarea curentului de repaus, re- ducîndu-i cu puțin valoarea normală, intră în funcțiune releul mai sensibil Rd, care provoacă căderea armăturii b (extremitatea superioară se deplasează spre dreapta) și pune în funcțiune clopotul Ca , care sună și aprinde o altă lampă Ld, semnalîzînd defectul. în orașele mari se pot executa instalații mai complexe, care pot anunța incendiile din diferite cartiere ale orașului, prin aparate de aver- tizare montate în cabine metalice pe străzi, pe pereții imobilelor, pe stîlpi, de unde se poate anunța incendiul. Se fabrică avertizoare auto- mate dc temperatură și avertizoare indicatoare de fum. Avertizorul de temperatură, intrînd în funcțiune in momentul atin- gerii unei temperaturi limită, deschide un contact normal-închis al unui releu termic și introduce pe circuitul dc avertizare o rezistență supli- mentară. în acest fel intensitatea curentului de circulație din banda de avertizare respectivă variază, punînd în funcțiune clopotul de alarmă. Tot în acest scop, se folosesc și avertizoare de temperatură cu acțiunea diferențială, care intră în funcție numai cînd temperatura se schimbă brusc. Acestea însă nu pot acționa la o modificare lentă a temperaturii mediului înconjurător. Reglarea avertizoarelor de temperatură se face pentru a acționa între 40 și 90°C. Montarea avertizoarelor se face în interiorul clădirilor, pe traseul de circulație a aerului cald din încăperi, -cît mai aproape de uși și ferestre, în locurile unde pericolul de incendiu este mai mare. Pentru fiecare 20 m² de suprafață protejată se instalează <îte un avertizor, sau cel puțin cîtc două în fiecare încăpere. Stabilirea locului de unde s-a semnalat incendiul se face cu ajutorul unui dis- pozitiv de ceasornicărie alcătuit dintr-un disc cu crestături și arc, mon- tat alături de releul termic al avertizorului. în momentul acționării re- leului, discul se rotește și produce un anumit număr de impulsuri, care se înregistrează la centrala de avertizare. Fiecare disc este prevăzut cu un alt număr de impulsuri, care precizează locul unde s-a declanșat incendiul. în întreprinderile mai importante centralele de avertizare sînt com- pletate cu aparatură înregistratoare cu bandă de hîrtie rulantă, pe care se imprimă impulsurile si se înregistrează ora la care s-a dat alarma -capă/ — Aru antenă dc radio și televizor normală, priză terminală, manșon din țeava de o- țcl galvanizată de 2" pentru prinderea suportului de antenă, fixat pe console, cu trecere prin învelitoare etc. Fiecare antenă colectivă trebuie să fie legată la priza de pămînt a blocului, în acest scop se poate lega suportul de an- tenă Ia oțelul beton al construcției, care la subsol se leagă la priza de pămînt sau se poate coborî cu conductoare de protec- ție de la antenă, protector parai ulgcr și amplificator, pînă la nișa de protecție, le- gată la pămînt. Grupul de amplificatoare se montează- într-o nișă, amplasată sub placa terasei, care face legătura cu antena prin interme- diul suportului de antenă. Conductoarele de !a apartamentele care sînt la o distanța mai mare față de antenă, sînt protejate în tuburi IPE. montate pe placa terasei (fig. 7.12, a, b). L-?8m Pfl 76 m & ~b7.5m La efemer?tu/ —*- vean -mijloc -copâf drcp/tK -t >—7— -> L> C' Porter A —⁸—l3- B L> C Scârba Fig. 7.11. Schema instalației de I paratrăsnet ; 2 și 3 — antene ; i — tija antenei ; de distribuție ; 1 și â - A' antenă B' Btora Z colectivă : 5 — nișă de amplilțcare ; 6 - cutie prize. Capitolul 8 REȚELE ELECTRICE EXTERIOARE DE JOASĂ TENSIUNE A. GENERALITĂȚI în cadrul sistemului energetic, liniile electrice reprezintă legătura între centralele electrice producătoare de energie electrică și consu- matori. După felul în care aceste linii se instalează pot exista două mari ca- tegorii : linii electrice aeriene si linii electrice subterane în cabluri. Cea mai mare parte a liniilor electrice, fie ele aeriene sau subterane;, se construiesc pentru a fi folosite în curent alternativ trifazat, pentru avantajele pe care le prezintă acest fel dc curent, legate de posibili- tatea sa de transportare și transformare cu pierderi mici. Datorită faptului că în ultimul timp s-au executat mașini și dispo- zitive care fac posibil acest lucru și la curentul continuu, crește intere- sul pentru liniile electrice folosite și la acest tip de curent. După numărul de conductoare, liniile electrice pot fi : cu două con- ductoare, cum sînt cele de curent continuu sau dc curent alternativ monofazat (iluminat sau receptoare de forță), linii cu trei conductoare, ca cele de curent alternativ bifazat, sau cele folosite în rețele de trans- port ori in anumite scheme de distribuție de joasă tensiune și linii cu patru conductoare, folosite în curent alternativ trifazat, pentru rețele de distribuție de joasă tensiune. Acestea din urmă, datorită avantajului de a putea alimenta atît consumatori trifazați, cit și consumatori mono- fazați de lumină și forță, au cea mai largă răspîndire. După configurația rețelelor, liniile electrice sînt de două mari cate- gorii : rețele deschise, ramificate sau radiale și rețele închise sau buclate. Rețelele deschise, radiale sau ramificate, au o largă răspîndire. Sînt folosite la alimentarea consumatorilor mai puțin importanți, a căror con- tinuitate în alimentare nu reprezintă o obligație pentru întreprinderea, furnizoare de energie electrică. Rețele electrice exterioare de joasă tensiune 150' Rețelele închise sau buclate, se folosesc însă, acolo unde este necesar a se asigura o alimentare sigură și continuă a unor consumatori de mare importanță. După criteriile arătate mai înainte, liniile electrice exterioare sînt alcătuite după diferite scheme de bază, care le conferă condițiile de- calitate necesare. în figura 8.1 este arătată o schemă radială a unei rețele exterioare. In această schemă, consumatorii — motoarele electrice M — sînt alimen- tate dintr-un tablou de joasă tensiune, prin linii individuale. Avantajul Fie. tu. radială cu linii separate : M — motor. TS — tablouri secundare ; TG — tablou ge- neral. unei asemenea scheme constă în aceea că la apariția unui defect la unul din motoare, celelalte două vor continua să funcționeze, necondi- ționate de motorul ce s-a defectat. Dezavantajul principal constă în prețul de cost, ceva mai ridicat, datorită cantității mai mari de conductoare, tuburi etc., necesare în ali- mentarea prin linii individuale. în figura 8.2 este arătată o schemă radială cu tablouri de distribuție secundare TS alimentate radial dintr-un tablou general TG. Schema aceasta prezintă avantaje față de prima soluție, costul investiției fiind mai mic, deoarece pe liniile de alimentare ale tablourilor secundare, din care se distribuie curent unui număr oarecare de receptoare, ra- cordate Ia același tablou secundar, se poate lua un coeficient de cerere mai mic, rezultînd o secțiune mai mică de conductor, Această schemă se folosește atunci cînd distribuția receptoarelor este concentrată în jurul unor puncte, centre de greutate de consum. în acest caz se re- comandă a se lega la același tablou secunda’' receptoarele legate într-un același proces tehnologic. In figura 8.3 este arătată o schemă ramificată cu linii principale LP. alimentate dintr-un tablou general TG. în această schemă din liniile principale LP sînt alimentate direct diferitele receptoare, legate în de- JGO instalatii electrice în clădiri rivație. Schema are avantajul că poate crea posibilitatea folosirii unui coeficient de cerere mai redus, cu consecințe imediate asupra prețului de cost. Spre deosebire de schema arătată în figura 8.3, schema din figura 8.4 este prevăzută cu linii principale LP, și alimentare în cascadă a mai multor tablouri T. Această schemă face trecerea de la schema ra- Fig. 8.3.Schemă cu linii principale : TG — tablou general ; Lp — linii principale : M — motor. Fig. 8.4, Schemă cu linii princi- pale LP și alimentare în cascadă : i G — tablou general ; T — tablou. dială la o schemă buclată, închisă, deoarece prin adăugarea unei legă- turi suplimentare între ultimele tablouri, se ajunge la o schemă buclată, cum e cea arătată în figura 8.5. Schema rețelei închise, arătată în figura 8.5, asigură fiecărui tablou T, o alimentare dublă din două direcții. Prin aceasta se realizează con- diții mai sigure pentru funcționarea continuă a consumatorilor racordați la tablourile T. Consumatorii mai importanți, cărora trebuie să li se ofere o ali- mentare sigură și permanentă, folosesc scheme mai complicate, cum este cea arătată în figura 8.6. Această schemă buclată oferă posibilitatea aii- TA !< ( IS ( TD 'LT ! ® @ @ © Fig, 8.6. Schema de ali- mentare de la două surse : Si și Si — surse : TD — tablou de distribuție ; ii și 1₂ — întrerupător de intrare ; CL — cuplă lon- gitudinală. fiețele electrice exterioare de joasă tensiune 161 mentării de la două surse SL și S2 aceste surse puțind fi, două centrale electrice separate, sau doua stații diferite avînd fiecare transformatoare proprii. Schema cuprinde doi fideri de alimentare, care pot asigura fiecare în parte alimentarea tabloului de distribuție TD. Fiecare din acești li- deri este prevăzut cu un întrerupător automat cu relee, cu ajutorul cărora se poate separa fiderul respectiv (n caz de avarie. Fig. 8.7. Schema unei linii principale alimentată pe Ja două capete : SȚ și Si — surse ; CD — cutie de distribuție. Tabloul de distribuție este la rîndul lui prevăzut cu un întrerupător cupla longitudinală CL, care poate separa în două secțiuni sistemul de bare propriu. Avantajele unei asemenea scheme rezultă din posibilitatea asigură- rii unei alimentări continue, și din localizarea și limitarea unei avarii și -a micșorării numărului de consumatori afectați de avarie. Astfel, dacă defectul apare pe ramura A sau B a tabloului, rămîn nealimentați nu- mai consumatorii racordați la ramura avariată, ceilalți puțind funcționa mai departe, protejați prin întrerupătorul cuplă longitudinală, prevăzut cu relee de protecție. Schemele buclate, închise (fig. 8.7), prezintă o siguranță mai mare în funcționare și o sensibilitate mai mică față de mutarea sau schim- barea consumatorilor, în schimb sînt mai puțin clare, defectele ce se ivesc în aceste scheme se depistează mai greu și sînt mai dificil de protejat contra avariilor. B. REȚELE AERIENE DE JOASĂ TENSIUNE 3. Elementele componente ale rețelelor de joasă tensiune Rețelele electrice de lumină și forță au un caracter mixt și sînt exe- cutate cu scopul de a alimenta consumatorii de forță și lumină, cu energia electrică necesară. în general, se execută linii electrice trifazate cu conductor neutru. Rețelele monofazate se folosesc numai pentru iluminatul exterior, pen- tru derivații din liniile principale trifazate și pentru racorduri scurte la consumatori monofazați cu o putere instalată mică. HI - c. 52J 1(52 instalații electrice in clădiri Rețelele de joasă tensiune urmăresc în general traseele căilor de comunicații ; stîlpii se montează de-a lungul străzilor, fiind uneori folo- siți și pentru alte rețele, ca radioficare, telecomunicații etc. Conform normativelor, pc stîlpii cu utilizare comună se pot monta rețele electrice cu o tensiune intre fază și pămînt pînă la 250 V inclu- siv, linii de telecomunicație urbană, linii de alimentare pentru radiofi- care cu tensiuni pînă la 36 V inclusiv și linii de tracțiune electrică, cu tensiunea pînă la 1 000 V. Ordinea de montare a rețelelor electrice pe stîlpii de utilizare co- mună trebuie să țină seama de o exploatare sigură și o intervenție ușoară în caz de nevoie. In acest scop, conductoarele rețelelor de tele- comunicații se montează sub cele ale liniilor de energie electrică, iar liniile de tracțiune electrică (tramvaie sau troleibuze) sub liniile de telecomunicații, pentru a se putea asigura contactul cu dispozitivele de captare ale curentului. în punctele de fixare pe stilpi, distanța între conductoarele liniei de energie electrică și cele ale liniilor de telecomunicații trebuie să fie de cel puțin 1,2 m, iar săgețile conductoarelor, la temperaturi de 15°C fără vînt, nu trebuie să depășească 1 m. Pe stîlpii pe care sînt montate rețelele rurale de înaltă tensiune pînă la 15 kV, se pot monta și rețelele de joasă tensiune, cu condiția ca linia de înaltă tensiune să fie montată deasupra celei de joasă ten- siune iar distanța pe verticală între conductorul inferior al rețelei de înaltă tensiune și conductorul superior al rețelei de joasă tensiune să fie de cel puțin 1,3 m. Pentru securitatea oamenilor și pentru protecția rețelei dc joasă tensiune trebuie luate măsuri speciale de protecție. 2. Alegerea materialelor Conductoarele folosite în rețelele exterioare de joasă tensiune sînt cele din cupru, din aluminiu, funie din oțel, din oțel și aluminiu, din cupru cu izolație din cauciuc sau material plastic, rezistent la intem- perii, din aluminiu cu izolație din cauciuc sau material plastic, rezis- tentă la intemperii. Conductoarele din cupru se utilizează în medii corosive, în cazurile în care stabilitatea cuprului este superioară celor ale aluminiului sau oțelului. Conductele cu izolație rezistentă la intemperii, se utilizează în at- mosferă corosivă sau pe traseele în care, în cazuri excepționale, nu se pot respecta distanțele prescrise pentru conductele neizolate. Rețele electrice exterioare de joasă tensiune 163 Conductoarele din cupru sînt superioare față de conductoarele din aluminiu atît din punct de vedere electric cît și mecanic, însă cuprul fiind un metal deficitar, este în cele mai multe cazuri înlocuit cu alu- miniu. Folosirea conductoarelor din cupru este însă obligatorie în zo- nele supuse emanațiilor acide ale uzinelor chimice și în zone marine. Rezistența la întindere a conductoarelor din aluminiu poate să scadă datorită vibrațiilor ce se produc pe liniile electrice, sub acțiunea vîn- tului. Pentru a se evita ruperea conductoarelor, care se produce de obi- cei la clemele de susținere, este indicat a se folosi cleme speciale și conductoare de aldrey (aliaj de aluminiu cu magneziu, siliciu și fier), care au o rezistență la rupere de două ori mai mare. în locul conductoarelor din cupru sau aluminiu pot fi folosite con- ductoarele din oțel, care au însă o conductivitate de șapte ori mai mică decît a cuprului, ceea ce conduce la utilizarea unor secțiuni mari. Con- ductoarele din oțel trebuie protejate împotriva coroziunii prin zincare la cald. Conductoarele din oțel rezistă foarte bine la variațiile mari de tem- peratură astfel încît chiar la temperatura de +100cC ele își păstrează rezistența mecanică. Stîlpii folosiți la liniile aeriene servesc la susținerea conductoare- lor, și a izolatoarelor montate pe suporți sau pe console Alegerea stil- pilor se face în funcție de importanța liniei electrice, de secțiunea con- ductoarelor, de distanța dintre stîlpi și după locul de plantare. Pentru a mări durata de serviciu a stil pi lor din lemn și pentru a în- cetini procesul lor de putrezire, stîlpii de brad se impregnează. Pentru operația de impregnare se folosesc soluții antiseptice uleioase ; ulei de antracen (carbolineum), ulei de creozot sau un amestec de creozot cu păcură. Se mai folosesc bitum petrolier, săruri chimice, clorură de zinc în amestec cu fluorură de zinc și fenol ctc. Impregnarea se face prin cufundarea stîlpilor în băi umplute cu soluția respectivă, sau sub pre- siune, în vase închise în care s-a făcut mai întîi vid. Stîlpii de brad impregnați cu creozot au o durată de serviciu de circa 30 ani. Stîlpii de stejar se pot folosi și neimpregnați numai arși sau cătră- niți la partea inferioară care se îngroapă în pămînt. Tipurile de stîlpi din lemn sînt stabilite după felul construcției prin STAS 257—57 : — stîlp simplu format dintr-0 singură bucata (simbol SLS, fig. 8.8) ; — stâlpul dublu este format din doi stîlpi simpli legați în lung prin buioane și pene (fig. 8.9) ; — stîlpul cu proptea se formează dintr-un stîlp vertical și unul în- clinat (simbol SLAP) și se confecționează două tipuri : cu proptea la 164 Instalații electrice în clădiri vîrf (simbol SLAPi) și cu propto a fixată sub nivelul izolatoarelor la 20 cm (simbol SLAP2) ; stîlpii cu proptea sînt folosiți ca stîlpi de capăt sau de colț iar pentru a împiedica smulgerea lor din pămînt proptelele sînt îngropate la partea inferioară (fig. 8.10) ; Fig. 8.8. Stîlp simplu de sus- ținere din lemn, tip SLS ; z, = 7...11 m ; a - 1.5...1.7 m ; b = 0,6. .0.7 m. Fig. 8.9 Stîlp dublu, din lemn de râșinoasc : 1/ = 8.. .12 m ; a = 1,3 m. fy S£AP₂. Fig. 8.10. Stîlpi cu proptea pînă la 1 kV, tip SLAP, și SLAP2 L = 8...10 ra ; 1 = 7..9 m ; a = 1,5...1,7 m ; d = 3...8,4 m. — stîlpul cu ancoră este format dintr-un stîlp vertical și o ancoră 'din sîrmă din oțel zincat. întinsă intre partea superioară a stîlpului și o traversă din lemn fixată în pămînt la o adîncime de circa 1,20—1,50 m (fig. 8.11). Acești stîlpi sînt instalați la capete sau la schimbările de direcție ale unei linii, pentru ca aceasta să reziste la diferitele eforturi ale con- ductoarelor. Stîlpul A confecționat din doi stîlpi, legați printr-o traversă, se ■execută în două variante : cu stîlp de întindere, tip SLAI, cu un picior vertical și unul înclinat și ca stîlp de colț sau de capăt, tip SLAC, cu •cele doua picioare sub aceeași înclinare față dc verticală (fig. 8.12). Ambele tipuri sc execută în două variante ; cu chituci îngropați SLAIj și SLAC₍, sau cu traversă îngropată SLAI2 și SLAC₂ (fig. 8.12). în STAS 257—57 sînt stabilite dimensiunile stîlpilor din lemn. înăl- țimea lor variază de la 5 m la 14 m , iar diametrul de vîrf de la 12 cm Rețele electrice exterioare de joasă tensiune 165 la 18 cm. după esență și categorii. Folosirea stîlpilor din lemn este recomandată la rețelele electrice urbane și rurale de joasă tensiune și la liniile de telecomunicații cu deschideri pînă la 60 m. Plantarea stîlpilor în terenuri sănătoase se face prin simplă îngro- pare și baterea pămîntului în jurul său iar în terenurile slabe, ținîn- Fîg. 8.1 J. Stîlp cu ancoră din sîrmâ de oțel zincat; — izolator dc separate ; — întinzătorut ancorei. Fig. 8.12. Stîlp A dc în- tindere tip SLAC : L = 8..12 m ; a = 3.5- ă,5 m ; & = 4.S...6.5 m ; C = 2...2,7 m. Fig. 8.13. Fundație cu clește din beton ar- mat. du-se seama de poziția și destinația stîlpului de pc traseul liniei, acesta se consolidează prin buraje de piatră, adaosuri dc lemn, beton sau me- tal. La plantarea în terenurile moi sau inundabile, consolidarea se face cu picioare de lemn, traverse de oțel sau cu clești din beton armat (fig. 8.13). Stîlpii din beton se fabrică prin turnarea betonului în cofraje spe- ciale, în care a fost introdusă în prealabil armătura din oțel-beton. For- mele sînt așezate pe mese de vibrare sau la un dispozitiv special de centrifugare și sînt vibrați sau centrifugați, obținîndu-se după caz stîlpi vibrați cu secțiuni poligonale, sau stîlpi centrifugați cu secțiune circu- lară (fig. 8.14, fig. 8.15, fig. 8.16, fig. 8.17). Transportul și plantarea stîlpilor din beton trebuie să se facă cu mare atenție, pentru a nu se produce crăpături în beton. După darea în exploatare a liniilor electrice, stîlpii din beton nu necesită nici o în- treținere. 166 instalații electric? în clădiri Stîlpîi metalici folosiți la rețelele electrice sînt executați din profite metalice sau din țeava 'dc diferite diametre. Fixarea lor în pămînt se face în fundații din beton. Protecția contra coroziunii se face prin vop- sirea eu ulei de in și cu mini uni de plumb. Datorită acestor cheltuieli de întreținere precum și a coroziunii stîlpilor la bază -— unde are loc Fig. 8.14. Stîkp de susți- nere din beton vibrat, pentru 1 kV, tip _ 8 ; io, 11 : a = 1,8 m ; b = 6,2...9.2 m ; c = 9,275...0,32 m ; d = 5,5 m Fig. 8.15. Stîlp de susținer-2 din beton cen- trifugat, tio SCS 1001. Fig. 8.16. Stîlp de utilizare comună tip SCH 11. Fig. 8.17. Stîlp din be- ton profilat pentru uti- lizare co- mună contactul cu solul sau cu fundația — folosirea stîlpilor dc metal se face din ce în ce mai puțin, locul lor luîndu-1 stîlpii din beton, care s-au dovedit mai practici. Izolatoare și accesorii. Fixarea conductoarelor pe stîlpi se face prin intermediul izolatoarelor, care au rolul de a izola electric conductoarele față de pămînt. Izolatoarele suportă întreaga sarcină mecanică a liniei datorită acțiunilor conjugate ale greutății conductorului, a acțiunii vân- tului și — în timpul iernii — a greutății chiciurii și a zăpezii. In cazul ruperii unui conductor, izolatoarele preiau întreaga sarcină a liniei pînă în punctul de rupere, preluînd efortul de întindere. izolatoarele sînt de mai multe tipuri iar la alegerea lor trebuie să se țină seama de eforturile de întindere care intervin în execuția și în timpul exploatării liniilor aeriene. La rețelele electrice de joasă tensiune se folosesc izolatoare din porțelan. Rețele electrice exterioare de joasă tensiune 167 Liniile aeriene de joasă tensiune pînă la 1 kV, sînt echipate cu izo- latoare de susținere și de întindere (tracțiune), conform STAS 665—49 (fig. 8—18). Izolatoarele de susținere dc tip N (fig. 8.18, a) sînt folosite pe stîlpi dc susținere, unde preiau numai eforturile date de greutatea proprie a conductorului. Acest tip de izolator se fabrică în trei variante : N60, N85 și N95. Izolatoarele de tracțiune sînt fabricate și ele Ia rîndul lor în două variante ; T pentru tracțiune simplă (fig. 8.18, b), pentru un singur con- ductor și TD pentru tracțiune dublă (fig. 8.18, c), pentru două conduc- toare ; ambele tipuri se folosesc pc stîlpi de întindere, de colț și de capăt ; aceștia preiau eforturi de întindere. Izolatoarele speciale de tip Si (fig. 8.18,d), echipate cu elemente fu zi bile, se folosesc la branșamentele aeriene, cu scopul dc a asigura rețeaua publică, în cazul unui defect la abonat, urmat de scurtcircuit. In acest caz, firul fuzibil al acestui izolator, se topește și abonatul nu mai primește energie decît după înlocuirea Lizibilului topit. Acest fel de izolator, folosit, la branșamente aeriene pentru consu- matori cu tensiuni pînă la 500 V, se fabrică în trei variante și anume : Si 85 ; Si 115 și Si 140, pentru conductoare de branșament avînd o sec- țiune de pînă la 50 mm-. Suporturile pentru izolatoare sînt de diferite forme și tipuri, di- mensiunile lor variind după cum sînt folosiți la susținere sau la în- tindere : — suporturile curbe pentru linii pînă la 1 kV, de tipul Sc, pentru stîlpi din lemn sînt confecționate din oțel rotund. Pentru izolatoarele de tip N se confecționează trei variante de suporturi ; varianta ScN, care se folosește la stîlpii din lemn (fig. 8.19,a) și so fixează prin înșu- rubare, varianta Scz N, care sc folosește pentru fixat în zidărie și va- rianta Scb N, folosită la stîlpii din beton pentru fixat cu piuliță ; Fig. 8.18. Izolatoare de diferite tipuri ce se folosesc la liniile aeriene de joasă tensiune. 168 Instalații electrice în clădiri — suporturile drepte tip Sd N, sînt confecționat? din oțel și se fi- xează pe console (fig. 8.19,b). Ele se fabrică pentru izolatoare de sus- ținere de joasă tensiune, de tipurile N 60, N 85 și N 95 ; Fig. 8.19. Suporturi folosite ia izo- latoare aeriene pînă la 1 kV : o — suport curb cu ghivent pentru lemn, ScAT ; b — suport drept, cilindric, cu piuliță. SdN. — suporturile de întindere (de tracțiune) sînt confecționate pentru izolatoarele T₆₅, Tₛₒ și TDU₅ și se montează pe consolele verticale sau orizontale. Consolele de întindere și de susținere se execută din profile de oțel de tip U, conform STAS 382-49. Traversele cu izolatoare de susținere se montează orizontal fixîndu-se pe stîlpii din lemn, cu bride din plat- bande din oțel, care înconjoară stîlpul, iar pe stîlpii metalici prin sudare sau prin șuruburi mecanice cu piulițe și șaibe. Consolele verticale pentru suporturile de întindere se fixează prin șuruburi cu un diametru de 20 mm, cu piuliță și rondelă. Figura 8.20 reprezintă traversele din oțel profilat UT₆₅, UT₈₅ și UTj|-„ care se folosesc obișnuit pentru liniile trifazate cu patru conductoare, așezate în același plan orizontal. Ancorele folosite la liniile electrice aeriene pentru stîlpii de colț sau de capăt sînt solicitate la eforturi de întindere transmise de conductoare. Pentru preluarea acestor eforturi, ele sînt plasate, de partea reacțiunii, în planul rezultantei eforturilor. Ancorele pentru stîlpii din lemn se execută în mai multe variante, care depind dc natura terenului unde sînt plantați stîlpii. Astfel tipul P se execută pentru terenuri pămîn- toase, tipul S se execută pentru terenuri stîncoase iar tipul Z pentru an- corare de ziduri (fig. 8.21). Ancorele sînt confecționate din sîrmă de oțel Rețele electrice exterioare de joasă tensiune 169' zincat cu diametrul de 3 mm, pentru forțe de întindere de 1—2 tf, iar pentru forțe mai inari se folosesc cabluri din șapte fire din oțel zincat. Izolatoarele la ancore sînt în formă de nucă și se construiesc în trei variante, pentru sarcini de 3, 6 și 9 tf. Fig. 8.21. Ancore folosite la rețelele pentru linii pînă la 1 kV : c — ancoră tip P ; — an* - coră lip S ; c — ancora lip z : 1 — cîviig : 2 — cie* mă de legătură ; 3 — izo- lator ; 4 — întinzător ; 5 — butuc de ancorare. 170 instalații electrice în clădiri Clemele de legătură folosite la rețelele liniilor electrice aeriene ser- vesc pentru realizarea legăturii electrice și mecanice între conductoare. Secțiunea clemelor corespunde secțiunii conductoarelor și trebuie — cinci e cazul — să suporte efortul de întindere transmis de conduc- toare. Clemele de legătură se pot împărți în : cleme de îmbinare, cleme de legare la izolatoare de tracțiune sau cleme universale (fig. 8.22; 8.23 și 8.24). Confecționarea clemelor de legătură (v. fig. 8.22) se face din tuburi ■ovale de cupru, aluminiu sau din oțel zincat. în interiorul acestor cleme se introduc capetele conductoarelor înnădite, iar legătura mecanică se -obține prin strîngerea șuruburilor sau a niturilor din oțel, sau prin presare. Clemele universale (v. fig. 8.23) sînt confecționate din alamă cu șuru- buri de stringerc din oțel; ele sînt folosite la legarea conductoarelor de b Fig. 8.22. Cleme de legătură pentru înnădite : a — clemă cu șuruburi ; & — clemă presată. a cupru cu secțiuni pînă la 95 mm'³, dacă nu sînt supuse la eforturi de întindere. Piesele confecționate clin oțel (șuruburi, șaibe, piulițe) intrînd în alcătuirea clemelor, se protejează împotriva coroziunii, prin zincare la cald. Rețele electrice exterioare de țoasă iwiune 171 La înnădirea conductelor funie, de secțiuni mai mari, se folosesc cleme de legătură plate sau drepte (fig. 8.24,a,b). Realizarea unei derivații de la un conductor la un aparat electric montat în exterior se obține prin montarea unei cleme plate de derivație, cu șuruburi de strângere :(fig. 8.24,c). Fig. 8.24. Cleme plate și drepte pentru legături și derivatii : a — ciemA plată dp legătură : t> — clemă dreaptă de legătură ; c — clemă dreaptă de derivație. .3. Calculul liniilor electrice aeriene de joasă tensiune Dimensionarea rețelelor electrice aeriene se face astfel îneît să se asigure funcționarea lor continua și corespunzătoare în orice condiții at- mosferice, ținîndu-se seama în același timp de o scrie de criterii tehnice și economice. Conductoarele se dimensionează astfel incit să corespundă atît din punct de vedere mecanic, cît și din punct de vedere electric ; rezistența lor mecanică trebuie să fie suficient de mare, pentru a nu se rupe în timpul montajului și al exploatării, sub influența eforturilor de tracțiune ce apar. Stîlpii sînt dimensionați ținîndu-se seama ca din punct de vedere mecanic să preia toate sarcinile statice și dinamice ce pot să apară în 172 fnstaZafii electrice în clădiri timpul exploatării cum sînt cele produse dc acțiunea greutății proprii a liniei, a temperaturii, a vîntului și a chiciurii. în general calculul liniilor electrice aeriene se efectuează pe baza unor norme și prescripții în care se precizează condițiile lor de func- ționare și gradul de siguranță care trebuie asigurat in exploatare (STAS R. 1444-50 ; R. 1953-51 ; R. 1832-50 și 2092-51). ’ a . Calculul mecanic al conductoarelor liniilor aeriene. Sub acțiunea conjugată a greutății proprii a conductoarelor, a chiciurii, a poleiului și a vîntului, în conductoarele liniilor electrice aeriene, aflate în ex- ploatare, pot apărea eforturi care să ducă la ruperea conductoarelor. în timpul montajului, la întinderea conductoarelor, pentru a se realiza O¹ anumită distanță prescrisă între cea mai joasă parte a conductelor și pă~ mint, pot apărea de asemenea eforturi mecanice însemnate. Cu cît conductorul este mai întins, adică solicitat mai puternic, cu atît săgeata — distanța pe verticală de la linia orizontală care unește cele două puncte de susținere a conductorului și tangenta orizontală în punctul său inferior — va fi mai mică. Prin urmarb, între săgeți și efor- turile de întindere, există o legătură biunivocă (unei săgeți îi cores- punde un anumit efort și invers). Aceasta permite reducerea calculului eforturilor din conductoare, la calculul săgeții. Dacă prin proiect se stabilește o săgeată mare, deci conductoare cu eforturi mici, rezultă necesitatea utilizării unor stîlpi înalți, ceea ce¹ poate face ca pe timp de furtună, prin balansare, conductoarele să se atingă dînd naștere la scurtcircuite. O săgeată mică conduce dimpotrivă Ia eforturi mari de întindere în conductoare, astfel îneît la variații de temperatură, în timpul funcționării eforturile unitare ce apar în con- ductoare să depășească rezistența maximă de rupere a acestora. De aceea, prin calcule trebuie să sc determine forța de întindere a conduc- toarelor la montarea liniei, corespunzătoare unei anumite săgeți, astfel îneît la orice variație ulterioară a temperaturii și la orice sarcină ex- terioară, să nu apară în conductoare, un efort care să depășească va- loarea maximă admisibilă (tabela 8.1). Prin STAS 1832-50 teritoriul țării noastre este împărțit în două re- giuni geografice, cu condiții meteorologice asemănătoare : — Regiunea I cuprinde ținuturile aflate la sud și la est de lanțul munților Carpați, adică — Oltenia, Muntenia, Dobrogea și Moldova; — Regiunea a II-a, cuprinde ținuturile aflate Ia vest și la nord de munți, adică Banatul și Transilvania. în regiunea 1 cu condiții meteorologice mai grele, grosimea stratului de chiciură, depus frecvent pe conductoarele liniilor aeriene, se con- sideră : — 2,0 cm pentru linii importante, de categoria 1, alimentând regiuni întinse ale țării; bețele electrice exterioare de joasa tensiune 173 Tabela 8.1 Valorile săgeții la liniile aeriene cu conductoare de cupru și aluminiu Maiwri.jlnl Dese hi- Săgeata, cm la temperaturile: și secți '.îneci Eforîul maxim Jîn cm] înălțimea medie la care se aplică rezultanta forțelor de tracțiune E [în Kgf] și care acționează Fig. 8.27. înco- voierea unui stîlp simplu- asupra unui stîlp cu mai multe conductoare, momentul de încovoiere va avea valoarea ; = Fhₘ [kgf/cm]. în figura 8.27. în care este arătată distribuția momen- telor de încovoiere de-a lungul părții îngropate a stil- pului, se observă că momentul este maxim în secțiunea dc încastrare, la nivelul solului. Acest moment deter- mină secțiunea stîlpului Sₛ în acest loc. Efortul unitar efectiv de tracțiune nu trebuie să depășească rezisten- ța admisibilă la tracțiune a materialului. în această secțiune. fn cazul liniilor electrice cu denivelări, calculul stîl- pilor metalici sau de beton se efectuează pe baza meto- delor generale de calcul a construcțiilor metalice sau din beton armat. în tabela 8.3 sînt indicate numărul și secțiunea con- ductoarelor, care se pot monta pe stîlpii de lemn de susținere. Tabela 8.3 Conductoarele care pot fi montate pe stîlpi de lemn de susținere Numărul si secțiunea Efortul maxim Distanța lutrc Lungimea Grosimea A-dincsfnea de maximă îji turuluchwe conductoare sLjipului la vîrf îngropare $ conduciwefor kgt/mm2 rt i m m cm m mm5 Conductoare de cupeu 4X50 8 600 9 15-17 1,6 4X50 + 2X16 8 600 9 15-17 1.8 Conductoare de aluminiu 4X50 5,5 600 9 15-17 1.6 4X40 + 2X25 5,5 600 10 15---17 1,8 4X70 4,5 600 9 16-18 1,6 4X70 4,5 600 10 16---18 1,8 4X05 3,8 600 9 17---19 1,6 4X95 + 2X25 3.8 600 10 17---19 1,8 ^A'Executarea liniilor electrice aeriene de joasă tensiune Executarea unei linii electrice aeriene se face după un proiect de execuție, îii care sînt arătate : traseul liniei, cotele terenului și locul de amplasare a fiecărui stîlp în lungul traseului. Profilul longitudinal al li- niei se reprezintă pe o planșă, la scara 1 ; 500 sau 1 :100. Rețele electrice exterioare de joasă tensiune 181 în orașe, traseele linii]or electrice aeriene pot intersecta linii ae- riene de altă natură, ca de exemplu linii de telefonie, radioficarc sau linii electrice cu tensiuni diferite. Pentru a elimina posibilitățile de accidentare ce se pot ivi la rupe- rea unora dintre aceste linii, prin proiect trebuie date, cu avizul între- prinderilor care exploatează aceste linii, soluțiile și detaliile de intersecție. înainte de începerea lucrărilor, se face mai întîi o recunoaștere a traseului, după care sc execută pichetarea, prin baterea unor țăruși în locurile unde vor fi plantați stîlpii pentru rețea. Urmează apoi săparea gropilor, plantarea stîlpilor și legarea conductoarelor pe izolatoare. Operația de săpare a gropilor se poate face mecanic, cu mașini spe- ciale prevăzute cu burghie cilindrice de diferite diametre, sau manual cu lopeți și cazmale. Dacă lucrările de săpare se execută manual, este bine ca gropile să fie săpate în două sau trei trepte, acest lucru ajutînd Ia plantarea stîlpilor și la baterea pămîntului de umplutură. Gropile pentru stîlpii de tip A sau dubli trebuie executate cu o lățime dc 0,8—1 m. Adîncimea de îngropare a stîlpilor este de 1/5-—1/6 din lungimea lor, .și se determină eu ajutorul formulei : A - 1.50 + [m], 10 J în care L reprezintă lungimea stîlpului, în metri. Pentru montaj, stîlpii simpli de susținere și de întindere se aduc pe teren gata echipați. Stîlpii combinați se transportă parțial sau total demontați. La ridicarea stîlpilor simpli se folosesc furci de lemn iar pentru a aluneca mai ușor în groapă, pe peretele vertical al acesteia se așază o seîndură unsă cu păcură, pe care alunecă în groapă baza stîlpului. în timpul plantării stîlpilor, se mai folosesc și capre mobile, care îm- piedică căderea stîlpului. Aceste capre sînt alcătuite din două bile din lemn rotund, Legate la virfuri cu șuruburi. De vîrful caprei se leagă cu un cablu capătul de sus al stîlpului care se ridică. Pentru ridicarea stîlpilor de tip A sau combinați, se folosesc vinciuri sau scripeți, mon- tați pe o capră mobilă. Stîlpii din beton, a căror ridicare e mai dificilă datorită greutății și fragilității lor, se vor ridica cu ajutorul automaca- ralelor speciale, sau al macaralelor montate pe tractoare. După introducerea în gropi a stîlpilor, aceștia se rotesc pentru a fi orientați în poziția normală în aliniament, wrificmdu-se prin vizare cu firul de plumb, poziția lor în lungul rețelei și verticalitatea. Dacă sînt stîlpi care prezintă curburi, aceștia trebuie montați cu curbura în lungul liniei electrice. Gropile trebuie astupate imediat după verificarea plantării. în acest scop se folosește pămîntul rezultat de la săparea gropilor. Acesta se 182 Instalații electrice în clădiri Kg. 8.28. Seripe te pentru întinderea conductoarelor : a — seri pete de susținere ; b — palan* bate în straturi de 10-15 cm, cu un mai din oțel sau din lemn. Conso- lidarea stîlpilor este obligatorie în terenurile slabe, aceasta realizîndu-se prin așezarea de pietriș în jurul slîlpului, la fiecare 1/3 din adîncimea de îngropare, în două straturi de 30—40 cm grosime, sau prin adaosuri din lemn, legate de stîlp cu bandaje din sîrmă galvanizată. La stîlpii din beton armat, plantați în terenuri normale, se folosesc fundații burate cu pietriș și nisip iar în terenuri slabe se folosesc fundații din beton sau plăci prefabricate din beton, fixate de stîipi cu buioane din oțel. Pentru întinderea conductorului pe stîipi, acesta se desfășoară de pe tambur. în timpul desfășurării trebuie să se evite orice frecare a con- ductorului cu pereții tamburului sau cu solul. De asemenea desfășurarea se va face cu grijă evitîndu-so formarea de noduri șau ochiuri, în spe- cial la conductoarele de aluminiu care fiind ductil trebuie ferit dc zgîrieturi, loviri, îndoiri etc. Ridicarea conductoarelor pe stîipi se face cu ajutorul unor scripeți dc întin- dere, cu role {fig. 8.28), care se agață de suporturile izolatoarelor. Rolele se ung cu vaselină specială neutră pe supra- fața de contact a acestora cu conduc- toarele. Operația de ridicare a conductoare- lor la izolatoare se face în același timp, pentru toate fazele. în acest scop, se aduc tamburii cu conductoarele necesare tuturor faze- lor și conductorului de nul și so des- fășoară de-a lungul traseului, așczîn- du-se în paralel toate conductoarele liniei. După aceasta, se ridică pe rînd la fiecare stîlp toate conductoarele ce ur mează a fi montate la acesta. După desfășurarea conductoarelor. înaintea ridicării, se va fixa la stîl- pul de capăt, prin legătură cu ochi și clemă, toate conductoarele. După fixare, conductoarele ridicate la izolatoare și așezate pe rolele scripeților, se prind pe rînd cu o clemă broască specială folosită la în- tinderea conductoarelor. întinderea conductoarelor se face, respectîndu-se tabela de montaj, pînă ce se obține săgeata corespunzătoare sau efortul prescris în con- ductoare. Acest efort se măsoară cu ajutorul unui dinamometru fixat la conductoare la capătul de care se întinde. Valoarea săgeții realizate sc verifică prin vizare între doi stîipi alăturați. Dacă pe aceiași stîlp se găsesc conductoare cu secțiuni diferite, la întinderea lor se alege săgeata conductorului cu cea mai marc secțiune. Rtuele electrice exterioare de joasa tensiune 183 Dacă la o rețea sc folosesc conductoare din cupru și aluminiu întinse pc aceiași stîlpi, conductoarele din cupru se vor monta sub cele dc alu- miniu. La deschideri mari înnădirea conductoarelor se face numai cu cleme de înnădire. La montarea conductoarelor, tiebuie să se păstreze deasupra solului o distanță minimă de 5,0 m, pentru linii aeriene cu conductoare neizolate trecind peste zone nclocuite și dc 6,0 m pentru aceeași linie, trec în d însă peste zone locuite. Aceste gabarite sînt obligatorii conform normativului I. 7—68, pentru linii cu tensiune pînă la 1 000 V. Normativul I. 7—68 dă o serie de tabele, conținînd toate elementele obligatorii în montajul liniilor electrice aeriene. Legarea conductoarelor la izolatoare se face numai după terminarea întinderii. Această operație trebuie făcută conform STAS 1117-50, care preci- zează că conductoarele din cupru cu secțiunea pînă la 35 mm² se leagă cu sirmă din cupru de 4 mm² secțiune, iar cele cu secțiunea mai mare decît 35 mm² se leagă cu sîrmă avînd secțiunea de 6 mm². înainte de a fi legate, conductoarele de aluminiu sînt protejate îm- potriva erodării, prin înfășurarea cu o bandă de aluminiu groasă de 1 mm și lată de 10 mm. Această bandă se bobinează în spirală pe conductorul de aluminiu, uns în prealabil cu vaselină neutră, inelele alăturate fiind ia o distanță de 1 mm. Datorită vibrațiilor conductoarelor, datorate acțiunii vîntului, conduc- toarele se freacă de izolator. Cum aluminiul are o duritate foarte mica, el s-ar eroda, dacă nu ar fi protejat cu banda de aluminiu. Aceasta, prin frecare se va subția și se va rupe, trebuind a fi înlocuită atunci cînd se constată, la verificările liniei, ruperea ei și jocul conductorului de legătură la izolator. Legarea la izolator a conductoarelor^ se face prin legătura simplă sau întărită, în cruce ” ———___ C. REȚELE DE CABLURI SUBTERANE DE JOASĂ TENSIUNE T. Generalități Cablurile, utilizate în rețelele electrice subterane de transport și dis- tribuție, sînt protejate printr-o izolație continuă contra umezelii pă- mîntuJui, influențelor chimice și loviturilor mecanice. Aceste cabluri se montează fie îngropate în pămînt, fie în canale din tuburi sau zidărie, accesibile sau eirculabile. In interiorul clădirilor, cablurile pot fi montate atît în canale prevăzute în pardoseală, cît și vizibil, pe ziduri sau Stelaje. 184 Instalații electrice in clădiri Din punct de vedere al siguranței in exploatare, cablurile subterane sînt superioare liniilor electrice aeriene, deoarece se găsesc la adăpost dc acțiunea agenților atmosferici : ploaie, furtună, trăsnet, chiciură, po- lei etc. Montarea cablurilor subterane necesită însă cheltuieli de investiție mai mari decît în cazul liniilor electrice aeriene. Conductele rețelelor subterane au costuri de exploatare mai mici dar un defect într-un cablu, provoacă o întrerupere mai mare în funcționarea rețelei și deci un de- ranjament mai supărător. Datorită avantajelor pe care le au liniile electrice subterane dc ca- bluri, acestea au căpătat o largă răspîndire, mai ales în incinte indus- triale, cu circulația mare și necesități de securitate sporite. De asemenea, se folosesc în localitățile mai importante și pretențioase din punct de- vedere arhitectonic. Cele mai importante elemente ale rețelelor subterane de cabluri sînt: cablurile, manșoanele de înnădire și derivație și cutiile terminale. In afara acestor importante elemente, mai sînt utilizate și alte ma- teriale auxiliare, uneori specifice, cum sînt masa neagră de cablu, masa galbenă, clemele de înnădire a conductoarelor, distanțiere etc., materiale mărunte dar a căror calitate și tehnologie de montaj, fiind mai preten- țioase decît la liniile aeriene, solicită o pregătire superioară personalului ce execută atît montajul cit și întreținerea. 2. Cabluri pentru rețele subterane Un cablu este alcătuit din conductoare dc cupru sau de aluminiu, izo- lația din hîrtie impregnată, din cauciuc sau PCV, mantaua de plumb și benzile metalice de protecție. Cablurile ce se montează în subsoluri, vizibil sau în canale în pardo- seală, în locuri fără pericol de lovire, nu trebuie să aibă obligatoriu, benzi metalice de protecție. Cablurile folosite în subsoluri nu au nici înveliș de iută (la exterior peste benzile metalice), deoarece iuta asfaltată arde, dezvoltînd fum mult și înțepător, propagînd arderea și îngreuind respirația celor care încearcă să stingă incendiul. Armătura de oțel din benzi, este în orice caz evitată la cabluri de curent alternativ cu un singur conductor; cînd este necesar se aplică o armătură din oțel amagnetic. In acest fel se evită o pierdere dc ten- siune mult prea mare. Conductoarele sini, masive pînă la o secțiune de 10 mm², pentru cu- pru și 16 mm², pentru aluminiu. Pentru secțiuni mai mari acestea sînt alcătuite din mai multe conductoare, sub forma de funie. Rețele electrice exterioare de joasa tensiune 18^ Secțiunea conductor ui uf poate fi circulară sau de forma unui sector de cerc de 90 , 120° sau 180° ca în figura 8.29, după cum are 4, 3 sau 2 conductoare. Forma de sector conduce Ia o economie de material fără ca însușirile electrice să sufere. Din contră, sectorul acoperă mai bine- secțiunea cablului și micșorează cantitatea de hîrtie impregnată folosită. ca umplutură între conductoare, ceea cc elimină o parte din defecțiunile frecvente în cabluri. Izolația cablurilor poate fi alcă- tuită din hîrtie de celuloză sugativă, impregnată în ulei mineral amestecat cu 15—20t»/(i colofoniu. Acest ames- tec are o viscozitate mai mare decît aceea a uleiului mineral. Fig. 8.29. Secțiuni ale conductoarelor din cabluri r a — circulară monof ilară (nia.șinâ) ; b — mo- nyfblară (funie) ; c — sector de 180°, multi- filar ; ti — sector de 120°, mult&lar ; e — sector dc 90®, multifilar. La trecerea curentului prin con- ductoare, apar cîmpuri electrostatice care prilejuiesc apariția de sarcini electrice negative și pozitive, ce se acumulează pe suprafețele conduc- toarelor și ale mantalei de plumb, separate prin masa dieletrică a hîr- tiei izolatoare impregnate. Densitatea încărcării este mai marc pe conductor și mai mică pe mantaua de plumb, deci și cîmpul este mai concentrat lingă conductor și mai puțin concen- trat către mantaua de plumb. Intensitatea cîmpuiui produce în dielectric — hîrtia impregnată — o solicitare, deplasînd atomii izolației. Cînd din fabricație în interiorul izolației au rămas goluri care conțin aer sau gaz, situația se complică. Un astfel de gol rezultă pe o anumită porțiune, din desprinderea straturilor dc hîrtie ce se bobinează. Pereții golului au aceeași formă cu conductorul deci formă circulară. în acest caz direcția forței ce solicită izolația este de-a lungul razelor conduc- torului, perpendiculară pe pereții golurilor astfel formate în jurul con- ductoarelor. Dacă intensitatea cîmpuiui depășește o anumită valoare, electronii din atomii di electricului părăsesc orbitele lor și scapă în aceste goluri du aer, unde ciocnindu-se intre ei produc căldură. Ciocnindu-se însă cu molecule de gaz, are loc o smulgere de electroni din aceste molecule, formîndu-sc astfel ioni care alcătuiesc un curent electric care străbate spațiul gazos. Datorită ionizării și încălzirii, porțiunea dc cablu se distruge prin carbonizarea izolației din acea zonă. Iată de ce golurile de aer formate în cabluri sînt periculoase pentru existența acestora. Izolația cablurilor este însă supusă uneori și la eforturi diferite, da- torită încărcării neuniforme a fazelor. 186 Instalații electrice în clădiri Tig. 8.30. Secțiune printr-un cablu cu brîu izolator cu trei conduc- toare : 1 — vînă conductoare muluniură ; 2 — strat de izolație de hîrtie im’ pregnată aflat pe fiecare vină con- ductoare : 3 — umplutură de sfoară de hîrtie impregnată, ce umple spa- țiile dintre vinele conductoare izola ie și trial Izolator ; 4 — bnul izolator dc hîrtie impregnată ce ini aseară strîns inima de cablu ; 5 — mantaua de plumb etanșînd ermetic inima de cablu împotriva pătrunderii umezelii în interior : 5 — strat de protecție contra acțiuni: distructive a cuven- tllor vagabonzi, alcătuit din două rînd uri de hîrtie asfaltată și un rînd de iută asfaltată ; 7 — strat de pro^ lecție împotriva eforiarilor mecanice, .alcătuit din benzi metalice de tabla de oțel 30 X 0,5 sau 30 X 1 mm ; S — strat de protecția benzilor meta- lice împotriva coroziunii chimice, al- cătuit din iută sau sfoara asfaltată- Căldura din vinele conductoare, se transmite prin izolație la mantaua de plumb. Ca o consecință, are loc o dilatare a acesteia, mantaua căpătînd astfel deforraații permanente. Locul liber rămas între mantaua de plumb dilatată și izolație, fa- cilitează apariția fenomenelor arătate mai înainte ducînd astfel la dis- trugerea cablului. Bineînțeles că acest lucru se întimplă în timp, ca- iac texizînd fenomenul de îmbătrînire a cablului. a. Tipuri de cabluri. Datorită unor caracteristici de fabricație și de utilizare, cablurile pot fi împărțite în mai multe grupuri, după criterii comune acestora, ca de exemplu : forma conductorului, numărul vine- lor conductoare, felul izolației, felul pro- tecției, tensiunea etc. Se pot deosebi : — după forma conductorului : cabluri cu conductoare rotunde (cu secțiune cir- culară) și cabluri cu conductoare în formă de sector ; — după numărul conductoarelor : cab- luri cu unul, două, trei sau patru conduc- toare ; — după felul izolației cablurile pot fi : cu brîu izolator de hîrtie, cu izolație de PCV, cu izolație de cauciuc, cu vine me- talizate și cabluri speciale ; — după felul protecției mecanice cab- lurile sînt : cu manta de plumb și fără ar- mătură metalică sau cu manta de plumb și cu armături metalice. b. Cabluri cu brîu izolator de hîrtie. în figura 8.30 este arătat un cablu cu trei vine conductoare, cu brîu izolator, benzi metalice de protecție și iută asfaltată. Vinele conductoare 1, formate ca funii conductoare cu secțiune circulară, sînt fie din cupru moale, fie din aluminiu moale. Fiecare vină conductoare este izolată în hîrtie de celuloză sugativă 2, constituind un strat izolator de o anumită grosime. Hîrtia din care a fost alcătuit acest strat, a fost în prealabil uscată și impregnată cu ulei și colofoniu. stabilește în funcție de tensiunea de ser- viciu (nominala) a cablului, luîndu-se ca bază o anumită limită pentru solicitarea admisibilă. Cu cele trei vine conductoare alcătuite în funie și umplindu-se go- lurile ce rezultă la mijloc și la colțuri cu sfoară impregnată 3, se for- Grosimea acestui strat se Hețfle i:lc-ci iicp iwl'enoai'c de joaM tensiune mează așa zisa „inimă ele cablu", strînsă in brîul izolator de hîrtie 4, avjnd forma unui cilindru. Grosimea brîului izolator se dimensionează pe baza tensiunii dintre conductorul de fază și mantaua de plumb. Cum însă cablurile pot fi folosite în rețele în care neutrul sistemului nu este pus la pămînt, gro- simea izolației de brîu trebuie să fie egală cu aceea dintre conductoa- rele de fază. Hîrtia folosită la confecționarea brîului este și ea în prealabil uscată în vid și impregnată. Inima de cablu astfel pregătită este acoperită cu mantaua de plumb moale; 5, aplicată cu ajutorul unei prese. în cazuri speciale, mantaua este confecționată din plumb aliat cu cositor și antimoniu, aliaje cu o rezistență mecanică mai marc ca cca a plumbului moale. La cablurile cu brîu izolator de hîrtie, peste manta sînt lipite două straturi de hîrtie asfaltată, avînd drept scop protecția cablului, împo- triva curenților vagabonzi. Curenții vagabonzi care se întorc prin pâ- mînt la substațiile de tracțiune electrică corodează electrolitic cablu- rile. în cazul rețelelor de cabluri subterane apare procesul de corodate electrolitic al cablurilor, datorită curenților vagabonzi. Curenții vagabonzi din pămînt își caută drumurile cele mai scurte ■către substații, alegînd căile întîmplătoare de scurgere ce pot fi : con- ductele metalice, mantalele de protecție ale cablurilor etc. Pămînt .1 în care este îngropat cablul, parcurs de curentul vagabond, este umed și bogat în diferite săruri și baze alcătuind un electrolit și dueînd ia formarea unui element galvanic în locul în care curentul iese din con- ductă și intra în pămînt. Această coroziune electrolitică nu consumă uniform materialul — plumbul, ci este concentrata in anumite părți in ■care se produc găuri. Pentru a feri cablurile de acțiunea distrugătoare a curenților va- gabonzi este; necesar a se lua unele măsuri : — mărirea rezistenței între șinele de transport electric și cabluri, prin lipirea pe mantalele de plumb, a straturilor de hîrtie asfaltată ; — protecția catodică a tubului sau cablului de protejat, prin ținerea acestuia la un potențial mai scăzut etc. Peste aceste două straturi de hîrtie asfaltată, se lipește un alt strat, de această dată de iută asfaltată, alcătuind împreună cu primele, stra- tul de protecție 6. Urmează stratul 7 alcătuit din trei benzi de oțel cu grosimea de 0,5—1 mm, înfășurate în spirală, astfel încît stratul următor să acopere spațiul rămas între două spire alăturate ale stratului de dedesubt. Peste benzile de oțel, pentru protecția acestora împotriva coroziunii ■chimice, se așterne un strat de iută asfaltată 8. Așa cum s-a văzut la clasificarea cablurilor, din structura generali a unora din acc.-ste cabluri, pot lipsi după caz, unul sau mai multe straturi. Cablul descris mai sus, are cca mai completă structură. 188 Instalații electrice in clădiri c. Cabluri eu izolație de cauciuc sau PCV. Aceste cabluri se fabrica mai ales pentru tensiune joasa. în locul izolației de hîrtie, fiecare vina conductoare este înfășurată într-un strat de cauciuc vulcanizat. Toate vinele sînt fixate printr-o manta de cauciuc sau bandă impregnată, după care urmează, după caz, mantaua de plumb, benzile metalice de pro- tecție mecanică și iuta asfaltată, unele putînd lipsi. De asemenea sînt și cabluri la care cauciucul este înlocuit de PCV. d. Cleme de legătură pentru conductoare. Pentru înnădirea conduc- toarelor din cabluri se folosesc mai multe metode, specifice materialu- lui din care este alcătuit conductorul. Astfel, conductoarele de cupru se înnădesc prin cleme de legătură, pe cînd conductoarele de aluminiu se sudează sau se lipesc utilizîndu-se- mai multe genuri de îmbinare. ? ⁿ 3. înnădirea cablurilor din cupru La înnădirea cablurilor principalele operații sînt : înnădirea conduc- toarelor și montarea. a. înnădirea conductoarelor dc cupru din cabluri. Pentru înnădirea conductoarelor de cupru cu secțiune circulară mai marc de 6 mm², se utilizează cleme de legătură, normale sau lungi. Tipul de cleme lungi {fig. 8.31) se utilizează în cazul conductoarelor scurtate din cauza ar- derii accidentale a cablurilor. Clemele normale de legătură (STAS 1231--50) au dimensiuni diferite, corespunzătoare secțiunii conductoare- lor, ce urmează a se înnădi (fig. 8.32). Legăturile între conductoarele de cabluri cu secțiuni diferite sc fac cu cleme de legătură și reducere (STAS 1232-50) ca în figura 8.33- Pentru lipirea clemelor și conductoarelor cablurilor sc utilizează un aliaj cu cel puțin. 7% cositor. Pentru înnădire, capetele de conductoare se desizolează pe o lun- gime egală cu jumătatea clemei dc înnădire. După curățirea, degresa- rea și cositorirea capetelor desizolate, acestea se introduc în clemă și apoi se strîng șuruburile, fixînd strîns conductorul. Pînă aici .legătura este încă demontabilă și accesibilă. Dacă se dorește o legătura perma- nentă, așa cum este cazul ccl mai general, se toarnă în orificiul central al clemei, aliajul de lipit, pînă ce clema se umple ; după aceasta se lasă să se răcească și se ajustează eventualele scurgeri. Se procedează similar la toate conductoarele ce urmează a se înnădi. b. Montarea manșoanelor pentru cabluri. între două porțiuni de ca- blu se folosesc după caz, manșoane de derivație sau de înnădire. Complexitatea lucrărilor de îmbinare a cablurilor' cere din partea muncitorului un înalt grad de calificare și specializare. Rețele electrice exterioare de ioană tensiune 189 La executarea îmbinărilor de cablu trebuie să se țină scama de ur- mătoarele : — să fie asigurat un contact perfect al circuitului electric ; — izolația conductoarelor trebuie executată cel puțin tot atît dc bine ca izolația cablului respectiv ; Fig. 8.31. Clemă lunga de legătură. Fig 8.32. Clemă nor- mală de legătură. cos/foru/s/ Fig. 8.33. Clemă de legătură și reducere pentru conductoare de aluminiu. — sâ se realizeze o etanșare cît mai perfectă, în interiorul manșo- nului față de mediul exterior ; — ■ la executarea lucrării de îmbinare trebuie să existe o curățenie perfectă, să se ferească de umiditate și să se respecte procesul tehno- logic de montaj ; — lucrarea începută nu trebuie oprită pînă la terminarea ei, luîn- du-se măsuri pe linie de pază contra incendiilor și protecție a muncii. Cea mai mare parte a lucrărilor de îmbinare se execută la exterior, în șanțurile în care sînt întinse cablurile. Locul în care urmează să se 190 Instalații electrice. în clădiri execute manșonarea se pregătește pentru pozarea manșonului, lărgin- du sc șanțul pînă la 1,50 m, pe o lungime de 2,5 m (fig. 8.34). Manșoa- nele nu se montează în porțiunile în care traseul cablului face un cot, în pante, sub părțile carosabile ale străzilor, sul) căile ferate, în dreptul Fig. 8.34. Dimensiunile și forma gropii pentru montarea manșonului de- joncțiune. pirc Lipi re Sudare, Sudare Sudan» Presa re cupru aluminiu Turnare electric^ Oxiacctilenica 16 35 50 45 55 50 35 25 35 50 45 55 55 35 35 35 50 45 55 55 35 50 40 60 50 55 90 40 70 40 co 50 60 90 40 95 40 60 50 60 95 40 120 45 60 60 65 95 45 150 45 60 60 65 100 45 185 50 60 60 70 100 50 240 0 Vi 65 70 70 100 50 c. Montarea manșoanclor de legătură pentru cabluri de 1 kV (fig. 8.45). După alegerea locului și lărgirea șanțului, se bătătorește fundul gropii, se sprițuiesc pereții acesteia și se acoperă cu un cort, sau nu, după caz. La montarea mai multor cabluri paralele în același șanț, locul de așezare al manșoanelor de legătură se decalează, lăsîndu-se între man- șoanele învecinate o distanță minimă de 2 m. în interiorul clădirilor, manșoancle se așază în partea cea mai de jos a instalației. înainte de montare se verifică manșonul, ca dimensiune și ca inte- gritate ; ci nu trebuie să aibă crăpături și trebuie să se închidă bine. Rețele electrice exterioare de joasa tensiune 303 Dacă la interior arc bavuri rămase de la sudare acestea se polizează sau se înlătură eu dalta și ciocanul. Manșonul sc spală cu benzină sau petrol, la interior, ștergîndu-se apoi bine cu o cîrpă. în continuare se pregătesc capetele de cablu și sc sudează sau se lipesc conductoarele. înainte de lipirea conductoarelor se introduc pe Fie. 8.45. Manșon de legătură pentru cabluri de 1 kV ; .1 — partea inferioara a manșonului F ; Z — partea superioară ; 3 — cajjpr cc se fixează cu șuruburi : 4 — brățară de prinderea cablu mi : 5 — șurub dc Ivca- rea conductorului dc punere la pămînt. Fig. 8.46. Distanțiere din fibră pen- tru conductoare din cabluri folosite la manșoane de legălură : j — găuri dc trecere peniru vine conduc- toare ; 2 — placă de fibre sau porțelan. ele distanțierele (fig. 8.46) care mențin între conductoare o anumită distanță, pentru ca în cursul montării sau exploatării, acestea să nu ajungă în contact și să se scurtcircuiteze fazele. Apoi, se lipește conductorul de punere la pămînt, pe mantaua de plumb a cablurilor. Pentru lipire cu cositor, se curăță mantaua dc plumb, dcgrcsînd-o cu benzină și apoi se lipesc pe manta 3—-1 spire de con- ductor. Secțiunea conductorului de punere la pămînt este dată în ta- bela 8.8. în continuare so introduc în partea inferioară a manșonului legă- turile conductoarelor sudate și sc verifică așezarea lor. Pe cablu, în gulerele? de la intrarea acestuia în manșon, se înfășoară intr-o parte si în cealaltă carton asfaltat, care etanșează manșonul în jurul cablului pentru a nu lăsa masa neagră să sc scurgă afară. Apoi se st ring șuruburile de prindere a bridelor de fixare a cablu- rilor de cutie; se pune garnitura dc sfoară impregnată în ulucul părții inferioare a manșonului și se scot, prin orificiile speciale ale părții su- perioare a manșonului, cele două conductoare de punere la pămînt a mantalelor dc plumb. Se montează apoi jumătatea superioară a man- șonului de fontă, cu capacul desfăcut. 204 Instalații electrice in clădiri După aceasta se pregătește masa neagră de cablu. Aceasta este li- vrată în cutii cilindrice. Sc sparge masa în bucăți mai mici și se in- troduce în cazanul special dc topit. Temperatura masei negre topite nu trebuie să depășească 120—130°C. Masă neagră trebuie să fie cit mai omogenă și compactă, să nu con- țină apă, să aibă un coeficient mic ele dilatare, să nu atace chimic ca- blul. Se interzice folosirea masei negre care la topire a fiert, a aceleia, care a luat foc, precum și a celei provenind din manșoanc vechi. Masa neagră se toarnă pînă la jumătatea manșonului și astfel se prind în masă legăturile conductoarelor. Se încălzește apoi în exterior, cu o lampă cu benzină, și jumătatea superioară a manșonului, turuîn- du-se mai departe masa neagră pînă se umple cutia. Se pune capacul fără însă a-1 strînge, pentru a lăsa aerul să iasă din manșon. Apoi sc cositoresc la șuruburile speciale și între ele conductoarele dc punere- la pămînt. In golul rămas prin răcirea și contractarea masei negre se mai adaugă apoi masa neagră și, cînd cutia s-a umplut, sc pune capacul și. sc strîng definitiv toate șuruburile. în final se ung șuruburile și locurile- de îmbinare cu masă neagră -de cablu, în strat izolant subțire. După turnarea masei, nu se mai mișcă manșonul, pentru a nu se slăbi Jegă- , tuci le în interior. ci. Montarea cutiilor terminale de joasă tensiune. Cutiile terminale realizează închiderea etanșă a cablului la sfîrșitul traseului, acolo unde se execută legătura acestuia la un tablou, panou, capăt terminal al unei rețele aeriene etc. Cablul se introduce în cutia montată în locul defini tiv și se scoate prin partea sa superioară. însomnindu-se lungimea necesară pînă la tabloul la care urmează a se racorda. Este recomandabil ca la intrarea în cutia terminală să fie lăsată o buclă dc rezervă, colac ce se va. îngropa la intrare în clădire. Cutiile terminale se montează de obicei la intrarea în clădire, de- oarece cablul îngropat în exterior se racordează Ia un eofret sau tablou aflat pe peretele exterior sau interior, cel mai apropiat do intrarea ca- blului în clădire. Cablul sc pregătește îndcpărtîndu-so toate straturile pînă la izolația dc pe conductoare. Apoi se curbează ușor vinele conductoare îndepăr- tîndu-se unele dc altele (fig. 8.47). Izolația de hîrtie sc îndepărtează de pe vinele conductoare pe o lungime de 30 mm ea în figura 8.47, îndepărtindu-sc puțin firele din. vina conductoare. Izolația de pe conductoare se matiscază cu sfoară, impregnată, acolo unde a fost tăiată, pentru a nu se desface mai de- parte. După ce se fixează cu șuruburi cutia la locul său definitiv, sc etan- șează cu carton asfaltat intrarea cablului în cutia terminala, pentru a, nu lăsa masa neagră, să curgă afară din cutie. Aceasta se montează în poziție verticală. exterioare de joasă tensiune Fig, 8.47. Secțiune printr-o cutie terminală cilindrică de joasă tensiune : 1 — cablul cu toate straturile de izolație : 2 — mantaua din plumb de pe cablu ; 3 — conductorul do punere la pămînt a mantalei de plumb și a cutiei ; 4 — cutia ter- minală ; 5 — vinele conductoare ale cablului cu izolație din hîrtie impregnată ; 6 — matisaj de. sîrmă guivanizată din oțel, pentru men- ținerea izolației, VUn s loara de iută impregnată : 7 — conductoare cu lirele desfăcute, pentru a pă- trunde printre ele masa neagră de cablu, ca un dop, care să oprească ieșirea din cablu a uleiului ; 8 — ureche pentru lixarea cutiei la consolă ; 9 — metisaj la izolația de hîrtie din sfoară impregnată : 29 — izolația de trecerea conduc- toarelor prin capac : 22 — capacul cutiei terminale : 12 — conductoare învelite în bandă uleiată dată cu iac izolant ; 23 — papuc de cablu. Masa neagră de cablu se pregătește ca la manșoane și se toarnă -ⁿ ■cutia terminală, fără a o umple complet. Apoi se montează capacul prin care au fost scoase conductoarele cu izolație de hîrtie pe ele ; se S' xcază capacul și izolatoarele de trecere a conductoarelor prin capac, atunci cînd acestea sînt prevăzute a trece în sus, în continuare. Se lipește cu cositor de cutie și de mantaua de plumb firul de punere la pămînt și sc sudează sau sc lipesc papuci la conductoareie cablului. După aceea se înfășoară ■ fiecare conductor, de la cutie și pînă la papuc, cu bandă uleiată. vopsindu-se apoi cu lac izolant. Sudarea papucilor de aluminiu. Pentru racordarea cablului, la na post, de transformare, la un tablou, sau pentru trecerea dintr-o linie de cablu într-o linie aeriană,, este necesar a sc suda la conductoarele ca- blului papuci, cu ajutorul cărora cablurile să poată fi racordate in instalații. După forma papucilor de aluminiu, se disting două metode princi- pale de sudare și anume : — sudarea papucilor de aluminiu cu tcacă. — sudarea papucilor dc aluminiu cu tijă. 206 Instalații electrice in clădiri Fi#. 8.48. Sudarea papucilor din aluminiu cu teacă : 1 ~ papuc : 2 — ecran de pro- tccțic ; 3 — formă ; 4 — suri ai ; 5 — ac de probă : 6 — conduc- torul ; 7 - sîrmă de adaos. Pentru sudarea papucilor de aluminiu cu teacă este necesar a în- cepe operația, prin alegerea lungimii porțiunii de conductor, ce urmează- a sc desizola. Această lungime depinde de felul lipirii sau sudării papu- cului la cablu și de secțiunea conductorului, pc care urmează a sc monta papucul, care este dată în tabela 8.10. După alegerea lungimii, se înseamnă pe vîna conductoare locul pînă la care trebuie îndepărtată izolația de hîrtie, apoi la acest somn se ma- tisează cu cîteva spire de sfoară impregnată, legîndu-se strîns izolația de hîrtie pe conductor. Abia după aceea se începe a se îndepărta izolația de pe conductor. Firele capătului de conductor se desrăsucesc pentru a puica fi mai bine degresate și sc spală cu neofalină. ștergîndu-se și răsucindu-sc apoi la loc. Papucul dc dimensiunea corespunzătoare se introduce pe capătul dc cablu (fig. 8.48) după ce în prealabil a fost și el degresat și curățat, cu peria de sîrmă, pe partea sa interioară unde urmează a sc introduce capătul conductorului. Capătul conductorului se unge cu pastă de fon- dant, înainte de introducerea papucului, iar sub teaca papucului sc așază o formă de țeavă și se înfășoară strîns cîteva spire de sfoară de azbest, protejînd conductorul și izolația sa de eventuala scurgere a materialului topit. Apoi se încălzesc capetele conductoarelor cu o flacără, pînă încep a se topi capetele și se completează cu material de adaos, degresat și curățat cu peria de sîrmă, uns cu fondant pînă se umple golul. Durata sudării nu trebuie să depășească 1—2 minute. După terminarea sudării, se pune cleștele de răcire, în cazul cablului cu vîna conduc- toare cu secțiune mai mare de 50 mm². Refeii electrice Sudura papucilor cu tijă se fat; in 2 ouă : ape .: 1 va ar a loc masivizarea conductorului și apoi se la s . a . : iu -torului la tija papucului (fig. 8.49). La lucrările de montare a cutiilor terminale trebuie să se respecte aceleași reguli ca și la manșoancle dc înnădire. Fig. 8.49. Sudarea papu- cilor din aluminiu cu tijă : J — formă de sudare ; 2 — ecrane de protecție ; 3 — clește de răcire (dacă e cazul) ; $ — papuc ; 5 — ca* pătul masivjzat al conduc- torului ; 6 — bandaj de protecție din sfoară de az- best ; 7 — Izolația de hîr- tie de pe conductor ; a — le- garea cu sirinu a lor mei de sudare pe înfășurarea de azbest ; 9 — înfășurarea de sfoară de azbest, etan- și nd forma dc. sudare pen- tru a nu lăsa să se scurp,ă aluminiu topit. La lucrările exterioare, cutiile terminale trebuie să asigure o bună izolare și ctanșare. Ieșirea conductoarelor din cutie se face prin izola- toare (tile) fixate în capac. Cutiile de exterior se fixează pe stîlpul liniei aeriene de care este prins și cablul subteran, de la ieșirea din șanț și pînă la cutie. ’ 07 5. Montarea cablurilor subterane Așezarea cablului în poziția de funcționare, inclusiv lucrările de protejare și astupare a șanțului, constituie procesul de pozare a ca- blurilor. în țara noastră se practică sistemul de pozare a cablului în pămînt, iar la unele traversări de străzi, bulevarde etc., se folosesc și tuburi din beton, prin care se introduc cablurile. In timpul operației de pozare cablul se desfășoară după tambur, manual sau mecanic. Pe șantier tamburele se transportă cu autocamioane și se descarcă cu o automacara sau cu ajutorul unui plan înclinat. Locul de descărcare trebuie ales cît mai aproape de locul de montare. Șanțurile sînt săpate manual sau cu mijloace mecanice (săpătorul de șanțuri). Pentru lucrările de traversare subterană execuția se face manual cu cormana și lopata iar în cazuri deosebite se folosește forarea ori- zontală. 208 instalații electrice în clădiri Subtraversârile de șosele și căi ferate se execută prin foraj ori- zontal; în care se introduce un tub de protecție din metal, prin care se trage cablul. La derulare se folosesc role (fig. 8.50) pentru sprijinirea cablului iar cablul se trage de ciorapul metalic. Operația principală la lucrările de pozare este săparea șanțurilor. .Pentru aceasta șeful de lucrare trebuie să studieze planurile, să re- Fig. 8.50. Role pentru deplasarea cablului > cunoască traseul și să facă unele sondaje pe traseu pentru a cunoaște cît mai exact obstacolele pe care le are în executarea lucrării. După stabilirea traseului se face marcarea șanțului cu țăruși bătuți în pămînt, de care se întinde o sfoară.; se începe cu desfacerea pava- jului, operație care se face manual sau mecanic. Desfacerea se face pe o lățime de 25...30 cm mai mare decît lă- țimea săpăturii, pentru ca refacerea și legarea în stratul vechi să se facă pc un teren sănătos. Săpătura se face în mod obișnuit pe trotuare iar spațiul de depo- .zitare este limitat. Pentru aceasta se cer măsuri de organizare, pentru depozitarea materialelor rezultate de la săpătură, ca : asfalt, calupuri de piatră, nisip etc., care se așază pe o parte a șanțului iar pe cealaltă parte se depozitează pămîntul săpat. Nisipul, cărămida, blocurile de beton, cimentul etc., necesare lucră- rilor dc pozare sc aduc pe traseu iar locul de depozitare îl stabilește ■șeful de lucrare. Cu toate că șanțurile de pozare a cablurilor se fac pînă la 1 m adîn- cime, totuși sînt situații cînd datorită terenului macroporic, circulației de pe străzi sau din cauza celorlalte rețele subterane, trebuie să se facă șanțuri mai adinei de 1 m și în acest caz devine obligatorie executarea lucrărilor de sprijinire a șanțurilor. Lucrările de sprijinire sînt în funcție de natura terenului și adîn- cimea șanțului. Materialele folosite la lucrările de sprijinire sînt : seînduri de brad, grinzi și popi de distanțare. Pozarea cablurilor în pămînt. După executarea lucrărilor de săpă- tură se așterne un strat Ide nisip de circa 10 cm grosime pe care sc așază cablul, peste care se așază un alt strat de nisip de aceeași grosime. în cazul cînd sînt așezate mai multe cabluri în același șanț, trebuie să sc lase o distanță între ele, care poate varia între 100 și 750 mm, în Rețele eiertrice exterioare de joasă tensiune 209 Fig. 8.51. Vinciuri pentru de- rularea cablului de pe tambur. de încălzire a cablului pe funcție de felul cablului și tensiunea la care lucrează. Dacă nu se poate păstra distanța între cabluri trebuie să se execute pereți despărțitori din cărămidă. Distanța între cabluri și conductele termice trebuie să fie de 500 mm iar conductele bine izolate. Pentru derularea cablului de pe tambur sc folosesc două vinciuri (fig. 8.51) și un ax, care este introdus prin mijlocul tamburului. Vin- ciuri le se pot regla în înălțime, în funcție de diametrul tamburului, în așa fel ca la derulare tamburul să fie ridicat de la sol și să se învîrtească în jurul axei sale. Tamburul este așezat pe vinciuri la capă- tul traseului iar muncitorii poartă capătul cablului înainte. Tragerea cablului se face cu ajutorul cio- rapului de tras cabluri (fig. 8.52). O atenție deosebită în timpul pozării tre- buie dată cablului, care este fragil și la care trebuie respectată raza de curbură prescrisa, care diferă în funcție de construcția cablului. De asemenea trebuie să se evite răsucirea cablului iar așezarea lui pe fundul șanțului să se facă puțin ondulat pentru a se prelua dilatațiile produse la variațiile de tempera- tură sau de tasările terenului. Trebuie avut grija de a se lăsa rezerve pentru manșoanele de înnădire. In timpul iernii temperatura minimă de pozare poate fi —5°C ; iar în cazul cînd temperatura este mai coborîtă se iau măsuri tamburî. încălzirea se poate face într-o cabină amenajată special, avînd asigurată o temperatură de 25...40cC timp de 48 ore. Se mai poate face și încălzirea electrică. După ce cablul este pozat, peste cele două straturi de nisip se așază cărămizile de protecție, conform profilului din proiect. Dacă se pozează mai multe cabluri în același șanț, ordinea de așezare, dinspre clădire Fig. 8.52. Ciorap de tras cablul. spre axul drumului și de sus în jos este următoarea : cabluri de joasă tensiune, cabluri de 6...10 kV, cabluri de 30...35 kV și cabluri. pentru iluminat public. După ce cablul este montat se face proba de tensiune, cu scopul de a depista eventualele defecte la cutiile terminale și de legătură. 14 — C. 521 210 Instalații electrice în clădiri Proba se face la o tensiune egala cu 1,5 U (în care U este tensiunea de exploatare) timp de 20 minute. Locul defecțiunii poate fi stabilit cu ajutorul punții Wheatstone. Pentru protecția cablurilor pozate se folosesc numai cărămizi pline așezate în plan orizontal, de-a lungul cablului, una lingă alta. După terminarea lucrărilor de pozare a cablurilor și montarea manșoanelor se execută lucrările de astupare a șanțurilor și refacere a pavajelor. Astuparea se face în straturi de 25...30 cm ; pămîntul se bate cu maiul manual sau mecanic, după care se reface pavajul pe o lățime mai mare decît cea a șanțului, pentru a se sprijini pe pămînt sănătos iar surplu- sul de pămînt este îndepărtat cu mașinile. -6. întreținerea liniilor subterane Un cablu, după ce este pus sub tensiune, trebuie să fie controlat periodic. în acest scop se controlează traseul pentru ca pe acesta cablul să nu fie dezgropat de echipele care lucrează eventual la montarea con- ductelor de apă, canal, gaze, telefoane etc. Cei care sînt însărcinați cu ■controlul, trebuie să raporteze dacă s-au executat săpături în apropierea cablurilor pentru a se lua măsurile necesare de proiecție. în timpul verii se controlează garniturile montate liber, pentru a se lua măsuri dacă masa izolantă a ieșit din cutie, din cauza încălzirii sau din cauza unui contact slab din interiorul cutiei. în cazul cablurilor montate în apropierea liniilor de tramvai, de - curent continuu, este necesar să se măsoare periodic diferența de po- tențial dmtre cablu și șine. O cauză care produce defecțiuni la rețelele de cabluri este coroziunea care se produce în terenurile agresive care conțin acizi, săruri etc. De asemenea din punct de vedere al coroziunii electrochimice o importanță mare o au curenții vagabonzi. Aceștia se produc în zonele unde sînt liniile de tramvai sau linii de cale ferată electrică, alimentate cu curent continuu. 7. Măsuri de tehnica securității muncii înainte de începerea lucrărilor de săpături, trebuie stabilit traseul, în funcție de celelalte conducte pozate în pămînt. în locurile cu rețele electrice, apă, gaze etc., șanțurile se sapă cu mare atenție, pentru a evita deteriorări sau alte accidente. In timpul iernii săpăturile se încep numai după ce pămîntul a fost încălzit ; pămîntul se scoate din șanțuri numai cu lopețile. Este inter- zisă folosirea la săpat a răngilor și a tîrnăcoapelor. Rețete e’eelrice exterioare de joaw tensiune 111 Dacă pc șanț se îniîlnesc cabluri sau conducte dc gaz, se anunță conducătorul lucrării, pentru a lua măsurile corespunzătoare ia nevoie. Executantul va lua măsuri de a așeza peste șanț punți de trecere pentru pietoni și vehicule; drumurile trebuie să nu fie blocate cu materiale. Pe timpul nopții la locurile de trecere sc pun felinare aprinse. In cazul montării unui cablu, acesta trebuie scos de sub tensiune iar în caz excepțional, cînd nu se poate scoate de sub tensiune, trebuie ca toți muncitorii să poarte mănuși și cizme dc cauciuc, electroizolante. La cutiile terminale nu se admit reparații decît după ce cablul a fost scos de sub tensiune și s-au legat la pămînt ambele capete : pentru iluminat în timpul lucrului se vor folosi lămpi portative de 12 V. în cazul tăierii unui cablu sau al deschiderii unui manșon, aceasta se execută în prezența maistrului ; sc iau măsuri de legare la pămînt a cablului și a părții metalice a ferăstrăului. Electricianul care execută această operație este echipat cu cizme dc cauciuc, mănuși de cauciuc electroizolante și ochelari de protecție și lucrează stînd ou picioarele pe un grătar de lemn. De asemenea electricianul și ajutorul său poartă mănuși elcctroizo- lante și ochelari de protecție în tot timpul lipirii racordurilor de in- nădire. Reviziile cablurilor montate în pămînt se fac ccl puțin o dată pe lună de către electricienii dc întreținere. CUPRINSUL Capitolul 1. p~?' - Introducere " Capitolul 2. Producerea, transportul și distribuția energiei electrice 1. Forme de energie existente in natură ................ 2. Centrale termoelectriec ............................. 3. Centrale hidroelectrice ................ ...... ..... 4. Centrale atomoeiectrice ............................. 5. Producerea energiei electrice în alte feluri de centrale .. 1- 6. Exploatarea diferitelor centrale în cadrul sistemului erer- getic ............................................... * 7. Transportul și distribuția energiei electrice ....... Capitolul 3. Consumatori și sarcini electrice 1. Sisteme de curent și tensiuni nominale folosite ..... 2. Clasificarea receptoarelor electrice ................... r 3. Clasificarea consumatorilor de energie electrică ..•_ -- 4. Determinarea puterii instalate și cerute de consumatori 23 5. Determinarea consumului de energie ............-..... 6. Tarifarea energiei electrice ........................ -Capitolul 4. Alimentarea rețelelor electrice de Joasă tensiune la consumator 31 ■Capitolul 5. Instalații electrice interioare de lumină și torță 39 A. Clasificarea încăperilor și a clădirilor din punct de vedere al pericolului de incendiu ............................................. ; ® B. Repartizarea sarcinilor electrice pe circuite de lumină și forță 41 C. Punerea în funcțiune a motoarelor electrice asincrone ............... 44 D. Pierderi admisibile de tensiune ..................................... 45 E. Secțiuni minime ..................................................... 45 F. Scheme de distribuție interioară ..................................... 46 G. Instalații de iluminat de siguranță, de evacuare și de lucru în regim dc avarie ........................................:.................u2 H. Instalații electrice interioare de forță. Alcătuirea instalației .. a5 I. Distribuția energiei electrice în curent continuu .................... 58 J. Distribuția energiei electrice în curent alternativ .................. 61 214 instalații electrice in clădiri' Pz,?. K. Determinarea secțiunii pentru elemente ce depășesc sarcinile normale în instalațiile de forță .......................... 65 L. Alegerea aparatelor de pornire și a dispozitivelor de protecție 92 M. Tablouri de distribuție ........................................ ¹J3 Capitolul 6. Execuția, exploatarea și întreținerea instalațiilor electrice A. Organizarea locului de muncă ....................................... !28 JB. Operații pregătitoare. Executarea instalațiilor electrice ................ 129- C. Alegerea materialului și a modului de lucru ........................ 130 D. Criterii de amplasarea și montarea aparalajului .................... 132 E, Executarea instalațiilor electrice ................................. 134 F. Verificarea și recepționarea instalațiilor electrice ............... 139 G. Măsuri de tehnica securității muncii ............................... 141 Capitolul 7. , Instalații de curenți slabi A. Generalități ...................-................................... 142 B. Instalația de sonerie ................................................ 143 C. Instalații de semnalizare optică ..................................... 145 D. Instalații pentru căutarea persoanelor ............................... 147 E. Instalații de ceasornice electrice ................................... 148 F, Instalații de avertizare a incendiilor ............................... 149 G. Instalații de telefoane ........................................... 153 H. Instalații de dispecer .........-........-........................... 154 I. Instalații de radioficare .......................................... 154 K. Instalații de televiziune .................................................. 155 Capitolul 8. Rețele electrice exterioare de joasă tensiune A. Generalități ..................................................... 158 B. Rețele aeriene de joasă tensiune ................................. 161 1. Elementele componente ale rețelelor de joasă tensiune 161 2. Alegerea materialelor ...........................-........... 162 3. Calculul liniilor electrice aeriene de joasă tensiune .... 171 4. Executarea liniilor electrice aeriene de joasă tensiune .. 180 C. Rețele de cabluri subterane de joasă tenîsiune .................. 183 1. Generalități ............................................... 383 2. Cabluri pentru rețele subterane ........................... 184 3. Innădirea cablurilor din cupru .............................. 188 4 Innădirea cablurilor din aluminiu ......................................... 193 5* Montarea cablurilor subterane ............................................ 207 6. întreținerea liniilor subterane ............................. 210 7. Măsuri de tehnica securității muncii ........................ 210