Conductoarele liniilor aeriene

MODUL 9

CONDUCTOARELE LINIILOR AERIENE


Conductoarele liniilor aeriene sunt firele sau funiile metalice neizolate întinse liber între suporţii liniei (stâlpi) şi fixaţi de aceştia prin intermediul izolatoarelor

Conductoarele pot fi:

Active care asigură circulaţia energiei electrice

De protecţie care au rolul de a proteja linia împotriva descărcărilor atmosferice

Conductoarele electrice pot fi construite dintr-un singur metal sau din două metale diferite.Materialele cele mai folosite sunt: cuprul, aluminiul şi aliajele lor

Conductoarele neizolate pentru liniile electrice aeriene se execută pe două principii constructive: conductoare unifilare şi conductoare multifilare.
Conductoarele unifilare sunt constituite dintr-un singur fir.

STÂLPI

Stâlpii sunt elemente care susţin conductoarele active şi de protecţie, la distanţe prescrise atât între ele, cât şi deasupra solului ori de alte construcţii sau obstacole de pe traseu.



CLASIFICARE

• 
  după destinaţie :
  

- stâlpi de susţinere (4)

• 
  stâlpi de întindere (6)
  
• 
  stâlpi de colţ (5)
  
• 
  stâlpi terminali sau de capăt (3)
  
• 
  stâlpi de traversare
  
• 
  stâlpi de derivaţie
  
• 
  stâlpi de rotire a fazelor
  

• 
  după materialul din care sunt făcuţi :
  
• 
  stâlpi de lemn;
  
• 
  stâlpi de beton armat;
  
• 
  stâlpi metalici.
  

Stalpii liniilor electrice aeriene

Stalpii sustin conductoarele active si de protectie la distantele prescrise intre ele, precum si fata de sol sau alte obstacole de pe traseu.

Stalpii sunt elemente care sustin concuctoarele active si de protectie, la distantele prescrise atit intre ele, cat si deasupra solului ori de alte constructii sau obstacole de pe traseu, asisgurindu-se astfel stabilitatea liniei din punct de vedere mecanic, izolatia si gabaritele prevazute.

Principalele elemente componente ale stalpilor sunt:

        coronamentul

        corpul stalpului

        partea subterana (in fundatie)

        partea de sprijin pe fundatie (la stalpii articulate).

Clasificarea stalpilor se face dupa mai multe criterii, dintre care amintesc :

        destinatia lor in linie

        materialul din care sunt realizati

        tipul coronamentului

        modul de fixare al bazei

1. 
   Dupa destinatia lor in linie
   

Dupa destinatie stalpii se impart in stalpi terminali, de sustinere, de intindere, de colt, de traversare, de transpunere a fazelor si de derivatie.

Stalpii terminali ai unei linii, in numar de doi, sunt amplasati la capetele acesteia (A), imediat dupa iesirea din statiile de transformare ST. Ei sunt solicitati permanent unidirectional de fortele FA de intindere ale conductoarelor pe directia liniei.

Stalpii de sustinere (B) au rolul sa preia eforturile determinate de fortele verticale ( greutatea conductoarelor, a izolatoarelor, chiciura ) si de fortele orizontale, datorate actiunii vantului.

    stalpi de sustinere, servesc la sustinerea conductoarelor active si de protectie si pot fi folositi numai pe portiunile drepte ale traseului liniilor. Fiecare stalp de sustinere suporta greutatea conductoarelor corespunzatoare la cate o jumatate din deschiderile adiacente.

Stalpii de sustinere formeaza cea mai mare parte, in mod curent 80% din stalpii L.E.A.. Ei au greutatea unitara cea mai redusa fata de celelalte categorii din aceeasi linie.

Stalpii de intindere (C) se monteaza pe aliniamentele liniei la distante cuprinse in general intre 2 km si 10 km. Portiunea de linie dintre doi stalpi de intindere se numeste panou de intindere.

Stalpii de colt (D) sunt amplasati in punctele in care aliniamentul liniei se schimba, formand un unghi. Ei sunt solicitati permanent de forta (FD), care este rezultanta fortelor cu care sunt intinse conductoa-

rele in cele doua aliniamente.

Stalpii de traversare (E) sunt utilizati in panourile in care linia traverseaza cai ferate, sosele, canale, rauri, linii de telecomunicatii.

Stalpii de transpunere a fazelor se folosesc pentru rotirea conductoa-

relor de faza, in scopul uniformizarii inductivitatii si capacitatii LEA trifazate. In acest fel, pe tot parcursul liniei, un conductor activ va ocupa aceeasi pozitie medie fata de pamant si fata de celelalte conductoare ative.

Stalpii de derivatie servesc pentru a permite efectuarea unei derivatii din linie dupa o directie data.

 

b) Dupa materialul din care sunt realizati

Se deosebesc : stalpi de lemn, stalpi de beton si stalpi metalici.

Stalpii din lemn au fost utilizati in tara noastra, in constructia LEA de joasa, medie si inalta tensiune, indeosebi, in perioada 1950-1960. In prezent, utilizarea lor s-a redus foarte mult datorita valorificarii superioare a lemnului in alte ramuri ale economiei nationale.

Stalpii din beton armat sunt utilizati in tara noastra la majoritatea liniilor electrice aeriene, de joasa si medie tensiune. Folosirea lor a fost determinata de urmatoarele avantaje tehnico-economice :

        economie de lemn si profile laminate

        cost relativ redus

        durata lunga de serviciu

        fabricare industriala

        cheltuieli de intretinere nule

        rezistenta mecanica buna

Dezavantajul lor principal este determinat de fragilitatea si greutatea mare, ceea ce impune masuri speciale de transport si montaj.

Din punct de vedere al tehnologiei de fabricatie stalpii de beton pot fi:

        stalpii din beton armat centrifugat – au cea mai larga raspan-

dire in tara noastra. Ei au, in general, o sectiune circulara, alcatuind cilindri sau trunchiuri de con goale in interior, cu conicitate mica.

        stalpii din beton armat vibrat – necesita conditii mai usoare de fabricatie, insa calitativ sunt inferiori celor centrifugati.

        stalpii din beton armat precomprimat (centrifugat sau vibrat), numiti si stalpi cu armatura pretensionata , constituie tipul modern de stalp din beton armat, oferind avantaje tehnico-economice fata de celelalte doua tipuri.

Stalpii metalici se folosesc la constructia LEA de inalta si foarte inalta tensiune. Ei prezinta o serie de avantaje importante, cum ar fi:

        pot fi realizati din piese separate, ceea ce ofera posibilitatea industrializarii si usureaza transportul

        la deschideri mari, ofera singura solutie acceptabila din punct de vedere socio-economic

        permit montarea a doua sau mai multor circuite trifazate pe acelasi stalp

        sunt construiti cu zabrele si permit urcarea usoara a personalului de intretinere

        asigura o buna legatura la pamant, prin corpul stalpului

        au o durata de exploatare mare

Dezavantajele utilizarii stalpilor metalici constau in consumul ridicat de otel laminat, precum si in faptul ca necesita o intretinere costisitoare.

Stalpii metalici au urmatoarele parti componente:

        coronamentul – este constituit din ansamblul de console, traverse si varfare montate la partea superioara a corpului stalpului, de care sunt suspendate conductoarele active si de protectie.

        corpul stalpului – este o grinda cu zabrele de sectiune patrata ( mai rar dreptunghiulara ) executata din tronsoane

        baza sau fundatia – poate fi intalnita in doua variante: baza ingusta sau fundatie bloc si baza larga in care picioarele stalpului sunt betonate in patru fundatii separate.

Clasificarea stalpilor metalici:

        stalpi metalici in forma de turn

        stalpi metalici avand coronamentul in evantai

        stalpi metalici portali

Diagonalele stalpilor metalici

a- stalpi cu diagonale simple

b- stalpi cu diagonale duble

c- stalpi cu diagonale in forma de K

d- stalpi cu diagonale multiple

c) Din punctul de vedere al coronamentului  

Stalpii se impart in doua categorii: cu coronament simplu circuit si cu coronament dublu circuit.

La stalpii liniilor simplu circuit conductoarele active pot fi dispuse in varfurile unui triunghi sau in acelasi plan orizontal.

La stalpii liniilor dublu circuit conductoarele active sunt dispuse in trei planuri orizontale ( coronamente de tip hexagonal, brad drept, brad intors), doua planuri orizontale ( cu doua conductoare sus si patru joss au invers) si cu toate conductoarele in acelasi plan orizontal.

Coronamente ale stalpilor cu simplu circuit

a -conductor fixat dupa varfurile unui triunghi

b – tip Y

c - portal

Coronamente ale stalpilor cu dublu circuit

a – hexagonal

b – brad drept

c – brad intors

d) Dupa modul de fixare 

Se deosebesc stalpi cu baza incastrata in fundatie si stalpi cu baza articulate care se ancoreaza .

Fundatiile stalpilor metalici sunt monobloc pentru stalpii cu baza ingusta sau separat cate o fundatie pentru fiecare montant pentru stalpii cu baza larga.

Fundatiile stalpilor din beton armat sunt realizate de asemenea din beton, fiind fie turnate la fiecare stalp, fie sub forma fundatiilor prefabricate din placi si socluri in care patrund stalpii.

• 
  Stalpii, trebuie sa indeplineasca anumite functiuni mecanice si electrice pe care le impune traseul ales.
  
• 
     stalpii de intindere, formeaza punctele de rezistenta in lungul liniei si servesc pentru preluarea tractiunii in conductoare, in anumite locuri determinate de conditiile de functionare si montare a liniei, precum si in cazurile precizate de prescriptii. Stalpii de intindere formeaza puncte de separare a conductoarelor intre panouri si la traversari, astfel incat in cazul avariilor grave (ruperi de conductoare, caderi de stalpi de sustinere), limiteaza defectul la panoul sau traversarea respective.
  
• 
     stalpi de colt, sunt destinati a prelua tractiunea in conductoare, in punctele in care aliniamenrul liniei se schimba, formand un unghi. La unghiuri mici de intersectie a aliniamentelor se pot folosi ca stalpi de colt si stalpi de sustinere, de obicei intariti, in timp ce la unghiuri mari, se folosesc stalpi de intindere, in care caz acestia, preluand si tractiunea conductoarelor, sunt denumiti stalpi de colt si de intindere.
  
• 
      stalpi terminali, se utilizeaza la capetele liniilor, preiau intrega tractiune a conductoarelor dintr-o singura parte.
  
• 
     stalpi de traversare, se folosesc la incrucisarea cu alte constructii sau obstacole (drumuri, cai ferate, linii de telecomunicatii, rauri. canale etc.) pot fi de sustinere sau intindere si trebuie sa asigure in deschiderea de traversare, inaltimea corespunzatoare prevederilor din prescriptii.
  
• 
     stalpi de derivatie, servesc pentru a permite luarea unei derivapi din linie, intr-o alta directie.
  
• 
      stalpi de rotire a fazelor, servesc pentru rotirea conductoarelor de faza ale liniei, sunt dimensionati si construiti special pentru a face posibila aceasta operatie. Rotirea fazelor are drept scop micsorarea efectelor pertubatoare ale liniilor de energie ( de transport ) asupra liniilor de telecomunicatii invecinate, prin realizarea unei simetrii cat mai bune a parametrilor electrici ai liniilor de transport.
  
• 
  Principalele elemente componente ale stalpilor sunt:
  
• 
  # partea subterana (in fundatie) a stalpului, sau elementul de sprijinire pe findatie in cazul stalpilor articulati;
  
• 
  # corpul stalpului;
  
• 
  # coronamentul stalpului.
  
• 
  La stalpii metalici si de beton armat, partea subterana este in general incastrata in fundatia de beton odata cu stalpu!, la cei de beton armat si separat ( picioare de fundatii ) la cei metalici.
  
• 
  Corpul stalpului este elementul principal ai stalpului, ca volum si ca greutate. El preia eforturile mecanice aplicate asupra liniei, pe care le transmite fundatiei si asigura gabaritele conductoarelor fata de sol si alte constructii sau obstacole de pe traseu.
  
• 
  Coronamentul stalpului este format din traverse, console, varfare etc. montate la partea superioara a corpui stalpului de care sunt suspendate conductoarele active si de protectie.
  
• 
  Stalpii metalici, ocupa un loc principal, in special in domeniul tensiunilor foarte inalte. Stalpii de metal, prin calitatile lor deosebite, raman totusi si pentru viitor, un element de baza in constructia liniilor de tensiuni inalte si foarte inalte.
  
• 
  Avantajele pe care le prezinta stalpii metalici sunt :
  
• 
                     asigura o durata lunga de exploatare ;
  
• 
                     pot fi calculati si executati in solutii economice pentru gabaritele si sarcinile maxime care intervin in constructia liniilor ;
  
• 
                     pot fi executati in conditii industriale, in fabrici si ateliere ;
  
• 
                     pot fi asamblati cu usurinta pe traseul liniei, necesitand numai operatii simple, in general de imbulonare;
  
• 
                     fiind relativ usori si rezistenti la transport si manipulare, sunt indicati pentru orice linii si in mod special pentru cele din terenuri accidentate si greu accesibile;
  
• 
                     greutatea lor redusa usureaza si simplifica montajul si in special operatiile de ridicar;
  
• 
                     nu sunt combustibili si nu sunt deteriorati de descarcari electrice;
  
• 
                     asigura o buna legatura electrica la pamant pentru conductorul de protectie, chiar prin corpul stalpului ;
  
• 
                     permit relativ usor: modificari, consolidari sau chiar schimbari ulterioare, daca apare eventual necesitatea transformarii liniei;
  
• 
                     pot fi inlocuiti mai usor in caz de avarii.
  
• 
  Stalpii metalici pot fi impartitii dupa felul constructiei lor, in trei categorii:
  
• 
        stalpi metalici tubulari, monomontanti ;
  
• 
       stalpi metalici din otel profilat, monomontanti;
  
• 
      stalpi metalici cu zabrele ;
  
  • 
    
    

IZOLATOARE


Izolatoarele servesc la fixarea pe stâlpi a conductoarelor L.E.A., precum şi la izolarea acestora faţă de pământ şi faţă de părţile mai apropiate ale stâlpilor.

Mărimile care caracterizează izolatoarele: tensiunea de ţinere, tensiunea de conturnare, tensiunea de străpungere.

CLASIFICAREA IZOLATOARELOR:

• 
  în funcţie de solicitările mecanice la care sunt supuse: izolatoare de susţinere, izolatoare de tracţiune;
  
• 
  în funcţie de rezistenţa la solicitările electrice: izolatoare nestrăpungibile, izolatoare străpungibile;
  
• 
  în funcţie de tensiune: izolatoare pentru linii electrice aeriene de joasă tensiune, izolatoare pentru ancore, izolatoare rolă pentru iluminatul public, izolatoare pentru linii de medie (izolatoare suport), înaltă şi foarte înaltă tensiune.
  

MODUL 10

CORPURI DE ILUMINAT

CLASIFICAREA CORPURILOR DE ILUMINAT

Energia electrică se transformă în energie luminoasă prin:

• 
  aducerea unui corp la incandescenţă. Astfel de surse se numesc surse incandescente;
  
• 
  realizarea unei descărcări electrice într-un mediu gazos sau cu vapori metalici. Astfel de surse se numesc surse cu descărcări în gaze (sau vapori metalici);
  
• 
  folosirea proprietăţii de fluorescenţă a unor corpuri. Aceste surse se numesc surse fluorescente.
  

Prin sursă de lumină se înţelege dispozitivul care, legat la reţeaua electrică (direct sau prin intermediul unor elemente auxiliare), produce radiaţii luminoase. Aceste surse de lumină sunt cunoscute sub denumirea de lămpi electrice sau tuburi luminoase. Sursele de lumină nu se folosesc ca atare deoarece au fluxul luminos dirijat în toate direcţiile, nu au rezistenţă la lovituri, nu sunt izolate electric, şi atinse, pot provoca accidente. Ele sunt utilizate montate în corpuri de iluminat. Acestea sunt aparate ce au rolul:

• 
  de a susţine sursa de lumină şi de a-i oferi protecţie la lovituri;
  
• 
  de a asigura sursei o distribuţie convenabilă a fluxului luminos;
  
• 
  de a asigura alimentarea cu energie electrică a sursei şi de a realiza izolarea electrică a acesteia faţă de mediu.
  

• 
  Corpurile de iluminat de orice tip se vor alimenta numai între fază şi nul.
  
• 
  Corpurile de iluminat se vor lega la circuitul de alimentare prin cleme de legătură sau prin fişe pentru prize.
  
• 
  Corpurile de iluminat cu tuburi fluorescente se vor monta cu dispozitive pentru îmbunătăţirea factorului de putere.
  
• 
  Se interzice montarea directă a corpurilor de iluminat incandescente pe materiale combustibile.
  
• 
  Tipul corpurilor de iluminat se alege în funcţie de destinaţia încăperii ;
  
• 
  Numărul şi poziţia corpurilor de iluminat se alege în funcţie de formă şi
  

dimensiunile încăperilor.

• 
  PENDULUL – este un corp de iluminat suspendat. Cel mai utilizat este pendulul cu glob opal în care se pot monta lămpi cu puteri de până la 200 W. Corpul se prinde de plafon printr-un cârlig, tija de suspendare fiind totodată şi tub de protecţie pentru conductoare. În această categorie de corpuri sunt incluse lustrele, cu unul sau mai multe braţe.
  

Fig. 2.1


Fig.2.2



Fig. 2.3


Fig. 2.4

• 
  PLAFONIERA – este un corp de iluminat care se fixează direct pe plafon; sunt metalice, din porţelan sau aminoplast; nu permit montarea lămpilor de puteri mai mari (până la 60 – 100 W), deoarece protejarea în incinte închise îngreunează degajarea căldurii din interior.
  
• 
  APLICELE – sunt corpuri de iluminat ce se fixează pe perete; de obicei se folosesc becuri de 25 – 60 W, fiind mai mult lămpi ornamentale.
  

Corpurile de iluminat pentru lămpi fluorescente se execută într-o gamă largă de sortimente. Acestea sunt indicate prin simboluri impuse din litere, fiecare cu semnificatia ei:

F - corp de iluminat fluorescent;

I - pentru interior;

R - cu reflector (din tablă);

D - cu dispersor (din material plastic);

G - cu grătar difuzant;

A - pentru montaj aparent;

I (al doilea) - pentru montaj îngropat;

S – pentru montaj suspendat.

Simbolurile sunt însoţite de două numere: primul număr indică varianta de fabricaţie (01, 02, etc.) în timp ce al doilea număr, format din trei cifre, indică:

• 
  prima cifră – numărul de lămpi din corpul de iluminat;
  
• 
  celelalte două cifre – puterea nominală a unei lampi.
  

EXEMPLU: FIA – 01 – 240 => corp fluorescent pentru interior, montaj aparent, varianta de fabricaţie 1, echipat cu două tuburi fluorescente de 40W.

Se mai utilizează următoarele montaje de legare la reţea:

• 
  montajul duo, unde balastul B₁ este o reactanţă inductivă, iar balastul B₂ este o reactanţă capacitivă. În acest fel factorul de putere al montajului este aproximativ 1;
  
• 
  montajul tandem, pentru două lămpi de 20 W (T₁ şi T₂) care utilizează în comun un balast (B) de 40 W;
  

montajul fără starter, utilizat pentru lămpile de 40 W montate în corpurile etanşe FIPA şi FIPRA.

MONTAJ “NORMAL” – dacă sunt mai multe lămpi într-un corp, fiecare dintre ele se

va lega la reţea printr-un balast şi starter separat;

Fig.2. 5

MONTAJ “DUO” – balastul B1 este o reactantă inductivă, iar balastul B2 este o reactantă capacitivă;

Fig. 2.6

MONTAJ “TANDEM” – cele două lămpi utilizează în comun un balast.



Fig. 2.7
MONTAJ “FĂRĂ STARTER” – utilizat pentru lămpi de 40W, montate în corpurile etanşe FIPA.

Aceste corpuri de ilumiat se execută într-o gamă largă de sortimente şi încep să fie mult utilizate în prezent datorită avantajelor mari pe care le au lămpile fluorescente, în comparaţie cu cele cu incandescenţă. Corpurile fluorescente sunt indicate prin simboluri compuse din litere, fiecare cu semnificaţia ei: F – corp de iluminat fluorescent, I – pentru interior, R – cu reflector (din tablă), D – cu dispersor (din material plastic - stiplex), G – cu grătar difuzant, A – pentru montaj aparent, I – pentru montaj îngropat (un al doilea I), S – pentru montaj suspendat, SI – pentru montaj semiîngropat, P – protejat contra umidităţii şi prafului.

Simbolurile sunt însoţite şi de două numere: primul număr indică varianta de fabricaţie (01, 02 etc.) şi al doilea număr, format din trei cifre, indică:

• 
  prin prima cifră numărul de lămpi din corpul de iluminat;
  
• 
  prin celelate două puterea nominală a unei lămpi.
  

În cazul în care într-un corp se află mai multe lămpi fluorescente, fiecare dintre acestea se va lega la reţea, fiecărei lămpi corespunzându-i un balast şi un starter.
Tablouri de distribuţie

Tablourile electrice sunt părţi ale instalaţiei electrice cu rol în distribuţia energiei către receptoare şi în care se găsesc montate aparatele de acţionare şi protecţie a circuitelor şi receptoarelor electrice.

Tablourile electrice de distribuţie au următoarele funcţii:

-să fixeze şi să protejeze aparatele de manevră, de măsurat şi de protecţie necesare distribuţiei energiei electrice;

-să permită localizarea defectelor produse prin supraîncărcări sau scurtcircuite precum şi înlocuirea siguranţelor care sau topit;

-să distribuie energia electrică la mai multe circuite, pentru ca în cazul arderii unei siguranţe să nu se întrerupă funcţionarea tuturor consumatorilor.
Clasificarea tablourilor electrice este următoarea;

1) după rolul în distribuţia energiei electrice, tablourile electrice pot fi:

-cofrete locul în care se face legătura electrică dintre reţeaua de distribuţie principală a furnizorului şi consumatori;

-tablouri generale - primesc energie electrică, la o tensiune sub 1.000 V, de la reţea şi asigură distribuţia energiei către un număr de tablouri principale;

-tablouri principale asigură distribuţia energiei electrice la tablourile secundare;

-tablouri secundare asigură distribuţia energiei electrice la unul sau mai multe receptoare.

2) după natura receptoarelor alimentate, tablourile electrice pot fi:

-de lumină şi prize;

-de forţă;

-de lumină şi forţă;

-de curenţi slabi;

3) după felul reţelei, tablourile electrice pot fi:

-de curent alternativ;

-de curent continuu;

4) după protecţia faţă de mediu, tablourile electrice pot fi:

-închise (protejate numai la lovituri mecanice);

-capsulate (protejate suplimentar la praf şi acţiunea picăturilor de ploaie);

5) după materialul utilizat, tablourile electrice pot fi:

-pe marmură;

-pe stelaj metalic.

Tablourile de distribuţie au următoarele elemente componente :

- suport ;

- siguranţe unipolare cu filet la care se pot monta şi siguranţe automate cu filet;

- capac de bachelită;

- sonerie cu transformator înglobat şi întreruptor.

.