Manualul Electricianului Si Automatistului Modern Rev. 1.71

Cuprins

ALEWIJNSE RETEC ROMÂNIA 132 Al. Moruzzi Str, 402 Building, 800223 GALATI , ROMANIA Phone / Fax: 40 236 448022; 40 236 449146

E-mail : [email protected] Web site : www.retec.ro

Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins

2 / 350

Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins

Cuprins : Capitolul 1 – Materiale, scule şi aparate folosite în instalaţiile electrice 1.1. Materiale conductoare ………………………………………………………………….... Cabluri electrice pentru instalaţii electrice fixe şi mobile ……………………. 1.1.1. Conducte electrice – bare de forţă …………………………………………….. 1.1.2. Cabluri de energie ………………………………………………………………. 1.1.3. Cabluri de comandă, control şi semnalizare …………………………………. 1.1.4. Cabluri pentru comunicaţii ………………………………………………………

3

1.2. Materiale semiconductoare ……………………………………………………………....

4

1.3. Materiale izolatoare ……………………………………………………………………….

4

1.4. Siguranţe electrice ………………………………………………………........................ 1.4.1. Siguranţe fuzibile ………………………………………………………………… 1.4.2. Siguranţe automate ……………………………………………......................... 1.5. Reglete (Conectoare) …………………………………………………………………….. 1.6. Aparate de măsură analogice şi digitale ……………………………………………….. 1.6.1. Voltmetrul – Măsurarea tensiunii …………………………………………........ 1.6.2. Ampermetrul – Măsurarea intensităţii curentului electric ………………….... 1.6.3. Wattmetrul – Măsurarea puterii active ………………………………………… 1.6.4. Varmetrul – Măsurarea puterii reactive ……………………………………….. 1.6.5. Voltampermetrul – Măsurarea puterii aparente ……………………………… 1.6.6. Contorul – Măsurarea energiei electrice ……………………………………… 1.6.7. Multimetrul analogic şi multimetrul digital …………………………………….. 1.6.8. RLC – metrul …………………………………………………………………….. 1.7. Aparate de conectare acţionate manual ……………………………………………….. 1.7.1. Separatoare ……………………………………………………………………… 1.7.2. Întreruptoare (Disjunctoare) ……………………………………………………. 1.7.3. Butoane …………………………………………………………......................... 1.7.4. Limitatoare de cursă ……………………………………………………………. 1.7.5. Comutatoare cu came …………………………………………………………... 1.7.6. Prize, fise şi cuple ……………………………………………………………….. 1.8. Aparate de conectare acţionate electromagnetic ……………………......................... 1.8.1. Relee ……………………………………………………………………………… 1.8.2. Relee de timp ……………………………………………………………………. 1.8.3. Contactoare ……………………………………………………………………… 1.9. Protecţii ……………………………………………………………………………………. 1.9.1. Releul termic …………………………………………………………………….. 1.9.2. Termistorul ……………………………………………………………………….. 1.9.3. Protecţia cu relee electronice ………………………………………………….. 1.9.4. Relee de măsurare şi supraveghere ………………………………………….. 1.10. Aparate de protecţie contra supracurenţilor şi supratensiunilor ……………………... 1.10.1. Bobine de reactanţă uscate …………………………………………………… 1.10.2. Bobine fără miez de fier ……………………………………………………….. 1.10.3. Descărcătoare …………………………………………………………………..

6 6


3 / 350

10 11 11 12

13 17 17 51 52

56 57 58 59 61



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins 1.11. Tablouri de distribuţie ……………………………………………………………………. 1.12. Avertizoare sonore ……………………………………………………………………….. 1.12.1. Soneria ………………………………………………………………………….. 1.12.2. Buzerul ………………………………………………………………………….. 1.12.3. Hupa …………………………………………………………………………….. 1.12.4. Sirena ………………………………………………………………………….... 1.13. Dispozitive electronice de putere ……………………………………………………….. 1.13.1. Softstarterul ……………………………………………………………………. 1.13.2. Convertizorul de frecvenţă ………………………………………………….... 1.14. Scule şi aparate …………………………………………………………………………… 1.14.1. Şurubelniţa ……………………………………………………………………. 1.14.2. Cleştele şi patentul …………………………………………………………… 1.14.3. Decada de rezistenţe ………………………………………………………… 1.14.4. Surse de tensiune şi curent …………………………………………………. 1.14.5. Osciloscopul …………………………………………………………………... 1.14.6. Generatorul de funcţii ………………………………………………………… 1.14.7. Identificatorul de cabluri ……………………………………………………… 1.14.8. Reflectometrul şi puntea de măsură ……………………………………….. 1.14.9. Locatorul ………………………………………………………………………. 1.14.10. Cleşti ampermetrici / multimetre ……………………………………………. 1.14.11. Cleşti ampermetrici / wattmetre …………………………………………….. 1.14.12. Aparate pentru măsurarea prizei de pământ …………………………….... 1.14.13. Aparate de măsurat rezistenţa de izolaţie (Megohmetrul) ……………….. 1.14.14. Analizoare portabile / staţionare de reţea electrică trifazată …………….. 1.14.15. Echipamente pentru testare relee de protecţie ………………………….... 1.14.16. Termometre digitale portabile în infraroşu (Pirometre) …………………… 1.14.17. Camere de termoviziune în infraroşu ………………………………………. 1.14.18. Plăci de achiziţie de date ……………………………………………………. 1.14.19. Pistoale şi ciocane de lipit. Staţii de lipit şi deslipit ………........................ 1.15. 1.16. 1.17. 1.18. 1.19. 1.20.

63

79 79 80 81 82 83 84 85 85 86 87 87 88 91 92 93 93 94 94 95

Jgheaburi şi Plinte ………………………………………………………………………… 98 Minicoloane ………………………………………………………………………………... 101 Poduri de cable …………………………………………………………………………… 102 Sisteme de fixare …………………………………………………………………………. Sisteme de ventilaţie …………………………………………………………………….. Volan. Joystick …………………………………………………………………………….

Capitolul 2 – Motoare electrice ………………………………………………………………... 2.1. Motoare electrice rotative ………………………………………………………………... 2.1.1. Motoare electrice de curent continuu …………………………………………. 2.1.2. Motoare electrice de curent alternativ ………………………………………… 2.1.2.1. - monofazate ………………………………………………... 2.1.2.2. - trifazate …………………………………………………….. 2.1.2.2.1. - asincrone ………………………………………… 2.1.2.2.2. - sincrone ………………………………………...... 2.2. Motoare electrice liniare ………………………………………………………………….. 2.3. Motoare electrice pentru condiţii speciale ……………………………………………… 108

4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins Capitolul 3 – Instalaţii electrice de iluminat ………………………………………………… 3.1. Echipamente pentru iluminat electric …………………………………………………… 3.1.1. Lămpi electrice …………………………………………………........................ 3.1.1.1. Lămpi electrice cu incandescenţă …………………………………. 3.1.1.2. Tuburi fluorescente ………………………………………………….. 3.1.1.3. Lămpi cu vapori de mercur de înaltă presiune ………………….... 3.1.1.4. Lămpi cu vapori de sodiu …………………………………………… 3.1.1.5. Led-uri ……………………………………………………………….... 3.1.2. Corpuri de iluminat ……………………………………………………………… 3.2. Calitatea iluminatului ……………………………………………………........................ 3.3. Întreţinerea instalaţiei de iluminat ………………………………………………………. Capitolul 4 – Senzori şi traductoare ………………………………………………………….. 4.1. Măsurarea presiunii ………………………………………………………………………. 4.2. Măsurarea debitului ………………………………………………………………………. 4.3. Măsurarea nivelului ………………………………………………………………………. 4.4. Măsurarea temperaturii …………………………………………………………………... 4.5. Măsurarea vibraţiilor ……………………………………………………………………… 4.6. Măsurarea turaţiei ………………………………………………………………………… 4.6.1. - cu contact direct (Tahogeneratorul) ………………………………………….. 118 4.6.2. - fără contact ……………………………………………………………………… 4.7. Măsurarea umidităţii …………………………………………………………………....... 4.8. Măsurarea mişcării unghiulare (Selsinele) …………………………………………….. 119 4.9. Detectori de prezenţă ……………………………………………………………………. 4.10. Detectori de mişcare ……………………………………………………………………… 4.11. Detectori de fum ………………………………………………………………………….. 4.12. Măsurarea intensităţii luminoase (Luxmetrul) …………………………………………. 4.13. Frecvenţmetrul ……………………………………………………………………………. 4.14. Fazmetrul ………………………………………………………………………………….. Capitolul 5 – Măsurări electrice …………………………………………………………….... 5.1. Măsurarea elementelor de circuit pasive ………………………………………………... 5.1.1. Măsurarea rezistoarelor (rezistenţele) …………………………………………. 5.1.2. Măsurarea capacitoarelor (condensatoarele) …………………………………. 5.1.3. Măsurarea inductanţelor (bobinele) ……………………………………………. 5.2. Măsurarea elementelor de circuit active ………………………………………………… 5.2.1. Măsurarea diodei ……………………………………………………………….... 5.2.2. Măsurarea tranzistorului ……………………………………………………….... 5.2.3. Măsurarea tiristorului …………………………………………………………….. 5.2.4. Măsurarea diacului ……………………………………………………………….. 5.2.5. Măsurarea triacului ………………………………………………………………. 5.3. Măsurarea mărimilor electrice ……………………………………………………………. 5.3.1. Măsurarea tensiunii electrice ………………………………………………….... 5.3.2. Măsurarea intensităţii curentului electric ………………………………………. 5.3.3. Măsurarea puterii în curent continuu …………………………………………… 5.3.4. Măsurarea puterii în curent alternativ monofazat şi trifazat …………………. 5.3.4.1. Măsurarea puterii active ……………………………………………… 5.3.4.2. Măsurarea puterii reactive …………………………......................... 5.3.4.3. Măsurarea puterii aparente ………………………………………….. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins 5.3.5. Măsurarea energiei în curent alternativ monofazat şi trifazat ……………….. 5.3.5.1. Măsurarea energiei active …………………………......................... 5.3.5.2. Măsurarea energiei reactive ……………………………………….... 5.3.5.3. Măsurarea energiei aparente ……………………………………….. 5.3.6. Măsurarea defazajului …………………………………………………………… 5.3.7. Măsurarea factorului de putere …………………………………………………. Capitolul 6 – Elemente de electronică aplicată ………………………………………….... 6.1. Componente pasive …………………………………………………………………….. 6.1.1. Rezistoare ……………………………………………………………………... 6.1.2. Capacitoare ………………………………………………………………….... 6.1.3. Bobina …………………………………………………………………………. 6.1.4. Electromagnetul …………………………………………………................... 6.1.5. Transformatorul şi Autotransformatorul ……………………………………. 6.2. Componente active …………………………………………………………………….. 6.2.1. Dioda ……………………………………………………………….................. 6.2.2. Tranzistorul ……………………………………………………………………. 6.2.3. Tiristorul ……………………………………………………………………….. 6.2.4. Diacul ………………………………………………………………………….. 6.2.5. Triacul …………………………………………………………….................... 6.3. Scheme electronice explicate ………………………………………………………….. Redresorul ……………………………………………………………………………….. Circuite basculante ……………………………………………………………………… Darlington ………………………………………………………………………………… Optocuploare …………………………………………………………………………….. Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării instalaţiilor electrice ……………………………………………………………………. 121 7.1. Generalităţi ………………………………………………………………………………… 123

7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. 7.7. 7.8. 7.9. 7.10.

Culori caracteristice pentru butoane şi semnificaţia lor …………….......................... Culori caracteristice pentru indicatoare luminoase şi semnificaţia lor ………………. Influenţe externe. Grade de protecţie IP şi IK …………………………………………. Cantităţi şi unităţi de măsură ……………………………………………………………. Semne convenţionale folosite în electrotehnică + imagini cu aparate …………….... Semne convenţionale folosite în electronică + Imagini ………………………………. Măsuri de protecţie împotriva şocului electric …………………………………………. Tipuri de conexiuni pentru motoarele electrice trifazate ………………………………

Capitolul 8 – Proiectarea instalaţiilor electrice. Dimensionarea componentelor ........ 8.1. Calculul instalaţiei de iluminat ……………………………………………………………. 8.2. Alegerea conductoarelor în funcţie de intensitatea curentului ………........................ 8.3. Alegerea presetupei în funcţie de conductorul folosit ………………………………….

6 / 350

129 130 131

140 142 163 176




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins Capitolul 9 – Aplicaţii practice. Scheme explicate ………………………………………... 9.1. Instalaţii de iluminat ……………………………………………………………………….. 9.1.1. Iluminat obişnuit ………………………………………………………………….. 9.1.2. Iluminat cu dimere ……………………………………………………………….. 9.1.3. Iluminat de siguranţă ……………………………………………….................... 9.2. Acţionări electrice ………………………………………………………………………….. 9.2.1. Schema de pornire a unui motor cu o viteză şi un sens ……………………… 9.2.2. Schema de pornire a unui motor cu o viteză şi două sensuri ……………….. 9.2.3. Schema de pornire a unui motor cu două viteze şi un sens (Dahlander) ….. 9.2.4. Schema de pornire a unui motor cu două viteze şi două sensuri (Dahlander 9.2.5. Schema de pornire Stea – Triunghi a motoarelor asincrone trifazate ………. 9.2.6. Schema de pornire Stea – Triunghi a motoarelor asincrone trifazate cu două sensuri …………………………………………………………………….... 9.2.7. 9.2.8. 9.2.9. 9.2.10. 9.3. Protecţia împotriva electrocutării …………………………………………………………. 9.4. Protecţia împotriva trăsnetului ……………………………………………………………. 9.5. Protecţia împotriva focului ………………………………………………………………… 9.6. Capitolul 10 – Instalaţii pentru îmbunătăţirea factorului de putere ……………………. 10.1. Factorul de putere în instalaţiile electrice ……………………………………………… 10.2. Cauzele şi efectele consumului de putere activă ……………………………………... 10.3. Mijloacele de ameliorare a factorului de putere ……………………………………….. 10.4. Caracteristicile condensatorului ………………………………………………………… 10.5. Calculul bateriei de condensatoare …………………………………………………….. 10.6. Descărcarea bateriilor de condensatoare ……………………………………………… 10.7. Echipamentul electric …………………………………………………………………….. 10.8. Scheme electrice de conectare a bateriilor de condensatoare ……………………… 10.9. Compensatoare sincrone ………………………………………………………………... 10.10. Eficienţa economică a ameliorării factorului de putere ………………………………

185

187 188 190 192 198 215 221

Capitolul 11 – Instalaţii de acumulatoare …………………………………………………… 11.1. Acumulatoare ……………………………………………………………………………... 11.2. Regimuri de utilizare a bateriilor de acumulatoare …………………………………… 11.3. Scheme de încărcare a bateriilor Capitolul 12 – Comunicaţii ……………………………………………………………………... 12.1. Cablarea structurată ……………………………………………………………………… 12.2. Soluţii pe cupru …………………………………………………………………………… 12.3. Realizarea patch cord-ului ………………………………………………………………. 12.4. Soluţii pe fibră optică ……………………………………………………………………..

229 231 234 243 251

Bibliografie ………………………………………………………………………………….. Adrese de INTERNET (selectate) ……………………………………………………….. Lista schemelor …………………………………………………………………………….. Lista imaginilor ……………………………………………………………………………... Lista tabelelor ……………………………………………………………………………….

191


7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Cuprins Index de cuvinte cheie ……………………………………………………………………..

Elemente noi în lucru : ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Tipuri de cabluri şi unde se folosesc Calculul curentului de scurtcircuit, capacitate de rupere, selectivitate Iluminatul normal, de avarie Avertizare de incendiu Public adress + Fire detection Automatizare PRAXIS Echipamente antiex DEIFF Protectie generală şi punere în paralel Redresoare, invertoare, convertizoare Calculul căderii de tensiune – c.c. şi c.a. Calculul secţiunii Regimuri de funcţionare a echipamentelor Tipuri de treceri şi materiale de etanşare Cutii de conexiuni, tipuri, moduri de conectare Sisteme de distribuţie la nave Sisteme de alimentare Stopuri de avarie – tipuri, amplasări, instalaţii deconectate încaz de avarie Modul în care se setează un automat pentru generator Realizarea unui proiect, pas cu pas

8 / 350


Prefaţă Această carte se doreşte a fi un manual pentru salariaţii RETEC. În această carte, am sistematizat o suită de informaţii cu caracter atât practic, dar şi teoretic. Cartea se doreşte a fi un îndrumător practic pentru ingineri, maiştri şi muncitori care activează în domeniul electric şi de automatizări. În capitolul 1, sunt prezentate o parte din materialele, sculele şi aparatele folosite în domeniul instalaţiilor electrice. Sunt prezentate materialele conductoare, materialele semiconductoare şi materialele izolatoare. Apoi sunt prezentate pe scurt siguranţele, regletele, aparatele de măsură, separatoarele, întreruptoarele, tipurile de legături, butoanele, limitatoarele de cursă, comutatoarele cu came, prize, fişe, cuple, relee, contactoare, protecţii, tablouri de distribuţie, etc În capitolul 2, sunt prezentate motoarele electrice rotative de curent continuu şi de curent alternativ, monofazate şi trifazate, asincrone şi sincrone. Un subcapitol este reprezentat de motoarele electrice pentru condiţii speciale. În capitolul 3, sunt prezentate lămpile electrice cu incandescenţă, fluorescente, cu vapori de mercur, cu vapori de sodiu şi led-urile. Tot în acest capitol se face referire la calitatea iluminatului şi la întreţinerea instalaţiei de iluminat. În capitolul 4, sunt prezentaţi senzorii dar şi traductoarele pentru diverse mărimi măsurate, cum ar fi : debit, nivel, temperatură, vibraţie, turaţie, umiditate, mişcare unghiulară, etc. În capitolul 5 este prezentată măsurarea elementelor de circuit pasive şi active, şi măsurarea mărimilor electrice. Capitolul 6 prezintă câteva elemente de electronică aplicată, adică componentele pasive, componentele active şi câteva scheme electronice explicate. Capitolul 7 prezintă elemente teoretice şi practice necesare proiectării instalaţiilor electrice, cum ar fi culorile caracteristice pentru butoane şi indicatoare luminoase şi semnificaţia lor, gradele de protecţie IP şi IK, semne convenţionale, tipuri de conexiuni pentru motoare electrice trifazate. Capitolul 8 este un capitolul orientat spre inginerul proiectant de instalaţii electrice şi explică cum se calculează diferite tipuri de instalaţii electrice. În capitolul 9 sunt arătate scheme electrice explicate atât pentru iluminat cât şi pentru motoare electrice.



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Prefaţă

2 / 350


1

Capitolul 1 Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.1. Materiale conductoare Materialele conductoare au o rezistivitate care nu depăşeşte 10-5÷10-3[Ω cm]. După natura conductibilităţii electrice materialele conductoare se pot clasifica în: - Materiale conductoare de ordinul I. Aceste materiale prezintă o conductibilitate de natură electronică, rezistivitatea lor creşte odată cu creşterea temperaturii, iar sub acţiunea curentului electric ele nu suferă modificări de structură. Materialele conductoare de ordinul I sunt metale în stare solidă şi lichidă. Dacă luăm în considerare valoarea conductivităţii lor, materialele conductoare de ordinul I se pot împărţi în: --materiale de mare conductivitate, cum sunt: Ag, Cu, Al, Fe, Zn, PB, Sn etc. --materiale de mare rezistivitate, care sunt formate de obicei din aliaje şi se utilizează pentru rezistenţe electrice, elemente de încălzire electrică, instrumente de măsură etc. - Materiale conductoare de ordinul II. Aceste materiale prezintă o conductibilitatea de natură ionică, rezistivitatea lor scade odată cu creşterea temperaturii, iar sub acţiunea curentului electric ele suferă transformări chimice. Din categoria materialelor conductoare de ordinul II fac parte sărurile în stare solidă sau lichidă, soluţiile bazice sau acide, soluţiile de săruri (deci toţi electroliţii).

Tipuri de cabluri electrice MGH – Cablu de forţă neecranat MGCH – Cablu de forţă ecranat FMGCH – Cablu de semnal ecranat FMGCCH – Cablu de semnal ecranat pe fiecare pereche şi per total FFR – Rezistent la foc (Fire resistance)


3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.2. Materiale semiconductoare Materialele semiconductoare au o rezistivitate electrică ρ cuprinsă în intervalul (10-3÷1010)[Ω cm]. Caracteristicile de bază ale materialelor semiconductoare sunt următoarele : ¾ rezistivitatea materialelor semiconductoare variază neliniar cu temperatura; rezistivitatea lor scade odată cu creşterea temperaturii; ¾ prin suprafaţa de contact între 2 semiconductori sau un semiconductor cu un metal, conducţia electrică este unilaterală; Natura purtătorilor de sarcină dintr-un semiconductor depinde de natura impurităţilor existente în semiconductor. Materialele semiconductoare se pot clasifica, la rândul lor, după mai multe criterii. Astfel după gradul de puritate distingem : ¾ Semiconductori intriseci. Aceştia sunt perfect puri şi au o reţea cristalină perfect simetrică; ¾ Semiconductori extrinseci. Aceştia sunt impurificaţi şi natura conductibilităţii lor depinde de natura impurităţilor. După felul impurităţilor pe care le conţin, semiconductorii extrinseci pot fi : donori, dacă impuritatea are valenţa mai mare decât cea a semiconductorului; acceptori, dacă impuritatea are valenţa mai mică decât cea a semiconductorului.

Capitolul 1.3. Materiale izolatoare Materialele izolatoare (electroizolante) prezintă o rezistivitate electrică ρ cu valori cuprinse între 108 şi 1018 [Ω cm]. Oricare dintre proprietăţile electrice şi neelectrice ale materialelor electroizolante poate servi drept criteriu de clasificare a acestor. S-au impus totuşi criteriile cu caracter general cum sunt: natura chimică, starea de agregare, stabilitatea termica, forma şi caracteristica esenţială a materialelor componente la care se mai adaugă eventual, starea finală şi transformările necesare pentru obţinerea produsului finit. Astfel, după natura lor chimică, materialele electroizolante se pot clasifica în materiale organice, anorganice şi siliconice. Materialele de natură organică prezintă proprietăţi 4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice electroizolante foarte bune, având însă o rezistenţă redusă la solicitările termice şi mecanice. Materialele de natură anorganică (marmura, azbestul etc.) au o comportare inversă materialelor organice. Materialele de natură siliconică îmbină în mod favorabil cele mai bune proprietăţi ale materialelor organice şi anorganice. Luând în considerare starea de agregare a materialelor electroizolante vom distinge materiale: solide, lichide şi gazoase. Folosind drept criteriu de clasificare stabilitatea termică, materialele electroizolante se împart în clase de izolaţie şi au caracteristica comună temperatura maximă la care pot fi utilizate timp îndelungat. Pentru determinarea stabilităţii termice, pe lângă temperatură, se pot utiliza şi mărimi electrice (constante de material) ca de exemplu scăderea rigidităţii dielectrice cu creşterea temperaturii, mărimi fizice sau mărimi mecanice. O clasă de izolaţie cuprinde materialele care au o stabilitate termică comparabilă, la o temperatură de serviciu dată. Clasificarea materialelor în clase de izolaţie este în prezent nesatisfăcătoare deoarece se referă la grupe de materiale ce pot intra în constituţia unui sistem de izolaţie, dar nu oferă posibilitatea alegerii unui material pentru condiţiile impuse de un anumit scop sau loc de utilizare. Ca urmare este căutat un alt criteriu de clasificare a materialelor adoptat de CEI (Comisia Electronică Internaţională). Această clasificare cuprinde în fiecare grupă materiale de aceeaşi formă şi stare finală, care necesită pentru utilizare acelaşi mod de prelucrare. Din punctul de vedere al proprietăţilor lor electrice, materialele semiconductoare se situează între materialele conductoare şi materialele electroizolante.

Materiale izolatoare ceramice Materialele izolatoare sunt folosite atât pentru izolarea cablurilor cât şi pentru jgheaburi şi minicoloane. Incendiile devastatoare şi urmările lor au determinat măsuri potrivite pentru a micşora numărul victimelor în caz de incendiu dar şi pentru a micşora pagubele. O contribuţie importantă pentru mai multă siguranţă în cazul unui incendiu o reprezintă folosirea materialelor fără halogeni, adică materialele fără clor, fluor sau brom, pentru instalaţii. Materialele fără halogeni pentru instalaţii se remarcă, în cazul unui incendiu, prin faptul că nu degajă gaze toxice sau corozive. În plus emenaţia de gaz este considerabil redusă. Aceasta nu înseamnă doar mai multă siguranţă pentru oamenii surprinşi de foc, dar lupta împotriva incendiilor devine mult mai uşoară. Utilizarea materialelor fără halogeni pentru instalaţii ţine seama şi de faptul că foarte mulţi oameni au suferit datorită asfixierii şi intoxicării cu gazele emanate. În cazul unui incendiu materialele fără halogeni nu degajă gaze corozive pe când un material obişnuit care conţine clor în combinaţie cu umezeala aerului, respectiv cu apa din stingătoare, formează acid clorhidric. De asemena există şi materiale plastice fără halogeni care sunt cu autostingere şi contribuie la protejarea împotriva incendiilor a aparaturii electronice. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.4. Siguranţe electrice Siguranţa electrică este un dispozitiv care întrerupe automat un circuit electric, în cazul depăşirii valorii nominale a acestuia.

Capitolul 1.4.1. Siguranţe fuzibile Fuzibilul este un element al unei siguranţe electrice în formă de fir sau de lamelă, care se topeşte atunci când este parcurs de un curent mai mare decât cel admis. Părţile componente unui element de siguranţă : ¾ Corpul siguranţei ¾ Adaptor ¾ Capac ¾ Protecţie pentru corpul siguranţei Parametrii unei siguranţe : ¾ Curentul de declanşare (A) ¾ Tensiunea de lucru (V) ¾ Puterea de rupere (kA)

6 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Corpuri de siguranţe

Figura 1.x – Adaptoare pentru siguranţe


7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Capac şi protecţii pentru siguranţe

Figura 1.x – Siguranţe fuzibile

8 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Siguranţe fuzibile tip MPR

Figura 1.x – Corpuri de siguranţe miniaturale Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

9 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Siguranţă miniatură

Capitolul 1.4.2. Siguranţe automate

Capitolul 1.5. Reglete (Conectoare) Definiţie, Rol, Imagini

Figura 1.x – Reglete (Conectoare)

10 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.6. Aparate de măsură analogice şi digitale

Capitolul 1.6.1. Voltmetrul – Măsurarea tensiunii Voltmetrul este un aparat de măsura care măsoară tensiunea. Se montează în paralel cu sursa şi consumatorul. Se poate monta direct pentru tensiunile mici sau prin intermediul unui transformator coborâtor de tensiune, pentru măsurarea tensiunilor mari.

Figura 1.x – Voltmetre analogice

Figura 1.x – Voltmetre digitale


11 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.6.2. Ampermetrul – Măsurarea intensităţii curentului electric Ampermetrul este un aparat de măsura care măsoară intensitatea curentului. Se montează în serie cu sursa şi consumatorul. Se poate monta direct pentru curenţii mici sau prin intermediul unui transformator coborâtor de curent, pentru măsurarea curenţilor mari.

Figura 1.x – Ampermetre analogice

Figura 1.x – Ampermetre digitale

Atenţie ! Nu se va deschide niciodată circuitul secundar al unui transformator de curent dacă circuitul primar este sub tensiune. Înainte de orice intervenţie în circuitul secundar, bornele secundare ale transformatorului trebuie să fie scurtcircuitate.

12 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.6.3. Wattmetrul – Măsurarea puterii active

Capitolul 1.6.4. Varmetrul – Măsurarea puterii reactive

Capitolul 1.6.5. Voltampermetrul – Măsurarea puterii aparente

Capitolul 1.6.6. Contorul – Măsurarea energiei electrice

Capitolul 1.6.7. Multimetrul analogic şi multimetrul digital Aparatele de măsurare de tip multimetru permit măsurarea mărimilor electrice cele mai uzuale : tensiune, curent, rezistenţă. Primele tipuri de multimetre au fost realizate pe baza microampermetrelor magnetoelectrice (ex : MAVO 35). Următoarea categorie de multimetre au reprezentat-o cele electronice, la care partea de bază este un voltmetru de curent continuu cu impedanţă mare de intrare, datorită utilizării amplificatoarelor electronice. Multimetrele numerice reprezintă o categorie de aparate de măsurare perfecţionate, de precizie mare, la care mărimea electrică de măsurat se converteşte într-un număr, pe baza unui convertor analog-digital. Partea de bază a multimetrelor electronice o reprezintă un voltmetru de curent continuu de 0,1 V Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

13 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice sau de 1 V, ce permite măsurarea tensiunilor de până la 1.000 V datorită divizorului de intrare. Celelalte mărimi electrice pe care trebuie să le măsoare sunt convertite, prin convertoare adecvate, la o tensiune în gama voltmetrului de bază. Un multimetru foarte folosit în România a fost MAVO – 35 şi încă se mai găsesc în multe locuri de muncă sau pe la electroniştii cu vechime. Aceste aparate foarte bune se construiau la IAEM – Timişoara, fiind implementate pe la începutul anilor ’70 de la chinezi. La început se construiau cu mecanisme, comutatoare şi rezistenţe chinezeşti. De menţionat este că chinezii l-au moştenit de la nemţi care l-au construit prin anii ’40 şi era prezent pe unele avioane militare ca aparat de intervenţie la bord. Chinezii spuneau că originalele nemţeşti erau “adevărate opere de măiestrie”. Deşi anii au trecut acest aparat poate fi dat ca exemplu de robusteţe, fiabilitate şi ergonomie. La ora actuală se folosesc foarte mult multimetrele digitale, care sunt foarte ieftine, au o eroare foarte mică astfel încât valoarea măsurată diferă neglijabil de valoarea adevărată, măsoară o gamă largă de parametri şi sunt mici ca volum. O componentă importantă a unui multimetru digital este voltmetrul ce funcţionează împreună cu convertorul analog – digital. Atât voltmetrele cât şi convertoarele se împart în două mari categorii şi anume : ¾ Voltmetre numerice neintegratoare, realizate pe baza convertoarelor analog – digitale neintegratoare, eşantionează tensiunea necunoscută şi îi măsoară valoarea instantanee, obţinând astfel o viteză de măsurare mare. Când tensiunea de măsurat este afectată de perturbaţii este necesară filtrarea acesteia, ceea ce reduce considerabil viteza de măsurare a voltmetrului. Principalele tipuri de voltmetre numerice neintegratoare sunt cele cu aproximaţii succesive, cu rampă liniară şi cu rampă în trepte. ¾ Voltmetre numerice integratoare, realizate pe baza convertoarelor analog – digitale integratoare, măsoară valoarea medie a tensiunii necunoscute prin integrarea acesteia pe un interval de timp determinat. Durata unei măsurări nu poate fi mai mică decât durata integrării, care este dictată de perioada semnalului perturbator, cel mai frecvent fiind frecventa retelei de 50 Hz. Aceste voltmetre nu depăşesc cadenţa de 10 măsurări pe secundă, dar prezintă o bună imunitate la tensiunile perturbatoare suprapuse peste cea măsurată, ceea ce le face să fie cele mai răspândite. Principalele tipuri de voltmetre numerice integratoare sunt : cu conversie tensiune – frecvenţă, cu simplă integrare şi cu dublă integrare. De asemenea voltmetrele numerice folosesc o conversie intermediară tensiune – timp sau tensiune – frecvenţă, datorită uşurinţei cu care se poate măsura numeric durata şi frecvenţa, excepţie făcând voltmetrele cu aproximaţii succesive.

14 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Multimetrul analogic MAVO – 35


15 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Multimetre digitale

16 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.6.8. RLC – metrul

Capitolul 1.7. Aparate de conectare acţionate manual

Capitolul 1.7.1. Separatoare


17 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Separator de sarcină echipat cu un modul de protecţie diferenţială 18 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Separator de sarcină echipat cu telecomandă


19 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.7.2. Întreruptoare (Disjunctoare) Întreruptoarele diferenţiale asigură o protecţie diferenţială globală pentru mai multe circuite. Reprezintă o soluţie economică pentru realizarea protecţiei în instalaţiile electrice pentru locuinţe.

Întreruptoare pentru protecţia motoarelor Prezentare generală Definiţie Întreruptoarele pentru protecţia motoarelor sunt întreruptoare pentru comutarea, protecţia și separarea circuitelor de forţă care au drept consumatori în primul rând motoare. În acelasi timp ele protejeză motoarele împotriva deteriorării prin pornire cu rotorul calat, suprasarcină , scurtcircuit sau întreruperea unei faze într-un istem trifazat de alimentare. Acestea posedă un declanșator termic pentru protecţia înfășurărilor motorului (protecţia la suprasarcină) și un declanșator lectromagnetic (protecţia la scurtcircuit). Întreruptoarele pentru protecţia motoarelor pot avea următoarele echipări suplimentare: • declanșator de tensiune minimă, • declanșator de deschidere, • contacte auxiliare, • indicator pentru starea declanșat. Declanșatoare de tensiune minimă Aceste declanșatoare deconectează întreruptorul când tensiunea nu este prezentă. Se introduc în schemă din motive de siguranţă. Declanșatorul de tensiune minimă U-PKZ0 alimentat prin intermediul contactului auxiliar cu acţiune anticipată VHI20-PKZ0 permite închiderea întreruptorului. La căderea tensiunii declanșatorul acţionează asupra mecanismului întreruptorului. Se asigură astfel evitarea repornirilor necontrolate ale mașinilor. Circuitele de siguranţă nu sunt afectate de întreruperea conductoarelor. Alegerea unui întreruptor depinde de tipul de protecţie cerut de aplicaţie (protecţia sistemelor de distribuţie, protecţia motoarelor, etc) şi de condiţiile prescrise ale instalaţiei.

20 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Întreruptoarele pot funcţiona la temperaturi cuprinse între – 25 °C şi +70 °C. Pentru temperaturi peste 40 °C (65 °C la întreruptoarele utilizate pentru protecţia circuitelor de alimentare motoare), trebuie să se ţină cont de declanşarea cu temperatura.

Secţionare deplin aparentă Orice întreruptor poate realiza secţionarea unui circuit, conform regulilor de mai jos : ¾ poziţia de secţionare corespunde poziţiei OFF ¾ mânerul de acţionare nu poate indica poziţia OFF dacă contactele nu sunt efectiv deschise ¾ dispozitivele de încuiere nu pot fi montate dacă contactele nu sunt deschise Montajul unei manete rotative sau a unei telecomenzi păstrează aptitudinea de secţionare a întreruptorului. Funcţia de secţionare a circuitului este certificată de teste care garantează : ¾ fiabilitatea mecanică a sistemului de indicare a poziţiei ¾ absenţa curenţilor de scurgere la pământ ¾ capacitatea de ţinere la supratensiuni între conexiunile din amonte şi aval Funcţii şi caracteristici Protecţia reţelelor de distribuţie reprezintă protecţia : ¾ reţelelor de distribuţie alimentate de un transformator ¾ reÍelelor alimentate de un grup generator ¾ cablurilor lungi din sistemele IT (cu neutru izolat) sau TN (cu neutru legat la pământ). Pentru protecţia sistemelor de distribuţie în curent continuu se utilizează declanşatoare magneto – termice. Clasificare după tipul comenzii : ¾ manuală ¾ electrică Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

21 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Clasificare după tipul conexiunilor : ¾ fix ¾ debroşabil

- legături în faţă sau în spate - debroşabil pe soclu - legături în faţă sau în spate - debroşabil pe şasiu - legături în faţă sau în spate

Figura 1.x – Întreruptor (Disjunctor) 250 A

22 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Întreruptor (Disjunctor) 800 A


23 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Disjunctoare de alimentare generală

Declanşatoare magneto – termice

Protecţie la suprasarcină Prag de declanşare (A) Protecţie la scurtcircuit Prag de declanşare (A) 24 / 350

(termică) Ir Reglabil de la 0,8 la 1 x In (magnetică) Im Fix sau reglabil de la 5 la 10 x In Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice In – curent nominal

Declanşatoare electronice

1. Prag de declanşare a protecţiei la suprasarcină (LTD) 2. Temporizarea la declanşarea protecţiei la suprasarcină (LTD) 3. Prag de declanşare a protecţiei la scurtcircuit (STD) 4. Temporizarea la declanşarea protecţiei la scurtcircuit (STD) 5. Prag de declanşare a protecţiei la scurtcircuit instantanee 6. Priză de test 7. Indicarea sarcinii Indicarea sarcinii se realizează cu un led montat pe partea frontală care indică sarcina în procente : ¾ aprins : sarcina este de 90% din valoarea Ir reglată ¾ pâlpâire : sarcina este de 105% din valoarea Ir reglată Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

25 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice De asemenea o trusă de test se poate conecta la priza de test de pe partea frontală pentru a verifica funcţionarea întreruptorului după montarea declanşatorului sau a acesoriilor. Protecţie la suprasarcină (LTD) (termică) Prag de declanşare (A) Ir Reglabil de la 0,4 la 1 x In Protecţie la scurtcircuit (STD) (magnetică) Prag de declanşare (A) Im Fix sau reglabil de la 2 la 10 x In Exemplu de reglaj : Care este pragul de declanşare a protecţiei la suprasarcină a unui întreruptor (disjunctor) de 250 A echipat cu un declanşator de 160 A reglat la Io = 0,5 şi Ir = 0,8 ? Răspuns : In x Io x Ir = 160 x 0,5 x 0,8 = 64 A Care este pragul de protecţie la suprasarcină a unui întreruptor (disjunctor) de 400 A reglat la Io = 0,5 şi Ir = 0,8 ? Răspuns : In x Io x Ir = 400 x 0,5 x 0,8 = 160 A Acelaşi declanşator, cu aceleaşi reglaje, dar instalat pe un întreruptor (disjunctor) de 630 A va avea un prag de protecţie la suprasarcină de 630 x 0,5 x 0,8 = 250 A. Declanşatoarele nu au calibru propriu. Pragul de declanşare depinde de calibrul întreruptorului (disjunctorului) şi de reglajul protecţiei la suprasarcină LTD. De exemplu, pentru un declanşator reglat la valoarea maximă, pragul de declanşare este : ¾ 250 A, când este montat pe un întreruptor de 400 A, de calibru 250 A ¾ 630 A, când este montat pe un întreruptor de 630 A Pentru reţelele de curent continuu, disjunctorul şi declanşatorul sunt livrate complet asamblate, deoarece nu sunt interschimbabile. Criterii de alegere a întreruptoarelor pentru aplicaţii de curent continuu : ¾ curentul nominal, care determină alegerea calibrului ¾ tensiunea nominală, care determină numărul de poli în serie necesari pentru întreruperea circuitului ¾ curentul de scurtcircuit maxim în acel punct al instalaţiei, care determină capacitatea de rupere ¾ tipul de reţea 26 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Întreruptoarele (Disjunctoarele) asigură protecţia la scurtcircuit şi secţionarea circuitului. Pentru protecţia completă a motorului şi a comenzii acestuia, protecţia la suprasarcină poate fi asigurată fie de un întreruptor fie de un releu termic.

Inversoare de sursă Inversoarele de sursă sunt folosite pentru transferul de pe sursa normală de alimentare pe sursa de rezervă. Cele mai simple dispozitive, necesită intervenţia personalului tehnic. Un sistem manual de comutare a surselor se poate face utilizând 2 sau 3 întreruptoare (disjunctoare) sau separatoare de sarcină. Este folosit un interblocaj mecanic pentru a împiedica punerea în paralel a surselor, chiar şi pentru scurt timp. Există dispozitive mai avansate, care nu necesită intervenţia umană dar folosesc comanda electrică pentru comutarea de pe sursa normală de tensiune pe cea auxiliară. Un inversor de sursă comandat de la distanţă este alcătuit din 2 sau 3 întreruptoare (disjunctoare) sau separatoare de sarcină, interblocate electric. Aparatele sunt interblocate şi mecanic pentru a împiedica conectarea în paralel a surselor, dacă se încearcă o acţionare manuală incorectă sau dacă are loc o funcţionare defectuoasă a sistemului electric. Pentru funcţionare pe automat, unui inversor de sursă acţionat de la distanţă i se poate adăuga un automat pentru comutarea surselor, în conformitate cu modurile de funcţionare programate. Acesta asigură o folosire optimă a energiei electrice, realizând : ¾ comutarea pe sursa de rezervă, în funcţie de cerinţele externe ¾ gestionarea surselor de alimentare ¾ reglare ¾ înlocuirea de urgenţă a surselor Automatul poate fi prevăzut cu o opţiune de comunicaţie cu un supervizor.


27 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Accesorii electrice şi mecanice pentru întreruptor (disjunctor)

28 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Accesorii electrice şi mecanice pentru întreruptor 100 – 630 (var. fixă) Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

29 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Accesorii electrice şi mecanice pentru întreruptor 100 – 630 (varianta debroşabilă pe soclu şi pe şasiu) 30 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Montaj : Întreruptoarele pot fi montate vertical, orizontal sau pe spate, fără declanşarea vreunei caracteristici. Configuraţia debroşabilă permite : ¾ extragerea şi / sau înlocuirea rapidă a întreruptorului, fără a fi nevoie să se intervină asupra conexiunilor ¾ posibilitatea de a prevedea plecări de rezervă, care pot fi adăugate ulterior

Figura 1.x – Poziţii de montaj

Legături faţă

Legături spate Figura 1.x – Conexiuni aparate fixe


31 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Legături faţă

Legături spate Legături spate printr-un contrapanou

Figura 1.x – Conexiuni aparate debroşabile pe soclu sau şasiu Bobinele de declanşare se utilizează la deschiderea întreruptorului (disjunctorului). Bobina de declanşare la minimă tensiune deschide disjunctorul când tensiunea de comandă scade sub un anumit prag de declanşare ¾ pragul de declanşare este între 0,35 şi 0,7 din tensiunea nominală ¾ închiderea disjunctorului este posibilă numai dacă tensiunea depăşeşte 0,85 din tensiunea nominală Unei bobine de declanşare i se poate ataşa un temporizator pentru a elimina declanşările intempestive datorate căderilor de tensiune tranzitorii care durează mai puţin de 200 de milisecunde.

Figura 1.x – Bobină de declanşare

Bobina de declanşare la punerea sub tensiune, deschide disjunctorul când tensiunea de comandă creşte peste 0,7 x Un. Semnalul de comandă poate fi de tip impuls (≥ 20 ms)sau menţinut. După declanşarea de către bobină, întreruptorul (disjunctorul) trebuie să fie rearmat manual. Declanşarea prin bobină este prioritară faţă de închiderea manuală. În prezenţa unei comenzi de declanşare, închiderea contactelor, chiar temporară, nu este posibilă. 32 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Indicatorul detectează şi indică faptul că terminalele disjunctorului sunt alimentate. Se poate monta în aval sau în amonte de disjunctor.

Figura 1.x – Întreruptor cu indicator de prezenţă a tensiunii Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

33 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Modulul transformator de curent permite conectarea directă a unui dispozitiv de măsură (ampermetru sau centrală de măsură) Se montează direct pe bornele din aval ale disjunctorului. Figura 1.x – Întreruptor cu modul transformator de curent 34 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Modulul ampermetric, măsoară şi afişează prin intermediul unui ampermetru cu cadran, curentul fiecărei faze, prin selectarea fazelor cu un comutator cu 3 poziţii de pe faţa modulului.

Figura 1.x – Întreruptor cu modul ampermetric Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

35 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Modulul detectează şi semnalizează o scădere a izolaţiei pe o plecare în regim TN–S sau TT. Dacă este depistată o scădere a izolaţiei, atunci aceasta este semnalizată printr-un indicator de culoare roşie montat pe partea frontală sau se poate monta un contact auxiliar pentru semnalizarea la distanţă a scăderii izolaţiei, dar fără declanşarea disjunctorului. Figura 1.x – Întreruptor cu modul de supraveghere a izolaţiei 36 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Accesorii electrice şi mecanice pentru întreruptor 630 – 1600 (varianta fixă) Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

37 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Accesorii electrice şi mecanice pentru întreruptor 630 – 1600 (varianta debroşabilă pe soclu şi pe şasiu) 38 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Tipuri de legături Întreruptoarele (Disjunctoarele) fixe şi debroşabile, pot fi conectate utilizând : ¾ ¾ ¾ ¾

legături spate orizontale sau verticale legături faţă legături mixte o combinaţie de legături fată şi spate

Figura 1.x – Legături faţă


39 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Legături spate orizontale şi verticale

Figura 1.x – Combinaţie de legături fată şi spate

40 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Legături faţă la aparate fixe Întreruptoarele fixe cu legături faţă sunt echipate cu terminale care conţin şuruburi pentru conexiunea directă a barelor. De asemenea pentru a conecta barele la întreruptoare putem folosi adaptorii de conexiune verticali şi piesele pentru a mări pasul polar.

Figura 1.x – Adaptori de conexiuni verticali

şi

piese mărire pas polar

Dacă adaptorii de conexiuni verticali sunt orientaţi frontal, atunci este obligatorie montarea ecranelor camerelor de stingere.


41 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Conectarea prin bare, adaptori de conexiuni verticali şi piese mărire pas polar, pentru aparate fixe

Cabluri dezizolate Se pot utiliza seturi de conectori şi capace de borne pentru a conecta până la 4 cabluri de cupru sau aluminiu de 240 mm2 pe fiecare fază.

Figura 1.x – Conectori pentru 4 cabluri dezizolate 42 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Cabluri cu papuci

Adaptorii de papuci de cablu sunt asociaţi cu adaptorii de conexiuni verticali. Pot fi conectate 1 până la 4 cabluri cu papuci sertizaţi (≤ 300 mm2). Pentru a asigura stabilitatea, între extensiile de borne, trebuiesc instalate piese de distanţare. Dacă adaptorii papucilor de cablu sunt montaţi peste partea superioară a camerelor de stingere, atunci este obligatoriu montajul ecranelor camerelor de stingere.

Figura 1.x – Papuc şi adaptori pentru papuci de cablu

Figura 1.x – Conectori pentru cabluri cu papuci (legătură faţă)


43 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Legături spate la aparate fixe Bare Întreruptoarele de la 630 la 1600 fixe, cu legături spate, echipate cu conectori orizontali sau verticali, pot fi conectate direct la la barele orizontale sau la bare pe cant, în funcţie de poziţia bornelor. Dacă este necesar, se pot folosi piese de mărire pas polar.

Figura 1.x – Conexiunea spate. Conectarea prin bare pentru aparate fixe 44 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Cabluri cu papuci

Adaptorii de papuci de cablu sunt asociaţi cu adaptorii de conexiuni verticali. Pot fi conectate 1 până la 4 cabluri cu papuci sertizaţi (≤ 300 mm2). Pentru a asigura stabilitatea, între extensiile de borne, trebuiesc instalate piese de distanţare. Dacă adaptorii papucilor de cablu sunt montaţi peste partea superioară a camerelor de stingere, atunci este obligatoriu montajul ecranelor camerelor de stingere.


Figura 1.x – Legătură spate. Cablu cu papuci pentru aparat fix Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

45 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Legături faţă la aparate debroşabile Întreruptoarele debroşabile cu legături faţă sunt echipate cu terminale care conţin şuruburi pentru conexiunea directă a barelor. De asemenea pentru a conecta barele la întreruptoare putem folosi adaptorii de conexiune verticali şi piesele pentru a mări pasul polar.

Figura 1.x – Adaptori de conexiuni verticali

şi

piese mărire pas polar

Dacă adaptorii de conexiuni verticali sunt orientaţi frontal, atunci este obligatorie montarea ecranelor camerelor de stingere.

46 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Conectarea prin bare, adaptori de conexiuni verticali şi piese mărire pas polar, pentru aparate debroşabile


47 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Cabluri cu papuci Adaptorii de papuci de cablu sunt asociaţi cu adaptorii de conexiuni verticali. Pot fi conectate 1 până la 4 cabluri cu papuci sertizaţi (≤ 300 mm2). Pentru a asigura stabilitatea, între extensiile de borne, trebuiesc instalate piese de distanţare. Dacă adaptorii papucilor de cablu sunt montaţi peste partea superioară a camerelor de stingere, atunci este obligatoriu montajul ecranelor camerelor de stingere.


Figura 1.x – Legătură faţă. Cablu cu papuci pentru aparat debroşabil

48 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Legături spate la aparate debroşabile Bare Întreruptoarele de la 630 la 1600 debroşabile, cu legături spate, echipate cu conectori orizontali sau verticali, pot fi conectate direct la la barele orizontale sau la bare pe cant, în funcţie de poziţia bornelor. Dacă este necesar, se pot folosi piese de mărire pas polar.


49 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Conexiunea spate. Conectarea prin bare pentru aparate debroşabile

50 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Cabluri cu papuci Adaptorii de papuci de cablu sunt asociaţi cu adaptorii de conexiuni verticali. Pot fi conectate 1 până la 4 cabluri cu papuci sertizaţi (≤ 300 mm2). Pentru a asigura stabilitatea, între extensiile de borne, trebuiesc instalate piese de distanţare. Dacă adaptorii papucilor de cablu sunt montaţi peste partea superioară a camerelor de stingere, atunci este obligatoriu montajul ecranelor camerelor de stingere.


Figura 1.x – Legătură spate. Cablu cu papuci pentru aparat debroşabil


51 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.7.3. Butoane

Figura 1.x – Buton de pornire / buton de oprire de urgenţă

Aceste butoane au culoarea roşie. De obicei au un contact normal închis (NO) şi un contact normal deschis (NC). În caz de avarie, se apasă pe buton. Pentru revenirea în starea de funcţionare există 3 tipuri de butoane şi anume : cu deblocare prin tragere, cu deblocare prin rotire sau cu deblocare cu cheie.

Figura 1.x – Buton tip “ciupercă”, pentru oprire de urgenţă 52 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.7.4. Limitatoare de cursă

Capitolul 1.7.5. Comutatoare cu came

Figura 1.x – Comutator cu came Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

53 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Părţile componente ale unui comutator cu came 54 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Contactele fixe şi contactele mobile ale unui etaj, dintr-un comutator cu came


55 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Comutatoare cu came

Figura 1.x – Comutatoare cu came (modalităţi de prindere) 56 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.7.6. Prize, fişe şi cuple

Capitolul 1.8. Aparate de conectare acţionate electromagnetic

Capitolul 1.8.1. Relee

Capitolul 1.8.3. Contactoare Contactoarele de comandă se utilizează pentru soluţionarea problemelor de control și reglare. Acestea sunt folosite în mare măsură pentru comanda indirectă a motoarelor, electro-ventilelor, cuplajelor și a instalaţiilor de încălzire. Pe lângă simplitatea de integrare în proiecte, montare, punere în funcţiune și întreţinere, utilizarea contactoarelor de comandă este recomandată în special de nivelul ridicat de siguranţă în funcţionare. Contactoarele de comandă reprezintă un aspect esenţial al siguranţei în funcţionare. Prin măsuri constructive acestea asigură o separare galvanică între circuitul de comandă și circuitul comandat, iar în stare dezenergizată între intrarea și ieșirea contactelor. Toate contactoarele de comandă au contacte cu dublă întrerupere. Contactele sunt astfel interblocate mecanic, încât contactele normal deschise și cele normal închise nu pot fi niciodată simultan pe poziţia închis. În același timp este necesară asigurarea distanţei între contacte de minim 0,5 mm pe întreaga durată de viaţă, inclusiv în stare de avarie (de exemplu sudarea unui contact).


57 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.9. Protecţii

Motorul asincron trifazat este utilizat pe scară largă în acţionări electrice. În afară de unele acţionări individuale de mică putere, adesea comutate manual, majoritatea motoarelor sunt comandate prin contactoare sau combinaţii de contactoare. Puterea motorului in kilowaţi (kW) sau curentul în amperi (A) reprezintă parametrii caracteristici pentru alegerea corectă a contactoarelor. La aceeași putere pot apărea curenţi nominali diferiţi în funcţie de tipul constructiv al motorului. Tipul constructiv al motorului determină, de asemenea, raportul între amplitudinea curentului la pornire, respectiv curentul cu rotorul calat și curentul nominal al motorului (Ie). Comutarea echipamentelor de încălzire electrică, a instalaţiilor de iluminat, a transformatoarelor și a echipamentelor de compensare a puterii reactive, fiecare cu caracteristicile sale specifice, conduce la solicitări diferite ale contactoarelor. Frecvenţa de comutare poate varia foarte mult în funcţie de aplicaţie. Gama posibilă se întinde de la mai putin de o comutare pe zi până la mii de manevre pe oră sau chiar mai mult. În cazul motoarelor, de multe ori frecvenţa ridicată de comutare este întâlnită la comanda prin impulsuri și frânarea în contracurent. Contactoarele sunt acţionate prin intermediul a diverse aparate de comandă, manual sau automat, funcţie de deplasare, timp, presiune sau temperatură. Interdependenţa acţionării mai multor contactoare poate fi realizată prin interblocări cu ajutorul contactelor auxiliare. Contactele auxiliare ale contactoarelor DILM pot fi utilizate drept contacte în oglindă conform IEC/EN 60947-4-1 Anexa F, pentru semnalizarea stării contactelor principale. Un contact în oglidă este un contact auxiliar normal închis, care nu poate fi închis simultan cu contactele principale normal deschise. Releele termice pentru protecţia motoarelor, numite în norme relee de suprasarcină, fac parte din grupa dispozitivelor de protecţie dependente de curent. Acestea supraveghează temperatura înfășurării motorului prin intermediul curentului ce trece prin conductoarele de alimentare și oferă o protecţie sigură și eficientă împotriva defectelor datorate : • Nepornirii motorului, • Suprasarcinii, • Căderii unei faze. Releele termice utilizează proprietatea bimetalului de a-și modifica forma și starea în funcţie de încălzire. Dacă se atinge o anumită valoare a temperaturii, 58 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice acestea acţionează un contact auxiliar. Încălzirea bimetalului este produsă de rezistenţele parcurse de curentul motorului. Echilibrul între căldura transmisă și cea cedată se stabilește la diferite temperaturi funcţie de valoarea curentului. Dacă se atinge temperatura reglată, releul declanșează. Timpul de declanșare este dependent de intensitatea curentului și preîncărcarea releului. Valoarea sa trebuie să se situeze sub cea a timpului de periclitare a izolaţiei motorului. Pe această bază în normele EN 60 947 sunt dati timpii maximi de suprasarcină. Pentru a evita declanșările inutile sunt stabiliţi timpi minimali pentru curentul limită și pentru curentul cu rotorul calat. Sensibilitatea la căderea unei faze Releele termice oferă, datorită construcţiei lor speciale, o protecţie eficientă în cazul căderii unei faze. Așa numita sensibilitate la căderea unei faze corespunde cerinţelor normelor IEC 947-4-1 și VDE 0660 Partea 102. Dacă bimetalele aflate pe căile de curent principale se deformeză datorită unei suprasarcini trifazate, acestea acţionează asupra unei punţi de declanșare și a unei punţi diferenţiale. La atingerea valorii limită reglate, o pârghie de declanșare comună comandă comutarea contactului auxiliar. Puntea de declanșare și cea diferenţială sunt situate la distanţe mici, simetric, în apropierea bimetalelor. În cazul în care, de exemplu la căderea unei faze, unul dintre bimetale se deformează mai puţin decât celelalte două (sau își revine), puntea de declanșare și cea diferenţială se vor deplasa pe distanţe diferite. Diferenţa de deplasare dintre cele două punţi este convertită intr-o mișcare suplimentară în sensul declanșării, determinând accelerarea acesteia.

Capitolul 1.9.1. Releul termic Pentru protejarea motoarelor trifazate de curent alternativ se folosesc două tipuri de protecţii (releee) termice şi anume : Relee pentru protecţia motoarelor cu blocare a resetării automate şi Releele pentru protecţia motoarelor fără blocare a resetării automate. Relee pentru protecţia motoarelor cu blocare a resetării automate se folosesc în circuite cu elemente care comandă prin contact permanent cum ar fi presostatele, întreruptoarele de poziţie, etc. Pentru personalul de exploatare se poate monta un buton de resetare pe capacul cofretului, care să fie uşor accesibil. Releele pentru protecţia motoarelor fără blocare a resetării automate se folosesc doar în circuitele cu elemente care comandă prin contact de tip impuls, cum sunt butoanele cu revenire, astfel încât după răcirea bimetalelor să nu fie posibilă o reconectare automată. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

59 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Regimurile de lucru ale motorului Regimurile cu număr ridicat de comutări fac mai dificilă protecţia motorului. Releul se va regla pentru o valoare mai mare decât curentul nominal al motorului deoarece altfel are o temporizare mai mică. Motoarele proiectate pentru un număr ridicat de comutări vor suporta acest reglaj până la un numit grad. Chiar dacă nu se realizează o protecţie eficientă la suprasarcină, aceasta este suficientă ca protecţie contra nepornirii.

Capitolul 1.9.2. Termistorul Protecţia cu termistor Pentru protecţia globală a motorului, la bornele T1-T2 se pot conecta până la 6 senzori de temperatură tip PTC, conform DIN 44081 și DIN 44082, având o rezistenţă internă RK 250 Ω sau 9 cu RK 100 Ω. Scurtcircuitele din circuitul termistoarelor pot fi detectate prin montarea suplimentară a unui releu de supracurent. Date caracteristice • Curentul de scurtcircuit în circuitul senzorilor 2,5 mA, • Lungimea maximă a conductoarelor până la senzor 250 m (neecranate), • Rezistenţa totală a termistoarelor 1500 Ω • Reglarea releului de supracurent: – Se setează aparatul pe valoarea minimă, – Se reglează declanșarea la suprasarcină, În cazul întreruperii unui senzor, supravegherea temperaturii prin temistoare nu conduce la regimuri periculoase de lucru deoarece în această situaţie sistemul deconectează imediat.

60 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.9.3. Protecţia cu relee electronice Releele electronice pentru protecţia motoarelor, la fel ca cele care funcţionează pe principiul bimetalului, fac parte din categoria dispozitivelor de protecţie dependente de curent. În cazul sistemului electronic de protecţie detecţia curentului prin cele trei conductoare de alimentare ale motorului se realizează prin trecerea lor prin corpul senzorului sau prin fixarea de conductoare a senzorilor cu cordon cu bandă specială. Aceștia se combină cu echipamentul de prelucrare astfel încât să se poată realiza o dispunere separată a senzorilor și respectiv a echipamentului de prelucrare. Senzorii de curent se bazează pe principiul lui Rogowski, cunoscut din tehnica măsurărilor. Astfel, cordonul cu senzori nu posedă miez de fier, deci nu se va satura și poate detecta o gamă largă de curenţi. Utilizând detecţia inductivă rezultă că secţiune conductoarelor din circuitul de forţă nu influenţează precizia de declanșare. Sistemele de protecţie electronică a motoarelor permit reglarea curentului de declanșare într-o gamă de curenţi mult mai extinsă comparativ cu cea a releelor termice electromecanice cu bimetal. În cazul sistemului electronic de protecţie ZEV domeniul de protecţie de la 1 până la 820 A poate fi acoperit cu un singur echipament de prelucrare. Sistemul cu relee electronice ZEV realizează protecţia motoarelor atât prin măsurarea indirectă a temperaturii prin intermediul curentului, cât și prin măsurarea directă a temperaturii în motor cu ajutorul termistoarelor. Indirect se realizeză supravegherea motorului la suprasarcină, căderea fazelor și curent asimetric. La măsurarea directă temperaturii în înfășurarea motorului se folosește un termistor PTC. În cazul unei supratemperaturi semnalul este transmis dispozitivului de declanșare și este acţionat contactul auxiliar. Resetarea este posibilă numai după răcirea termistorului sub temperatura de declanșare. Prin conexiunea de termistor inclusă, releul poate fi utilizat pentru protecţia globală a motorului. Suplimentar releul protejează motorul împotriva defectelor de punere la pământ. Încă de la apariţia unor defecte minore ale izolaţiei înfășurărilor motorului, apar mici scurgeri de curent. Acești curenţi de defect sunt inregistraţi de un transformator de curent sumator extern. Acesta însumează curenţii fazelor, îi prelucreză și semnalizează prezenţa curenţilor de defect către microprocesorul releului. Prin preselectarea uneia din cele 8 clase de declanșare (CLASS) devine posibilă adaptarea motorului protejat la condiţii de pornire normale sau grele. Astfel rezervele termice ale motorului pot fi folosite în siguranţă. Releul pentru protecţia motoarelor este alimentat cu o tensiune auxiliară. Echipamentul de prelucrare este executat în versiunea multi-tensiuni permiţând alimentarea cu tensiuni intre 24 V și 240 V c.a. sau c.c. Echipamentele au o comportare de monostabil; la căderea tensiunii de alimentare ele declanșează. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

61 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Pe lângă contactele normal închis (95-96) și normal deschis (97-98) existente la releele de protecţie a motoarelor, releele elctronice ZEV sunt prevăzute cu contacte programabile normal deschise (07-08) și normal închise (05-06). Contactele normale, amintite la început acţionează la încălzirea motorului determinată direct prin termistoare sau indirect prin intermediul curentului, incluzând sensibilitatea la căderea unei faze. Contactelor parametrizabile li se pot atribui diferite funcţii cum sunt : • punere la pământ, • presemnalizare la încărcare termică de 105 %, • semnalizare separată „declanșare prin termistor”, • defect intern al aparatelor. Atribuirea funcţiilor se efectuează printr-un sistem tip meniu cu ajutorul unui display cu cristale lichide. Intensitatea curentului prin motor se introduce cu ajutorul tastelor de operare și poate fi verificată pe display-ul cu cristale lichide. Prin aceasta display-ul permite o diagnoză diferenţiată a cauzelor declanșării, ceea ce duce la o depanare mai rapidă a defectelor. Declanșarea suprasarcinii simetrice tripolare la un curent de x – ori curentul reglat se produce într-un timp stabilit de clasa de declanșare. Timpul de declanșare se reduce în raport cu cel din starea rece, în funcţie de preîncărcarea motorului. Se atinge o precizie ridicată a declanșării. Timpii de declanșare sunt constanţi pe întreg domeniul de reglare. Dacă asimetria curenţilor prin motor depășește 50 %, releul declanșează după 2,5 s. Există aprobarea pentru protecţia la suprasarcină a motoarelor in execuţie antiexplozivă de tipul EEx e de „siguranţă ridicată” conform directivei 94/9/UE, precum și raportul PTB (numărul certificatului UE de încercări de tip: PTB 01 ATEX 3233). Informaţii suplimentare pot fi obţinute consultând manualul AWB 2300-1433-D „Sistemul cu relee electronice ZEV pentru protecţia motoarelor, supravegherea suprasarcinilor motoarelor de tipul EEx e”.

Capitolul 1.9.4. Relee de măsurare și supraveghere Date generale Releele de măsurare și supraveghere sunt necesare pentru cele mai diverse aplicaţii. Cu ajutorul noului produs EMR4, Moeller acoperă o multitudine de cerinţe: • Utilizare universală, releu de supracurent EMR4-I • Supraveghere a plajei de turaţii cu economie de spaţiu, releu de protecţie a fazei EMR4-F 62 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice • Protecţie împotriva distrugerii sau a deteriorării anumitor părţi ale instalaţiei, releu de supraveghere a fazelor • Detectare sigură a căderii unei faze, releu de asimetrie • Siguranţă sporită cu anclanșare la excitare, releu de nivel • Sporirea siguranţei în utilizare, releu supraveghere izolaţie Releele de supracurent sunt adecvate atât pentru supravegherea curentului alternativ, cât și a curentului continuu. Cu ajutorul acestora, pot fi supravegheate pompele și mașinile de găurit împotriva sarcinii reduse și a suprasarcinii. Acest lucru se realizează cu ajutorul limitei de acţionare selectabile, inferioare sau superioare. Există două variante de execuţie cu câte trei domenii de măsurare (30/100/1000 mA, 1,5/5/15 A). Bobina cu tensiuni multiple facilitează o utilizare universală a releului. Al doilea contact comutator facilitează o semnalizare de revenire directă. Depașirea intenţionată a vârfurilor scurte de curent Cu ajutorul intervalului selectabil între 0,05 și 30 s al temporizării la acţionare, pot fi depășite fără urmări vârfurile de curent scurte. Releele de supraveghere a fazelor supraveghează, pe lângă direcţia de rotaţie a câmpului și amplitudinea tensiunii aplicate. Acest lucru reprezintă protecţie împotriva distrugerii sau a deteriorării componentelor individuale ale instalaţiei. Așadar, se setează comod, la tensiune dorită, atât valoarea cea mai mică pentru tensiunea minimă, cât și valoarea cea mai mare pentru tensiunea maximă, cu un selector rotativ, în cadrul unei ferestre definite. Suplimentar, se poate diferenţia între o funcţie temporizată la acţionare și una temporizată la revenire. Prin setarea temporizarii la acţionare, pot fi depasite scurte căderi ale tensiunii. Temporizarea la revenire facilitează memorarea erorii pe un interval de timp setat. Intervalul de temporizare poate fi setat între 0,1 și 10 s. Releul funcţionează la turaţia și la tensiunea corectă. După o cădere, aparatul funcţionează din nou, dacă tensiunea a depășit un histerezis de 5 %. Releu de supraveghere a succesiunii fazelor EMR4-F500-2 Cu ajutorul releului de supraveghere a succesiunii fazelor, cu o lăţime de numai 22,5 mm, pot fi supravegheate motoare modificabile local, la care direcţia de rotaţie este importantă (de exemplu pompele, ferăstraie, mașini de găurit). Acest lucru înseamnă spaţiu redus în dulapul de comutare și o protecţie împotriva deteriorărilor, prin supravegherea succesiunii fazelor. În cazul câmpului rotativ cu direcţia spre dreapta, se validează tensiunea de comandă pentru circuitul motorului printr-un contact comutator. EMR4-F500-2 acoperă întregul domeniu de tensiune de la 200 până la 500 V c.a. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

63 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Releul de asimetrie EMR-4-A cu lăţimea de 22,5 mm, reprezintă elementul de protecţie adecvat împotriva căderii unei faze. Așadar, acesta protejează motorul împotriva distrugerii. Întrucât căderea unei faze se poate detecta pe baza defazajului, aceasta poate fi detectată sigur și la tensiuni mari de revenire ale motorului, iar supraîncărcarea motorului este împiedicată. Releul este capabil să protejeze motoare cu o tensiune nominală de Un = 380 V, 50 Hz. Releu de nivel EMR4-N Releele de nivel EMR4-N sunt utilizate efectiv pentru protecţia funcţionării în gol a pompelor sau drept dispozitive de reglare a nivelului în cazul lichidelor. Acestea funcţionează cu ajutorul senzorilor, care măsoară conductibilitatea. Pentru aceasta, este necesar câte un senzor pentru înălţimea maximă și unul pentru înălţimea minimă. Un al treilea senzor servește drept potenţial nul. Aparatul cu lăţimea de numai 22,5 mm, EMR4-N100, este adecvat pentru lichide cu o conductibilitate ridicată. Acesta este echipat cu un comutator de selectare pe reglare de nivel sau protecţie la mers în gol. Siguranţa este sporită, întrucât în ambele cazuri este utilizat principiul anclanșării la excitare. Releul de nivel EMR4-N500 dispune de o sensibilitate sporită și este, de asemenea, adecvat pentru medii cu o conductibilitate mai redusă. Prin intermediul unei temporizări integrate, la alegere, în amonte sau în aval, între 0,1 și 10 s pot fi de asemenea supravegheate și lichidele mobile. Releu de izolaţie EMR4-R Pentru sporirea siguranţei în funcţionare, norma EN 60204 „Siguranţa mașinilor” prevede supravegherea circuitelor auxiliare la punerea la pământ, prin intermediul releelor de izolaţie. Acesta este domeniul principal de utilizare a releelor EMR4-R. Dar și pentru spaţiile din domeniul medical există cerinţe similare. Prin intermediul unui contact comutator, se semnalizează o punere la pământ și se poate îndepărta o eroare fără intervale costisitoare de repaus. La alegere, aparatele dispun de o memorare a erorii, care necesită o confirmare pentru îndepărtarea erorii. Cu ajutorul unui buton test, aparatul poate fi verificat oricând cu privire la funcţionalitatea acestuia.

64 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.11. Tablouri de distribuţie

A. Generalităţi Prin liniile aeriene sau subterane se realizează alimentarea cu energie electrică a marilor consumatori : întreprinderi, secţii, clădiri sociale sau locuinţe. Numărul receptoarelor alimentate de la un singur circuit este însă limitat. Pentru acest motiv o instalaţie electrică cuprinde mai multe circuite, alimentate de la o singură sursă. Pe de altă parte, din anumite cauze, intensitatea curentului poate fi uneori prea mare, iar căldura degajată prin efectul Joule-Lenz poate produce arderea izolaţiei conductoarelor şi deci scurtcircuite, care periclitează instalaţia. Apare necesitatea unor dispozitive care să permită ramificarea acestor circuite, aşa cum o cere situaţia locală şi importanţa instalaţiei respective. Aceste dispozitive se numesc tablouri de distribuţie. Tablourile de distribuţie au următoarele funcţii : - să fixeze şi să protejeze aparatele de manevră, de măsurat şi de protecţie, necesare distribuţiei energie electrice. - să permită localizarea defectelor produse prin supraîncărcări sau scurtcircuite, precum şi înlocuirea siguranţelor care s-au topit. - să distribuie energia electrică la mai multe circuite, pentru ca în cazul arderi unei siguranţe să nu se întrerupă funcţionarea tuturor consumatorilor. După destinaţia pe care o au, tablourile de distribuţie se împart în : tablourile generale, principale şi secundare. Tabloul general de distribuţie este cel care primeşte energia electrică, la o tensiune sub 1000 V, de la sursa de energie sau de la reţea. Tabloul principal primişte energia electrică de la tabloul general şi alimentează tablourile secundare. Tabloul secundar deserveşte unul sau mai multe receptoare. În cazul în care tabloul general de distribuţie alimentează cu energie electrică mai multe tablouri pricipale, prin circuite separate, distribuţia se numeşte radială.


65 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Distribuţie radială În figura 1.x, se reprezintă schema de principiu a unei distribuţii radiale. Prin branşamentul B se alimentează cu energie electrică punctul de alimentare C (care poate să fie un cofret în cazul contrucţiilor civile sau un post de transfazare în cazul distribuţiilor de energie în industrie), care la rândul său alimentează tabloul general, de distribuţie TG. De aici, energia electrică este distribuită, prin circuite separate, la tablourile principale TP1, TP2, TP3 care deservesc consumatorii sau pot alimenta alte tablouri secundare. Dacă însă tabloul general distribuie energie electrică printr-un circuit la un tablou principal, iar acesta alimentează un tablou de distribuţie secundar, deci mergând din tablou în tablou (figura 2), distribuţia se numeşte în cascadă.

Figura 1.x – Distribuţie în cascadă În figura 1.x se poate observa că sistemul de distribuţie în cascadă prezintă un mare dezavantaj : dacă circuitul de alimentare al tablourilor T1 şi T2 iese accidental din funcţiune, se întrerupe alimentarea cu energie electrică a tablourilor în cascadă şi deci a tuturor consumatorilor legaţi de acestea. De aceea se foloseşte îndeosebi sistemul de distribuţie radială, celălalt sistem fiind utilizat în cazuri speciale. Tablourile de distribuţie se confecţionează numai din materiale necombustibile şi nehigroscopice. Tablourile electrice de distrbuţie pot fi construite într-unul din următoarele tipuri: - Tablouri neprotejate (deschise), care nu sunt protejate contra atingerilor şi deteriorărilor mecanice şi se montează în încăperi uscate, fără praf, fără pericol de incendiu sau de explozie. - Tablouri protejate, care sunt închise în cutii protectoare sau în dulapuri metalice şi nu se pot monta în încăperi, cu pericole de explozie sau incendiu decât cele executate special pentru astfel de situaţii. 66 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Tabloul de distribuţie este punctul în care alimentarea cu energie se divide în circuite separate, fiecare din ele fiind comandate şi protejate de siguranţe fuzibile sau aparate de comutaţie. Un tablou de distribuţie este compus dintr-un număr de unităţi funcţionale, fiecare conţinând toate elementele electrice şi mecanice care contribuie la îndeplinirea unei funcţii anume. Tabloul şi unităţile funcţionale reprezintă elemente cheie în siguranţa instalaţiei. în consecinţă, tipul de tablou electric trebuie perfect adaptat la aplicaţia sa. Proiectarea şi construcţia lui trebuie să corespundă atât standardelor aplicabile cât si practicilor curente. Carcasa tabloului de distribuţie furnizează o protecţie dualâ : ■ protecţia aparatajului de comutaţie, aparatelor de măsură, releelor, siguranţelor, etc. împotriva impactului mecanic, vibraţiilor şi a celorlalte influenţe externe a căror interferenţa ar afecta siguranţa operaţională (interferenţe electromagnetice, praf, umezeală, paraziţi, etc); ■ protecţia personalului împotriva posibilului contact direct sau indirect (a se vedea gradele de protecţie IP şi IK). B. Tablouri de distribuţie pentru locuinţe Tablourile de distribuţie pentru locuinţe servesc la asigurarea producţie circuitelor electrice din clădirile de locuit, precum şi din clădirile sociale, birouri, etc. 1. Clasificare • După locul de instalare tablourile pot fi : - Tablouri de branşament, care asigură racordarea clădirii la reţeaua de energie electrică şi protecţie generală. - Tablouri de firidă care asigură protecţia mai multor apartamente. - Tablouri de apartament care asigură distribuţia şi protecţia circuitelor din apartament 2. Tipuri constructive de tablouri de distribuţie • Pentru alimentarea instalaţiilor de alimentat din locuinţe se folosesc tablouri de distribuţie cu mască metalică sau din mase plastice. Tablourile de distribuţie cu mască sunt dimensionate pentru 4 elemente de siguranţă, sau pentru 6 elemente de siguranţă. În figura 3 sunt reprezentate două tablouri de distribuţie cu capac metalic.


67 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Tablouri de distribuţie pentru apartament (tip vechi)

Figura 1.x – Tablouri de distribuţie pentru apartament (tip nou, de la Moeller) Pe lângă siguranţe ele mai pot conţine un contor monofazat, un corp de iluminat, un clopot şi un transformator de sonerie. Tablourie de firidă se execută din profile metalice şi cuprind siguranţe fuzibile. Ele se montează într-o firidă prevăzută cu o uşă metalică ce se poate deschide numai cu o cheie specială de către electricienii întreprinderii de distribuţie a energiei electrice. Locatarii au acces numai la tablourile din apartament, pentru înlocuirea patroanelor de siguranţă arse în caz de defect în instalaţie sau suprasarcină.

C. Tablouri de distribuţie pentru industrie Pentru distribuţia energiei electrice la consumatorii de putere mai mare din întreprinderile industriale se folosesc tablouri de distribuţie protejate contra loviturilor mecanice, a prafului etc. 68 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Din punct de vedere contructiv, tablourile de distribuţie se clasifică în următoarele grupuri mari : - Tablouri capsulate - Tablouri deschise - Dulapuri - Tablouri debrosabile • Tablourile capsulate constau dintr-o serie de cutii independente (Figura 5), echipate cu aparate sau elemente de distribuţie şi legate între ele. Echiparea cu aparate a tablourilor capsulate este ma redusă decât a panourilor, datorită spaţiului mai restrâns, iar curentul nominal nu depăşeşte 630 A, maximum 1000 A.

Figura 1.x – Tablouri capsulate (a – vedere generală, b – componente) Tablourile deschise sunt alcătuite dintr-un schelet metalic, pe care sunt fixate foi din tablă de oţel. În partea frontală, unele tipuri sunt prevăzute cu uşi de acces, iar în spate sunt deschise (Figura 6). 1. Întreruptor cu pârghie 2. Dispozitiv de acţionare al întreruptorului 3. Siguranţă fuzibilă 4. Transformator de curent 5. Ampermetru 6. Contor 7. Izolator de susţinere 8. Bare 9. Panou 10. Cadre Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern11. Suport 69 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 6 – Tablou deschis Dulapurile (Figura 7) spre de tablourile deschise, sunt închise complet, fiind prevăzute cu uşi în faţă. Dulapurile şi panourile se asamblează între ele alăturat, în numărul cerut de schema electrică a instalaţiei. Montarea panourilor la locul de exploatare se face de obicei cu culoare în spate, pentru controlul aparatelor. Figura 7 – Dulap de distribuţie • Tablourile debroşabile sunt constituite din dulapuri sub formă de unităţi tipizate în privinţa echipării cu aparataj electric, care se pot asambla alăturat. Caracteristica acestor tablouri este faptul că sunt complet închise, aparatele, blocurile sau sertarele cu aparate fiind debroşabile şi montate în casete închise. Avantajele unui astfel de tablou sunt : - asigură separarea circuitelor; - oferă protecţie personalului de deservire şi nu necesită scoaterea de sub tensiune a întregii instalaţii în timpul lucrului a unul dintre circuite; 70 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice - asigură depanarea rapidă prin înlocuirea sertarelor defecte; - prezintă siguranţă în exploatare deoarece defectul produs la un circuit nu se poate extinde la circuitele vecine sau la bare, fapt care ar conduce la coaterea completă din funcţiune a instalaţiei; - permite obţinerea de dimensiuni reduse. Tablourile debroşabile de joasă tensiune au o echipare cu aparate mult mai completă decât tablourile capsulate, cuprinzând practic toate tipurile de aparate. Aparatele mai mari, cum sunt întrerupătoarele automate se montează câte unul în fiecare sertar, în timp ce aparatele cu gabarit mai redus ca releele, contactoarele, siguranţele fuzibile, se montează grupate pe cicuite în acelaşi sertar. În unele cazuri, tablourile debroşabile conţin şi transformatorul de putere împreună cu aparatajul aferent. • Observaţii. Faţă de tablourile capsulate, tablourile deschise prezintă avantajul unui spaţiu interior mai mare, deci a posibilităţii de montare a aparatajului celui mai diferit şi a instalaţiilor electrice de mare putere. Din echipamentul tablourilor deschise pot face parte : întrerupătoare automate, contactoare, separatoare, siguranţe fuzibile, întrerupătoare cu pârghie şi pache, aparate de măsurat de orice tip, precum şi unele dispozitive speciale ca : redresoare, transformatoare, etc. Tablourile deschise pot conţine circuite cu curenţi nominali mari, de ordinul kiloamperilor. Au însă următoarele dezavanaje faţă de panourile debroşabile : - aparatele sunt montate fix. Orice înlocuire a unui aparat necesită demontarea vechiului aparat şi a legăturilor sale electrice, precum şi montarea completă a aparatului nou, ceea ce conduce la durate impotante de întrerupere a funcţionării staţiei; - lipsa pereţilor de separeu interiori poate duce, în caz de defecţiune, la avarii grave. • Dintre condiţiile impuse de Standarde, tablourilor de distribuţie se menţionează : - Protecţia împotriva atingerilor accidentale a părţilor sub tensiune trebuie să fie asigurată prin construcţie. Pentru a se preveni pericolul de accidentare prin punerea la masă a unei faze, carcasele metalice se leagă la pământ. Se permite ca numai o singură cutie sau panou să fie legată la pământ. Se permite ca numai o singură cutie sau panou să fie legat le pământ, celelalte fiind legate electric cu acesta. Siguranţele cu filet trebuie montate sub o placă izolată pentru a se elimina posibilitatea atingerii pieselor sub tensiune la schimbarea patroanelor. - Construcţia tablourilor capsulate şi a panourilor, trebuie să asigure o încălzire normală, la curentul nominal, a aparatelor ncluse. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

71 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Această condiţie se îndeplineşte prin dimensionarea suficient de largă a cutiilor şi panourilor. Se admite, de asemenea, ca aparatele folosite să aibă curenţi proprii mai mari decât curentul nominal al instalaţiei, deci o reducere a curentului nominal al aparatelor. - Construcţia panourilor şi tablourilor trebuie să asigure capacitatea de rupere a aparatelor, prin prevederea unor spaţii suficiente, ca arcul electric de întrerupere să nu atingă părţi sub tensiune sau părţi metalice legate la pământ. Separatoarele, care nu au capacitatea de rupere trebuie prevăzute cu un dispozitiv de blocaj, care să împiedice deschiderea lor atât timp cât întrerupătorul principal al circuitului de alimentare este deschis. - Izolaţia tablourilor şi panourilor între faze sau între părţile aflate sub tensiune şi masă trebuie să fie suficintă, chiar şi în condiţii de umiditate mărită, pentru a rezista supratensiunilor accidentale, fără a se produce străpungeri sau scurgeri de curent la suprafaţă sau prin interiorul materialelor izolante. - La panourile debroşabile trebuie acordată o atenţie deosebită realizării unor contacte sigure între părţile fizice ale panourilor şi cele debroşabile. Domeniul de utilizare a diferitelor tipuri de tablouri de comandă şi distribuţie depinde de tipul constructiv al tabloului, de echiparea sau în cazul tablourilor tipizate, de gradul de automatizare al instalaţiei în care se montează etc. În instalaţiile electrice industriale şi în alte instalaţii similare cu grad de automatizare redus se utilizează tablouri capsulate sau panouri deschise. Tablourile capsulate sunt folosite obligatoriu în instalaţiile în care se cere protecţie împotriva agenţilor esterni : în exteriorul clădirilor, în turnătorii, în instalaţii chimice. Pentru utilizarea în medii explozive (de exemplu, în industria petrolului) se folosesc variante speciale protejate împotriva exploziilor. În acest caz cutiile se execută din materiale turnate, ca fontă sau aliaje de aluminiu, cu rezistenţă mărită la acţiunea mediului extern şi presiune, în timp ce pentru instalţii interioare în mediul normal se utilează construcţii mai uşoare din tablă sau materiale plastice. În execuţia instalaţiilor electrice centrale şi în întreprinderi industriale se utilizează curent panouri deschise şi dulapuri. În instalaţiile electrice moderne din centrale electrice, staţii şi întreprinderi industriale cu grad înaintat de automatizare, panourile deschise sunt înlocuite cu panouri debroşabile. Procesele tehnologice moderne impun alimentarea continuă cu energie electrică. O scurtă întrerupere a alimentării poate provoca pagube economice importante. Panourile debroşabile corespund acetei cerinţe, deoarece permit înlocuirea rapidă a elementului defect, fără scoaterea de sub tensiune a întregii instalaţii.

72 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 8 – Tablou de distribuţie dintr-un post de transformare

Figura 9 – Tablou de firidă

Două tehnologii pentru tablourile de distribuţie Tablourile de distribuţie tradiţionale Aparatele de comutaţie şi siguranţele fuzibile sunt localizate în mod normal pe un şasiu din interiorul carcasei. Dispozitivele indicatoare şi de control (aparate de mâsurâ, lămpi, butoane, etc.) sunt montate pe partea din faţa a tabloului. Amplasarea componentelor în carcasa cere un studiu amănunţit, luând în considerare dimensiunile fiecărui echipament, conexiunile necesare şi spaţiul afi pentru a asigura securitatea şi funcţionarea corectă. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

73 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Tablourile de distribuţie funcţionale Dedicate funcţiunilor specifice, soluţiile sunt bazate pe folosirea modulelor funcţionale, care includ aparate de comutaţie şi dispozitive specifice, împreuna cu accesorii de montaj şi de conexiuni. Proiectarea unui tablou se poate face rapid, deoarece este suficient sa se reunească modulele necesare, prevăzând spaţii în 1 plus pentru elemente care vor fi montate ulterior, în caz de nevoie. Folosind aceste componente prefabricate, asamblarea tabloului se simplifica substanţial asigurând în acelaşi timp o siguranţa deosebita şi o mare capacitate de adaptare la schimbări de ultim moment sau la schimbări ulterioare Funcţiile unui tablou de distribuţie, dintr-un punct de transformare • asigură întreruperea circuitului electric şi protejează transformatorul în cazul unor defecte sau suprasarcini ce pot apărea în reţeaua de joasă tensiune sau de iluminat public. Aceasta se realizează cu un întreruptor automat debroşabil sau fix. În cazul utilizării unui întreruptor automat fix, se montează şi un separator pentru a face vizibilă întreruperea circuitului în timpul intervenţiilor în tablou; • asigură întreruperea în caz de defect pe fiecare fază a circuitului electric pe plecările de joasă tensiune şi a iluminatului public, prin arderea siguranţelor şi asigură separarea vizibilă pentru protecţia personalului de exploatare, prin scoaterea siguranţelor fuzibile; • asigură alimentarea cu energie electrica a iluminatului public pe timp de noapte, acţionarea făcându-se manual sau automat. D. Măsuri specifice de protecţie a muncii Accidentele mortale prin electrocutare, reprezintă anual circa 10 % din totalul accidentelor. Pe baza unei analize a accidentelor mortale prin lectrocutare pe o durată de 10 ani s-a constatat că 33,3% s-au produs în reţelele de joasă tensiune şi 36,7 % în reţelele de înaltă tensiune. În ceea ce priveşte modul de accidentare, a rezultat că 73,2 % dintre accidente au avut loc prin atingere directă şi 26,8 % prin atingere indirectă. Mai interesant este faptul că electricienii, cărora la revine sarcina să asigure protecţia lor şi a celorlalţi muncitori, reprezintă aproape 44 % din numărul total al accidentaţiilor. La utilajele şi aparatele mobile, accidentele prin electrocutare reprezintă 31,22 % din totalul accidentelor, din care 16,5 % s-au produs prin atingere indirectă Ia joasă tensiune. Majoritatea accidentelor la utilajele mobile, au avut loc datorită instalaţiilor electrice executate necorespunzător şi nerespectării măsu- rilor elementare de protecţie a muncii. Trebuie menţionat că dintre accidentele care au avut loc la transformatoarele de sudură, 50 % s-au produs la tensiunea secundară de mers în gol, cele mai multe fiind la atingerea electrodului de sudură. Varietatea mare a utilajelor electrice folosite pe şantierele de 74 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice construcţii, caracterul mobil al unui mare număr de utilaje electrice şi solicitarea mecanică a acestora, fac ca acestea să se defecteze des, existând posibilitatea apariţiei unor pericole de electrocutare dacă nu se iau la timp măsurile de remediere a defectelor. Statistica accidentelor prin electrocutare pe o perioadă de 5 ani, a arătat că din totalul accidentelor, peste 24 % au fost înregistrate pe diferite şantiere. O cauză principală a acestor accidente sa datorat folosirii unor instalaţii de protecţie necorespunzătoare, executate improvizat. Sistemul principal de protecţie cel mai răspândit în prezent pentru utilajele mobile existente pe şantiere este legarea la pământ a carcaselor metalice, folosind o priză de pământ construită dintr-un singur electrod sau doi electrozi. Dacă se ţine seama de rezistenţa conductorilor de legătură la utilaj, este necesar ca priza de pământ propriu-zisă să aibă rezistenţa de trecere sub 3 Ω, lucru imposibil de realizat numai cu 2 electrozi. Electrocutările care au avut loc la utilajele mobile de pe şantiere, confirmă nerealizarea protecţiei corespunză- toare la atingerea indirectă. Analizând combaterea pericolului de electrocutare la echipamentele mobile alimentate din reţelele de tip TN se desprinde concluzia că reţeaua de tip TN este definită prin aceea că neutrul sursei de tensiune este legat direct la pământ, iar carcasa echipamentului este legată la nul. Acest tip de reţea poate fi de 3 feluri: TN-S, TN-C-S şi TN-C. Din fig. 10 se observă că cele două conductoare N şi PE sunt separate chiar de la sursa de tensiune.

Figura 10


75 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 11

Figura 12 Normele de protecţia muncii în vigoare obligă această separare începând de la ultimul tablou de distribuţie în sensul alimentării consumatorilor, respectiv se prevede o legătură la pământ în punctul de la ramificare. În fig. 11 conductoarele N si PE sînt întrunite în unul singur PEN, chiar de la sursa de tensiune. Reţelele de tip TN, conform normelor noastre se aplică numai în cazurile la joasă tensiune, respectiv tensiunea de fază a echipamentelor să nu depăşească 250 V. 76 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Pentru a şti cum trebuie combătut pericolul de electrocutare prin atingere indirectă, trebuie să se cunoască ce se întâmplă la un defect care pune sub tensiune carcasa echipamentului. La apariţia unui curent pe conductorul PE de protecţie se produce o tensiune de atingere la carcasa echipamentului. Valoarea acestei tensiuni de atingere depinde de tensiunea de fază şi de raportul dintre secţiunea conductorului PE şi secţiunea conductorului de fază L1, L2, L3. Normele impun ca secţiunea conductorului PE să nu fie sub 1/2 din secţiunea conductorului de fază În acest caz tensiunea de atingere Ua va fi de 2/3 x Uf/3 respectiv o tensiune destul de ridicată. În aceasta situaţie, este obligatoriu ca protecţia maximală de curent (siguranţe fuzibile sau întrerupătoare) să declanşeze într-un timp cât se poate de scurt. Tensiunea de atingere care ia naştere pe conductorul PE în caz de defect se mai poate diminua şi printr-o legare corectă a sa la pământ. Normele prevăd ca legarea la pământ a conductorului PE să se facă în mai multe puncte. Dacă se realizează două legături la pământ ale conductorului PE prin prize de pământ egale ca valoare, făcând calculul tensiunii de atingere în aceste condiţii se constată obţinerea unei valori de 1/4 din tensiunea de fază a reţelei. Prin legarea repetată a conductorului de protecţie la pământ se mai realizează următoarele : ¾ menţinerea tensiunilor între conductoarele de fază "sănătoase" şi pământ sub anumite valori prescrise; ¾ asigurarea unei protecţii corespunzătoare chiar în cazul întreruperii de protecţie a conductorului PE, în amonte de ultima legare la pământ. În multe situaţii întîlnite în practică, reţelele de tip TN nu îndeplinesc condiţia de deconectare a protecţiei maximale de curent în caz de scurt circuit monofazat.Acest lucru se întâmplă din următoarele motive principale : ¾ proiectanţii nu verifică reţelele la această condiţie; ¾ extinderea reţelelor se face neţinând seama de faptul că există posibilitatea înrăutăţirii condiţiilor de deconectare; ¾ electricienii supradimensionează în mod voit siguranţele fuzibile La utilajele şi echipamentele electrice mobile se foloseşte ca protecţie principală împotriva atingerilor indirecte una din următoarele protecţii : ¾ carcasare de protecţie, care are ca scop atât evitarea atingerilor directe, cât şi a producerii arsurilor; ¾ amplasări la înălţimi inaccesibile şi îngrădiri care să nu permită trecerea persoanelor spre elementele aflate sub tensiune; ¾ protecţia prin legare la nul şi protecţia prin legare la pământ, respectiv separarea de protecţie. La echipamentele electrice portative, în afară de protecţia indicată, se foloseşte ca protecţie principală una din următoarele Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

77 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice protecţii: ¾ asigurarea unei tensiuni reduse pentru alimentarea echipamentului electric portativ; ¾ izolarea suplimentară de protecţie aplicată echipamentului. Pentru asigurarea securităţii depline a omului, este obligatoriu a se adopta simultan şi o protecţie suplimentară (protecţia prin legare la pământ, izolarea amplasamentelor muncitorilor, egalizarea sau dirijarea potenţialelor, deconectarea automată în cazul apariţiei unui defect, respectiv folosirea mijloacelor de protecţie individuală). La uneltele electrice portative, în cazul când se folosesc tensiuni mai mari de 24 V, este obligatorie folosirea mijloacelor de protecţie individuale izolante şi izolarea amplasamentului. Utilaje şi instalaţii (echipamente) mobile alimentate din reţelele de joasă tensiune cu neutrul legat direct la pământ Pentru aceste utilaje se va adopta ca protecţie principală legarea la nul, iar ca protecţie suplimentară, instalaţia de legare la pământ (fig. 2). Pentru a se asigura securitatea deplină este necesar ca instalaţia de protecţie împotriva atingerilor indirecte să fie verificată prin calcul sub aspectul eficacităţii. Tensiunea de atingere realizată de instalaţia de legare la pământ de protecţie, depinde de raportul dintre valoarea prizei de pământ de protecţie Rp şi a prizei de exploatare Re. Deci nu este suficient să avem o rezistenţă de pământ de protecţie Rp sub 4 Ω, ci trebuie ca din calcul să rezulte eficacitatea protecţiei. Nu se admite ca o parte din instalaţii sau echipamemente electrice să se lege la nul, iar cealaltă parte să se lege la pământ, deoarece în situaţia străpungerii izolaţiei unui utilaj electric legat la pământ, pe carcasa instalaţiilor sau echipamentelor electrice legate la nul apare o tensiune de atingere periculoasă. Este interzis a se lega carcasa instalaţiilor sau echipamentelor electrice la priza de pământ de exploatare, deoarece în această situaţie, la apariţia unui curent de defect, pe priză există o tensiune periculoasă. De asemenea, este interzis a se atinge de către personal priza de exploatare de la transformatoare sau generatoare, respectiv conductorul de legare a acestora. Este necesar să se verifice periodic vizual şi prin măsurători, conform normelor de securitatea muncii, starea legăturilor la prizele de pământ a utilajelor şi echipamentelor. În ceea ce priveşte racordarea utilajelor mobile la instalaţia de protecţie împotriva atingerilor indirecte, în funcţie de condiţiile specifice existente se vor respecta următoarele : ¾ reţeaua conductoarelor de nul se va lega la pământ la extremităţi la ramificaţii şi pe traseu la 200 m, iar valoarea rezistenţei de dispersie a 78 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice prizelor nu va depăşi 10 Ω, astfel ca rezistenţa întregii instalaţii de legare la pământ va fi de cel mult 4 Ω, atunci când conductorul de nul este chiar întrerupt de la sursa de alimentare; ¾ carcasele metalice ale tablourilor electrice de distribuţie se vor lega la o instalaţie generală de protecţie a cărei rezistenţă de dispersie nu va depăşi 4 Ω; ¾ conductorul suplimentar de protecţie de la carcasă în exteriorul utilajului va avea o secţiune minimă de 25 mm2 pentru conductoarele de cupru sau 70 mm2 pentru conductoarele de oţel. Dacă conductorul suplimentar de protecţie dintre tabloul electric şi receptor este instalat protejat prin îngropare sau în tuburi de protecţie, secţiunea minimă a acestuia va fi de cel puţin 10 mm2 cupru sau 50 mm2 oţel; ¾ când în zona de lucru a utilajului există construcţii metalice în contact cu pământul ca de exemplu: conducte de apă, construcţii metalice, construcţii din beton armat, care constituie prize de pământ naturale, acestea se pot folosi drept prize pentru legarea la pământ a reţelei de nul, cât şi pentru legarea suplimentară de protecţie a utilajelor şi tablourilor electrice; ¾ dacă mai multe utilaje electrice funcţionează grupate pe acelaşi loc, ca măsură suplimentară de protecţie se va aplica legarea carcaselor utilajelor între ele cu un conductor sau platbandă de 70 mm2 oţel; ¾ pe şantiere legătura echipamentelor se face astfel: legătura de la reţeaua generală de protecţie la tabloul de distribuţie se execută printr-un singur conductor, iar de la tabloul de distribuţie la utilaj, prin două conductoare legate la puncte diferite ale carcasei metalice. Legătura dublă este necesară pentru evitarea a două categorii de defecte care au cauzat accidente şi anume : ¾ întreruperea unei legături la carcasa utilajelor; ¾ inversarea rolului conductoarelor de fază şi de protecţie. Reţelele electrice izolate faţă de pământ Se va prevedea protecţia pentru semnalizarea punerilor simple la pământ şi protecţia pentru deconectarea automată în cazul unei puneri duble la pământ. Valorile tensiunilor de atingere şi de pas maxim admise sunt în funcţie de timpul de deconectare şi de categoria instalaţiei sau echipamentului aflat în zona de circulaţie frecventă sau redusă.


79 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Reţele electrice legate la pământ Se vor prevedea protecţii care să deconecteze rapid (într-un timp mai mic sau cel mult egal cu 3 secunde) sectorul respectiv în cazul apariţiei unui scurtcircuit monofazat (punere la pământ). Indiferent de rezultatele calculelor, rezistenţele de scurgere la pământ nu vor fi mai mari decât următoarele valori : - pentru reţelele cu neutrul izolat maxim 10 Ω; - pentru reţelele legate la pământ cu neutrul de înaltă tensiune maxim 0,5 Ω. Verificarea instalaţiilor de protecţie împotriva atingerilor indirecte Măsurarea rezistenţei de dispersie a prizelor de pământ şi a tensiunii de atingere şi de pas se efectuează după cum urmează : ¾ la recepţie în vederea punerii în funcţiune; ¾ când se aduc modificări sau se constată defecţiuni; ¾ când se cere în mod expres de organele abilitate; ¾ la efectuarea de măsurători periodice cerute de normele de protecţia muncii în vigoare. Procesul tehnologic pentru confecţionarea şi echiparea tablourilor electrice impune ca atât cei care conduc procesul de protecţie cât şi cei din atelier să respecte următoarele reguli de protecţie a muncii : ¾ Spaţiile de lucru să nu fie aglomerate de materiale sau utilaje; ¾ Lângă mesele de lucru sau în jurul tablourilor (dulapurilor) să se creeze spaţiul necesar desfăşurării procesului de producţie, fără pericol de accidentare; ¾ Muncitorii să fie echipaţi cu haine de protecţie necesare operaţiilor tehnologice pe care le execută (mănuşi, şorţuri, ochelari de protecţie etc.); ¾ Să se verifice permanent starea sculelor şi utilajelor în special a maşinilor de găurit electrice. Cablul de alimentare să nu fie deteriorat, conductorul de împământare să fie corect legat şi să nu prezinte uzură mecanică; ¾ Pe şantier, la montare, să se folosească casca de protecţie; ¾ Pentru iluminarea spaţiului de lucru la şantier să se folosească sursa de energie de 12 – 14 V; ¾ Distanţa dintre un tablou şi un utilajul cel mai apropiat să fie mai mare de un metru.

80 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14. Scule şi Aparate În activitatea de montare / depanare a unui muncitor electrician sau electronist apare necesitatea folosirii a diferitelor scule şi aparate. Unele aparate sunt complexe şi reprezintă o sumă de invenţii şi inovaţii care au avut loc în decursul timpului.

Capitolul 1.14.1. Şurubelniţa

Figura 1.x – Şurubelniţă cu cap drept

Figura 1.x – Şurubelniţă cu cap în cruce

Figura 1.x – Şurubelniţă cu cap în stea

Figura 1.x – Şurubelniţă antistatică (de reglaj) Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

81 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.2. Cleştele şi Patentul

Figura 1.x – Patenţi

Figura 1.x – Cleşte pentru scos cuie

Figura 1.x – Cleşti pentru dezizolat

82 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Cleşte cu fălci lungi curbate

Figura 1.x – Cleşti pentru tăiat sârma


83 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.3. Decada de rezistenţe

84 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.4. Surse de tensiune şi curent

Figura 1.x – Surse de tensiune şi curent


85 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.5. Osciloscopul Osciloscopul este folosit pentru …. Dintre parametrii importanţi la un osciloscop amintesc : ¾ Cursorul pentru tensiune, timp, frecvenţă, perioadă ¾ Banda de frecvenţe 0 – 200 MHz ¾ Sensibilitatea de intrare

Figura 1.x – Osciloscop analogic Osciloscopul digital este mai performat, având o memorie extinsă ce permite capturarea şi analiza detaliată a unui semnal pe o perioadă mult mai lungă, permite “zoom” pentru vizualizarea detaliilor, fără a afecta rata de eşantionare. Interfaţa cu utilizatorul este un mediu tip Windows cu mouse inclus.

86 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Osciloscop digital

Capitolul 1.14.6. Generatorul de funcţii Generează semnale cu diferite tipuri de undă, cum ar fi : sinus, treaptă (dreptunghiular), rampă, triunghi.

Figura 1.x – Generatorul de funcţii Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

87 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.7. Identificatorul de cabluri şi perechi de fire Prin aplicarea unui semnal cu un generator de ton, conectat la capătul unui conductor şi utilizând un amplificator inductiv (cu rol de receptor) se poate identifica, fără contact direct, traseul de cablu şi continuitatea acestuia, atât în punctele de joncţiune cât şi în punctul terminal, precum şi corespondenţele perechilor din mănunchiuri de fire. Identificatorul se poate utiliza în reţele electrice (conductori singulari), de televiziune (cabluri coaxiale), în reţele telefonice şi de comunicaţii Figura 1.x – Identificatorul de cabluri (calculatoare). Generatorul de ton furnizează cele 4 funcţii de bază şi anume : semnal de ton, testare continuitate, baterie de convorbire şi confirmarea polarităţii liniei.

Capitolul 1.14.8. Reflectometrul şi puntea de măsură Este utilizat pentru localizarea defectelor de contact de joasă rezistenţă şi a întreruperilor din cablurile de comunicaţii sau de semnalizare simetrice sau coaxiale. De asemenea se foloseşte şi pentru localizarea punctelor de cuplaj sau diafonie (trecerea nedorită a semnalelor de pe un canal pe altul la sisteme audio cu două sau mai multe canale sau în telefonie când se aude o convorbire telefonică de pe un circuit pe altul), a transpoziţiilor pe perechi precum şi a punctelor de infiltrare cu apă. Se pot utiliza pe distanţe de până la 50 Km. Se poate regla amplificarea în funcţie de lungimea cablului. Majoritatea au interfaţă RS 232 şi software pentru comunicarea cu calculatorul sau imprimanta. Figura 1.x – Reflectometrul 88 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice Pentru localizarea defectelor intermitente şi a celor care sunt insesizabile cu reflectometrele se utilizează punţile de măsură. Acestea au o capacitate de monitorizare continuă, timp de 25 de ore executând un set de peste 10 măsurători de bază plus alte măsurători automate rezultate din combinaţia a 10 măsurători de bază. De asemenea pot măsura rezistenţa de izolaţie cu o rezistenţă de defect de până la 50 MΩ, indicând poziţia defectului fie în ohmi fie în metri.

Figura 1.x – Punte de măsură digitală portabilă

Capitolul 1.14.9. Locator de trasee cabluri de telecomunicaţii

Figura 1.x – Locatorul de trasee cabluri

Locatorul folosit pentru a identifica simplu şi precis traseele de cabluri atât în sistemele active cât şi în sistemele inactive, indicând şi adâncimea la care este îngropat cablul. Locatorul se bazează pe un sistem transmiţător – receptor. Transmiţătorul de înaltă frecvenţă oferă 3 moduri de conectare : direct, cuplare inductivă sau antenă inductivă. Indicarea este vizuală şi sonoră, iar pentru mediile de lucru zgomotoase se folosesc căşti.


89 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.10. Cleşti ampermetrici / multimetre Cu ajutorul acestui instrument se pot măsura simplu şi precis curenţi şi tensiuni de curent continuu şi de curent alternativ, rezistenţe şi frecvenţe.

Figura 1.x – Cleşti ampermetrici / multimetre

Capitolul 1.14.11. Cleşti ampermetrici / wattmetre Cu ajutorul acestui instrument se pot măsura simplu şi precis curenţi şi tensiuni de curent continuu, rezistenţe, frecvenţe, puterea activă (KW), puterea reactivă (KVAR), puterea aparentă (KVA), energia activă (KWh) şi factorul de putere (cos φ). Unii cleşti ampermetrici / wattmetre pot funcţiona şi ca osciloscop,având posibilitatea de afişare a formelor de undă, cu baza de timp selectabilă de 2ms, 10 ms şi 50 ms. Pe acelaşi afişaj cu cristale lichide se pot vizualiza valori, forme de undă şi diagrame. Pentru depistarea defectelor intermitente se pot memora mai mulţi parametri întro memorie internă. Figura 1.x Cleşti ampermetrici / wattmetre 90 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.12. Aparate de măsurat prizele de pământ

Figura 1.x – Aparate de măsurat prizele de pământ

Figura 1.x – Principiul de măsură a prizelor de pământ


91 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Măsurare clasică cu 3 / 4 poli (ţăruşi)

Figura 1.x – Măsurare selectivă, cu un cleşte şi doi ţăruşi

Figura 1.x – Măsurare selectivă la pilonii de înaltă tensiune 92 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Măsurarea rezistivităţii solului cu 4 ţăruşi

Figura 1.x – Măsurarea cu transformator, pentru piloni Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

93 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.13. Aparate pentru măsurat rezistenţa de izolaţie (Megohmetrul) Rezistenţa de izolaţie se măsoară cu un aparat numit megohmetru şi este un aparat care măsoară rezistenţe cu valoare foarte mare. Valoarea măsurată a rezistenţei de izolaţie este cuprinsă între 100Ω şi 3GΩ iar cele mai moderne măsoară rezistenţe până la 30TΩ. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât rezistenţa de izolaţie este mai bună. Tensiunile nominale de măsurat sunt de 100V / 250V / 500V / 1.000V / 2.500V / 5.000V. Pentru circuitele de forţă şi pentru motoarele mari, tensiunea de 500 sau cu 1.000V este suficientă pentru a măsura rezistenţa de izolaţie. Rezistenţa de izolaţie scade în condiţii de mizerie, umezeală, condens, lovituri ale izolaţiei. În prezent se folosesc aparatele de măsură digitale care sunt mici, compacte şi uşoare. În industrie încă se mai folosesc aparatele cu buton de alegere a tensiunii (500V sau 1.000V), mari de culoare neagră sau chiar şi mai vechi, aparatele cu manivelă.

Figura 1.x – Aparate digitale pentru măsurarea rezistenţei de izolaţie Aparatele pentru măsurat rezistenţa de izolaţie moderne sunt dotate cu funcţii suplimentare cum ar fi măsurarea tensiunilor (maxim 5.000V), măsurarea capacităţilor (maxim 50μF), program cu tensiune de test crescătoare în trepte, descărcare (de sarcinile electrice acumulate) obiect testat.

94 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.14. Analizoare portabile şi staţionare de reţea electrică trifazată Analizoarele portabile sunt aparate cu afişaj LCD color, în mod grafic. Pot fi afişate numere, forme de undă, armonici, diagrame, histograme. Aparatele dispun de traductori de curent, fiind în stare să măsoare până la 3.000A. Pot fi măsurate şi analizate, energiile şi puterile activă, reactivă şi aparentă. Aparatele au şi funcţii de osciloscop pentru tensiune şi curent.

Figura 1.x – Analizoare portabile de reţea electrică trifazată Analizoarele staţionare de reţele electrice trifazate sunt dispozitive universale pentru înregistrarea mărimilor electroenergetice, analiza calităţii energiei, detectarea perturbaţiilor şi optimizarea reţelei. Aceaste aparate sunt instrumente care se programează prin intermediul unui calculator şi al unui soft aferent, adică se setează mărimile ce trebuiesc monitorizate, durata şi intervalele de timp pentru înregistrarea acestora, evenimentele tranzitorii, organizarea memoriei, etc. Periodic, datele analizate se transferă la calculator, unde se poate face o analiză complexă şi arhivarea bazei de date. Prin setarea unei rezoluţii minime de eşantionare, înregistrarea se poate configura astfel încât să se memoreze şi evenimentele tranzitorii (de scurtă durată) chiar dacă acestea se petrec între intervalele de măsurare. Analiza valorilor memorate se face prin compararea acestora cu limitele specificate în standardul european EN 50160. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

95 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.15. Echipamente pentru testare relee de protecţie Aceste echipamente pot genera o putere de ieşire pe canal de până la 1.000VA la o tensiune de până la 300V şi cu o frecvenţă cuprinsă între 40 şi 420Hz. Există modele care pot ajunge la 1.000Hz.

Figura 1.x – Aparate pentru testare relee de protecţie

Capitolul 1.14.16. Termometre digitale portabile în infraroşu (Pirometre) Pirometrul este un termometru digital în infraroşu. Asupra obiectului vizat se trimite un impuls laser, având un timp de răspuns sub 500ms. Domeniul de măsurare cuprinde temperaturi de la – 40°C până la +900°C.

Figura 1.x – Termometre digitale portabile în infraroşu – Pirometre

96 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.17. Camere de termoviziune în infraroşu Aceste camere se utilizează mai ales în aplicaţii speciale, în medicină, biotehnologie, cercetare, inspecţii la distanţă, monitorizare continuă. Există modele cu mai multe rezoluţii, dar este bine ca să alegem o cameră care suportă o rezoluţie minimă de 320x240 pixeli. Domeniul spectral este cuprins între 8 şi 14μm.

Figura 1.x – Imagini surprinse de o cameră cu termoviziune

Capitolul 1.14.18. Plăci de achiziţie de date Se cuplează la calculator pentru a achiziţiona datele de la senzori plasaţi în diverse puncte ale unei instalaţii.

Figura 1.x – Plăci de achiziţie de date Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

97 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.14.19. Pistoale şi ciocane de lipit. Staţii de lipit şi deslipit Pistolul de lipit este de putere mică (100W), se alimentează de la reţeaua de 220V / 50Hz şi are un bec de iluminare locală a zonei de lucru. Ciocanul de lipit este folosit pentru lipituri care necesită temperatură mai mare decât la pistolul de lipit. Nu există controlul temperaturii.

Figura 1.x – Pistolul de lipit

Figura 1.x – Ciocanul de lipit Staţia de lipit asigură o stabilizare a temperaturii de lucru, utilizând un senzor feromagnetic montat pe vârful de lipt, care îşi schimbă proprietăţile magnetice în funcţie de variaţia temperaturii. Această caracteristică produce o atracţie sau o respingere a unui magnet permanent aflat în legătură cu un comutator, ce porneşte şi respectiv opreşte alimentarea rezistenţei de încălzire. 98 / 350

Figura 1.x – Staţia de lipit




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 1 – Materiale, Scule şi Aparate folosite în instalaţiile electrice În acest mod se elimină supraîncălzirile din timpul staţionării ce pot ajunge la 600°C, se face economie de energie şi se realizează o compensare imediată a temperaturii în momentul lipirii. Temperatura de lucru este determinată de tipul vârfului folosit şi poate ajunge la 260°C, 310°C, 370°C, 425°C sau 480°C. Staţia de lipit este alcătuită din : ¾ Sursă de tensiune 220V / 24V ¾ Creion de lipit dotat cu vârf ¾ Suport elicoidal pentru creion de lipit, dotat cu burete vegetal

Figura 1.x – Vârfuri opţionale pentru o staţie de lipit Există staţii de lipit performante, realizate pentru experţii în electronică, la care temperatura de lucru poate fi reglată în mod continuu până la temperatura de 450°C, cu o toleranţă de 2%. Aceste staţii dispun de o tehnologie ce încorporează o serie de precauţii în scopul eliminării posibilităţii de distrugere a componentelor în momentul lipirii, în special din punct de vedere termic şi electrostatic. Aceste staţii de lipit permit aducerea la zero a diferenţei de potenţial dintre vârf şi zona de lipire, prin conectarea cablajului la soclul dedicat aflat pe panoul frontal. Vârfurile sunt confecţionate din cupru acoperite succesiv cu nichel şi fier. Partea neactivă este protejată împotriva coroziunii cu un strat de crom, iar partea activă este cositorită. În acest fel se înlătură posibilitatea dizolvării cuprului în timpul procesului de lipire.


99 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Staţii de lipit la care temperatura se reglează în mod continuu

Figura 1.x – Staţie de lipit şi deslipit cu temperatură controlată electronic

Figura 1.x – Creion de deslipit cu filtru de cositor, 24 V / 80W

100 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 1.15. Jgheaburi (plinte, canale) Sistemele de jgheaburi (sau plinte sau canale) sunt utilizate pentru a realiza instalaţii electrice, reţele de telecomunicaţii şi calculatoare, într-o manieră uşoară şi rapidă, atât în clădirile noi cât şi în clădirile care se reamenajează. Aceste sisteme pot fi montate în interiorul unui panou electric sau pot fi utilizate pentru reamenajarea unor spaţii locuibile, în clădirile pentru birouri, în depozite, ateliere, etc.

Figura 1.x – Canal soclu


101 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Canal integrat

Figura 1.x – Sistem de jgheaburi într-un panou electric Pe lângă jgheaburile anterioare se folosesc şi jgheaburi din tablă cu mărimi şi forme diverse. Sunt folosite atât pentru traseele de cabluri orizontale cât şi verticale. Datorită unor acoperiri speciale ale suprafeţelor este asigurată protecţia anticorosivă şi la montarea în exterior şi la montarea în medii agresive. 102 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Jgheab de tablă

Figura 1.x – Jgheab de tablă Un alt sistem elegant pentru realizarea instalaţiilor electrice este cel cu jgheaburi din sârmă. Avantajele acestui sistem sunt : ¾ Capacitate portantă mare la o greutate proprie redusă ¾ Bună aerisire a conductoarelor ¾ Asamblare simplă şi rapidă


103 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Jgheab din sârmă Asamblarea rapidă realizată fără şuruburi, printr-o simplă apăsare duce la economii de timp şi bani, care sunt foarte importante în cadrul unui proiect. Jgheabul din sârmă se poate adapta cu uşurinţă planului de montaj. Există şi jgheaburi din sârmă zincate galvanic, care sunt mult mai atractive din punct de vedere optic dar sunt şi mai rezistente datorită protecţiei realizate prin zincare. Jgheaburile din sârmă zincate galvanic sunt ideale pentru montarea în tavane false dar şi în zona de vizibilitate.

Capitolul 1.16. Minicoloane Minicoloanele permit distribuţia pe verticală a circuitelor de joasă tensiune şi curenţi slabi, până la postul de lucru. Se pot alimenta din pardoseală şi / sau tavan. Se utilizează în birouri, spaţii comerciale, laboratoare.

104 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Minicoloane Pe aceiaşi minicoloană putem avea trasee pentru alimentarea cu 220V dar şi trasee pentru cablu de reţea, telefon, televizor. În interiorul minicoloanei există un profil metalic care pe lângă rezistenţa mecanică oferă şi o separare între circuitele de joasă tensiune şi cele de curenţi slabi.

Capitolul 1.17. Poduri de cable Podurile de cabluri sunt atât orizontale cât şi verticale. Sistemele de poduri de cabluri oferă o capacitate portantă ridicată şi o bună ventilare. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

105 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Pod vertical de cabluri

Figura 1.x – Pod de cabluri vertical, piese de legătură, protecţia împotriva muchiilor ascuţite, traverse, cornier de montaj

106 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 1.x – Sisteme de poduri de cabluri


107 / 350

2

Capitolul 2 Motoare electrice



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 2 – Motoare electrice

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 2. Motoare electrice

Capitolul 2.1. Motoare electrice rotative

Capitolul 2.1.1. Motoare electrice de curent continuu

Capitolul 2.1.2. Motoare electrice de curent alternativ

Capitolul 2.1.2.1. Motoare electrice de curent alternativ monofazate

Capitolul 2.1.2.2. Motoare electrice de curent alternativ trifazate


3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 2.1.2.2.1. Motoare electrice de curent alternativ trifazate asincrone

Capitolul 2.1.2.2.2. Motoare electrice de curent alternativ trifazate sincrone

Capitolul 2.2. Motoare electrice liniare

Capitolul 2.3. Motoare electrice pentru condiţii speciale

Motoare de joasă tensiune pentru zone cu pericol de explozie Motoarele pentru zonele cu pericol sunt proiectate special pentru a respecta reglementările oficiale cu privire la pericolul de explozie. Siguranţa în exploatarea acestor motoare poate fi diminuată dacă sunt folosite neadecvat, 4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 2 – Motoare electrice conectate necorespunzător sau modificate în vreun fel, chiar şi într-o măsură foarte mică. Trebuie luate în considerare standardele legate de conectarea şi utilizarea aparaturii electrice în zone cu pericol, în special standardele naţionale pentru instalare din ţările în care sunt utilizate motoarele. Manevrarea acestui tip de dispozitiv se va face numai de către personal califi cat, familiarizat cu aceste standarde. În general acest tip de motoare sunt proiectate să funcţioneze / staţioneze la temperaturi cuprinse între – 20° şi + 60°. Pentru alegerea motorului în proiect, trebuie verificat dacă seria de motoare din care face parte şi motorul ales, este adecvat pentru orice temperatură cuprinsă între aceste limite. Pe lângă conformitatea cu standardele legate de caracteristicile mecanice şi electrice, motoarele proiectate pentru atmosfere explozive trebuie, de asemenea, să fie în conformitate cu una sau mai multe dintre următoarele standarde europene sau IEC pentru tipul de protecţie în cauză : EN 60079-0 (2004); IEC 60079-0 (2004) EN 60079-1 (2004); IEC 60079-1 (2003) EN 60079-7 (2003); IEC 60079-7 (2001) EN 60079-15 (2003), IEC 60079-15 (2001), EN60079-15 (2005), IEC 60079-15 (2005) prEN 61241-0 (2005); IEC 61241-0 (2004) EN 61241-1 (2004); IEC 61241-1 (2004)

Cerinţe generale cu privire la aparatura electrică destinată atmosferelor explozive gazoase Standarde referitoare la tipul de protecţie „d ”, capsulare antideflagrantă. Standarde referitoare la tipul de protecţie „e ”, siguranţă mărită. Standarde referitoare la tipul de protecţie „nA”

Cerinţe generale cu privire la aparatura electrică folosită în prezenţa prafului combustibil Standarde referitoare la protecţia contra aprinderii amestecurilor praf/aer şi etanşeitatea la praf (protecţie tD)

Atmosferă : G – atmosferă explozivă cauzată de gaze D – atmosferă explozivă cauzată de praf combustibil Standardele conform cărora sunt atestate motoarele sunt precizate în certificatele corespunzătoare. Atât proiectantul cât şi muncitorul care instalează motorul, trebuie să verifice toate informaţiile prezente în documentaţia tehnică standard în legătură cu datele privitoare la standardele de protecţie împotriva exploziilor, cum ar fi cele din tabelul de mai jos. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Informaţii de verificat A) Grupa de gaze Industrie Grupă de gaze Atmosferă explozivă în afara IIA minelor IIB IIC

Tipul de gaz (exemple) Propan Etilenă Hidrogen / Acetilenă

B) Temperatura de marcaj Clasa de temperatură T1 T2 T3 T4 T5 Temperatura maximă °C 450 300 200 135 100 Cresterea temperaturii 400 250 155 90 55 maxime a suprafeţei K la 40°C

T6 T125°C T150°C 85 125 150 40 80 105

Creşterea temperaturii maxime a suprafeţei se referă la suprafaţa din interiorul motorului (rotor) pentru clasele de temperatură T1, T2 şi T3 şi la suprafaţa exterioară a motorului (batiu şi/sau scuturi) pentru alte clase de temperatură.Trebuie notat că motoarele sunt atestate şi clasificate potrivit grupei din care fac parte. Acest lucru este determinat în funcţie de atmosfera ambientală de gaze sau praf şi de temperatura de marcare, calculată pe baza unei temperaturi ambientale de 40°C. Temperatura ambientală nu poate fi sub –20°C. Dacă sunt de aşteptat temperaturi mai scăzute, trebuie consultat fabricantul motorului. Pentru motoarele care funcţionează / staţionează la temperaturi scăzute, adică sub +10°C proiectantul trebuie să prevadă un sistem de măsurare a rezistenţei de izolaţie, deoarece după oprirea unui motor la temperaturi scăzute, există riscul de a apare condens în interiorul motorului, umezind astfel izolaţia înfăşurărilor. Rezistenţa de izolaţie, corectată la 25°C, se măsoară de către muncitorul specialist cu un aparat numit megohmetru, după ce alege tensiunea de măsurare care poate fi de 500 V sau 1.000 V curent continuu şi trebuie să depăşească valoarea de referinţă, adică 100 MΩ. Valoarea rezistenţei de izolaţie este înjumătăţită la fiecare creştere a temperaturii ambientale cu 20°C. Batiul motorului trebuie împământat iar înfăşurările trebuie descărcate prin intermediul acestuia imediat după fi ecare măsurare pentru a evita pericolul de curentare. Dacă nu este atinsă valoarea de referinţă a rezistenţei, înfăşurarea este prea umedă şi trebuie uscată în cuptor. Temperatura în cuptor trebuie sa fie de 90°C timp de 12-16 ore, apoi de 105°C timp de 6-8 ore. Pe durata încălzirii, trebuie îndepărtate eventualele dopuri de la găurile de scurgere şi trebuie deschise eventualele valve de închidere. După încălzire nu uitaţi să puneţi 6 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 2 – Motoare electrice dopurile la loc. Chiar dacă există dopuri pentru scurgeri, este recomandat să dezasamblaţi scuturile de la extremităţi şi capacele cutiilor cu borne pe timpul procesul de uscare. Înfăşurările udate cu apă de mare trebuie de obicei rebobinate.

Cablarea şi conexiunile electrice Cutia cu borne de la motoarele standard cu o singură viteză conţine de obicei şase borne pentru înfăşurare şi cel puţin o bornă pentru împământare. Pe lângă bornele principale pentru înfăşurare şi împământare, cutia mai poate conţine şi contacte pentru termistori, elemente de încălzire sau alte dispozitive auxiliare. Pentru conectarea tuturor cablurilor principale trebuie folosite urechi de borne potrivite. Cablurile pentru dispozitivele auxiliare pot fi conectate la plăcile cu borne ca atare. Folosiţi numai garnituri de etanşare pentru cabluri certificate pentru motoare antideflagrante şi cu siguranţă mărită. Pentru motoarele fără scânteie, garniturile trebuie să fie în conformitate cu EN 60079-0. NOTĂ Pentru a îndeplini cerinţele EN 60079-0 şi standardele locale de instalare (de exemplu, NFC 15100), cablurile trebuie protejate mecanic şi fixate cu cleme în apropierea cutiei cu borne. Intrările pentru cablu nefolosite trebuie închise cu elemente de izolare în funcţie de clasa de protecţie şi IP a cutiei cu borne. Gradul de protecţie şi diametrul sunt specificate în documentaţia referitoare la garnitura de etanşare a cablului. AVERTISMENT Folosiţi garnituri de etanşare adecvate la intrările pentru cabluri, în funcţie de tipul de protecţie, diametrul şi tipul cablului. AVERTISMENT Nu deschideţi motorul sau cutia cu borne în prezenţa unei atmosfere explozive, atât timp cât motorul este cald şi conectat la curent. Tensiunea maximă de măsurare pentru termistori este 2,5 V. Intensitatea maximă de măsurare pentru Pt100 este 5 mA. Folosirea unor valori mai mari pentru tensiunea şi intensitatea de măsurare poate provoca erori de citire. Bornele şi direcţia de rotaţie


7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 2 – Motoare electrice Arborele se roteşte în sensul acelor de ceasornic dacă privim capătul acestuia dinspre capul de acţionare, iar secvenţa fazelor liniei de alimentare - L1, L2, L3 – este conectată la borne. Pentru a modifica direcţia de rotaţie, schimbaţi între ele oricare două conexiuni la cablurile de alimentare.

Operarea Utilizarea Dacă nu este precizat altfel pe plăcuţa cu specificaţii tehnice, motoarele sunt proiectate pentru următoarele condiţii : – Limitele normale ale temperaturii ambientale sunt –20°C şi +40°C. – Altitudinea maximă: 1000 m deasupra nivelului mării. – Toleranţa pentru tensiunea de alimentare este ±5% iar pentru frecvenţă ±2% în conformitate cu EN / IEC 60034-1 (2004), paragraful 7.3, Zona A. Motorul poate fi folosit numai la aplicaţiile pentru care a fost proiectat. Valorile nominale şi condiţiile de operare standard sunt indicate pe plăcuţele cu specificaţii tehnice ale motoarelor. În plus, trebuie urmate toate cerinţele din manual şi din alte instrucţiuni şi standarde relevante. Dacă aceste limite sunt depăşite, trebuie verificate datele motorului şi datele de construcţie. Trebuie acordată o atenţie deosebită atmosferelor corozive la exploatarea motoarelor antideflagrante; asiguraţi-vă că stratul protector de vopsea este adecvat pentru condiţiile ambientale existente, deoarece capsularea antideflagrantă poate fi deteriorată prin coroziune. AVERTISMENT Ignorarea oricăror instrucţiuni sau operaţii de întreţinere a aparatului poate pune în pericol siguranţa şi astfel poate împiedica utilizarea motorului în zone cu pericol.

Răcirea Controlaţi ca motorul să beneficieze de suficientă circulaţie a aerului. Verifi caţi ca motorul să nu fi e supus căldurii suplimentare provenite de la alte obiecte apropiate sau prin expunere la soare.

8 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 2 – Motoare electrice AVERTISMENT Dispozitivele de oprire de urgenţă trebuie echipate cu blocaje-repornire. După oprirea de urgenţă, o nouă comandă de pornire nu poate avea efect decât după ce aţi înlăturat blocajul. Puncte ce trebuie respectate 1. Nu călcaţi pe motor. 2. Temperatura carcasei exterioare a motorului poate provoca arsuri la atingere în timpul operării obişnuite şi mai ales după oprire. 3. Unele aplicaţii speciale ale motorului necesită instrucţiuni speciale (de exemplu, utilizarea unor surse cu convertizor de frecvenţă). 4. Atenţie la componentele rotative ale motorului. 5. Nu deschideţi cutiile cu borne când se află sub tensiune.

Cerinţele principale potrivit cu standardele EN şi IEC. Motoare antideflagrante Ex d, Ex de Potrivit standardelor, motorul trebuie dimensionat astfel încât temperatura maximă a suprafeţei exterioare a motorului să fie limitată potrivit clasei de temperatură (T4, T5 etc.). De cele mai multe ori, acest lucru necesită fie efectuarea unor teste etalon, fie controlarea temperaturii suprafeţei exterioare a motorului. În cazul unor convertizoare de sursă de tensiune (fără control DTC ca la ACS800) cu control tip modulaţia impulsurilor în lăţime (Pulse Width Modulation - PWM), sunt de obicei necesare teste combinate pentru a confirma funcţionarea termică adecvată a motorului. Aceste teste pot fi evitate dacă motoarele antideflagrante sunt echipate cu senzori termici concepuţi pentru controlul temperaturii suprafeţei. Astfel de motoare prezintă următoarele marcaje suplimentare pe plăcuţa cu specificaţii tehnice : - „PTC” (Positive Temperature Coeficient - coeficient de temperatură pozitiv) pentru temperatura de declanşare şi „DIN 44081/82”.


9 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


10 / 350


4

Capitolul 4 Senzori şi traductoare



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 4 – Senzori şi Traductoare

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Senzori şi Traductoare


3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 4.6.1. Măsurarea turaţiei prin contact direct - Tahogeneratorul Tahometrele sau tahogeneratoarele se montează pe axul motorului. Generează o tensiune direct proporţională cu turaţia.

4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 4.8. Măsurarea mişcării unghiulare - Selsinele

Selsinele sunt maşini electrice de putere mică pentru traducerea şi transmiterea la distanţă a deplasărilor sau a vitezelor unghiulare, existând astfel două tipuri de selsine şi anume : selsin emiţător, sau invers, selsin receptor. Selsina a fost dezvoltatǎ în jurul anului 1924 folosindu-se pentru început denumirea de “synchro”. Dupǎ 1942-43 denumirea a devenit cea actualǎ. Avînd în vedere construcţia, selsina este practic o micromaşinǎ electricǎ de curent alternativ. Rotorul are o singurǎ înfǎşurare în timp ce statorul este trifazat. Dacă două mecanisme nu pot fi cuplate mecanic la arbore din diverse motive (de ex.: poziţionarea lor în spaţiu nu o permite), dar ele trebuie să execute aceeaşi mişcare, atunci pot fi cuplate prin intermediul a două selsine, realizânduse aşa numitul arbore electric. Dispozitivul a cărui mişcare trebuie reprodusă este cuplat cu selsinul emiţător; acesta converteşte semnalul mecanic (deplasarea) în semnal electric, îl transmite selsinului receptor, care la rândul lui realizează conversia inversă, transmiţând mişcarea unui alt mecanism. Construcţia selsinelor este asemănătoare cu a maşinii sincrone clasice : armătura statorică cu crestături şi o înfăşurare trifazată simetrică, iar rotorul cu poli aparenţi sau înecaţi şi cu înfăşurarea de excitaţie conectată însă la o reţea monofazată de curent alternativ. Există şi alte variante constructive, de exemplu cu construcţia inversată, sau cu poziţionarea ambelor înfăşurări pe armătura statorică, cu adăugarea unei înfăşurări de amortizare, etc. Utilizarea selsinelor îşi găseşte loc în aplicaţii de transmisie sincronă a mişcării : comanda maşinilor unelte de copiat, a unor tipuri de laminoare, comanda la distanţă a deplasării unor nave sau avioane în regim de pilot automat, comanda la distanţă a ecluzelor şi a vanelor, a diferitelor organe de execuţie ale maşinilor de lucru sau de transport, măsurarea la distanţă a unor parametri de poziţie (nivel, poziţia unor ace indicatoare pe cadranul aparatelor de măsură, etc.), măsurarea unor mărimi ce pot fi convertite în deplasări. Pentru a lucra în regim de traductor sunt necesare douǎ selsine : • una va fi cuplatǎ cu elementul mobil a cǎrui mişcare se urmǎreşte şi se va numi emiţǎtor (SE); • una va fi cuplatǎ cu un aparat indicator şi va fi numitǎ receptor (SR). Din punct de vedere electric cele douǎ componente (SE) şi (SR) sunt identice. Deosebiri constructive se datoreazǎ comportamentului diferit al selsinei emiţătoare şi a celei receptoare faţă de eventualele oscilaţii. SE este fixatǎ ca poziţie prin sistemul urmărit care este caracterizat în general de inerţie şi cuplu de frecare mari. În aceste condiţii factorii perturbatori nu au ca efect apariţia de oscilaţii ale rotorului. SR lucrează în regim de indicator acţionând un dispozitiv cu Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 4 – Senzori şi Traductoare inerţie şi frecări mici (de ex. acul unui aparat indicator) putând intra foarte uşor în oscilaţii. Se recomandă cuplarea selsinului receptor printr-un sistem de amortizare interior sau exterior. În figura 4.x şi 4.x se prezintǎ o secţiune longitudinalǎ prin selsina emiţǎtoare şi respectiv cea receptoare. Se sesizeazǎ prezenţa sistemului de amortizare interior pe arborele selsinei receptoare. Principiul de lucru al sesinei ca şi traductor este prezentat sugestiv în figura 4.1

Figura 4.2 Modul de conectare din punct de vedere electric al celor douǎ selsine este prezentat în figurile 4.3 şi 4.4. - S1 şi S2 sunt bornele de alimentare monofazatǎ a rotorului, cu tensiunea nominalǎ Un şi frecvenţa de 50 Hz; - R1, R2, R3 sunt terminalele de intrare a înfǎşurǎrilor statorice.

6 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 4.3


7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 4.4 Un aspect exterior al selsinei receptoare cu aparatul indicator este prezentat în figura 4.5.

Figura 4.5 Marele dezavantaj al selsinelor îl reprezintă parametrii lor de performanţă scăzuţi : η ≈ 0,1 şi cos φ ≈ 0.25...0.35 . Este posibilă funcţionarea cu un singur selsin emiţător şi mai multe receptoare, de construcţie identică şi egal încărcate; dacă receptoarele sunt 8 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 4 – Senzori şi Traductoare plasate la distanţe diferite, liniile de transmisie se dimensionează cu impedanţele adaptate.


9 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


10 / 350


6

Capitolul 6 Elemente de electronică aplicată



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 6 – Elemente de electronică aplicată

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 6. Elemente de electronică aplicată

Capitolul 6.1. Componente pasive

Capitolul 6.1.5. Transformatorul

CLASIFICAREA TRANSFORMATOARELOR După funcţia pe care o au în cadrul sistemului electric, se disting următoarele categorii de transformatoare: • Transformatoare de putere; • Transformatoare auxiliare; • Transformatoare de separare; • Autotransformatoare. CONEXIUNILE TRANSFORMATOARELOR TRIFAZATE Conexiunea unui transformator reprezintă schema de conexiuni a înfăşurărilor sale şi precizarea unghiului de defazaj al fazorului tensiunii secundare de linie faţă de fazorul tensiunii primare corespunzătoare. Pentru transformatoarele trifazate de putere se folosesc trei conexiuni de bază: în stea, în triunghi şi în zig-zag.


3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 6 – Elemente de electronică aplicată Conexiunile în stea, triunghi şi în zig-zag se reprezintă convenţional prin literele Y, D şi Z, pentru înfăşurările de înalta tensiune şi prin literele y, d şi z pentru înfăşurările de joasa tensiune. Când una din înfăşurări are nulul accesibil şi legat direct la pământ la simbolul respectiv se adaugă cifra 0, de exemplu Y0 sau y0. Alegerea grupei de conexiuni a transformatorului se face în funcţie de condiţiile de funcţionare ale transformatorului. Astfel pentru transformatoarele din staţiile centralelor electrice înfăşurările pe partea centralei se adoptă în triunghi iar pe partea reţelei în stea. Pentru transformatoarele din staţiile de conexiuni se adopta conexiunea stea-stea.

TRANSFORMATORUL TRIFAZAT - ELEMENT DE REŢEA Transformatorul este un element component al reţelei electrice. Prin intermediul transformatoarelor electrice se transformă o putere electrica alternativa cu anumiţi parametrii într-o altă putere electrică alternativă de aceeaşi frecvenţă dar cu parametrii electrici modificaţi. Elementele caracteristice sau datele de catalog ale unui transformator sunt: • Puterea nominala aparenta, SnT; • Tensiunile nominale primare şi secundare, U1 , U2; • Raportul de transformare, K12; • Impedanţa de scurtcircuit, Zsc; • Tensiunile relative de scurtcircuit, usc; • Curentul de mers in gol, I0; • Pierderile în scurtcircuit, ∆psc; • Pierderile la mersul în gol, ∆p0; • Numerele caracteristice. Înfăşurarea care primeşte energia se numeşte înfăşurare primară iar înfăşurarea care cedează (alimentează) energia se numeşte înfăşurare secundară.

4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Transformatorul de curent Transformatorul de curent este o soluţie simplă de măsurare izolată galvanic. Acesta este construit de obicei pe un tor din material feromagnetic (Fig. 1.x). Transformatorul de curent funcţionează ca orice transformator, curenţii din înfăşurarile primar şi secundar fiind legaţi de relatia : i S NS = i P NP (4) unde iP = curentul din primar; iS = curentul din secundar; NP = numarul de spire din primar; NS = numarul de spire din secundar. Curentul din primar induce în secundar un curent care este transformat de rezistenţa de sarcină RL într-o tensiune. În aplicaţiile tipice ale transformatorului de curent secundarul, are mai multe spire decat primarul care de obicei are o singură spiră. Astfel curentul din secundar are valori substanţial mai mici şi mai uşor de măsurat decat cele din primar.

Figura 1.x – Transformator de curent


5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


6 / 350


7

Capitolul 7 Elemente teoretice şi practice necesare proiectării instalaţiilor electrice ¾ Culori caracteristice pentru butoane şi semnificaţia lor ¾ Culori caracteristice pentru indicatoare luminoase şi semnificaţia lor ¾ Influenţe externe. Grade de protecţie IP şi IK ¾ Măsuri de protecţie împotriva şocului electric ¾ Tipuri de conexiuni pentru motoare trifazate ¾ Conexiunile Stea (Y) şi Triunghi (Δ) ¾ Conexiuni pentru motoare trifazate cu 2 şi cu 3 viteze



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 7.1. Generalităţi Definiţie, Rol, Imagini Conductor electric = piesă cu conductanta mare, folosită pentru realizarea CONDUCTANTĂ, conductanţe, s.f. Mărime egală cu raportul dintre intensitatea curentului electric continuu care străbate un conductor si tensiunea continuă aflată la capetele sale. Mărime care defineste capacitatea de conductibilitate electrică a unui corp sau a unui circuit

• •

Conductivitatea electrică (numită şi conductibilitatea electrică specifică) este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci cînd este plasat într-un cîmp electric. Simbolul folosit pentru această mărime este de obicei σ (litera grecească sigma), iar unitatea de măsură este siemens pe metru (S·m−1). Mărimea inversă conductivităţii este rezistivitatea electrică, cu simbolul ρ (litera grecească ro) şi unitatea de măsură ohm metru (Ω·m). Următorii termeni sînt înrudiţi cu conductivitatea electrică dar au semnificaţii diferite: Conductibilitatea electrică este proprietatea materialelor de a permite trecerea curentului electric. Conductanţa electrică este mărimea care exprimă capacitatea a unui conductor sau circuit dat de a conduce curentul electric. Conductanţa se măsoară în siemens (S) şi este mărimea inversă rezistenţei electrice măsurate în ohmi (Ω). De exemplu, în conductoare, datorită agitaţiei interne, multitudinea de electroni ce se deplasează de la un atom la altul, poate fi asimilată cu un gaz electronic în care interacţiunile dintre electroni sunt negrijabile. Se ţine cont că electronii se ciocnesc cu ionii pozitivi metalici după parcurgerea drumului liber mijlociu, cu o viteză calculabilă. Datorită agitaţiei interne naturale, electronii au viteze diferite, precum şi direcţii, sensuri, putându-se calcula o viteză medie de grup vm vm=√(3KT/m) K = 1,38 * 10 -23 J/K ; T = temperatura absoluta ; Dacă se aplică un câmp electric conductorului din exterior, electronii smulşi de câmp au o anumită direcţie, sens şi viteză calculabilă. Dacă se ţine cont de interacţiunile dintre electroni, aceştia având o anumitâ masâ, curbeazâ spaţiul în Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării jurul lor, modificând traiectoriile date de ciocnirile cu structura cristalină a conductoarelor, o parte din energie transformându-se într-un element gravitaţional, generând o oglindă deformatoare a timpului în raport cu masa. Conductivitatea electrică a unui material se defineşte ca raportul dintre densitatea curentului electric J produs prin plasarea materialului în cîmpul electric E: Există materiale la care conductivitatea electrică este anizotropă --- mărimea şi orientarea vectorului J depinde de mărimea şi orientarea vectorului E ---, caz în care conductivitatea electrică trebuie exprimată printr-un tensor de rangul 2 (o matrice 3×3). O asemenea proprietate o au de exemplu materialele cu o structură stratificată, cum ar fi unele roci sedimentare; în cazul lor conductivitatea în planul straturilor poate fi diferită de conductivitatea pe direcţia perpendiculară. În cîmpuri electrice alternative conductivitatea electrică se exprimă printr-un număr complex (sau un tensor de numere complexe dacă materialul este anizotrop), numit admitivitate electrică. În acest caz partea reală a admitivităţii se numeşte conductivitate iar cea imaginară susceptivitate. Similar, conductanţei îi corespunde în cîmp alternativ mărimea numită admitanţă, care este inversa impedanţei electrice.

Clasificarea materialelor Corpul sau materialul care conduce curentul electric se numeşte conductor electric; metalele sînt buni conductori electrici, iar dintre acestea conductivitatea cea mai mare o are argintul (63,0·106 S·m−1), urmat la mică distanţă de cupru (59,6·106 S·m−1). De asemenea plasma (gaz ionizat) este în general un bun sau foarte bun conductor electric --- în multe cazuri conductivitatea plasmei se poate considera infinită. Tot în clasa conductorilor intră şi unele lichide care conţin mulţi ioni, de exemplu apa sărată conduce curentul electric cu atît mai bine cu cît concentraţia de sare este mai mare. Un corp sau material care nu permite în mod semnificativ trecerea sarcinilor electrice se numeşte izolator (de exemplu sticla, vidul, apa deionizată etc.). O valoare a conductivităţii electrice între cea a conductorilor şi cea a izolatorilor o au semiconductorii. Adesea conductivitatea semiconductorilor poate fi ajustată în limite largi, atît permanent prin procesul de fabricaţie, de obicei prin dopare, cît şi dinamic prin aplicarea unor cîmpuri electrice exterioare, prin variaţia temperaturii, prin iluminare, prin expunere la radiaţie ionizantă etc. Dependenţa de temperatură La majoritatea materialelor conductivitatea electrică depinde mult de temperatură. Astfel, în cazul celor mai multe metale, conductivitatea scade cu temperatura, iar în cazul semiconductorilor conductivitatea creşte cu temperatura. Pe intervale de temperatură mici în general această dependenţă se poate aproxima printr-o relaţie liniară. 4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării La temperaturi foarte joase, apropiate de 0 K, unele materiale prezintă fenomenul cuantic de supraconducţie, în care conductivitatea are valoare infinită (rezistivitatea este exact zero). În aceste materiale curentul electric poate curge la infinit. Fiecare material supraconductor are propria sa temperatură critică sub care prezintă aceste proprietăţi; unele materiale precum cuprul şi argintul păstrează totuşi o conductivitate finită chiar şi la temperaturi foarte apropiate de zero absolut. Altele în schimb rămîn supraconductoare pînă la temperaturi relativ înalte, astfel încît pot fi utilizate şi la temperatura de fierbere a azotului lichid (77 K); primul material de acest gen studiat a fost oxidul de ytriu bariu şi cupru (YBa2Cu3O7, prescurtat YBCO).

Pentru descrierea transportului de sarcina electrica printr-o sectiune a unui conductor, ca urmare a miscarii dirijate a purtatorilor liberi, se defineste o marime fizica scalara, numita intensitatea curentului electric. Aceasta marime fizica a fost introdusa pentru a masura debitul sarcinii electrice totale printr-o sectiune a conductorului. Intensitatea curentului electric reprezinta una dintre cele sapte marimi fizice fundamentale SI, unitatea sa de masura fiind amperul. Miscarea ordonata de sarcina electrica poate fi realizata astfel incat purtatorii care traverseaza o sectiune a conductorului sa transporte sarcini egale in intervale egale de timp. In astfel de conditii, in acel mediu conductor se stabileste un curent electric continuu. Punerea in evidenta a curentului electric prin unul dintre efectele sale: efect termic efect magnetic efect chimic efect biologic permite si compararea intensitatilor acestor curenti, pornind de la intensitatea efectelor produse. Datorita faptul ca anumite efecte depind si de sensul miscarii dirijate a purtatorilor de sarcina electrica, a fost stabilit, prin conventie, un sens al curentului electric, acesta fiind cel al miscarii ordonate a unor purtatori de sarcina electrica pozitiva.


5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Observatie Sub actiunea unui camp electric, particulele incarcate cu sarcina electrica de semne diferite se deplaseaza in sens opus, orientarea fortelor electrice fiind determinata si de semnul sarcinii electrice a purtatorilor: →

→

F1 = q E

In conductorii metalici, unde purtatorii de sarcina electrica sunt electronii de valenta, sensul miscarii acestora sub actiunea campului electric este opus sensului conventional al curentului electric.

curent alternativ sinusoidal Aplicaţii : ¾ Transportul energiei electrice ¾ Iluminat ¾ Telefonie ¾ Transmisii de date ¾ Telecomunicaţii ¾

Cablurile au diverse tipuri de izolaţii, în funcţie de domeniul de aplicare, locul montării şi gradul de protecţie cerut. ¾ Cablu cu întârziere la propagarea flăcării ¾ Cablu cu întârziere mărită la propagarea flăcării ¾

6 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Circuite supresoare de protecţie În prezent sunt utilizate frecvent combinaţii de aparate clasice de comutare, de exemplu contactoare, și aparatură electronică. Din această categorie fac parte printre altele automatele programabile (PLC), releele de timp și modulele de cuplaj. Interacţiunea tuturor componentelor sistemului poate perturba aparatele electronice și funcţionarea acestora. Unul dintre factorii de perturbare îl reprezintă deconectarea sarcinilor inductive, cum sunt bobinele aparatelor de comutare electromagnetice. La deconectarea acestor aparate pot apărea tensiuni induse de valori ridicate care perturbă echipamentele electronice alăturate sau se pot genera impulsuri parazite prin mecanisme de cuplaj capacitiv care conduc la perturbaţii în funcţionare. Deoarece deconectarea lipsită de perturbaţii nu este posibilă fără dispozitive suplimentare, bobinele vor fi dotate cu un modul supresor de protecţie. Avantajele și dezavantajele diferitelor circuite supresoare de protecţie sunt prezentate în continuare. Releele de timp electronice sunt utilizate în schemele de comandă ale contactoarelor în care sunt necesari timpi scurţi de revenire, precizie de repetiţie ridicată, frecvenţă mare de comutare și durată de viaţă îndelungată a echipamentelor. Duratele de temporizare se pot alege în domeniul cuprins între 0,05 secunde și până la 100 ore, putând fi ușor reglate. Intrări analogice În funcţie de tipul de aparat, sunt disponibile două sau patru intrări analogice 0 – 10 V. Rezoluţia digitală este de 10 Biţi = 1024 poziţii = 0 până la 1023. Sunt valabile următoarele : Atenţie ! Semnalele analogice sunt mai perturbabile, ca semnalele digitale, astfel încât conductorii de semnal trebuie să fie conectaţi și amplasaţi cu atenţie. Conectarea necorespunzătoare poate conduce la stări de comutare nedorite. • Utilizaţi cabluri ecranate, răsucite în pereche, pentru a evita producerea interferenţelor la semnalele analogice. • Împământaţi ecranele cablurilor cu conexiuni de lungimi reduse, bilateral și absolut simetric. Începând cu o lungime a cablurilor de aproximativ 30 m, împâmântarea bilaterală poate conduce la curenţi de egalizare între cele două puncte de împământare și astfel la perturbarea semnalelor analogice. În acest caz, împământaţi cablul numai unilateral. • Nu amplasaţi cablurile pentru semnal paralel cu cele pentru energie. • Conectaţi sarcinile inductive, pe care le comutaţi prin ieșirile easy, la o tensiune de alimentare separată sau utilizaţi un circuit supresor pentru motoare și electroventile. Când sunt operaţi consumatori precum motoare, ventile magnetice Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării sau contactoare și easy de la aceeași sursă de alimentare, comutarea poate conduce la o perturbare a semnalelor analogice de intrare. Senzori 4 până la 20 mA cu rezistenţă 500 Ω Indicaţie • Acordaţi atenţie numărului diferit și denumirii diferite a intrărilor analogice, în funcţie de tipul de aparat. • Conectaţi referinţa de potenţial ( 0 V) a aparatului easy, respectiv a MFD-Titan, cu referinţa de potenţial ( 0 V) a sursei de alimentare a simulatorului de valori analogice. • La un senzor de 4(0) până la 20 mA și cu o rezistenţă de 500 Ω, rezultă următoarele valori: – 4mA – 1,9 V, – 10mA – 4,8 V, – 20mA – 9,5 V. • Intrare analogică 0 până la 10 V, rezoluţie digitală 10 Bit = 1024 poziţii = 0 până la 1023. Indicaţie La deconectarea sarcinilor inductive, trebuie să aveţi în vedere următoarele : inductivităţile echipate cu circuite supresoare cauzează mai puţine perturbaţii în întregul sistem electric. În general, se recomandă ca circuitul supresor să fie conectat cât mai aproape de inductivităţi. Dacă inductivităţile nu au circuite supresoare, sunt valabile următoarele: nu pot fi deconectate simultan mai multe inductivităţi, pentru a nu se supraîncălzi modulele de acţionare. Dacă în caz de urgenţă, alimentarea cu +24 V c.c. este deconectată prin intermediul unui contact și prin aceasta ar putea să deconecteze mai mult de o ieșire cu inductivitate, trebuie echipate inductivităţile cu circuite supresoare.

8 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 7.2. Culori caracteristice pentru butoane şi semnificaţia lor Conform IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204–1 (VDE(0113) Culoare

Semnificaţie

Aplicaţii tipice

Avarie

• Oprire de urgenţă • Combaterea incendiilor

Anormal Normal

Intervenţie pentru a elimina condiţiile anormale sau a evita modificările nedorite Start din condiţie sigură

Acţiune forţată

Funcţie de resetare

Roşu Galben Verde Albastru

• Start / ON (preferat) • Stop / OFF

Alb Nu au atribuită o semnificaţie specială Gri Negru

• Start / ON • Stop / OFF • Start / ON • Stop / OFF (preferat)


9 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 7.3. Culori caracteristice pentru indicatoare luminoase şi semnificaţia lor Conform IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204–1 (VDE(0113) Culoare

Semnificaţie Explicaţie

Aplicaţii tipice

Avarie

Atenţionare asupra unui pericol posibil sau a unei stări ce impune o intervenţie imediată

Anormal

Stare critică preexistentă

Normal

Indicarea funcţionare validarea funcţionării Acţionare operator

• Scăderea presiunii în sistemul de ungere • Temperatură în afara limitelor (sigure) date • Echipamente importante oprite prin acţiunea unui dispozitiv de protecţie • Temperatura (sau presiunea) diferite de valorile normale • Suprasarcină a cărei durată este admisibilă • Resetare • Lichid de răcire circulant • Comanda automată a cazanului pornită • Maşina pregătită de pornire • Înlăturare obstacol • Comutare pe avans

Roşu

Galben

Verde Acţiune forţată

condiţiilor de sigură sau continuării necesară

prin

Albastru Neutrală

Alb

10 / 350

Orice semnificaţie : se poate utiliza când nu este clar ce culoare ar fi potrivită (roşu, galben sau verde) sau pentru confirmare

• Motorul în mers • Indicarea regimurilor de lucru




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 7.4. Influenţe externe (CEI 60364 – 5 – 51)

Influenţele externe trebuiesc luate în considerare când se aleg : • Măsurile specifice de asigurare a securităţii persoanelor (în particular în zone sau instalaţii electrice cu caracter special) • Caracteristicile echipamentului electric cum ar fi gradul de protecţie IP, rezistenţa mecanică, etc.

Definiţii şi standarde de referinţă Fiecare instalaţie electrică este plasată într-un mediu specific, care prezintă într-o măsură mai mare sau mai mică, un anumit risc : • pentru persoane • pentru echipamentele care constituie instalaţia În consecinţă, condiţiile de mediu influenţează definirea parametrilor şi alegerea materialelor specifice instalaţiei, precum şi alegerea măsurilor de protecţie adecvate pentru securitatea persoanelor. Condiţiile de mediu ale unei instalaţii electrice se exprimă prin sintagma “influenţe externe” Dacă mai multe influenţe externe intervin în acelaşi timp, ele pot avea efecte independente sau se pot influenţa reciproc astfel încât gradul de protecţie trebuie ales în consecinţă.

Clasificare Fiecare condiţie de influenţă externă este indicată de un cod care cuprinde un grup de două litere majuscule şi un număr după cum urmează : Prima literă (A,B sau C) Prima literă este legată de categoria generală de influenţă externă • A = mediu ambiant • B = utilizare • C = tip de construcţie a clădirilor respective Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

11 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării A doua literă A doua literă este legată de natura influenţei externe. Litera adiţională (opţional) Se utilizează numai dacă protecţia efectivă a persoanelor este mai mare decât cea indicată de prima cifră din codul IP. Atunci când trebuie specificată numai protecţia persoanelor, cele două cifre ale codului IP sunt înlocuite cu X-uri. Exemplu : IP XXB Exemplu : AC2 înseamnă : A = mediu AC = mediu – altitudine AC2 = mediu – altitudine >2000 m

Lista influenţelor externe Tabelul de mai jos este extras din CEI 60364 – 5 – 51, care este documentul de referinţă în astfel de situaţii. Cod A – Mediu AA Temperatura ambientă (°C) Minim Maxim AA1 – 60°C + 5°C Echipament proiectat special AA2 – 40°C + 5°C sau măsuri corespunzătoare AA3 – 25°C + 5°C AA4 – 5°C + 40°C Normal (precauţii speciale în anumite cazuri. AA5 + 5°C + 40°C AA6 + 5°C + 60°C Echipament proiectat special AA7 – 25°C + 55°C sau măsuri corespunzătoare AA8 – 50°C + 40°C

12 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Cod Caracteristici necesare pentru echipament A – Mediu AB Temperatura ambientă (°C) Temperatură Umiditate Umiditate aer °C relativă % absolută g/m3 Minim Maxim Minim Maxim Minim Maxim AB1 – 60°C + 5°C 3 100 0,003 7 Trebuiesc luate măsuri corespunzătoare AB2 – 40°C + 5°C 10 100 0,1 7 AB3 – 25°C + 5°C 10 100 0,5 7 AB4 – 5°C + 40°C 5 95 1 29 Normal AB5 + 5°C + 40°C 5 85 1 25 Normal AB6 + 5°C + 60°C 10 100 1 35 Trebuiesc luate măsuri corespunzătoare AB7 – 25°C + 55°C 10 100 0,5 29 AB8 – 50°C + 40°C 10 100 0,04 36 AC Altitudine AC1 <2000 m Normal AC2 >2000 m Poate necesita precauţii AD Prezenţa apei AD1 Neglijabilă Exterior sau locaţii IPX0 neprotejate la intemperii AD2 Stropi în cădere liberă IPX 1 sau IPX2 AD3 Pulverizare IPX3 AD4 Împroşcare IPX4 AD5 Jeturi Locaţii unde un furtun cu apă este IPX5 folosit regulat AD6 Valuri Locaţii litorale (diguri, cheiuri, plaje, IPX6 etc) AD7 Imersie Apă 150 mm deasupra celui mai IPX7 înalt punct şi echipamentul la mai puţin de 1 m de suprafaţă AD8 Submersie Echipamentul este permanent şi IPX8 total acoperit


13 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Cod Caracteristici necesare pentru echipament A – Mediu AE Prezenţa corpurilor străine solide Cele mai mici Exemplu dimensiuni AE1 Neglijabilă IP0X AE2 Obiecte mici 2,5 mm Scule IP3X AE3 Obiecte foarte mici 1 mm Sârmă IP4X IP5X dacă penetrarea AE4 Praf nu prea dens prafului nu împiedică AE5 Praf moderat funcţionarea sau IP6X dacă praful nu trebuie să penetreze AE6 Praf dens IP6X AF Prezenţa substanţelor corosive sau poluante AF1 Neglijabilă Normal AF2 Atmosferică În funcţie de natura substanţei AF3 Intermitentă, accidental Protecţie împotriva corosiunii AF4 Continuă Echipament proiectat special AG Reacţia la impact mecanic AG1 Severitate scăzută Normal AG2 Severitate medie Standard AG3 Severitate ridicată Protecţie crescută AH Vibraţii AH1 Severitate scăzută Aplicaţii casnice sau similare Normal AH2 Severitate medie Condiţii industriale normale Echipament proiectat special sau măsuri AH3 Severitate ridicată Condiţii industriale severe speciale AJ Alte solicitări mecanice AK Prezenţa florei şi/sau mucegaiului AK1 Fără riscuri Normal AK2 Cu riscuri AL Prezenţa faunei AL1 Fără riscuri Normal AL2 Cu riscuri

14 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Cod Caracteristici necesare pentru echipament A – Mediu AM Influenţe electromagnetice, electrostatice sau ionizări Fenomene electromagnetice de joasă frecvenţă / Armonici AM1 Armonici A se referi la standardele AM2 Tensiune de semnalizare CEI aplicabile AM3 Variaţii ale amplitudinii tensiunii AM4 Dezechilibre ale tensiunii AM5 Variaţii ale frecvenţei AM6 Tensiuni induse de joasă frecvenţă AM7 Curent continuu în reţele de curent alternativ AM8 Câmpuri magnetice AM9 Câmpuri electrice AM21 Oscilaţii de tensiuni sau curenţi induşi AM22 Fenomene tranzitorii pe scala de nanosecunde A se referi la standardele CEI aplicabile. AM23 Fenomene tranzitorii pe scala de milisecunde AM24 Fenomene tranzitorii oscilante AM25 Fenomene de înaltă frecvenţă AM31 Descărcări electrostatice AM41 Ionizări AN Radiaţii solare AN1 Slabe Normal AN2 Medii AN3 Puternice AP Efect seismic AP1 Neglijabil Normal AP2 Slab AP3 Mediu AP4 Puternic AQ Trăsnete AQ1 Neglijabil Normal AQ2 Expunere indirectă AQ3 Expunere directă AR Mişcarea aerului AR1 Slabă AR2 Medie AR3 Puternică


15 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Cod A – Mediu AS Vânt AS1 Slab AS2 Mediu AS3 Puternic

Caracteristici necesare pentru echipament

Cod B – Utilizare BA Calificarea persoanelor BA1 Obişnuită BA2 Copii BA3 Handicapaţi BA4 Instruiţi BA5 Calificaţi BB Rezistenţa electrică a corpului uman BC Contactul persoanelor cu potenţialul pământului BC1 Nici unul BC2 Rar BC3 Frecvent BC4 Continuu BD Condiţii de evacuare în caz de urgenţă BD1 Joasă densitate / ieşire accesibilă BD2 Joasă densitate / ieşire dificilă BD3 Înaltă densitate / ieşire accesibilă BD4 Înaltă densitate / ieşire dificilă BE Natura materialelor procesate sau depozitate BE1 Fără risc semnificativ BE2 Risc de incendiu BE3 Risc de explozie BE4 Risc de contaminare Cod C – Construcţia de clădiri CA Materiale de construcţie CA1 Necombustibile CA2 Combustibile CB Proiectarea clădirilor CB1 Riscuri neglijabile CB2 Propagarea incendiului CB3 Mişcare CB4 Flexibil sau instabil

Caracteristici necesare pentru echipament

16 / 350

Normal

Normal

Clasă de echipament corespunzătoare cu CEI 61140

Normal

Normal

Caracteristici necesare pentru echipament Normal Normal




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Grade de protecţie pentru echipamente Codurile IP şi IK Definiţia codurilor IP Gradul de protecţie furnizat de o carcasă este furnizat de codul IP recomandat de CEI 60529. Protecţia se referă la următoarele influenţe externe : ¾ ¾ ¾ ¾

penetrarea corpurilor solide protecţia persoanelor împotriva accesului la părţile sub tensiune protecţia împotriva pătrunderii prafului protecţia împotriva pătrunderii lichidelor

Notă : codul IP se aplică la echipamente electrice pentru tensiuni de maxim 72,5 Kv inclusiv IP

2

3

C

H

Codul literelor (International Protection) Cifra primei caracteristici (Cifră de la 0 la 6 sau litera X) Cifra celei de a doua caracteristici (Cifră de la 0 la 8 sau litera X) Litră adiţională (opţională) (Literele A, B, C, D) Literă suplimentară (opţională) (Literele H, M, S, W) Atunci când cifra caracteristică nu este necesar a fi specificată, ea poate fi înlocuită prin litera “X” sau “XX” dacă amândouă cifrele caracteristice nu sunt necesare. Literele adiţionale şi / sau suplimentare pot fi omise fără înlocuire.


17 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


IP Element Codul literei

Cifre sau Semnificaţia pentru protecţia Semnificaţia pentru litere echipamentului protecţia persoanelor IP

Cifra primei caracteristici

Cifra celei de a doua caractristici

Literă adiţională (opţională)

Literă suplimentară (opţională)

0 1 2 3 4 5 6

Împotriva pătrunderii corpurilor Împotriva accesului la străine solide părţile periculoase cu Neprotejat Neprotejat Diametru > 50 mm Dosul palmei Diametru > 12,5 mm Degetul Diametru > 2,5 mm Unealtă Diametru > 1,0 mm Sârmă Protejat la praf Sârmă Etanş Sârmă

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Împotriva pătrunderii apei cu efecte nedorite Neprotejat Picături verticale Picături de apă, unghi de 15º Pulverizare Împroşcare Jet de apă Jet puternic Imersie temporară Imersie continuă

A B C D

H M S W

18 / 350

Împotriva accesului la părţile periculoase cu Dosul palmei Degetul Unealtă Sârmă Informaţii suplimentare specifice Aparate de înaltă tensiune Mişcări în cursul testului cu apă Staţionar în cursul testului cu apă Condiţiile meteo Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Definiţia codurilor IK Standardul CEI 62262 defineşte codurile IK care caracterizează capacitatea unui echipament de a rezista la impact mecanic pe toate părţile. Codul IK 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

Energia de impact (in Joules) 0 ≤ 0,14 ≤ 0,20 ≤ 0,35 ≤ 0,50 ≤ 0,70 ≤1 ≤2 ≤5 ≤ 10 ≤ 20

Codul AG

AG 1

AG 2 AG 3 AG 4

Specificarea codurilor IP şi IK pentru tablourile de distribuţie Gradele de protecţie IP şi IK ale unei carcase trebuie specificate în funcţie de diversele influenţe externe definite de standardul CEI 60364–5–51, în particular : • prezenţa corpurilor solide (codul AE) • prezenţa apei (codulAD) • solicitări mecanice (fără cod) • calificarea persoanelor (codul BA) Recomandări pentru IP Codurile IP în funcţie de condiţii Normal, fără riscul căderii verticale a apei Camere tehnice Normal, cu riscul căderii verticale a apei Coridoare Risc sever de apă împroşcată în toate Ateliere direcţiile

30 31 54 / 55

Recomandări pentru IK Codurile IK în funcţie de condiţii Fără risc de impact major Camere tehnice Risc semnificativ de impact major ce ar Coridoare putea afecta aparatele Risc maxim de impact,ce ar putea afecta Ateliere carcasa Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

07 08 (carcasă uşă) 10

cu

19 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 7.8. Măsuri de protecţie împotriva şocului electric Protecţia împotriva atingerii directe se referă la toate măsurile pentru protecţia personalului şi a animalelor împotriva pericolelor ce decurg din atingerea părţilor active ale echipamentelor electrice. Măsuri de protecţie împotriva atingerii directe : ¾ Protecţie prin izolare părţi active ¾ Protecţie prin acoperire şi încapsulare ¾ Protecţie prin obstacole ¾ Protecţie prin distanţare Protecţia împotriva atingerii indirecte se referă la protecţia personalului şi a animalelor împotriva pericolelor ce decurg din atingerea accidentală a părţilor conductoare accesibile ale echipamentelor. Măsuri de protecţie împotriva atingerii indirecte : ¾ Protecţie prin deconectare automată a sursei ¾ Izolare de protecţie ¾ Protecţie prin spaţii neconductoare ¾ Protecţie prin egalizarea locală a potenţialelor fără legare la pământ ¾ Separare (izolare) de protecţie Protecţia atât împotriva atingerii directe cât şi împotriva atingerii indirecte se referă la toate măsurile pentru protecţia personalului şi a animalelor împotriva pericolelor ce decurg atât prin atingerea directă cât şi prin atingerea indirectă.

aflat) Dispozitivul de protecţie trebuie să deconecteze automat partea defectă a instalaţiei. În nici un punct al instalaţiei nu trebuie să apară o tensiune de atingere cu o durată de acţionare mai mare decât valorile din tabelul de mai jos. Valoarea 20 / 350

¾ Protecţie prin utilizarea tensiunii reduse (SE LV şi PELV –0,05 de 220 250 280 310 0,03 Durata de Tensiunea de atingere prezumată acţionare maxim admisă c.a. ef c.c. ef [s] [V] [V] 50 120 5,00 75 140 1,00 90 160 0,50 110 175 0,20 150 200 0,10




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării limită acceptată internaţional pentru tensiunea de atingere, la o durată maximă de deconectare de 5 secunde este de 50 V c.a. sau 120 V c.c. Semnificaţia simbolurilor I:

Izolarea tuturor părţilor active faţă de pământ sau legarea la pământ printr-o impedanţă T: Masele se leagă direct la pământ, independent de legarea la pământ a unui punct al alimentării (împământarea sistemului) Număr conductoare : 3

Schema de legare la pământ Sistem IT

Sistem TT

T : Legare directă la pământ a unui punct (împământarea sistemului) T : Masele se leagă direct la pământ, independent de legarea la pământ a unui punct al alimentării (împământarea sistemului) Număr conductoare : 4

Sistem TN T : Legare directă la pământ a unui punct (împământarea sistemului) N : Masele se leagă direct la punctul de alimentare legat la pamânt (împământarea sistemului) Număr conductoare : 5 1 – Împământarea sistemului 2 – Masă 3 – Impedanţă

L1, L2, L3 – Faze N – Nul PE – Împământare electrică


21 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 7.9. Tipuri de conexiuni pentru motoare de curent alternativ trifazate

În funcţie de tipul motorului de curent alternativ, adică cu una, două, trei sau patru viteze şi în funcţie de puterea motorului, se folosesc diferite tipuri de conexiuni. Cele mai folosite motoare de curent alternativ sunt cele cu o singură viteză. Pentru pornirea acestora se folosesc de obicei conexiunile Stea (Y = Star) şi Triunghi (Δ = Delta). În funcţie de ce se urmăreşte se folosesc variante ale acestor conexiuni şi pentru motoarele asincrone cu două, trei sau patru viteze. Puterea Conexiune Invertoare motorului 0,18 – 3,00 Kw Stea Stea 4,00 – 5,50 Kw Triunghi Triunghi 7,50 – 90,00 Kw Stea / Triunghi Triunghi Viteza unui motor asincron trifazat este direct proporţională cu frecvenţa şi invers proporţională cu numărul de poli din stator, conform tabelului de mai jos : Număr de poli Frecvenţa 2 4 6 8 10 12 50 Hz 3.000 1.500 1.000 750 600 500 60 Hz 3.600 1.800 1.200 900 720 600 100 Hz 6.000 3.000 2.000 1.500 1.200 1.000

16 375 540 750

Formula de calcul este următoarea : N=

120 x F 2p

N = Viteza motorului (rotaţii / minut) F = Frecvenţa (Hertz) P = Numărul de perechi de poli Exemple : N=

120 x 50 = 3000 2 x1

22 / 350

N=

120 x 50 = 1500 2 x 2

N=

120 x 60 = 1800 2 x 2

N=

120 x 60 = 1200 2 x3




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conexiunea STEA (STAR) Y Reprezentare în schemă

Placa de borne

Conexiunea TRIUNGHI (DELTA) Δ Reprezentare în schemă

Placa de borne

Figura 7.1


23 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conectarea bobinelor la placa de borne

Conexiunea STEA (STAR) Y

24 / 350

Conexiunea TRIUNGHI (DELTA) Δ




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Figura 2.2 Diversele variante ale schemei Dahlander determină raporturi diferite între puterile corespunzătoare pentru cele două turaţii. Tipul schemei Raportul puterilor

Δ / YY 1 / 1,5 – 1,8

Y / YY 0,3 / 1

Schema Δ/YY satisface cel mai bine cerinţele de cuplu constant (winch-uri). Această schemă prezintă avantajul că motorul poate fi pornit lent sau cu reducerea curentului de pornire. Schema Y/YY este bine să fie folosită pentru adaptarea motorului cu maşini cu creştere pătratică a cuplului (pompe, ventilatoare, compresoare rotative).

Două turaţii – înfăşurări separate Motoarele cu înfăşurări separate admit teoretic orice combinaţii de turaţii şi orice raport al puterilor. Cele două înfăşurări separate sunt conectate în STEA sau în TRIUNGHI şi sunt complet independente una de alta. Combinaţiile preferate de turaţii sunt următoarele : Motoare în schemă 1.500 / 3.000 Dahlander Motoare cu înfăşurări – separate Număr de poli 4/2 Numere de cod 1/2 Joasă/Ridicată

–

750 / 1.500 500 / 1.000

1.000 / 1.500

–

–

6/4 1/2

8/4 1/2

12 / 6 1/2

Numerele de cod se trec ca prefixe ale notaţiilor cu litere, în sensul creşterii turaţiei. Exemplu : 1U, 1V, 1W, 2U, 2V, 2W


25 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conexiunea DAHLANDER – 2 viteze (Δ/YY) Conexiunea TRIUNGHI Δ – viteză mică Reprezentare în schemă

Placa de borne

Conexiunea STEA DUBLĂ YY – viteză mare Reprezentare în schemă

26 / 350

Placa de borne




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conectarea bobinelor la placa de borne Conexiunea TRIUNGHI Δ – viteză mică

Conexiunea STEA DUBLĂ YY – viteză mare


27 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Observăm că legătura internă între bobine este aceiaşi. Diferă doar bornele la care se alimentează motorul. O reprezentare în schemă mai elegantă este cea de mai jos. Schema este realizată atât pe verticală cât şi pe orizontală. Schemele fiind echivalente, inginerul proiectant poate alege una dintre ele în funcţie de spaţiul de care dispune în plan.

Figura 2.1 Pentru viteză mică alimentăm motorul în conexiune TRIUNGHI (Δ) la bornele 1U, 1V, 1W. Bornele 2U, 2V, 2W rămân nealimentate. Pentru viteză mare alimentăm motorul în conexiune STEA DUBLĂ (YY) la bornele 2U, 2V, 2W. Bornele 1U, 1V, 1W se conectează în conexiune STEA care se realizează prin intermediul unui contactor care are ieşirea în scurt circuit. În schemă, capetele bobinelor U1, U2, U5, U6, V1, V2, V5, V6, W1, W2, W5, W6 nu se reprezintă. Eu le-am reprezentat în figura 2.1 pentru ca cititorul să înţeleagă schema mai uşor şi mai bine.

28 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conexiunea DAHLANDER – 2 viteze (Y/YY) Conexiunea STEA Y – viteză mică Reprezentare în schemă

Placa de borne

Conexiunea STEA DUBLĂ YY – viteză mare Reprezentare în schemă


Placa de borne

29 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conectarea bobinelor la placa de borne Conexiunea STEA Y – viteză mică

Conexiunea STEA DUBLĂ YY – viteză mare

30 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 7 – Elemente teoretice şi practice necesare proiectării Observăm că legătura internă între bobine este aceiaşi. Diferă doar bornele la care se alimentează motorul. O reprezentare în schemă mai elegantă este cea de mai jos. Schema este realizată atât pe verticală cât şi pe orizontală. Schemele fiind echivalente, inginerul proiectant poate alege una dintre ele în funcţie de spaţiul de care dispune în plan.

Figura 2.xx Pentru viteză mică alimentăm motorul în conexiune STEA (Y) la bornele 1U, 1V, 1W. Bornele 2U, 2V, 2W rămân nealimentate. Pentru viteză mare alimentăm motorul în conexiune STEA DUBLĂ (YY) la bornele 2U, 2V, 2W. Bornele 1U, 1V, 1W se conectează în conexiune STEA care se realizează prin intermediul unui contactor care are ieşirea în scurt circuit. În schemă, capetele bobinelor U1, U2, U5, U6, V1, V2, V5, V6, W1, W2, W5, W6 nu se reprezintă. Eu le-am reprezentat în figura 2.xx pentru ca cititorul să înţeleagă schema mai uşor şi mai bine.


31 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


2 viteze – 2 înfăşurări separate Conexiunea STEA Y – viteză mică Reprezentare în schemă

Placa de borne

Conexiunea STEA Y – viteză mare Reprezentare în schemă

32 / 350

Placa de borne




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


2 viteze – 2 înfăşurări separate Conexiunea TRIUNGHI Δ – viteză mică Reprezentare în schemă

Placa de borne

Conexiunea TRIUNGHI Δ – viteză mare Reprezentare în schemă


Placa de borne

33 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


3 viteze : 2 înfăşurări Dahlander + o înfăşurare separată Schema X : Y/Δ/YY – cuplu constant Reprezentare în schemă

Placa de borne

Y – Viteză mică Viteză Mică : Medie : Mare :

Conexiune Stea – Y Triunghi – Δ Dublă Stea – YY

Δ – Viteză medie Alimentare 1U, 1V, 1W (separat) 2U, 2V, 2W 3U, 3V, 3W + 2U, 2V, 2W(Y)

Viteze Frecvenţa 8 4 2 50 Hz 750 1.500 3.000 60 Hz 900 1.800 3.600 6 4 2 50 Hz 1.000 1.500 3.000 60 Hz 1.200 1.800 3.600 Altă reprezentare în schemă, echivalentă cu cele de mai sus :

34 / 350

YY – Viteză mare

Raţia vitezelor 1:2:4 Raţia vitezelor 1 : 1,5 : 3

8 poli : înfăşurare separată 4 / 2 poli : conexiune Dahlander 6 poli : înfăşurare separată 4 / 2 poli : conexiune Dahlander




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


3 viteze : 2 înfăşurări Dahlander + o înfăşurare separată Schema Y : Δ/Y/YY – cuplu constant Reprezentare în schemă

Placa de borne

Δ – Viteză mică Viteză Mică : Medie : Mare :

Conexiune Triunghi – Δ Stea – Y Dublă Stea – YY

Y – Viteză medie

YY – Viteză mare

Alimentare 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W (separat) 3U, 3V, 3W + 1U, 1V, 1W(Y)

Viteze Frecvenţa 8 6 4 Raţia 50 Hz 750 1.000 1.500 vitezelor 6 poli : înfăşurare separată 60 Hz 900 1.200 1.800 1 : 1,33 : 2 8 / 4 poli : conexiune Dahlander Altă reprezentare în schemă, echivalentă cu cele de mai sus :


35 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


3 viteze : 2 înfăşurări Dahlander + o înfăşurare separată Schema Z : Δ/YY/Y – cuplu constant Reprezentare în schemă

Placa de borne

Δ – Viteză mică Viteză Mică : Medie : Mare :

Conexiune Triunghi – Δ Dublă Stea – YY Stea – Y

YY – Viteză medie Alimentare 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U, 1V, 1W(Y) 3U, 3V, 3W (separat)

Viteze Frecvenţa 8 4 2 50 Hz 750 1.500 3.000 60 Hz 900 1.800 3.600 Altă reprezentare în schemă, echivalentă cu cele de mai sus :

36 / 350

Y – Viteză mare

Raţia vitezelor 1:2:4

2 poli : înfăşurare separată 8 / 4 poli : conexiune Dahlander




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


3 viteze : 2 înfăşurări Dahlander + o înfăşurare separată Schema X : Y/Y/YY – cuplu cu creştere pătratică Reprezentare în schemă

Placa de borne


Conexiune Stea – Y Stea – Y Dublă Stea – YY

Frecvenţa 50 Hz 60 Hz 50 Hz 60 Hz

8 750 900 6 1.000 1.200

Viteze 4 1.500 1.800 4 1.500 1.800

Y – Viteză medie

YY – Viteză mare

Alimentare 1U, 1V, 1W (separat) 2U, 2V, 2W 3U, 3V, 3W + 2U, 2V, 2W(Y) 2 3.000 3.600 2 3.000 3.600

Raţia vitezelor 1:2:4 Raţia vitezelor 1 : 1,5 : 3

8 poli : înfăşurare separată 4 / 2 poli : conexiune Dahlander 6 poli : înfăşurare separată 4 / 2 poli : conexiune Dahlander


37 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


3 viteze : 2 înfăşurări Dahlander + o înfăşurare separată Schema Y : Y/Y/YY – cuplu cu creştere pătratică Reprezentare în schemă

Placa de borne


Conexiune Stea – Y Stea – Y Dublă Stea – YY

Frecvenţa 50 Hz 60 Hz

38 / 350

Y – Viteză medie

YY – Viteză mare

Alimentare 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W (separat) 3U, 3V, 3W + 1U, 1V, 1W(Y)

Viteze 8 6 4 Raţia 750 1.000 1.500 vitezelor 6 poli : înfăşurare separată 900 1.200 1.800 1 : 1,33 : 2 8 / 4 poli : conexiune Dahlander




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


3 viteze : 2 înfăşurări Dahlander + o înfăşurare separată Schema Z : Y/YY/Y – cuplu constant Reprezentare în schemă

Placa de borne


Conexiune Stea – Y Dublă Stea – YY Stea – Y

Frecvenţa 50 Hz 60 Hz

YY – Viteză medie

Y – Viteză mare

Alimentare 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U, 1V, 1W(Y) 3U, 3V, 3W (separat)

Viteze 8 4 2 750 1.500 3.000 900 1.800 3.600

Raţia vitezelor 1:2:4

2 poli : înfăşurare separată 8 / 4 poli : conexiune Dahlander


39 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Tabele sintetice pentru motoarele cu 2 şi 3 viteze

Sche ma 2 inf sep 2 inf sep Dahl.

Mică Mare Mică Mare Mică Mare Dahl. Mică Mare Dahl. Mică Mare

Viteza (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min)

Motoare cu 2 viteze Frecvenţa Număr Raţia Cone poli vitezelor xiune 50Hz 60Hz Motoare cu 2 viteze – Cuplu constant 1.000 1.200 6 1 Y 1.500 1.800 4 1,5 YY 750 900 8 1 Y 1.000 1.200 6 1,33 YY 1.500 1.800 4 1 Δ 3.000 3.600 2 2 YY 750 900 8 1 Δ 1.500 1.800 4 2 YY 500 600 12 1 Δ 1.000 1.200 6 2 YY

Alimentare 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U,1V,1W(Y) 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U,1V,1W(Y) 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U,1V,1W(Y)

Mică Mare Mică Mare Mică Mare Dahl. Mică Mare Dahl. Mică Mare

Motoare cu 2 viteze – Cuplu cu creştere pătratică (Rot/Min) 1.000 1.200 6 1 Δ 1U, 1V, 1W (Rot/Min) 1.500 1.800 4 1,5 ΔΔ 2U, 2V, 2W (Rot/Min) 750 900 8 1 Δ 1U, 1V, 1W (Rot/Min) 1.000 1.200 6 1,33 ΔΔ 2U, 2V, 2W (Rot/Min) 1.500 1.800 4 1 Y 1U, 1V, 1W (Rot/Min) 3.000 3.600 2 2 YY 2U, 2V, 2W + 1U,1V,1W(Y) (Rot/Min) 750 900 8 1 Y 1U, 1V, 1W (Rot/Min) 1.500 1.800 4 2 YY 2U, 2V, 2W + 1U,1V,1W(Y) (Rot/Min) 500 600 12 1 Y 1U, 1V, 1W (Rot/Min) 1.000 1.200 6 2 YY 2U, 2V, 2W + 1U,1V,1W(Y)

40 / 350


2 inf sep 2 inf sep Dahl.



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Motoare cu 3 viteze Sche ma

X

X

X

Y

Z

X

X

X

Y

Z

Viteza

Frecvenţa Număr Raţia Cone poli vitezelor xiune 50Hz 60Hz Motoare cu 3 viteze (cuplu constant) 500 600 12 1 Y 1.500 1.800 4 3 Δ 3.000 3.600 2 6 YY 750 900 8 1 Y 1.500 1.800 4 2 Δ 3.000 3.600 2 4 YY 1.000 1.200 6 1 Y 1.500 1.800 4 1,5 Δ 3.000 3.600 2 3 YY 750 900 8 1 Δ 1.000 1.200 6 1,33 Y 1.500 1.800 4 2 YY 750 900 8 1 Δ 1.500 1.800 4 2 YY 3.000 3.600 2 4 Y

Alimentare

Mică Medie Mare Mică Medie Mare Mică Medie Mare Mică Medie Mare Mică Medie Mare

(Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min) (Rot/Min)

Mică Medie Mare Mică Medie Mare Mică Medie Mare Mică Medie Mare Mică Medie Mare

Motoare cu 3 viteze (cuplu cu creştere pătratică) (Rot/Min) 500 600 12 1 Y 1U, 1V, 1W (separat) (Rot/Min) 1.500 1.800 4 3 Y 2U, 2V, 2W 3U, 3V, 3W + 2U, 2V, 2W(Y) (Rot/Min) 3.000 3.600 2 6 YY (Rot/Min) 750 900 8 1 Y 1U, 1V, 1W (separat) (Rot/Min) 1.500 1.800 4 2 Y 2U, 2V, 2W 3U, 3V, 3W + 2U, 2V, 2W(Y) (Rot/Min) 3.000 3.600 2 4 YY (Rot/Min) 1.000 1.200 6 1 Y 1U, 1V, 1W (separat) (Rot/Min) 1.500 1.800 4 1,5 Y 2U, 2V, 2W 3U, 3V, 3W + 2U, 2V, 2W(Y) (Rot/Min) 3.000 3.600 2 3 YY (Rot/Min) 750 900 8 1 Y 1U, 1V, 1W (Rot/Min) 1.000 1.200 6 1,33 Y 2U, 2V, 2W (separat) 3U, 3V, 3W + 1U, 1V, 1W(Y) (Rot/Min) 1.500 1.800 4 2 YY (Rot/Min) 750 900 8 1 Y 1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U, 1V, 1W(Y) (Rot/Min) 1.500 1.800 4 2 YY (Rot/Min) 3.000 3.600 2 4 Y 3U, 3V, 3W (separat)


1U, 1V, 1W (separat) 2U, 2V, 2W 3U, 3V, 3W + 2U, 2V, 2W(Y)



1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W (separat) 3U, 3V, 3W + 1U, 1V, 1W(Y)

1U, 1V, 1W 2U, 2V, 2W + 1U, 1V, 1W(Y)

3U, 3V, 3W (separat)

41 / 350

9

Capitolul 9 Aplicaţii practice Scheme explicate ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Schema de pornire a unui motor cu o viteză şi un sens Schema de pornire a unui motor cu o viteză şi două sensuri Schema de pornire a unui motor cu două viteze şi un sens Schema de pornire a unui motor cu două viteze şi două sensuri Schemă de pornire Stea – Triunghi Schemă de pornire Stea – Triunghi cu două sensuri



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 9 – Aplicaţii practice. Scheme explicate

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9. Aplicaţii practice. Scheme explicate Nec

Capitolul 9.1.3. Iluminatul de siguranţă Iluminatul de siguranţă Adaptate la toate tipurile de clădiri, acestea se află în categoria elementelor esenţiale de securitate ale unei clădiri publice. Ele permit asigurarea securităţii în clădirile deschise publicului : ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

hoteluri şi parcuri locuinţe şcoli săli de spectacol birouri restaurante

Corpurile de iluminat de siguranţă autonome asigură securitatea oamenilor. Într-o clădire publică permit să se evite panica În cazul problemelor grave (în mod special în caz de incendiu). Concepţia simplă a acestora garantează un montaj rapid şi o întreţinere uşoară. Dacă se asociază corpurilor de iluminat telecomenzi, procedurile de încercare şi menţinere a capacităţii de funcţionare a bateriei se simplifică mult. Având în vedere că intră în funcţiune automat în cazul căderii tensiunii de la retea, acestea permit : ¾ balizajul luminos către ieşirile de siguranţă ¾ evacuarea persoanelor în afara clădirii ¾ asigurarea unui iluminat de rezervă pe o durata de la una la trei ore. Datorită utilizării de LED-uri în perioadele de veghe, corpurile de iluminat de siguranţă au un consum electric foarte redus participând astfel şi la economia de energie electrică a clădirii. Corpurile de iluminat de siguranţă autonome cât şi accesoriile acestora prezintă un aspect care se integrează perfect esteticii diferitelor tipuri de clădiri, indiferent dacă sunt montate aparent sau încastrat. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9.2.1. Schema de pornire a unui motor cu o viteză şi un sens Schema de pornire a unui motor într-un singur sens, este cea mai simplă schemă de acţionări electrice. Schema are două părţi şi anume : partea de forţă şi partea de comandă. Partea de forţă este alcătuită din trei siguranţe fuzibile, un întreruptor automat (usol), un contactor şi o protecţie termică. Aceste elemente sunt dimensionate corespunzător cu consumul motorului trifazat. Pe partea de comandă avem două siguranţe fuzibile, un buton de oprire (S0 – contact normal închis), un buton de pornire (S1 – contact normal deschis), un contact de la protecţia termică (FT1 – contact normal închis). Toate aceste elemente sunt înseriate cu bobina contactorului. În paralel cu butonul de pornire se află un contact normal deschis care are rol de automenţinere. Funcţionarea schemei : Pentru pornirea motorului se apasă pe butonul de pornire S1. Circuitul de comandă se închide şi curentul are următorul traseu : Siguranţa 1F2 / 1 – 2, butonul de oprire S0 / 21 – 22, butonul de pornire S1 / 1 – 2, contactul releului termic FT1 / 95 – 96, bobina contactorului 1K1 / A1 – A2 şi siguranţa 1F2 / 3 – 4. Energizându-se bobina contactorului, contactele de forţă sunt atrase, motorul este alimentat şi porneşte. Simultan cu atragerea contactelor de forţă, este atras şi contactul auxiliar 1K1 / 13 – 14. Acest contact se închide, curentul circulând şi prin el. Operatorul eliberează butonul de pornire, dar motorul nu se opreşte, deoarece curentul circulă prin acest contact auxiliar. Acest contact poartă numele de automenţinere. Pentru oprire se apasă pe butonul de oprire S0 / 21 – 22. Exemplu de aplicaţie : ventilator de putere, pompă pentru apă

4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 9.1 Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9.2.2. Schema de pornire a unui motor cu o viteză şi două sensuri La această schemă avem mai multe elemente atât pe partea de forţă cât şi pe partea de comandă. Pentru partea de forţă avem un contactor în plus pentru celălalt sens (1K2) iar pentru partea de comandă avem câte un contact normal închis la fiecare contactor (1K1 / 21 – 22 şi 1K2 / 21 – 22) care au rol de interblocaj. Funcţionarea schemei : Pentru pornirea în sens direct, se pasă pe butonul de pornire S1 / 1 – 2. Circuitul de comandă se închide şi curentul are următorul traseu : Siguranţa 1F2 / 1 – 2, butonul de oprire S0 / 21 – 22, butonul de pornire S1 / 1 – 2, interblocajul de la contactorul de pe sensul invers 1K2 / 21 – 22, bobina contactorului 1K1 / A1 – A2, contactul releului termic FT1 / 95 – 96 şi siguranţa 1F2 / 3 – 4. Energizându-se bobina contactorului, contactele de forţă sunt atrase, motorul este alimentat şi porneşte. Simultan cu atragerea contactelor de forţă, este atras şi contactul auxiliar 1K1 / 13 – 14, care realizează automenţinerea. După eliberarea butonului de pornire, curentul în circuit se menţine prin contactul 1K1 / 13 – 14. Interblocajul are rolul de a bloca pornirea motorului în sens invers, în cazul în care operatorul apasă din greşeală butonul de pornire S2 / 1 – 2. Pentru oprire se apasă butonul S0 / 21 – 22. Pentru pornirea în sens invers se apasă pe butonul de pornire S2 / 1 – 2. Circuitul de comandă se închide şi curentul are următorul traseu : Siguranţa 1F2 / 1 – 2, butonul de oprire S0 / 21 – 22, butonul de pornire S2 / 1 – 2, interblocajul de la contactorul de pe sensul direct 1K1 / 21 – 22, bobina contactorului 1K2 / A1 – A2, contactul releului termic FT1 / 95 – 96 şi siguranţa 1F2 / 3 – 4. Energizându-se bobina contactorului, contactele de forţă sunt atrase, motorul este alimentat şi porneşte. Simultan cu atragerea contactelor de forţă, este atras şi contactul auxiliar 1K2 / 13 – 14, care realizează automenţinerea. După eliberarea butonului de pornire, curentul în circuit se menţine prin contactul 1K1 / 13 – 14. Interblocajul are rolul de a bloca pornirea motorului în sens invers, în cazul în care operatorul apasă din greşeală butonul de pornire S2 / 1 – 2. NU se poate trece de pe un sens pe celălalt, fără oprirea motorului. Exemplu de aplicaţie : macara

6 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 9.2 Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9.2.3. Schema de pornire a unui motor cu două viteze şi un sens (Conexiune Dahlander) În figura 3 este desenată partea de forţă a schemei de pornire a unui motor cu două viteze prin conexiune Dahlander. Deoarece avem nevoie de un cuplu constant, pentru viteză mică este folosită conexiunea triunghi, iar pentru viteză mare este folosită conexiunea dublă stea. Schema conţine un contactor pentru viteză mică 1K1, un contactor pentru viteză mare 1K2, un contactor pentru conexiunea STEA (STAR) 1K3, un contactor pentru frână 1K4 şi două protecţii termice reglate fiecare pentru consumul specific vitezei mici sau mari. În figura 4 este desenată partea de comandă a schemei de pornire a unui motor cu două viteze prin conexiune Dahlander. Schema de comandă se alimentează preluând tensiune de la două faze, printr-un transformator T1 – 400/230V – 400VA. Din secundarul transformatorului, curentul trece prin cele două siguranţe, prin contactele protecţiilor termice FT1 şi FT2 şi prin butonul de oprire de urgenţă de tip ciupercă CB1 / S0. Apăsând pe butonul S1 / 1 – 2, curentul trece prin contactul de interblocaj viteză mare 1K1 / 21 – 22, contactul contactorului stea 1K3 / 21 – 22 şi bobina contactorului de viteză mică 1K2 / A1 – A2. Prin apăsarea butonului de pornire, simultan se taie alimentarea circuitului de comandă viteză mare prin contactul S1 / 11 – 12. Automenţinerea se realizează prin contactul 1K2 / 13 – 14. Contactorul 1K2 fiind anclanşat, se închide şi contactul 1K2 / 13 – 14, fapt care permite energizarea bobinei contactorului pentru frână 1K4. În stare nealimentată, frâna este strânsă pe tambur. În momentul în care frâna este alimentată, frâna se deschide şi permite ca axul motorului să se învârtească. Dacă vrem să trecem în viteză mare, putem face acest lucru apăsând apoi butonul S2 / 1 – 2, fără să apăsăm butonul de oprire S0 (tip ciupercă). Apăsând butonul S2, prin contactul 11 – 12 este tăiată alimentarea circuitului de comandă viteză mică iar prin contactul S2 / 1 – 2 curentul trece prin contactul S1 / 11 – 12, interblocajul de la viteză mică 1K2 / 21 – 22 şi bobina contactorului pentru conexiunea STEA 1K3 / A1 – A2. Anclanşând contactorul 1K3, se închide şi contactul 1K3 / 21 – 24, astfel alimentându-se şi bobina contactorului viteză mare 1K1 / A1 – A2. Contactorul 1K1 fiind anclanşat, se închide şi contactul 1K1 / 13 – 14, fapt care permite energizarea bobinei contactorului pentru frână 1K4. Schema este completată de două lămpi, una pentru indicarea alimentării cu curent (H1) şi una pentru indicarea alimentării încălzirii cofretului. Cuplarea încălzirii se face prin comutatorul 1S1. Trecerea din viteză mare în viteză mică se poate face direct, apăsând butonul S1. Exemplu de aplicaţie : Pompă de apă, exhaustor 8 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



9 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 3.3 10 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 3 Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

11 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 4 12 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



13 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9.2.4. Schema de pornire a unui motor cu două viteze şi două sensuri (Conexiune Dahlander) Deoarece am prezentat trei scheme până acum, mergând de la o schemă simplă la una complexă, acum voi prezenta un proiect întreg, adică partea de forţă, partea de comandă şi pozarea elementelor în cofreţi sau pe capacele acestora. Schema cuprinde 3 planşe şi anume, prima reprezintă schema de forţă iar celelalte două reprezintă schema de comandă. 1F1 1K1 1K2 1K3 1K4 1K5 1K6 1S1 FT1 FT2 1F2 1F4 1F5 1F6 1K1 1K2 1K3 1K4 1K5 1K6 FT1 FT2

Lista componentelor de pe prima planşă (Figura 5) Siguranţe Contactor sens SUS Contactor sens JOS Contactor viteză mică Contactor viteză mare Contactor prin care se realizează conexiunea STEA a motorului, pt viteză mare Contactor prin care se decuplează frâna. Când motorul stă, frâna este cuplată. Comutator cu came rotativ, cu 2 poziţii ON – OFF. Protecţie termică pentru viteză mică Protecţie termică pentru viteză mare Lista componentelor de pe a doua planşă (Figura 6) Siguranţele pentru rezistenţa de încălzire Siguranţele generale pentru comandă – 4A Siguranţele de pe secundarul transformatorului – 4A Siguranţa pentru lampa H1 Contactor sens SUS cu temporizare la anclanşare (cuplare = atragere) Contactor sens JOS cu temporizare la anclanşare (cuplare = atragere) Contactor viteză mică Contactor viteză mare Contactor prin care se realizează conexiunea STEA a motorului, pt viteză mare Contactor prin care se decuplează frâna. Când motorul stă, frâna este cuplată. Contactul pe circuitul de comandă al protecţiei termice pentru viteză mică Contactul pe circuitul de comandă al protecţiei termice pentru viteză mare

14 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 9 – Aplicaţii practice. Scheme explicate H1 H3 H4 Heat T1

Lampă indicatoare prezenţă tensiune Lampă pentru semnalizare încălzire Lampă pentru semnalizare încălzire, în cofretul cu butoane Încălzire – 200W Transformator coborâtor de tensiune 400 / 230 V – 400VA

Lista componentelor de pe a treia planşă (Figura 7) 1K10 Releu viteză mare 1K7 Releu sens sus 1K8 Releu sens jos 1K9 Releu viteză mică H2 Lampă indicatoare prezenţă tensiune, în cofretul cu butoane S1 Viteză mică sus S2 Viteză mare sus S3 Viteză mică jos S4 Viteză mare jos Lista contactelor din planşa a doua (Figura 6) 1K1 / 67 – 68 Contactul temporizării la anclanşare pentru sens sus 1K2 / 67 – 68 Contactul temporizării la anclanşare pentru sens jos 1K7 / 11 – 12 Interblocaj cu sensul sus 1K8 / 11 – 12 Interblocaj cu sensul jos 1K9 / 11 – 12 Interblocaj cu viteză mică 1K10 / 11 – 12 Interblocaj cu viteză mare 1K1 / 13 – 14 Decuplarea frânei, la cuplarea sensului sus 1K2 / 13 – 14 Decuplarea frânei, la cuplarea sensului jos 1K1 / 21 – 24 Interblocaj cu sensul sus 1K2 / 21 – 24 Interblocaj cu sensul jos 1K3 / 21 – 24 Interblocaj cu viteză mică 1K4 / 21 – 24 Interblocaj cu viteză mare 1K5 / 21 – 22 Interblocaj cu contactorul care realizează conexiunea STEA 1K5 / 21 – 24 Contactul se închide prin energizarea bobinei contactorului STEA 1K6 / 21 – 22 La cuplarea frânei, contactul se deschide decuplând încălzirea. 1K7 / 21 – 24 Contact auxiliar care se închide prin apăsarea butonului viteză mică sus sau viteză mare sus 1K8 / 21 – 24 Contact auxiliar care se închide prin apăsarea butonului viteză mică jos sau viteză mare jos 1K9 / 21 – 24 Contactul se închide prin energizarea bobinei releului de viteză mică 1K10 / 21 – 24 Contactul se închide prin energizarea bobinei releului de viteză mare Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

15 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 9 – Aplicaţii practice. Scheme explicate Explicarea schemei : Prin închiderea comutatorului cu came 1S1, atât partea de forţă cât şi partea de comandă, sunt puse sub tensiune. Ca urmare, lămpile indicatoare de prezenţă tensiune H1 şi H2 vor indica prezenţa tensiunii prin aprinderea lor. În această fază, motorul nu se învârte iar frâna este cuplată. Fiecare buton de comandă are 2 contacte normal deschise care se închid prin apăsare. S1 – Viteză mică sus Prin apăsarea butonului S1, se închid contactele butonului 1 – 2 şi 3 – 4. Prin închiderea contactului 1 – 2 se energizează bobina releului 1K7 iar prin închiderea contactului 3 – 4 se energizează bobina releului 1K9. Energizându-se bobina releului 1K7, contactul 1K7 / 21 – 24 se închide, curentul trecând şi prin contactele 1K8 / 11 – 12 şi 1K2 / 21 – 22. Astfel bobina contactorului 1K1 (sens sus) este alimentată şi după timpul prestabilit anclanşează. Anclanşând 1K1, se închide şi contactul 1K1 / 13 – 14 care decuplează frâna. Prin apăsarea butonului, se închide şi contactul 1K9 / 21 – 24, alimentânt astfel şi bobina contactorului 1K3 (viteză mică). S2 – Viteză mare sus Prin apăsarea butonului S2, se închid contactele butonului 1 – 2 şi 3 – 4. Prin închiderea contactului 3 – 4 se energizează bobina releului 1K7 iar prin închiderea contactului 1 – 2 se energizează bobina releului 1K10. Energizându-se bobina releului 1K7, contactul 1K7 / 21 – 24 se închide, curentul trecând şi prin contactele 1K8 / 11 – 12 şi 1K2 / 21 – 22. Astfel bobina contactorului 1K1 (sens sus) este alimentată şi după timpul prestabilit anclanşează. Anclanşând 1K1, se închide şi contactul 1K1 / 13 – 14 care decuplează frâna. Prin apăsarea butonului, se închide şi contactul 1K10 / 21 – 24, curentul trece şi prin contactul 1K3 / 21 – 22 alimentânt astfel şi bobina contactorului 1K5 (conexiune STEA). Anclanşând 1K5, se închide contactul 1K5 / 21 – 24, alimentânt astfel bobina contactorului 1K4 (viteză mare).

16 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 9 – Aplicaţii practice. Scheme explicate S3 – Viteză mică jos Prin apăsarea butonului S3, se închid contactele butonului 1 – 2 şi 3 – 4. Prin închiderea contactului 1 – 2 se energizează bobina releului 1K8 iar prin închiderea contactului 3 – 4 se energizează bobina releului 1K9. Energizându-se bobina releului 1K8, contactul 1K8 / 21 – 24 se închide, curentul trecând şi prin contactele 1K7 / 11 – 12 şi 1K1 / 21 – 22. Astfel bobina contactorului 1K2 (sens jos) este alimentată şi după timpul prestabilit anclanşează. Anclanşând 1K2, se închide şi contactul 1K2 / 13 – 14 care decuplează frâna. Prin apăsarea butonului, se închide şi contactul 1K9 / 21 – 24, alimentânt astfel şi bobina contactorului 1K3 (viteză mică). S4 – Viteză mare jos Prin apăsarea butonului S4, se închid contactele butonului 1 – 2 şi 3 – 4. Prin închiderea contactului 3 – 4 se energizează bobina releului 1K10 iar prin închiderea contactului 1 – 2 se energizează bobina releului 1K8. Energizându-se bobina releului 1K8, contactul 1K8 / 21 – 24 se închide, curentul trecând şi prin contactele 1K7 / 11 – 12 şi 1K1 / 21 – 22. Astfel bobina contactorului 1K2 (sens jos) este alimentată şi după timpul prestabilit anclanşează. Anclanşând 1K2, se închide şi contactul 1K2 / 13 – 14 care decuplează frâna. Prin apăsarea butonului, se închide şi contactul 1K10 / 21 – 24, curentul trece şi prin contactul 1K3 / 21 – 22 alimentânt astfel şi bobina contactorului 1K5 (conexiune STEA). Anclanşând 1K5, se închide contactul 1K5 / 21 – 24, alimentânt astfel bobina contactorului 1K4 (viteză mare). Exemplu de aplicaţie : ascensor, macara (pod rulant), nacelă pentru intrarea în cazan recuperator, staţie de winch (manevrarea ancorei la un vapor)


17 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 5 18 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



19 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 6 20 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



21 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 7 22 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



23 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 8 24 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



25 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 10 26 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



27 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 12

Figura 13 28 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 14


29 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 16

Figura 17 30 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9.2.5. Schema de pornire Stea – Triunghi a motoarelor asincrone trifazate

Pentru pornire se apasă pe butonul S1. Curentul are următorul circuit : FT1 / 95 – 96, S0 / 21 – 22, S1 / 13 – 14, bobina releului de temporizare 1K5. Fiind alimentată bobina releului 1K5, contactul 1K5 / 17 – 18 se închide şi bobina contactorului 1K3 (Stea) este energizată. În acest moment 1K3 anclanşează şi prin contactul normal deschis 1K3 / 13 – 14, aplică tensiune pe bobina contactorului de reţea 1K1. Anclanşând 1K1, se închide şi contactul 1K1 / 17 – 18. Energizându-se bobina contactorului 1K4, se decuplează frâna. Contactul 1K3 / 21 – 22 se deschide, împiedicând astfel anclanşarea lui 1K2. Contactoarele 1K1 şi 1K3 se automenţin prin contactele normal deschise 1K1 / 13 – 14, 1K1 / 43 – 44 şi 1K3 / 13 – 14. Contactorul 1K1 alimentează motorul cu tensiunea reţelei, în conexiune stea. Corespunzător timpului de comutare reglat (3 secunde), 1K5 / 17 – 18 deschide circuitul lui 1K3, contactorul pentru stea 1K3 cade, astfel că contactul 1K3 / 21 – 22 are poziţia închis. După 50 ms, prin contactul 1K5 / 17 – 28 se închide circuitul lui 1K2. Contactorul pentru conexiunea triunghi 1K2 anclanşează şi aplică motorului tensiunea reţelei. În acelaşi timp, contactul normal deschis 1K2 / 21 – 22 întrerupe circuitul lui 1K3, realizând interblocarea cu conexiunea stea în timpul funcţionării motorului. Pentru oprire se apasă butonul S0.


31 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 18 32 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



33 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 19 34 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



35 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 9.2.6. Schema de pornire Stea – Triunghi a motoarelor asincrone trifazate, cu 2 sensuri

În figura 20 este desenată partea de forţă a schemei de pornire Stea – Triunghi.

Modificarea sensului de rotaţie după acţionarea butonului de oprire S0 Această schemă este reprezentată în figura 21. Pentru pornire în sens jos se apasă pe butonul S2. Curentul are următorul circuit : FT1 / 95 – 96, S0 / 21 – 22, S2 / 13 – 14, S1 / 21 – 22, 1K1 / 21 – 22, bobina contactorului 1K2 / A1 – A2. Contactorul 1K2 fiind anclanşat, alimentează înfăşurarea motorului cu tensiunea reţelei şi se automenţine prin contactul normal deschis 1K2 / 13 – 14. Anclanşând 1K2, se închide şi contactul 1K2 / 17 – 18 care decuplează frâna. Prin contactul 1K2 / 43 – 44 se aplică tensiunea, contactorului pentru conexiunea Stea 1K4 / A1 – A2. Contactorul 1K4 fiind anclanşat, conectează motorul M în conexiunea Stea. Simultan este alimentat şi releul de timp 1K6. Corespunzător timpului de comutare reglat (3 secunde), 1K6 deschide circuitul contactorului Stea 1K4, prin contactul 1K6 / 17 – 18, astfel că contactorul 1K4 cade. Prin contactul 1K6 / 17 – 28 se închide circuitul contactorului triunghi 1K3. Contactorul pentru conexiunea triunghi 1K3 fiind anclanşat se aplică motorului M întreaga tensiune a reţelei. În acelaşi timp contactul normal închis 1K3 / 21 – 22 întrerupe circuitul contactorului pentru conexiunea Stea 1K4 şi interblochează o nouă conectare a acestuia în timpul funcţionării motorului. Pentru comutarea în celălalt sens de rotaţie, trebuie ca mai întâi să apăsăm butonul de oprire S0, care are drept urmare declanşarea contactorului 1K5, adică cuplarea frânei. La suprasarcină declanşarea este realizată de contactul normal închis FT1 / 95 – 96 al releului de protecţie a motorului.

Modificarea sensului de rotaţie fără acţionarea butonului de oprire S0 Această schemă este reprezentată în figura 22. Această schemă trebuie folosită la motoare cu viteze mici sau cu momente inerţiale mici. Pentru a evita defecte mecanice de cuplaj sau decuplarea prin contactul protecţiei termice, este mai bine să se elimine din schemă contactele de automenţinere (1K1 / 13 – 14 şi 1K2 / 13 – 14) pentru că prin lipsa apăsării pe buton frâna se cuplează imediat. Desigur că în schemă pot fi folosite 36 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 9 – Aplicaţii practice. Scheme explicate două relee de timp, pentru a avea timp ca rotorul să se oprească înainte de a schimba sensul.


37 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 20 38 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



39 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 21 40 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



41 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 22 42 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



43 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


44 / 350


12

Capitolul 12 Cabluri, mufe şi alte accesorii pentru comunicaţii



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 12.1. Cablarea structurată

Sistemul de cablare structurată devine un element-cheie în buna desfăşurare a activităţii oricărei societăţi care are o reţea proprie de calculatoare şi telefonie. O reţea de cablare structurată trebuie să satisfacă mai multe criterii : Performanţa lanţului de legături, care reprezintă garanţia securităţii comunicaţiei pentru utilizatorul final; Simplitatea montajului, atăt pentru sisteme de cablare structurată de dimensiuni mari cât şi pentru cele de dimensiuni mici, unde instalarea trebuie să se facă rapid de către personal cu calificare medie în domeniu; Procedura de Realizare a reţelei de cablaj structurat voce/ date documentează modul de interacţiune a procesului cu celelalte procese din firmă, responsabilităţile în fiecare fază a procesului, procedeele folosite pentru managementul activităţii de inspecţie, urmărindu-se ca execuţia acestor activităţi, pe cât este posibil, să fie realizată de personal independent de cel care a executat lucrările şi asigurarea în toate punctele de inspecţie a documentaţiei suport necesară . Cablarea structurata a retelei de voce - date presupune proiectarea, realizarea şi verificarea cablajului. O primă luare de contact cu realitatea, strict necesară proiectării cablajului îl reprezintă vizitarea locaţiei. Vizitarea locaţiei îşi propune colectarea de informaţii ca : planurile de construcţie ale clădirii (de arhitectură , de distribuţie a instalaţiilor de curenţi tari, ventilaţie, apă , avertizare, etc); numărul şi poziţia posturilor în spaţiile de lucru, stabilirea locurilor de amplasare a spaţiilor tehnice; posibiltatea de legare a dulapurilor de comunicaţie la centura de împământare a clădirii; definirea modului de realizare al traseelor, ţinând cont de particularităţile constructive ale clădirilor şi de zonele de dificultate pentru tragerea cablurilor; Prin activitatea de proiectare a reţelelor de cablaj structurat se identifică şi se stabilesc elemente ca : scopul în care va fi folosită reţeaua de beneficiar (tipul aplicaţiilor); arhitectura cablajului şi componentele;


3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii poziţia şi mărimea spaţiilor tehnice, metoda de marcare şi identificare a componentelor de cablaj; tipul de inspecţie care să asigure acceptarea sistemului, realizarea performanţelor pentru care a fost proiectat; Se va urmări printre altele ca : reţeaua să nu fie limitată la elementele active ale unui singur furnizor; specificaţiile de proiectare să aibă în vedere cerinţele de dezvoltare ale beneficiarului pe o perioadă de minim 5 ani; Proiectul pentru reţeaua de cablaj structurat cuprinde, în principal schiţele pentru distribuţia pe orizontală şi pe verticală, schiţele de interconectare a dulapurilor de comunicaţie, dispunerea elementelor pasive şi active în dulap, recomandări privind modul de realizare a anumitor operaţii (circuitul de împământare, cablajul pe fibra optică, particularităţi ale traseelor de cablu, etc.) În etapele executiei cablajului se tine cont de urmatoarele aspecte: Dimensionarea găurilor se face în funcţie de numărul de cabluri necesar pentru realizarea traseului; Se evită străpungerea grinzilor, a structurilor de rezistenţă ale clădirii; Trecerea cablurilor se face numai prin traseele realizate; Se realizează întâi magistralele şi apoi traseele până la nivelul posturilor de lucru; Ca reguli de baza ale executiei : În scopul limitării riscului interferenţelor electromagnetice cablurile sunt instalate la cel puţin 2m depărtare faţă de casa liftului, la cel putin 30 cm depărtare faţă de lămpile fluorescente, separat faţă de traseele cablurilor de curenţi tari (în cazuri critice, se asigură cabluri cu ecranare corespunzătoare, iar trecerea se face sub unghi de 90 grade. Distanţa maximă admisă între staţia de lucru şi dulapul de comunicaţie este de 90 m. Distanţa maximă admisă între dulapurile de comunicaţie este de 100 m. În cazul în care se foloseşte fibra optică pentru realizarea conexiunilor, se vor avea în vedere urmatoarele : respectarea cu stricteţe a razelor minime de curbură pentru fibră; asigurarea rezervelor de cablu şi protejarea lor; respectarea condiţiilor speciale de mediu pentru realizarea conectorizării; executarea conexiunilor doar de personal specializat, conform tehnologiei şi cu trusa de scule corespunzătoare;

4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Testarea cablajului cuprinde printre alţi parametri testaţi şi memoraţi : continuitatea segmentelor de cablu; cross-over-ul (corespondenţa punct la punct); lungimea segmentului de cablu; atenuarea semnalului; impedanţa; După terminarea verificării tuturor conexiunilor (sau pe parcurs, dacă este necesar), datele sunt transferate din testor într-un PC. Pe baza acestor date se poate întocmi automat şi lista diferite tipuri de rapoarte (sumar/ detailat pentru cablu cupru/ fibră optică ). Pe parcursul desfăşurării diverselor procese se întocmesc o serie de documente precum : Raport de verificări cablaj structurat SITE VISIT REPORT pentru reţele cablaj structurat PROCES VERBAL DE RECEPŢIE privind realizarea reţelei de cablaj structurat voce/ date Chestionar de evaluare – reţele cablaj structurat Registrul de evidenţă asupra cererilor de intervenţie Raportul de acţiuni corective şi preventive cu scopul de a monitoriza gradul de satisfacţie al clienţilor privind modul de alegere a soluţiei tehnice pentru realizarea reţelelor de cablaj structurat, modul de implementare a soluţiei stabilite, funcţionarea corectă a reţelei cu echipamentele folosite de client şi modalitatea de întocmire a documentaţiei aferente, ca element suport în deciziile manageriale.

Elementele de bază ale unei reţele Conectorul RJ 45 (Registered Jack) este de două tipuri : Mufă tată Mufă mamă

Male connector Female connector

Plug Jack

Patch Cord este un cablu de lungime de obicei mică, cu fibre flexibile şi conectori RJ 45 la capete, ce se foloseşte pentru conectarea echipamentelor terminale între ele sau cu prizele de perete sau din dulap. Patch panelurile permit concentrarea într-un spaţiu restrâns a ansamblului de resurse (reţea, telefonie, alimanteare 220V). În general sunt folosite 2 tipuri de patch panel-uri, cele de 10” şi cele de 19”.


5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 12.2. Soluţii pe cupru

Norme de cablare Normele ISO 11801 şi EN 50173 precizează care sunt regulile de cablaj. Trebuie să se ţină cont de următoarele aspecte: Parametrii de verificare a reţelei : 1. Atenuarea 2. Paradiafonia 3. Raportul semnal / zgomot 4. Lungimea cablurilor 5. Alegerea cablului 6. Reguli de manevrarea cablului 7. Instalarea 8. Coabitarea între curenţii tari şi curenţii slabi 9. Punerea în funcţiune a conectorului de tip RJ 45

1. Atenuarea Cu cât cablul este mai lung, cu atât mai mare este atenuarea. Atenuarea impusă de clasa D prin normă este ≤ 20,4 dB la 100 MHz, pentru o lungime a cablului de 90 m.

Figura 12.x – Atenuarea semnalului pe cablu 6 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii 2. Paradiafonia (NEXT) Paradiafonia sau “NEXT” măsoară perturbarea unei perechi de fire de către o altă pereche. Cu cât paradiafonia este mai mare cu atât sunt mai mici perturbaţiile. Pentru a corespunde clasei D, valoarea de ecart paradiafonic trebuie să fie ≥ 32,3 dB la 100 MHz.

Figura 12.x – Paradiafonia 3. ACR (Raportul Semnal / Zgomot) Cu cât raportul semnal / zgomot (ACR) este mai mare, cu atât este mai bună calitatea transmisiei. Pentru a corespunde clasei D prin normă, valoarea trebuie să fie ≥ 11,9 dB al 100 MHz. În practică este recomandat un raport semnal / zgomot de minim 15 dB.

Figura 12.x – Raportul semnal / zgomot Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

7 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii 4. Lungimea cablurilor Pentru cablajul pe orizontală, lungimea autorizată este de 90 m şi 100 m cu patch corduri. Patch cordurile nu trebuie să depăşească 10 m de la postul de lucru până la sursă (ex. de la calculator la priza din perete). Cablajul pe verticală care constituie rocadele, trebuie să aibă o lungime maximă de 100 m; În general cablul utilizat este de tipul cu 32 sau 64 perechi. Pentru legătura între clădiri, nu se poate utiliza decât fibră optică; lungimea maximă recomandată pentru o astfel de configuraţie este de 1500 m. 5. Alegerea cablului Cablul Twisted Pair este un tip de cablu des întâlnit în care doi conductori sunt răsuciţi unul în jurul celuilalt în scopul anulării interferenţei electromagnetice ce cauzează diafonie (engl.: crosstalk). Numărul de răsuciri pe o distanţă de un metru face parte din specificaţiile tipurilor de cabluri. Cu cât acest număr este mai mare, cu atât diafonia este redusă mai mult. Răsucirea firelor cauzează reducerea interferenţei deoarece : Zona de buclă dintre conductori (care determină cuplajul magnetic în semnal) este redusă cât de mult este fizic posibil. Direcţiile de curent generate de un câmp magnetic cuplat uniform sunt inversate la fiecare răsucire, anulându-se reciproc. Categorii de cablu Cablurile cu perechi răsucite sunt împărţite în categorii în funcţie de specificaţiile privind integritatea semnalului. În cazul în care într-un sistem sunt utilizate cabluri aparţinând mai multor categorii, performanţele maxime ale sistemului sunt limitate la cele ale categoriei inferioare. Cat. 1 Categoria 1 a fost iniţial definită în standardul TIA/EIA 568 şi a fost utilizată pentru comunicaţii telefonice, ISDN şi sonerii. În prezent este perimată, nerecunoscută de TIA/EIA şi neutilizată. Cat. 2 Categoria 2 a fost iniţial definită în standardul TIA/EIA 568 şi a fost utilizată în reţelele token ring, fiind capabilă a transmite date la o viteză de 4Mbps. În prezent este perimată, nerecunoscută de TIA/EIA şi neutilizată. 8 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Cat. 3 Categoria 3 a fost proiectată pentru a transmite în mod fiabil date la viteza de 10 Mbps, având o frecvenţă de 16 MHz şi făcând parte dintr-o familie de standarde privind cablurile de cupru definite în parteneriat de EIA şi TIA. Cat. 3 a fost utilizată pe scară largă în anii '90 în reţelele de date, dar a pierdut din popularitate în favoarea standardului Cat.5, standard similar dar cu performanţe sporite. Spre deosebire de Cat.1, 2, 4 şi 5, Cat.3 este încă recunoscută de standardul TIA/EIA-568-B. Cat. 4 Categoria 4 a fost iniţial definită în standardul TIA/EIA 568 şi a fost utilizată în reţelele token ring, fiind capabilă a transmite date la o viteză de 16Mbps, având o frecvenţă de 20MHz. În prezent este perimată, nerecunoscută de TIA/EIA şi neutilizată. Cat. 5 Categoria 5 a fost proiectată pentru a oferi o înaltă integritate a semnalului. Odată cu introducerea în anul 2001 a standardului TIA/EIA-568-B, categoria 5 a devenit perimată şi a fost înlocuită de categoria 5e. Specificaţiile iniţiale pentru cablul cat. 5 au fost definite în ANSI/TIA/EIA568-A, cu clarificări în TSB-95. Aceste documente precizau caracteristicile de performanţă şi cerinţele de testare pentru frecvenţe de până la 100 MHz. Cablul cat. 5 includea patru perechi răsucite într-o cămaşă şi a fost utilizat în mod deosebit în reţelele de 100 Mbps, precum 100 BASE-TX Ethernet, deşi IEEE 802.3ab definea standarde pentru 1000 BASE-T - Gigabit Ethernet pe cablu cat.5. Cablul cat. 5 avea 3 răsuciri la fiecare ţol (2,54 cm) de cablu de cupru AWG 24. O altă caracteristică importantă este că firele sunt izolate cu fluor-etilen-propilenă (FEP) - plastic cu dispersie redusă; cu alte cuvinte, constanta dielectrică a plasticului nu depinde în mare măsură de frecvenţă. A fost acordată, de asemenea, atenţie deosebită minimizării dezacrodurilor de impedanţă la punctele de conexiune. Cablurile cat. 5 au fost în principal utilizate în cablarea structurată a reţelelor de date, precum Fast Ethernet, dar au avut aplicaţie şi în transportul altor semnale, de exemplu servicii de telefonie de bază, reţele token ring şi ATM (cu viteze de până la 155 Mbps, pe distanţe scurte). Pentru conectarea cablului cat. 5 se utilizau aproape întotdeauna conectori RJ-45. Cat. 5e Categoria 5e este o versiune îmbunătăţită (engl.: Enhanced) a cat.5 care adaugă specificaţii pentru telediafonie (engl.: far-end crosstalk). Deşi Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

9 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii 1000 BASE-T fusese proiectat pentru a fi utilizat cu cablu cat. 5, specificaţiile mai stricte ale categoriei 5e au făcut din aceasta o alegere excelentă pentru utilizarea cu 1000BASE-T. În ciuda specificaţiilor mai stricte privind performanţa (frecvenţe de până la 125 MHz), cablul de categoria 5e nu permite distanţe mai lungi pentru reţelele Ethernet: cablurile orizontale sunt limitate tot la 90m lungime. Caracteristicile de performanţă şi cerinţele de testare pentru cat.5e sunt precizate în TIA/EIA-568-B.2-2001. Pentru conectarea cablului cat.5e se utilizează aproape întotdeauna conectori RJ-45. Cat. 6 Categoria 6, definită în ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1, este un standard de cablu pentru Gigabit Ethernet şi alte protocoale de reţea, compatibil cu categoriile 3, 5 şi 5e. Cat.6 impune specificaţii mai stringente pentru diafonie şi zgomot de sistem, oferind în acelaşi timp performanţe înalte la o frecvenţă dublă faţă de cat.5e - 250MHz (max). Ca şi standardele anterioare, cat.6 conţine patru perechi de conductori de cupru, dar dimensiunea conductorilor creşte de la AWG 24 la AWG 23. La fel ca pentru toate categoriile definite de TIA/EIA-568-B, lungimea maximă a unui cablu orizontal cat.6 este 90m. În cazul unui canal complet (cablu orizontal plus cabluri de conectare la fiecare capăt), lungimea maximă admisă poate fi până la 100m, în funcţie de raportul dintre lungimea cablului de conectare şi lungimea cablului orizontal. Cat. 7 Categoria 7, definită în ISO/IEC 11801:2002 drept cat.7/clasa F, este un standard de cablu pentru Ultra Fast Ethernet şi alte tehnologii de interconectare ce poate fi compatibil cu categoriile tradiţionale cat. 5e şi cat. 6. Caracteristicile cat. 7 privind diafonia şi zgomotul de sistem sunt şi mai stringente decât cele ale cat. 6. Pentru a atinge aceste caracteristici, s-a adăugat ecranare atât pentru fiecare pereche în parte cât şi pentru întreg cablul. Standardul cat. 7 a fost creat pentru a permite construirea unei reţele 10-gigabit Ethernet pe o lungime de 100m de cablu orizontal. Cablul cat. 7 poate avea ca terminaţie conectori GG45 compatibili cu conectorii RJ-45; utilizat împreună cu conectorii GG45, frecvenţa normată a cablului cat. 7 este de până la 600 MHz. Se are, de asemenea, în vedere un standard de conectori dezvoltat de Simon, ce renunţă la compatibilitatea cu RJ-45 în schimbul unei creşteri semnificative în performanţă (frecvenţe de până la 1,2GHz). Această nouă interfaţă, denumită TERA, reprezintă singurul tip de conector non-RJ de cat. 7/clasa F recunoscut în cadrul ISO/IEC 11801 Ed. 2.0. 10 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Este important să se aleagă cablul corespunzător performanţelor aşteptate. Categoria 5e este astăzi un minim necesar pentru o instalaţie LAN (Local Area Network) clasică. Categorie Clasa Frevenţa maximă de transmisie Atenuarea pe cablu Category Class Maxim Transmission Frequency Cat. 5 D 100 MHz Cat. 5e D 200 MHz Cat. 6 E 250 MHz Cat. 7 F 600 MHz Pe lângă categoriile existente mai sus, pe piaţă au apărut şi categoriile următoare: Categorie Clasa Frevenţa maximă de transmisie Atenuarea pe cablu Category Class Maxim Transmission Frequency Cat. 6 E 450 MHz Cat. 6 E 650 MHz Cat. 7 F 750 MHz Cat. 7 F 900 MHz Cat. 7 F 1,2 GHz Cable construction description XX / Y ZZ Stranded Element Element cablat Element Shield Element Ecranat

Overall shield Complet ecranat

Engleză TP Twisted Pair U Unscreened (Unshielded) F Foiled (Foil Shielded) U Unscreened (Unshielded) F Foiled (Foil Shielded) S Screened (Braid Shield) SF Screened&Foiled (Foil and Braid)


Română TP Pereche răsucită U Neecranat F Ecranat cu foiţă de metal U Neecranat F Ecranat cu foiţă de metal S Tresă metalică SF Foiţă de metal şi tresă 11 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Descrierea numelui unui cablu cuprinde 3 elemente. Primul element, adică “XX” se referă la ecranajul din mantaua cablului, adică la ecranajul care îmbracă cele 4 perechi torsadate (răsucite). Al doilea element, adică “Y” se referă la ecranajul fiecărei perechi de cablu torsadat. Al treilea element, adică “ZZ” înseamnă că firele sunt răsucite în perechi. Exemple : Tip Semnificaţie U / UTP Cable with overall foil shield. Unshielded twisted pais. Cablu neecranat. Perechea neecranată. F / UTP Cable with overall foil shield. Unshielded twisted pair. Cablu ecranat cu foiţă metalică. Perechea neecranată. S / UTP Screened Unshielded Twisted Pair Cable with overall foil shield. Unshielded twisted pair. Cablu ecranat cu foiţă metalică. Perechea neecranată. S / FTP Screened Foiled Twisted Pair Este o combinaţie a tipurilor S / UTP şi FTP, fiind ecranat cu folie pe perechi şi tresă metalică per ansamblu. S / STP Screened Shielded Twisted Pair Cablul S / STP este asemănător tipului STP SF / UTP Cable with overall foil and braid shield. Unshielded pairs. Cablu ecranat cu foiţă metalică şi tresă. Perechea neecranată. SF / FTP Cable with overall foil and braid shield. Foil shielded pairs. Cablu ecranat cu foiţă metalică şi tresă. Perechea ecranată.

Cablurile UTP sunt cabluri neecranate, compuse din perechi torsadate. Cablurile FTP sunt cabluri ecranate, compuse din perechi torsadate protejate sub o folie de aluminiu. Sunt foarte potrivite pentru aplicaţii telefonice şi informatice din categoria 5e. Cablurile S/FTP sunt cabluri utilizate pentru zone cu perturbaţii electromagnetice mari. Sunt cabluri dublu ecranate, adică fiecare pereche în parte dar şi pe ansamblul cablului. Cablu UTP – Cat 5, 5e, 6 Cablu FTP – Cat 5, 5e, 6 12 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Cablu STP – Cat 5, 5e, 6 S/FTP – Cat 7

Figura 12.x – Categorii de cabluri utilizate pentru reţele


13 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii 6. Reguli de manevrare a cablului Datorită importanţei calităţii cablurilor la asigurarea transmisiei, trebuie să se aplice următoarele reguli de manevrare a acestora : Depozitarea : cablurile trebuie ferite de umiditate şi este important să fie protejate chiar de la stocare, evitându-se depozitarea lor în exterior; Derularea de pe tambur : Datorită eforturilor axiale care rezultă din tragere, cablurile se pot deteriora. De aceea trebuie să se utilizeze un dispozitiv care să deruleze tamburul pentru a se evita crearea de suprasolicitări în cablu. 7. Instalarea Razele de curbură utilizate trebuie să fie de 8 ori mai mari decât diametrul exterior al cablului sau de 12 ori diametrul unitar exterior al cablului dacă acestea sunt legate în fascicule. Cablurile nu trebuiesc niciodată blocate şi nu trebuie încercat să fie degajate prin tragere sau printr-o mişcare “lovitură de bici”. Este important să existe o persoană care să aibă sarcina să însoţească cablul pe traseu la instalare. Calitatea transmisiei depinde şi de protecţia la umiditate a cablului. De aceea se recomandă ca mantaua exterioară a cablului să fie protejată la întreruperi. Zdrobirea unui cablu sau numai a mantalei sale exterioare, poate creea un număr mare de probleme. Din acest motiv, este recomandat să nu fie strânse colierele de susţinere. Se pot lăsa rezerve de cablu sub forma unor bucle cu diametrul interior de minim 1 m. 8. Coabitarea între curenţii tari şi curenţii slabi Pentru evitarea curenţilor de circulaţie trebuie folosită o priză unică de legare la pământ. Respectând o distanţă de separare de 30 cm între cablurile de curenţi slabi şi sursele de radiaţie electromagnetică (ex: cabluri de fortă), se limitează interferenţele. Intersectarea traseelor de cabluri de curenţi slabi cu cele de forţă se face obligatoriu la un unghi de 90º. Pentru a simplifica punerea în funcţie se recomandă să se folosească un canal de cablu cu două sau trei compartimente, utilizând compartimentul cel mai de jos pentru curenţii slabi. 9. Punerea în funcţiune a conectorului de tip RJ 45 (Registered Jack) Valorile legate de diafonie depind de o detorsadare a perechilor sub 13 mm. 14 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 12.3. Realizarea PATCH CORD-ului cu RJ 45 Denumirea generică CORD defineşte un cablu flexibil de cupru terminat în ambele capete cu doi conectori tată (plug) RJ45. Denumirea CORD îşi asumă diferite sensuri, în funcţie de destinaţia şi poziţia pe care o are în cadrul sistemului de cablare : Patch cords Work area cord Equipment cord Consolidation point cord Standardele pentru sistemele de cablare generică defineşte pentru fiecare funcţie un set de reguli. Patch cords Utilizat în zonele de crossconnect – lungime maximă 5m. Work area cord Utilizat pentru conectarea echipamentelor la TO (priză) – lungime maximă 20m. Equipment cord Utilizat pentru conectarea echipamentelor active în rack – lungime maximă 5m. Consolidation point cord Utilizat pentru conectarea TO (Priză) sau MUTO (priză multiplă) la CP (punct de consolidare) – face parte din proiectarea Permanent Link – lungimea maximă nu este specificată dar trebuie calculată conform standardului. Există 3 tipuri de conexiuni cu mufe RJ 45 folosite în reţele : Straight – Through (pin la pin pentru PC la Switch) Crossover (Primul fir colorat din stânga este al treilea din dreapta pentru PC la PC, Switch la Switch sau Router la Switch) Rolled (Firele colorate de la un capăt sunt în ordine inversă faţă de cele de la capătul celălat) Pentru realizarea conexiunii între un Switch şi un calculator sau între două calculatoare, avem nevoie de un cablu care să respecte normele de cablare menţionate mai sus la capitolul anterior, doi conectori “tată” RJ 45 (plug), un cleşte de sertizat şi un aparat pentru verificarea calităţii lucrării realizate. Prin mufarea cablului la ambele capete se obţine “Patch cord-ul”. Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

15 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 12.x – Mufa “tată” RJ 45 (Plug) Conectorul RJ 45 are 8 pini. Numerotarea începe din partea stângă, dacă ţinem mufa cu pinii orientaţi înspre noi. În figurile de mai sus se observă pinii şi numerotarea.

16 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 12.x – Mufa “tată” RJ 45 (Plug) cu firele pregătite pentru 568 B Cablul se alege în funcţie de necesităţi. Uzual, acum se alege minim cat. 5e, dar de asemenea se foloseşte cat. 6 şi cat. 7.

Figura 12.x – Cablu de reţea. Se observă cele 4 perechi torsadate.

Figura 12.x – Cleşte de sertizat pentru mufe RJ 45 şi RJ 11


17 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Pasul 1 : Se taie mantaua cablului

Figura 12.x – Cablu de reţea căruia i s-a tăiat mantaua Pasul 2 : Se aşează firele în ordinea dorită conform cu tabelul de conexiuni de mai jos

Figura 12.x – Cablu de reţea. Se observă că firele au fost aşezate în conexiune Straight – throught (PC – Switch) – 568 B 18 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii 568 A 1 2

3

4

5

6

7

8

Patch cord RJ 45 Plug

568 B 1

2

3

4

5

6

7

8

Conexiune STRAIGHT – THROUGH (PC – Switch) – 568 A Maro 1 1 Alb – Verde Alb – Maro 2 2 Verde Portocaliu 3 3 Alb – Portocaliu Alb – Albastru 4 4 Albastru Albastru 5 5 Alb – Albastru Alb – Portocaliu 6 6 Portocaliu Verde 7 7 Alb – Maro Alb – Verde 8 8 Maro Conexiune CROSSOVER (PC – PC, Switch – Switch) – 568 A Maro 1 3 Alb – Portocaliu Alb – Maro 2 6 Portocaliu Portocaliu 3 1 Alb – Verde Alb – Albastru 4 4 Albastru Albastru 5 5 Alb – Albastru Alb – Portocaliu 6 2 Verde Verde 7 7 Alb – Maro Alb – Verde 8 8 Maro Conexiune STRAIGHT – THROUGH (PC – Switch) – 568 B Maro 1 1 Alb – Portocaliu Alb – Maro 2 2 Portocaliu Verde 3 3 Alb – Verde Alb – Albastru 4 4 Albastru Albastru 5 5 Alb – Albastru Alb – Verde 6 6 Verde Portocaliu 7 7 Alb – Maro Alb – Portocaliu 8 8 Maro Conexiune CROSSOVER (PC – PC, Switch – Switch) – 568 B Maro 1 3 Alb – Verde Alb – Maro 2 6 Verde Verde 3 1 Alb – Portocaliu Alb – Albastru 4 4 Albastru Albastru 5 5 Alb – Albastru Alb – Verde 6 2 Portocaliu Portocaliu 7 7 Alb – Maro Alb – Portocaliu 8 8 Maro Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

19 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii După ce s-au aşezat firele în ordinea cerută, se execută o tăiere a lungimii lor, astfel încât de la marginea mantalei cablului spre capătul cablului să nu depăşească 13 mm dar nici mai puţin de 10 mm. Dacă se depăşesc 13 mm cablul nu va fi prins bine iar dacă firele sunt tăiate prea scurt este foarte greu să se menţină ordinea firelor, atunci când sunt împinse în mufă. Pentru obţinerea unui cablu CROSSOVER se va mufa la un capăt în ordinea 568 A iar la capătul celălalt în ordinea 568 B din tabelul de mai sus (ne uităm la conexiunea STRAIGHT THROUGHT). Pasul 3 : Pasul următor este să se introducă firele în interiorul conectorului RJ 45. După ce au fost introduse cu atenţie, se mai verifică odată vizual dacă firele au intrat corect. Pasul 4 : Se introduce conectorul RJ 45 până la capăt în cleştele de sertizat apoi se strânge bine, o singură dată. Braţele cleştelui se eliberează pentru a se scoate conectorul, iar operaţia nu se mai repetă.

Figura 12.x – După ce a fost introdus în cleşte, conectorul RJ 45 este strâns bine.

20 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 12.x – Aşa DA !!! – Mufare corectă

Figura 12.x – Aşa NU !!! – Mufare incorectă Pasul 5 : Ultimul pas este verificarea cu testerul. Un capăt al patch cord-ului se introduce în tester iar celălalt capăt în terminal.


21 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 12.x – Tester pentru verificarea cablului Unele testere, ca cel din imaginea de mai sus ne arată corectitudinea conectării fiecărui fir în parte, iar altele au doar 4 led-uri arătându-ne corectitudinea conectării pe perechi. Dacă firul sau perechea este bine conectată, atunci se aprinde ledul corespunzător.

Figura 12.x – Verificarea cablului realizat 22 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Ordinea firelor pentru conectori „mamă” (jack) RJ 45

Conector „mamă” (jack) 568 A

Conector „mamă” (jack) 568 B

Patch panele pentru Generic Cabling Utilizare Patch panele sunt folosite pentru inchiderea cablării orizontale instalate şi formarea unei interfeţe către diferite echipamente active de reţea: Funcţie de cross-connecta backbone la cablarea orizontală Interconectarea componetelor active. Distribuitor de diferite servicii în reţea. Punct de service, administrare şi mentenanţă.


23 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 12.4. Soluţii pe fibră optică Elemente teoretice Transmiterea informaţiei

24 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



25 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Structura fibrei optice

Fibra şi materialul pentru manta (clading) Glass optical fiber Polymer Clad Fiber Polymer Optical Fiber Fibră optică sticlă Fibră clad polimer Fibră optică polimer (GOF) (PCF) (POF) Core Siliciu Siliciu Polimer Cladding Siliciu Polimer Polimer Acolo unde este folosit acelaşi material (Siliciu, Polimer) pentru miez (core) şi manta (cladding), unul se dopează prin procesul de producţie pentru a i se schimba indicele de refracţie. Profil indici de refracţie

26 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Descrieri tipuri de fibră optică


27 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Propagarea luminii prin fibra optică Multiplele feluri prin care lumina se propagă prin intermediul fibrei se numesc moduri.

Moduri şi tipuri de fibră Fibra de tip Step index Aceiaşi densitate a miezului (core) generează viteze diferite a modurilor pentru că fiecare mod parcurge distanţe diferite.

Observaţie : M = număr de moduri d = 50μm NA = numerical aperture = 0,2 Pentru 680 moduri avem λ = 850 nm iar pentru 292 moduri avem λ = 1300 nm. 28 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Fibra de tip Graded index Densităţi diferite ale miezului (core) generează viteze egale pentru moduri pentru că fiecare mod parcurge aceiaşi distanţă.

Observaţie : Pentru 150 moduri avem λ = 1300 nm. Efectele profilului indicilor de refracţie asupra transmisiilor de date


29 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Influenţa caracteristicilor optice 1. Atenuarea are ca efect pierderea de putere de-a lungul legăturii optice şi limitează distanţa de transmisie. 2. Dispersia afectează amplitudinea şi face ca semnalul să fie mai slab. Limitează lărgimea de bandă a semnalului şi distanţa de transmisie. 3. Apertura numerică (NA) influenţează pierderile în zona de cuplare şi limitează capacitanţa de cuplare. Apertura numerică

Atenuarea reprezintă reducerea puterii optice datorită fibrei, curburilor şi conectărilor. Atenuarea este măsurată în decibeli (dB) şi este cumulativă.

30 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Categorie Category OM1 OM2 OM3 OS1

Fibre 50 / 125 μm 50 / 125 μm 50 / 125 μm

62,5 / 125 μm

Fibre type / Cable category Class Multimode OM1 / OM2 / OM3 OF – 300 OF – 500 OF – 2000 Singlemode OS1 OF – 300 OF – 500 OF – 2000


9 / 125 μm Maximum length (m) 300 500 2000 300 500 2000

31 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Capitolul 12.3. Realizarea PATCH CORD-ului pentru fibră optică PATCH CORD–ul pentru fibră optică defineşte un cablu flexibil terminat în ambele capete cu doi conectori tată (plug). Pentru realizarea conexiunii între …, avem nevoie de un cablu de fibră optică, doi conectori “tată” (plug) speciali pentru fibră, şi un aparat pentru sudarea fibrei şi verificarea calităţii lucrării realizate. Prin mufarea cablului la ambele capete se obţine “Patch cord-ul”.

Tipuri de conectori pentru fibră optică Conectori cu ferula de 2,5 mm Conectorul FC Conectorul FC …

Threading mounting system. Keyed body for repeatability and intermateability. Primarily used with Singlemode fibers.

32 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Conectorul SC Conectorul SC …

Snap-in locking mechanism for positive latching keyed body for repeatability and intermateability. Used for both - Singlemode and Multimode applications. Conectorul ST Conectorul ST …


33 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


One-piece bayonet mounting system – easy to assemble. Mainly used with Multimode fibers.

Conectorul LSH Conectorul LSH …

Also known as E-2000TM. Features a latched snap-in locking mechanism. Keyed body for repeatability and intermateability. Exchangeable lever for either colour and/or mechanical coding. Integrated and self closing dust cap to protect ferrule endface.

34 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Conectorul LSHRJ Conectorul LSHRJ …

SFF – Small Form Factor connector. LSH simplex features fully integrated (except mechanical coding system). Ideal for high-density applications.

Conectorul DIN Conectorul DIN …


35 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Threading mounting system. Keyed body for repeatability and intermateability. Often a metal ferrule is used. Conectorul SCRJ Conectorul SCRJ …

SFF - Small Form Factor connector. Smallest SC Duplex available. Snap-in locking mechanism and keyed body. Primarily used with Multimode fibers. Ideal for high-density data transmission applications. Conectorul SC Duplex Conectorul SC Duplex …

36 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Snap-in locking mechanism for positive latching keyed body for repeatability and intermateability. Used for both -Singlemode and Multimode applications. Conectori cu ferula de 1,5 mm Conectorul LC Conectorul LC …

Latched push-pull locking mechanism. Half the size of standard connectors. For private (primarily Multimode) and public (Singlemode) networks. Conectorul MU Conectorul MU …


37 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


For multiple optical connectors and self-retentive mechanism used in backplane applications. For high-speed data communications, voice networks and DWDM applications.

LX.5 connector

F-3000 connector

38 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


MTRJ connector

MTP connector


39 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Figura 12.x – MST 260 – Aparat de sudat fibra optică

Figura 12.x – FSM 50s – Aparat de sudat fibra optică 40 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Specificaţiile pentru teste de foc, densitate fum şi gaz IEC 60332-1: Test pe un singur cablu IEC 60332-3 Cat. C: Test pe un mănunchi de cabluri IEC 61034: Măsurarea densităţii fumului în condiţii definite IEC 60754: Măsurarea gazelor halogene degajate în timpul combustiei plasticului IEC 60332-1 test la foc propagarea flăcării Un arzător cu gaz este ţinut pe cablu continuu timp de 1 minut. După un minut arzătorul este oprit. Cablul trebuie să se stingă singur. Zona afectată nu trebuie să depăşească dimensiunea de 425 mm. Test simplu PVC şiLS0H au trecut acest test IEC 61034 Testul densităţii fumului Măsuarea densităţii fumului pentru a se asigura vizibilitatea căilor de ieşire în timpul unui incendiu. PVC produce un fum dens, negru(vizibilitate~10%). Test eşuat Fumul nu permite vizualizarea ieşirilor de siguranţă. Problematic pentru cablurile aflate în aerisiri. Cablurile LS (Low Smoke) produc mai puţin fum (vizibilitate~90%). Test trecut Ieşirile de siguranţă sunt vizibile. Oamenii pot fi localizaţi şi salvaţi. IEC 60754 măsurarea halogenilor din gaze Măsurarea halogenilor produşi în timpul combustiei materialelor din cabluri Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

41 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Capitolul 12 – Comunicaţii Corozivitatea gazelor halogene au efect negativ dublu asupra: Uman – Intoxicarea provoacă moartea înainte de foc. Echipamente – apa folosită în timpul stingerii poate conţine clor care este foarte corosiv pentru componentele electronice. PVC conţine elemente care eliberează gaz halogen în timpul combustiei sau carbonizării (nu a trecut testul) Cablurile 0H (Zero Halogen) nu produc gaze halogene (testtrecut)

Fibra optică - avantaje faţă de cablul de cupru • VITEZA: retelele de fibra optica opereaza la viteze mari - de ordinul Gb • LARGIME DE BANDA: capacitate mare de transport semnal • DISTANTA: semnalul poate fi transmis la distanţe mult mai mari, fără a necesita amplificare. • REZISTENTA: fibra optica nu este influentata de interferente electromagnetice. • INTRETINERE: costurile de intretinere a retelelor de fibra optica sunt mai mici decat a celor de cupru. Fibra optica este plasata intr-un tub cu coeficient de plasticitate ridicat. Tuburile au in interior un material (gel) rezistent la apa. Tuburile (si firele) sunt impletite in jurul membranei de rezistenta, formand un nucleu circular compact. Firele care formeaza nucleul sunt alcatuite dintr-un plastic intarit (FRP) care sunt sau nu invelite intr-o foita de polietilena. OTDR - FTB 200B domenii de utilizare si caracteristici tehnice Acest OTDR se remarca prin cateva caracteristici care il fac deosebit de util

• Sistem de operare Windows CE • Monitorul tactil al OTDR afisaza toate functiile si meniurile intr-un design usor de utilizat • Echpamentul este compact si robust, fiind proiectat special pentru a lucra in conditii dure. Şocurile, praful şi temperaturile extreme nu afectează în nici un fel precizia măsurării cu acest OTDR.

42 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


Panou universal pentru date, telefon şi fibră optică


43 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


44 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



45 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


46 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23



47 / 350

Bibliografie



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Bibliografie

2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-232009-03-23

Bibliografie 1. Catalogul electricianului – 2007 – Schneider Electric 2. Manualul instalaţiilor electrice – 2007 – Schneider Electric 3. Tehnologia lucrărilor electrotehnice – Traian Cănescu, Alexandru Iulian Stan, Editura 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1984 Protecţia împotriva electrocutărilor la exploatarea şi executarea de lucrări în instalaţiile electrice – Constantin Iliescu, Ovidiu Radu, Ed. Tehnică Bucureşti 1985 Execuţia şi exploatarea instalaţiilor de joasă tensiune. Îndreptar pentru autorizarea electricienilor – Florin Pop, Ştefan Drăgan, Ed. Tehnică Bucureşti,1984 INCERC Bucureşti - Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice cu tensiuni până la 1000 V c.a. şi 1500 V c.c., indicativ I7-98 STAS 12604-87 – Protecţia împotriva electrocutării. Instalaţii electrice fixe. Prescripţii STAS 12604/4-89 – Protecţia împotriva electrocutărilor. Prescripţii generale STAS 12604/5-90 - Protecţia împotriva electrocutărilor. Instalaţii electrice fixe. Prescripţii de proiectare, execuţie şi verificare STAS 2612-87 - Protecţia împotriva electrocutărilor. Limite admise STAS 8275-87 - Protecţia împotriva electrocutărilor. Terminologie


3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23

Bibliografie

4 / 350


Adrese de INTERNET (selectate)



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


2 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


A ABB http://www.abb.com/ http://www.abb.com.ro/ Alfatron http://www.alfatron.com.au/ www.alphatronmarine.com AQUASIGNAL www.aquasignal.de/ ASTI CONTROL S.A. http://www.asticontrol.ro/siemens_ro.htm Revista AUTOMATIZĂRI şi INSTRUMENTAŢIE www.aair.org.ro

C CABLOFIL – http://www.cablofil.ro/

D DRAKA http://www.draka.com/draka/Languages/English/index.html

E EQURAM http://www.equram.ro E&K ELECTRONICS http://www.ekelectronics.nl/

F FELIX TELECOM http://www.felixtelecom.ro FINDER http://www.findernet.com http://www.findernet.com/comuni/pdf/install_RO.pdf Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

3 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


G GIRA www.gira.com GLAMOX – Producătorul programului OptiWin http://www.glamox.com GMB ELECTRIC – Automate programabile http://www.gmbelectric.ro/produse.asp?2

H HAGER –

http://www.hager.ro/

I K Koncar – Comutatoare cu came http://www.koncar-nsp.hr http://www.koncar-nsp.hr/dokumenti/

L Legrand –

http://www.legrand.ro/ www.legrand-celiane.ro/

M MEGATECH http://www.megatech.ro METEOR AUTO www.indtech-meteor.ro/Produse/Lg/LGIS.htm

–

Automate

programabile,

Convertizoare statice de frecvenţă, Panouri operator

N NEXANS – Cabluri electrice şi de telecomunicaţii http://www.nexans.com/ http://nexans.pa.ro/ 4 / 350




Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


O OBO BETTERMANN http://www.obo-bettermann.com/ro/index.shtml OMRON www.omron-industrial.com OSRAM http://www.osram.com.ro/osram_com/

P PARROT INVENT http://www.parrot-invent.ro http://www.parrot-invent.ro/yaleelectromagnetice.htm PLC–uri http://www.plcs.net/contents.shtml

R RITTAL – www.rittal.ro

S SCHNEIDER http://www.schneider-electric.ro/ http://www.casa.schneider-electric.ro/ http://www.navy.schneider-electric.com/ SCHRACK http://www.schrack.ro/ro http://www.schrack.ro/produse-solutii/schrack-in-casa-dvs/ro/ SOCIETATEA INGINERILOR ENERGETICIENI din ROMÂNIA http://www.sier.ro/

U UNTEL – Cabluri electrice http://www.untel.com.tr/ UNILUX – Distribuitor http://www.uniluxinternational.ro/ Ing. Vornicescu Silviu – Manualul electricianului şi automatistului modern

5 / 350



Revision : 1.71 Date : 2009-03-23


V VDR & Servicii SRL http://www.componente-automatizari.ro/ Victron http://www.victronenergy.com/ VOLTAMARINE – www.voltamarine.ro

W WIKIPEDIA http://en.wikipedia.org/wiki/Three-way_switch#Multiway_switching http://ro.wikipedia.org/wiki/FTP

Z ZEXSTAR – Soluţii de iluminat cu Led-uri http://www.zexstar.com

1. 2. 3. http://www.niqro.3x.ro/dome/dome.htm www.tehnicaonline.com Nexans – http://www.ifm.com/ifmnl/web/home.htm http://www.agenda-electrica.ro/index.php Electrica Moeller http://www.moeller.ro/

6 / 350

......................................... Agenda

......................................................... Moeller


Manualul Electricianului Si Automatistului Modern Rev. 1.71

Recommend Documents