Studiul Tehnico Economic al Instalatiei Electrice la O Casa

LUCRARE DE LICENȚĂ

Titlul lucrării

STUDIUL TEHNICO-ECONOMIC AL ISTALATIEI ELECTRICE LA O CASA

CUPRINS

LISTA NOTAȚIILOR (ABREVIERILOR)

LISTA FIGURILOR

LISTA TABELELOR

Introducere

Capitolul 1: Notiuni privind alimentarea cu energie elecrica a consumatorilor casnici

Definitia instalatiei elcrice este: un asamblu al echipamentelor electrice care sunt incorporate intr-un spatiu dat, care are un scop fuctional si este bine determinat.

In anumite cazuri instalatia eclectrica presupune o serie de echipamente electrice.

La echipamentele electrice se intelege ca orice dispozitiv care este pentru producerea, transformarea, distributia a unei energi electrice.

In ultima destinatie se reprezinta parcusul unui proces de productie transport si distributie, care se defineste ca fiind o categorie distincta de echipamente care are denumirea de receptoare.

Receptoarele se impart in:

Receptoare de iluminat care cuprindre corpurile de ilumina si au surse electrice de iluminat

Receptoare de forta, ele fiind elecromagnetice, (motoare electrice electromagnetice, )

Electrotermice (cuptoare electrice agrenate de sudura)

Electrochimice (bai de electroliza)

Receptarele electrice au o influenta majora asupra intregii istaltiei din care acestea fac parte, determinand timpul si caracteristicile ale restului echipamentelor si conductelor electrice, aici intra si tehnologia de executie.

Recepoarele electrice nu sunt in majoritatea cazurilor elemente izolate care sunt grupate pe instalatia tehnologica si sunt bine determinate.

Ansamblul utilajelor si receptarelor izolate au o necesitate de energie electrica la realizarea procesului de productie dintro hala sau interprindere.

Atunci cand se fac referiri la un anumit tip de instalatii concrete, echipamentele electric al acestora se intalege in totalitatea masinilor aparatelor dipozaitivelor si receptarelor electrice, care sunt atajate instalatiei respective. ( si utilajul respectiv)

In esential se intalege k suma aparatelor, (masini si alte dispozitive ) sunt o compunere ale echipamentului, si reprezinta un tot unitar care are o functionalitate bine determinata.

In general notiunile de instalatii si echipamente care sunt in practica stans colerate. Astfelancat un dispozitiv este la randul lui considerat ca echipament al unei instalatii, el poate avea o instalatiee electrica proprie si mai are un echipament destul de complex si divers.

Clasificare instalatilor electrice dupa anumite criterii

Ele sunt: rolul fuctional, pozitia in raport cu pocesul energetic, locul de asamblare, nivelul tensiunii, frecventa si modul de protectie.

Rolul fuctional al istalatilor electrice poate fii:

Productia energie electrice,

Transportul energiei electrice care include linii electrice

Distributia energiei electrice care cuprinde statii-electrice si talblouri de distributie

Utilizarea energiei electrice se refera la randul ei la diferentierea in raport cu tipul receptarelor ( ele mai cuprind si instalatii de forta si instalatii de iluminat)

Auxiliere , ea face parte din instalatiile cu anumite fuctii de mentinere a calitatii energiei electrice ( ea reduce efectul deformat, reglajul tensiunii,

Asigurarea distributiei economice acesteia ( compenseaza puterea reactiva si asigura protectia personajului impotriva electrocutarii.( learea la pamant leagarea la nul etc.)

La protectia gladirilor si bunurilor ( aici se gasesc urmatoarele lucruri , instalatiile paratrasnet, de avertizare si de incendiu si mai instalatiile de telecomunicatii.

Pozitia ocupata in raport cu procesul energetic se deosebesc urmatoarele:

Instalatii de curenti tari aici cuprizand elementele primare care sunt inplicate in procesul de productie, transport, si la distributia energiei electrice

Instalatia de curenti slabi aici se gasesc circuitele fluxului energetic principal care nu sunt inseriate, ele concura la realizarea unor conditii care corespund a unor procese energetice. ( aici se gasesc instalatii automatizate si masura si control (AMC) si de avertizarea de incendii si telecomunicatii). In asemanarea instalatilor complexe care se compun din circuite primare sau de forta si circuite secundare sau de comanda, cele doua parti se difera fuctional ca si instalatiile ale curentilor tari sau respectivi curentiilor slabi.

Raportul cu locul de amplasare prin care se deosebesc urmatoarele categorii de instalatii

Interiorul cladirilor in anumite categorii de incaperi

In exterior aici in anumite conditii de mediu

La nivelul instalatiilor se clasifica

Instalatii de joasa tensiune (JT) ( la care tensiune de lucru este de sub 1kV)

Instalatii de medie tensiune(MT) (la care tensiunea de lucru are intervalul de 1……20kV)

Instalatii de inalta tensiune (IT) ( are tensiunea de lucru 35…..110kV)

Instalatie de foarte inalta tensiune (care fuctionaza la tensiuni mai mari sau cel putin egale la 220kV)

Se refera la nivelul tensiunii normative care are in vigoare (45,55) diferentiaza anumite sub 1000V ele find de joasa tensiune si peste 1000V de inalta tensiune.

La frecventa tensiunii se deosebesc urmatoarele instalatii

De curent continuu

De curent alternativ

Ele pot fi in raport de valuarea tensiuni: de joasa tensiune este (0,1….50Hz) industriala (50Hz) medie (100….10000Hz) si inlata frecventa peste ( 10000Hz) .

Instalatiile din puct de vedere al modului de protectie pot fi:

De tip deschis ( in care persoanele sunt protejate numai la atingerea sau acidentarea partilor aflate sub tensiune

De tip inchis ( aici componentele sunt protejate contra atingerii si patrunderea corpurilor straine peste 1mm, a padrunderii picaturilor de apa si a deteriorarilor mecanice.

De tip capsulat ( in care elemntele componente sun protejate contra atingerilor, a stropilor de apa care bat din toate directiile si de deteriorarile mecanice.

Instalatii electrice ale consumatorilor

Consumatorul de energie electrica este alcatuit din totatlitatea receptoarelor dintr-un anumit spatiu sau o intreprindere.

Instalațiile electrice la consumator se compun din:

– receptoare electrice;

– rețele electrice și puncte de alimentare (distribuție);

– echipamente de conectare, protecție, AMC etc., adică restul echipamentelor electrice, în afară de receptoare.

Schema de distribuție generalizată pentru instalațiile electrice la consumator este prezentată în figura 1.1.

Fig. 1.1. Compunerea instalațiilor electrice la consumator: SSE – stația sistemului energetic;

ST(SD) – stația de transformare (distribuție); PT – post de transformare; TG – tablou general de distribuție;

TD – tablou de distribuție; TU – tablou de forță utilaj; mi – receptor înaltă tensiune; mj – receptor joasă tensiune;

1 – racord înaltă tensiune; 2 – distribuitor; 3 – coloană; 4 – circuit utilaj; 5 – circuit receptor.

Alimentarea cu energie electrică a consumatorului, alcătuit din receptoarele de joasă tensiune mj și cele de medie tensiune mi, se realizează în înaltă tensiune de la stația SSE a sistemului energetic prin intermediul racordului de înaltă tensiune 1 (linie electrică aeriană sau subterană). Acesta alimentează o stație de transformare ST (pentru tensiuni de alimentare mai mari de 35 kV) sau o stație de distribuție SD; dacă alimentarea cu energie a consumatorului se face prin intermediul unui singur post de transformare PT, acesta se racordează direct la barele stației sistemului (în stânga figurii).

Racordarea consumatorilor la sistemul electroenergetic național se face, de regulă, printr-o singură linie electrică de alimentare. Aceasta va fi prevăzută cu numărul minim de circuite necesare tranzitului energiei electrice în condiții economice și la parametri de calitate și siguranță ceruți de consumator [45].

Punctul de separație între furnizor și consumator se numește punct de delimitare. Două puncte de delimitare se consideră distincte dacă prin fiecare din ele se poate asigura puterea necesară la consumator, în cazul dispariției tensiunii în celălalt punct, la parametrii de calitate și de siguranță stabiliți prin proiect [45]. Asigurarea continuității în alimentarea consumatorului din puncte de delimitare distincte presupune funcționarea reușită a automaticii de sistem și a sistemului de alimentare extern în ansamblu.

Nodul electric din amonte de punctul de delimitare constituie sursa în raport cu consumatorul considerat.

Din punctul de alimentare, reprezentat de barele stației ST (sau SD), se alimentează diferitele posturi de transformare PT, precum și receptoarele de medie tensiune mi, prin intermediul liniilor 2, numite distribuitoare; în practică se folosește denumirea de fider pentru distribuitoarele care alimentează posturi de transformare sau puncte de alimentare intermediare.

De la barele de joasă tensiune ale posturilor de transformare se alimentează receptoarele de joasă tensiune mj, ale consumatorului. Receptoarele mai importante sau cele de puteri mai mari se racordează adeseori direct la tabloul general TG. n general, se realizează puncte de distribuție intermediare, reprezentate de tablourile de distribuție TD. Liniile care alimentează tablourile de distribuție se numesc coloane. O parte din receptoarele de joasă tensiune sunt grupate pe utilaje care având o instalație electrică proprie, au și un tablou de distribuție TU al utilajului. Linia 4, care leagă tabloul de utilaj la tabloul de distribuție constituie un circuit de utilaj. Liniile de alimentare 5 ale receptoarelor se numesc circuite.

Instalația electrică înseriată între sursă și un punct de consum considerat se numește cale de alimentare, aceasta putând cuprinde linii aeriene și în cabluri, întreruptoare, separatoare, transformatoare, reactoare etc. Indisponibilitatea oricărui element nerezervat al căii de alimentare conduce la întreruperea alimentării în punctul de consum respectiv.

Două căi de alimentare se consideră independente dacă un defect unic sau lucrările de reparații și întreținere la elementele unei căi nu conduc la scoaterea din funcțiune a celeilalte căi.

ntreruperea căilor de alimentare a unui consumator poate fi:

– simplă, în cazul disponibilității accidentale sau programate a unei singure căi de alimentare;

– dublă sau multiplă, care afectează în același timp două sau mai multe căi de alimentare care se rezervează reciproc.

La consumatori se pot întâlni centrale elecrice proprii, a căror realizare poate fi determinată de:

– necesitatea de recuperare maximă, justificată economic, a resurselor energetice secundare sau de valorificare complexă a produselor;

– necesitatea producerii combinate de energie electrică și termică, fundamentată economic prin calcule;

– existența unui procent important de receptoare de categoria zero (v.subcap.1.3);

– eficiența economică a alimentării unor receptoare de categoria I (v.sucap.1.3), pentru care duratele de revenire a tensiunii în caz de întrerupere în sistem nu sunt satisfăcătoare.

Dacă se are în vedere că unii consumatori au centrale electrice proprii, se constată că în cadrul instalațiilor electrice la consumatori se disting părți cu funcționalități care acoperă întreg procesul de producere, transport, distribuție și utilizare a energiei electrice.

Alimetarea cu energie electrica a consumatorilor si conditiile acestora

Pentru buna funcționare a receptoarelor, alimentarea cu energie electrică trebuie să îndeplinească o serie de condiții referitoare la tensiune, frecvență, putere și continuitate. Prezentarea detaliată a acestor condiții se sistematizează în cele ce urmează.

a. Tensiunea constantă, ca valoare și formă, constituie o primă condiție penrtu orice tip de receptoare.

Este recomandabil ca tensiunea la bornele receptoarelor să fie constantă și egală cu cea nominală sau variațiile posibile să se încadreze în limitele precizate pentru fiecare receptor în parte. n exploatarea instalațiilor electrice apar variații de tensiune, cauzate de consumator, datorită variațiilor de sarcină sau scurtcircuitelor. Aceste variații pot fi lente, cauzate de modificarea în timp a încărcării receptoarelor, sau rapide – cauzate de scurtcircuite sau de modificări rapide ale sarcinii (de exemplu cuptoare cu arc, utilaje de sudare, laminoare, compresoare, mașini cu cuplu pulsatoriu ș.a), inclusiv cele datorate conectărilor – deconectărilor de receptoare.

Se folosește denumirea de gol de tensiune pentru orice scădere a valorii eficace a tensiunii unei rețele electrice cu o amplitudine cuprinsă între o valoare minimă sesizabilă (circa 0,2 Un) și Un și o durată de cel mult 3 s.

Dintre receptoarele și instalațiile sensibile la goluri de tensiune fac parte următoarele:

– motoarele și compensatoarele sincrone;

– motoarele asincrone (în funcție de caracteristica cuplului rezistent);

– echipamentele electronice, inclusiv redresoarele comandate;

– contactoarele de 0,4 kV și cele din circuitele secundare;

– automatica, protecția, blocajele și reglajele din circuitele tehnologice.

O diminuare cu caracter permanent a valorii tensiunii poate fi consecința subdimensionării secțiunii conductoarelor, situație cu urmări negative ca: distrugerea izolației electrice, nefuncționarea echipamentului și suprasolicitarea termică a receptoarelor și conductelor.

Tensiunile de alimentare mai mari decât cele nominale determină funcționarea în suprasarcină a unor receptoare de forță și reducerea duratei de viață a receptoarelor de iluminat. Scăderea tensiunii sub valoarea nominală atrage după sine solicitarea termică (la motoarele electrice), funcționarea la parametri inferiori (la cuptoarele electrice) sau chiar nefuncționarea unor receptoare sau instalații (desprinderea electromagneților, a motoarelor asincrone s.a).

Problema formei tensiunii se pune atât în cazul receptoarelor alimentate de curent continuu, cât și în cazul celor alimentate în curent alternativ.

Tensiunea continuă la bornele receptoarelor de curent continuu poate avea o serie de armonici, mai ales dacă sursa de tensiune este un redresor semicomandat sau comandat. Conținutul de armonici este limitat în funcție de efectele acestora asupra receptoarelor, prin precizarea coeficientului de distorsiune admis.

Abaterea de la forma sinusoidală a undei de tensiune determină funcționarea receptoarelor de curent alternativ în regim deformant. n timp ce la unele receptoare, cum sunt cuptoarele cu inducție, prezența armonicilor în unda de tensiune nu deranjează, la altele – printre care și motoarele electrice – prezența armonicilor de tensiune trebuie limitată tot prin precizarea coeficientului de distorsiune admis.

Coeficientul de distorsiune kd al undei de tensiune se definește ca raportul dintre valoarea eficace a reziduului deformant Ud și valoarea eficace U a undei de tensiune,

, (1.1)

în care reziduul deformant are expresia

(1.2)

unde Ui este valoarea eficace a armonicii i, iar n poate fi limitat la n = 13 pentru calculele practice.

Coeficientul de distorsiune total, rezultat din funcționarea receptoarelor consumatorului și din condițiile din sistemul electroenergetic, se limitează [45] la valoarea:

(1.3)

adică la 5%.

Cauzele distorsiunii undei sinusoidale de tensiune se găsesc în cea mai mare parte la consumator. n timp ce o serie de echipamente, cum sunt bobinele cu miez feromagnetic, receptoarele cu arc electric și mutatoarele reprezintă surse de armonici de tensiune și curent, elementele reactive de circuit ca bobinele și condensatoarele constituie amplificatoare de armonici de tensiune, respectiv de curent. n cadrul instalațiilor electrice la consumator, trebuie luate măsuri pentru reducerea efectelor deformante și a influenței asupra rețelei de alimentare.

b. Frecvența constantă a tensiunii de alimentare constituie un deziderat major atât pentru buna funcționare a receptoarelor, menținerea preciziei aparatelor de măsură, cât și pentru mașinile de lucru antrenate prin motoare de curent alternativ. Variațiile frecvenței pot fi cauzate de variații importante de sarcină sau de avarii grave în sistem, originea unor asemenea cauze putând fi și consumatorii de energie electrică.

Menținerea constantă a frecvenței industriale (50 Hz) este o problemă la nivel de sistem energetic, fiind legată de puterea în rezervă din centralele electrice ale sistemului și de operativitatea dispeceratului. n anumite situații, când posibilitățile de producere a energiei electrice în centrale sunt limitate, se decide întreruperea alimentării unor consumatori (sacrificarea distribuitorilor), în scopul menținerii frecvenței în sistem.

Abaterile maxim admise ale frecvenței sunt de 0,5 Hz.

c. Simetria tensiunilor este condiția în baza căreia sistemului tensiunilor de fază trebuie să-i corespundă trei fazori egali și defazați cu 1200.

Cauzele nesimetriei sunt pe de o parte instalațiile de producere și transport, independente de consumator, iar pe de altă parte sarcinile dezechilibrate ale consumatorilor.

Consecințele nesimetriei tensiunilor se studiază prin metoda componentelor simetrice, când se determină pe lângă componentele directe și componentele inverse și homopolare. Ultimele sunt cauzele unor cupluri de frânare, respectiv încălzire și vibrații la motoarele de cuerent alternativ.

Nesimetria tensiunilor se exprimă printr-un coeficient de nesimetrie , dat de relația

(1.4)

în care UA, UB, UC reprezintă fazorii tensiunilor de faze, în V;

Un – tensiunea nominală a rețelei, în V;

– operatorul de rotație.

Nesimetria tensiunii este admisă în limitele de până la 2%

(1.5)

pe o durată îndelungată, la bornele oricărui receptor electric simetric, trifazat [45].

d. Puterea necesară este o condiție globală a consumatorilor și unul dintre criteriile esențiale în proiectare.

n funcție de puterea maximă absorbită în punctul de racordare, conform normativului [45], se stabilesc patru clase de consumatori de energie electrică din sistemul electroenergetic, prezentate în tabelul 1.1.

n același tabel, se indică treapta de tensiune minimă care trebuie să existe în stația de racord, posibilitățile de alimentare din această stație și momentul sarcinii.

Consumatorii cu puteri absorbite maxime de 50 kVA se alimentează din rețeaua de joasă tensiune.

Sarcina maximă de durată se stabilește pentru un interval de cerere de 15, 30 sau 60 min, stând la baza calculelor de dimensionare a elementelor rețelei din condiții termice și de determinare a pierderilor de putere.

Tabelul 1.1

Clasele de consumatori și recomandări de alimentare cu energie electrică a acestora [45]

* Trepte de tensiune admise în cazuri justificate;

** Pentru puteri cerute mai mari de 250 MVA.

Există și sarcini maxime de scurtă durată (de vârf), care pot dura 1…10 s și care se iau în considerare la calculul fluctuațiilor de tensiune din rețea, la reglajul protecțiilor maximale ș.a.

Modul în care necesitățile de consum de energie electrică sunt asigurate în timp consumatorului de către furnizor este caracterizat prin gradul de satisfacere a alimentării consumatorului în punctul de delimitare. Această mărime, notată cu C, se definește ca raportul dintre durata probabilă de alimentare și durata de alimentare cerută

(1.6)

în care Tc este intervalul de timp din cadrul unui an calendaristic în care consumatorul solicită

criteriul de siguranță;

Tn – durata probabilă de nealimentare în perioada considerată.

Gradul de satisfacere în alimentare poate fi determinat pentru diferite nivele de puteri cerute [45]

Capitolul 2

Dimensionarea instalatiei electrice la o casa

Instalatia de forta si iluminat presupune o dimensionare corecta, in ceac ce dimensionarea conductoarelor. Dimensionarea acestora implica determinarea corecta a sectiunii lor.

Aceasta este importanta pentru:

Racordarrea instalatiei cu circuite electrice din tablourile electrice

Realizarea corecta cu coloanele secundare care se afla in tabloul general si in cele secundare.

In instalatiile elcrice se mai gasesc si sarciniile de calcul. Ele se refera la marimile care caracterizeaza consumul energiei elecrtice.

Se cunosc 3 mari puteri care se numesc:

Puterea activa (P)

Puterea reactiva (Q)

Aparenta (S)

SI curentul (I)

Proiectarea instalatiilor electrice la consumatori tine cont de obligatiile de cunoastere a puterii active, la randu ei este absorbita de catre:

Receptoarelor la care dimensionarea se face la circuitele de receptor

Utilaje pentru o dimensionare a circuiteler de utilaje

Grupuri de receptoare si utilaje la care face referinta tablourile de distributie si a coloanelor de alimentare a acestora

Receptoarele au urmatoarele caracteristici tehnico nominale:

Puterea activa (Pn,) sau aparenta (Sn )

Tenisiunea Un

Conexiunea fazelor

Randamentul n

Curentu In

Factorul de putere cos n

Si o relatie dintre curentul de pornire Ip si curentul nominal In, care duc la o forma a raportorului Ip/In

Exista un anumit caza in care receptoarele care sunt realizate de o fuctionare intermitenta ( motoare electrice ) si au o specifica durata relativa fata de actionarea nomila DAn.

Generalitati

Prin instalatia electrica se intalege orice instalatie destinata folosirii energiei electrice in scopuri industriale sau casnice (forta, iluminat)

Daca toate elementele componente se monteaza in interiorul cladirilor atunci instalatia se numeste instalatie electrica interioara. In fuctie de destinatie, deosebim instalatiile electrice interioare care servesc numai pentru iluminat, instalatiile care sunt destinate alimentarii receptoarelor ( instaltiile de forta) si instalatiile pentru ambele destinatii.

Proiectarea, executia, precum si intretinerea instalatiiilor electrice se face in conformitate cu standarele si normativele in viguare. Astfel proiectare si executarea instalatiilor electrice la consumatori cu tensiunea pana la 1000 V se fac conform normativului I-7.

Structura si executia instalatiilor depind de destinatia lor, in cladirile in care se executa si a mediului de lucru. Astfel in locuite cladiri publice, birouri instaltiile electrice se executa ingropat, iar in halele industriale, subsoluri, baraci pe santiere instalatiile electrice se executa aparent.

Personalul care executa, proiecteaza, intretine, verifica instalatiile electrice trebuie sa fie numai personal atestatca atare. Autorizatia se elibereaza pe grade de competente in fuctie de studii si de complexitatea lucrarilor care se vor executa. Este obligatoriu pentru personalul autorizat sa cunoasca toate actele normative legate de avtivitatea profesionala, normele de protectia muncii si de acordarea a primului ajutor, a normelor de paza contra incendiilor, a utilizarii mijloacelor de alarma si de stingere a incendiilor in instaltiile electrice.

Componetele necesare executarii instalatiilor electrice interioare care au o componenta a instalatiilor electrce interioare se utilizeaza conducte, cabluri tuburi protectoare, accesorii, aparataj de instalatii si echipamente.

Conducte si cabluri electrice:

Conductele si cablurile electrice se folosesc pentru transportul si distributia energiei electrice la consumatori, alegerea lor facandu-se in fuctie de intesitatea maxima a curentului din circuit.

Atunci cand utilizeaza conducte si cabluri in medii normal, se tin cont de tipul conductelor, din puct de vedere al izolatiei si al protectiei, de distantele minime de amplasare, de intersectarea cu alte elemente de caracteristicile incamerilor industriale, de diferenta de nivel sau alte elemente specifice de proiectant.

In mediile corozive apare coroziunea electrochimica sau coroziunea chimica. Coreziunea electrochimica se datoreaza unei diferente de potential in prezenta unui electrolit ca se afla in mediul unde sunt plasate cablurile. Cel mai des, diferenta de potential apare la contactul dintre cupru mantaua de plumb.

Coroziunea chimica se datoreaza agentiilor chimici ce actioneza asupra invelisurilor de protectie sau asupra partilor conductoare. Protectia anticoroziva se asigura frecvent prin impregrama cu bitumuri. Pentru mediile cu pericol de explozie se folosesc conducte si cabluri de protectie suplimentare din materiale plastice sau cu mantale din cauciuc siliconic, armate. Protectia climatica a cablurilor si conductelor se asigura utilizand dupa caz, materiale in constructie F, TF, TA, TH, THA.

Tuburi protectoare

In coformitate cu STAS 11360/1-80, prin tub pentru instaltiile electrice se intalege un elemnt inchis care serveste pentu instalarea si/sau inlocuirea prin tragerea a conductoarelor sau al cablurilor. Pentru realizarea tuburilor, in fuctie de necesitati se iau in vedere: materialul folosit, modul de racordare, protectia impotriva solicitarilor mecanice, aptitudinea de a fi indoite, comportarea la temperatura, caracteristici electrice (de izolare) protectia contra patrunderii corpurilor straine solide si a lichidelord, rezistenta la substante corozive sau poluante, rezistenta la actiunea radiatiilor solare.

Pentru a fi recunoscute mai usor se utilizeaza pentru tuburi simboluri stadarizate dintre care amintim: P- tuburi de protectie;

E – tuburi etanse; Y – tuburi din PCV; L – lacuite; R – tuburi cu manta rigida; I – invelis exterior de protectie impregnat; Laucirea si partial Plumbuirea asigura protectia anticoroziva.

In fuctie de constructie si materialul din care sunt executate deosebim mai multe categorii de tuburi:

Tuburile izolate usor protejate IP sunt fabricate din carton rezistent la umeziala si au un invelis din banda de otel laminata la rece. Pentru protectia la umeziala se impregneaza cu bitum industrial, se monteaza aparent sau ingropat.

Tuburi de protectie Pn sunt confectionate din banda de otel laminata, cu margini petrecute una peste alta pentru incheiere, se monteaza numai aparent.

Tuburi izolate usor protejate, flexibile IPF, se executa din spirale din banda de hartie impregnata peste care se infasuara spiralele din banda de otel plumbuita.

Tuburi izolante de protectie etanse IPE, sun executate din carton izolant protejat in teava de otel, la ambele capete aceste tuburi sun filetate pentru a usura imbinarile.

Tuburile izolante si de prtectie flexibile, cu rezistenta mecanica, IPFR, se executa prin infasurarea in spirala a unor benzi de otel plumbuite din tabla grasa ceea ce le da o rezistenta mecanica superioara.

Tuburi de protectie etasate din teava de otel lacuita PEL, se monteaza aparent sub tencuiala sau ingropat in pardoseala pentru protectia conductoarelor electrice, in locul tuburilor IPE.

Tevile pentru instalatiile electrice se utilizeaza cu precadere in medii umede, dar necorozive, im medii cu pericol de incendiu sau de explozie.

Tuburile cu manta din policlorura de vinil, se utilizeaza pentru instalatiile electrice interioare pana la 50 V si nu se monteaza pe pereti din lemn, paianta sau alte materiale combustibile.

Pentru taversari si canalizari electrice subterane se folosesc tuburi de beton.

1.8 Accesorii pentru instalatii electrice

Papucii de cablu sun accesoriile care servesc pentru legarea conductoarelor la o borna, un bolt sau un surub de contact.

Peste conductoarele de cupru mutifilar se executa papucistantati presati sau turnati. Fixarea conductorului in papuc, se executa consitotie. Cele doua se numere gravade pe ureche au urmatoarele semnificatie: primul numar – sectiunea conductorului iar al doilea numar – diametru bornei la care se poate monta.

Pentru conductoarele de aluminiu multifilare se utilizeaza papuci in care pe urechea papucului se graveaza numai sectiunea conductorului pentru care se poate folosi. Fixarea conductoarelor de aluminiu se face cu bride stranse in suruburi de otel zincat si cu rondele elastice de otel.

Clemele de legatura sunt executate din cupru sau OL zincat si se folosesc pentru legarea conductoarelor intre ele. Clemele mobile cu surub sunt folosite pentru imbinarea a doua, trei sau patru conductoare, ca se introduc in crestatura surubului si se strang cu o piulita.

Clemele mobile plate servesc pentru imbinarea a 2 sau mai multor conductoare cu o sectiune pana la 4mm2.

Conectorii realizeaza imbinarea conductoarelor cu ajutorul unor suruburi de strangere. Scoabele si bratarile servesc pentru fixarea tuburilor montate aparent. Diblurile servesc pentru fixarea elementelor de constructie a scoabelor, bratarilor sau altor elemente. Diblurile se executa din lemn de brad sau de tei in forma de trunchi de primada si din material plastic sau din OL avand in interior gaura filetata in care se insurubeaza suruburi de diferite lungimi, in fuctie de necesitati.

Mansoanele de legatura servesc la innadirea tuburilor si se fac din acelasi material ca si tubul. Coturile servesc la schimbarea directia tubului cu 900 . Mai exista teuri care schimba directia tubului in 2 sensuri si curbe care servesc tot la schimbarea directiei tubului.

Inelele si pipele de protectie se confectioneaza din portelan si utilizeaza pentru a se proteja izolatia conductoarelor de marginea taioasa a mantalelor de tabla.

Dozele sunt considerate tot accesorii ale instalatilor electrice deoarece permit accesul la instalatie pentru executarea legaturilor la conductoarelor electrice sau la cabluri. Dozele pot fi in fuctie de rolul pe care il indeplinesc, doze de trecere, doze de derivatie doze de aparat.

Dozele se executa din tabla din material plastic sau prin turnare si sunt prevazute cu gauri pentru introducerea capetelor tuburilor de protectie sau a capetelor cablurilor. Dimensiunea dozelor folosite la instalatiile electrice interioare sunt in fuctie de marimea tuburilor sau a diametrului cablurilor care se racordeaza.

1.9 Montarea instalatiilor electrice interioare

Pentru executarea unei instalatii electrice, este necesara intocmirea unui proiect de executie.

Proiectul se executa de catre specialisti, iar executia trebuie sa fie avizata de furnizorul de energie electrica. Proiectul se executa insotit de scheme de distributie principale si secundare, planuri ( pe nivel cu traseele coloanelor si ale circuitelor, locuri de montaj ale tablourilor electrice si receptoarelor) si detalii.

Consumatorii electrocasnici sunt monofazati si se laga la cate o faza a tablourilor de distributie si la nul. Alimentarea tablourilor general de distributie se realizeaza cu patru conductoare

( trei conductoare de faza si un conductor de nul). La legarea consumatorilor se cauta sa se realizeze o incarcare cat mai uniforma a fazelor.

Prin procesul tehnologic de executie a unei instalatii electrice se intalege o succesiunea tuturor operatiilor si lucrarilor necesare pentru finalizarea acesteia:

Lucrari de verificare a plaunurilor de executie;

Marcarea traseului instalatiei si locuilor de montare a dozelor, aparatelor de conectare si a corpurilor de iluminat;

Saparea santurilor se executarea strapungerilor;

Montarea si fixarea tuburilor de protectie;

Montarea conductoarelor sau a cablurilor;

Montarea instalatiei de legatura la pamant pentru protectia conta electrocutarii;

Montarea aparatelor de conectare comanda si protectie;

Monatarea tablourilor de distributie;

Montarea corpurilor de iluminat;

Puterea sub tensiune a instalatiei.

2.1 Etapele procesului de executie

Verificarea pieselor desenate ale instalatiilor electrice. Pentru a putea fi executata instalatiile electrice se reprezinta in scheme de distributie

( principale si secundare monosi multifilare), in planuri si in detalii de executie.

Verificarea planurilor de executie este necesara pentru a se vedea daca acestea reprezinta o solutie adecvata pentruu constructia respectiva si daca acestea se completeaza in mod logic.

Indentificarea traseului instalatiei pe elemente de constructie si marcarea cu creta a acestuia. O atentie deosebita se va da locurilor unde instalatia tranverseaza elementele de constructie pereti si plansee. Aici constructorul trebuie sa fi lasat golurile necesare trecerii.

Marcarea traseului instalatiei se executa cu ajutorul unei rigle gradate din lem sau din OL., a sforii de trasat si a firului cu plumb si al nivelei.

Sfoara este innegrita cu negru de fum si intinsa bine, iar prin ciupire ramane pe tavan o dunga neagra care margheaza traseul. Se inseama cu creta locurile unde urmeaza sa se execute patrungeri, in ziduri sau plansee pentru tranversarea tuburilor de protectie, locurile de marcare sau a dozelor, a aparatelor de conectare si a corpurilor de iluminat.

Orientarea verticala a sforii se face cu nivela sau cu firul de plumb. Se vor evita portiunile de grinzi si stalpii de beton pentru realizarea traseelor deoarece santurile sau strapungerile pot slabi rezistenta acestora.

La instalatiile pentru locuite traseele circuitelor eletrice pe linie orizontala se executa la distanta de 30-50 cm de tavan, iar traseele verticale ale circuitelor pentru intreruptoare se aleg la distanta de 10-20 cm de tocul usii.

Locurile de montare a dozelor de derivatie trebuie sa fiepe aceeasi linie orizontala cu cea a tocurilor de protectie. Locurile pentru prize se aleg la 20-40 cm de nivelul pardoselii in camere de locuit, la 1,2 m deasupra pardoselii in bucatarii, iar intrerupotarele se plaseaza la 1,5 m inaltime de nivelul pardoselii, se margheaza si locurile pentru montarea corpurilor de iluminat.

Saparea santurilor se executa cu masina universala pentru strapungeri la care burghiul a fost inlocuit cu dalta. Pentru lucrari de mica intindere, saparea santurilor se poate face si manual, cu dalta si ciocanul .

Strapungerile in plansee si pereti se executa tot cu masina electrica sau manual, cu dalta ascutita si ciocanul de 1-2 kg. Gaurile pentru doze se executa mai adanc, astfel ca doza sa se gaseasca la 2-3 mm sub nivelul tencuielii.

Prelucrarea tuburilor de protectie

Tuburile de protectie se livreaza cu lungimi fixe impreuna cu un numar egal de mansoane. In functie de particularitatile necesare tarseelor, tuburile trebuie taiate, indoite, imbinate.

Taierea tuburilor de protectie se face diferit , in functie de materialul din care esre confectionat tubul. Astfel dupa ce s-a indepartat tabla protectoare de jur imprejur cu lemn. Taierea tuburilor P, IPE si cele executate din PCV se face cu ferastraul pentru metale. Bavurile rezultate la taiere se inlatura cu pila.

In vederea imbinarii, tuburile metalice se fileteaza. Imbinarea se realizeaza cu mansoane cu filet interior. Filetarea tuburilor metalice se face pe masini electrice de filetat sau cu clupe de taiat filete.

Indoirea tuburilor de protectie se face atunci cand pe traseu sunt obstacole care trebuie ocolite sau in situatiile in care nu se pot utiliza coturi sau curbe prefabricate.

Indoirea tuburilor metalice de protectie se realizeaza la rece, cu prese metalice sau la cald.

Tuburile din PVC se indoaie numai la cald si numai dupa ce au fost umplute cu nisip uscat, daca diametrul lor este mai mare de circa 30 mm. Incalzirea trebuie sa fie cat mai uniforma pe lungimea de incalzire. Lungimea de incalzire se alelge din tabele, in functie de diametrul tuului. De asemenea raza de curbura, R trebuie sa fie mai mare decat 4 d si mai mica decat 8 d. Dupa indoire, tubul se raceste brusc pe portiunea indoita, prin cufundare in apa rece.

Imbinarea tuburilor se realizeaza cu mansoane( mufe) livrate o data cu tuburile .

La tuburile din PCV , mufa se executa la cald pe un dorn calibrat. Pentru etansare, mufele tuburilor IPEY se lipsc suplimentar cu o solutie adeziva.

Tevile metalice din instalatiile etansate se pot imbina prin sudare

2.2. Alimenatea cu energie electrica a consumatorilor la reteaua de joasa tensiune

Instalatiile elctrice de lumina si forta materializeaza alimentarea si distributia energiei electrice atat pentru receptoarele de lumina si forta amplasate in interiorul constructiilor civile si industriale, cat si pentru retelele in incinta consumatorului.

Receptorul este un transformator de energie care absoarbe energia electrica de la sursa si o transforma in alta sursa de energie: mecanica, caldura, lumina, ( motor electric, cuptoare electrice, si lampi).

Din punct de vedere al modului de utilizare a energiei transformate, receptoarele se clasifica in :

Receptoare de lumina;

Receptoare de forta si similare ( motoare, cuptoare electrice).

Receptoarele sunt alimentate in general la joasa tensiune

( 3x 380/220V; 3X 220/127 V) , cu exceptia receptoarelor de forta de mare putere ( peste 200kW), care se alimenteaza la medie tensiune pentru reducerea pierderilor de tensiune si de putere.

Notiunea de consumator poate fi aplicata:

Unui grup de receptoare aflate intr-un ansamblu constructiv, unitar, alimentat cu energie electrica. Este cazul locuintelor, al cladirilor social- administrative;

Unui receptor de mare putere care obliga la alimentare separata, cum sunt motoarele de puteri foarte mari,cuptoarele electrice etc.

Pe traseul unei retele de distributie, de la postul de transformare de joasa tensiune ( 400 V) pana la receptoare, se deosebesc urmatoarele parti mai importante din instalatia electrica:

Bransamnetul electric , reprezinta legatura dintre o linie principala de distributie si consumator;

Cofretul, reprezinta locul in care se face legatura electrica dintre reteaua de distributie principala a furnizorului si consumator. Aceasta poate fi asimilat unui tablou electric;

Contorul electric, reprezinta aparatul ce inregistreaza consumul de energie electrica al consumatorului. El constituie punctul de separare intre cele doua retele de distributie

( cea a furnizorului si cea a consumatorului) ;

Tabloul electric reperezinta un anasamblu de aparate ce asigura distributia energiei electrice catre receptoare. Tabloul electric general ( TG) este tabloul cel mai important si el asigura distributia energiei catre un numar de tablouri principale ( TP ) care la randul lor asigura distributia energiei la tablourile secundare ( TS). Ultimile sigura distributia energiei elctrice la receptoare;

Coloana electrica reperezinta legatura electrica dintre doua tablouri electrice;

Circuitul electric reprezinta legatura electrica dintre tabloul secundar si un receptor ( corp de iluminat, priza electrica, motor, cuptor electric, plita electrica, aparat de sudura etc.).

Bransamente electrice

Elementele componente ale bransamentului sunt:

Cablu de intrare ( eventual si cablu de iesire );

Cofretul ( firida) de bransament, cuprinzand elementele de protectie si de distributie;

Coloanele de alimenatre a tablourilor generale.

Bransamente subterane

Bransamentul subteran este utilizat pentru consumatorii urbani, la care reteaua de distributie a furnizorului este de tip subteran.

Intrarea in cofret se poate realiza prin simpla derivatie

( manson de derivatie), din cablu de joasa tensiune a furnizorului sau prn sistem intrare- iesire. Primul tip de bransament este simplu, dar prezinta dezavantaje functionale si de exploatare, fiind o conexiune realizata in pamant, supusa intemperiilor, variatiilor de temperatura si de umiditate, imbrataneste rapid si provoaca defecte ( scurtcircuite, intreruperi).

Bransamnetul cu sistem intrare- iesire prezinta unele avanatje ca:

Este usor de intretinut si de dapanat, fiind realizat in interiorul cofretului de racord;

Este supusa in mica masura intemperiilor, variatiilor de temeperatura si umiditate, cofretul fiind complet protejat.

2.3 Instalatiile de iluminat si prize

Iluminatul elctric arata ca dintre toate solutiile posibile pentru iluminare unui anumit loc de munca ( atelier electric, sala de casa, incapere de locuit, magazin , sala de expozitie, teren de sport, strada, piata etc,), numai un numar redus sau chiar o soluite asigura realizarea unui efect optim sub aspect tehnic si economic. Luminii, fiind o radiatie elctromagnetica, in se aplica toate legile fizicii in ceea ce priveste producerea si distributia ei. Din intreg spectru radiatiilor electromagnetice, care se intinde pe lungimile de unda cuprinse intre 0 si infinit, radiatiile luminoase ocupa un domeniu extrem de redus.

Iluminatul electric are ca principiul de fuctionare convertirea energiei electrice in lumina.

Un curent electric genereaza caldura intr-un conductor electric. Orice conductor incalzit la o temperatura mai maire de 525C0 va emite lumina. Lampa cu incandestenta are un filament dintr-un material cu punct de topire ridicat, inchis intru-n balon de sticla din care aerul a fost evacuat sau in care exista un gaz inert. Lampile cu incandestenta moderne sau filamentele din tungsten si de obicei, contin un amestec de argon si un gaz halogen sau o cantitate mica de nitrogen sau de krypton.

Lampile cu descarcare electrica ioneizeaza vaporii sau gazele la presiuni joase la trecerea unui curent electric prin ele. Lampa cu neon este o astefl de lampa. Lampa fluorescenta este o lampa cu vapori de joasa presiune. Lumina emisa de ea poate fi apropriata de lumina zilei, iar eficienta sa este mare. Un tub fluorescent de 40W produce tot atata lumina ca si un bec incadescent de 150W.

In electroluminescenta, cunoscuta uzoal ca iluminatul de panou, particulele de fosfor aflate intr-un strat de material neconductiv sunt strase intre 2 conductoare, dintre care unul trasmite lumina. Un curent alternativ trece prin fosfor, facandu-l sa straluceasca.

Becurile tip fotoflash produc un singur fulger de lumina de inalta intensitate care dureaza sutimi dintr-o secunda, prin arderea uni fir foarte fin de aluminiu in interirul unui bec de sticla umplut cu oxigen.

La inceputul secolului al XIX- lea, chimistul britanic Sir Humphry Davi a produs arcul electric si a adus la incandescenta un fir suptire de platina trecand prin el un curent electric. In 1878 si 1879, inventatorul englez Joseph Swan si inventatorul american Tohomas Edison, simltan au descoperit lampa cu incadescenta cu filament de carbon.

Aparate si echipamente electrice pentru instaltiile interioare

Aparatele electrice si echipamentele utilizate in instalatiile electrice interioare se pot grupa duca criterii constructive sau dupa rolul fuctional indeplinit de instalatie.

Dupa rolul fuctional deosebim:

Aparate de masurat marimi electrice

( ampermetre, voltmetre, wattmetre, contoare etc.)

Aparate de conectare

( prize, si fise, intrerupatoare, comutatoare si altele)

Aparate de semnalizare, care pun in evidenta prin semnalele optice, acustice etc.

Prize si fise pentru instalatiile electrice servesc la conectarea consumatorilor casnici sau pentru conectarea consumatorilor industriali si se pot monta ingropat sau aparent. Pentrru consumatorii electrocasnici, curentii nominali nu depasesc 25A; pentru consumatori industriali, prizele si fisele se construiesc pentru curenti de 25A si 60A. Acestea au o constructie mai robusta, iar cele care se monteaza aparent au carcase de aluminiu turnat sau din bachelita.

Elementele prizei sunt urmatoarele:

Soclu din material electroizolant, care asigura izolarea si fixarea mecanica a cailor de curent, teci de contact din alama prevazute cu piese de arcuire, borne de racord ale conductoarelor instalatiei, carcasa prevazut cu orificii pentru introducerea fisei si a pieselor de fixare.

Fisa este formata din stifturile de contact, din piesele de fixare a conductoarelor de stifturi, capacele izolante de bachelita si bridele pentru prinderea mecanica a conductei. La fisele industriale cu mai mult de 3 poli, stifturile de contact sun asezate astfel incat polariatatea sa nu poata fi schimbata. Stifturile de contact pentru protectie se realizeaza mai lungi si sunt astfel asezate, incat sa nu fie posibila introducerea fisei decat in pozitie corecta.

Constructia prizei si cea a fisei nu permit atingerea cu mana a stifturilor neintroduse complet care o ajuns sub tensiune.

Conditiile tehnice generale de calitate pe care trebuie sa indeplineasca constructia prizelor si cea a fiselor sunt date in STAS3184/1-85 pentru prize si fise pentru instalatiile electrice pana la 380V curent alternativ si 250V curent continuu si in STAS4641/1-84 pentru prize si fise de tip industrial pana la 750V si 200A.

In fuctie de numarul de faze conectate prizele pot fii:

Monofazate cu 2 poli si contact de protectie pentru legarea la pamant

Trifazate cu 3 poli

Trifazate cu un singur contact de protectie ( deci cu 4 poli)

Trifazate cu 2 contacte de protectie ( 5 poli)

Intrerupatoare si comutatoare

Intreruptoarele si comutatoarele fac parte din categoria aparatelor de conectare. Ele sunt folosite atat in domeniul casnic, cat si in cel industrial. Dintre cele mai uzoale tipuri mentionam:

Intrerupatoarele cu parghie, intrerupatoarele si comutatoarele pachet, intrerupatoarele si comutatoarele cu came, si microintrerupatoarele. O alta categorie o constitue intreruptoarele si comutatoarele pentru instaltii de iluminat.

Intrerupatoarele cu parghie se monteaza in serie cu elementele de protectie, deoarece ele nu pot proteja circuitul in cazul unui scurtcircuit. Acestea se construiesc pentru curenti de 25, 63 si 100A si nu au prevazute camere de stingere arcului electric.

Executarea instalatiilor electrice

Principalele etape in executia instaltiilor electrice de lumina si forta dintr-o cladire sunt:

Montarea tubului de protectie si a conductoarelor electrice

Montarea tablourilor electrice

Montarea receptoarelor

Montarea prizei de pamant si retelei generale de legare la pamant

Montarea legaturilor la tablurile electrice si la priza de pamant

Puterea sub tensiune a instalatiei

Intr-o cladire in afara instalatiilor de iluminat si forta, se mai gasesc si alte instalatii cu caracter special: de telefoane, de randioamplificare, de sonerii, de ceasuri, de avertizare.

Montarea conductelor si a cablurilor electrice

Conductoarele se introduc in tuburi in mod diferit, in fuctie de materialu din care sunt facute.

Conductoarele din cupru se introduc prin tragere. La un capat al tubului se plaseaza o tila, iar prin celalalt capat se introduce o sarma din otel zincat, cu diametrul de circa 1-5mm cu un ochi la un capat. Se mai poate introduce o panglica de otel cu o lungime de 10-15 m, care are la capat o bila. La iesirea sarmei prin tila se prind conductele de ochiul sarmei si se trage sarma.

Legarea conductoarelor de cupru se face dupa ce a fost indepartat stratul de oxid si sa realizat curatenia prealabila. O legatura executa incorect duce la marirea rezistentei electrice la locul de contact si la incolzirea si arderea conductoarelor. Legarea conductoarelor de cupru prin innadire se practica frecvent pentru circuite electrice aparente. Legarea prin rasucire se executa cu un cleste patent pe o lungime relativ mare, se cositoreste si se izoleaza, cel putin in 2 straturi.

Conductoarele din aluminiu se introduc numai prin impingere; ele au o rezistenta mica la tractiune si se pot rupe usor. Aluminiu se corodeaza usor in mediul umed si din aceasta cauza tuburile de protectie trebuie sa fie bine uscate si curate in interior.

Conductele din aluminiu nu se monteaza in acelasi tub cu conductelede cupru. Nu este permisa montarea in acelasi tub a doua sau mai multor circuite pentru iluminat si pentru alimentarea altor receptoare sau montarea de circuite pentru alte tensiuni diferite.

Montarea conductelor INTENC se face fara a se utiliza tuburi de protectie cu exceptia traversarilor peretilor sau planselor mai groase de 7 cm, situatie in care se prevad tuburi de protectie.

Montarea cablurilor, in anumite sectoare industriale, unde se intalnesc incaperi cu umezitatea permaneta sau cu vapori de gaze care port ataca izolatia conductoarelor, se folosesc cabluri cu izolattie de cauciuc si cu manta de plumb.

2.4 Montarea tablourilor electrice

Tablourile electrice se monteaza in locurile prevazute in proiect. Tablourile pe placa de marmura se fixeaza cu consoale pe perete fie direct in zid, iar la cele din caramida fie prin bolturi impuscate, la zidule de beton.

Tablourile pe stelaj metalic; in cazul tablourilor mari stelajul este fixat la baza cu console, iar nisa se prevede cu o rama din OL cornifier si usa din tabla. Cand stajul metalic este introdus intr-o cutie metalica, cutia se prinde elementele de constructie cu bolturi impuscate sau cu dibluri.

Tablourile electrice de tip dulap se aseaza direct la pardoseala, langa perete. Tuburile de protectie se introduc in tablou fire din pardoseala fie direct de pe perete pe la partea superioara.

Montarea receptoarelor electrice: princilalele receptoare sunt corpurile de iluminat si motoarele electrice. Montarea corpurilor de iluminat consta in fixarea talpii corpului de iluminat, executarea conexiunilor in dulie si asamblul corpurilor de iluminat.

Fixarea corpurilor de iluminat se face pe:

Elementele de constructie orizontale: plafon, grinzi

Elementele de constructie verticale: pereti stalpi etc.

Corpurile de iluminat se pot monta ingropat in elementele de constructie aminite sau aparent pe acesta.

Montajul ingropat este mai greu de executat, dar permite realizarea unui finisaj mai bun al elemtelor de constructii si o marire a gradului de confort.

Montajul aparent este cel mai des utilizat datorita accesului usor la toate partile corpului de iluminat.

In cazul montarii corpurilor de iluminat de plafon ( sau grinzi), aceastea se pot fixa direct sau suspendat.

I