Linii electrice aeriene (LEA)

Linia aeriana de energie electrica este o instalatie montata in aer liber, compusa din conductoare, izolatoare, cleme, armaturi, stalpi, fundatii si instalatii de legare la pamant care serveste la transportul sau distributia de energie electrica.

Conductoarele liniilor electrice aeriene, in mod obisnuit se fabrica din aluminiu, otel sau aliaje de aluminiu; mai rar si doar in cazuri speciale din bronz sau otel.

Conductoarele LEA pot fi:

Monofilare (masive), dintr-o singura sarma cu sectiune rotunda, numai pentru sectiuni mici;

Multifilare, sub forma de funie;

Conductoarele funie pot fi construite din fire cu aceleasi sectiuni sau din fire cu doua sectiuni diferite.Ele pot fi:

Monometalice

Bimetalice, cum este cazul conductoarelor din aluminiu-otel sau aliaj de aluminiu-otel.

Se construiesc conductoare tubulare fie din mai multe fire circulare, fie din profile segment.

Pentru liniile de joasa tensiune se mai utilizeaza conductoare torsadate, formate din unul sau mai multe conductoare de aluminiu isolate cu PVC, rasucite in jurul unui conductor din aluminiu-otel de asemenea izolat cu PVC.

Materiale componente si utilizarea lor

Stalpii liniilor electrice aeriene

Pentru bransamentele la consumatorii de pe aceeasi parte a drumului cu reteaua de joasa tensiune se foloseste numai stalpul respectiv al liniei de distributie, daca lungimea bransamentului nu depaseste 25 m.

Pentru bransamentele la consumatorii de partea opusa a drumului fata de reteaua de joasa tensiune (bransamente cu traversare de drum) se vor folosi stalpi intermediari, de traversare, plantati pe trotuarul de pe partea abonatului. Stalpul intermediar de traversare va fi in lungime de 8 m, in cazul traversarii drumurilor comunale sau strazilor laterale in localitati, si de 9 m, in cazul traversarii soselelor judetene si nationale.

Pentru bransamentele de la consumatorii situati la o distanta mai mare de 25 m fata de stalpul de bransament al retelei sau fata de stalpul intermediar de traversare, se vor folosi stalpi de bransament de 8 m, din beton precomprimat. Stalpii de bransament de 8 m nu se vor folosi pentru traversare. Legarea la nulul retelei a armaturii stalpilor de bransament de 8 m este obligatorie. De regula se vor folosi stalpi de bransament din beton; stalpii de lemn vor fi folositi numai in cazul in care nu este posibila folosirea utilajelor tehnologice pentru plantarea stalpilor de beton.

Stalpii intermediari de traversare folositi la bransamente pot fi, in cazul de mai sus, din lemn de rasinoase (molid, brad, pin) sau din fag impregnati, ori din lemn de salcam, gorun sau stejar, arsi la baza.

Stalpi trebuie sa fie netezi si fara aschii, capatul ascutit sa fie netezit cu fierastraul, perpendicular pe axul longitudinal.

Alegerea lungimii stalpului se face dupa urmatoarele criterii:

- sa satisfaca cerintele de gabarit fata de locurile pe unde trece bransamentul;

- sa satisfaca cerintele de distanta  fata de celelalte retele aeriene in locurile de traversare.

Se recomanda ca lungimea stalpului intermediar sa fie egala cu cea a stalpului de retea, din care se face legatura de bransament.

Stalpul de bransament din beton precomprimat (fig. 9)

Acest stalp este destinat a fi folosit numai ca stalp de sustinere pentru bransamente. Se utilizeza ca stalp intermediar curent pentru sustinerea bransamentului aerian la consumatorii situati la o distanta mai mare de 25 m fata de stalpul retelei electrice de la care se deriveaza bransamentul sau fata de stalpul intermediar de traversare. Armatura stalpului se va lega la nulul retelei de joasa tensiune. Stalpul a fost incercat si omologat in cadrul C.I.E.E.T. in anul 1973. El inlocuieste actualii stalpi de lemn, in scopul economisirii masei lemnoase.

Caracteristicile geometrice ale stalpului sunt:

- lungimea: 8 m;

- forma geometrica: un trunchi de piramida avand pe toata lungimea sectiune plina; sectiunea transversala nominal patrata, variabila de la 8 8 cm, la varf, la 18 18 cm, la baza stalpului;

- volum de beton: 0,142 cm³;

- greutatea stalpului: circa 376 kg.

Caracteristicile mecanice pe directia laturilor paralele sunt:

- momentul normat: 350 daN m;

- momentul experimental de fisurare: 602 si 650 daN m;

- momentul de control de fisurare: 602 si 524 daN m;

- momentul de rupere experimental: 1300 si 1190 daN m;

- sageata masurata de rupere: 948 si 852 daN m.

Materialele folosite la confectionarea stalpului sunt:

- beton B 500;

- toron TBP 12 (7 k

- OB 38 k 6 la freta, cu l= 78,50 cm, introdus in zona de varf a stalpului.

Stalpul de bransament de 8 m din beton precomprimat are prevazute doua urechi de agatare la 0,4 m de la baza si la 2,00 m de la varf, pentru a usura manipularea sa.

Datorita flexibilitatii mari a stalpilor, transportul prin sprijinirea lor in dreptul punctelor de sprijin indicate de proiectant prezinta pericolul fisurarii. Transportul se poate efectua cu:

- autospeciala destinata transportului stalpilor;

- autocamion cu peridoc reglabil;

- autotransportorul cu sa, recomandat cu precadere in transportul acestor stalpi, deoarece exista posibilitatea sprijinirii pe intreaga suprafata a oricarei fete a stalpului, inlaturand posibilitatea de fisurare.

Stalpul se va monta in fundatie burata, adancimea minima fiind de 1,50 m. Pe stalp este executat un marcaj distinct, la distanta de 2 m de la baza, pentru a se masura usor adancimea de introducere in fundatie. Urcarea pe stalp se face cu scara de aluminiu montata vertical, la baza stalpului, legata cu franghii.

Suporturile de cladire

Suporturile de cladire se confectioneaza conform STAS 1307-72. Se utilizeaza pentru sustinerea bransamentelor aeriene, in cazurile in care cladirile abonatilor au o inaltime sub 4 m la streasina.

Bransamentele cu suporturi de cladiri se vor monta numai la cladiri fara pericol de incendiu. In caz contrar, se va prevedea protejarea cladirii in zona instalatiei electrice prin materiale neinflamabile.

Suporturile de cladiri se clasifica:

Din punctul de vedere al numarului de console:

- suport cu o consola pentru doua conductoare;

- suport cu doua console pentru patru conductoare.

Din punctul de vedere al ancorarii:

- cu ancorare;

- fara ancorare.

Din punctul de vedere al modului de sustinere:

- fixare pe zid cu console;

- fixare pe zid sau grinda cu colier;

- fixare pe elementele sarpantei.

Dupa marimea izolatoarelor cu care urmeaza a fi

echipate:

- pentru izolatoare N 87;

- pentru izolatoare N97;

Aspectul general al unui suport si componenta sa

sunt indicate in figura 10.

Toate piesele metalice vor fi protejate anticoroziv prin zincare (la cald sau galvanic) sau prin vopsire.

Teava suportului

Lungimea tevii suportului se alege astfel, incat sa se respecte doua conditii:

- distanta minima dintre conductoarele de bransament si sol sa fie conform punctului d. (pag. 3);

- distanta minima dintre conductoare si acoperis sa fie de 1 m pentru acoperisuri cu o inclinare mai mare de 45° si 2 m pentru acoperisuri cu panta mai mica de 40°.

In functie de inaltimea casei, suportul poate fi de 3 sau 4 m . Daca pentru respectarea cotelor minime va rezulta pentru suport o lungime mai mare de 4 m , se va renunta la suport si se va folosi un stalp de bransament.

Alegerea sectiunii se face in functie de sectiunea conductoarelor bransamentului si de distanta de la stalpul de bransament la suport.

Tubul de protectie

Teava suportului se va izola de conductoarele bransamentului prin introducerea in interiorul ei a unui tub dePVC. Fixarea tubului din PCV in teava suportului se face la partea superioara cu ajutorul capacului de fixare si de protectie, iar la partea inferioara cu bucsa de fixare (fig. 11).

Consola orizontala

Serveste la fixarea suporturilor cu izolatoare. Se realizeaza conform figurii 13.

Pentru tevile cu diametrul exterior de 44,5, 48, 59,7 si 75,3 consolele se pot executa din profil U 6,5 - Ol 37 (STAS 564-71) sau L 40 5 (STAS 424-71).

Pentru tevile cu diametrul exterior de 57, 60, 70 si 88 consolele se pot executa din profil U 8 - Ol 37 (STAS 564-71) sau L 60 6 (STAS 424-71).

La bransamentele monofazate cu sectiunea de 16 mm² consola se poate confectiona prin forjare din otel lat 45 8 - Ol 37 (STAS 395-68) si suda direct de teava.

Suportul pentru izolatoare

Suportul pentru izolatoare se poate fixa pe consola orizontala fie prin sudare, fie cu piulita de strangere. In cazul in care se sudeaza, el este din otel rotund f 16 pentru izolatoare N87 sau f 20 pentru izolatoare N 97.

Cand fixarea se face cu piulita de strangere, se folseste suportul drept SdN87 (fig. 15), respectiv SdN97 (STAS 8291/4-72).

Montarea izolatorului cu suportul SdN se face in atelier sau pe santier, iar ansamblul izolator - suport se fixeaxa ulterior pe consola.

Montarea izolatorului pe suportul drept sudat pe consola se face prin bandajarea cu fuior de canepa imbibata cu miniu de plumb uleiat si prin racirea izolatorului, cu presiune, pe capatul suportului.

Bratara dreapta serveste la fixarea consolei orizontale de teava suportului si la fixarea suportului pe grinda cladirii. Se executa din otel lat 50 6 mm (STAS 395-68), conform figurii 16.

Bratara oblica este folosita pentru fixarea suportului de capriorul acoperisului. Se executa din otel lat 50 6 mm (STAS 395-68).

Piesa de ancorare

Pentru cazurile in care suportul de cladire trebuie sa fie ancorat, cablul ancorei se fixeaza de suport cu ajutorul piesei de ancorare. Piesa de ancorare se executa din otel lat 40 4 mm, conform figurii 17.

Piesa de fixare pe grinda

Pentru a se impiedica deplasarile suportului pe verticala, precum si eventualele rasuciri, teava suportului se fixeaza. Aceasta piesa se executa din otel lat 40 8 mm (STAS 395-68), conform figurii 18.

La montarea piesei de fixare pe grinda se va executa in teava suportului o gaura infundata, pentru imobilizarea piesei de fixare cu un surub M6.

Consola de fixare cu bratara pentru suportul pe zidul cladirii se folosesc doua console de fixare, realizate din otel lat 50 8 mm (STAS 395-68), conform figurii 19.

Bucsa de fixare a tubului de protectie se monteaza la capatul  inferior al tevii suportului de cladire, pentru a fixa tubul de protectie din PCV in teava si pentru a imbina suportul cu coloana abonatului. Se executa din PCV dur, conform figurii 20.

Palnia de etansare se monteaza la locul de patrundere a suportului in acoperisul cladirii, pentru a obtura orificiul facut, prin care apa ploilor ar patrunde in cladire. Se executa din tabla de 0,5 mm STAS 1946-69), conform figurii 21.

Se recomanda urmatoarele moduri de fixare:

a.  Pe zid, fara trecere prin acoperis (fig. 24).

b. Pe zid cu trecere prin acoperis (fig. 25,26).

c.  Pe popicul fermei acoperisului, la marginea acoperisului sau deasupra camerei in care se afla contorul electric (fig. 27, 28).

Pe zid suportul poate fi prins cu bratari si dibluri (fig. 25) sau cu console de fixare cu bratari incastrate in zidarie (fig. 24, 26).

Pe zidurile subtiri de caramida, de chirpici sau paianta, unde modurile de fixare a suportului indicate mai sus nu sunt corespunzatoare din punctul de vedete al rezistentei, teava suportului va fi ancorata.

Se va utiliza o singura ancora pentru o lungime de bransament de pana la 10 m si doua ancore in cazul lungimilor mai mari de 10 m. Cele doua ancore vor face un unghi intre ele de aproximativ 120° (dar nu mai mic de 90°), astfel incat bisectoarele unghiului sa cada pe directia bransamentului.

La locurile de trecere prin acoperis a ancorelor se vor prevedea

dispozitive de etansare (fig. 29).

Fixarea ancorei se va face alegandu-se de preferinta grinzi, ca-

priori sau popici cat mai departati de suportul cu care se ancoreaza si

la cel mai jos nivel posibil, pentru a se micsora cat mai mult posibilele

solicitari mecanice preluate.

Pentru ancorare se vor folosi cabluri de otel intinzatoare UU

(STAS 1106-71), dupa cum urmeaza:

- pentru suporturile bransamentelor monofazate cu sectiune de 25 mm² si mai putin se folosesc intinzatoare 0,01 UU si cablu de otel f 3,7 mm;

- pentru suporturile bransamentelor trifazate de 3 25+16 mm² si mai mult se folosesc intinzatoare 0,20 UU si cablu de otel f 4,6 mm.

Ancora se monteaza in urmatoarele cazuri:

- cand lungimea suportului depaseste 3 m;

- cand punctul de suspensie al bransamentului  de pe suport este mai inalt cu peste 15 cm decat punctul de suspensie de pe stalp;

- cand fixarea suportului fara ancore nu prezinta siguranta.

In locurile de trecere a suportului prin acoperis, etansare se va realiza cu ajutorul palniei de etansare.

Pentru invelitorile de tigla, placa de tabla va inlocui o tigla, iar pentru invelitorile de tabla ea se va lipi prin cositorire de tabla acoperisului. Etansarea intrarii tevii in palnie se face cu ajutorul gulerului de etansare, iar intre acest guler si teava suportului se va bandaja o fasie de carton asfaltat peste care sa va aseza inelul de strangere. Cartonul asfaltat se va incalzi inainte de bandajare.

Conductoarele

Conductoarele utilizate la executarea bransamentelor electrice aeriene vor fi din funie de aluminiu cu izolatie de policlorura de vinil, de tipul AF2YI.

Sectiunea minima, din punct de vedere mecanic, a conductoarelor va fi de 16 mm², in cazul bransamentelor directe, si de 25 mm², in cazul bransamentelor cu traversare.

Din punct de vedere electric, sectiunea conductoarelor se va stabili de la caz la caz, dupa puterea instalata a abonatului. Cand puterea instalata la consumator este mai mare de 2,2 kW sau cand lungimea bransamentului este mai mare, sectiunea conductoarelor se va verifica la caderea de tensiune admisa.

Pentru determinarea caderii de tensiune pe bransament se va folosi formula: U%=(2 l P/μ S U²_f) 100 , in care: l - lungimea simpla a bransamentului, m; P- puterea instalata la abonat, W; μ - conductibilitatea conductorului (34 m/W mm² pentru Al); S - sectiunea conductorului, mm²; 0,5 - coeficientul de simultaneitate.

Caderile de tensiune admise pe bransament vor fi de maximum 1%.

La executarea a doua sau mai multor bransamente de la un stalp intermediar, curent sau de traversare, se va verifica daca este necesara marirea sectiunii conductoarelor de retea la stalpul intermediar, in functie de puterea totala racordata si de lungimea bransamentului, spre a obtine caderile de tensiune admise.

Sageata conductoarelor va fi de 3-4% din valoarea deschiderii.

Clemele de legatura

Pentru executarea legaturilor de bransament la reteaua electrica aeriana se vor folosi obligatoriu clemele de legatura. Clemele de legatura realizeaza contactul electric dintre conductoare, fara a fi supuse eforturilor mecanice.

Pentru legarea conductoarelor de bransament AFYI la conductoarele din Al ale retelei de distributie se vor utiliza clemele universale U (STAS 3630-52) cu 1, 2 si 3 bancuri functie de curentul de sarcina al abonatului (bransamentului).Aceste cleme se executa din Al, prin turnare, in doua tipuri:

- tip A, cu profiluri egale, pentru legarea a doua conductoare de aceeasi sectiune 16-95 mm² (fig. 30);

- tip B, cu profiluri neegale, pentru legarea a doua conductoare cu sectiuni diferite 16-35 mm².

Ambele tipuri de cleme au ca elemente componente o peisa superioara si trei inferioare, prevazute cu santuri de strangere, cu piulite si saibe.

In cazul retelelor de distributie mai vechi, realizate cu conductoare de cupru, legarea conductoarelor de bransament din aluminiu se va face cu cleme cupal (fig. 31). Se pot utiliza si clemele universale, intercalandu-se intre conductor si cleme placute din tabla cupal. Clemele cupal se executa in doua tipuri constructive:

- clema cupru-aluminiu pentru conductoare cu sectiuni de 6-35 mm²;

- clema cupru-aluminiu pentru conductoare cu sectiuni de 25-95 mm².

Piesele componente ale piesei sunt: o falca superioara si o falca inferioara, care cuprind la mijloc corpul clemei, prevazut cu doua santuri pentru asezarea conductoarelor. Pentru conductorul din cupru, locasul de montare a conductorului este prevazut cu o placa de cupru fixata de corpul clemei cu un lac izolant. Strangerea intregului ansamblu se face cu doua suruburi laterale.

Corpul clemei se executa din aliaj de aluminiu ATSi 7, iar falcile si suruburile din otel zincat.

Pe portiunea care se introduce in clema conductoarele AFYI se dezizoleaza.

Izolatoarele si suporturile

Pentru sustinerea conductoarelor izolate ale unui bransament aerian

se folosesc izolatoarele de sustinere de tip N, din portelan, pentru liniile

electrice pana la 1kV, STAS 665-71 (fig. 32).

Izolatorul N87 se va utiliza pentru conductoarele izolate cu diame-

trul exterior de maxim 9 mm, respectiv sectiunea de 25 mm².

Izolatorul N97 va fi utilizat pentru cunductoare cu diametre mai

mari de 9 mm. Aceste izolatoare de sustinere sunt destinat a prelua numai

greutatea conductoarelor.

Fixarea izolatoarelor se va realiza pe urmatoarele tipuri de suporturi

(STAS 8291/4-72):

- suport drept SdN 87 si SdN 97, pentru fixarea izolatoarelor pe console orizontale metalice;

- suport curb ScN 87 si ScN 97, pentru montarea pe stalp de lemn;

- suport curb SczN 87 si SczN 97, pentru montarea pe zidaria cladirilor;

- suport curb, in forma de ancora, cu doua izolatoare de fixare in lemn prin insurubare, Sa1N 87 si Sa1N 97, sau cu fixare cu piulita SabN 87 siSabN 97, pentru montarea sub streasina;

- suport curb, ScbN 87 si ScbN 97, pentru montarea pe stalp de beton vibrat pentru fixarea cu piulita.

Consolele metalice pentru bransamente

Consolele servesc la montarea suporturilor cu izolatoare pe stalpi, atunci cand nu se pot utiliza suporturile curbe.

La stalpii retelei de distributie de la care se deriveaza bransamentul, precum si de la stalpii intermediari de traversare, se folosesc:

- consola orizontala cu doua izolatoare de sustinere (STAS 382-70) pentru bransamente monofzate;

- consola orizontala cu patru izolatoare de sustinere (STAS 382-70) pentru bransamente trifazate.

Aceste console se vor monta la stalpii din beton sau in situatiile cerute de modificari de gabarit, la stalpii de lemn.

Fixarea pe stalpi se va face cu bratari metalice, rotunde sau dreptunghiulare, dupa profilul stalpului pe care se vor monta. Pentru stalpul intermediar curent din beton armat precomprimat, se vor utiliza urmatoarele tipuri de console metalice:

- consola CB-1 forjata (fig.33);

- consola CB-2 cu stuturi din teava (fig. 34);

- consola CB-3 cu suporturi de profil U (fig.35);

- consola CB-4 din profil cu pereti subtiri (fig.36).

BIBLIOGRAFIE

Norme specifice de protectie a muncii pentru transportul si distributia energiei electrice; 1997.

Instalatii electroenergetice; edit. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti - 1988; autori, Prof. dr. ing. Gh. Iacobescu, Ing. N. Coman.

Executarea bransamentelor electrice; edit. ICEMENERG Bucuresti 1977; autor ing. I. Marinescu