Referat Retele Electrice

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Retele Electrice si de asemenea puteti face Download Referat Retele electrice

Citeste fragmente din Referat Retele Electrice

Introducere în lumea REŢELELOR ELECTRICE Putem spune că un sistem este un model fizic al unui ansamblu de obiecte în care unele reprezintă cauza, iar altele reprezintă efectul. Deci reţelele electrice sunt ansambluri de rezistoare sau receptoare din sistem legate în serie, în paralel sau mixt, alimentate de surse (generatoare electrice.) Cea mai simplă reţea electrică este un circuit conţinând o tensiune electromotoare E având o rezistenţă interioară r şi ca sarcină un rezistor cu rezistenţa interioară R. Societatea modernă industrializată utilizează cantităţi mari de energie. În zilele noastre există o preocupare privind resursele viitorului şi a măsurilor necesare pentru conservarea lor. Energia este o mărime fizică care se transformă dintr-o formă de manifestare în alta. Una din aceste forme este energia electrică pe care omul încearcă să o obţină datorită avantajelor mari cum ar fi : costul redus al transportului la distanţe mari. posibilitatea de a fi utilizată de mai mulţi consumatori simultan. reversibilitatea ei (posibilitatea de a se transforma în alte forme de energie: calorică, mecanică, luminoasă). Energia electrică se obţine utilizând: cărbune, petrol, gaze naturale ,energia vântului, apele curgătoare sau combustibili nucleari. Totalitatea instalaţiilor necesare pentru producerea, transportul, distribuţia şi consumului de energie electrică se numeşte sistem electroenergetic. Complexul de instalaţii în care se produce energia electrică poartă numele de centrală electrică. Centrale electrice pot fi clasice (termocentrale, hidrocentrale şi centrale atomonucleare) sau cele neconvenţionale (eoliene, solare, geotermice). Producţia de energie prin metodele considerate clasice reprezintă 90% din producţia mondială. Curiozităţi privind producţia de energie electrică folosind surse neconvenţionale : În Franţa, la Odeillo, se află un captator solar de mari dimensiuni prevăzut cu o oglindă concavă care se mişcă pentru a focaliza razele solare în scopul producerii energiei electrice. Tot în Franţa se află singura centrală de mari dimensiuni care utilizează forţa mareelor în estuarul râului Rance. Turbinele amplasate pe baraj folosesc atât forţa fluxului cât şi pe cea a refluxului. Aproximativ 10% din electricitatea Noii Zeelande este generată de apele geotermale din centrala Wairakei. Turbinele sunt puse în mişcare de apele termale şi de aburul subteran. Prima alimentare publică cu energie electrică a apărut la sfarşitul anilor 1800, având diferite tensiuni atât în cc cât şi ca. Majoritatea organizaţiilor producătoare de energie electrică ales şi adoptat un standard electric şi au instalat reţele de cabluri electrice pentru ca energia electrică produsă într-o zonă să fie folosită în alt loc facând mai fiabilă distribuirea acesteia. Transportul energiei electrice se efectuează prin intermediul unor reţele aeriene care pot fi : de foartă înaltă tensiune (peste 400Kw) de înaltă tensiune (35-400 Kw) de medie tensiune (1-35 Kw) Reţelele aeriene sunt ieftine, iar în cazul când apar defecte sunt accesibile. În cadrul reţelelor subterane conductoarele sunt legate între ele prin cutii de înadire sau cutii de dervaţie în funcţie de numărul de cabluri din acest punct de legatură şi are ca avantaj siguranţa în exploatare. Alimentarea cu tensiune a cosumatorilor se face prin reţelele de joasă tensiune sub1000V. Legătura dintre clădire şi reţeaua electrică de joasă tensiune se numeşte branşament. Aplicaţiile reţelelor electrice le întâlnim la transportul energiei electrice, cât şi la funcţionarea maşinilor şi aparatelor electrice şi electronice. Putem spune că aplicabilitatea reţelelor electrice o întâlnim în toate domeniile şi anume culturale, sociale, economice, militare. Hidrocentrală electrică 2. Aplicaţii ale REŢELELOR ELECTRICE în viaţa de toate zilele TELEFONUL Într-o vineri, din primăvara anului 1876, a început noua eră a comunicaţiilor. Dupa ce îşi zori asistentul (“Veniţi, domnule Watson, am nevoie de dumneavoastră!”), inventatorul american de origine scoţiană Alexander Graham Bell făcu prima convorbire telefonică. Telefoanele au “prins” imediat. În 1877, în SUA funcţionau deja 3.000 de telefoane. Patru ani mai târziu, se înregistrau câte 240.000 de convorbiri pe zi. Sistemul telefonic este un sistem de fire, cabluri şi legături radio. Fire de cupru legau telefoanele de centrala cea mai apropiată. Convorbirile la distanţă trebuiau să treacă prin mai mute puncte, până ajungeau la destinaţie. Schimbarea apelurilor permitea operatorilor să folosească mai puţine legături telefonice. Un anumit procedeu multiplex face ca fiecare convorbire să folosească numai o parte mica a undelor care circulă prin cablu. Primele telefoane puteau realiza numai convorbiri locale. Operatorii legau manual două telefoane din acelaşi oraş prin cabluri. Convorbirile telefonice interurbane au început în America, în 1884, prima linie fiind Boston-New York. Inventarea comutării automate, în 1891, a grăbit mult procesul convorbirilor locale, ceea ce a dus la extinderea reţelei telefonice. Extinderea telefoanelor s-a făcut mai încet în Europa, unde reţeaua telefonică era administrată de guvern. În 1880, sute de fire telefonice împânzeau străzile New York-ului. În 1888, o furtună puternică a pus la pământ aproape toată reţeaua, ceea ce a făcut companiile telefonice să realizeze legăturile pe sub pământ. Liniile telefonice de azi nu sunt destinate numai convorbirilor telefonice. Prin ele se transmit frecvent documente (text, imagine, sunet). Chiar din 1907, fotografii de ştiri şi senzaţii trimiteau imagini prin intermediul cablului telefonic. Videofoanele (sunet şi imagine) se folosesc azi frecvent la conferinţe. Creşterea benzii de frecvenţă (capacitatea de a face cât mai multe convorbiri) va face în curând videofonul să fie un accesoriu obişnuit în multe case. Telefoanele mobile (celularele) folosesc microundele pentru a se conecta la reţeaua electronică. Emitatorul/transmitatorul culeg semnalele de la telefon şi le trimit prin cabluri telefonice. Deoarece telefoanele transmit semnale relativ slabe, antenele sunt destul de frecvente, satisfăcând convorbirile dintr-o arie restrânsă, numită celulă. Când vorbitorul se mută de la o celulă la alta, computerele comută legăturile de la o antenă la alta, fără să întrerupă însă convorbirea. TELEVIZIUNEA Dintre mijloacele de comunicaţie, televiziunea are cel mai mare impact asupra vieţii noastre. Celor nedreptăţiţi, televiziunea le dă speranţă şi ajutor, cele care prezintă calamităţi naturale ne îndeamnă să oferim ajutor. Dar mai ales, televiziunea înlatură barierele dintre naţiuni, fiind o fereastră deschisă spre lume. Toate televiziunile de astăzi au cel puţin o emisiune înregistrată pe casetă video. La început, toate emisiunile erau în direct, ceea ce crea mari proleme, (în SUA, diferenţa de fus orar dintre est şi vest fiind de trei ore, artiştii trebuiau să execute numărul de două ori). Un inginer rus (născut in America), Alexander Pontiatoff, a găsit soluţia în 1956: a început să înregistreze emisiunile TV pe benzi magnetice, acestea urmând să fie transmise mai tîrziu. Video-casetofoanele au apărut abia în 1975, iar camera video - în 1982. În studiourile de televiziune, tehnicieni talentaţi contribuie la realizarea programelor. Inventatorul scoţian John Logie Baird a experimentat pentru prima oară, în 1926, o televiziune rudimentară. Lumina de la un obiect trecea prin găurile unui disc care se rotea. Aceasta era transformată în semnale electrice, apoi iar în variaţii ale intensităţii luminoase proiectate printr-un al doilea disc cu găuri, care se rotea, se obţineau imagini de slaba calitate ale obiectului. Televiziunea adevarată a început în 1936 şi folosea un sistem complet elecronizat. La început a fost televiziunea alb-negru, până în 1954, când a fost creat primul televizor color in SUA. Cum funcţionează un televizor? Lumina intră printr-o cameră TV şi este focalizată cu ajutorul unor lentile, astfel încât să formeze o imagine. Un sistem de oglinzi separă apoi imaginile în trei culori: albastru, verde şi rosu. Senzorii de culoare scanează componenţa primită şi o transpun într-un cod ca nişte linii. Staţiile TV combină semnalele albastre, verzi şi rosii cu sunetul, primit prin microfoane, şi retransmit totul ca pe un semnal radio. Semnalele TV pot fi transmise prin unde radio, prin sateliţii sau prin coduri digitale. Când semnalele combinate ajung în televizor, acestea se separă din nou. Sunetul este orientat către difuzoare. Semnalele imaginilor color sunt orientate spre tubul catodic, în care trei tunuri cu electroni transmit raze cu elecroni asupra reţelei de puncte care acoperă partea frontală interioară a tubului. Când sunt atinse de raza de elecroni, punctele se colorează in rosu, verde sau albastru, recompunând imaginea TV. Transmiterea digitală a semnalelor TV permite existenţa mai multor canale TV şi receptarea unor sunete şi imagini de mai bună calitate. Televizoarele de mâine vor avea ecrane plate,putând fi atârnate şi pe pereţi. IMPACTUL INSTALAŢIILOR ELECTRICE ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR În prezent se pune un accent deosebit pe limitarea efectelor negative determinate de poluarea mediului asupra sănătăţii şi viitorului vieţii pe Pământ, iar problemele de poluare nu mai pot fi eludate. De altfel, trebuie remarcat că lupta împotriva poluării costă mult, cu toate că tratarea deşeurilor şi efluenţelor (scurgerea de masă lichidă şi gazoasă) antrenează adesea economii de materii prime şi de energie. Ţările industrializate alocă multe mijloace materiale tehnice şi băneşti necesare cercetării în acest domeniu, Comunitatea Economică Europeană stabilind în acest sens obiective precise, cum sunt: prevenirea producerii de deşeuri, reducerea cantităţilor acestora prin valorificarea lor, limitarea poluării mediului ambiant. Dezvoltarea industriei şi creşterea consumului de energie primară, antrenează poluarea mediului ambiant (aerului, apelor, pânzelor freatice etc.), astfel încât această activitate determină efecte negative asupra nivelului de sănătate al oamenilor. Procesele de conversie sunt însoţite de fenomene secundare, neenergetice între care impactul cu mediul înconjurător ocupă locul principal. Astfel, utilizarea energiei primare duce nu numai la creşterea confortului omului, ci în mod indirect şi la unele efecte nedorite cum sunt: poluarea, modificările scoarţei terestre şi transformarea în zone aride a unor spaţii din ce în ce mai mari etc. Dezvoltarea energeticii afectează direct echilibrul naturii pe tot lanţul energetic: extracţie, instalaţie de conversie (producere de energie electrică), acumulări de apă (baraje de acumulări hidroenergetice etc.), transport, distribuţie şi utilizare a energiei electrice. Impactul reţelelor electrice asupra mediul ambiant poate fi privit din cel puţin două puncte de vedere, şi anume: ( influenţa reţelelor electrice asupra mediului ambiant; ( influenţa mediului ambiant asupra reţelelor electrice. Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt: ( vizuală – deteriorarea peisajului; ( sonoră – zgomote produse de funcţionarea sau vibraţii ale elementelor (conductoarelor) reţelelor electrice şi în special, a transformatoarelor; – zgomote produse de descărcarea corona pe liniile de înaltă şi foarte înaltă tensiune; ( electromagnetică: ( efecte sonore şi luminoase ale descărcării corona, ( perturbaţii radio şi ale emisiunilor de televiziune, ( înfluenţe ale câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii; ( psihică şi pericole (riscuri) de accidente: (teama provocată de apropierea de reţelele electrice şi de efectele vizuale şi sonore ale acestora; (accidente, cazuri mortale. ( ecologică (ocuparea terenurilor; (defrişarea pădurilor; (protecţia naturii şi a peisajului; (influenţa asupra instalaţiilor şi construcţiilor, etc. Utilizarea tensiunilor din ce în ce mai înalte în reţelele electrice este determinată de raţiuni tehnico-economice, pentru transportul de puteri electrice pe distanţe din ce în ce mai mari. Pentru liniile electrice de medie şi joasă tensiune impactul cu mediul înconjurător se referă, îndeosebi la: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor, poluarea vizuală şi impactul cu alte elemente de construcţii şi instalaţii. Poluarea vizuală Poluarea vizuală generează deteriorarea peisajului proporţional cu tensiunea nominală, cele mai poluante fiind liniile electrice aeriene (L.E.A.) de înaltă şi foarte înaltă tensiune, precum şi staţiile de transformare. Încercări şi propuneri de limitare a efectelor negative s-au făcut şi se caută şi în continuare, ele vizând atât designul stâlpilor cât şi a traseelor prin ascunderea liniilor electrice în spatele unor elemente naturale. „Camuflarea” liniilor electrice aeriene se aplică la traversarea şoselelor cu ajutorul unor zone împădurite sau pe traseu prin folosirea denivelărilor naturale ale solului. Problema protecţiei mediului ambiant din punctul de vedere al poluării vizuale, a căpătat o atenţie deosebită în multe ţări. O atenţie deosebită în acest sens, se acordă în ţările cu un potenţial turistic importnat. Astfel, în Elveţia sunt în vigoare, la nivel federal, “Directive cu privire la protecţia naturii şi a peisajului” elaborate de Departamentul Federal de Interne, pe baza studiilor unui grup de lucru interdisciplinar pentru elaborarea unor directive având ca temă „Transportul energiei electrice şi protecţia peisajului”. Aceste reguli au ca obiect asigurarea principiilor de protecţie ale naturii şi ale peisajului în sens global, pentru integrarea armonioasă în peisaj a instalaţiilor pentru transportul şi distribuţia energiei electrice. Directivele se adresează autorilor de proiecte, instanţelor însărcinate cu evaluarea lor şi autorităţilor care eliberează autorizaţii de construcţie. Domeniul de aplicare al acestor directive se referă la: ( alimentarea cu energie electrică în general (linii electrice aeriene şi în cablu subteran pentru toate nivelurile de tensiune, staţii electrice de transformare şi conexiune); ( alimentarea cu energie electrică a căilor ferate electrificate (linii electrice aeriene şi în cablu subteran pentru toate nivelurile de tensiune, staţii electrice de transformare şi conexiune); ( transmisia de informaţii (linii aeriene şi cabluri ale reţelelor de telefonie, linii de semnalizare, linii de antenă). Poluarea vizuală este datorată caracterului industrial, extins pe trasee lungi ale acestora (în special, datorită L.E.A. de înaltă şi foarte înaltă tensiune) care, plasate în mijlocul naturii, alterează peisajul. Contradicţia apare între factorul economic (care reclamă trasee de linii electrice cât mai scurte) şi factorul natural (necesitatea de a proteja terenurile fertile, ocolirea pădurilor şi conservarea peisajului). Sunt socotite regiuni demne de protecţie contra obstrucţionării vizuale părţile din peisaj care se disting prin: valoarea lor naturală, diversitatea lor, semnificaţia istorică sau culturală, raritatea sau armonia lor. Din punct de vedere constructiv, posturile electrice de transformare sunt de trei feluri: subterane, supraterane şi aeriene. Posturile de transformare subterane nu ridică probleme sub aspectul poluării vizuale a mediului înconjurător. Posturile de transformare supraterane pot fi înglobate în construcţiile pe care le deservesc (industriale, blocuri de locuinţă etc.) fiind însă şi în cazuri în care ele trebuie executate în construcţii independente, ceea ce diminuează din estetica peisajului prin aspectul mai puţin plăcut al acestora, ocuparea terenurilor, nearmonizarea lor arhitecturală cu zona în care se amplasează. Pentru aceste cazuri, una din soluţiile cel mai des utilizate în ultima vreme este miniaturizarea posturilor de transformare, asigurându-se prin aceasta dimensiuni cât mai mici ale construcţiei. La această soluţie s-a ajuns ca urmare a progreselor făcute în tehnologia de fabricare a echipamentelor electrice, unde aerul care forma spaţiul dielectric dintre faze a fost înlocuit cu alte materiale cu caracteristici electroizolante mai favorabile. De asemenea, există preocupări privind realizarea unor construcţii cu aspect plăcut sau care se încadrează în mediul înconjrător. Posturile de transformare aeriene sunt construite pe stâlpi din lemn sau din beton, de dimensiuni mari, aspectul nefiind estetic. Întreg echipamentul postului de transformare nu este întotdeauna bine finisat. S-au căutat continuu soluţii pentru ameliorarea estetică a posturilor de transformare aeriene. Astfel, de la posturi de transformare pe doi stâlpi şi cu balustradă pentru susţinerea transformatorului s-a trecut la posturi de transformare pe un singur stâlp, iar în ultima vreme s-a renunţat şi la balustrada pentru transformator, odată cu apariţia transformatoarelor etanşe care pot fi agăţate. Staţiile de tip exterior, indiferent de faptul că echipamentul de comutaţie primară şi transformatoarele de măsurare sunt plasate la sol sau la semiînălţime pe cadre, prin caracterul lor industrial, poluează estetic peisajul. Pot fi luate în consideraţie trei soluţii, care ameliorează această situaţie: ( mascarea staţiilor de transformare de tip exterior prin plantaţii de pomi în imediata vecinătate a exteriorului gardului staţiei; ( amplasarea staţiilor electrice în întregime în interiorul construcţiilor (staţii de tip interior) şi la care aerul rămâne în continuare mediul electroizolant între elementele aflate sub tensiune; aceste instalaţii ocupă însă volume de construcţii relativ mari; ( utilizarea tehnologiei instalaţiilor capsulate, în care mediul electroizolant este hexaflorura de sulf; instalaţia capsulată cuprinde atât barele şi conexiunile, cât şi aparatajul de comutaţie primară; instalaţiile de acest tip ocupă un spaţiu relativ redus însă costurile ridicate limitează încă larga lor implementare în reţeaua electrică urbană. O situaţie deosebită, pentru aspectul estetic al peisajului este dată de intrările şi respectiv ieşirile liniilor electrice aeriene din staţiile de transformare. În faţa staţiei se formează o aglomerare de linii aeriene de diferite tipuri constructive, apărute în etapele de dezvoltare ale staţiei. În cazul instalaţiilor de medie tensiune, o soluţie posibilă ar fi realizarea ieşirilor prin linii în cablu subteran. La liniile electrice de înaltă tensiune situaţia este mai complicată, atât ca lăţime a culoarelor cât şi ca estetică a lor. Soluţia care ocupă cel mai puţin spaţiu şi asigură o estetică acceptabilă este aceea a culoarului unic format din cadre metalice care se construiesc odată cu staţia de transformare pentru numărul final de circuite prevăzut. b) Poluarea sonoră Poluarea sonoră generează multiple efecte asupra organismului, în funcţie de trei parametri: intensitate (tărie), înălţime (frecvenţă) şi durată. Poluarea sonoră produsă de centralele şi reţelele electrice poate să aibă caracter intermitent sau permanent. Depăşirea unor anumite valori poate deveni nocivă pentru om. Nocivitatea zgomotelor are consecinţe diverse, pornind de la generarea unui sentiment de frică mergând după caz până la pierderea totală sau parţială a auzului. Nivelul de zgomot depinde de intensitatea şi de frecvenţa lui, fiind divers în centralele şi reţele electrice, atât ca natură (mecanică, electrică, magnetică, electrodinamică, termică), precum şi ca durată (permanent, intermitent). În unele cazuri, un acelaşi utilaj produce componente de natură diferită. Motoarele electrice de exemplu, determină atât vibraţii ale circuitului magnetic cât şi zgomote aerodinamice, iar ventilatoarele dau naştere la zgomote de natură aerodinamică peste care se suprapune şi o componentă mecanică. Zgomote cu caracter intermitent sunt produse în centralele şi reţelele electrice de către echipamente în unele etape ale funcţionării lor. Conectarea şi deconectarea unui întreruptor de medie sau înaltă tensiune, ca şi a unui contactor electric, sunt însoţite întotdeauna şi de zgomote puternice. Zgomote cu caracter permanent se produc în centralele şi reţelele electrice pe toată durata funcţionării instalaţiilor. Œ ˆ ਀&䘋 ਀&䘋 ô tă şi foarte înaltă tensiune sunt însoţite în funcţionarea lor de un zgomot specific determinat de descărcarea corona (descărcări electrice incomplete în jurul conductoarelor sub tensiune). Ca orice descărcare electrică, acest fenomen este însoţit de zgomote şi de emisie de lumină. Sub liniile aeriene de 220 kV şi 400 kV, ca şi în staţiile de transformare cu aceleaşi tensiuni, se aud zgomote specifice, iar în unele cazuri noaptea, se observă şi efectul luminos al fenomenului. Descărcarea corona determină un zgomot a cărui intensitate depinde de raza conductorului (cu cât conductorul este de rază mai mică cu atât fenomenul corona este mai accentuat), de numărul de conductoare din fascicul şi de umiditatea atmosferică. Nivelul zgomotului audibil calculat variază între (40...60) dB (raportat la 20 (P), în funcţie de tensiunea liniei electrice, de numărul de conductoare pe fază, de secţiunea conductoarelor, condiţiile meteorologice şi distanţa faţă de faza exterioară a liniei electrice. În S.U.A. se consideră că limita maximă admisibilă a zgomotului audibil este de (50...60) dB măsurat la 15 m depărtare de faza exterioară a liniei electrice şi sub ploaie puternică. Transformatoarele de putere şi autotransformatoarele generează zgomote, compuse dintr-un ton fundamental de 100 Hz şi armonice ale acestuia, repartizate în funcţie de tipul şi caracteristicile echipamentului. Aceste armonici scad cu frecvenţa. Zgomotul se datorează vibraţiilor miezului magnetic şi înfăşurărilor care se transmit prin uleiul electroizolant şi cuvă. Zgomote cu caracter intermitent sunt date şi de ventilatoarele de aer, care servesc la răcirea transformatoarelor atunci când acestea sunt în funcţiune. c) Poluarea electromagnetică Descărcarea corona care apare în instalaţiile de înaltă şi foarte înaltă tensiune este însoţită de apariţia de o succesiune de impulsuri de curent de scurtă durată. Propagarea acestor curenţi determină, în jurul circuitelor parcurse, apariţia de câmpuri electromagnetice perturbatoare, de frecvenţa şi amplitudine diferite, şi care conduc la distorsionarea semnalelor utile ale emisiilor radio şi televiziune. Poluarea electromagnetică este specifică instalaţiilor cu tensiunea nominală peste 220 kV şi prezintă o importanţă deosebită odată cu extinderea comunicaţiilor în domeniul frecventelor înlate şi foarte înalte. Perturbaţiile de înaltă frecvenţă determinate de descărcarea corona se manifestă atât în instalaţiile radio care funcţionează, în general, în banda de frecvenţă de (0,5...1,6) MHz, cât şi în cele de televiziune (24...216) MHz şi de telefonie de înaltă frecvenţă prin curenţi purtători [2]. Perturbaţiile în domeniul radiofrecvenţă depind de: gradientul de tensiune superficial al conductorului, de numărul şi dimensiunile conductoarelor din fascicul, de distanţa receptorului radio faţă de linia electrică de înaltă tensiune şi de condiţiile meteorologice. Pe timp frumos, nivelul perturbaţiilor radio, în cazul liniilor cu tensiunea nominală de 400 kV poate atinge 50 dB (la 20 m de axul liniei şi raportat la 1 (V/m); pe timp de ploaie nivelul perturbator poate atinge 70 dB. Perturbaţii ale emisiunilor de televiziune sunt determinate de doi factori ( perturbaţii pasive, datorate prezenţei instalaţiilor electrice şi reflexiilor semnalului util determinate de acestea (apariţia imaginilor “fantomă”); ( perturbaţii active, datorate distorsionării semnalului util de către câmpul perturbator de înaltă frecvenţă determinat de descărcarea corona. Perturbaţiile electromagnetice, de înaltă frecvenţă, determinate de descărcarea corona cresc odată cu intensitatea ploii şi se manifestă mai ales, în zone cu intensităţi slabe ale semnalului TV, ca şi în cazul unei montări nefavorabile a antenei de recepţie. Se poate ajunge la nivele perturbatoare de (40...70) dB, la o frecvenţă de 75 MHz. Prezenţa descărcării corona în instalaţiile de înaltă tensiune conduce şi la pierderi de energie electrică, care sunt dependente de o serie de factori constanţi (tipul stâlpului, secţiunea conductorului fascicular, distanţa dintre conductoarele unui fascicul şi distanţa dintre faze) şi factori variabili (tensiunea de serviciu a liniei electrice, condiţiile meteorologice, starea suprafeţei conductoare, clemelor şi armăturilor, tipul şi gradul de poluare al izolatoarelor). Pierderile prin descărcarea corona nu depind de puterea transmisă în instalaţie şi reprezintă câteva procente din capacitatea de transport a liniei. d) Poluarea psihică generată de pericole (riscuri) de accidente Poluarea psihică rezidă în sentimentul de teamă pe care-l provoacă instalaţiile electrice asupra factorului uman. Acest sentiment este valabil şi pentru personalul instruit care lucrează în staţiile de transformare, de conexiuni, care manifestă teamă cu caracter temporar (la declanşările intempestive ale întrerupătoarelor aflate în imediata apropiere) sau cu caracter permanent (teama pe care o inspiră efectele presupuse ale câmpului electric şi magnetic asupra stării de sănătate). Influenţa câmpului electric produs de către instalaţiile electrice asupra organismelor vii formează obiectul unor cercetări din ce în ce mai ample şi mai profunde, odată cu creşterea tensiunilor utilizate în reţelele electrice [3]. Din măsurătorile efectuate a rezultat că, la o linie electrică aeriană cu tensiunea nominală de 400 kV cu dublu circuit, câmpul electric are valori de până la 15 kV/m. Pentru o linie aeriană cu tensiunea nominală de 765 kV, valorile maxime măsurate ale câmpului electric la sol pot depăşi 15 kV/m. Valorile limită admise ale câmpului electric încă nu sunt complet definite; studiile efectuate au pus în evidenţă fenomene de: oboseală, scăderea atenţiei, slăbiciune în membrele superioare, senzaţii de ameţeală, schimbarea ritmului de somn cu insomnii şi treziri frecvente, în cazul persoanelor care lucrează în zone cu câmpuri electrice intense. În prezent se consideră faptul că pentru valori sub 5 kV/m nu există pericole pentru om, între 5 kV/m şi 25 kV/m trebuie să se limiteze timpul de lucru în câmp electric, iar peste 25 kV/m nu se poate lucra decât luând măsuri speciale de protecţie. Problemele legate de efectele câmpurilor magnetice asupra organismelor vii sunt în studiu, nefiind încă definite complet limitele admise şi nici efectele concrete asupra factorului uman [4]. Pericolele (riscurile) de accidente datorate curentului electric sunt în principal electrocutările şi arsurile. Electrocutările sunt provocate de trecerea unui curent electric prin corpul omului, fie ca urmare a atingerii directe cu partea metalică a unei instalaţii electrice aflate sub tensiune, fie indirect prin atingerea unor elemente metalice care au ajuns accidental sub tensiune (conturnări sau străpungeri ale elementele electroizolante, inducţie) [5]. Curentul electric care trece prin corpul omenesc, în funcţie de frecvenţa şi intensitatea lui, poate provoca efecte diferite. Astfel, un curent electric de 50 Hz cu o intensitate de până la 0,9 mA este insensibil, între (1,2...1,6) mA provoacă senzaţii de furnicături, între (8...9,5) mA dureri de braţe, iar la 15 mA desprinderea omului de elementul aflat sub tensiune nu se mai poate face cu forţe proprii. Aceste fenomene au condus la concluzia că pentru a nu fi periculos, curentul electric prin om nu trebuie să depăşească 10 mA. În curent continuu această limită este de 50 mA. În curent alternativ, la valori mai mari de 10 mA, în funcţie de durata de trecere a curentului electric, organismul viu este lezat, cele mai grav afectate fiind inima şi sistemul nervos. Se poate produce moarte prin electrocutare, caz destul de des întâlnit în instalaţiile energetice. Arsurile generate de efectul termic al arcului electric asupra organismului viu sunt, în general, mai grave decât arsurile provocate de alte cauze. Arcul electric comportă temperaturi înalte şi totodată poate determina transferul pe suprafaţa corpului uman de metale topite. Influenţele liniilor electrice aeriene asupra terenurilor agricole Impactul reţelelor electrice cu elementele naturale ale mediului înconjurător se referă în principal la gradul de ocupare a terenurilor, defrişarea pădurilor pentru culoarul liniilor electrice aeriene, protecţia naturii şi a avifaunei ocrotite, influenţa instalaţiilor şi construcţiilor etc [6]. Terenurile agricole Ocuparea în cât mai mică măsură a terenurilor agricole de către liniile electrice aeriene este o preocupare permanentă a proiectanţilor, care trebuie să aleagă traseul liniilor aeriene astfel încât să conducă la o degradarea cât mai redusă a terenului pe durata construcţiei liniei şi un necesar cât mai redus de teren pentru fundaţiile stâlpilor. La construirea şi repararea liniile electrice aeriene pe terenuri cu destinaţie agricolă coridoarele de lucru vor trebui să respecte anumite lăţimi de-a lungul traseelor liniilor, prevăzute în tabelul 1 [6]. Tabelul 1 Coridoare de lucru la repararea liniilor electrice aeriene Tipul liniei electrice Număr de circuite Număr de coridoare Lăţimea coridorului m Linii electrice aeriene sau în cablu subteran, până la 20 kV 1 – 2 1 1 x 3 Linii electrice aeriene de 110 kV 1 1 1 x 3 Linii electrice aeriene de 110 kV 2 2 2 x 2 Linii electrice aeriene de 110 kV 4 3 3 x 3 Linii electrice aeriene de 220 kV şi 110 kV 2 + 2 3 3 x 3 Liniile electrice aeriene de până la 20 kV inclusiv, trebuie să urmeze trasee cât mai apropiate de construcţii similare (drumuri naţionale, judeţene, comunale, de exploatare, canale de irigaţii, diguri, căi ferate etc.), fără a ocupa teren agricol. Pentru linii electrice de înaltă tensiune se caută trasee care să se integreze cât mai armonios în peisaj. Dacă din motive tehnice şi economice trecerile peste terenurile agricole nu pot fi evitate, atunci se acordă dreptul de ocupare temporară pe o perioadă limitată necesară construirii liniei şi de ocupare definitivă a terenului afectat de fundaţiile stâlpilor. Amplasamentul staţiilor electrice de transformare se alege, în principiu, astfel încât să nu afecteze degenerativ terenurile agricole. Dacă totuşi nu există alte soluţii, atunci devine obligatorie executarea unor lucrări de îmbunătăţiri funciare pe suprafeţele echivalente ale terenurilor care pot fi recuperate pentru agricultură. Reducerea suprafeţelor ocupate de staţiile de transformare este o preocupare permanentă a proiectanţilor. Utilizarea cât mai bună a spaţiului se defineşte prin gradul de ocupare (de umplere) a terenului staţiei cu instalaţii tehnologice. Din acest punct de vedere ţara noastră se situează printre ţările cu o bună ocupare. De exemplu, gradul de ocupare pentru staţiile de 110 kV în Italia este de 25%, în Finlanda de 40%, în Germania de 82%, iar în ţara noastră în funcţie de schema electrică aleasă, variază între 57% şi 86%. Amenajarea terenului unei staţii de transformare trebuie concepută astfel încât aceasta să se integreze cât mai bine în mediul înconjurător. Adaptările la teren sunt realizate în funcţie de relieful existent în zonă şi de peisaj peisajul, plantaţiile trebuie să fie adaptate caracterului vegetaţiei locale, iar suprafeţele libere din interiorul staţiei vor trebui să fie plantate pentru a se asigura şi o îmbunătăţire a designului staţiei. Pădurile Pădurile, ca şi terenurile agricole, reprezintă zone constitutive ale naturii, ale căror degradări pot determina modificări ireversibile ale mediului. Prin rolul important de consumatori ai dioxidului de carbon şi de generator al oxigenului plantele reprezintă un element important al echilibrului biologic. În acest sens, la realizarea liniilor electrice aeriene este necesar a adopta măsuri pentru a limita reducerea fondului forestier. Liniile electrice aeriene până la 20 kV inclusiv, se construiesc, de regulă, paralel cu traseul drumurilor forestiere, asigurându-se, prin tăierea eventuală a unor arbori sau crengi, o distanţă de siguranţă de 1 m între conductoarele deviate de vânt şi coronamentul copacilor. Pentru liniile electrice aeriene de (110...400) kV se pot întâlni, în principiu, două cazuri, determinate de înălţimea copacilor. Dacă plantaţia este mică şi se asigură distanţe între vârful copacilor şi conductoarelor liniei aeriene, în condiţii de săgeţi maxime ale acestora, distanţe care nu pot fi străpunse de diferenţa de potenţial, atunci defrişarea se execută pe un teritoriu strict limitat la necesitatea montării stâlpilor. În exploatare se tund periodic vârfurile copacilor pentru a se menţine distanţele prescrise. În cazul pădurilor cu copaci de înălţime mare sunt analizate soluţii care să conducă la defrişări cât mai reduse, prin utilizarea cât mai eficientă a zonelor neîmpădurite sau prin ocolirea plantaţiilor cu importanţa deosebită. Avifauna ocrotită Acolo unde liniile electrice aeriene sunt susceptibile de a prezenta pericole (riscuri) pentru speciile de păsări pe cale de dispariţie şi ocrotite de lege în spaţiul vital imediat acestora se vor prevedea măsuri adecvate de protecţie stabilite de comun acord cu organele în drept. Aeronautica (aviaţia militară şi/sau civilă) Pentru evitarea unor accidente se introduc prin acte normative restricţii şi măsuri specifice la construirea liniilor electrice aeriene şi scoaterea lor în evidenţă mai ales în zonele de siguranţă ale pistelor de decolare/aterizare. În toate cazurile însă este necesară o anumită depărtare a liniilor electrice aeriene faţă de zonele de siguranţă ale aeroporturilor, precum şi o înălţime maximă a stâlpilor corelată cu această depărtare. De asemenea sunt stabilite măsuri de „balizare” a stâlpilor liniilor electrice aeriene. Balizarea liniilor de înaltă şi foarte înaltă tensiune trebuie făcută atât pe timp de zi (montarea pe conductoarele de protecţie ale liniilor aeriene a unor elemente avertizoare – sferice, cilindrice sau alte forme), cât şi pe timp de noapte (montarea pe conductoarele de protecţie ale liniilor electrice a unor balize luminoase, alimentate prin cuplaj capacitiv cu conductoarele active ale liniei). Stâlpii liniilor electrice se balizează prin vopsire în culori (vopsea în roşu-alb cu benzi alternative). Atât în zonele de siguranţă cât şi pe traseele căilor aeriene este interzisă amplasarea oricăror staţii sau aparate care prin funcţionarea lor ar putea produce perturbaţii în funcţionarea normală a mijloacelor de protecţie a navigaţiei aeriene sau a mijloacelor de radio din dotarea aeronavelor. Traversările şi apropierile faţă de căile ferate ale L.E.A. Apropierile şi intersecţiile cu căile ferate fac obiectul unor măsuri deosebite care se adoptă la construcţia liniilor electrice şi sunt în funcţie de categoria căii ferate şi de tensiunea nominală a liniei electrice aerienen [6]. Condiţiile cele mai severe se referă la căile ferate electrificate, în curs de electrificare sau electrificabile, iar pentru toate cazurile indiferent de categoria căii ferate sau tensiunea nominală a liniilor electrice, atât în cazurile traversărilor cât şi în cazul apropierilor este necesară respectarea unor distanţe minime între cele două construcţii atât pe verticală cât şi pe orizontală. Stâlpii liniilor electrice aeriene se amplasează astfel încât în cazul căderii accidentale a lor, instalaţiile căilor ferate să nu fie afectate. Traversările cu L.E.A. peste căi ferate în zona staţiilor căilor ferate, a depourilor de locomotive şi a atelierelor de material rulant nu se admit decât în cazuri excepţionale şi numai cu acordul organelor competente ale căilor ferate. La alegerea traseului liniilor electrice aeriene este necesar a lua în consideraţie şi prezenţa instalaţiilor electrice de semnalizare şi de securitate ale căii ferate, a căror deteriorare poate conduce la accidente foarte grave. Traversări şi apropieri faţă de drumuri şi faţă de clădiri Intersecţiile cu drumuri şi apropierile de clădiri impun restricţii în construcţia L.E.A. de medie şi înaltă tensiune în funcţie de categoria acestora şi în funcţie de faptul dacă drumul se află în afara sau în interiorul localităţii. Atât în interior cât şi în afara localităţilor, la traversări, se iau măsuri de siguranţă mecanică mărită (lanţuri duble de izolatoare), înălţimi minime admise pentru conductoare şi direcţii de trecere perpendiculare pe axa drumului. Distanţele faţă de clădiri sunt normate, fiind diferite în funcţie de locul de plasare a clădiri şi tipul activităţii desfăşurate. Se evită traversările LEA cu tensiune nominală peste 1000 V peste clădirile locuite sau nelocuite. Traversarea peste clădirile locuite se poate admite numai în cazurile obligate, cu adoptarea unor măsuri stricte de protecţie. Influenţele instalaţiilor electrice asupra liniilor de telecomunicaţii cu fir Influenţele instalaţiilor electrice asupra liniilor de telecomunicaţii cu fir sunt de următoarele tipuri: electrice, magnetice şi rezistive. Influenţa electrică este determinată de capacitatea electrică dintre instalaţiile electrice şi liniile de telecomunicaţii. Limita admisibilă a curentului capacitiv este de maxim 15 mA. Influenţa magnetică apare ca efect al înducţiei determinată de curentul care parcurge instalaţia electrică. Cuplajul rezistiv rezultă ca efect al trecerii curentului electric prin prizele de pământ ale instalaţiilor electrice. Problele principale care apar şi care impun limitarea efectelor negative ale liniilor electrice asupra celor de la telecomunicaţii se referă în special la zonele de încrucişări şi a traseelor paralele. Pentru limitarea influenţei liniilor electrice asupra liniilor de telecomunicaţii, în cazul traseelor paralele, este necesar a adopta următoarele măsuri principale: a) în instalaţiile electrice: ( interzicerea utilizării pământului drept conductor de întoarcere în reţelele de transport şi distribuţie a energiei electrice; ( prevederea reţelelor electrice care, au neutrul legat direct la pământ cu dispozitive automate de deconectare în cel mult 3 s, în cazul scurtcircuitelor monofazate; ( prevederea reţelelor electrice care au neutrul izolat, cu deconectare în cel mult 3 s în cazul punerilor duble la pământ şi cu dispozitive de semnalizare optică şi acustică a punerilor simple la pământ; ( alegerea unui traseu cât mai îndepărtat de linia de telecomunicaţii; ( reducerea rezistenţei prizelor la pământ; ( reducerea puterilor şi a curenţilor de scurtcircuit; ( trecerea în cablu subteran a liniilor electrice. b) în instalaţiile de telecomunicaţii: ( interzicerea instalării în circuite definitive de telecomunicaţii fir-pământ; ( protejarea aparatelor telefonice cu dispozitive contra şocului acustic; ( transpunerea circuitelor telefonice sub 1,6 km; ( echipotenţializarea şi legarea la pământ a mantalelor metalice ale cablurilor subterane; ( secţionarea circuitelor de telecomunicaţii cu bobine translatoare; ( secţionarea liniilor de telecomunicaţii cu siguranţe fuzibile; ( legarea la pământ a unui punct median al circuitelor de telecomunicaţii; ( utilizare de echipamente pentru reducerea perturbaţiilor. Dezvoltarea societăţii precum şi dezvoltarea industrială impun o utilizare din ce în mai intensă a energiei electrice şi deci o extindere largă a instalaţiilor de transpot, distribuţie şi utilizare a energiei electrice. Deosebitele avantaje determinate de folosirea energiei electrice sunt însoţite însă şi de unele efecte negative asupra organismelor vii şi asupra mediului ambiant. Cunoaşterea acestor efecte şi adoptarea de măsuri pentru limitarea influenţelor negative reprezintă una dintre preocupările importante ale specialiştilor în domeniu, dar şi a societăţii în general. În prezent există soluţii concrete pentru limitarea efectelor negative ale prezenţei instalaţiilor electrice de transport, distribuţie şi utilizare a energiei electrice la un nivel acceptat pentru organismele vii şi mediul înconjurător. Bibliografie: Cristescu D. ş.a. Relaţia instalaţie electroenergetică – mediu şi fundamentarea elementelor de impact. Aspecte de compatibilitate electromagnetică, Simpozion Stadiul Actual şi Tendinţe în Compatibilitatea Electromagnetică şi Tehnica Tensiunilor Înalte, Bucuresţi, nov.1997. SR CEI 479 – 2: 1995 Efectele trecerii curentului electric prin corpul omului, anul1995 Normativ pentru construcţia liniilor aeriene de energie electrică cu tensiuni peste 1000 V, Regia Autonomă de Electricitate – RENEL anul 1996 Maşini electrice şi acţionări, Mircea Popa, Edy Dumbrava, Constantin Popescu, editura E.D.P. 1977. 쥁@