Embed Size (px)
Citation preview
Costea Valentin
1
GGRRUUPP SSCCOOLLAARR IIEERRNNUUTT
PPRROOIIEECCTT
TTEEHHNNOOLLOOGGIIAA DDEE EEXXEECCUUTTIIEE AA
LLIINNIIIILLOORR EELLEECCTTRRIICCEE SSUUBBTTEERRAANNEE
NNuummee:: CCoosstteeaa
PPrreennuummee:: VVaalleennttiinn
CCaalliiffiiccaarreeaa:: TTeehhnniicciiaann iinn iinnssttaallaattiiii eelleeccttrriiccee
IInnddrruummaattoorr:: PPrrooff.. ZZooggoorreeaann CCaammeelliiaa
22000088
Costea Valentin
2
CUPRINS
1. Elemente constructive ale liniilor electrice in cablu 5
1.1 Tipuri de cabluri electrice de forta 6
1.2 Mansoane si capete terminale 10
2. Tehnologia lucrarilor de pozare a cablurilor 11
2.1 Pozarea cablurilor direct in pamant 12
2.2 Pozarea cablurilor in conditii speciale 12
2.3 Pozarea cablurilor de inalta tensiune (110 – 220kV) 16
3. Probe, incercari si verificari ale liniilor in cablu in vederea
receptiei si punerea in functiune
17
Norme de protectie a muncii si paza cantra incendiilor,
specifice lucrarilor la liniile electrice subterane
20
Anexa 1…5 22-27
Bibliografie 28
Costea Valentin
3
Argument
In etapa actuala, progresul tehnic industrial si activitatea de toate
zilele a omului sunt strans legate de consum sporit de energie si in primul rand, de
energie electrica.
Cresterea exponentiala a consumului de energie electrica in viitor si
interconexiunea intre state va conduce la necesitatea transportarii de puteri din ce
in ce mai mari de la centralele electrice la centrale de consum. Aceasta implica
realizarea unor insemnate lucrari de constructii si montaj , in ritmul pe care il
impune dezvoltarea neintrerupta a industrializarii tarii noastre si revolutia tehnico-
stiintifica.
Tinand seama de complexitatea problemelor tehnice, tehnologice si economice,
principala atentie a fost acordata instalatiilor de inalta tensiune si foarte inalta
tensiune realizate in tara noastra.
Dezvoltarea din ce in ce mai mare a retelelor electrice si a statiilor de
transformare pune probleme tot mai complexe privind exploatarea acestor
instalatii.
Pentru dezvoltarea retelelor electrice, in ultimii ani este caracteristica
cresterea ponderii liniilor in cablu, in special in zone urbane dens populate, odata
cu cresterea sarcinii specifice si imposibilitatii patrunderii liniilor aeriene in zona.
In prezent, directiile de cercetare sunt indreptate spre perfectionarea
proiectarii, constructiei si exploatarii cablurilor de tip clasic, cu imbunatatirea
caracteristicilor acestora si spre gasirea unor solutii principal noi in realizarea
liniilor in cablu de mare capacitate (cabluri cu izolatie in vid, criogene,
supraconductoare etc.).
Avantajele principale ale liniilor in cablu , -siguranta in functionare,
lipsa influentei factorilor atmosferici, spatiu ocupat mai redus, evitarea pericolului
de atingere directa, criteriul estetic – au determinat cresterea numarului de linii in
cablu si deci si a volumului de lucrari pentru executarea acestora.
Constructia retelelor in cablu s-a dezvoltat nu numai acolo unde nu
este posibila folosirea liniilor electrice aeriene (mari aglomerari urbane, traversari
de ape, trasee in vecinatatea aeroporturilor, zone cu atmosfera nociva in apropierea
Costea Valentin
4
uzinelor chimice etc.), ci si pentru transportul si distributia energiei electrice in
centrale electrice, statii de transformare si intreprinderi industriale.
Dezavantajul principal al liniilor in cablu – costul mai ridicat decat al
liniilor aeriene – tinde sa se micsoreze prin dezvoltarea tehnicii cablurilor si
cresterea capacitatii de transport a acestora.
Pozarea cablurilor, executarea lucrarilor de inadire, precum si a capetelor terminale
sunt lucrari care necesita o constiinciozitate deplina, deoarece, dupa executare, este
dificila o verificare a calitatii lor si practic imposibil de descoperit defectele de
montare.
Proiectul este structurat pe trei capitole mari:
*Elemente constructive ale liniilor electrice in cablu;
*Tehnologia lucrarilor de pozare a cablurilor;
*Probe, incercari si verificari ale liniilor in cablu in vederea receptiei si
punerea in functiune;
Primul capitol abordeaza elemente constructive ale liniilor electrice in
cablu, tipuri de cabluri si mansoane si capete terminale.
Capitolul al doilea abordeaza tehnologia lucrarilor de pozare a cablurilor. Acest
capitol se imparte in trei parti importante: pozarea cablurilor direct in pamant,
pozarea cablurilor in conditii speciale si pozarea cablurilor de inalta tensiune.
Capitolul al treilea prezinta probe, incercari si verificari ale liniilor in cablu in
vederea receptiei si punerea in functiune.
In proiect sunt incluse si norme de protectie a muncii si paza cantra incendiilor,
specifice lucrarilor la liniile electrice subterane.
Anexele de la sfarsitul proiectului cuprind date despre liniile electrice in cablu, de
exemplu: consumul de putere reactiva al cablurilor, pierderile in functie de sarcina,
sectiunea printr-un cablu etc.
Costea Valentin
5
1. Elemente constructive
ale liniilor electrice in cablu
Principalele elemente componente ale liniilor in cablu sunt: cablurile
si accesoriile.
Deoarece aceste elemente, precum si principalele tipuri de cabluri se studiaza in
cadrul cursului de Retele electrice, in acest paragraf si in urmatorul se va face doar
o prezentare sumara, corelandu-se cu aspectele tehnologice studiate in continuare.
Elementele component de baza ale cablurilor pentru energie electrica
sunt: conductoarele, izolatia, ecranarea, mantaua de protectie.
Conductoarele prin care trece curentul electric se confectioneaza din
sarme de cupru sau aluminiu, infuniate in mai multe straturi.
Cablurile de forta difera dupa numarul conductoarelor (1, 2, 3 sau 4 conductoare)
si sectiunea acestora, limitata de tensiunea pentru care urmeaza sa fie utilizate.
Dupa forma lor, se deosebesc conductoare cu sectiune circulara, ovala, sub forma
de sector sau tubular. Conductoarele cablurilor cu sectiuni mai mari sunt
multifilare rasucite, dand cablului flexibilitatea necesara.
Izolatia se realizeaza intr-o gama variata de materiale: hartie
impregnata, cauciuc natural sau sintetic, materiale plastice etc.
Grosimea izolatiei cablurilor depinde de natura materialului si de tensiune.
Ecranarea se utilizeaza in general la cabluri cu tensiunea de peste
6kV, cu scopul limitarii solicitarilor electrice datorita neuniformitatii campului
electric. Ecranul la cablurile cu izolatia de hartie se realizeaza sub forma unei benzi
de hartie metalizata, aplicata pe izolatia conductorului. La cablurile cu izolatia din
mase plastice ercanul se realizeaza din materiale semiconductoare si benzi
metalice. Ecranul prezinta ca avantaje, micsorarea grosimii izolatiei si
imbunatatirea racirii cablului.
Mantaua de protectie se executa din plumb, aluminiu sau din mase
plastice avand ca scop sa protejeze izolatia cablurilor impotriva actiunii umezelii,
diferitilor acizi si deteriorarile mecanice.
Partea exterioara a cablurilor este formata din invelisuri de protectie, care constau
in benzi sau sarme de otel ( care asigura protectia cablurilor contra loviturilor ) si
infasurari de iuta impregnata ( care asigura protectia anticoroziva ).
Costea Valentin
6
1.1 Tipuri de cabluri electrice de forta
Cablurile se pot clasifica dupa diferite criterii. Dupa numarul
conductoarelor situate in aceeasi manta, cablurile pot fi cu 1,2,3 sau 4 conductoare.
Cele mai raspandite sunt cablurile trifazate cu trei conductoare in aceeasi manta.
Dupa tensiunea pentru care au fost construite, cablurile pot fi de joasa tensiune
(pana la 1 kV) si de inalta tensiune (peste 1 kV).
Dupa izolatia lor de baza, cablurile pot fi de mai multe tipuri: cabluri cu izolatie de
hartie, cauciuc, mase plastice.
Simboluri pentru tipurile de cabluri. Diversele tipuri de cabluri se
deosebesc dupa un sistem de simbolozare in care literele au urmatoarea
semnificatie: H (izolatie de hartie), Y (izolatie din material plastic), P (manta de
plumb), B (blindat cu armatura din benzi de otel), E (ecranat), s (special; exemplu
pentru denivelari mari), F (rezistenta marita la propagarea flacarii).
Prima litera C indica conductor de cupru, iar AC de aluminiu. Aceste litere se
aseaza la inceputul seriei de litere. Urmeaza litera care indica izolatia, apoi litera
care indica felul mantalei
( P-plumb, Y-material plastic, A-aluminiu), apoi litera care indica existenta
armaturii metalice si la urma, felul invelisului protector.
De exemplu: ACHPBI inseamna cablu cu conductoare de aluminiu (AC), cu
izolatie de hartie (H), cu manta de plumb (P), cu armatura metalica de otel (B) si
cu invelis de protectie din iuta (I).
1.1.1. Cabluri cu izolatie de hartie. Se realizeaza in diferite variante
constructive, in functie de valoarea tensiunii de serviciu.
Cablurile cu izolatie de hartie se construiesc: fie cu manta comuna de plumb, fie cu
mantale separate pentru fiecare conductor. In figura 1.1 anexa 1 este reprezentata o
sectiune printr-un cablu cu izolatie de hartie si manta de plumb. Cablurile cu
izolatie de hartie au dezavantajul ca nu pot fi pozate cu denivelari mari (max. cca.
15m). In caz de denivelari mari, aceste cabluri se folosesc in mod exceptional
mantandu-se mansoane de oprire, care impiedica iesirea uleiului izolant datorita
presiunii.
La tensiuni mai mari de 35 kV se utilizeaza cabluri cu un singur conductor,
umplute cu ulei
(fig. 1.2 anexa 2), isolate cu benzi de hartie. Aceste cabluri cu ulei fluid sunt
prevazute in interior cu unul sau mai multe canale longitudinale, care asigura
Costea Valentin
7
circulatia uleiului si fac din diferitele tronsoane de cablu un sistem de vase
comunicante.
La o ridicare a temperaturii cablului, provocata de cresterea sarcinii, uleiul se
dilata; surplusul de ulei rezultat prin dilatare iese din cablu prin canalele
longitudinale si este preluat de niste rezervoare prevazute in acest scop la capetele
cablului sau pe traseu cand se prevad mansoane de trecere si de oprire, evitandu-se
astfel deformarea camasii de plumb a cablului. La racirea cablului, vasele
mentionate asigura impingerea uleiului inapoi in cablu, prin aceleasi canale.
In felul acesta se asigura continuitatea lichida a mediului impregnant (impregnarea
cu ulei a tuturor interspatiilor ) in orice moment al exploatarii.
1.1.2 Cabluri cu izolatie din cauciuc. Se folosesc in general la joasa
tensiune si la tensiuni de 1-15 kV. Se fabrica cu unul sau mai multe conductoare de
cupru sau aluminiu. Fiecare conductor este izolat cu un strat de cauciuc vulcanizat.
Conductoarele astfel izolate se rasucesc impreuna, golurile se umplu cu cauciuc si
totul se inveleste cu banda impregnata. Urmeaza mantaua de plumb, armatura de
otel si invelisul de iuta bituminizata.
Au avantajul ca sunt mai flexibile si se pot monta la temperaturi mai scazute.
Dezavantajele lor constau in degradarea mai rapida a izolatiei de cauciuc si
functionarea la o temperatura mai scazuta fata de cele cu izolatie de hartie.
Cablurile de cauciuc se construiesc si in manta de neopren. Neoprenul, gratie
rezistentei mecanice si flexibilitatii, este elastomerul cel mai utilizat pentru
cablurile de joasa si medie tensiune.
1.1.3 Cabluri cu izolatie de mase plastice. Cablurile izolate cu mase
plastice prezinta o serie de avantaje: au o buna flexibilitate si o greutate mai
redusa, nu necesita mantale metalice de protectie contra umiditatii, pozarea lor este
mai simpla, imbinarea lor este mai usoara de realizat.
Realizarea izolatiei din policlorura de vinil (PVC) si polietilena (PE) necesita o
tehnologie avansata.
Pentru cablurile de medie tensiune se folosesc in majoritatea cazurilor conductoare
multifilare cu sectiune circulara din cupru sau aluminiu. Materialul izolant se
aplica pe conductor astfel incat sa asigure o etansare perfecta. Pe conductor se
aplica un strat de copolimer pe baza de etilena, care creeaza un cilindru izolant,
asigurand atenuarea intensitatii locale a campului. Acest strat are proprietati
termice superioare, ceea ce permite o buna rezistenta la solicitari termice prin soc,
provocate de scurtcircuite. Peste stratul de izolatie exterioara se aplica un alt strat
Costea Valentin
8
care are rolul de a prelua campurile electrice exterioare. In directie radiala, cablul
mai are un ecran de cupru si mantaua exterioara.
1.1.4 Cabluri de forta pentru tensiuni inalte. Sunt realizate intr-o gama
larga de variante constructive. Capacitatea de transport a cablurilor este limitata
prin incalzirea admisibila. Pentru marirea capacitatii de transport a cablurilor este
necesar ca pierderile (de putere activa, cele dielectrice si pierderile in manta) sa fie
reduse pe cat posibil, iar caldura produsa prin pierderi sa fie disipata.
Tipurile de cabluri cunoscute azi sunt limitate si prin rigiditatea dielectrica
(pierderile dielectrice crescand cu patratul tensiunii), incat ele pot fi utilizate pana
la tensiunea maxima astfel:
-cablul de polietilena, pana la 110 kV;
-cablul cu presiune interioara de gaz, pana la 110 kV;
-cablul cu presiune exterioara de gaz, pana la 220 kV;
-cablul in ulei, pana la 380 kV.
Cablurile de 500 si 750kV fabricate in prezent sunt cu ulei si pot avea lungimi
limitate de ordinul kilometrilor, din cauza curentului capacitiv foarte mare.
Daca in domeniul distributiei la medie si joasa tensiune, cablul de tip clasic cu
izolatie de hartie impregnata in ulei si cablul izolat in polietilena isi vor pastra rolul
dominant, in domeniul transportului la tensiuni foarte inalte va fi necesar sa fie
inlocuit prin noi tipuri de cabluri. Acestea sunt prezentate pe scurt in cele ce
urmeaza.
Cablul cu racire artificiala (fortata) este dispus in conducte prin care
circula apa sau are in interior un canal prin care circula ulei.
Cablurile cu ulei static, montate in tevi de otel, sunt de asemenea larg raspindite.
In fig. 1.3 anexa 3 este data schema sistemului pentru cabluri care transporta
cantitati mari de putere pe distante mari. Acest sistem permite ca instalatii de 1000-
1500MVA sa fie racite pentru distante de mai mult de 3 km cu o singura statie de
pompare, la o extremitate.
Cablul izolat cu gaz prezinta ca avantaje siguranta in functionare, pierderi reduse
de energie, curent capacitiv redus datorita constantei dielectrice mici a gazului,
lipsa pericolului de incendiu si a degradarii gazului, exploatare simpla si
dimensiuni reduse.
Cablul umplut cu gaz, in executia monofazata, consta din doua tevi
concentrice, din care cea exterioara reprezinta capsularea, cea interioara
conductorul activ, iar intre ele din loc in loc se prevad distantoare izolante pentru
mentinerea coaxialitatii. Pentru evacuarea gazului, umplerea sau curatarea acestuia,
Costea Valentin
9
este necesara o gospodarie de gaz formata dintr-o pompa, rezervor, filtru si vanele
respective, precum si de aparate de masura si control.
In figura 1.4 anexa 3 este reprezentata sectiunea unui cablu de 110 kV
(3x240mm2) cu presiune de azot. Cand prin cablu trece curent, conductoarele se
incalzesc, izolatia se dilata si largeste mantaua de plumb aflata deasupra ei. La
racire, ea se contracta din nou, rolul presiunii exterioare de azot fiind de a presa
mantaua de plumb pe conductoarele cablului, incat sa urmareasca contractia
volumului. In felul acesta se evita ca la racire sa apara goluri care micsoreaza
rigiditatea dielectrica. Pozarea acestor cabluri se face la o adancime de 1-1,2 m. Ca
protectie contra coroziunii, tevile sunt prevazute cu o manta exterioara din
polietilena.
Cercetarile au estimat ca aceste cabluri pot avea o capacitate de trei ori
mai mare decat cablurile obisnuite si pot avea practic orice lungime. Gazele
folosite sunt azotul si hexafluorura de sulf (SF6).
Cablul cu izolatie de SF6 poate conduce curenti pana la 5000 A, iar dimensiunile
sale geometrice sunt mult mai reduse dacat la cablul conventional, pierderile
dielectrice sunt mici, rezistenta de izolatie este independenta de temperatura.
Cablul cu SF6 poate fi exploatat intr-un anumit domeniu la putere naturala. In
anexa 4 fig.1.5 se dau curbele consumului de putere reactiva la diferite tipuri de
cabluri de 220kV si la linii aeriene. Se observa ca o linie cu 1-3 circuite de cablu
reprezinta in orice caz o sarcina reactiva pentru sistem, in timp ce cablul cu SF6 se
comporta ca o linie aeriana.
Curentul din mantaua cablurilor in conducta cu SF6 poate fi reglat cu
ajutorul unor rezistente legate la pamant, montate la capatul izolat al mantalei
tronsonului de cablu.
Cabluri cu temperaturi joase. Problemele legate de incalzire, precum si cheltuielile
mari necesare pentru instalatiile de racire artificiala au dus la ideea utilizarii unor
sisteme de transport care sa nu produca pierderi active si deci care nu produc
pierderi de caldura. Pentru aceasta se utilizeaza cabluri normale supraconductoare
si de foarte joasa temperatura.
Cabluri suproconductoare. Se cunosc in prezent 30 de elemente si un numar mare
de aliaje a caror rezistenta electrica scade foerte mult la depasirea unei temperaturi,
numita temperatura de prag.
Cablul supraconductor necesita doua circuite de racire, unul cu heliu pentru racirea
conductoarelor la 5oK si un circuit pentru izolarea termica fata de mediul exterior,
Costea Valentin
10
format din ecrane de radiatie pe partea interioara a conductei, parcurse de azot
lichid la 80oK.
Pierderile raman constante indiferent de sarcina si nu variaza cu patratul
curentului, cum se intampla la celelalte sisteme de transport (anexa 4 fig. 1.6).
Deoarece la cablurile supraconductoare pierderile Joule sunt practic nule,
dimensionarea instalatiilor de incalzire este determinata in principal de caldura
preluata de la mediul inconjurator si de pierderile prin frecare ale mediului de
racire circulant.
Cabluri criogenice. La unele materiale, coeficientul de temperatura al
rezistentei electrice scade mult sub 150oK (anexa 4 fig. 1.7). temperatura
criocablului este coborata la crica 80oK cu ajutorul azotului lichid, determinand
pierderi cu valori mai mici decat ale cablului normal, datorita conductivitatii
reduse ( rezistenta uni cablu de Al scade de zece ori la 770K).
Puterea naturalaa cablurilor racite la temperaturi foarte joase este cuprinsa intre
0,7-4 GVA si sunt indicate la transportul unor puteri foarte mari, la tensiuni relativ
mici (110 kV).
Capacitatea circuitului criogenic este estimata sa fie aproximativ de patru ori mai
mare decat a circuitelor subterane actuale.
Tabela 1.1 (anexa 5) da cateva caracteristici pentru diferite tipuri de cabluri de
inalta tensiune, la performante maxime.
1.2 Mansoane si capete terminale
Mansoanele sunt costituite din cutii metalice inchise ermetic avand
rolul de a proteja cablurile impotriva umezelii in punctele de innadire, de derivare
si de capat. Ele trebuie sa aiba aceeasi rigiditate electrica ca si cablurile si sa fie
astfel instalate incat sa elimine orice posibilitate de patrundere a umezelii in cablu.
Mansoanele de legatura se construiesc din fonta si sunt constituite din
doua piese care se asambleaza prin suruburi. Mansonul de fonta protejeaza
innadirea din punct de vedere mecanic si anticoroziv. Capetele cablului se introduc
prin partile laterale, iar masa izolanta se toarna prin deschiderea situata la partea
superioara.
In interiorul mansoanelor de fonta pentru inalta tensiune se monteaza mansonul de
plumb folosit pentru legarea in prelungire a mantalelor de plumb ale
conductoarelor.
Costea Valentin
11
Mansoanele de derivatie se utilizeaza numai la cablurile de joasa
tensiune (sub 1 kV). Pentru cablurile de inalta tensiune, derivatiile se executa
numai la posturile sau statiile de transformare, folosindu-se in acest scop cutii
terminale.
Mansonul de derivatie se deosebeste de mansonul de legatura prin faptul ca intr-o
parte laterala are o prelungire prin care iese cablul de derivatie.
Cutiile terminale se prevad la capetele cablurilor, permitand conectarea
acestora la aparate, masini, barele statiilor sau linii aeriene.
Cutiile terminale se confectioneaza din fonta, tabla sau plumb si sunt de tip interior
si de tip exterior.
2. Tehnologia lucrarilor de pozare a cablurilor
Din punctul de vedere al locului de instalare , retelele in cablu se
clasifica in:
a. Retele exterioare, pozate in afara cladirilor:
-subteran (ingropate in sant pe pat de nisip, in blocuri de cabluri sau tuburi de
protectie, in canale sau tuneluri);
-aerian (pe estacade sau poduri suspendate, pe constructii suspendate de cabluri
de otel);
-cazuri speciale (traversari de ape, in galerii inundabile, terenuri sau zone corozive
sau cu pericol de incendiu sau explozie).
b.Retele interioare, pozate in cladiri:
-in situatii normale:pe pereti, pe grinzi, sub plansee, in subsoluri tehnologice, in
canale si tuneluri, in poduri si puturi de cabluri, in blocuri si tuburi de protectie;
-in cazuri speciale: pe utilaje, in centrale si statii electrice, in medii cu temperaturi
ridicate, in mediu cu pericol de incendiu si explozie etc.
Pozarea cablurilor reprezinta totalitatea lucrarilor privind asezarea
cablurilor de-a lungul traseului stabilit, intre cele doua capete. Operatia de pozare
se executa cu respectarea prevederilor proiectelor si a prescriptiilor tehnice.
pentru ridicarea productivitatii muncii si desfasurarii ritmice a lucrarilor scurtarea
termenelor de executie si asigurarea unei calitati corespunzatoare a lucrarilor este
necesara o buna organizare a santierului, o pregatire amanuntita a lucrarilor si a
locurilor de munca, precum si aplicarea larga a celor mai bune si mai potrivite
Costea Valentin
12
metode de lucru. Elementele care hotarasc masurile de organizare si pregatire sunt:
volumul lucrarilor si termenul de executare a acestora.
2.1 Pozarea cablurilor direct in pamant
Pozarea cablurilor direct in pamant este metoda de lucru cea mai
raspandita si este folosita in mod curent si in tara noastra. Aceasta metoda este
simpla, necesita cheltuieli de investitie mai mici, dar comporta importante lucrari
de pamant si desfacere repetate a pavajelor.
Avand dezavantajul unui acces greoi in eventuale interventii in timpul exploatarii,
astfel de lucrari cer o constiinciozitate deosebita si o supraveghere sustinuta pe
timpul constructiei lor.
Traseele adoptate trebuie sa nu intre in zonele de extindere a cladirilor, ale cailor
de comunicatii etc. prevazute in planurile de dezvoltare si sistematizare.
Procesul tehnologic la pozarea cablurilor direct in pamant cuprinde urmatoarele
operatii:
-recunoasterea traseului;
-executarea traversarilor;
-executarea santurilor;
-dasfasurarea si asezarea cablurilor;
-tragerea cablurilor in traversari;
-executarea profilului;
-astuparea santului si refacerea pavajelor.
2.2 Pozarea cablurilor in conditii speciale
2.2.1 Pozarea cablurilor in caldiri industriale se realizeaza aparent pe console si
constructii metalice. Pentru pozarea cablurilor, tamburele se instaleaza intr-un loc
usor accesibil , de pe traseul interior, se ridica pe vinciuri si se desfasoara in lungul
traseului. Dupa parcurgerea intregului traseu, se aseaza cablul pe pardosea, se
masoara lungimea finala si se taie cablul. Se executa apoi, tot manual, ridicarea si
asezarea cablului pe console sau constructii metalice.
In interiorul cladirilor, cablurile se monteaza fara stratul protector anticoroziv, din
iuta. Mantaua metalica de protectie a cablurilor se vopseste cu un strat anticoroziv
si ignifug.
Costea Valentin
13
In halele industriale, traseele de cabluri pozate suprateran se aleg de regula in
lungul grinzilor cailor de rulare, pe talpa fermelor care sustin acoperisul, pe peretii
incaperilor etc. In subsolurile tehnologice, rafturile de cabluri se monteaza in
coridoarele lasate in acest scop.
2.2.2 Pozarea cablurilor in tuneluri si canale. Pentru asezarea unui numar mare
de cabluri in aceeasi directie , intr-un singur sant, este necesara o fasie larga de
teren, fara constructii, atat dedesuptul cat si deasupra terenului. Adeseori, cablurile
nu se pot aseza direct in pamant, deoarece acesta contine agenti corozivi. In aceste
cazuri, cablurile se aseaza in tuneluri sau canale.
Tunelurile sunt niste galerii subterane din beton ( mai rar din caramizi ) permitand
circulatia in lungul lor. In tuneluri, cablurile se monteaza pe suporti.
Canalele pot fi de tip deschis (acoperite cu capace demontabile ), cablurile fiind
accesibile in tot lungul lor, sau de tip inchis, fiind accesibile numai in gurile sau
caminele de vizitare.
Aceste doua sisteme prezinta dezavantaje in comparatie cu asezarea cablurilor
direct in santuri, deoarece utilizarea cablurilor din punct de vedere al sarcinilor de
curent admisibile trebuie sa fie mai mica, iar costul de asezare este mai mare.
Pozarea cablurilor in tuneluri si canale are avantaje in cazul cand numarul acestora
este de ordinul 30-40.
La proiectarea liniei se stabileste, prin calcule, pentru fiecare caz concret,
rentabilitatea asezarii cablurilor intr-un fel sau altul.
Pozarea cablurilor in canale si tuneluri se face pe stelaje sau pe paturi de cabluri.
Pozarea cablurilor in tuneluri sau canale se executa prin una din metodele descrise:
manual, prin deplasarea pe role, prin deplasarea muncitorilor care poarta cablul pe
umeri, prin trecerea lui din mana in mana.
Dupa terminarea pozarii, se executa montarea definitiva pe console, prinderea cu
cleme si bride de suporturile de sustinere, dupa care canalele sau tunelurile se
curata. Trebuie acordata atentie protectiei anticorozive si ignifuge, ca si protectiei
contra deteriorarilor mecanice.
2.2.3 Pozarea cablurilor in pozitie verticala (puturi, mine etc.) se face coborand
tamburele la partea inferioara a putului (minei), derularea efectuindu-se cu ajutorul
unui troliu cu cablu de otel, asezat la partea superioara. Cablul de otel este legat cu
ajutorul unui ciorap cu rezistenta mecanica corespunzatoare greutatii cablului.
Ciorapul este fixat de armatura de otel a cablului.
2.2.4 Pozarea cablurilor sub lacuri, rauri. La traversarea apelor mari, a fluviilor,
cablurile subfluviale se instaleaza intre doi stalpi terminali ai liniei electrice
Costea Valentin
14
aeriene, amplasati pe malurile apei. La fiecare traversare a unei ape, in afara
cablurilor care constituie circuitele liniei, se pozeaza in plus un cablu de rezerva.
Metoda folosita pentru pozarea cablurilor subfluviale in albia raurilor, este metoda
tamburului mobil. In principiu, tamburul cu cablu este instalat pe un slep care,
deplasandu-se in lungul traversarii, determina desfasurarea cablului si asezarealui
pe fundul albiei raului. Slepul este ancorat de doua puncte fixe, amenajate pe
maluri cu ajutorul a doua cabluri reglabile.
Pentru a se realiza un traseu cu cele 3-4 cabluri pastrandu-le paralele, pentru a
scurta la minimum intreruperea circulatiei fluviale si a reduce costul lucrarii, se
prefera metoda pozarii simultane a cablurilor, desi operatia este mai complicata. In
acest scop se folosesc vase (slepuri) special amenajate pentru aceste operatii.
2.2.5 Pozarea cablurilor in tuburi subterane se utilizeaza la noi in tara numai in
cazuri speciale, acolo unde este necesara o protectie mecanica deosebita (traversari
de strazi, sosele, cai ferate etc.). In alte tari, acest sistem este folosit in mod curent
prezentand nu numai avantajul unei protectii mecanice sigure, dar si acela ca
executarea santului se poate face mecanizat, in conditii mai bune.
Canalizarile subterane in tuburi se folosesc in cazul pozarii pe acelasi traseu al unui
numar mare de cabluri. Pozarea in tuburi se executa mecanizat prin tragere cu fir
pilot.
2.2.6 Pozarea cablurilor de circuite secundare (pentru masura, semnalizari,
comanda, protectie, automatizari etc.). Se recomanda ca traseele acestora sa fie
diferite de cablurile de forta, pentru ca o avarie sau un incendiu sa nu le efecteze
reciproc. Daca aceasta nu este posibil, distanta minima trebuie sa fie de 0,25 m, iar
in cazul cand nici aceasta distanta nu se poate realiza, cablurile de circuite
secundare se separa pe toata lungimea de paralelism cu placi de azbociment. De
asemenea se va pastra o distanta de: 0,2 m fata de conductele de aer comprimat,
0,5 m de alte conducte si 1m de conductele cu lichide combustibile.
2.2.7 Razele minime de curbura la pozarea cablurilor. O atentie deosebita
trebuie acordata la pozare, rezei minime de curbare care se indica pentru fiecare tip
de cablu de furnizorul respectiv, astfel ca sa fie garantate calitatile electrice si
mecanice ale cablului. Aceste raze minime de curbura in functie de diametrul
exterior d al cablului au informativ urmatoarele valori: la cablul de forta cu mai
multe conductoare izolate in hartie-15d; cablul de forta izolat cu cauciuc- 10d;
cablul de circuite secundare nearmat, izolat cu cauciuc-6d; cablul de forta sau
circuite secundare izolat cu material plastic-8d, iar cel cu manta de aluminiu-25d.
Costea Valentin
15
2.2.8 Pozarea cablurilor pe timp friguros. Pozarea cablurilor electrice nu este
permisa daca temperatura mediului ambiant si a cablului au scazut in cursul
ultimelor 24 ore inainte de pozare – chiar numai pentru scurt timp – sub
urmatoarele limite:
0oC – pentru cabluri cu izolatie de hartie, pentru tensiuni pana la 10 kV ( in manta
de plumb, aluminiu, PVC);
+5oC – pentru cabluri cu izolatie de hartie de 15 – 35kV;
+4oC – pentru cabluri cu izolatie si manta de PVC;
-7oC – pentru cabluri armate cu izolatie de cauciuc;
-20oC – pentru cabluri in manta de plumb fara invelis de protectie (nearmate) cu
izolatie de cauciuc;
- pentru alte tipuri de cabluri cu respectarea indicatiilor fabricii furnizoare.
Cand este necesara dasfasurarea si pozarea cablurilor la temperaturi
mai scazute decat cele de mai sus, cablurile trebuie incalzite. Daca in apropierea
traseului de pozare exista hale uzinale incalzite, se va obtine acordul intreprinderii
respective pentru ca incalzirea cablurilor sa se faca in ele. Daca nu exista astfel de
hale, se utilizeaza baraci prefabricate sau corturi speciale, incalzite cu aeroterme cu
combustibil lichid sau electrice, cu radianti cu gaze lichefiate sau cu rezistente
electrice. Tamburele cu cablu sunt ridicate pe cricuri pentru ca in timpul incalzirii,
sa poata fi rotite pentru a se realiza o incalzire uniforma. Durata incalzirii depinde
de temperatura incaperii si este data in tabela 2.1.
Independent de metoda de incalzire adoptata de cablu, acesta trebuie sa fie derulat
cat mai repede, cel mult 40 – 50 minute, dupa incalzire.
Tabela 2.1
Durata incalzirii cablurilor Temperatura incaperii,
oC +5…+10 +10…+25 +25…+40
Durata incalzirii (minimum) 3 zile 1 – 1,5 zile 18 ore
Costea Valentin
16
2.3 Pozarea cablurilor de inalta tensiune
(110 – 220kV)
Cablurile cu peste 60 kV sunt de constructie monofazata si in mod
uzual, cu canal interior pentru ulei.
In functie de tipul cablului, lungimea traseului si denivelare sunt necesare accesorii
speciale: mansoane de jonctiune (asigura continuitatea electrica si a sistemului
pentru ulei), mansoane de oprire (asigura legatura electrica, insa separa uleiul din
cele doua tronsoane), cutii terminale (la capetele traseului, asigura si alimentarea
cu ulei), rezervoare de alimentare (preiau si variatiile de volum la temperaturi) si
aparataj de supraveghere (manometre cu contact, indicatoare de nivel cu contact
pentru semnalizare)
Cablurile normale permit denivelari maxime de 15 – 20m, insa cele de constructie
speciala suporta denivelari peste 100 m fara mansoane de oprire intermediare.
Raza minima admisa la manevrare si pozare este indicata de furnizor (informativ
25 x diametrul exterior al cablului).
Cablurile se expediaza din fabrica pe tambure de circa 3 m diametru, avand capatul
initial racordat prin piesa, la un rezervor pentru alimentarea permanenta cu ulei,
montat pe tambur, iar la celalalt capat de unde incepe dasfasuratrea, cablul are o
piesa de inchidere.
Pozarea cablurilor consta din urmatoarele operatii:
- Dupa preluarea traseului se executa in primul rand lucrarile de constructie a
camerelor (subterane) pentru mansoanele de oprire (numite si camere de
tragere, deoarece din aceste camere incepe desfasurarea cablurilor) si
executia traversarilor de drumuri, cai ferate etc., care constau din tuburi
inglobate in beton.
- Dupa trasare si desfacerea pavajelor se executa sapatura.
- Tamburele de cablu se transporta cate trei la punctele de tragere si se aseaza
pe doua vinciuri mecanice speciale pentru derulat, astfel ca la desfasurare sa
se roteasca in sensul sagetii marcate pe tambur. Pentru stapanirea vitezei de
desfasurare se foloseste un sistem de franare ( ex. cate un dulap de parghie
care freaca partea frontala a marginilor tamburului).
- Pe fundul santului se instaleaza la distante de 2 – 2,5 m si la colturi, role de
derulare.
Costea Valentin
17
- Desfasurarea cablului se poate executa manual sau mecanizat. Intre
conductorul desfasurarii si ajutoarele sale plasate la punctele importante se
tine legatura prin telefoane sau radiotelefoane, fiind foarte important sa se
opreasca tragerea in cazul unor situatii necorespunzatoare ( ex. caderea de pe
role etc. )
- Dupa terminarea pozarii se demonteaza papucul de la piesa de capat pentru
inchiderea cablului si se racordeaza cablul la un rezervor de alimentare ,
dupa care se poate dezlega cablul de la celalalt cap racordat la rezervorul de
pe tambur.
- Executarea profilului consta in asezarea definitiva a cablurilor in sant,
conform proiectului
In canale, tuneluri, puturi, cablurile se prind pe console cu juguri din
fag fiert in ulei, sau din material nemagnetic pentru evitarea incalzirii. Pentru
asigurarea unei rezerve necesare in caz de reparatii, fixarea pe console se face
sub forma sinusoidala. In galerii inclinate, desfasurarea se face pe jgheaburi de
lemn (fara role), iar frecarea se regleaza cu praf de talc.
Conform instructiunilor furnizorului, unele cabluri (de inalta presiune) se
pozeaza fara ulei, in care scop se scoate pe timpul pozarii uleiului, se introduce
azot sub presiune, iar dupa pozare se reintroduce uleiul, extragand aerul cu o
instalatie speciala prevazuta cu o pompa de vid.
3. Probe, incercari si verificari ale liniilor in cablu in vederea
receptiei si punerea in functiune
Dupa terminarea lucrarilor de montaj, cand cablul de forta si
mansoanele de legatura sunt inaccesibile pentru examinare directa, receptia
liniei in cablu nu se poate realiza practic decat prin incercarea electrica a liniei.
Deoarece metodele de incercare electrica nu dau posibilitatea de a descoperi
toate defectele liniei executate este necesar sa se controleze calitatea lucrarilor
de montaj in timpul executarii acestor lucrari.
Controlul tehnic asupra calitatii lucrarilor trebuie sa fie exercitat de
intreprinderea care va exploata cablul. Acest control trebuie sa constate daca se
respecta proiectul, caietele de sarcini, prescriptiile si instructiunile tehnice in
vigoare, precum si sa constate calitatea unor materiale sau a lucrarilor.
Costea Valentin
18
Aceste verificari urmaresc:
- respectarea distantelor minime prescrise la pozare, atat in ceea ce priveste
adancimea de pozare, cat si in ceea ce privesc conditiile impuse la intersectia
cu alte instalatii tehnologice;
- respecatrea conditiilor prescrise la instalarea cablurilor in interiorul
cladirilor, in pamant si pe cai publice, in canale si tuneluri, in blocuri si
tuburi de protectie,sub apa sau pe trasee speciale;
- executarea amenajarilor constructive si a instalatiilor anexe in gospodariile
de cabluri (ex. panta de scurgere si drenajele canalurilor de cabluri etc.);
- marcarea cablurilor, mansoanelor si a cutiilor terminale.
Incercari si verificari la punerea in functiune a liniilor in cablu. Volumul
minim al incercarilor si probelor inaintea conectarii liniei instalate:
1. Incercari de izolatie ale cablurilor
-Masurarea rezistentei de izolatie se face cu megohmmetrul de 1000 V pentru
cabluri cu tensiuni nominale mai mici de 1 kV si cu megohmmetrul de 2500 V la
cabluri cu Un>1 kV (orientativ, rezistenta de izolatie nu trebuie sa fie mai mica de
50 MΩ/km la 6 kV si 100 MΩ/km la peste 6 kV).
Rezistenta de izolatie se masoara atat intre fiecare conductor al cablului si pamant
(manta), cat si intre conductoarele cablului.
-Incercarea izolatiei cu tensiune marita. Deoarece incercarea de curent alternativ
(cca 1,6 Un) necesita puteri reactive capacitive mari, in mod uzual se foloseste
curentul continuu care permite si masurarea comoda a curentului de fuga (care
trece prin izolatie). In timpul incercarii cablului nu trebuie sa se produca
strapungeri sau conturnari. De asemenea, curentul de fuga nu trebuie sa prezinte
variatii la tensiunea de incercare, iar coeficientul de asimetrie al curentilor de fuga
pe fiecare faza trebuiesa fie:
2. Identificarea fazelor si verificarea integritatii lor cu ajutorul megohmmetrului.
3. Masurarea rezistentei ohmice a conductoarelor se face in c.c. cu metoda puntii
sau a voltmetrului si ampermetrului. Rezultatele masurarii se compara cu valorile
din buletinul din fabrica.
4. Masurarea rezistentei ohmice a ecranelor este obligatorie in cazul cablurilor de
6 – 10kV, fara manta metalica.
5. Verificarile speciale la cabluri cu tensiunea Un>110 kV prevad:
- stabilirea caracteristicilor uleiului de cablu si a gradului de degazare;
- masurarea temperaturii uleiului;
Costea Valentin
19
- verificarea sistemului de semnalizare a presiunii de ulei;
- masurarea rezistentei de punere la pamant a constructiilor metalice din tunelurile
sau canalele de cabluri si la capetele terminale etc.;
- incercarea mantalei exterioare anticorozive cu tensiune redresata.
Aceste verificari se fac conform indicatiilor date de furnizor in instructiuni
speciale.
Dupa verificarea in teren a lucrarilor, dupa controlul documentatiilor si al
executarii probelor si incercarilor pe parcursul si la terminarea montajului se poate
incheia procesul verbal de receptie preliminara si se poate trece la proba de 72 ore
a instalatiilor. Ele se incarca pe cat posibil la sarcina nominala, varificandu-se in
special: comportarea generala a instalatiei, reglajul protectiilor, curentul capacitiv,
puterea reactiva si tensiunea la ambele capete ale cablului.
La terminarea probelor complexe de 72 ore se incheie procesul verbal de punere in
functiune si predare in exploatare continua, iar dupa trecerea perioadei de garantie
se inchie procesul verbal de recptie finala.
Costea Valentin
20
NORME DE PROTECTIE A MUNCII
SI PAZA CONTRA INCENDIILOR, SPECIFICE LUCRARILOR
LA LINIILE ELECTRICE SUBTERANE
Masuri de protectie a muncii privind executarea sapaturilor. Sapaturile
trebuie astfel executate incat sa fie prevenita surparea peretilor. In acest scop,
peretii sapaturilor se taie vertical sau cu taluz si se consolideaza cu sustineri
corespunzatoare naturii rocilor.
Modul de sustinere este stabilit prin proiectul liniei.
Daca in timpul saparii se descopera cabluri, conducte sau apar gaze, lucrul trebuie
intrerupt si anuntat conducatorul tehnic al lucrarii.
Pamantul provenit din sapaturi trebuie asezat la o distant de cel putin 0,5m de la
marginea peretilor sapaturii.
Masuri de protectie a muncii privind pozarea cablurilor. La descarcarea
taburului cu cablu, trebuie coborat incet, retinindu-l cu franghii.
Inainte de desfasurarea cablului, tamburul trebuie sa fie ridicat pe ax cu cricuri.
La pozarea manuala a cablului, numarul de muncitori trebuie sa fie astfel ales,
incat fiecaruia sa-i revina o parte din cablu cu greutatea de cel mult 35 kg.
La desfasurarea si tragerea mecanizata a cablurilor este interzisa apropierea
muncitorilor de dispozitivul de tragere al cablului pilot.
Masuri privind pozarea cablurilor in canale, tuneluri, puturi. Lucrarile de
cabluri in tuneluri, puturi si canale se incep numai dupa ce se controleaza ca nu
exista gaze vatamatoare pentru oameni. De asemenea, se deschid capacele si usile
la capete ca muncitorii sa se gaseasca intre aceste elemente de aerisire.
Manevrarea capacelor se face cu ajutorul unor rangi usoare si a unor carlige
speciale.
Iluminarea locurilor de munca se face cu lampi portative de 12V sau cu lampi cu
acumulatoare.
Masuri privind mutarea cablurilor si a mansoanelor. Mutarea, indepartarea
si deplasarea cablurilor, precum si a mansoanelor trebuie sa se execute numai
dupa intreruperea tensiunii si descarcarea cablului de sarcina capacitiva.
In cazuri speciale, cand este imposibil a se scoate liniile de sub tensiune fara
intreruperea alimentarii cu energie electrica a unor consumatori importanti, se
Costea Valentin
21
admite in mod exceptional deplasarea cablurilor sub tensiune, pe distante mici
(circa 5m ), cu respectarea instructiunilor prevazute in fisele tehnologice
respective.
Masuri de siguranta contra incendiilor. Pentru evitarea si limitarea
incendiilor in gospodariile de cabluri se iau o serie de masuri:
-se procura si se monteaza in canale, tuneluri, puturi si in toate incaperile
instalatiilor energetic, numai cabluri fara straturi exterioare bituminoase, insa
protejate din fabrica cu un strat anticoroziv sau greu combustibil;
-la cablurile existente in centrale si statii, protejate cu un strat de iuta bituminata
care nu se poate inlatura, trebuie luate masuri pentru ignifugare;
-podurile de cabluri, tunelurile si puturile care colecteaza cablurile de la mai multe
celule sau instalatii trebuie despartite de incaperile cu alte destinatii;
-trecerile cablurilor prin peretii despartitori si prin plansee trebuie executate cu o
etansare a orificiilor de trecere, folosind materiale necombustibile.
-in cazul cablurilor cu manta de PVC se folosesc cele de tip special F, cu rezistenta
marita la propagarea flacarii, economisindu-se astfel compartimentarile, zidurile
despartitoare, usile antifoc etc.
-pentru anumite gospodarii de cabluri in centrale sau statii importante se monteaza
sesizoare de fum, care semnalizeaza inceperea incendiilor. De asemenea se
monteaza instalatii de stins incendiu cu apa, spume chimice, etc.
Costea Valentin
22
Anexa 1
1
2
3
4
5
6
7
Fig. 1.1 Sectiunea printr-un cablu
1-izolatie de faza
2-iuta gudronata
3-iuta impregnata
4-benzi de otel
5-hartie impregnata
6-camasa de plumb
7-conductor
Costea Valentin
23
Anexa 2
1 2
3
9
4
5
6 7
8
a
1
4
4
2
9
12
14
13
7
6
1
0
11
4
5 3
9
8
1
2
6
7
b
c
Fig. 1.2 Calibru de inalta tensiune 110-220 kV:
a- sectiune printr-un cablu subteran de 110 kV;
b- idem de 220 kV;
c- idem de 110 kV subfluvial;
1-conductor de Cu;
2-izolatie de hartie uleiata;
3-banda de hartie carbon;
4-camasa din PVC;
5-benzi de Cu;
6-camasa de Pb;
7-banda de hartie metalizata;
8-benzi de otel;
9-canal central pentru ulei;
10-strat de protectie din iuta bituminata;
11-sarme de otel zincat;
12-manta de protectie din staniu-bronz;
13-armatura din sarma de aluminiu;
14-strat izolator din bumbac
Costea Valentin
24
Anexa 3
J1 J2 J3 J4 J5
S S S
R
P1 P2 P3 P4
A
B1 B2
Fig. 1.3 Schema unui sistem de racire pentru
cabluri de mare putere:
R-rezervorul de ulei; S-ventil de suprapresiune;
A-racitorul de aer; P1,P2-pompe pentru mentinerea
presiunii; P3,P4-pompe de circulatie; B1,B2-cutii
terminale; J1-J5-puncte de alimentare
S
1
2
3
4
5
6
7
8
Fig. 1.4 Sectiune printr-un
cablu cu presiune de azot
pentru 110 kV:
1-conductor
2-suprafata conductorului
3-izolatie
4-manta de plumb
5-bandaj de protectie la
presiune
6-armatura din sarma plata
7-teava de presiune
8-protectie contra coroziunii
Costea Valentin
25
Anexa 4
Fig. 1.6 Pierderile in functie de sarcina pentru un cablu
supraconductor Pn=2500 MVA=1 pierderi active (respectiv puterea
necesara pentru racire Pw=265 kW/km=1)
PW
1,0
0,5 Supraconductor
Pn 0,5 1,0
RGK
Na Al
Cu Be
10-3
10-2
10-1
100
101
Q
µΩcm
0 100 200 300 K T
Fig. 1.7 Rezistenta specifica functie de temperatura pentru cateva
metale
Costea Valentin
26
Anexa 4
+
1 2 3 4 (KA)
0
100
100
500
1000
2000
5000
10000
15000
500
1000
2000
5000
10000
15000
3 cabluri in ulei, paralele
Cablu in ulei
Linie aeriana (nefasciculata)
Linia aeriana (fascicul
de patru conductoare)
Cablu cu SF6 fara curent
in manta
Cablu cu SF6 cu curent
in manta
Fig. 1.5 Consumul de putere reactiva al cablurilor
Costea Valentin
27
Anexa 5
CARACTERISTICI PENTRU CABLURI DE INALTA TENSIUNE
TIPUL DE
CABLU CABLU IN ULEI
CABLU IN
ULEI CU
RACIRE CU
APA
CABLU
IN SF6
CRIOCABLU
CABLU
SUPRA-
CONDUCTOR
Tensiune
nominala, kV 110 220 380 380 380 110 110
Tensiunea
maxima de
serviciu, Kv
125 245 420 420 420 125 125
Materialul
conductoarelor Cu Cu Cu Cu Al Al 4 Niobiu
pe 3200
Cu Sectiunea
conductoarelor,
mm2
1000 1000 1000 2000 8000 3000
Capacitatea de
transport in
regim de durata,
MW
160 300 450 1500 2500 1000 2500
Costea Valentin
28
Bibliografie
Bercovici M. si Arie A. Retele electrice. Editura tehnica Bucuresti 1963
Potolea E. Centrale, statii si retele electrice. Editura didactica si
pedagogica, Bucuresti 1971
Vicol P. Constructia liniilor electrice. Editura tehnica,
Bucuresti 1975
Pietrareanu E. Constructia si exploatarea retelelor de cabluri in
intreprinderile industriale. Editura tehnica, Bucuresti
1973
Badulescu N. Linii si statii electrice. Editura tehnica, Bucuresti
1962
Lucia Pantelimon si
Nicolae Decusara
Montarea si exploatarea liniilor si statiilor electrice.
Editura didactica si pedagogica, Bucuresti – 1977
