Click here to load reader

Laborator Transportul şi distribuţia energiei electrice ...iota.ee.tuiasi.ro/~bogdan.neagu/laborator/L1 Conductoare si stalpi.pdf · Laborator Transportul şi distribuţia energiei

  • View
    244

  • Download
    8

Embed Size (px)

Text of Laborator Transportul şi distribuţia energiei electrice...

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    1

    CONDUCTOARELE I STLPII LINIILOR ELECTRICE AERIENE

    1. Obiectivele lucrrii

    n cadrul lucrrii sunt trecute in revist materialele utilizate la realizarea conductoarelor, tipurile constructive ale acestora, modul lor de simbolizare i tendinele noi in construcia de

    conductoare, precum i principalele tipuri de stlpi folosii la construcia liniilor electrice aeriene.

    2. Consideraii teoretice

    2.1. Conductoarele liniilor electrice aeriene - LEA

    Dup funcia pe care o ndeplinesc, conductoarele LEA se mpart n dou grupe: conductoare

    active, prin care se transport energia electric i conductoare de protecie, care au rolul de a ecrana

    linia electric aerian mpotriva loviturilor directe de trsnet.

    Att conductoarele active, ct i cele de protecie, din punct de vedere mecanic, trebuie s fie

    astfel dimensionate nct, n condiiile impuse de norme, s reziste suprasarcinilor datorate depunerilor

    de chiciur pe conductoarele i izolatoarele liniilor, presiunii vntului, precum i a variaiilor de

    temperatur.

    Calculul mecanic al conductoarelor active ale LEA nu este total independent de calculul

    electric al acestora, mbinndu-se, de fapt, ntr-un calcul unitar tehnico-economic, prin care se

    urmrete stabilirea seciunii optime a conductoarelor, precum i deschiderea economic, respectiv

    deschiderea medie optim dintre stlpi.

    Conductoarele active ale LEA trebuie s aib caracteristici electrice ridicate i o bun

    rezisten mecanic, ruperea lor putnd duce la ruperea stlpilor. Din aceste motive, costul

    conductoarelor este relativ ridicat, reprezentnd, de exemplu, circa 30-50% din costul integral al unei

    LEA de 110kV. Este evident c alegerea tipului de conductoare, stabilirea ntinderii i montarea

    acestora trebuie s fie efectuate cu mult atenie.

    La construcia LEA cu tensiuni nominale mai mari de 1000V, fiecare faz a liniei, este echipat

    fie cu un singur conductor, fie printr-un ansamblu de dou sau mai multe conductoare, denumite

    conductoare fasciculare.

    2.1.1. Materiale utilizate pentru realizarea conductoarelor LEA

    Conductoarele active ale LEA pot fi realizate din cupru, aliaje de cupru (bronzuri normale sau

    cu cadmiu), aluminiu i aliaje de aluminiu (aldrey, almelec, alcoro etc.), oel cuprat (copperweld), oel-

    aluminat (alumoweld) i oel zincat. Conductoarele de protecie ale LEA sunt executate, n general, din

    oel zincat, iar n cazurile cnd este necesar micorarea influenelor electromagnetice ale LEA de

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    2

    transport al energiei electrice asupra liniilor de telecomunicaii, acestea se realizeaz dintr-un material

    mai bun conductor, cum ar fi oel-aluminat (alumoweld).

    Conductoarele folosite la LEA sunt fabricate, fie dintr-un singur material (cupru, aluminiu,

    aldrey sau oel), fie din dou materiale (conductoare bimetalice), unul mai puin rezistent, din punct de

    vedere mecanic i mai bun conductor electric i altul care preia, n special, sarcinile mecanice. n mod

    obinuit, se folosesc conductoare bimetalice din aluminiu-oel, formate din fire de oel, respectiv fire

    de aluminiu.

    Cuprul folosit pentru fabricarea conductoarelor electrice se obine pe cale electrolitic i

    termic, avnd un coninut de cupru pur de minim 99,90%. Materialul folosit pentru fabricarea

    conductoarelor din cupru trebuie s aib un coninut de impuriti n limitele prevzute de normele de

    calitate, cu meniunea c argintul nu este considerat impuritate, fiind cuprins n coninutul de cupru.

    La confecionarea conductoarelor electrice se folosesc srme rotunde de cupru, realizate prin

    laminare sau trefilare la rece (ecruisare tare).

    Cuprul folosit la fabricarea conductoarelor are proprieti electrice foarte bune, acestea

    depinznd, n principal, de puritate i de gradul de ecruisare. Rezistena electric a cuprului absolut pur

    este de 0,0155 mm2/m la temperatura de 0C i de circa 0,0169 mm

    2/m la temperatura de 20C.

    Prin procesul de ecruisare, rezistena electric a cuprului crete.

    Coeficientul de variaie a rezistivitii cu temperatura al cuprului folosit la fabricarea

    conductoarelor are valoarea =0,00393 1/?C, fiind puin mai mic dect valoarea corespunztoare

    cuprului pur.

    n cazul cnd temperatura conductoarelor LEA din cupru depete 200C, de exemplu, n

    regimurile de scurtcircuit, rezistena acestora scade brusc, datorit cristalizrii materialului, avnd

    influen direct asupra sgeii conductoarelor.

    Cuprul este destul de rezistent la coroziune, n atmosfer normal. Unele substane, prezente n

    atmosfer, ca oxidul de azot, vaporii de amoniac, acidul azotic, bioxidul de sulf, hidrogenul sulfurat,

    srurile de clor, produc coroziunea cuprului. Contactul cuprului cu fierul, zincul sau aluminiul nu este

    duntor, datorit potenialului su electrochimic ridicat. Conform experienei acumulate, s-a constatat

    c, n atmosfera natural de pe malul mrii, conductoarele de cupru rezist n bune condiii.

    Bronzul este un aliaj al cuprului cu aluminiu, cositor, siliciu, cadmiu, beriliu i magneziu.

    innd seama de rezistena mecanic relativ mic a cuprului i avnd n vedere faptul c nclzirea

    conductoarelor din cupru, n timpul exploatrii, la temperaturi de peste 200C, n cazul regimurilor de

    scurtcircuit, conduce la o micorare brusc a rezistenei mecanice a acestora, atunci cnd este necesar

    rezisten mecanic mai mare (traversri, regiuni greu accesibile etc.) se utilizeaz aliaje de cupru i

    anume bronzuri.

    Bronzurile normale folosite pentru fabricarea conductoarelor electrice sunt aliaje ale cuprului

    cu circa 5% aluminiu, 2% cositor, 0,6% siliciu, 0,8% cadmiu, 0,5 2,5% beriliu i magneziu.

    Bronzurile cu cadmiu conin circa 0,9%cadmiu i prezint un interes deosebit, deoarece acest aliaj

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    3

    mbin, cu succes, conductibilitatea foarte bun a cuprului, pstrnd 95% din aceasta, cu rezistena

    mecanic mrit, ceea ce-i confer o valoare a rezistenei de rupere de pn la 75daN/mm2.

    Aluminiul folosit la realizarea conductoarelor liniilor electrice aeriene de transport al energiei

    electrice este un aluminiu de prim fuziune, coninnd 99,5% aluminiu pur, maxim 0,45% fier i

    siliciu 0,05% cupru i zinc.

    Deoarece cuprul este un material deficitar, n energetic se folosete pe scar larg aluminiul,

    care are o conductivitate electric i o rezisten mecanic mai mici dect ale cuprului, dar, la aceeai

    greutate, prezint o rezisten electric de dou ori mai mic.

    Principalele proprieti electrice ale aluminiului sunt influenate, n mare msur, de coninutul

    de impuriti. Astfel, aluminiul pur, cu un coninut de 99,97%, dup o recoacere timp de trei ore, la

    temperatura de 320C, prezint o rezistivitate de 2,6310-8

    ?m la 20?C.

    n cazul aluminiului, rezistena mecanic a acestuia este influenat, n special, de gradul de

    ecruisare. Astfel, aluminiul tras tare i pierde rezistena mecanic atunci cnd, dup ecruisare,

    temperatura sa este mrit pn la limita de recristalizare. Scderea rezistenei mecanice a aluminiului

    ncepe de la temperatura de 100C, dac durata de nclzire este de ordinul orelor si de la 75 80C,

    dac nclzirea este de foarte lung durat.

    Fenomenul de obosire la vibraii a conductoarelor din aluminiu este analog cu cel al cuprului.

    Aluminiul prezint un fenomen de fluaj mai accentuat dect al cuprului i se corodeaz puternic n

    prezena dioxidului de carbon, amoniacului, dioxidului de sulf sau n contact cu fierul i cuprul,

    formnd pile electrice. Fenomenul de coroziune este accentuat de existena fisurilor sau a zgrieturilor

    produse pe suprafa n timpul montrii conductoarelor. Din aceste motive, pentru creterea rezistenei

    la fluaj i la coroziune a aluminiului, se folosesc aliaje de aluminiu. Astfel de aliaje sunt aldrey,

    almelec, alcoro etc, fiind obinute prin adugare de magneziu (0,3 0,5%), siliciu (0,4 0,7%), fier

    (0,2 0,3%), care, dup ecruisare, prezint o rezisten de rupere de circa30 35daN/mm2. Rezistena

    de fluaj a acestor aliaje reprezint 0,95 din rezistena lor de rupere, adic 26 30daN/mm2, la

    temperatura de 20C. n plus, aceasta se micoreaz cu creterea temperaturii, fiind de 75% din

    rezistena de rupere, pentru temperaturi situate n intervalul 98 102C.

    Pentru conductoarele LEA fabricate din aliaje de aluminiu, efectele coroziunii sunt mai puin

    pronunate dect pentru aluminiu. Aliajele de aluminiu avnd, de regul, o duritate mult mai mare

    dect a aluminiului, zgrieturile i deteriorrile de pe suprafaa conductorului, care favorizeaz

    coroziunea survin mult mai rar.

    Oelul este folosit, la realizarea conductoarelor LEA, fie singur, fie mpreun cu alte materiale

    bune conductoare de electricitate, cum ar fi cuprul sau aluminiul. Conductoarele confecionate numai

    din oel se utilizeaz n cazurile cnd este necesar o rezisten mecanic mare (deschideri foarte mari)

    sau pentru transportul unor puteri mici pe distane scurte.

    Conductoarele din oel se obin din semifabricate, prin trefilare la rece, operaie care mrete

    rezistena mecanic a acestora. Prin renclzire la temperaturi de 600 650C, conductoarele din oel

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    4

    trefilat la rece i pierd rezistena mecanic. n comparaie cu cuprul, oelul are o rezistivitate electric

    de 7 8 ori mai mare, prezentnd i o permeabilitate magnetic mare i deci o inductan intern

    ridicat. innd seama c permeabilitatea magnetic depinde de curentul care strbate conductorul,

    rezult c inductana intern variaz n funcie de sarcina tranzitat prin acesta, ajungnd la valori de

    circa 50 de ori mai mari dect inductana intern a conductorului de cupru.

    2.1.2 Tipuri constructive i caracteristici ale conductoarelor LEA

    n cazul LEA de transport al energiei electrice, pentru echiparea fazelor liniei, precum i a

    firelor de gard (protecie), se folosesc conductoare monometalice de tip funie, din aluminiu, aliaje din

    aluminiu, oel sau bimetalice din oel-aluminiu i oel-aliaje de aluminiu.

    Conductoarele multifilare monometalice sunt alctuite dintr-un fir central, n jurul cruia se

    nfoar, n spiral, cele n straturi ale conductorului, ca n Figura 1.

    Figura 1 Conductoare monometalice multifilare

    n sistemul de simbolizare adoptat n ara noastr, conductoarele omogene din aluminiu i

    aliaje de aluminiu sunt notate cu Ax, unde prin x se identific tipul de aluminiu, astfel:

    A1 aluminiu trefilat tare;

    A2 aliaj de aluminiu tip B;

    A3 aliaj de aluminiu tip A.

    Cele dou clase sau tipuri de aliaje de aluminiu (A i B) prezint proprietile mecanice i

    electrice diferite, conform celor prezentate n Tabelul 1.

    Proprietile mecanice i electrice ale srmelor din aliaj de aluminiu

    Tabelul 1

    Caracteristici Tip A Tip B

    Rezistivitate maxim la 200 C [nm] 32,840 32,530

    Densitate la 200C [kg/dm3] 2,703 2,703

    Coeficient de dilatare liniar [1/0C] 23?10-6 23?10-6

    Coeficient de temperatur al rezistenei la mas constant la

    200C [1/0C] 0,0036 0,0036

    n Tabelele din Anexa 1, sunt prezentate caracteristicile mecanice i electrice ale

    conductoarelor multifilare din aluminiu i aliaje de aluminiu tip A1, A2 si A3.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    5

    Conform prescripiilor din standardul romn, conductoarele multifilare omogene din oel se

    simbolizeaz prin Syz, unde y reprezint tipul oelului:

    1 oel normal;

    2 oel de nalt rezisten;

    3 oel de foarte nalt rezisten

    z clasa stratului de zinc (A sau B).

    n funcie de masa minim de zinc pe unitatea de suprafa, sunt definite dou clase de

    acoperire cu zinc pentru diferite diametre ale srmelor de oel, conform celor prezentate n Tabelul 2.

    Prescripii pentru masa stratului de zinc

    Tabelul 2

    Diametrul srmei

    [mm]

    Masa minim a stratului

    [g/m2]

    Peste Pn la i inclusiv Clasa 1 Clasa 2

    1,24 1,50 185 370

    1,50 1,75 200 400

    1,75 2,25 215 430

    2,25 3,00 230 460

    3,00 3,50 245 490

    3,50 4,25 260 520

    4,25 4,75 275 550

    4,75 5,50 290 580

    Caracteristicile mecanice i electrice ale conductoarelor multifilare din oel S1A, S1B, S2A si

    S3A sunt prezentate detaliat in tabelele din Anexa 1.

    Conductoarele multifilare bimetalice folosite la echiparea LEA sunt realizate din dou metale,

    unul cu caliti electrice ridicate, iar cellalt cu caliti mecanice ridicate. Cele mai des ntlnite astfel

    de conductoare la construcia LEA sunt conductoarele din oel-aluminiu (OL-Al). Acestea se execut

    din fire de aluminiu nfurate n jurul unei inimi de oel, care poate fi monofilar sau multifilar,

    formnd, n felul acesta, mai multe straturi concentrice. Straturile de aluminiu sunt strnse n jurul

    funiei de oel, ca n Figura 2, pentru a nu se produce deplasri.

    Figura 2 Conductoare multifilare bimetalice din oel-aluminiu

    1 fir de oel; 2 fir de aluminiu

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    6

    n vederea micorrii efectului pelicular, care, n cazul conductoarelor multifilare bimetalice

    din oel-aluminiu, poate deveni pronunat datorit, n special, inimii de oel, este necesar ca straturile

    concentrice nvecinate s fie rsucite n sensuri contrare.

    Conductoarele de oel-aluminiu cele mai des ntlnite n construcia LEA se clasific, din punct

    de vedere al raportului seciunilor oelului i aluminiului, n felul urmtor:

    Conductoare de construcie normal, la care seciunea de aluminiu are o arie de circa

    ase ori mai mare dect aria oelului. Acest tip de conductoare sunt utilizate, n

    majoritatea cazurilor, acolo unde nu apar solicitri mecanice prea mari.

    Conductoare de construcie ntrit, la care seciunea aluminiului este de patru ori mai

    mare dect cea a oelului. Acest tip de conductoare sunt utilizate la realizarea

    traversrilor importante, cum ar fi osele naionale, ruri, poduri etc., precum i n cazul

    zonelor cu depuneri mari de chiciur.

    Conductoarele bimetalice din aluminiu-oel sunt simbolizate n standardul romn cu Ax/Syz,

    unde Ax identific srmele externe, adic nveliul de aluminiu, iar Syz identific inima de oel.

    Spre exemplificare, simbolul A1/S1A are urmtoarea semnificaie: conductor bimetalic al crui

    nveli este format din srme de aluminiu trefilat tare, iar inima de oel este realizat din oel normal,

    avnd un strat de zinc corespunztor clasei 1.

    Conductoarele bimetalice din aluminiu-oel folosite la construcia LEA n ara noastr sunt de

    tipurile: A1/S1A; A1/S1B; A1/S2A; A1/S2B; A1/S3A; A2/S1A; A2/S1B; A2/S3A; A3/S1A; A3/S1B;

    A3/S3A. Caracteristicile acestor tipuri de conductoare sunt prezentate n mod detaliat n Tabelele din

    Anexa 1.

    De asemenea, la realizarea LEA se mai utilizeaz i conductoare bimetalice din aluminiu-aliaje

    de aluminiu, simbolizate Ax/Ay, unde Ax identific srmele externe corespunztoare nveliului, iar Ay

    identific srmele interne ale inimii conductorului. Astfel de conductoare bimetalice sunt de tip:

    A1/A2 nveli realizat din srme de aluminiu trefilat tare, iar inima din srme

    de aliaj de aluminiu tip B;

    A1/A3 nveli din srme de aluminiu trefilat tare, iar inima din srme de aliaj

    de aluminiu tip A. Caracteristicile acestor conductoare sunt prezentate n

    Tabelele din Anexa 1.

    La construcia LEA de medie tensiune (6 - 20 kV), pot fi utilizate i conductoare din oel-

    aluminiu izolate cu polietilen reticular, simbolizate OAC2X, avnd urmtoarea semnificaie:

    OA conductor din oel-aluminiu;

    C cablu de energie electric;

    2X izolaie din polietilen reticular.

    Variantele de conductoare izolate tip OAC2X utilizate n ara noastr sunt prezentate n Tabelul

    3. Caracteristicile mecanice i electrice ale acestor conductoare sunt prezentate sintetic n Anexa 1.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    7

    Variante constructive de conductoare izolate din oel-aluminiu de tip OAC2X

    Tabelul 3

    Seciunea nominal

    [mm2]

    Structura

    Diametrul exterior

    al conductorului

    [mm]

    Masa conductorului

    [kg/km]

    35/6 1 OL + 6 Al 12,3 210

    50/8 1 OL + 6 Al 13,7 272

    70/12 (1+6) OL + (10+16) Al 15,6 370

    95/15 (1+6) OL + (10+16) Al 17,1 478

    120/21 (1+6) OL + (10+16) Al 19,1 608

    150/25 (1+6) OL + (10+16) Al 20,1 724

    La construcia LEA se pot folosi, de asemenea, conductoare hibride, realizate din fire de oel

    aluminat sau oel cuprat, cu fire de aluminiu sau de cupru, reprezentate n Figura 3. La liniile de foarte

    nalt tensiune, conductoarele de protecie sunt realizate din oel aluminat (alumoweld), conform celor

    reprezentate n Figura 4. Totodat, acest tip de conductoare, avnd o rezisten sporit la coroziune,

    pot fi utilizate i la realizarea ancorelor.

    Figura 3 Conductoare hibride de oel aluminat-

    aluminiu i oel cuprat-cupru

    1-fir de aluminiu (sau cupru);

    2 - fir de oel aluminat (sau oel cuprat)

    Figura 4 Conductor din oel

    aluminat (alumoweld) 2-fir de oel aluminat (sau

    oel cuprat)

    Conductoarele tubulare sunt folosite la LEA de foarte nalt tensiune, echipate cu un singur

    conductor pe faz, n vederea mririi diametrului conductorului. Aceste conductoare pot s aib o

    carcas, care ajut la aezarea corect a straturilor conductorului (Figura 5 a,b) sau pot fi realizate fr

    carcas (Figura 5 c).

    a b c

    Figura 5 Conductoare tubulare : a,b cu carcas; c fr carcas

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    8

    Conductoarele tubulare moderne, cu diametre mari, sunt executate din aluminiu (1 i 2), oel

    (3) i mas plastic (4), conform celor reprezentate n Figura 6 sau aldrey i aluminiu.

    La construcia LEA, n cazul traversrilor foarte mari, se folosesc, de regul, conductoare

    realizate din mnunchiuri de funii, confecionate din fire de oel i de aluminiu, ca n Figura 7. n acest

    caz, o funie este alctuit dintr-un fir de oel nconjurat de fire de aluminiu.

    Conductoare antivibratoare, la care funia de oel este liber n interiorul mantalei de aluminiu

    (Figura 8), folosite, n special, pentru micorarea vibraiilor conductoarelor, deoarece, la apariia

    fenomenului de vibraie, funia intern de oel lucreaz ca un amortizor.

    Figura 8 Conductor antivibrator din oel-aluminiu

    1 aluminiu;

    2 oel

    Figura 6 Conductor tubular plin, cu diametru mare,

    pentru LEA de foarte nalt tensiune.

    1,2 aluminiu;

    3 oel;

    4 mas plastic

    1

    2

    Figura 7 Conductor din mnunchiuri de funii

    bimetalice oel-aluminiu 1 fir de aluminiu; 2 fir de oel

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    9

    2.1.3 Tendine noi n construcia de conductoare

    Liniile electrice aeriene de 110kV, 220kV i 400kV sunt utilizate i ca suport pentru instalarea

    de cabluri cu fibr optic nglobat OPGW-Optical Ground Wire. Pentru liniile de 220kV i 400kV

    n cablu, se utilizeaz fibr optic OPUG.

    Conductoarele de protecie utilizate la liniile de 110kV, 220kV i 400kV tip OPGW, care

    conin i fibr optic, trebuie s asigure:

    Protecia conductoarelor active ale LEA contra loviturilor directe de trsnet.

    Realizarea transmisiei de date.

    Caracterul dualist al conductorului de protecie cu fibr optic nglobat (OPGW) impune

    respectarea unor caracteristici, cum ar fi: diametrul, curentul de scurtcircuit (limitat de circulaia de

    putere prin LEA) care implic rezistena conductorului i temperatura maxim admisibil a acestuia,

    sarcina de rupere, masa specific a conductorului, proprietile clasice ale conductorului (modulul de

    elasticitate E i coeficientul de dilatare linear ), fiabilitatea conductorului, rezistena la coroziune,

    rezistena la arc electric, comportarea la aciunea vibraiilor eoliene, protecia (asigurarea etaneitii)

    mpotriva umezelii i a impuritilor a unitii optice care conine fibre optice. Unitatea optic este

    partea cea mai important a OPGW i este proiectat astfel nct sa asigure fiabilitatea n funcionare

    n transmisiile de date.

    Fibrele optice sunt protejate mpotriva ocurilor termice la care poate fi supus conductorul de

    protecie, precum i la ncrcrile mecanice ale conductorului de protecie (statice sau dinamice). n

    acest sens, unitatea optic este protejat n tub metalic din inox sau aluminiu. Tipul de fibr optic

    utilizat este Single mode (non zero dispersion Shifted single mode), iar numrul de fibre optice dintr-

    un cablu este de 36 sau 72, n funcie de tipul LEA simplu sau dublu circuit.

    Conductoarele OPGW se livreaz pe tamburi cu lungimea de 5km. Pentru panouri mai mari de

    5 km, unde este necesar nndirea conductorului, se monteaz n linie stlpi suplimentari de ntindere,

    deoarece nndirea unor astfel de conductoare se realizeaz numai la stlpi speciali. Utilizarea OPGW

    prezint urmtoarele avantaje:

    fibrele optice se caracterizeaz printr-o atenuare foarte redus a semnalului,

    ceea ce permite distane mari de transmisie;

    capacitatea deosebit de transmisie a fibrelor optice asigura viteze mari de

    transfer i un volum ridicat de informaii printr-o singur fibr;

    dimensiunile i greutile reduse ale fibrelor optice OPGW permit realizarea

    conductorului ntr-o structur compact, iar greutatea acestuia s fie

    comparabil cu a conductorului clasic.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    10

    Prin concepia constructiv a miezului optic, este prevenit deplasarea longitudinala a fibrei n

    interiorul tubului pierdut. Infiltrarea longitudinal a apei n miezul optic sau n tuburile individuale

    este prevenit prin folosirea unui material impermeabil. De asemenea, infiltrarea transversal a apei

    este prevenit prin utilizarea unui nveli metalic impermeabil. Diferitele tipuri OPGW, difereniate

    constructiv de unitai optice OP, sunt prezentate n Tabelul 4.

    Moduri de realizare a OP pentru OPGW Optical Ground Wire

    Tabelul 4

    Tip tub OPGW OP Unit OPGW-OP

    unit

    OP Unit-

    Fibr

    Metalic

    nfuniat

    Recuperabil Pierdut

    Aluminiu

    central

    Pierdut Recuperabil

    Aluminiu

    central

    Recuperabil Recuperabil

    Aluminiu

    central

    Pierdut Pierdut

    Plastic

    central

    Pierdut Pierdut

    Plastic

    central

    Pierdut Pierdut

    Plastic

    central

    Pierdut Recuperabil

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    11

    Prezentare comparativ a OPGW/OPPC, funcie de diametru, greutate, rezisten la sfrmare,

    densitate fibre, separare fibre, protecie la cldur, ndoire

    Tabelul 5

    Tipuri

    constructive Diametru Greutate

    Rezisten

    sfrmare

    Densitate

    fibre

    Separare

    fibre

    Protecie fibre la

    caldur

    Indoire

    fibre

    OPGW cu tub

    metalic nfuniat Mic Uoar Medie Mare Rapid Mic Medie

    OPGW cu

    fibrele

    mnunchi

    n tub de Al.

    Mediu Uoar Medie Medie Lent Mic Mic

    OPGW cu

    fibrele pe suport

    profilat din Al,

    n tub de Al

    Mic Uoar Foarte

    mare

    Foarte

    mare Lent Mic Mic

    OPGW cu

    material

    spongios,

    n tub de Al

    Mic Uoar Medie Foarte

    mare Lent Mic Mic

    OPGW cu tub

    din plastic, liniar Mare Mare Redus Redus Lent Bun Mare

    OPGW cu tub

    din plastic,

    maxim

    Mare Mare Redus Medie Rapid Bun Bun

    OPGW cu tub

    din plastic,

    spiralat

    Mare Mare Redus Mare Redus Bun Bun

    n Tabelul 5 sunt prezentate soluiile de instalare a unitilor optice OP, complet protejate de

    srmele de rezistent, astfel:

    n interiorul unui tub fabricat din oel galvanizat sau din oel inoxidabil, cu diametrul

    egal cu cel al srmelor primului strat de rezisten, nfuniat odat cu celelalte srme, iar

    n cazul unui numr mare de fibre sau cnd se urmrete o fiabilitate ridicat, se pot

    nfunia mai multe tuburi, (de obicei dou).Instalarea unitii optice OP este de tip

    tight, iar a fibrelor, de tip loose.

    n interiorul unui tub de aluminiu, situat central n OPGW/OPPC, n jurul cruia se

    nfuniaz srmele de rezisten, iar unitatea optic erpuiete n interiorul acestuia sau

    este ghidat s erpuiasc. Instalarea unitii optice OP este de tip loose, iar fibrele

    sunt, de asemenea, de tip loose. n situaia n care fibrele se nfoar pe un tub

    spongios, instalarea OP devine de tip loose, iar fibrele, de asemenea, de tip loose.

    n Romnia se utilizeaz, pentru liniile electrice aeriene cu tensiunea nominal de

    220kV sau 400kV, soluia cu tub metalic nfuniat. n Tabelul 5 sunt prezentate date

    comparative a OPGW/ OPPC, funcie de diametru greutate, rezisten la sfrmare,

    densitate fibre, separare fibre, protecie la cldur, ndoire.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    12

    n cazul tuburilor din oel inoxidabil, se aplic un strat de aluminiu pentru prevenirea

    coroziunii. Compusul (gelul) de umplere trebuie sa ndeplineasc urmtoarele condiii:

    - s nu conin silicon, s nu fie conductor din punct de vedere electric i s fie omogen;

    - s previn formarea hidrogenului sub form gazoas n interiorul tubului pierdut;

    - s nu duneze nici unei componente a cablului;

    - s fie dermatologic inofensiv;

    - s nu mpiedice micarea fibrelor n tuburi;

    - s nu creeze goluri de aer;

    - s rmn maleabil i s confere impermeabilitate la ntreaga gam de temperaturi de

    funcionare i pe toat durata de via a cablului OPGW.

    Ruperea elementului central nu trebuie sa conduc la distrugerea fibrelor optice. Mantaua de

    protecie a cablului OPGW este construit din srme metalice cu seciune circular, n urmtoarele

    variante:

    srm AC conform CEI 60.889;

    srm AAC conform CEI 6104, clasa 20 SA tip A;

    srm ACS (oel aluminat) conform CEI 61232, clasa 20 SA tip A.

    Structura straturilor i modul de nfuniere se execut n conformitate cu CEI61089.

    Figura 9 OPGW cu tub metalic nfuniat

    n ara noastr se utilizeaz, pentru liniile electrice aeriene cu tensiunea nominal de 220 kV

    sau 400 kV, soluia OPGW cu tub metalic nfuniat, care este prezentat n Figura 9.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    13

    2.2 Stlpii liniilor electrice aeriene

    Stlpii sunt elementele liniilor care susin conductoarele active i de protecie, la distanele

    prescrise, att ntre ele, ct i deasupra solului. Acetia trebuie s suporte eforturile proprii, n situaii

    normale sau datorit presiunii vntului, a conductoarelor, pentru situaii normale, de avarii sau de

    ncrcri suplimentare ca urmare a presiunii vntului i a prezenei chiciurei, a izolatoarelor i a

    armturilor, precum i a aciunii vntului asupra acestora.

    Stlpii liniilor electrice aeriene se pot clasifica dup mai multe criterii, cum ar fi:

    materialul din care sunt confecionai;

    destinaia;

    construcia etc.

    Dup materialul din care sunt confecionai, stlpii se clasific astfel:

    stlpi de lemn;

    stlpi de metal;

    stlpi din beton armat;

    stlpi din rini sintetice.

    Stlpii de lemn se utilizeaz n reelele electrice de joas i medie tensiune. mbuntirea

    sistemului de impregnare, preurile comparabile cu cele ale liniilor realizate cu stlpi din beton,

    reducerea mbolnvirilor alergice la executarea unor reele cu asemenea stlpi, eliminarea problemelor

    ecologice, creterea productivitii muncii, precum i o durat de via de circa 60 de ani, n funcie de

    impregnantul folosit, recomand utilizarea stlpilor de lemn la liniile electrice aeriene de medie i

    joas tensiune. Sunt ri care utilizeaz, pe scar larg, stlpii de lemn, cum ar fi: USA, Canada,

    Finlanda etc.

    Stlpii de metal sunt folosii pentru liniile electrice aeriene de 110 750kV i se execut din

    profile de oel, ntr-o construcie de form zbrelit.

    Stlpii din beton armat vibrat, centrifugat sau precomprimat se utilizeaz pentru liniile

    electrice aeriene de joas tensiune, medie tensiune i nalt tensiune pn la 110 kV, inclusiv simplu

    sau dublu circuit.

    Stlpii din rini sintetice au avantajul c sunt uori, ieftini i estetici. Se utilizeaz, de regul,

    la reelele de iluminat public.

    La un stlp distingem corpul propriu-zis i coronamentul, care este construit dintr-un ansamblu

    de console, traverse, suporturi, montate pe partea superioar a corpului stlpului, de care sunt

    suspendate conductoarele. Prin forma aleas pentru coronamentul stlpului, se asigur distanele

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    14

    necesare ntre conductoare i ntre acestea i corpul stlpului. Fixarea stlpilor pe sol se realizeaz cu

    ajutorul fundaiilor.

    Stlpii liniilor electrice aeriene pot fi construii pentru un circuit, dou circuite sau mai multe

    circuite. n cazul adoptrii unor msuri speciale, pe aceiai stlpi pot exista:

    LEA de joas tensiune poate funciona mpreun cu liniile de

    telecomunicaii sau radioficare;

    LEA de medie tensiune poate funciona mpreun cu o linie electric aerian

    de joas tensiune.

    Din punct de vedere funcional, stlpii liniilor electrice aeriene din reelele electrice de

    transport i distribuie a energiei electrice pot fi grupai n urmtoarele categorii :

    stlpi de susinere (n aliniament sau n col, pentru liniile electrice aeriene

    de joas i medie tensiune);

    stlpi de ntindere;

    stlpi de col;

    stlpi terminali;

    stlpi de transpunere a fazelor pentru liniile electrice aeriene cu tensiuni

    egale sau mai mari de 110kV;

    stlpi de traversare;

    stlpi de derivaie pentru liniile electrice aeriene de joas i medie tensiune.

    Stlpii de susinere au rolul de a prelua eforturile datorate forelor verticale (greutatea

    conductoarelor, a izolatoarelor etc.), precum i forelor orizontale, transversale pe aliniamentul liniei,

    datorit aciunii vntului. n absena vntului, forele care acioneaz asupra stlpilor de susinere sunt

    numai verticale. n momentul ruperii unui conductor, n lungul liniei apar fore suplimentare datorate

    rezistenei opuse de elementele de prindere (clema de reinere a conductorului sau de eliberare a

    acestuia).

    Stlpii de ntindere se monteaz pe aliniamentul liniei pentru a limita lungimea acestuia sau de

    a realiza ntrirea liniei n diferite puncte speciale, definite de norme. Aceti stlpi constituie puncte de

    sprijin pentru ntinderea conductoarelor ntr-un panou, n timpul construciei sau la ruperea unui

    conductor. Totodat, stlpii de ntindere formeaz puncte de separare a conductoarelor, ntre panouri

    sau la traversri, legtura electric fcndu-se prin cordoane i cleme electrice. Prin dimensionarea lor,

    stlpii de ntindere preiau eforturile n situaia ruperii stlpilor de susinere ntr-un panou sau a

    conductoarelor (unul sau mai multe), limitnd efectele distrugerii.

    Stlpii de col sunt amplasai la intersecia a dou aliniamente i au rolul principal de a prelua

    rezultanta forelor ce iau natere din cauza unghiului format de conductoare. Aceti stlpi se

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    15

    dimensioneaz fie n ipoteza stlpilor de susinere, purtnd denumirea de stlpi de susinere n col, fie

    n ipoteza stlpilor de ntindere i se numesc stlpi de ntindere n col.

    Stlpii terminali se monteaz la capetele liniei i trebuie s preia, n permanen, forele de

    traciune orizontale ale tuturor conductoarelor de aceeai parte a stlpului. Aceti stlpi au i rolul de

    stlpi de ntindere, delimitnd, la cte un capt, primul i ultimul panou de ntindere a liniei.

    Stlpii de traversare se utilizeaz n poriunile de traseu n care linia trece peste:

    ci ferate;

    drumuri;

    canale navigabile;

    ruri etc.

    Stlpii de derivaie sunt stlpii de pe care se efectueaz o derivaie din linia respectiv.

    Stlpii de transpunere a fazelor se folosesc n scopul rotirii fazelor n vederea uniformizrii

    inductanei i a capacitii liniei. Drept stlpi de transpunere, se utilizeaz stlpii de ntindere, la care

    se monteaz console i lanuri suplimentare pentru a se putea realiza rotirea conductoarelor de faz.

    Principalele elemente componente ale stlpilor folosii la construcia liniilor electrice aeriene

    sunt urmtoarele:

    partea subteran, n fundaie, a stlpului sau elementul de sprijinire pe fundaie,

    n cazul stlpilor articulai;

    corpul stlpului;

    coronamentul stlpului.

    n cazul stlpilor de beton armat i a stlpilor metalici, partea subteran este, de regul,

    ncastrat n fundaii de beton, odat cu stlpul, la cei din beton armat i separat, la cei metalici, prin

    picioare de fundaii.

    Corpul este principalul element al stlpului, att ca volum, ct i ca greutate. Acesta preia

    eforturile mecanice aplicate asupra liniei i pe care le transmite fundaiei, asigurnd, n acelai timp,

    gabaritele conductoarelor fa de sol i alte construcii sau obstacole de pe traseul liniei.

    Coronamentul stlpului este format din traverse, console, vrfare etc., montate la partea

    superioar a corpului stlpului, de care sunt suspendate att conductoarele active, ct i conductoarele

    de protecie. De asemenea, pe lng rezistena mecanica necesar, coronamentul trebuie s asigure att

    dispoziia conductoarelor, ct i distanele dintre acestea. Exist o gam diversificat de soluii de

    realizare a coronamentului stlpilor folosii la construcia liniilor electrice aeriene.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    16

    Coronamentele stlpilor utilizai la liniile electrice de medie tensiune sunt de diverse tipuri

    constructive i anume:

    coronament deformabil de susinere, simplu circuit;

    coronament dezaxat, cu consol de susinere, simplu circuit CDS;

    coronament elastic dublu circuit, cu consol pentru coronament elastic, dublu circuit,

    de susinere CDC;

    consol pentru coronament elastic, dublu circuit, de ntindere CI sau terminal CT;

    consol de susinere, simplu circuit CSO 1100/1385;

    coronament orizontal cu consol de susinere dublu circuit, format dintr-o consol

    superioar CS-I i o consol inferioar CSII.

    Caracteristicile constructive ale tututror coronamentelor enumerate anterior sunt prezentate n

    mod detaliat n Anexa 1.

    n ceea ce privete modul de aezare a conductoarelor izolate pe coronamentele stlpilor de

    susinere, precum i a stlpilor speciali, acesta este pus n eviden n Figurile 10 16.

    n situaia liniilor electrice aeriene de medie tensiune echipate cu conductoare izolate, n

    vederea eliminrii strpungerii izolaiei, se folosesc coarne de protecie, modul de aezare al acestora

    fiind prezentat, de asemenea, n Figurile 10 16. Pentru fixarea coarnelor de protecie nu este necesar

    desfacerea izolaiei conductorului, iar uruburile se strng cu un moment de 40 Nm ntre ghearele

    clemei care strpunge izolaia.

    Figura 10 Stlp de susinere n aliniament, cu consol orizontal de susinere

    1 consol orizontal de susinere; 2 izolator; 3 corn de protecie mpotriva arcului electric;

    4 fir de aluminiu; 5 legtur

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    17

    Figura 11 Stlp de susinere n col, cu consol orizontal de susinere n col

    1 consol orizontal de susinere n col; 2 izolator; 3 corn de protecie mpotriva arcului electric;

    4 clem de susinere PAS 35; 5 corn de protecie pentru consol

    Figura 12 Stlp de susinere n col, cu suport de susinere

    1 consol orizontal de susinere n col; 2 izolator; 3 corn de protecie mpotriva arcului electric;

    4 clem de susinere PAS 35; 5 corn de protecie pentru consol

    Figura 13 Stlp de ntindere n aliniament, cu consol de ntindere pe stlp

    1 consol de ntindere; 2 izolator; 3 clem de ntindere PAS 35; 4 corn de protecie mpotriva

    arcului electric; 5 legtur; 6 izolator suport.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    18

    Figura 14 Stlp terminal, cu consol de tip terminal

    1 consol de tip terminal; 2 izolator; 3 clem de ntindere PAS 35;

    4 corn de protecie pentru clem

    Figura 15 Stlp de susinere n aliniament, cu consol orizontal de susinere dublu circuit

    1 consol orizontal de susinere dublu circuit; 2 izolator suport; 3 corn de protecie mpotriva arcului

    electric; 4 fir de aluminiu; 5 legtur;

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    19

    Figura 16 Stlp de susinere n aliniament, cu consol orizontal de susinere dublu circuit

    1 consol vertical de susinere dublu circuit; 2 izolator suport; 3 corn de protecie

    mpotriva arcului electric; 4 fir de aluminiu; 5 legtur;

    2.2.1. Stlpi de lemn

    n unele ri din Europa, USA, Canada etc., stlpii de lemn se folosesc pe scar larga la

    realizarea LEA de medie i joas tensiune. De asemenea, acest tip de stlp s-a folosit i n ara noastr

    i continu s se foloseasc i n prezent, pentru reele de medie i joas tensiune.

    Stlpii utilizai la construcia liniilor electrice aeriene sunt confecionai din urmtoarele specii

    de arbori, prezentate n Tabelul 6.

    Specii de arbori folosii la confecionarea stlpilor de lemn

    Tabelul 6

    Denumire

    comun

    Denumire

    tiinific Origine

    Molid Picea abies Europa

    Brad Abies Europa

    Larice Larix decidua Europa

    Cedru Cedrus Europa

    Pin negru Pinus nigra Europa

    Pin scoian Pinus sylvestris Europa

    Pin Pinus palustris America de Nord

    Pinus taeda America de Nord

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    20

    Arborii utilizai la fabricarea stlpilor trebuie recoltai in perioada 1 noiembrie-1martie, iar

    partea care se utilizeaz la confecionarea acestor stlpi este partea din trunchi, msurat de la captul

    gros, n lungime de 2/3 din lungimea total a arborelui. Nu se folosesc la confecionarea stlpilor

    arbori care au fost dobori de vnt i zpad sau cei care provin din pduri incendiate.

    Lemnul destinat confecionrii stlpilor trebuie s fie rectiliniu. Abaterile de la rectiliniaritate

    se admit ntr-un singur plan, dac dreapta care unete centrele seciunilor ce limiteaz nlimea util

    nu iese nici ntr-un punct din interiorul lemnului, pe toat lungimea sa. De asemenea, se recomand ca

    fibra s nu fie rsucit, admindu-se rsuciri n urmtoarele situaii:

    pentru stlpi cu lungimea mai mic de 10m: 1/2 rsucire pe o lungime de 3m;

    pentru stlpi cu lungimea cuprins ntre 10 14m: 1/2 rsucire pe o lungime de 5m;

    pentru stlpi cu lungimea de 15m: 1/2 rsucire pe o lungime de 6m.

    Caracteristicile tehnice ale stlpilor din lemn folosii la construcia

    liniilor electrice aeriene

    Tabelul 7

    Tip

    stlp

    Lungime

    L

    Fora normat

    la vrf

    Fn

    Fora de

    rupere

    Fr

    Fora de

    strivire

    Fstr

    Diametrul

    la vrf

    Dv

    Diametrul la baz

    (minim)

    Db

    [m] [daN] [daN] [kN] [cm] [cm]

    STLPI UORI

    S8 - U 8 175 683 79 13 15 22

    S9- U 9 175 683 66 13 15 23

    S10 - U 1 175 683 54 13 15 24

    STLPI MIJLOCII

    S9 M 9 300 1170 150 16 19 27,5

    S10 M 10 300 1170 128 16 19 28,5

    S11 - M 11 300 1170 110 16 19 30,0

    S12 M 12 300 1170 97 16 19 31,0

    STLPI GREI

    S10 - G 10 600 2340 390 20 26 36,6

    S11 - G 11 600 2340 332 20 26 37,0

    S12 - G 12 600 2340 288 20 26 38,0

    S13 - G 13 600 2340 254 20 26 39,5

    S14 G 14 600 2340 227 20 26 40,5

    Not: - Fora la vrf acioneaz la 0,25 m de la vrf;

    - Tabelul 7 este valabil numai pentru pinul scoian care are rezistena la rupere de

    minimum 538 daN/cm2. n cazul altor specii, se vor analiza ofertele furnizorului.

    n funcie de eforturile pe care stlpul trebuie s le suporte n exploatare, stlpii se clasific n:

    stlpi simpli;

    stlpi compui (stlp n A sau stlp n H).

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    21

    n funcie de dimensiunile la vrf i la baz i de fora la vrf, stlpii simpli se clasific, la

    rndul lor, n trei categorii (Tabelul 7):

    stlpi uori;

    stlpi mijlocii;

    stlpi grei.

    2.2.2 Stlpi de beton armat

    Stlpii din beton armat sunt foarte mult utilizai la realizarea liniilor electrice aeriene de

    110kV, 20kV i 0,4kV, datorit urmtoarelor avantaje:

    rezisten mecanic bun;

    siguran n exploatare;

    cheltuieli de ntreinere mai reduse n comparaie cu stlpii metalici;

    posibiliti de tipizare i de execuie industrial;

    durat lung de via.

    Dintre dezavantajele stlpilor din beton armat pot fi menionate:

    greutate mare;

    fragilitate la transport i la manipulare;

    necesitatea unei execuii ngrijite n sectoarele de fabricaie;

    costuri ridicate pentru reparaii etc.

    Betonul utilizat la execuia stlpilor pentru liniilor electrice aeriene de 110 kV este de tip B400,

    iar oelul beton este de tip PC60 sau PC52, diametrul barelor luate n considerare la calculul de

    rezisten fiind de cel puin 10mm. Armturile pretensionate sunt din srme amprentate, cu diametrul

    minim de 5mm sau din toroane cu diametrul srmelor de cel puin 3 mm.

    Pentru armarea longitudinal se folosesc 6 bare la stlpii cu seciune circular, iar dac

    diametrul exterior este de pn la 15cm inclusiv, se pot folosi numai 5 bare i minim 4 bare la stlpii

    cu seciune rectangular.

    Stlpii din beton armat centrifugat folosii la realizarea liniilor electrice aeriene de 110kV sunt

    de tip SC 1185, pentru susinere simplu circuit i de tip SC 1187, pentru susinere dublu circuit, sunt

    reprezentai in figura din Anexa 1.

    Caracteristicile stlpilor din beton armat centrifugat folosii la realizarea LEA de 0,4 kV, 20 kV

    si 110 kV sunt prezentate n tabelele din Anexa 1.

    Stlpii din beton armat centrifugat sunt realizai din dou tronsoane, ntre armturile celor doua

    tronsoane existnd o legtur electric. Consolele stlpilor sunt metalice.

    Stlpii sunt destinai pentru echiparea cu conductoare active din Al-OL de 185/32 mm2 i un

    conductor de protecie din Al-OL ntrit de 95/55 mm2 sau oel zincat de 70 mm

    2.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    22

    2.2.3 Stlpi din beton armat vibrat precomprimat

    Stlpii din beton armat vibrat precomprimat sunt stlpii la care compactarea betonului se

    realizeaz prin vibrarea betonului introdus ntr-un cofraj, frecvena pentru vibrare fiind de 300015000

    oscilaii pe minut. Metoda vibrrii prezint avantajul de scurtare a timpului de realizare a stlpilor i de

    obinere a unor stlpi cu caliti superioare din punct de vedere mecanic i rezisteni la ageni

    atmosferici. Aceti stlpi se utilizeaz la realizarea liniilor electrice aeriene de medie i joas tensiune,

    avnd seciuni trapezoidale, iar armturile sunt aranjate ntr-o anumit poziie i tensionate astfel nct

    momentele stlpilor pe direcia principal sa fie maxime.

    Betonul armat vibrat precomprimat, utilizat de fabricarea acestor stlpi, este marca B500.

    Armturile de la stlp sunt preluate la un urub M 10 la partea superioar, de care se leag consolele i

    armaturile i la un al doilea urub M 10 la partea inferioar a stlpului, care se leag la o priz de

    pmnt. Dup fabricarea stlpului, ct i naintea ridicrii sale n reea, este necesar s se verifice

    continuitatea armturilor, precum i faptul daca acestea nu au fost rupte n urma tensionrii, ceea ce se

    realizeaz prin msurarea rezistenei armturii.

    Pentru reducerea cantitii de beton din stlp, se utilizeaz seciuni n form de I, profile cu

    goluri etc. n Anexa 1 sunt prezentate detaliile constructive ale stlpilor din beton armat vibrat

    precomprimat folosii la liniile electrice aeriene de joas tensiune, iar n tabelul din Anexa 1 sunt

    prezentate caracteristicile acestor stlpi pentru liniile electrice aeriene de medie i joas tensiune.

    La liniile electrice aeriene de medie tensiune se utilizeaz urmtoarele tipuri de coronamente

    pentru stlpii din beton armat:

    coronament orizontal simplu si dublu circuit pentru liniile cu izolaie rigid (Figurile 17 i 18);

    coronament deformabil pentru liniile simplu circuit, cu izolaie elastic (Figura 19);

    coronament dezaxat pentru linii simplu circuit cu izolaie rigid (Figura 20);

    coronament elastic pentru linii dublu circuit (Figura 21).

    Figura 17 Coronament orizontal de susinere, simplu circuit CSO 1100/1385

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    23

    Figura 18 Coronament orizontal de susinere dublu circuit.

    (a-consol superioara CS-I; b-consol inferioar CS-II)

    Figura 19 Coronament deformabil de susinere dublu circuit CIE

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    24

    Figura 20 Coronament dezaxat de susinere, simplu circuit CDS

    Figura 21 Coronament elastic dublu circuit

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    25

    2.2.4 Stlpi metalici

    Stlpii metalici sunt confecionai, n general, din oel i se folosesc pentru construcia liniilor

    electrice aeriene de nalt i foarte nalt tensiune, respectiv 110 750kV, simplu, dublu sau mai multe

    circuite.

    Pentru construcia stlpilor metalici se folosesc profile laminate din oel i anume: laminate la

    cald din oel carbon, oel slab aliat, profile cu perei subiri formate la rece.

    Avnd n vedere forma tronsoanelor, a coronamentului i a bazei, stlpii metalici pot fi

    clasificai astfel:

    stlpi metalici n form de turn;

    stlpi metalici n form de turn, avnd coronamentul n form de Y;

    stlpi metalici n form de X;

    stlpi metalici portal;

    stlpi cu console izolante.

    Stlpi metalici n form de turn, ct i picioarele stlpilor portal pot avea seciune circular,

    triunghiular, ptrat i dreptunghiular.

    Corpul stlpului metalic (Figura 22) se compune, n principal, din urmtoarele pri:

    Figura 22 Stlp metalic cu zbrele

    1-montant;

    2-diagonale;

    3-furc;

    4-consol;

    5-suport fir de gard;

    6-travers;

    7-fir de gard;

    8-unghiul de protecie ();

    9-lan de izolatoare;

    10-conductor activ;

    11-unghiul viu (balansul conductoarelor);

    12-distana ntre conductoare;

    13-distana la mas; 14-centur;

    15-cadru;

    16-contravnturi;

    17-nod;

    18-dispozitiv contra urcrii;

    19-plac indicatoare;

    20-tronson;

    21-picior de fundaie;

    22-fundaie; 23-trepte.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    26

    Montanii care sunt n numr de patru la stlpii cu seciune ptrat sau dreptunghiular i de

    trei la cei cu seciune triunghiular, sunt executai din corniere. n unele ri se execut stlpi cu

    montani din eav goal sau umplut cu ciment. Prin felul cum este executat stlpul, rezult

    necesitatea ca montanii corpului s fie din ce n ce mai distanai, ncepnd de la vrf spre baz, astfel

    c stlpul capt forma unui trunchi de piramid.

    Sistemul de diagonale, format din bare aezate pe feele laterale ale corpului stlpului, are

    rolul de a consolida montanii, formnd o construcie cu zbrele. Diagonalele sunt dispuse nclinat, pe

    o direcie sau dou (diagonale simple sau duble) sau orizontal. Acestea sunt executate din oel cornier.

    Contravntuirile servesc pentru rigidizarea construciei corpului stlpului, se fixeaz, de

    obicei, la capetele tronsoanelor i sunt executate din profile cornier sau U.

    Tronsoanele sunt buci de lungimi mai mici din corpul stlpului, care permit transportarea

    mai uoar a stlpului. Ele pot fi confecionate i livrate pentru montaj n diferite sisteme de execuie

    i anume:

    tronsoane paralelipipedice sau trunchi de piramid, formate din cei patru montani

    asamblai i rigidizai prin sistemul de diagonale i contravntuiri;

    sferturi de tronsoane, formate din cte un montant i pri de diagonale i

    contravntuiri;

    jumti de tronsoane, formate din cte doi montani i pri de diagonale i

    contravntuiri;

    fee de panouri laterale.

    Coronamentul stlpului este constituit din ansamblul de console, traverse, vrfare etc.,

    montate n partea superioar a corpului stlpului i de care sunt suspendate conductoarele active i de

    protecie. Forma coronamentului, n afar de rezistena mecanic necesar, trebuie s asigure i

    distanele normate dintre faze. De obicei, forma coronamentului desemneaz i denumete tipul

    stlpului (stlp Y, stlp cap de pisic, stlp brad ntors, stlp hexagon etc.). Coronamentul este o

    construcie relativ uoar i reprezint circa 20% din greutatea stlpului. n Figurile 23 26 se prezint

    diferite tipuri de coronament pentru unul sau mai multe circuite.

    a) b) c) d) e)

    Figura 23 Coronamente de stlpi cu simplu circuit. (a,b-n triunghi; c-tip Y; d-tip pisic; e-tip portal)

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    27

    Figura 24. Coronamente ale stlpilor cu mai multe circuite

    Figura 25 Coronamente ale stlpilor metalici cu dublu circuit.

    (a-hexagon; b-brad; c-brad ntors; d-conductoare active situate n dou planuri orizontale; e-cu dou fire de

    gard i conductoare active n triunghi; f-conductoare active n dou planuri orizontale; g-conductoare

    active situate n acelai plan orizontal)

    Figura 26 Coronament al unui stlp cu dou circuite, cu console izolante

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    28

    Din punct de vedere al modului de construcie, stlpii metalici pot fi mprii n urmtoarele

    categorii:

    sudai sau sudai bulonai la care tronsoanele sau feele tronsoanelor sunt formate

    prin sudarea, n fabrici, a barelor i elementelor componente, iar asamblarea stlpului

    se realizeaz prin buloane, la locul de montaj;

    bulonai la care toate barele i piesele componente se execut n fabrici, la

    dimensiunile necesare, iar asamblarea stlpului se face prin buloane, la locul de

    montaj.

    Protecia stlpilor metalici mpotriva ruginii se face prin zincare sau vopsire. Vopsirea se

    realizeaz n trei straturi un strat de grund i un strat de vopsea, aplicate n fabric, precum i un al

    doilea strat de vopsea, aplicat pe antier, dup ridicarea stlpului.

    n funcie de tensiune i rolul lor n reeaua electric, stlpii de metal utilizai n Romnia la

    liniile electrice aeriene de 110 750kV se clasifica astfel:

    Stlpi metalici sudai pentru LEA de 110kV simplu circuit:

    - de susinere normal tip Sn 110 102;

    - de susinere n col tip SC 110 106;

    - de ntindere i col tip ICn 110 111;

    - terminal tip ITn 110 114;

    - de ntindere n col tip ICS 110 143;

    - de subtraversare.

    Caracteristicile acestor tipuri de stlpi sunt prezentate n tabelele din Anexa 1.

    Stlpi metalici bulonai pentru LEA de 110kV dublu circuit:

    - de susinere normal tip Sn 110 252;

    - de susinere special tip SS110 256;

    - de ntindere i col tip ICn 110 263;

    - terminal tip IT 110 264;

    - de ntindere i col de subtraversare tip ICn 110 243;

    - terminal cu console n cruce tip ITn 110 244;

    Caracteristicile acestor tipuri de stlpi sunt prezentate n tabelele din Anexa 1.

    Stlpi metalici bulonai i sudai bulonai pentru LEA de 110kV, cu patru circuite:

    Stlpi bulonai:

    - de susinere normal tip Sn 110 402 5bc;

    - de ntindere i col tip ICn 110 412 5bc;

    - de ntindere i col tip ICn 110 413 5bc;

    - terminal tip ITn 110 414 5bc.

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    29

    Stlpi sudai bulonai:

    - de susinere normal tip Sn 110 402 5Sbc;

    - de ntindere i col tip ICn 110 412 5Sbc;

    - de ntindere i col tip ICn 110 413 5Sbc;

    - terminal tip ITn 110 414 5Sbc.

    Stlpii cu patru circuite pentru liniile electrice aeriene de 110 kV se utilizeaz la ieirea liniilor

    din staiile de transformare, n scopul reducerii suprafeelor de teren ocupate, a polurii i a cantitilor

    de metal utilizate pentru confecionarea acestora. De asemenea, acest tip de stlpi mai este utilizat

    pentru reducerea culoarului ocupat de linie i pentru transportul unor puteri relativ mari.

    Stlpi metalici sudai pentru LEA de 110kV, cu utilizare special:

    - de susinere i subtraversare tip Sys 110 142;

    - de ntindere n col de subtraversare tip ICs 110 143;

    - de ntindere n col de subtraversare tip ICs 110 243;

    - terminal cu console n cruce tip ITn 110 244;

    Stlpi metalici sudai bulonai pentru LEA de 220kV dublu circuit:

    - de susinere normal tip Sn 220 201;

    - de susinere normal tip Sn 220 202;

    - de ntindere n col tip ICn 220 212;

    - de ntindere n col tip ICn 220 213;

    - terminal tip ITn 220 214.

    Caracteristicile acestor tipuri de stlpi sunt prezentate n tabelele din Anexa A1.

    Stlpi metalici pentru LEA de 400kV:

    Stlpi metalici sudai pentru LEA de 400kV simplu circuit:

    - de susinere tip PAS 400 102 - 5Sc;

    - portal ancorat de susinere special tip PAS 400 103 5Sc;

    - de susinere normal cu cleme de reinere tip Sny 400 104 5Sc;

    - de susinere n col tip Scy 400 106 5Sc;

    - portal ancorat de susinere n col tip PASC 400 109 5Sc;

    - de ntindere i col tip ICn 400 112 5Sc;

    - de ntindere i col tip ICny 400 113 5Sc;

    - terminal tip ICn 400 113.

    Stlpi metalici bulonai pentru LEA de 400kV simplu circuit:

    - de susinere tip PAS 400 102 53B;

    - portal ancorat de susinere special tip PAS 400 103 53B;

    - de susinere, normal, cu cleme de reinere a conductorului tip Sny 400 104 53B;

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    30

    - de susinere special cu cleme de reinere a conductorului tip Sny 400 105 53B;

    - de ntindere n col tip ICn 400 112 53B;

    - de ntindere i col tip ICn 400 113 53B;

    - terminal monofazat tip ITn 400 114 53B.

    Stlpi metalici sudai bulonai pentru LEA de 400kV dublu circuit:

    - de susinere normal tip Sn 400 202 5Bc;

    - de susinere normal tip Sn 400 203 5Bc;

    - de susinere normal tip Sn 400 204 5Bc;

    - de susinere n col tip Sc 400 206 5Bc M1;

    - de susinere n col tip Sc 400 206 5Bc M2M2a;

    - de ntindere n col tip ICn 400 212 5SBc M2;

    - de ntindere n col tip ICn 400 213 5SBc M1;

    - de ntindere n col tip ICn 400 213 5SBc M2;

    - de ntindere n col tip ICn 400 213 5SBc;

    - de ntindere n col tip ICn 400 215 5SBc;

    Not: S sudat; B bulonat ; M1 i M2 montaj.

    Caracteristicile acestor tipuri de stlpi sunt prezentate n tabelele din Anexa 1.

    Stlpi metalici pentru LEA de 750kV tip portal.

    n figurile din Anexa 1, sunt reprezentate principalele tipuri de stlpi metalici folosii la

    construcia LEA de 110 kV, 220 kV si 400 kV, simplu si dublu circuit.

    3. Modul de desfurare a lucrrii

    Se vor recunoate tipurile de materiale folosite la realizarea conductoarelor LEA, cu

    principalele lor proprieti mecanice si fizice.

    Studenii vor identifica toate tipurile de conductoare existente n colecia laboratorului

    de TDEE i vor indica, pentru fiecare tip n parte, modul de simbolizare.

    Se vor identifica diferitele tipuri de console, pentru stlpii de medie tensiune, existente

    n laborator i se vor analiza diversele tipuri de stlpi (lemn, beton armat, metalici)

    prezentai n lucrare i n anexa I, precum i modul de simbolizare a acestora.

    Bibliografie

    1. Georgescu Gh., Sisteme de distribuie a energiei electrice, Editura Politehnium, Iai, 2007. 2. Georgescu Gh., Neagu B., Proiectarea i exploatarea asistat de calculator a sistemelor publice

    de repartiie i distribuie a energiei electrice, vol. 1, partea I-a, Editura Fundaiei Academice

    AXIS, Iai, 2010.

    3. Georgescu Gh., Transportul i distribuia energiei electrice. Lucrri practice de laborator, Editura Politehnium, Iai, 2005.