Lucrare de disertație [621160]

Lucrare de disertație

11

CUPRINS

1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 13
1.1 Considerații generale asupra posturilor de transformare ………………………….. …………………….. 13
1.2 Părți componente ale posturilor de transformare ………………………….. ………………………….. …… 14
2. CONDIȚI DE FUNCȚIONARE ………………………….. ………………………….. ……………………….. 15
2.1 Condiții de funcționare normale ………………………….. ………………………….. …………………………. 15
2.2 Condiții speciale de funcționare ………………………….. ………………………….. …………………………. 15
3. PRESCRIPȚII REFERITOARE LA ÎNCERCĂRI ………………………….. ……………………….. 17
3.1 Clasificarea încercărilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 17
3.2 Încercări de tip ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 17
3.2.1 Verificarea limitelor de încă lzire ………………………….. ………………………….. …………….. 17
3.2.2 Verificarea proprietatilor dielectrice ………………………….. ………………………….. ………… 17
3.2.3 Verificarea ținerii la curenț i de scurtcircuit ………………………….. ………………………….. . 17
3.2.4 Verificarea eficacităț ii circuitului de protecție ………………………….. ……………………….. 17
3.2.5 Verificarea distanțelor de izolare și a distanțelor de izolare pe suprafață ……………….. 18
3.2.6 Verificarea funcționării mecanice ………………………….. ………………………….. ……………. 18
3.2.7 Verificarea gradului de protecție ………………………….. ………………………….. ……………… 18
3.3 Încercări Individuale ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 18
3.3.1 Încercarea aparatelor și a componentelor independente încorporate în tablou ………… 18
3.3.2 Examinarea cablajului și încercarea funcționării electrice ………………………….. ………. 18
3.3.3 Încercări dielectrice ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 18
3.3.4 Verificarea mă surilor de protecție și a continuităț ii electrice a circuitelor de protecție ..
………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 19
3.3.5 Verificare a rezistenț ei de izolație ………………………….. ………………………….. …………….. 19
4. CALCULUL ȘI DIMENSIONAREA CĂILOR DE CURENT A TABLOULUI DE
JOASĂ TENSIUNE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 21
4.1 Solicită rile termice ale curenților în conductoare și aparate electrice ………………………….. …… 21
4.2 Alegerea secțiunii transversale a conductorului pe baza curentului nominal, a temperaturii
ambientale, a creșterii temperaturii permise. ………………………….. ………………………….. …………….. 23
4.3 Stabilitate termică la scurtcircuit conform PE 111 -4-93 ………………………….. …………………….. 27
4.4 Stabilitatea termică la scurtcircuit a sistemului de bare conform Ecuației MELSON & BOTH .
………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 30
5. Proiectarea circuitelor primare a tabloului de joasă tensiune. ………………………….. ………. 33
5.1 Proiectarea tabloului de joasă tensiune. ………………………….. ………………………….. ……………….. 33

Lucrare de disertație

12

5.2 Sistemul de bare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 33
5.3 Întreruptorul automat ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 37
5.3.1 Caracteristici tehnice întreruptor ………………………….. ………………………….. ……………… 37
5.4 Tipul protecției. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 38
5.5 Descrierea funcțiilor de protecție ………………………….. ………………………….. ……………………….. 39
5.5.1 Funcția “L” – protecția la suprasarcină ………………………….. ………………………….. …….. 39
5.5.2 Funcția “S” – protecție la scurtcircuit cu temporizare ………………………….. ………………. 40
5.5.3 Funcția “I” – protecție la scurtcircuit instantaneu ………………………….. …………………… 40
5.5.4 Funcția “G” – protecție la punere la pământ. ………………………….. ………………………….. 41
5.5.5 Reglarea neutrului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 41
5.6 Separatoare verticale cu fuzibil ………………………….. ………………………….. …………………………. 42
6. Efectuarea probelor de încă lzire a tabloului de joasă tensiune. ………………………….. ………. 45
6.1 Sursa de curent de 4 KA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 45
6.2 Sefram DAS 240 Înregistrator multicanal (de la 20 la 200 canale) ………………………….. ………. 47
7. Concluzi i ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 51
8. Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 53

Lucrare de disertație

13

1. INTRODUCERE

1.1 Considerații generale asupra posturilor de transformare

Posturile de transformare prefabricate sunt definite ca ansambluri supuse încercări lor de tip și
care cuprind o anvelopă incluzâ nd unul sau mai multe transformatoare, aparataj de medie și joasă
tensi une, conexiuni și echipame nte auxiliare, destinate furniză rii energiei la joa să tensiune pornind
de la o rețea de medie tensiune, sau invers. Aceste posturi se găsesc pe amplasamente accesibile
publicului și trebuie să asigure securitatea persoanelor în condiții le de funcționare specifice.
Aceasta înseamnă că pe lângă caracteristicile specifice, valorile nominale și procedurile de
încercări aplicabile, o atenție particulară este acordată specificațiilor referitoare la protectia
persoanelor, operatorilor și publicului. Utilizarea materialelor supuse încercări lor de tip, precum și
concepț ia și construcția anvelopei asigură aceste protecții. Concepț ia și performanț ele posturilor de
transformare prefabricate sunt verificate prin mai multe încercări de tip descrise în aceasta
lucrare,printre care și cea referitoare la proba de încă lzire pe care o voi aborda pe parcursul lucră rii.
Standard ele Internaț ional e prescri u condiții le de serviciu, caracteristicile nominale, cerințele
structurale generale și metodele de încercări aplicabile posturilor prefabricate MT/JT sau JT/MT,
conectate prin cablu, prevăzute a fi manevrate din interior (cu acces în interior) sau din exterior (fără
acces în interior), pentru curent alternativ, cu tensiuni nominale peste 1 kV și sub sau egale cu 52 kV,
pe partea de medie tensiune, pentru unul sau mai multe transformatoare, pentru frecvenț e de serviciu
inferioară sau egală cu 60 Hz, pentru instalații exterioare, amplasate în locaț ii accesibile publicului.
Transformarea nivelurilor de tensiune (necesare transportului energiei electrice cu pierderi cât
mai mici cu ajutorul liniilor electrice), au loc în stațiile și posturile de transformare, care sunt noduri
ale sistemului electroenergetic și la care sunt rac ordate liniile electrice.
Instalațiile electrice ale stațiilor și posturilor de transformare pot fi împărțite în următoarele
categorii:
a) circuite primare (numite și principale)
b) circuite secundare
c) servicii proprii (consumatorii pr oprii tehnologici) și instalații auxiliare .
Circuitele primare funcționează obișnuit la tensiuni relativ ridicate și sunt parcurse de curenți
mari în regim normal de funcționare (cu excepția circuitelor legate în derivație) și în special în regim
de scurtcircuit. Alegerea (verificarea) aparatelor electrice din circuitele primare ( ca de altfel tot
echipamentul electric) ale stațiilor electrice, se face comparându -se caracteristicile părții din instalație
unde urmează să fie montat e (sau sunt montate) cu caracteristicile de catalog (ca și pentru instalațiile
electrice ale centralelor electrice).
Alegerea (verificarea) aparatelor electrice, conform normativelor, se face pe baza unor criterii
generale care se aplică tuturor tipurilor de aparate și pe baza unor criterii specifice fiecărui tip de
aparat în parte.
Criteriile generale se împart în două mari grupe:
a) condițiile de mediu
b) condițiile electrice

Lucrare de disertație

14

Condițiile de mediu se referă la altitudine, condiții climatice, nivel de poluare etc., iar condițiile
electrice se referă la frecvență, tensiune și curent.
Pe parcursul lucră rii vor fi tratate trei părți mai im portante și anume :
• calculul și dimensionarea că ilor de curent a tabloului de joasă tensiune
• partea de proiectare a circuitelor primare a tabloului de joa să tensiune
• proba de încălzire la postul de transformare BK 005XLL .
La elaborarea și redactarea lucrării s -au folosit materiale teoretice existente în surse
bibliografice din literatura de specialitate, în cercetări științifice din România precum și cataloage de
prezentare a caracteristicilor aparatelor și echipamentelor aflate în portofoliul unor producători
importanți din domeniu.

1.2 Părți component e ale posturilor de transformare

Părțile componente ale postului de transformare asigură realizarea schemei electrice cerute de
beneficiar.
Componentele principale ale postului de transformare compact sunt: transformatorul,
echipamentul de comutație și comanda de MT, echipamentul de comu tație și comanda de JT (tabloul
electri c de JT), legă turi electrice corespunzatoare (bare, cabluri, etc.) și echipamente auxiliare.
Aceste compone nte sunt protejate de o anvelopă de beton (BK) sau metalică (SIK ) care este o
unitate componentă a carcaselor individuale.
Fiecare componentă corespunde propriului standard:
– Transformatorul conform IEC 60076 -1 sau IEC 600726 -11.
– Echipamentul de comutație și comandă de MT conform IEC 62271 -200 și IEC 60694.
– Echipam entul de comutație și comand ă de JT conform IEC 60947 -1 și IEC 60439 -1.

Lucrare de disertație

15

2. CONDIȚI DE FUNCȚIONARE

2.1 Condi ții de func ționare normale

Postul de transformare compact în anvelopa de beton sau metalică funcționează în următoarele
condiții de mediu înconjurator [4]:
a. Zona climato -meteorologica A,B,C,D,E (NTE 0003/04)
b. Categoria de exploatare 1
c. Condiții meteorologice în exterior
Conform IEC 60694:
– temperatura maxim ă +40°C
– temperatura minimă – 35°C
– viteza vântului (fără gheață ) la h ≤ 10 m 32 m/s
– presiu nea vâ ntului 750 N/m2
– grosimea stratului de gheață (ɣ= 0,75 daN/dm3) 20 mm
– umiditatea relativă (la 20°C) 100%
d. Altitudinea maximă 1000 m
e. Condiții seismice
– acceleraț ia la nivelul solului 0,5g
f. Categoria de pericol de incendiu C
g. Gradul de rezistență la foc II
h. Condiții de izolaț ie
– linia de fugă specifică – zona cu gr. II de poluare ≥ 25 mm/kV
– gradul de protecție al postului IP 43

Anvelopa postului de transforma re prefabricat a fost proiectată pentru funcționare normală în
exterior, conform IEC 60694. Temperatura din interiorul anvelopei diferă de temperatura mediului
ambiant.
Echipamentul de comutație și comandă de medie tensiune funcționează în condiții normale de
interior conform IEC 60694.
Echipamentul de comutație și comandă de joa să tensiune funcționează în condiții normale de
interior conform IEC 60439 -1.
Transformatorul. Condiții le normale de funcționare ale transfomatorului din interiorul anvelopei
sunt determinate de condiții le locale ale mediului exterior și clasa anvelopei.

2.2 Condiț ii speciale de funcționare
Dacă postul de transformare compact este prevă zut să funcționeze în alte condiții decât cele
prevăzute la punctul 2.1, sunt valabile următoarele :

Lucrare de disertație

16

Altitudine:
Pentru utilizarea echipamentelor de comutație și comandă de medie tensiune la altitudini mai
mari de 1000 m se va ține cont de IEC 60694.
Pentru folosirea echipamentelor de comutație și comandă de joa să tensiune la altitudini mai
mari de 2000 m se va ține cont de IEC 60439 -1.
Pentru folosirea transformatorulu i la altitudini mai mari de 1000 m, se va ține cont de IEC
60076 -2 sau IEC 600726 -11.
Poluare:
La folosirea în mediu ambiant poluant, gradul de poluare pentru echipamente se stabilește după
următoarele standarde:
– echipamente de comu tație și comandă de MT: IEC 60694
– echipamente de comutație și comandă de JT: IEC 60664 -1
– transformator: nu există standard.
Temperatura:
În cazul posturilor de transformare compacte amplasate în locuri unde temperatura ambient ală
depășeș te limitel e de la punctul 2.1 se recomandă funcționare a în următoarele condiții :
– temperaturi între –50°C și +40°C: pentru clima foarte rece
– temperaturi între +40°C și +50°C: pentru clima foarte caldă

Lucrare de disertație

17

3. PRESCRIPȚII REFERITOARE LA Î NCERC ĂRI

3.1 Clasificarea încercărilor

Încercările pentru verificarea caracteristicilor tablourilor de distribuție de joa să tensiune cuprind:
• încercări de tip
• încercări individuale

3.2 Încercări de tip

Încercările de tip sunt destinate să verifice, pentru un anumit tip de tablou, conformitatea cu
prescripțiile din st andardul SR EN 60439 -1- 2012 . Încercările de tip cuprind:

3.2.1 Verificarea limitelor de încălzire
Încercarea de încălzire se efectuează pentru a verifica dacă nu sunt depăș ite limitele de
încălzire indicate la paragraful 7.3 din SR EN 60439 -1, pentru diferitele părți ale tabloului. Încercări le
se efectuează conform paragrafului 8.2.1 din SR EN 60439 -1.

3.2.2 Verificarea proprietăț ilor dielectrice
Nu este necesar ca părțile tabloului care au fost deja supuse unor încercări de tip conform
specificațiilor lor corespunză toare să facă obiectul acestor încercări , cu condiția ca rigiditatea
dielectrică a acestor părți să nu fie afectată în timpul montă rii.
Încercări le trebuie efectuate conform paragrafelor 8.2.2.6.1 și 8.2.2.6.2 din SR EN 60439 -1.

3.2.3 Verificarea ținerii la curenti de scurtcircuit
Nu este necesară verificarea ținerii la curenții de scurtcircuit pentru cazurile prezentate în
paragraful 8 .2.3.1 din SR EN 60439 -1.
Pentru celelalte părți încercări le trebuie efectuate conform paragrafelor 8.2.3.2 din SR EN
60439 -1.

3.2.4 Verificarea eficacitatii circuitului de protecție
Trebuie să se verifice dacă diferitele părți conductoare expuse ale unui ansa mblu sunt sigur
conectate la circuitul de protecție și dacă rezistența acestora, masurată între borna de intrare a
conductorului de protecție și partea expu să conductoare respectivă , nu este mai mare de 0,1 Ω.
Încercări le trebuie efectuate conform paragrafelor 8.2.4.1 și 8.2.4.2 din SR EN 60439 -1.

Lucrare de disertație

18

3.2.5 Verificarea distanțelor de izolare și a distanțelor de izolare pe suprafaț ă
Trebuie să se verifice dacă distanțele de izolare și distanțele de izolare pe suprafață corespund
valorilor specificate din 7.1.2 din SR EN 60439 -1.
Încercări le trebuie efectuate conform paragrafelor 8.2.2.6.1 și 8.2.2.6.2 din SR EN 60439 -1.

3.2.6 Verificarea funcționării mecanice
Această încercare tip nu trebuie efectuată pe acele dis pozitive ale tabloului care au fost deja
supuse unor încercări de tip conform specificațiilor proprii, cu condiția ca funcționare a lor mecanică
să nu fie afectată în timpul montă rii.
Acele pă rți care trebuie supuse unor încercări de tip trebuie verificate dacă funcționează
satisfăcător după montarea lor în tablou. Numă rul de cicluri de manevre trebuie să fie egal cu 50.
În același timp trebuie verificată funcționarea interblocă rii mecanice as ociată acestor operații .
Încercări le trebuie efectuate conform paragrafului 8.2.6 din SR EN 60439 -1.

3.2.7 Verificarea gradului de protec ție
Gradul de protecție asigurat trebuie verificat conform CEI 60529.

3.3 Încercări Individuale

Încercările individuale sunt destinate să detecteze defecte ale materialelor și de fabricație.
După montare, fiecare nou tablou și fiecare unitate de transport sunt supuse încercărilor individuale.
Nu mai este necesară o nouă încercare individuală la locul de instalare.
Încercările individuale cuprind:

3.3.1 Încercarea aparatelor și a componentelor independente încorp orate în tablou
Încercările de tip și încercările individuale nu sunt necesare pentru aparatele și componentele
independente încorporate în tablou și instalate conform instrucțiunilor producătorului.

3.3.2 Examinarea cablajului și încercarea funcționării electrice
Trebuie verificată eficacitatea elementelor de comandă mecanică , interblocărilor, zăvorârilor
prin lacă t, etc. Trebuie verificat dacă au fost amplasate corect cablurile și conductoarele, dacă
montarea aparatelor a fost efectuată corect. Trebuie realizată o examinare vizuală pentru a verifica
dacă sunt respectate distanțele de izolare, distanțele de izolare pe suprafață și gradul de protecție .
Trebuie verificat în mod aleatoriu strângerea conductoarelor, în mod deosebit a celor realizate cu
șurubu ri.
Trebuie verificată conformitatea tabloului cu schemele circuitelor, cu schemele de conexiuni și
cu datele tehnice indicate de producător , marcarea și prescripț iile prevăzute la 5.1 și 5.2 din SR EN
60439 -1.
In funcție de complexitatea circuitelor se poate face și o încercare a funcționării electrice.

3.3.3 Încercări dielectrice
Încercări le trebuie efectuate conform paragrafelor 8.3.2.1 și 8.3.2.2 din SR EN 60439 -1.
Încercări le se certifică prin buletinul de încercări individuale.

Lucrare de disertație

19

3.3.4 Verificarea mă surilor de protecție și a continuită ții electrice a circuitelor de protecție
Trebuie verificate măsurile de protecție împotriva atingerilor directe și indirecte, conform
paragrafelor 7.4.2 și 7.4.3 din SR EN 60439 -1.
Circuitele de protecție trebuie verificate prin examinare.
Încercările se certifică prin buletinul de încercări individuale.

3.3.5 Verificare rezisten ței de izolație
Pentru tablourile care nu au fost supuse unei încercări dielectrice de tip măsurarea izolație i
trebuie efectuată cu un dispozitiv de mă surare a izolație i la o tensiune de cel putin 500 V.
În acest caz încercarea este considerată satisfăcătoare dacă rezistența de izolație dintre circuite și
părțile conductoare expuse este de cel putin 1000 Ω/V pe circuit, raportat ă la tensiunea nominală
față de pământ a acestui circuit.
Excepție fac elementele care conform prescripț iilor lor specifice, la aplicarea unei tensiuni de
încercare se comportă ca niș te aparate receptoare (de ex. înfășurări, instrumente de măsură ) sau care
nu au fost concepute să suporte întreaga tensiune de încercare. Acestea trebuie deconectate de la
una din borne sau de la toate bornele, după caz.

Lucrare de disertație

20

Lucrare de disertație

21

4. CALCULUL ȘI DIMENSIONAREA CĂILOR DE CURENT A
TABLOULUI DE JOASĂ TENSIUNE

4.1 Solicită rile termice ale curenților în conductoare și aparate electrice

În stațiile și posturile de transformare există un număr mare de aparate legate între ele după o
anumită schemă, cu ajutorul unor co nductoare izolate și neizolate. Prin trecerea curentului electric
prin aparate și conductoare, în aceste elemente se dezvoltă energie termică și datorită acestui fapt ele
se încălzesc. Când cantitatea de căldură care se transmite este constantă în timp ave m regim termic
stationar (permanent), iar când este variabil în timp avem regim termic nestaționar (nepermanent).
Regimul termic cu caracter periodic, repetându -se după o anumită lege în decursul unei anumite
perioade de timp este un regim termic cv asistaț ionar.
Una dintre condițiile cele mai importante pentru siguranța în exploatare a oricărei instalații
electrice este alegerea corectă, din punct de vedere al încălzirii în diferite regimuri de funcționare a
tuturor aparatelor precum și a părț ilor conducto are de curent care le leagă.
Temperatura unui corp este determinată de temperatura mediului ambiant la care se ad augă
creșterea de temperatură datorită încălzirii corpului prin efect electrocaloric.
Diferența dintre temperatura suprafeței corpului cald ș i temperatura mediului ambiant se
denumește supratemperatura corpului față de temperatura de referință a mediului ambiant.
Majoritatea normelor indică două valori pentru regimul staționar: supratemper atura maximă (limită)
admisă și tempe ratura maximă admi să, admințându -se pentru temperatura mediului ambiant ca
valoare limită normală temperatura de 40°C.
Sursele principale de căldură în special părțile lor active: conductoarele parcurse de cu rentul
electric și miezurile de fier străbătute de fluxurile mag netice variabile în timp. Deasemenea pot deveni
surse apreciabile de căldură și elementele anexe neactive. Astfel pot lua naștere încălziri suplimentare
în materialele metalice datorită pierderilor prin curenți turbionari, induși de fluxuri le magnetice de
dispersie și de asemena în materialele izolante, datorită pierderilor dielectrice produse de acțiunea
câmpului electric.
Astfel, puterea aparatului este determinată de supratemperaturile maxime admise în diferitele
lui părți, astfel supratemperaturile adm ise depind de natura materialelor utilizate, îndeosebi de a
materialelor electroizolante.
Studiul solicitărilor termice ale aparatelor electrice se efectuează cu scopul de a determina
prin calcul supratemperaturile atinse în diferite părți ale aparatului, față de temperatura mediului
ambiant, la un regim dat de funcționare.
Din cele de mai sus se constată că, gradul de solicit are termică are o directă influ ență asupra
aspectului tehnico -economic al construcției și exploatării aparatelor electrice
În
Fig. 4.1 de mai jos este prezentată schema monofilară a postului de transformare de la care
începe partea de dimensionare și proiectare a tabloului de joa să tensiune pentru postul de
transform are BK 005XLL .

Lucrare de disertație

22

Fig. 4.1 – Schema monofilară

Lucrare de disertație

23

Conform schemei monofilare beneficiarul solicit ă printre alte aspecte și cerințe , realizarea unui
tablou pentru postul d e transforma re BK 005XLL. Aplicaț ia este pentru un sistem fotovoltaic și
cuprinde pe partea de joa să tensiune un întreruptor fix cu I n = 4000A și 36 separatoare NH00.
Conform schemei monofilare puterea transformatorului este de 2500 KVA și rezultă un curent de
3612A . Pentru realizarea proiectului se parcurg pașii urmă tori:

4.2 Alegerea secțiunii transversale a conductorului pe baza curentului nominal, a
temperaturii ambientale, a creșterii temperaturii permise
Curenții de durată admisibili (I durata) ai conductoarelor (barelor) sunt indicați în Tabelul 4.1 și
depind de di mensiunile barelor, secțiune, număr de bare pe fază, poziție (vertical e sau orizontal e)
dacă sunt vopsite sau nu, dacă au traseul orizontal , dacă sunt străbătute de curent continu u sau
alternativ, de material (cupru sau aluminiu), de temperatura aerului ambient, temperatura maximă
admisă a barei, de distanț a între bare de pe ace eași fază, de distanța liberă între pachetele de bare, de
forma secțiuni i barelor, altitudine, etc. Toți acești factori îi găsim mai jos în calculul și dimensionarea
barelor pentru tabloul de distribuție a postului de transformare.
Factorii de corecție a curentului de dura tă pentru abateri de la curenții indicați în Tabelul 4.1
conform DIN 43671 :
• K1 pentru variația conductivității γ a barelor de cupru față de valoarea de r eferință de 56
m/Ωmm2 la 20°C

K1 = 1 (4.1)

Fig. 4.2 Variația conductivității γ a barelor de Cu față de valoa rea de referință de 56 m/Ωmm2 la 20 °𝑪

• K2 pentru abateri de la temperatura mediului ambiant altele decât 35°C și / sau alte temperaturi
ale barelor decât 65°C conform nomogramei din
Fig. 4.3 pentru:

𝜗𝑈− 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑎𝑚𝑏𝑖𝑎𝑛𝑡 ă 40°C
𝜗𝑆− 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 î𝑛 𝑏𝑎𝑟ă 85°C

K2 = 1.25 pentru 𝜗𝑈=40 °C și 𝜗𝑆=85 °C (4.2)

Lucrare de disertație

24

Fig. 4.3 Factorul de corecție pentru modificarea sarcinii la alte temperaturi ale aerului decât 35 °C
și/sau
alte temperaturi ale barelor decât 65 °C

• K3 – pentru reducerea sarcin ii la așezarea barelor cu lă țimea pe orizontală sau la un traseu
vertical mai lung de 2m. K3=1

K3 = 1 (4.3)

Fig. 4.4 Așezarea barelo r pentru factorul de corecție K3

• K4 – pentru variaț ia sarcinii în curent electric alternativ până la 60 Hz (datorită diferențelor de
poziție ale barelor cu distanțe a mici între conductoarele principale, se aplică numai atunci
când pe o lun gime de cel puț in 2 m nu există nici o derivație.
În general în tablourile de joa să tensiune factorul K4 este considerat 1.
.
K4 = 1 (4.4)

Lucrare de disertație

25

Fig. 4.5 Factorul K4 de cor ecție

• K5 – pentru instalații montate în interior, altitudinea maximă 1000m.

K5 = 1 (4.5)

• K6 – pentru influența vitezei aerului la barele răcite prin ventilaț ie mecanică sau naturală .

K6 = 1 (4.6)

Pentru condiții de funcționare prevăzute la locul de instalare, curentul de durată admis de conductor
va fi:

Idurata = Itabel1 * K1*K2*K3*K4*K5*K6 (4.7)

Idurata = 3260*1*1,25*1*1*1*1 = 4075 A (4.8)

Idurata = 4075 A (4.9)

Lucrare de disertație

26

Tabelul 4.1. Curenții maximi admisibili de durată în A pentru bare din Cu cu secț iune
dreptunghiulară din instalații interioare , la o temperatură a aerului ambient de 35 °C și o
temperatu ră a barei de 65 °C conform DIN 43671.

Lucrare de disertație

27

Tabelul 4.2 Calculul curentului admisibil în regim permanent conform tabelului Tabelul 4.1

Valori inplicite
Se modifică după
caz
Rezultat
Curent admisibil conform DIN 43671 3260 A
Temperatura maximă admi să bară Ɵdurată 85 °C
Temperatura ambientală (≤ 40°C)
Ɵa Ɵa 40 °C
Supratemperatura permi să
ΔƟ=(Ɵdurată – Ɵa) ΔƟ 45 °C
Coeficienți K1 1
K2 1.25
K3 1
K4 1
K5 1
K6 1
K = K1*K2*K3*K4*K5*K6 K 1.25
Curent admisibil în regim permanent I 4075 A

4.3 Stabilitate termică la scurtcircuit conform PE 111 -4-93

Curentul de scurtcircuit termic echivalent I th se deter mină cu relaț ia :

𝐼𝑡ℎ= 𝐼𝐾 ′′∗√𝑚+𝑛 (4.10)

În care :
IK” – este valoarea eficace inițială a curentului de scurtcircuit simetric
m – un coeficient care ține seama de aportul componentei continue a curentului de scurtcircuit .
n – un coeficient care ține seama de aportul componentei alternative a curentului de scurtcircuit .

Valoarea coeficientului m este indicată în nomograma d in Fig. 4.6 în funcție de durata T k a curentului
de scurtcircuit și de factorul ꭔ. Pentru raportul R/X = 0.1 conform nomogramei din Fig. 4.8 rezultă
ꭔ = 1.76 . Considerâ nd durata curentului de scurtcircuit T k = 1s, rezultă m = 0.

Lucrare de disertație

28

Fig. 4.6 Factorul m,disipare de căldură datorită componentei continue în sisteme trifazate și monofazate
[PE 103 -92].

Valoarea coeficientului n este indicată în nomograma din Fig. 4.7 în funcție de durata T k a
defectului și de raportul 𝑰𝒌′′
𝑰𝑲⁄ , în care Ik este valoarea eficace a curentului de scurtcircuit
permanent și depinde de impedanta între locul de scurtcircuit și sursă. Pentru o rețea de
distribuție în general n = 1.

Fig. 4.7 Factorul n,disipare de căldură datorită componentei alternative în sisteme trifazate și aproximativ
pentru sisteme monofazate [PE 103 -92].

Lucrare de disertație

29

Curentul termic echivalent de 1 s al curentului de scurtcircuit este:

𝐼𝐾′′=𝐼𝑛
𝑈𝑠𝑐 (4.11)

𝐼𝑛 = 𝑆𝑛
𝑈√3= 2500
0.4∗1.73=3612 𝐴 (4.12)

𝐼𝑛 =3612 𝐴 (4.13)

𝐼𝐾′′=𝐼𝑛
𝑈𝑠𝑐= 3612
6% =60.2 𝐾𝐴 (4.14)

𝐼𝐾′′=60.2 𝐾𝐴 (4.15)

𝐼𝑡ℎ= 𝐼𝐾 ′′∗√𝑚+𝑛 =60.2∗√0+1 =60.2𝐾𝐴 (4.16)

𝐼𝑡ℎ=60.2𝐾𝐴 (4.17)

Temperatura inițială Ɵb a conductorului la începutu l scurtcircuitului se determină cu ecuaț ia:

Ɵ 𝑏= Ɵ 𝑎+( Ɵ 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑡𝑎 − Ɵ 𝑎)(𝐼𝑚𝑑
𝐼𝑑𝑢𝑟𝑎𝑡𝑎)2
(4.18)

Ɵa – temperatura mediului ambiant
Ɵb – temperatura conductorului la începutul scurtcircuitului
Fig. 4.8 Nomogramă pentru determinarea factorului ꭔ. În
funcție de raportul R/X. [PE 103 -92].

Lucrare de disertație

30

Ɵdurata – temperatura maximă de lungă durată admi să de conductor
Imd – curentul maxim de durată al circuitului
Idurata – curentul de durată admis de conductor în condiții prevăzute în exploatare

Ɵ 𝑏=40+(85−40)∗(3612
4075)2
= 40+45∗0.7856 =75.35℃ (4.19)

Ɵ 𝑏=75.35℃ (4.20)

4.4 Stabilitatea termică la scurtcircuit a sistemului de bare conform Ecuați ei MELSON &
BOTH [12].

∆𝜃𝑠𝑐=0.24∗𝜌20∗𝐼𝑡ℎ2∗𝑡𝑘
(𝑛∗𝑆)2∗𝑐∗𝛿 (4.21)

∆𝜃𝑠𝑐=0.24∗1.83∗60.22∗3
(3∗10)2∗0.091 ∗8.9=6.55℃ (4.22)

∆𝜃𝑠𝑐=6.55℃ (4.23)

Tabelul 4.3 Calcul stabilități termice la scurtcircuit conform Ecuației MELSON & BOTH .

Valori implicite
Se modific ă după caz
Rezultat
Stabilitate termică la scurtcircuit
Căldura specifică Cu c 0.091 kcal/daN°C
Secțiunea bară Cu S 10 cm²
Numă r bare / faz ă 3 buc
Curen tul de scurtcircuit – regim staț ionar Ith 60.2 kA
Durată scurtcircuit tk 3 s
Densitate material Cu δ 8.9 g/cm3
Rezistivitate Cu 20°C ρ20 1.83 μΩcm
Temperatura maximă admisă în bară Ɵdurat ă 85 °C
Temperatura ambiantă (≤ 40°C) Ɵa 40 °C
Supratemperatura permisă î n bar ă Ɵdurat ă-
Ɵa 45 °C
Supratemperatura de scurtcircuit Δθsc 6.55093 °C
Temperatura barei după scurtcircuit p t.
I=4075A θsc 91.5509 °C

Lucrare de disertație

31

Temperatura Ɵsc pentru bară de Cu după scurtcircuit este :

Ɵsc = Ɵa+(Ɵdurata – Ɵa)+Δ Ɵsc (4.24)

Ɵsc = 40+(85 -40)+6.55 = 91.55 °C , pentru I = 4 075A (4.25)

Ɵsc = 91.55°C (4.26)

Determinarea Ɵsc pentru In = 3612 A

I = constant * (Ɵ – Ɵn)0.61 și
In = constant *(ΔƟ)0,61 ,
Δ Ɵ = Supratemperatur a de scurtcircuit pentru In = 3612 A

Deci rezultă că:

𝐼
𝐼𝑛=(𝜃−𝜃𝑁
∆𝜃)0,61
(4.27)

4075
3612=(45
∆𝜃)0,61
(4.28)

45
∆𝜃=(4075
3612)1/0,61
(4.29)

Δ Ɵ = 36.9

Temperatura Ɵ pentru I n = 3612 A este

Ɵ = Ɵ n + Δ Ɵ + Δ Ɵ sc = 40 + 36.9 +6.55 =83,4 °C (4.30)

Ɵ = 83,4 °C pentru In = 3612 A (4.31)

Ɵ = 83,4 °C este mai mică decât Ɵmax = 85 °C
Ɵmax – valoarea maximă a temperaturi i pieselor în contact cu bara (izolatori , contact echipament)
Temperatura maximă admisibilă a unei bare de Cu la deco nectarea scurtcircuitului este Ɵsc= 200 °C

83,4 °C < 200 °C

Lucrare de disertație

32

Lucrare de disertație

33

5. Proiectarea circuitelor primare a tabloului de joa să tensiune

5.1 Proiectarea tabloului de joa să tensiune

Postul de transformare este cu acționare din exterior . După determinarea secț iunii barelor de
cupru se trece la efectuarea proiectului, a echipări tabloului de joa să tensiune. În urma ca lculelor
pentru dimensionarea că ilor de curent au rezulta t trei bare de Cu de 100×10/fază și două bare de Cu
de 80×10 pentru PE. Postul de transformare este amplasat într-un parc fotovoltaic și este echipat
conform schemei monofilare și specificațiilor beneficiarului cu echipamen tele electrice descrise mai
jos. Componentele electrice principale sunt următoarele :
5.2 Sistemul de bare

Pentru sistemul de bare al tabloului de distribuție sunt utilizate bare de cupru electrotehnic,
barele având secț iunile corespunz ătoare curentului nominal. Dimensiunile barelor utilizate în
tablourile tip ES -TD și curenții nominali corespunză tori au fost c alculate în capitolul anterior.

Fig. 5.1 Vedere din față cu ta bloul și montajul barelor orizontale.

Lucrare de disertație

34

Fig. 5.2 Vedere laterală și montajul barelor verticale .

Fig. 5.3 Vedere de sus și montajul barelor orizontale.

Lucrare de disertație

35

După echiparea tabloulu i cu sistemul de bare verticale și orizontale , panoul se echipează cu
echipamentul electric, cutiile de servicii și masură și ulterior se montează separatorele verticale cu
montaj direct pe barele de Cu , ca în imaginea de mai jos .

Fig. 5.4 Vedere din față cu tabloul înaintea echipări i cu separatoare

Fig. 5.5 Montajul s eparatoarelor pe câmpul de bare

Lucrare de disertație

36

Fig. 5.6 Vedere cu postul de transformare și echiparea tabloului de joa să tensiune.

Fig. 5.7 Vedere laterală a postului de transformare în care se observă câmpul de bare, întreruptorul,
separatoarele

Lucrare de disertație

37

5.3 Întreruptorul automat

Întrerupto rul automat utilizat este tripolar , fix, cu acționare manuală sau motorică model Emax
E4.2 fab . ABB.

Fig. 5.8 Întreruptor automat Emax E4.2 – 4000A

Legendă
1. Marcă comercială și modelul întreruptorului
2. Unitate de protecție SACE Ekip
3. Buton pentru deschidere manuală
4. Buton pentru închidere manuală
5. Maneta de încărcare manuală a arcurilor de închidere
6. Caracteristici electrice
7. Dispozitiv mecanic pentru semnaliza rea întrerup torului deschis „O” și închis „I”
8. Semnal pentru arcuri încărcate sau evacuate
9. Semnali zarea mecanică declanșat întreruptor
10 Mărimea și numărul de serie

5.3.1 Caracteristici tehnice întreruptor :

Ue = 690V – tensiunea de serviciu
Ui = 1000V – tensiunea de izolaț ie

Lucrare de disertație

38

Uimp = 1000V – tensiunea de impuls
Frecvenț a – 50-60Hz

Iu = 4000A la 40 grade C
Icu = 66 KA ,400V -415V,440V,500V -525V,690V
Ics = 66 KA [% Icu]
Icw= 66 KA (1s)
Icw= 36 KA (3s)
Icm= 145 KA 400V -415V

– declanșator de tensiune minimă
– bobina de declanș are
– bobina de anclanș are
– motor electric pentru acționare de la distanță
– contacte auxiliare

Caracteristici de mediu
Temperatură de operare -25 °C … +75 °C
Temperatură de depozitare -40 °C … +90 °C
Umiditate relativă 0% … 98% cu condens

5.4 Tipul protecție i

Tipul protecție i este LSI – SACE Ekip Dip,În figura de mai jos și cele ce urmează este prezentat
întreg modulul de protecț ie LSIG , care are pe lângă modulul LSI cu care a fost echipat întreruptorul
și protecția G (punere la pământ).

Fig. 5.9 Protecția LSI – Sace Ekip Dip

Lucrare de disertație

39

Legenda :
1. LED pornit pentru semnalizarea funcționării corecte (Watchdog)
2. LED -uri pentru semnalizarea alarmelor L, S, I și G funcții de protecție și diagnosticare
3. Comutatoare Dip pentru setarea funcțiilor de protecție
4. Comutatoare Dip pentru setarea frecvenței rețelei și dispozitiv de protecție neutră
5. Buton pentru testare și pentru indicarea cauzei de declanșare
6. Conector de testare și programare

Unitatea Ekip Dip măsoară curentul de fază și neutrul cu o mare precizie . De asemenea, Ekip
Dip înregistrează caracteristicile întrerupătorului, pentru a permite o analiză rapidă în caz de
întreținere:
• valori curente maxime și medii pe fază;
• data, ora, curentul de eroare pe fază și tipul de protecție declanșat în ultimele 30 de deplasări;
• data, ora și tipul de operare din ultimele 200 de evenimente (de exemplu: deschiderea /
închiderea întrerupătorului, prealarme, setări de editare);
• numărul de operații mecanice și electrice ale întrerupătorului;
• timp total de oper are;
• uzura de contact;
• data și ora ultimei întrețineri efectuate, pe lângă estimarea următoarei întreținerii necesare;
Valorile pot fi afișate în partea frontală a multimetrului Ekip sau a panoului de control Ekip sau
prin software -ul Ekip Connect de pe u n Smartphone, Tabletă sau PC utilizând unitățile de comunicare
Ekip T&P sau Ekip Bluetooth.

5.5 Descrierea funcțiilor de protecție
5.5.1 Funcția “L” – protecția la suprasarcină.

Fig. 5.10 Protecția la suprasarcină

Lucrare de disertație

40

Aceasta funcție de protecție se activează prin declanșare cu temporizare inversă când există o
suprasarcină conform Standardului IEC 60947 -2 (t=k/I2). l2 disponibilă cu 25 de praguri de current
și 8 curbe, asigură o protecție eficientă a tuturor sisteme lor. . Această protecție nu poate fi exclusă. O
avertizare de prealarmă este de asemenea disponibil la atingerea 90% din pragul stabilit.

5.5.2 Funcția “S” – protecție la scurtcircuit cu temporizare.

Fig. 5.11 Protecția la scurtcircuit cu temporizare
Această funcție de protecție se activează când există un scurtcircuit. Poate fi cu temporizare
fixă (t=k) sau temporizare inversă (t=k/I2) care oferă 15 praguri de curent și 8 curbe, pentru
ajustarea fină (poate fi selectată ca alternativă la funcția de protecție I). Funcția poate fi exclusă prin
setarea combinației de întrerupător dip pe „OFF”.

5.5.3 Funcția “I” – protecți e la scurtcircuit instantaneu .

Fig. 5.12 Protecția la scurtcircuit instantaneu

Lucrare de disertație

41

Această funcție de protecție se activează instantaneu în cazul unui scurtcircuit (poate fi selectată
ca alternative la funcția de protecție S).Curba de declanșare fără întârziere intenționată, oferă 15
praguri de declanșare și pot fi excluse prin setarea combinației dip pe „OFF”.

5.5.4 Funcția “G” – protecție la punere la pământ

Fig. 5.13 Protecție la punere la pământ

Această funcție de protecție poate fi dezactivat ă; poate fi cu temporizare fixă , cu timp de
declanșare independent de curent (t=k) sau temporizare inversă (t=k/i2). Funcția poate fi exclusă prin
setarea combinației de întreruptor dip la „OFF”.
Protecția la punere la pământ se activează când suma vectorială a curenților ce trec prin senzorii
de curent depășește valoarea stabilită a pragului.

5.5.5 Reglarea neutrului
Protecția neutră este în mod normal setată pe o valoare curentă de 50% din reglajele de fază.
În anumite instalații, cu armonici extrem de înalte, curentul de regim pe neutru poate fi mai mare
decât cel pe faze. Această protecție poate fi setată pentru următoarele valori: InN =0 – 50% – 100% –
200% * In.
În cazul întrerupătoarelor cu trei poli, fără neutru extern, setarea Neutru este re glată pe OFF
(dezactivat). Dacă este disponibil un întrerupător cu 4 poli, ace astă setare este comandată de releu.
Dacă este disponibil un întrerup tor cu trei poli cu neutru extern, releul nu efectuează nici un control
și setările trebuie reglate de utiliz ator.

Lucrare de disertație

42

Fig. 5.14 Protecția neutrului

5.6 Separatoare verticale cu fuzibil

Distribuția de pe barele de joasă tensiune pentru realizare a probei de încălzire s -a făcut cu
separato are tripolare NH 3 cu acționare simultană , cu fuzibil 630A, în construcție verticală, montate
direct pe bare le de cupru ca în Fig. 5.5.

Caracteristici tehnice:
Ie = 630A
Ue = 690V
Ui = 1000V – tensiunea de izolaț ie
Uimp = 1000V – tensiunea de impuls
I = 120 KA – Curent de scurtcircuit condiționat nominal 400V (c ând este protejat de fuzibil )
Temperatura aerului ambiant admis -25 +55

Lucrare de disertație

43

Fig. 5.15 Separator vertical cu fuzibil NH3 – 630A cu acționare simultană

Siguranțele fuzibile corespund cerinț elor IEC 269 și sunt astfel dimensionate încât să asigure o
funcționare selectivă în raport cu aparatajul de protecție din circuitul respectiv.

Lucrare de disertație

44

Lucrare de disertație

45

6. Efectuarea probelor de î ncălzire a tabloului de joasă tensiune

Pentru efectuarea probelor de încălzire s -a folosit o sur să trifazată de 4 KA, iar pentru
înregistrarea datelor s -a folosit un logger ( înregistrator de parametri electrici ). Legă turile între sur sa
de curent și tabloul de joa să tensiune s-a făcut cu cablu NSGAFÖU 8x240mm² pe fază . Injecț ia de
curent s -a făcut dinspre (plecă ri) separatoarele NH3 și s-au echipat cu fuzibil de 630A, iar bornele de
intrare ale întreruptorului din camera trafo s -au scurtcircuitat. Curentul debitat de sursă a fost
aproximativ de 3600A pe fiecare faz ă.

Fig. 6.1 Racordarea și pregătirea tabloului pentru efectuarea probei de încălzire

6.1 Sursa de curent de 4 KA

Încercările de încălzire în regim permanent presupun injecția unui sistem trifazat (echilibrat sau
dezechilibrat) de curenți și menținerea acestuia pe o perioadă îndelungată (ajungând până la zeci de
ore), iar încercările în regim intermitent presupun inje cția sistemului trifazat de curenți pe perioade
definite, alternată de întreruperea circulației curenților; duratele și intensitățile curenților depinzând
de tipul regimului intermitent. Pe parcursul întregii probe, se monitorizează dependența dintre

Lucrare de disertație

46

tempe ratura punctelor de interes definite pe echipamentul sau instalația încercată și intensitățile
curenților injectați. Evident, temperatura mediului ambiant este și aceasta monitorizată.
Instalația trifazată mobilă pentru încercări la încălzire în regim p ermanent și intermit ent a
echipamentelor electrice, este concepută și realizată pentru a asigura desfășurarea acestor încercări
la curenți, în regim trifazat, de până la 4 kA și în regim monofazat, de până la 12 kA.
Curenții sunt produși prin intermediu l unor transformatoare de curent de construcție specială,
3A, 3B, 3C, alimentate din secundarul autotransformatoarelor, 1A, 1B, 1C. Acestea din urmă, au
înfășurările primare conectate în rețeaua trifazată de joasă tensiune, 3 x 400 V, 50 Hz. Reglarea
tensi unii ce energizează primarul transformatoarelor de curent se realizează prin intermediul
motorului, 2, comandat din unitatea de comandă și achiziții de date, 9, în acest fel este asigurată
variația intensității curenților injectați. Întrucât fiecare autotr ansformator este comandabil individual
se pot stabili regimuri trifazate echilibrate sau dezechilibrate sau regimuri monofazate în limitele de
variație ale intensității curenților amintite mai sus.
Injecția curenților, produși de secundarele transformat oarelor de curent, în echipamentul sau
instalația de testat, 10, se realizează printr -un număr de cabluri flexibile, 4A, 4B, 4C, având secțiuni
astfel alese încât să asigure respectarea următoarelor cerințe:
• să se evite atât supraîncălzirea, cât și răcirea excesivă a echipamentului încercat,
• să permită circulația curentului în configurații adaptabile tipului de echipament sau instalație
de încercat, prin prisma numărului de intrări, ieșiri necesare; dispunerea și traseele
conductoarelor, etc.
• să minimizeze reactanța inductivă a circuitului ce include echipamentul de testare.

Fig. 6.2 Schema de principiu a instalației trifazate mobile pentru încercări la încălzire în regim
permanent și intermitent a echipamen telor electrice

Lucrare de disertație

47

Unitatea de comandă și achiziții de date este responsabilă de măsurarea tensiunilor înfășurărilor
primare ale transformatoarelor de curent, 5A, 5B, 5C, a intensităților curenților injectați și a
temperaturilor, 8. Măsurarea curenților este realizată prin intermediul transformatoarele de măsură de
curent, 7A, 7B, 7C. Mai mult, tot de aici sunt comandate motoarele 2A, 2B, 2C, prin alimentările
acestora, 6A, 6B, 6C, ce asigură intensitățile dorite ale curenților injectați.

Fig. 6.3- Schema de ansamblu a instalației trifazate mobile pentru încercări la încălzire în regim
permanent și intermitent a echipamentelor electrice

6.2 Sefram DAS 240 Înregistrator multicanal (de la 20 la 200 canal e)

DAS 240 este un înregistrator programabil care permite măsurarea și înregistrarea a până la 200
de canale, tensiuni (de la 1mV la 100V), curenți, temperaturi (termocuple , PT100, PT1000), rezistență
precum și canale logice.
Dialogul dintre utilizator și înregistrator se face mai ușor datorită unei interfețe intuitive pe o
capacitate largă și a ecranului tactil color 10’1 inchi .Parametrii de măsurare sunt ușor de programat.
Înregistrarea se face direct pe un card intern de memorie 32 G b..
DAS240 este c ompus dintr -un cadru de bază principal și module de extensie de 20 de canale
fiecare. Aceste module sunt legate de cadrul principal cu un cablu de până la 20m.
DAS240 este ușor de programat prin Ethernet / Wi -Fi și folosește protocoalele NTP, FTP și
VNC p entru o utilizare mai bună.

Lucrare de disertație

48

Monitorizarea temperaturi i s-a făcut prin montarea de senzori de temperatură pe sistemul de
bare, la bornele î ntreruptorului, pe suporț i metalici, contrapanou, în compartimentul de joa să tensiune
pentru monitorizarea temperaturi i ambie ntale și înregistrarea lor în acest logger . Datele obținute se
pot vizualiza , interpreta în softul aparatului s -au se mai pot exporta în excel ca în Fig. 6.4.
Pe parcursul efectuării probelor de încălzire s–au făcut masurători și cu camera de termoviziune
pentru identificarea vârfurilor de temperatură ca în Fig. 6.5.
Conductoarele (barele) po t suporta curenți cu at ât mai mari cu cât este mai mică temperatura
mediului ambiant. La instalații electrice exterioare trebuie cunoscută temperatura maximă a mediei
de 24 ore și temperatura maximă absolută a aerului care apare cel puțin o dată la 10 -15 ani și se ia din
datele climatice statistice ale regiunii în care se amplasează instalația: dacă aceste date climatice nu
sunt cunoscute, pentru România se pot lua ca valoare maximă de scurtă durată temperatura de 40 °C,
iar pentru valoarea maximă a mediei pe 24 ore temperatura de 35 °C. Pentru instalațiile electrice
interioare se adoptă aceleași temperaturi (40 °C respectiv 35 °C). Curentul maxim de dura tă (Imd) al
conductorului (barei) trebuie să fie mic sau cel mult egal față de curentul de durată admisibil (Ida) al
conductorului (barei) la temperatura maximă a aerului înconjurător.

Imd ≤ Ida (6.1)

Temperaturile maxime admisibile reprezintă limitele până la care conductoarele , contactele
echipamentelor, izolatoarele își pă strează proprietațile fizice și chimice pentru care au fost produse.
Aceste temperaturi depind de regimul de funcționare a rețelei de modul de funcționare în cadrul
regimului și de durata acestuia [1].
Aparatajul de comutație și componentele acestuia trebuie să fie adecvate pentru aplicații
particulare ținâ nd seama de aspectul exterior al ansamblului (de exemplu ansamblu de tip deschis sau
ansamblu în carcasă), tensiunile nominale, curenții nominali, durata de viată, capacitatea de închidere
și de rupere, ținerea la curent de scurtcircuit,etc.

Lucrare de disertație

49

Fig. 6.4 Monitorizarea temperaturi cu loggerul Sefram Das 240 în timpul efectuării probelor de încălzire la
postul de transformare BK 005XLL

Lucrare de disertație

50

Fig. 6.5 Vizualizarea vârfurilor de temperatură (°F) cu camera de termoviziune , la bornnele întreruptorului
și la îm binările barelor de Cu , în camera trafo
Temperatu ra maximă din Fig. 6.5 este temperatura de 217.2 °F adică 102.8 °C înregistrată la bornele
întreruptorului de joasă tensiune.

Fig. 6.6 Legăturile la bornele întreruptorului văzute în imaginea de ma i sus cu camera de termoviziune

Lucrare de disertație

51

7. Concluzi i

Lucrarea evidentiază importanța efectuării probelor de încălzire ale barelor colectoare de
joasă tensiune ce intră în configurația instalațiil or electrice ale posturilor și stațiilor electrice făcând
și o determinare concretă a curentului prin barele colectoare.
Din studiul de caz realizat în cadrul lucrării se evidențiază importanța efectuării probelor tip
pentru a se evita distrugerea instalației la funcționarea la cu rentul nominal prin su bdimensionarea
căilor de curent și curentul limită termic suportat de sistemul de bare colectoare și echipamente
electrice .
Rezistența la scurtcircuit a sistemului de bare este depen dentă de distanțarea suporturilor de
bare și de secțiunea transversală a barei .
În condiții normale de funcționar e (temperatura ambiantă de 35° C și în bara de 65°C ), trei
bare de 100 x 10 mm pot suporta încărcări de până la 3 260 A. Cu toate acestea, dacă echipamentul și
izolatoarele care sunt în contact cu bara de Cu permit o temperatură mai mare se poate merge , în
detrimentul creșterii temperaturi în bară, max. 90 °C și o supra temperatură de 50°C la o temperatură
a mediului ambient de 40°C [14].
Studiul solicitărilor termice ale părților conductoare, a sistemului de bare se efectuează cu
scopul de a determina supratemperaturile atinse în diferite le părți ale sistemului de bare colectoare ,
față de temperatura mediului ambiant, la un regim dat de fu ncționare , precum și pentru o bună
dimensionare a că ilor de curent .
Datorită circulaț iei curenților mari î n bar ele de Cu , duce la inducerea câmp urilor magnetice
care apar în pă rțile metalice la trecerea bare lor prin panourile de la joasă tensiune . Acea sta duce la
o creș tere a temperatur ii în panoul respectiv. Pentru evitarea încălzir ii, soluț ia ar fi î nlocuirea lui cu
unul de inox amagnetic .
Din cele de mai sus se constată că gradul de solicitare termică are o directă in fluență asupra
aspectului tehnico -economic al construcției și exploatării aparatelor electrice.

Lucrare de disertație

52

Lucrare de disertație

53

8. Bibliografie

1. Dan CălinPeter, Radu -Adrian Tîrnovan , Transportul și distribuția energiei electrice ,
Cluj-Napoca : EdituraU.T. Press, 2014 ISBN 978 -973-662-960-0.
2. https://new.abb.com/low -voltage/products/circuit -breakers
3. Darie, S., Vădan, I., Producerea, Transportul și Distribuția Energiei Electrice. Instalații pentru
transportul și distribuția energiei electrice , U.T. PRES, Cluj -Napoca, 2004.
4. www. electro -sistem .com
5. Georgescu Gh ., Sisteme de distribuție a energiei electrice , Editura Politehnium, Iași, 2007.
6. Gh. Georgescu, M. Istrate, V. Varvara, ș.a., Transportul și distribuția energiei electrice , Editura
„Gh. Asachi” Iași, 2001.
7. Gh. Georgescu, M. Gavrilaș, D. Rădășanu , Calculul și reducerea pierderilor de putere și energie
în rețelele electrice , Editura Spectrum, Iași, 199 7.
8. Georgescu Gh. , Sisteme de distribuție a energiei electrice , vol. 1, partea a II -a, Editura
Politehnium, Iași, 2007.
9.*** PE 103 /92 Instrucț iuni pentru dimensionarea și verificarea instalații lor electroener getice la
solicită ri mecanice și termice în condiții le curenț ilor de scc. , ICEMENERG, București, 199 2.
10.*** PE 111 /93 Instructiuni pentru proiectarea staț iilor de conexiuni și transformare ,
ICEMENERG, București, 199 3.
11.***NTE 006/06/00, Normativ privind metodologia de calcul al curenților de scurtcircuit în
rețtelele electrice cu tensiunea sub 1KV .
12.*** https://www.schneider -electric.ro – Busbar calculation
13.***Indicativ I7 -2011, Normativ pentru proiectarea, execuț ia și exploatarea instalații lor electrice
aferente clă dirilor.
14.***IEC 62271 -202, Aparataj de medie tensiune . Posturi de transformare prefabricate de
medie/joa să tensiune
15.***IEC 60076 -1,Transformatoare d e putere – Partea 1: Generalităț i
16.***IEC 60076 -2,Transformatoare de putere – Partea : Încălzirea
17.*** IEC 60076 -5,Transformatoa re de putere – Partea 5:Siguranț a la scurtcircuit
18.*** IEC 60439 -1,Ansambluri de aparataje de joa să tensiune – Partea 1: Ansamble încercate tip
total sau partial .
19.***IEC 60529, Gradele de protecție asigurate de carcase (cod IP)
20.***IEC 60664 -1,Coordonarea izolație i echipamentelor în sistemele de joa să tensiune – Partea 1:
Principii, prescriptii și încercări
21.***IEC 60721 -1,Clasificarea condiții lor de mediu – Partea 1: Parametrii de mediu și severitatea
lor
22.***IEC 60721 -1,Clasificarea condiții lor de mediu – Partea 2 -4: Condiții de mediu prezente în
natura – Radiaț iile solare și temperaturi
23.***IEC 60905, Ghid pentru încărcarea transformatoarelor de putere uscate
24.***IEC 62262, Gradul de protecție asigurată de carca sa echipamentelor electrice împotriva unui
impact mecanic extern (cod IK) .
25.***STAS 440/90 ,Transformatoare de putere în ulei.
26.***STAS 12604 -4/89, Protecția împotriva electrocută rii. Instalații electrice fixe. Proiectare,
execuț ie și verificare.