RETELELE INTERIOARE PENTRU RECEPTOARE DE LUMINA

a.      Dimensioanrea sectiunii la incalzire in regim permanent

Dimensioanrea sectiunii la incalzire in regim permanent se coreleaza cu alegerea siguarntei fuzibile, in asa fel incat sectiunea conductorului sa fie foarte bine asigurata.

Astfel se pune in primul rand conditia, ca fuzibilul sa suporte curentul necesar al receptorului sau grupului de receptoare (I_C), adica:

in care: I_F [A] este curentul nominal al sigurantei fuzibile;

I_C este curentul de calcul in sectiune.

In privinta corelarii dintre curentul nominal al sigurantei fuzibile si incarcarea maxima admisa in conductor I_ma, pentru realizarea protejarii la supracurenti apar doua situatii :

- cazul in care in instalatie pot apare suprasarcini (instalatii de priza, instalatii de iluminat incandescent la care sursele pot fi inlocuite in exploatare cu lampi de putere mai mare) cand conditia de dimensionare este:

- cazul in care in instalatie nu pot aparea suprasarcini (iluminat fluorescent in exclusivitate) cand conditia de dimensionare este:

Curentul de calcul I_C se determina in functie de natura receptoarelor si gruparea lor cu relatiile:

circuite monofazate :

unde : P_i - puterea instalata in circuit in [W];

U_f - tensiunea de faza in [V].

cos - factorul de putere, care se ia in functie de tipul sursei (fluorescent =0,95 cu observatia ca in cazul in care factorul de putere nu este ameliorat la aparatul (corpul) de iluminat, este necesara luarea in calcul a valorii sale naturale (=0,5), respectiv incandescent =1).

circuite trifazate echilibrate (cu sarcini simetrice pe cele trei faze):

in care : U - tensiunea de linie [V].

coloane de alimentare monofazate :

in care:

k_S - coeficient de simultaneitate;

unde :

P_M puterea maxima absorbita de catre toate cele m receptoare aflate in functiune;

P_Mj - puterea maxima absorbita de catre receptorul j.

cos - factor de putere mediu, determinat ca medie ponderata in raport cu puterile, in cazul in care factorul de putere al receptoarelor variaza intre 0,95 .1.

coloane de alimentare trifazate:

b. Verificarea sectiunii la caderea de tensiune

Verificarea sectiunii la caderea de tensiune se face pe traseul cel mai lung si mai incarcat, incepand de la cofretul de racord sau de la tabloul general si in aval pana la receptorul cel mai indepartat.

Caderea de tensiune efectiva in retea, ΔU%, se calculeaza in functie de tipul retelei folosite astfel :

retele de curent continuu

S-a plecat de la relatia ΔU=2rI

r,l,s

I

Liniile de c.c. sunt utilizate la alimentarea iluminatului de siguranta ca sursa independenta (baterii de acumulatoare) ;

In mod analog rezulta caderea de tensiune pentru cazul in care linia alimenteaza mai multe sarcini concentrate:

unde : n - numarul de tronsoane.

- retele de curent alternativ trifazat cu sarcini simetrice

Retelele de curent alternativ trifazat cu sarcini simetrice sunt frecvent utilizate in retelele interioare (coloane generale, principale, secundare la curenti peste 30A si circuite) cat si in cele exterioare pentru receptoare simetrizate prin incarcarea egala pe faze (coloanele tablourilor ce alimenteaza receptoare de lumina).

Se pleaca de la expresia caderii de tensiune :

I

Se face observatia ca in ceea ce priveste componenta inductiva, aceasta se poate neglija daca defazajul este nul sau foarte mic (), sau daca inductivitatea are o valoare scazuta, ceea ce se intampla de regula in instalatiile interioare ().

- in cazul unei linii trifazate care alimenteaza mai multe sarcini concentrate simetrice (n):

relatie in care s-au notat cu indicele 'i' caracteristicile pe tronsonul 'i" (portiunea marginita de doua noduri).

- retele de curent alternativ trifazat cu sarcini nesimetrice

Fiind cazul receptoarelor de lumina se pot considera curentii in faza cu tensiunea, chiar si pentru receptoarele fluorescente (cos=0,95).

De asemenea se presupune ca pe doua faze (2,3), sarcinile sunt simetrice, iar pe cealalalta incarcarea este mai mare.

Apare un curent de intensitate I₀ pe conductorul de nul ();

Pentru calcul se considera suma dintre caderea de tensiune pe faza cea mai incarcata, parcursa de catre curentul I₁ si caderea de tensiune pe conductorul de nul prin care trece curentul I₀:

- retele de curent alternativ bifazat:

se considera =0 (sau )

- retele de curent alternativ monofazat:

se considera :==0.

sau pentru mai multe sarcini concentrate:

Pentru ca receptoarele sa fie alimentate in conditii normale este necesar sa fie indeplinita conditia:

in care:

este caderea de tensiune admisa care are urmatoarele valori:

- pentru retele ce alimenteaza receptoarele de lumina bransate direct la reteaua furnizorului = 3%;

- pentru retele ce alimenteaza receptoarele de lumina, dar sunt racordate la un post de transformare propriu = 8%;

- pentru retele de tensiune redusa (U≤42 V) ce alimenteaza receptoarele de lumina si prize = 10%.

In cazul in care caderea de tensiune efectiva depaseste pe cea admisa, se majoreaza sectiunea coloanelor lungi cu o treapta si se reia calculul de verificare.

c. Verificarea incadrarii sectiunii obtinute in limitele minime admise

Verificarea incadrarii sectiunii obtinute in limitele minime admise din punct de vedere constructiv (rezistenta mecanica) se realizeaza prin comparare cu sectiunile date in literatura de specialitate, in functie de destinatia sectiunii.

Ex: - pentru conductoare montate in tuburi, la circuitele ce alimenteaza receptoarele de lumina, de la tablou si pana la ultima ramificatie, sectiunea minima este de 1,5mm² pentru conductoarele din Cu si respectiv 2,5mm² pentru conductoarele din Al.

d. Alegerea echipamentului de protectie, a intreruptoarelor si aparatelor de masura

Alegerea elementelor de protectie se face in stransa corelare cu incarcarea maxima admisa in conductor.

Astfel gama sigurantelor fuzibile de tip unipolar cu filet (rapide - LF, LFI sau LS) este:

[A];

iar a celor cu mare putere de rupere (MPR rapide):

125, 160, 225, 260, 315, 400, 500, 630 [A].

Sigurantele cu fir sau lamela fuzibila sunt folosite in exclusivitate pentru protejarea coloanelor si in majoritatea cazurilor pentru circuite.

La constructiile civile cu mari aglomerari de persoane, pentru marirea sigurantei in functionare, pentru protectia circuitelor se prevad microintreruptoare automate inzestrate cu:

- relee termice pentru protectia la curenti de suprasarcina;

- relee electromagnetice pentru protectia la curentii de scurtcitcuit.

Gama uzuala a microintreruptoarelor automate este: 6, 10, 16, 20, 25 [A].

Sunt indicate doua posibilitati de alimentare a tablourilor generale, fie cu sigurante fuzibile in cazuri uzuale, fie cu intreruptor automat inzestrat cu relee termice si electromagnetice in cazul marilor consumatori importanti, la care se cere siguranta in functionare.

In ambele cazuri este indicata utilizarea unui intreruptor manual 'i' cu rol de separare, necesar in exploatare.

In cazul in care exista posibilitatea de trecere a energiei in sens contrar, se prevede cel de-al doilea intreruptor manual "i₂".

O astfel de situatie poate apare in cazul unui tablou general cu doua sectiuni de bare si cupla, fiecare sectiune fiind alimentata din surse diferite.

Dimensionarea elementelor de protectie se face cu relatiile:

- relee electromagnetice:

;

(la actionare instantanee);

(la actionare temporizata).

S-a notat cu I_REM curentul nominal al releelor electromagnetice, iar cu I_¥ valoarea efectiva a curentului de scurtcircuit stabilizat.

-relee termice:

in care I_RT este curentul de reglaj al releelor termice.

Pentru realizarea unei intretineri si reparatii simple, fara pericol de electrocutare, tablourile principale sau secundare (cu un numar mare de circuite) se prevad cu intreruptoare manuale.

Alegerea intreruptoarelor se face in functie de curentul de rupere I_r si de cel nominal I_n astfel:

Pentru curentii mici, sub 63 A, se pot alege fie intreruptoare cu

parghie, fie de tip pachet.

Coloana de alimentare a tablourilor generale este de regula prevazuta cu aparate de masurat:

- contor de energie activa;

- ampermetre montate pe fiecare faza, din cauza nesimetriei incarcarilor;

- voltmetre pentru masurarea tensiunii.

Contoarele se racordeaza fie direct, la curenti sub 30 A la alimentare monofazata si sub 20 A la alimentare trifazata, fie prin intermediul transformatoarelor de masura.

Ampermetrele fiind prevazute la tablourile generale (uneori si la cele principale) ale marilor consumatori se racordeaza prin intermediul transformatoarelor de masura.

Se pune conditia:

in care I_A este curentul nominal al ampermetrului.

Se pune de asemenea conditia de stabilitate termica pentru intreruptoarele si transformatoarele de curent:

unde:

I_ad[A] - valoarea maxima a curentului de scurtcircuit, ce poate fi suportata de aparat intr-un timp scurt t_ad indicat de producator, de obicei t_ad=1 s;

t_f - timpul fictiv de scurtcircuit.

OBSERVATII

Circuitele electrice de lumina monofazate sau trifazate simetrice care alimenteaza aparatele de iluminat echipate cu lampi incandescente sau fluorescente, nu vor putea depasi o putere instalata de 3 kW pentru circuitele monofazate, respectiv 8 kW pentru circuite trifazate si un numar maxim de 30 aparate de iluminat pe faza.

Aparatele de iluminat se alimenteaza totdeauna intre faza si nul, intreruptorul montandu-se totdeauna pe faza.

Aparatele de iluminat nu se vor monta sub o inaltime de 2,5 m, in cazul in care se monteaza sub aceasta inaltime se iau urmatoarele masuri :

se leaga suplimentar aparatele de iluminat la pamant ;

se utilizeaza tensiunea separata prin transformator ;

se reduce tensiunea de alimentare.

Se prevede iluminat de siguranta pentru evacuare a personalului din atelier pentru cazul intreruperii alimentarii cu energie electrica a iluminatului general si local, pe caile de acces pentru un nivel al iluminarii de 15.20 lx.

Conditiile care se impun la iluminatul de siguranta se refera la urmatoarele :

natura iluminatului (cu incandescenta sau fluorescent) ;

sursa de energie disponibila (grup electrogen de c. a. (pag. 310 Pietrareanu, E., Agenda electricianului, Editia a IV-a revazuta si completata, Editura Tehnica, Bucuresti,1986) sau baterie de c. c. (acumulator cu tensiune variabila 12 V.220 V).