În structura tuturor echipamentelor electrice sunt prezente o serie de elemente constructive, organizate în
subansambluri cu funcții specifice.
Dintre acestea, cele mai importante sunt:
elemente conductoare care formează subansamblul cale de curent
elemente cu proprietăți electroizolante care formează subansamblul izolaţie
structuri care realizează susţinerea mecanică (suporți) şi protecția subansamblurilor mai sus menţionate
(carcase metalice, anvelope izolante, etc.)
elemente cu destinație specială necesare îndeplinirii funcţiilor pentru care este destinat echipamentul (de
exemplu circuitul magnetic în cazul transformatoarelor pentru măsurarea tensiunii și curentului sau dispozitivul
pentru stingerea arcului electric în cazul întreruptoarelor)
1
Exemplul 1 - Subansambluri care pot fi identificate în structura unui întreruptor de înaltă tensiune
2
Anvelopa izolantă (mai mult despre)
Se poate realiza din porţelan sau material compozit.
Porţelanul. este un material ceramic obţinut din argilă, caolin, feldspat şi nisip de cuarţ în diferite proporţii. Se prelucrează sub formă de pastă ceea
ce permite obţinerea unor forme variate ale anvelopei. După ardere şi glazurare se obţine un produs cu proprietăţi mecanice şi electrice stabile în
timp. Lucrează bine la eforturi de compresiune; limita de utilizare este impusă de solicitările mecanice la întindere şi încovoiere. Trebuie remarcat că
preţul anvelopei din porţelan poate să reprezinte între 20 şi 50% din costul echipamentului.
Material compozit. Este utilizat pe scară din ce în ce mai largă în instalaţiile de înaltă tensiune. Este format dintr-un cilindru din răşină şi fibre de
sticlă care constituie suportul mecanic pentru un înveliş din cauciuc sintetic, de regulă cauciuc siliconic. Această componentă respectă geometria
clasică a izolatoarelor pentru asigurarea liniei de fugă (prezenţa fustelor). Deşi tehnologia de obţinere a izolaţiei compozite a evoluat rapid în
ultimele decenii, costul unei anvelope este mai mare decât cel al anvelopelor de porţelan (cu un factor de 2 până la 3). În plus, procesul de
îmbătrânire a izolaţiei compozite în condiţiile expunerii combinate la acţiunea agenţilor poluanţi şi a câmpurilor electrice intense, nu este pe deplin
stăpânit. Schiţe ale diferitelor tipuri de anvelope din materiale compozite pot fi consultate în figură.
Separator Transformator de curent Intreruptor
3
1- calea de curent
1 1
1
2- suport izolant (din porțelan, parte
componentă a izolației fază-pământ
pentru polul de separator din figură și
pentru polul de întreruptor)
2 4 2
3-elemente de susținere Structură
metalică legată la priza de pământ a
stației)
3 3
Circuit trifazat din stație electrică cu izolație în aer (AIS), 400 kV
Circuitul conține un separator (cu funcția de separator de linie) transformatorul de
măsurare de curent și întreruptorul
4-elemente de protecție
(anvelope izolante din porțelan în
interiorul cărora sunt instalate camerele
de stingere ale întreruptorului)
4
Exemplul 2 - Identificarea principalelor subansambluri în structura echipamentelor instalate într-o stație
electrică de înaltă tensiune
4
Transformator de măsurare pentru curent și întreruptor, stația AIS, 800 kV
1 –cale de curent, 2-suport izolant (izolație fază-pământ și susținere mecanică), 3 –suport metalic (susținere)
Sunt vizibile și dispozitivele de acționare
1 1
1
2
3 3
2
Exemplul 3 - Identificarea principalelor subansambluri în structura echipamentelor instalate într-o stație
electrică de înaltă tensiune
5
Cablu electric trifazat
1 1
1
4
1- cale de curent
2- izolație (internă) subansamblul izolație
cuprinde izolația fazei și izolația între faze
4-elemente de protecție (mantaua cablului)
2
Exemplul 4 - Identificarea principalelor subansambluri în structura unui cablu de înaltă tensiune
6
Transformator de putere
Detaliu de înfășurare statorică
(5) Circuit magnetic
Exemplul 5 - Subansambluri speciale prezente în structura
transformatorului de forță (stânga) și statorului unei mașini
electrice (dreapta)
(1) Cuvă metalică (protecție)
(1) Înfășurări (fac parte din calea de curent)
7
• Regim normal de funcţionare : Tensiune, Curent
• Regimuri de defect: Supratensiuni, Supracurenţi
SOLICITĂRI ELECTRICE
• Acţiuni mecanice în funcţionare normală
• Acţiunea presiunilor interne
• Acţiunea forţelor electrodinamice asociate curenţilor de scurtcircuit
SOLICITĂRI MECANICE
• datorită circulaţiei curentului
• în regim normal de funcţionare (de lungă durată)
• în regim de scurtă durată (scurtcircuit)
• datorită pierderilor de putere activă în izolaţii
• datorită pierderilor prin histerezis şi curenţi turbionari (afectează circuitele magnetice)
SOLICITĂRI TERMICE (încălziri)
• Echipamentele electrice sunt supuse acţiunii temperaturii, presiunii şi umidităţii aerului, ploii, cetii, poleiului, prafului și altor agenți prezenți în mediul în care sunt instalate
SOLICITĂRI DE MEDIU
• Procese de îmbătrânire care se manifestă în diferite părţi ale echipamentului (de exemplu la izolaţie se observă îmbătrânirea ei şi, ca urmare, modificarea proprietăţilor izolante).
ACŢIUNEA TIMPULUI
(recapitulare – curs 1)
Echipamentul și fiecare dintre subansamblurile sale trebuie să fie astfel realizat încât să facă
față diferitelor tipuri de solicitări la care va fi supus în exploatare. În acest sens, mărimile
nominale ale diferitelor caracteristici, garantate de fabricantul echipamentului , trebuie să fie
compatibile cu nivelul solicitărilor din punctul de rețea în care va fi instalat echipamentul.
8
Mărimi nominale (ratings)
mărimi prin care sunt desemnate performanțele asigurate de soluţiile
constructive adoptate pentru realizarea diferitelor subansambluri ale unui
echipamente electric în raport cu solicitările la care este supus acesta
Solicitări electrice
Regim de defect Regim normal de funcționare
Tensiune:
nominală (Un)
Curent
nominal (In) Nivel de izolație
(ansamblu de
tensiuni de
ținere)
Curent limită
termic
Curent limită
dinamic
Performanțele
subansamblului
izolație
Performanțele
subansamblului cale de
curent
Limita la solicitări mecanice
Limita la solicitări termice
9
SUBANSAMBLUL IZOLAȚIE – mărimi nominale
După tensiunea aplicată
o izolaţie între fază şi pământ
o izolaţie între faze
o izolaţie longitudinală (între contactele deschise ale unui aparat de comutaţie)
După locul de funcţionare
o internă
o externă
cu funcţionare în interior (în încăperi închise)
cu funcţionare în exterior (în aer liber, supuse acțiunii factorilor de mediu)
După consecinţele producerii unei descărcări disruptive
o autoregeneratoare : izolaţie care îşi reface complet proprietăţile izolante după o descărcare disruptivă
izolaţia de acest tip este, în general, dar nu obligatoriu, o izolaţie externă
o neautoregeneratoare : izolaţie ale cărei proprietăţi izolante se pierd sau nu se refac integral după o
descărcare disruptivă izolaţia de acest tip este, în general, dar nu obligatoriu, o izolaţie internă
După natura fizică a materialului electroizolant folosit
o izolant gazos (inclusiv vid)
o izolant lichid
o izolant solid
După stabilitatea termică - 7 clase de izolaţie specificate prin temperatura de funcționare în regim de lungă durată
Y 90°C; A 105°C; E 120°C; B 130°C; F 90°C; H 180°C; C>180°C
După compoziţia chimică
o organice
o anorganice
Subansamblul izolație este unul dintre subansamblurile prezente în structura oricărui echipament. Costul acestui
subansamblu reprezintă peste 40 % din costul total al echipamentului.
Pentru construcția subansamblului izolație sunt folosite materiale cu proprietăţi electroizolante (fac parte din clasa
materialelor dielectrice).
Izolația = subansamblu care are funcția de a separa părțile conductoare aflate la potențiale diferite
Criterii de clasificare a izolațiilor
10
Izolația fază pământ.
(a) izolația externă are două componente: distanța de separație în aer
D1 și linia de fugă; ambele componente sunt solicitate de tensiunea
care există între fază și pământ
(b) izolația internă este asigurată de grosimea stratului de portțelan din
interiorul izolatorului suport.
Izolația între faze este izolație externă și este asigurată de distanța de
izolație D2 menținută între căile de curent aferente fiecărei faze
Exemplul 1: izolator capă-tijă din porțelan
Lungimea liniei de fugă: Lungimea minimă măsurată pe
suprafaţa izolaţiei externe între părţile metalice cu
potenţial electric diferit. Când izolaţia este compusă din
mai multe elemente separate prin părţi metalice, drept
lungime a liniei de fugă a izolaţiei se consideră suma
lungimilor liniilor de fugă ale diferitelor elemente, exclusiv
părţile bune conducătoare de electricitate.
Lungime specifică a liniei de fugă: Raportul dintre
lungimea totală a liniei de fugă a izolatorului, exprimată în
centimetri, şi tensiunea cea mai ridicată a reţelei,
exprimată în kilovolţi (cm/kV)
În cazul izolatorului analizat, stratul de porțelan dintre
capă și tijă este izolație internă în timp ce suprafața de
separație dintre porțelan și aer, caracterizată prin linia de
fugă, formează izolația externă.
Exemplul 2: izolatoare suport din porțelan (sunt
reprezentate numai două faze din cele trei)
11
Pentru alegerea izolației unui echipament cu izolației sunt necesare 2 etape:
(1) - determinarea solicitărilor electrice la care este supusă izolaţia în timpul serviciului
depind de reţeaua în care va fi instalată izolaţia
(2) - determinarea răspunsului izolaţiei la acţiunea solicitărilor electrice
depinde de natura şi performanţele izolaţiei
Armonizarea (punerea de acord) a nivelului de solicitare electrică a izolaţiei cu performanţele acesteia face
obiectul coordonării izolaţiei
Performanţa realizată de o izolaţie poate fi definită ca fiind:
cea mai mare valoare a solicitării electrice de un anume tip pe care izolația poate să o suporte fără să se
producă fenomene disruptive (descărcări electrice la bornele izolației sau străpungerea electrică a acesteia)
• tensiune de ţinere nominală – valoare particulară a tensiunii de ţinere se defineşte ca fiind acea valoare a
tensiunii de o formă specificată (50 Hz, ITC sau ITT), pe care izolaţia echipamentului trebuie să o suporte în
timpul unor încercări efectuate în condiţii specificate în standardele de încercări
tensiunea de o anumită formă care produce fenomene disruptive în izolație – tensiune disruptivă
• tensiune la care prin izolaţie începe să circule un curent a cărui valoare este limitată numai de impedanţa
internă a sursei de tensiune electromotoare (t.e.m.) care alimentează defectul
Deci: ceea ce caracterizează fizic izolaţia este tensiunea disruptivă Tensiunile de ţinere reprezintă limitele inferioare
admise pentru tensiunile disruptive.
Referitor la termenul
descărcare disruptivă
12
.Comportarea la solicitări dielectrice (tensiune aplicată izolaţiei)
Depinde de legea de variaţie în timp a tensiunii (50 Hz, STComutaţie sau STTrăsnet); este influenţată de factori externi cum ar
fi : îmbătrânirea izolaţiei, condiţii de mediu (poluare), parametrii de stare ai aerului (presiune, temperatuară, umiditate)
Tensiunea de ţinere
Producătorul echipamentului garantează pentru acesta trei tensiuni de ţinere:
- tensiune de ţinere la frecvenţă industrială,
- tensiune de ţinere la impuls de tensiune de comutaţie,
- tensiune de ţinere la impuls de tensiune de trăsnet
Descărcare disruptivă la bornele izolației
solicitate cu ITT. Traseul descărcării este
situat în aer în paralel cu izolația.
Descărcare disruptivă la bornele izolației
solicitate cu tensiune alternativă 50 Hz.
Traseul descărcării urmărește suprafața
izolației. Izolația încercată este poluată cu
cenușă vulcanică.
Răspunsul izolației depinde
de tipul solicitării electrice
13
Descărcare disruptivă care
afectează izolația față de
pământ a polului de
întreruptor încercat
Solicitarea electrică apicată,
impuls de tensiune de
comutație (ITC), a depășit
tensiunea de ținere asigurată
de distanța de izolație în aer
14
Tensiunea cea mai ridicată pentru echipament: Um - Valoarea efectivă cea mai mare a tensiunii între
faze, pentru care este proiectată izolaţia echipamentului
Tensiunea nominală: Un - Valoarea efectivă a tensiunii între faze utilizată pentru a denumi sau a
identifica o reţea
Tensiunea cea mai ridicată pentru reţea: Ur - Valoarea efectivă cea mai mare a tensiunii între faze,
care poate să apară într-un punct oarecare din reţea în condiţii normale de funcţionare ale acesteia
Caracteristici prin care este specificată izolația unui echipament pentru regimul normal de funcționare
15
Principalele categorii de solicitări electrice, cauzele lor cele mai probabile, tensiunile reprezentative precum şi cele standardizate
pentru determinarea comportării izolaţiei sunt conţinute în tabelul de pe slide-ul 13 și figurile din slide-ul 14 respectiv 15
Tensiuni de tinere
Valoarea tensiunii la care se produce descărcarea disruptivă la bornele unei izolații, depinde de legea de variație în timp a
tensiunii care solicită izolația (Ud - tensiune disruptivă)
Pentru asigurarea unei bune funcţionări a izolaţiei unui echipament la acţiunea diferitelor tipuri de solicitări de natură electrică ce
pot să apară la bornele sale pe durata exploatării, i se impun izolaţiei echipamentului o serie de condiţii ("baremuri"), numite
tensiuni nominale de ţinere
Tensiunea nominală de ținere este practic cea mai mare valoare a tensiunii de o formă specificată (50 Hz, ITC sau ITT)
pentru care izolaţia rezistă.
Setul tensiunilor de ţinere caracterizează izolaţia.
Nivel de izolatie. Clase de izolatie
Prin nivel de izolaţie se înţelege un ansamblu de tensiuni de ţinere ce caracterizează comportarea izolaţiei la solicitări electrice.
In funcţie de Um, izolaţiile se împart în două game:
Gama I :
Gama II :
Pentru Gama I, nivelul nominal de izolaţie cuprinde două tensiuni nominale de ţinere: la 50 Hz 1 minut şi la ITT
Pentru instalaţiile aparţinând acestei game de tensiuni, solicitările electrice cele mai severe care apar în exploatare sunt
supratensiunile temporare şi supratensiunile de trăsnet. Supratensiunile de comutaţie deşi există nu conduc la depăşirea tensiunii
de ţinere la ITC a izolaţiei.
Pentru Gama II, nivelul nominal de izolaţie cuprinde două tensiuni nominale de ţinere: la ITC şi ITT
Pentru instalaţiile aparţinând acestei game de tensiuni, solicitările electrice cele mai severe care apar în exploatare sunt
supratensiunile de comutaţie şi supratensiunile de trăsnet. De regulă, o izolaţie dimensionată să suporte aceste solicitări va
asigura şi o tensiune de ţinere suficientă pentru supratensiunile temporare (50 Hz).
1 245kV U kVm
U kVm 245
16
Supratensiune: Orice tensiune, dependentă de timp, între un conductor de fază şi pământ a cărei de vârf depăşește valoarea
de vârf corespunzătoare tensiunii celei mai ridicate pentru echipament
FRONT:
acea parte a variației tranzitorii a tensiunii pe durata căreia tensiunea crește (dU/dt 0)
SPATE:
acea parte a variației tranzitorii a tensiunii pe durata căreia tensiunea scade (dU/dt 0)
17
Figura ilustrează domeniile în care cele două caracteristici principale ale supratensiunilor menționate în tabelul din slide-ul
anterior– valoarea de vârf și durata solicitării pot lua valori în funcție de tipul solicitării,
Solicitările de tensiune tranzitorii cu front rapid sunt generate de căderea trăsnetului pe elemente ale instalațiilor electrice
(linii electrice aeriene sau stații exterioare cu izolație în aer). Durata acestor solicitări nu depășește 10-4 s (cca. 100 ms).
Factorul de supratensiune - valoarea de vârf a supratensiunii, exprimată în unități relative (u.r) prin raportare la mărimea
dee bază menționată pe figură - nu depinde de tensiunea nominală a rețelei, depinzând numai de caracteristicile
trăsnetului care a lovit instalația. Supratensiunea poate să fie de 6 ori mai mare decât tensiunea pe fază a rețelei (factor
de supratensiune mai mare decât 6 conform figurii).
Solicitările de tensiune tranzitorii cu front lent sunt asociate manevrelor de conectare/deconectare de circuite în rețea. Au
durate totale care pot ajunge până la 0,1 s (echivalent cu 100 ms sau 5 perioade ale tensiunii rețelei). Factorul de
supratensiune nu depășește valoarea 4, deci valoarea de vârf a unei supratensiuni de comutație poate să atingă (foarte
rar) valori de 4 ori mai mari decât cele ale tensiunii în regim normal de funcționare.
Solicitările de tensiune de joasă frecvență, temporare sunt asociate unor regimuri anormale de funcționare ale rețelei
(cum ar fi punerea la pămînt a unei faze într-o rețea care funcționează cu neutrul izolat). Duratele acestor solicitări pot să
fie de ordinul orelor.
18
Figura ilustrează ansamblul tensiunilor de ținere pe care trebuie să le asigure orice structură izolantă în raport cu principalele
categorii de solicitări de tensiune. Cele trei curbe trasate pe figură, reprezintă variația tensiunii de ținere în funcție de durata
solicitării electrice pentru principalele categorii de izolații care intră în componența subansamblului izolație a unui echipament.
Tensiunile de ținere cu ajutorul cărora au fost trasate curbele sunt tensiuni de ținere care pot fi asigurate în condiții de optim
tehnico-economic. Izolațiile autoregeneratoare sunt caracterizate de tensiuni de ținere mai mari decât cele asociate izolațiilor
neautoregeneratoare. Diagrama este valabilă pentru toate tensiunile nominale (factorul de supratensiune poate fi transformat în
valoare absolută a tensiunii de ținere prin înmulțire cu mărimea de bază)
Interpretare
Fie o solicitare din clasa supratensiuni
cu front rapid având durata frontului și
factorul de supratensiune
corespunzătoare punctului A plasat în
zona STT pe grafic . Punctul este
situat în zona în care izolația poate fi
afectată de descărcări disruptive
deoarece solicitarea de tensiune
depășește tensiunea de ținere a
izolației echiamentului
Pentru o solicitare din aceeași
categorie reprezentată prin punctul B
(aceeași durată a frontului dar un
factor de supratensiune mai mic decât
solicitarea asociată punctului A)
izolația nu va fi afectată de descărcări
disruptive deoarece tensiunea de
ținere asigurată este mai mare decât
solicitărea
Valori standardizate ale tensiunii
19
Tensiunea cea
mai ridicată
pentru
echipament Um
kV
Tensiunea
nominală a
reţelei
Un
kV
Domeniul de
tensiuni
Abaterea
procentuală a
tensiunii de
serviciu a retelei
%
3,6 3*
I
20
7,2 6* 20
12 10 20
24 20 20
72,5 (66)* 10
123 110 10
145 (132)* 10
245 220 10
420 400
II
5
525 500 5
765 750 -
1200 - -
Treptele de tensiune folosite în SEN sunt evidențiate pe fond galben
Cara
cte
ristic
ile e
chip
am
ente
lor e
lectric
e
20
Curentul nominal
Valoarea efectivă a curentului cu frecvență nominală (50 Hz), pe
care acesta trebuie să îl suporte un timp nelimitat fără să se
producă deteriorări și fără să ca încălzirea diferitelor părți ale
aparatului să depășească anumite valori specificate pentru un
astfel de regim de funcționare.
În situaţia în care un echipament electric are mai multe regimuri de
funcţionare, curentul nominal se referă la regimul nominal de
funcţionare
Se alege din şirul de valori R10
R10 este o progresie geometrică cu raţia:
26.125893.110q 10
Cara
cte
ristic
ile e
chip
am
ente
lor e
lectric
e
SUBANSAMBLUL CALE DE CURENT – mărimi nominale
Valorile nominale ale intensităţii curentului electric în regim normal
de funcționare, [A] (determină secțiunea căilor de curent)
21
0,0010 0,01 0,100 1,00 10,0 100 1000 10000 100000
11200 112000
0,0012 0,012 0,125 1,25 12,5 125 1250 12500 125000
1400 14000 140000
0,0016 0,016 0,160 1,60 16,0 160 1600 16000 160000
18000 180000
0,0020 0,02 0,200 2,00 20,0 200 2000 20000 200000
2250 25500 225000
0,0025 0,025 0,250 2,50 25,0 250 2500 25000 250000
28000
0,0030 0,03 0,315 3,15 31,5 315 3150 31500
35500
0,004 0,04 0,40 4,00 40,0 400 4000 40000
45000
0,005 0,05 0,5 5,00 50,0 500 5000 50000
56000
0,006 0,06 0,630 6,30 63,0 630 6300 63000
71000
0,008 0,08 0,80 8,00 80,0 800 8000 8000 R 10
Cara
cte
ristic
ile e
chip
am
ente
lor e
lectric
e
22
Curentul limită termic reprezintă valoarea efectivă a celui mai mare
curent pe care îl poate suporta echipamentul electric un timp limitat
fără ca încălzirea diferitelor sale elemente componente să depăşească
anumite valori specificate pentru un astfel de regim de funcţionare.
Curentul limită dinamic reprezintă valoarea de vârf a celui mai mare
curent pe care îl poate suporta echipamentul electric fără să se
deterioreze (fizic), atunci când echipamentul este supus unor solicitări
mecanice deosebite (de exemplu la scurtcircuit).
Cara
cte
ristic
ile e
chip
am
ente
lor e
lectric
e
curentul nominal < curentul limită termic
(ambele caracteristici sunt valori efective ale curentului)
Curentul limită dinamic este o valoare instantanee a curentului, ca
atare nu poate fi comparată cu ceilalți doi curenți
23
Tipuri de aparate clasificate în raport cu funcția îndeplinită
a) Aparate de comutaţie (automată sau neautomată) a circuitelor electrice, care operează atât în regim normal de funcționare cât și în regim de avarie
Funcţii îndeplinite de un aparat de comutaţie:
comutaţie = conectarea (închiderea) sau deconectarea (deschiderea) de circuite electrice
protecţie = deconectări şi conectări de circuite cu scopul eliminării unor avarii
Principalele categorii de aparate de comutație
întreruptoare şi separatoare (IT)
contactoare şi ruptoare (JT)
comutatoare şi controlere (JT)
prize şi conectoare (JT)
24
Echipamente electrice – funcţii şi simboluri folosite pentru reprezentarea în scheme monofilare
Intreruptor cu ulei puţin Intreruptor cu aer comprimat Intreruptor cu SF6
Întreruptor de putere de înaltă tensiune
Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale (de funcţionare)sau anormale (de suprasarcină sau de scurtcircuit) din circuit.
C,P
Mediul de stingere folosit determină soluțiile constructive deci aspectul și structura internă a întreruptorului
Separator de bare
Deschide şi închide circuite neparcurse de curent – în poziţia “deschis” asigurând o deschidere vizibilă a acestora – dirijând traficul de energie spre sau dinspre sistemele de bare colectoare.
C
Separator de linie
Pregăteşte comutarea liniei electrice (LEA, LEC) la un sistem de bare colectoare. Se află pe partea dinspre linie a întreruptorului.
C
Separator rotativ cu deschidere în plan orizontal Separator rotativ cu deschidere în plan
orizontal cu funcție de separator de bare
Separator rotativ cu deschidere în plan
orizontal cu funcție de separator de linie
26
Rolul aparatelor de comutare în schemele electrice de conexiuni
Comutarea (închiderea, deschiderea) diverselor căi (circuite) de energie electrică şi localizarea defectelor în instalaţii se
realizează cu ajutorul întreruptoarelor.
Întreruptoarele sunt aparate de comutare a circuitelor de ÎT atât în prezenţa curenţilor de lucru cât şi a curenţilor de
suprasarcină sau scurtcircuit. Cu ele se realizează toate operaţiile de închidere, deschidere în regim de mers în gol, de
mers la sarcină normală sau la scurtcircuite. Întreruptoarele sunt elementele importante cele mai solicitate, mai complexe
şi mai scumpe din instalaţii. Ele trebuie montate în schemă astfel încât să poată fi uşor revizuite, reparate sau înlocuite.
Separatoarele sunt aparate de comutare, care separă în mod vizibil şi cu suficientă izolaţie conductoarele unui circuit în
scopul protejării personalului care lucrează în instalaţie. Separatorul este un aparat mecanic de conectare care, pentru
motive de securitate, asigură în poziţia deschis o distanţă de izolare predeterminată între bornele fiecărui pol.
Separatorul se utilizează pentru a deschide sau închide un circuit atunci când un curent de intensitate neglijabilă este
întrerupt sau stabilit şi atunci când nu se produce nici o schimbare de tensiune la bornele fiecărui pol al separatorului.
Deschiderea separatorului se face totdeauna în urma întrerupătorului corespunzător iar închiderea se face înaintea
acestuia. În unele cazuri separatoarele se folosesc pentru deconectarea unor curenţi mici (curenţi de mers în gol a
transformatoarelor mici şi a LEA scurte).
27
b. Aparate de protecţie : protecţia împotriva valorilor
periculoase (de defect) ale tensiunii şi curentului
siguranţe fuzibile (protecție la suprasarcină și
scurtcircuit)
descărcătoare cu rezistenţă variabilă (protecție la
supratensiuni în special supratensiuni cu front rapid)
28
Siguranţă fuzibilă de înaltă tensiune
Asigură, prin topirea uneia sau a mai multor componente ale sale, întreruperea unui curent care depăşeşte pe o durată suficient de lungă o valoare admisibilă. Se poate marca borna ce rămâne sub tensiune la funcţionarea siguranţei.
P
Siguranţele fuzibile se montează
în serie pe calea de curent, de
aceea sunt izolate faţă de masă
(în exemplul din figură cu
izolatoare suport din material
compozit)
Sigurantele fuzibile MT sunt folosite la protectia echipamentelor din instalaţiile de medie tensiune.
Avantajul principal constă in functionarea rapida prin limitarea curentului in cazul defectelor tip scurtcircuit
şi evitarea efectelor termice și electrodinamice ale scurtcircuitului
Corpul siguranței
Izolație fază-pământ (izolatoare suport din material compozit)
29
Soclu cu siguranţe fuzibile de medie
tensiune (SSMT) montat în reţea de
medie tensiune pentru asigurarea
protecţiei împotriva unui scurtcircuit
care se produce în postul de
transformare
30
Siguranța fuzibilă este un aparat de conexiune și protecție.
Funcția: întreruperea fizică a circuitul în care este conectată și prin aceasta întreruperea circulației de curent, atunci când acesta depășește pe o
anumită durată o valoare dată. Întreruperea circuitului se realizează prin topirea unuia sau mai multor elemente fuzibile (destinate și proiectate în
acest scop). Acțiunea unei siguranțe se bazează pe topirea fuzibilului ei în caz de suprasarcini și de scurtcircuite. Fuzibilul siguranței constituie
elementul care realizează protecția. El trebuie să se topească înaintea conductoarelor, a înfășurărilor mașinilor sau a transformatoarelor, adică
înainte ca curentul prin circuit să poată atinge o valoare periculoasă. Siguranțele fuzibile se caracterizează printr-o construcție foarte simplă și
robustă. Sunt montate în serie cu obiectul de protejat. Siguranțele fuzibile se folosesc atât în instalațiile electrice de joasă tensiune, cât și în cele
de medie tensiune și deși din punct de vedere constructiv ele diferă mult în funcție de domeniul de utilizare, funcția de protecție este aceeași.
În figura este ilustrată funcționarea unei siguranțe fuzibile parcursă de un curent mai
mare decât curentul minim de topire al fuzibilului. În intervalul de timp 0...t1 fuzibilul se
încălzește până la temperatura de topire q1. Urmează topirea (pe durata căruia
temperatura rămâne constantă și egală cu temperatura de topire). În intervalul de timp
t2 la t3 lichidul este încălzit până la temperatura de vaporizare q2 moment în care se
formează arcul electric. Fuzibilul este înglobat într-un material care are proprietățile
unui mediu de stingere. Stingerea arcului produce întreruperea circuitului
Pentru aparatele de protecţie se defineşte caracteristica de
protecţie (sau timp-curent, sau de acţionare) care reprezintă
dependenţa dintre timpul de acţionare (timpul în care se
realizează întreruperea circuitului prin vaporizare fuzibilului şi
valoarea curentului de suprasarcină ta=f(I)
31
Descărcător electric
Limitează nivelul supratensiunilor (de trasnet şi uneori de comutaţie) care solicită izolaţia echipamentului electric din staţii.
P
500 kV in
construcţie
antiseismică
121 kV
32
EA - Coloana de eclatoare (un eclator reprezintă un ansamblu de doi
electrozi metalici plani situați la o distnță de separație în aer de ordinul
câtorva milimetri), a căror număr depinde de tensiunea nominală arețelei.
Pentru rețelele de joasă tensiune descărcătorul are un singur eclator. În
condiții normale de funcționare eclatoarele separă galvanic pachetul de
rezistențe variabile de conductorul de fază pentru a limita curentul absorbit
de aparat la o valoare neglijabilă în raport cu curentul nominal al căii
principale de curent.
La apariția unei supratensiuni între conductorul de fază și pământ spațiul
de aer din interiorul fiecărui eclator este străpuns și rezistența variabilă
este legată între conductorul de fază și pământ
RS - Rezistențele de șuntare, rezistențe de valoare foarte mare care
asigură repartizarea tensiunii în mod uniform pe eclatoarele de amorsare
RV - Rezistența neliniară principală, formată din înserierea mai
multordiscuri realizate din carbură de Si sau oxid metalic (ZnO 90%;
Bi2O3). Prin caracteristica tensiune-curent neliniară realizează limitarea
supratensiunii.
33
Protecția la supratensiuni realizată de descărcător se
bazează pe caracteristica curent – tensiune a rezistențelor
neliniare. Pentru valori ale tensiunii corespunzătoare
regimului normal de funcționare rezistențele neliniare au o
valoare foarte mare (practic infinită) deci prin echipament
nu circulă curent
La creșterea tensiunii aplicate (regim de defect) rezistența
se modifică brusc devenind practic un scurtcircuit.
In stânga se poate vedea caracteristica calitativă pentru
rezistențe neliniare din oxid de zinc (ZnO)
Jos sunt comparate caracteristicile rezistențelor din ZnO și
carbură de siliciu (SiC). Rezistențele din ZnO înlocuiesc în
prezent rezistențele din SiC datorită caracteristicii curent-
tensiune mai avantajoase (rezistențele din ZnO basculează
rapid între valoarea foarte mare a rezistenței
corespunzătoare tensiunii nominale și valoarea mică
corespunzătoare regimului de defect)
34
Descărcător cu oxizi metalici
(protecția împotriva supratensiunilor)
35
Serie modularizată de descărcătoare cu oxid
metalic pentru tensiuni de la 110 kV (1.6 m
înălțime) la 500 kV (5.6 m înălțime)
O dată cu creșterea tensiunii nominale apar
armăturile metalice montate pe borna de înaltă
tensiune a descărcătorului pentru a obține
uniformizarea distribuției câmpului electric pe
coloana descărcătorului
Se elimină în acest fel riscul de producere a
descărcării corona și se optimizează funcționarea
coloanei de rezistențe neliniare
Creșterea înălțimii echipamentului este
determinată de necesitatea creșterii nivelului de
izolație care se realizează mărind înălțimea
anvelopelor izolante o dată cu creșterea înălțimii
acestora crescând și linia de fugă
Armătură metalică pentru uniformizarea
câmpului electric
36
Secțiune printr-o reactanţă serie
(pentru limitarea curentului de scurtcircuit)
Echipamentul este montat în serie cu calea de curent
deci nu este supus la diferențe mari de potențial
c. Bobine: îndeplinesc diferite funcţii Bobine (“de reactanţă”) montate in serie cu calea de curent
Asigură limitarea curenţilor de scurtcircuit
P
37
Bobină pentru limitarea curentului (montaj în serie pe calea de curent) cu mai multe prize pentru
ajustarea valorii inductivității. Subansamblul izolație este format din distanțe de separație în aer și
materialul electroizolant cu care sunt acoperite spirele
38
Bobine de limitare (montate serie cu calea
de curent)
1 – calea de curent intră pe la partea
superioară a bobinei și iese pe la partea
inferioară
2 –susținerea mecanică a bobinei cu
ajutorul unor suporți izolanți plasați pe
suporți din beton armat (3)
39
Bobina este montată între neutrul înfășurării legate în stea a unui transformator și priza de pământ a stației
Deoarece în anumite regimuri de defect, specifice acestui mod de tratare a neutrului, bobinei i se poate aplica
tensiunea pe fază a rețelei, soluția constructivă aplicată folosește un subansamblu izolație cu aceleași caracteristici
aplicate în construcția transformatoarelor.
Bobina de stingere
40
Din punct de vedere al poziţiei neutrului faţă de pământ se pot
deosebi următoarele tipuri de reţele :
• reţele cu neutrul izolat- la care neutrul nu are nici o legătură
voită cu pământul, cu excepţia celor realizate prin aparate de
măsură, semnalizare şi protecţie, acestea având o impedanţă
foarte mare (figura a) ;
• reţele compensate- la care neutrul este legat la pământ prin
bobine a căror reactanţă are o asemenea valoare încât în cazul
unui defect între o fază a reţelei şi pământ, curentul inductiv care
circulă între locul de defect şi bobină compensează substanţial
componenta capacitivă a curentului de defect (figura b) ; în cazul
unei reţele corect compensate prin bobina de stingere, curentul
rezultant în punctul de defect este astfel limitat încât arcul
electric de punere la pământ se stinge spontan ;
• reţele cu neutru legat la pământ- fie direct, fie printr-o
rezistenţă sau reactanţă de valoare suficient de mică (figura c).
Alegerea modului de tratare a neutrului reţelei este o problemă complexă, legată de mai mulţi factori, dintre care
determinant este modul de comportare al reţelei în cazul punerilor simple la pământ. Punerile simple la pământ cele mai
frecvente apar în reţele datorită descărcărilor disruptive produse de supratensiunile de trăsnet. Modul de tratare a neutrului
reţelei trebuie să contribuie la stingerea cât mai rapidă a arcului electric de punere la pământ, prin care circulă un curent de
frecvenţă industrială alimentat din rețea.
41
reactanţă paralel
(pentru compensarea puterii reactive)
Bobine (“de reactanţă”) montate in derivatie fata de calea de curent
Asigură compensarea puterii reactive capacitive sau filtrarea armonicelor de curent P
Bobină pentru compensarea puterii
reactive produse în exces de liniile
electrice aeriene de înaltă tensiune in
figura alăturată bobină cu Un = 400 kV
42
Bobinele pentru compensarea puterii reactive fac parte din sistemul de reglare a tensiunii și puterii reactive din nodurile rețelei
Diferenta dintre un sistem fara reglare U si Q (sistem nereglat) si un sistem cu reglare U si Q (sistem reglat) este prezentat
grafic pe exemplul statiei 400 kV in care este racordată o bobină pentru compensarea puterii reactive .
Pe fig.nr.1 se afla profilul zilnic al tensiunii pe barele statiei de 400 kV când bobina este deconectată. Tensiunea 400 kV se
schimba in banda potrivit situatiei actuale din sistem.
Pe figura nr. 2 este desenat profilul zilnic al tensiunii pe barele statiei 400 kV la conectarea bobinei pentru compensareai Q.
Tensiunea 400 kV este mentinuta in banda permisa ± 0,5 kV din valoarea de 400 kV Palierele de tensiune rezultă din reglajul
de tensiune centralizat (la nivelul dispecerului național)
Fig. 1 Variație tensiune cu bobina deconectată Fig. 2 Variație tensiune cu bobina conectată
43
Cablurile electrice de medie tensiune datorită
construcției lor (formează un condensator
cilindric) au capacități mari pe unitatea de
lungime fiind deci generatoare de putere
reactivă. Pentru menținerea tensiunii la
nodurile rețelei în plaja valorilor admise pentru
regimul normal de funcționare trebuie
consumată local o parte din energia reactivă
produsa
44
Bobinele intră în structura
filtrelor pentru elinarea
armonicelor și menținerea
calității energiei livrate
consumatorilor
Figurile ilustrează acest tip
de utilizare
BOBINA
CONDENSATOR
45
d. Aparate pentru alimentarea circuitelor de protecţie şi măsură
transformatoarele de măsurare de tensiune
transformatoarele de măsurare de curent
Funcţiile unui transformator de măsurare
Diferenţa substanţială de nivel existentă între mărimile de stare electrică asociate căilor principale de curent şi cele asociate dispozitivelor secundare,
impune utilizarea unor dispozitive intermediare pentru:
reducerea valorilor curentului respectiv tensiunii la valori compatibile cu aparatele de măsurare şi protecţie;
separarea "galvanică" (izolarea) aparatelor de măsurare şi protecţie în raport cu căile principale de curent, atât pe durata regimului normal de
funcţionare cât şi pe durata regimurilor tranzitorii iniţiate de defecte.
Dispozitivele care realizează aceste funcţii sunt TM - transformatoarele de măsurare (instrumentation transformers, transformateurs de mesure).
În funcţie de mărimea primară convertită există următoarele categorii de TM:
transformatoare de măsurare de curent (pe scurt transformatoare de curent sau TC)
transformatoare de măsurare de tensiune (pe scurt transformatoare de tensiune sau TT)
o TT inductive
o TT capacitive
Valori standardizate de curent şi tensiune în regim normal de
funcţionare
Valori nominale în primar: tensiunea respectiv curentul în înfăşurarea
primara a unui TM depind de caracteristicile reţelei în care urmează
să funcţioneze.
pentru TC valoarea nominală a curentului primar trebuie aleasă
astfel încât să depăşească cu 10 până la 40% valoarea estimată în
regim normal de funcţionare pentru curentul primar; alegerea se face
din seria 10-12.5-15-20-25-30-40-50-60-75 şi multipli decimali ai
acesteia.
în mod normal TT sunt montate între fază şi pământ deci valoarea
nominală a tensiunii TT este egală cu
Valori nominale în secundar:
pentru TC valorile nominale ale curentului din înfăşurarea
secundară 1, 2 sau 5 A
pentru TT valorile nominale ale tensiunii înfăşurărilor secundare
sunt (în practica europeană)
pentru TT ori de câte ori este posibil, raportul nominal de
transformare trebuie ales din seria valorilor standardizate
V110V3110V100V;3100 //
46
CORE= circuit magnetic
RATIO = raport (de transformare)
47
Transformator de masurare de tensiune
Transformator de măsurare la care - în condiţii normale de funcţionare – tensiunea din secundar este practic proporţională cu cea din primar şi defazată faţă de aceasta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.
P
Transformator de
tensiune inductiv
(TRENCH)
Un = 110 kV,
TT sunt construite pe
principiul transformatoarelor
de forță însă valorile
inducției magnetice sunt
mult mai mioci decât la
ttransformatoarele de forță
pentru a menține punctul de
funcționare pe porțiunea
liniară a caracteristicii de
magnetizare în vederea
realizării obiectivelor privind
minimizarea erorilor de
măsurare
48
Principalele tipuri de TT – (1) TT inductive
Varianta 1: TT inductiv monofazat cu un
pol al înfăşurării primare izolat, la nivel
nominal de izolaţie, faţă de partea legată
la pământ; în timpul funcţionării al
doilea pol este legat la pământ.
Varianta 2: TT inductiv monofazat cu
izolaţie plină (toată înfăşurarea primară
este izolată la nivel nominal de izolaţie);
poate funcţiona conectat între faze
(folosit pentru Un<52 kV)
TT capacitiv Un = 245 kV fabricaţie AREVA
50
TT capacitiv
•Principiu TTC se compune
- dintr-un cuadripol coborâtor de tensiune (elementele C1 C2 şi Lo)
- dintr-un transformator inductiv de tensiune cu înfăşurarea primară funcţionând la medie tensiune (~24 kV).
Inductivitatea L0 se alege astfel încât să fie respectată relaţia:
L0 (C1 + C2) (2 π fretea)2 =1
fretea = 50 Hz
Dacă tensiunea secundară este standardizată, tensiunea intermediară (tensiunea primară a transformatorului de tensiune inductiv) poate şi ea să fie menţinută la aceeaşi valoare prin modificarea raportului de divizare în funcţie de tensiunea primară
51
TT capacitiv: schema electrică de principiu
52
Cel mai simplu TC este format din trei părţi principale :
- un circuit magnetic de forma unui tor cu secţiune circulară
- înfăşurarea secundară dispusă pe acest tor
-înfăşurarea primară, care se reduce de cele mai multe ori la o simplă bară care traversează torul
Curentul care trebuie măsurat circulă prin înfăşurarea primară în timp ce
înfăşurarea secundară este închisă pe impedanţa de sarcină Zs
- rezistenţele r1 şi r2 sunt rezistenţele înfăşurărilor primară respectiv
secundară;
- rezistenţa R2 reprezintă, cu o bună aproximaţie, pierderile de putere activă în
circuitul magnetic (pierderi prin histerezis şi curenţi turbionari) denumite pe
scurt pierderi în fier;
- inductanţele sunt inductanţele de scăpări ale înfăşurărilor primară
respectiv secundară;
- inductanţele L1 şi L2 sunt inductanţele proprii ale înfăşurării primare respectiv
secundare iar M este inductivitatea de cuplaj
Factorul de cuplaj este egal cu
21 ,
21 LLM
Transformator de masurare de curent
Transformator de măsurare – la care în condiţii normale de funcţionare – curentul secundar este practic proporţional cu cel primar şi defazat faţă de acesta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.
P
53
- În figura a este reprezentată o secţiune printr-un TC cu primarul bobinat (primar din mai multe spire) pentru utilizare în
interior. Circuitul magnetic de forma unui tor este realizat prin rularea unei tole în formă de bandă din categoria cu cristale
orientate. Înfăşurarea primară este şi ea de forma unui tor amplasat perpendicular pe torul circuitului magnetic; este bobinată
folosind conductor rotund sau plat din cupru cu izolaţie de hârtie. Ansamblul celor două înfăşurări împreună cu circuitul
magnetic sunt turnate în răşină (se utilizează răşină epoxidică cu adaos de cuarţ, turnată la cald sub vid.
- În figura b este prezentat un TCpentru care înfăşurarea primară se reduce la o simplă bară care traversează circuitul
magnetic. Se pot realiza până la 4 înfăşurări secundare amplasate pe circuite magnetice separate.
Cele două categorii prezentate se utilizează în instalaţii interioare cu tensiuni de la 1 kV la 52 kV şi curenţi primari nominali de
până la 1250 A. Clasa de precizie este în general 0.5 pentru măsurare şi poate merge până la 5P20 pentru protecţii.
Pentru utilizare în exterior, trebuie să se ţină seama de două categorii suplimentare de solicitări:
• pentru a evita degradarea răşinii datorită suprapunerii solicitării electrice cu acţiunea factorilor de mediu, suprafaţa sa
exterioară este acoperită cu un strat de vopsea cu proprietăţi conductoare care realizează echipotenţializarea suprafeţei;
stratul de vopsea primeşte potenţialul căii de curent primare;
• datorită prezenţei agenţilor poluanţi, se întăreşte linia de fugă pentru izolaţia fază-pământ prin utilizarea unnui izolator de
porţelan; spaţiul dintre porţelan şi corpul de răşină al TC este umplut cu un material dielectric solid suplu care să preia prin
deformare dilatările diferite ale celor două categorii de materiale (figura c)
54
În staţiile de înaltă tensiune (Um > 52 kV) se utilizează pe scară largă transformatoare de măsurare cu construcţie convenţională
cu izolaţie internă din hârtie impregnată cu ulei şi izolaţie externă din porţelan.
Din punct de vedere constructiv, transformatoarele de curent pot fi clasificate în patru categorii:
TC cu înfăşurare secundară izolată
TC cu înfăşurare primară izolată şi înfăşurare secundară amplasată la partea de jos a transformatorului
TC cu înfăşurare primară izolată
Oricare dintre soluţiile constructive adoptate, urmăresc rezolvarea aceloraşi probleme tehnice:
- poziţionarea circuitului magnetic şi a înfăşurării secundare la distanţă cât mai mică de înfăşurarea primară, pentru
optimizarea cuplajului magnetic dintre cele două înfăşurări şi reducerea fluxurilor de scăpări (fluxuri a căror prezenţă
determină creştere erorilor de măsurare);
- asigurarea izolaţiei înfăşurării primare (care este conectată în serie cu calea primară de curent deci primeşte potenţialul
acesteia-tensiunea pe fază) faţă de înfăşurarea secundară (care este conectată cu circuitele secundare şi se află practic la
potenţialul pământului);
- asigurarea izolaţiei externe a echipamentului atât pentru solicitări tranzitorii (prin înălţimea anvelopei izolante) cât şi pentru
solicitări electrice permanente (prin asigurarea unei linii de fugă corespunzătoare zonei de poluare în care urmează să fie
instalat).
Sunt utilizate două concepţii diferite
- poziţionarea secundarului în vecinătatea
circuitului primar (de înaltă tensiune) cu care este
înseriat primarul TC (cunoscut sub denumirea de
model inversat); se impune izolarea înfăşurărilor
secundare faţă de pământ la un nivel de izolaţie
corespunzător părţii de înaltă tensiune;
- poziţionarea secundarului departe de calea
principală de curent prin coborârea căii de curent
primare la nivelul solului; în acest caz izolaţia
faţă de pământ a secundarului trebuie să asigure
nivelul de izolaţie cerut în joasă tensiune, însă
înfăşurarea primară trebuie izolată faţă de
pământ la nivelul de izolaţie cerut de tensiunea la
care funcţionează.
55
poziţionarea secundarului în vecinătatea circuitului primar
(de IT) din care face parte primarul
înfăşurările secundare sunt izolate faţă de pământ la un
nivel de izolaţie corespunzător părţii de IT;
Mai multe explicații – a se vedea slide-ul 56
poziţionarea secundarului departe de calea principală de
curent prin coborârea căii de curent primare la nivelul solului;
• izolaţia faţă de pământ a secundarului nivelul de izolaţie
cerut în JT
• înfăşurarea primară trebuie izolată faţă de pământ la nivelul
de izolaţie cerut în IT
Mai multe explicații – a se vedea slide-urile 57 și 58
56
57
Transformatoare de curent cu înfăşurea primară izolată
(în agrafă sau în U)
• TC cu o singură spiră, primarul realizat dintr-un
conductor tubular de aluminium sub forma unei agrafe
sau a literei U
• Datorită formei sale (2 conductoare aproape paralele
parcurse de curent în sens contrar), primarul este
sensibil la acţiunea FED care acţionează în sensul
desfacerii căii de curent, sensibilitatea se manifestă în
special în timpul regimurilor de scurtcircuit
• Primarul, aflat la potenţialul înalt, este izolat cu izolaţie de
hârtie impregnată cu ulei pentru asigurarea nivelului de
izolaţie corespunzător tensiunii nominale primare
• sunt inserate ecrane
58
59
Scheme monofilare pentru ilustrarea
amplasării şi funcţiei echipamentelor
Simbolizarea elementelor
este în conformitate cu prescripţiile
STAS1590/1…9 – 71, reactualizate
conform CEI 60617-7:1996.
Figura reprezintă schema monofilară a
circuitelor primare (de forţă),
- pornind de la bornele generatorului, A
- incluzând transportul energiei electrice
pe linii electrice aeriene B
- şi distribuţia energiei la consumatorii de
110 kV (platforme industriale, localităţi)
sau 20, 10 şi 0.4 kV
Echipamente care sunt prezente in
schema monofilară:
-aparate de comutaţie de IT întreruptoare
şi separatoare
-transformatoare de măsurare de
tensiune şi curent
-descărcătoare, siguranţe fuzibile
Locul echipamentelor electrice în schema monofilară
60
61
Reguli pentru reprezentarea contactelor aparatelor de comutaţie din
circuitele primare (întreruptoare sau separatoare)
Au două poziţii, ambele stabile:
contactele principale deschise (întreruptor în poziţia “declanşat” sau separator în poziţia “deschis”);
contactele principale închise (întreruptor în poziţia “anclanşat” sau separator în poziţia “închis”).
Conform prescripţiilor tehnice semnele convenţionale reprezintă
aparatele în poziţia de repaus, care – în cazurile de mai sus – se alege
ca fiind aceea în care contactele principale sunt deschise.
Reprezentarea contactelor principale : atunci când se trece de la
poziţia de repaus la poziţia de lucru, elementul lor mobil să se
deplaseze de la stânga la dreapta sau de sus în jos
Pentru a se evita deplasarea unei piese aflată la un potenţial electric
periculos, în cazul separatoarelor, articulaţia fixă a contactelor se află
întotdeauna spre întreruptor sau spre partea cu potenţial electric mai
redus. În simbolul grafic această articulaţie poate fi marcată cu un mic
punct sau cerc
Nr. Denumire Definire / rol Rol Simbol
1 Întreruptor de putere de înaltă tensiune
Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale (de funcţionare)sau anormale (de suprasarcină sau de scurtcircuit) din circuit.
C,P
2 Transformator de curent
Transformator de măsurare – la care în condiţii normale de funcţionare – curentul secundar este practic proporţional cu cel primar şi defazat faţă de acesta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.
P
3 Separator de bare
Deschide şi închide circuite neparcurse de curent – în poziţia “deschis” asigurând o deschidere vizibilă a acestora – dirijând traficul de energie spre sau dinspre sistemele de bare colectoare.
C
4 Întreruptor de cuplă (transversală)
Controlează transferul de energie între grupe de circuite electrice conectate pe sisteme de bare diferite din cadrul aceleiaşi staţii electrice.
C,P
5 Separator de cuplă (transversală)
Pregăteşte transferul energiei electrice între sistemele de bare colectoare.
C
6 Separator de linie Pregăteşte comutarea liniei electrice (LEA, LEC) la un sistem de bare colectoare. Se află pe partea dinspre linie a întreruptorului.
C
7 Separator de legare la pământ
Comută la potenţial nul o linie sau un element al reţelei scos de sub tensiune, putând suporta pe durate specificate curenţi electrici în condiţii anormale (de scurtcircuit).
C,P
63
8 Descărcător electric Limitează nivelul supratensiunilor (atmosferice şi uneori de comutaţie)ce solicită izolaţia echipamentului electric din staţii.
P
9 Siguranţă fuzibilă de înaltă tensiune
Asigură, prin topirea uneia sau a mai multor componente ale sale, întreruperea unui curent care depăşeşte pe o durată suficient de lungă o valoare admisibilă. Se poate marca borna ce rămâne sub tensiune la funcţionarea siguranţei.
P
10 Separator de sarcină
Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale în circuit, inclusiv în eventuale condiţii de suprasarcină; în poziţia “deschis” satisface condiţiile de izolaţie specifice unui separator
C
11 Întreruptor automat de joasă tensiune
Aparat de comutaţie şi protecţie contra suprasarcinilor şi scurtcircuitelor din secundarul transformatoarelor de distribuţie.
C, P
12 Siguranţă fuzibilă de joasă tensiune
Asigură protecţia împotriva suprasarcinilor şi scurtcircuitelor, pentru circuitele de joasă tensiune
P
64
13 Lampă electrică Receptor de joasă tensiune
14 Priză Asigură posibilitatea racordării la reţea a consumatorilor de joasă tensiune
15 Contactor electric cu dispozitiv de protecţie
Stabileşte, suportă sau întrerupe curenţi electrici în condiţii normale de funcţionare sau curenţi de suprasarcină sau de scurtcircuit, putând suporta un număr foarte mare de manevrări (10
6-10
7).
C, P
16 Întreruptor pentru generator
Asigură şi controlează legătura electrică dintre grupul generator şi staţia electrică a centralei electrice.
C, P
17 Bobine (“de reactanţă”)
Asigură compensarea puterii reactive capacitive (17’), limitarea curenţilor de scurtcircuit (17”) sau filtrarea armonicelor de curent
P
18 Baterii de condensatoare
Asigură compensarea puterii reactive inductive a consumatorilor (individuali sau în grup) şi filtrarea armonicelor
P
19 Transformator de tensiune
Transformator de măsurare la care - în condiţii normale de funcţionare – tensiunea din secundar este practic proporţională cu cea din primar şi defazată faţă de aceasta cu un unghi apropiat de zero la folosirea corectă a conexiunilor.
P
65
Ţinând seama de influenţa acţiunilor enumerate mai sus, pentru o
funcţionare normală în exploatare, echipamentele electrice trebuie să
îndeplinească următoarele condiţii fundamentale:
• Funcţionare sigură şi de lungă durată-la parametrii pentru care a fost
calculat echipamentul;
• Stabilitate termică şi dinamică la trecerea celor mai mari curenţi de
scurtcircuit prescrişi pentru echipamentul dat;
• Izolaţie electrică rezistentă la solicitările supratensiunilor, care nu întrec
valoarea tensiunilor de încercare recomandate pentru echipamentul
dat;
• Stabilitate la solicitările factorilor climatici;
• Construcţie simplă în ansamblu;
• Gabarit, greutate şi cost cât mai redus;
• Deservire, revizie şi reparare simplă şi cu maximum de securitate;