EXECUTIA INSTALATIILOR SI RETELELOR ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE

Executia instalatiilor si retelelor electrice de joasa tensiune

In capitolele anterioare s-au prezentat principiile si cerintele care se au in vedere la conceperea si dimensionarea componentelor unei retele electrice de joasa tensiune .

In urma dimensionarii, pentru componentele RE-JT rezulta, in principiu, anumite caracteristici, din :

- adaptarea la solicitarile din partea marimilor electrice care le strabat;

- adaptarea la caracteristicile mediului ambiant (cap.15.);

- adaptarea la solutiile de realizare (in aer, in pamant, in tuburi sau tevi, in canale, etc.) (cap.12).

Pe seama acestor caracteristici (care adapteaza componentele RE-JT la caracteristicile sistemului electric in care se incadreaza si ale obiectivului prevazut si cu instalatii electrice) se procedeaza la desemnarea fizica a aparatelor si materialelor cu care se vor executa componentele RE -JT.

Desemnarea unui anumit aparat electric sau material, care sa asigure satisfacerea caracteristicilor necesare, este determinata in primul rand de nivelul civilizatiei tehnice in care se incadreaza sau se poate incadra beneficiarul. O anumita civilizatie industriala stabileste un anumit raport intre nivelul cerintelor de calitate si cel al volumului acceptat al investitiei. Prin desemnarea aparatelor electrice si a materialelor cu care se vor executa componentele RE-JT aceasta capata o anumita concretete fizica, urmand ca prin executia propriu-zisa acestea sa fie implementate in obiectivul prevazut cu, sau si cu instalatii electrice.

Deci executia unei RE-JT se face in doua etape :

- prima in fazele de concepere si dimensionare    cand se stabilesc caracteristicile aparatelor electrice si a materialelor (AEM), inclusiv desemnarea fizica a acestora;

a doua, care consta in implementarea lor in obiectiv.

In prima etapa, pe langa desemnarea AEM, se intocmesc si detalii de executie pentru

fiecare componenta a RE-JT. Pe seama tipului de AEM, a detaliilor de executie si montaj si a antemasuratorii, cei ce vor implementa componentele RE-JT, in obiectiv isi stabilesc o anumita tehnologie si strategie de executie.

Evident, intre cei care asigura prima etapa a executiei unei RE-JT (denumita proiect tehnic -PT), inclusiv detaliile de executie (DE) si cei care implementeaza RE-JT in obiectiv, este necesara o colaborare permanenta.

Conform sistemului calitatii, instituit in Romania, proiectul tehnic si detaliile de executie nu pot fi implementate in obiectiv, de catre executant, daca nu sunt atestate de un verificator autorizat [40]. Verificatorul autorizat de proiecte tehnice este cel ce verifica daca PT satisface cele 36 de cerinte de calitate si 70 de criterii de performanta specifice unei instalatii electrice implementate intr-o constructie [40].

In cadrul acestui capitol, executia componentelor unei RE-JT se va aborda la nivelul primei etape respectiv, al proiectului tehnic si al detaliilor de executie.

1. CerinTe de calitate Si criterii de performanTA

Solutiile preconizate, la nivelul (PT), de realizare a componentei unei RE-JT trebuie sa tina seama , pe linga cerintele anterioare si de o serie de cerinte specifice si anume [41] :

Neafectarea stabilitatii si rezistentei constructiei ;

Protectia antiseismica;

Limitarea transmiterii vibratiilor produse de utilaje;

Risc de izbucnire a incendiilor;

Reactia la roc;

Protectia impotriva zgomotului;

Confort vizual;

Accesibilitatea la AEM;

Integrarea instalatiilor (AEM);

Durata de viata;

Rezistanta la agenti biologici;

Economicitate.

1.1. Neafectarea stabilitatii si rezistentei constructiei.

Criteriul de performanta este: asigurarea solutiilor care sa nu afecteze rezistenta si stabilitatea constructiei.

Solutiile adoptate pentru prindere, fixare si traversare trebuie sa nu afecteze rezistenta elementelor prefabricate. Ca urmare, acestea trebuie aplicate in zonele permise ale elementelor de constructie. Pentru elementele din beton armat monolit se prevad goluri.

1.2. Protectia antiseismica.

Criteriul de performanta este: amplasarea utilajelor si aparatelor electrice in cadrul cladirii si luarea masurilor de stabilitate.

Se coreleaza masurile de protectie antiseismica cu gradul de seismicitate al zonei in care este amplasat obiectivul (cladirea).

Se recomanda urmatoarele solutii :

amplasarea posturilor de transformare la parter sau la subsol;

asigurarea transformatoarelor contra deplasarii;

asigurarea tablourilor electrice impotriva rasturnarii;

tuburi de protectie flexibile si cu rezerva la rosturi.

1.3. Limitarea transmiterii vibratiilor produse de utilaje.

Criteriul de performanta este: raportul dintre frecventa proprie a aparatului montat pe suportul real si frecventa proprie de vibratie a elementului de constructie, asimilat cu o placa.

1.4. Risc de izbucnire a incendiilor.

Criteriul de performanta este : adaptarea AEM la gradul de rezistenta la foc al elementelor de constructie.

Ca urmare, AEM nu se monteaza pe elemente de constructie combustibile. Daca

acest lucru nu este posibil se adopta urmatoarele solutii :

- se utilizeaza tuburi de protectie metalice si aparate electrice cu carcase metalice;

- se utilizeaza cabluri in executie grea (MCG);

- se interpun materiale necombustibile (strat de tencuiala, fasie de azbest, suporti de distantare la minim 3 cm).

Criteriul de performanta : incadrarea AEM in categorii privind pericolul de incendiu sau explozie se detaliaza in cap.15, iar cel privind dotarea constructiilor cu instalatii de paratrasnet in cap. 20.

1.5. Reactia la foc.

Pe langa nivelul de combustibilitate la foc de origine intena a AEM, asigurat de producator, se au in vedere alte doua criterii de performanta si anume :

1. nivelul combustibilitatii materialelor componente ale AEM la un incendiu exterior.

Din acest punct de vedere pentru cablurile electrice, in functie de importanta consumatorului si a rolului in reteaua electrica, se utilizeaza urmatoarele categorii de cabluri :

- rezistente la foc, care functioneaza normal in timpul si dupa un foc prelungit, chiar daca compusii organici ai cablului sunt distrusi;

- cu intarziere marita la propagarea flacarii care, incercate in grup la actiunea directa a flacarii se sting singure dupa un interval determinat de timp si la o anumita distanta de locul aplicarii focului;

- cu intarziere la propagarea flacarii care, incercate individual indeplinesc conditiile de mai sus;

- fara intarziere la propagarea flacarii.

Tablourile electrice se executa din materiale si cu carcase incombustibile, iar AEM, in general, se amplaseaza in zone ferite de pericol de incendiu.

2. limita de rezistenta la foc a elementelor de constructie strapunse de materialele unei retele elctrice. In functie de gradul de rezistenta la foc necesar al elementelor de constructie (exprimat in ore) si numarul de circuite care il strapung se adopta solutiile prevazute de reglementarile tehnice (STAS -7771/1).

1.6. Protectia impotriva zgomotului

Criteriul de performanta este: nivelul de zgomot emis de aparatele electronice admis in incaperi de locuit.

Nivelul de zgomot echivalent produs de aparatele electrice nu trebuie sa depaseasca cu 5 dB nivelul de zgomot echivalent din incapere cand acestea nu functioneaza. In mod similar, se impun nivele de zgomot in regim de scurta durata (la conectare/deconectare) sau in spatii tehnice.

Aparatele electrice de avertizare acustica se vor incadra in parametrii admisi pentru sernnalul acustic in functie de destinatia acestora (buzere, sonerii, hupe, etc.).

1.7. Confortul vizual.

Pe langa parametrii de calitate (criterii de performanta) specifici unui sistem de iluminat, exista si criteriul de performanta : aspectul elementelor si aparatelor componente ale retelei electrice, pentru care in Romania nu sunt inca introduse (efectuate) evaluari.

Pentru aceasta cerinta sunt doua criterii de performanta :

- dispunerea aparatelor de comanda in incaperi, pentru care se recomanda : intrerupatoarele si comutatoarele pentru comanda corpurilor de iluminat se monteaza la (0,6 - 1,5) m fata de pardoseala, si in imediata vecinatate a usii, pe partea opusa a balamalelor;pe culuare, scari interioare, camere cu doua intrari se prevede comanda din mai multe puncte.

- facilitatea executarii lucrarilor de reparatii si intretinere, pentru care se recomanda :

amplasarea aparatelor electrice in zone ale incaperilor care sa permita interventii rapide si comode ; inlocuirea unui aparat fara a afecta buna functionare a instalatiei sau a unei portiuni cat mai reduse; circuitele electrice sa fie astfel pozate incat sa permita schimbarea lor cat mai facila.

1.8. Integrarea aparatelor electrice si a materialelor in constructie.

Criteriul de performanta impune : conditii si masuri care sa permita o buna integrare a aparatelor electrice si a materialelor in cladirea deservita de acestea; se are in vedere si corelarea cu celelalte categorii de instalatii (sanitare, de incalzire, etc.).

Criteriul de performanta este : clasa de durata de serviciu a AEM. Pentru AEM se recomanda incadrarea in una din clasele de durata (15, 20, 25 ani) in functie de importanta cladirii, destinatie, durata folosirii, iar dupa executie se asigura un termen de garantie de un an.

1.11. Rezistenta la agenti biologici.

Aceasta cerinta se evalueaza prin criteriul de performanta : masuri de protectie la actiunea agentilor biologici (rozatoare, mucegai, etc.) recomandandu-se - absenta deteriorarilor sub actiunea rozatoarelor si compatibilitatea materialelor cu mediul biologic, protectia suprafetelor.

Rezistenta la agentii de mediu (umiditate, temperatura, coroziune) se asigura prin caracteristicile AEM

1.12. Economicitatea.

Aceasta cerinta se evalueaza prin patru criterii de performanta :

- cost investitie (C1);

- cost exploatare (C2);

- cost intretinere (C3);

- cost dezafectare (C4).

Economicitatea unei retele electrice sau componente a acesteia este cu atat mai mare cu cat costurile ei sunt mai mici.

Evaluarea economicitatii se face pe seama costului total:

C = C1 +C2 +C3 +C4

Economicitatea nu trebuie evaluata separat, ci trebuie avut in vedere ansamblul celor 15 cerinte care determoina calitatea unei investitii.

2. Executia instalatiilor electrice

de iluminat si prize.

In subcapitolul 1. s-au prezentat cerintele si criteriile de performanta ce se au in vedere la executarea unei instalatii electrice ( componenta a RE-JT) fara a se face referiri la solutiile de executare a acesteia. In acest subcapitol se vor face referiri la particularitatile privind executarea instalatiilor interioare de iluminat si prize, fara a aborda domeniul detaliilor de executie, care fac obiectul unor aplicatii (proiect, laborator

In capitolul l2 s-au prezentat recomandarile privind incarcarea unui circuit de iluminat si prize si interdependenta lor. Din punct de vedere a executiei, respectiv a cerintei privind accesibilitatea (1.8.), se recomanda ca in blocurile de locuinte sa se prevada :

- in camera de zi, un loc de lampa ( cu comutator) si trei prize duble;

- in fiecare dormitor, un loc de lampa ( cu comutator) si doua prize;

- in bucatarie, un loc de lampa si (1-2) prize cu contact de protectie;

- in baie, un loc de lampa cu intrerupator si o priza cu contact de protectie, amplasate in afara baii, langa usa;

- in vestibul, camara, WC, debara, cate un loc de lampa cu intrerupator.

De pe un circuit de priza se pot alimenta receptori cu puterea unitara de maxim 2500 W, in cazul unor puteri mai mari se vor prevedea circuite separate dimensionate corespunzator .

Pe seama cerintei privind integrarea aparatelor si materialelor electrice (instalatiilor) in constructie si a accesibilitatii la acestea in tab.I5.I. se prezinta solutiile de executie a instalatiilor electrice interioare pentru diferite tipuri de constructii.

Solutiile prezentate in tab. 1, considerate clasice [2;3] ,prevad, in blocorile de locuinte, un tablou electric de apartament de la care sunt alimentate circuitele de iluminat si prize ale caror conductoare sunt protejate in tuburi de protectie. Derivatiile de la circuite spre aparatele de conectare, prize si corpuri de iluminat se fac din dozele

de ramificatie. Aceste solutii nu permit prefabricarea, deoarece operatiile de montaj se fac pe santier, in cladirea aflata in executie.

Solutia care permite executia in varianta prefabricata este cea care foloseste doza centralizata de ramificatii; aceasta se aplica la blocurile de locuinte prevazute cu strat de egalizare a pardoselii, in care se monteaza circuitele electrice. Se folosesc cel mult doua doze centralizate amplasate in incaperi anexe uscate (vestibul, debara, camara,etc. ).

Numarul de doze este determinat de marimea si configuratia apartamentului si din cerinta de a folosi un singur tip de doza, produsa in serie. In figura 1. este prezentata doza centralizata la un apartament cu trei camere, in figura 2. se prezinta schema electrica a dozei centralizate principala, iar in figura 3. a celei secundare : in figura 4. se prezinta doza centralizata cu conectori.

Legaturile intre dozele centralizate si de la acestea la corpurile de iluminat si la aparate de comanda ale acestora, se executa sub pardoseala nivelului superior. Legaturile la prize se executa sub pardoseala nivelului respectiv.

Deoarece, de regula, zidurile nu se tencuiesc sau tencuiala este subtire (5-10) rnm si nu poate acoperi circuitele ( chiar realizate cu conductoare INTENC), legaturile se

pozeaza in slituri verticale prevazute in panouri.

Daca cladirea este prevazuta cu plansee din beton de 14 cm grosime si pardoseli din covor PVC (lipit direct) nu este posibila montarea circuitelor pe plsee. in acest caz tuburile IPY si accesoriile se monteaza in panouri la turnarea lor (in fabrica), iar pe santier se vor executa urmatoarele operatii :

tragerea conductoarelor in tuburi;

efectuarea legaturilor in doze;

montarea aparatelor electrice si a corpurilor de iluminat. in figura 5. se prezinta un apartament cu doua camere la care instalapa electrica interioara este executata cu tuburi IPY inglobate in pereti si plansee prefabricate. Circuitele de iluminat si prize ale aceluisi apartament se monteaza in acelsi tub de protecpe, iar dozele de rarnificapi soot deasemeni comune.

Fig.2.

Fig.3.

3. Executia instalatiilor electrice interioare de forta

Solutii de executare a instalatiilor electrice interioare pentru diferite categorii de constructii prezentate in tab.15 .1. se refera si la instalatiile de forta.

Solutiile clasice de executare [2] nu asigura intotdeauna cerinta privind integrarea in constructie si nici adaptarea la modificarea sau extinderea acestora datorate modificarli amplasarli sau naturii receptorilor.

Aplicarea si in acest caz a solutiilor prefabricate este avantajoasa, in special prin tipizarea distributiilor in bare [2;6].

In fig. 6. se prezinta o solutie de executie a unei instalatii electrice interioare de fort3 in canale de distributie. in interiorul canalelor de distributie se monteaza patru bare de aluminiu cu sectiune corespunzatoare (pentru 200-1600 A).

imbinarea intre tronsoanele canalelor se face cu suruburi. Pe canalele de distributie se pot monta corpuri de iluminat , alimentate prin cutii de sigurante, fig. 7, montate tot pe canalele de distributie, ca si pentru circuitele de alimentare a receptorilor de forta, fig.6.

Cutia de sigurante are corpul propriu-zis in care se afla patru furci duble de racordare la barele de distributie si capacul pe care se afla montate sigurantele. La deschiderea capacului sigurantele, prevazute cu cutite, soot debrosate din furci, fiind scoase de sub tensiune.

Cutia de sigurante se racordeaza la canalul de distributie printr-un gol prevazut in carcasa acestuia, prin patru brose, opuse celor la care se cupleaza. cutitele sigurantelor. Dupa brosarea (conectarea) cutiei cu sigurante pe canalul de distributie, aceasta se fixeaza cu suruburi.

Schimbarlle de directie (ramificatiile) se executa cu cutii de ramificatie, fig.8.

4. Executia tablourilor electrice de distributie.

Tablourile electrice de distributie sunt, asa cum se cunoaste sunt puncte de conexiuni specifice retelelor electrice de joasa tensiune, in care se monteaza barele colectoare si aparatele electrice de conectare si protectie.

Solutiile de realizare a lor trebuie sa satisfaca cerintele de calitate si nivelele de performanta ale instalatiilor electrice integrate intr-o constructie [41].

Pe seama acestora se folosesc urmatoarele solutii de executie [13] :

blocuri electrice pentru apartamente;

tablouri electrice pe cadre metalice pentru circuite de iluminat;

tablouri electrice de distributie tip dulap;

tablouri electrice de distributie tip panou;

tablouri electrice de distributie capsulate.

Sectiunea -b-

Fig.5.

Fig.6.

Fig. 7 .a

Fig.7. b

a)- cruce b)-teu c) -cot

Fig.8.

4.1. Blocuri electrice pentru apartamente.

Aceasta forma particulara de tablou electric poate fi alimentata in doua variante, in functie de natura apartamentului :

de la o linie electrica a furnizorului, prin intermediul firidei de bransament, fig. 9.3, in individuale;

de la un tablou cazul locuintelor electric de distributie principal, in cazul apartamentelor din blocurile de locuinte, fig. 9.2. In ambele cazuri blocul electric pentru apartament contine aparate electrice de protectie (sigurante fuzibile sau intrerupatoare automate) montate pe circuitele individuale de iluminat si prize. In primul caz, pot fi prevazute si cu contor de tarifare a energiei electrice, fig. 9.1, daca acesta nu se monteaza in firida de bransament (F.B. fig.9.3.).

In fig. 9.a se prezinta schema electrica, iar in fig.9.b solutia de realizare a firidei de bransament prevazuta cu bloc de protectie si masura (BPM) pentru un abonat individual monofazat.

In figura 10. se prezinta schema electrica si solutia de realizare pentru un abonat trifazat.

In [42] se prezinta BPM prevazute si cu dispozitive automate de urmarire a consumului, de cesare tarifarii diferentiate.

Blocurile electrice pentru apartament se pot echipa cu sigurante fizibile cu soclu si legaturi in fata (LF) sau cu intrerupatoare automate mici.

4.2. Tablouri electrice pe cadre metalice pentru circuite de iluminat.

Acestea se utilizeaza in constructiile administrative si social-culturale. Aparatele electrice de conectare si protectie se monteaza pe cadre (rame) metalice, confectionate din profile laminate sau tabla ambutisata, avand dimensiuni tipizate [6].

Tablourile electrice pe cadre metalice se amplaseaza in nise sau in dulapuri metalice.

4.3. Tablouri electrice de distributie tip dulap.

Datorita valorilor mari ale puterilor, la abonatii industriali, se utilizeaza aceasta solutie de realizare a tablourilor electrice, pentru curenti de pana la 600 A. Tabloul electric propriu-zis este tip pe cadre metalice si se amplaseaza in dulapuri metalice, cu dimensiuni tipizate [6] si cu grad de protectie IP 53 sau IP 30. Dulapurile sunt prevazute cu decupari la partea superioara si inferioara, pentru accesul conductoarelor sau cablurilor. Decuparile se acopera cu capace (din tabla) pe care se pot monta, dupa caz: cutii terminale, presgarnituri sau stuturi.

4.4. Tablouri electrice de distributie tip panou.

Aceste tablouri sunt destinate a fi montate lipit de perete, accesul la aparatele electrice fiind posibil numai prin fata tabloului. Gradul de protectie este IP 00, fiind executate ca panouri metalice, din tabla de otel, care se pot grupa intr-un tablou.

4.5. Tablouri electrice de distributie capsulate.

Aceasta solutie constructiva este necesara in hale industriale, subsoluri, incaperi

Fig.9

1 - cutie de protectie; 2 - disjunctor 3 - loc prindere contor monofazat; 4 - gauri pentru suruburi de fixare; 5 - presetupe acces cablu.

Fig.10

1 - cutie; 2 - disjunctor bransament;

3 - toc prindere cantor trifazic energie

4 - lac prindere contor trifazic energie (daca e necesar);

5 - gauri pentru furuburi de fixare; 6 - presetupe acces cablu.

cu umiditate ridicata, pentru curenti de pana la 600 A.

Aparatele electrice si barele colectoare se monteaza intr-o cutie metalica cu dimensiuni tipizate care asigura gradul de protectie IP 56.

Pentru accesul cablurilor electrice se prevad cutii terminale sau intermediare.

5. ExecuTia liniilor electrice.

Liniile electrice sunt acea componenta a unei retele electrice de distributie de joasa tensiune cu care se realizeaza in exterior, legaturi intre tablourile electrice.

De regula, liniile electrice sunt componenta retelei electrice de distributie a furnizorului, dar si pentru distributie in incinta unui consumator, care are puncte de consum (cladiri administrative, sau hale de productie) raspandite pe o arie geografica extinsa.

15.5.1. Executia liniilor electrice aeriene.

Aceasta solutie de realizare a unei linii electrice este specifica retelelor electrice de distributie de joasa tensiune (RED-JT), ale fumizorului, in zonele rurale, situatie in care racordarea consumatorilor se face prin bransament aerian.

Liniile electrice aeriene (LEA) se pot realiza cu conductoare neizolate, sustinute pe stalpi [11] sau cu conductoare izolate torsadate [13].

Pe stalpii LEA se monteaza si conductorul unei faze, necesar pentru alimentarea corpurilor de iluminat exterior, al sistemului de iluminat public, alimentat din tabloul general al postului de transformare, in [6;13] se prezinta solutii concrete de executie a LEA si a bransamentelor electrice aeriene.

5.2. Executia liniilor electrice in cablu.

Executarea liniilor electrice cu cabluri electrice prezinta avantaje deosebite atit din punct de vedere tehnic (capacitate mare de tranzit), dar si din punct de vedere al

integrarii in arnbientul exterior. Costul LE executate cu cabluri electrice ,LEC, este insa mult mai mare decat al LEA.

De regula, LEC se monteaza subteran (LES), pozarile supraterane fiind ocazionate ,de regula, de traversari.

Datorita particularitatilor constructive ale cablurilor electrice, operatiile de innadire (lungimea unui cablu este limitata de posibilitatile de transport si manipulare), derivatiile si legaturile la punctele de conexiuni se fac cu elemente speciale (mansoane,cutii terminale).

In [6; 13] sunt prezentate solutii concrete de executare a liniilor electrice cu cabluri, inclusiv metode si mijloace de localizare a defectelor care, fiind ascunse (in cablu si in pamant), sunt dificil de localizat.

Bransarnentul electric al abonatilor, de la LEC, are aceleasi elemente componente ca si in cazul LEA, insa legarea LEC la firida de bransarnent sau tabloul de distributie se face, asa cum s-a aratat in subcap.4., prin cutii terminale.