Solicitări electrice și mecanice asupra LEA și LES

Introducere

Dezvoltarea tehnicii transmiterii energiei electrice

Dezvoltarea producţiei industriale si agricole, a transporturilor şi construcţiilor

şi, în general, a tuturor ramurilor economice se bazează pe creşterea continuă a producţiei şi consumului de energie. Într-adevăr, dacă în anul 1950 consumul de energie primară mondială era de circa 2,7 miliarde tone combustibil convenţional, în

anul 1970 a atins cifra de 6,8 miliarde de t.c.c ,iar în anul 1980 circa 12 miliarde t.c.c. Pentru următori 20 de ani se prevede o creştere în continuare a consumului de energie, estimându-se o valoare, la sfârşitul perioadei, de aproape două ori mai mare decât în anul 1980.

Din totalul energiei primare consumate, ponderea energiei electrice a crescut de la 14% în 1960, la circa 20% în 1970 şi la circa 30% în 1980.

În prezent, nu există practic nici un domeniu de activitate în societatea modernă, care să se poată desfăşura fără energie electrică, iar indicatorii determinaţi de consumul acesteia permit încadrarea fiecărei ţări în anumite categorii privind dezvoltarea lor social-economică.

În general, zonele de maximă concentrare a resurselor energetice nu coincid cu zonele de maximă dezvoltare industrială, agricolă tec. Acest fapt a necesitat realizarea unor instalaţii electrice care să transmită puterea şi energia electrică produsă în centrale tuturor consumatorilor, indiferent de mărimea şi amplasamentul lor. Aceste instalaţii constau dintr-un ansamblu de linii electrice aeriene şi subterane şi staţii şi posturi de transformare, care formează reţele electrice.

Funcţia de poziţia reciprocă a centralelor electrice şi a centralelor de consum, de mărimea puterilor produse şi de distanţele dintre surse şi consumatori, rezultă necesitatea realizării unor linii electrice de diferite tensiuni nominale, care din punct de vedere al funcţiunii pe care o au pot fi împărţită în două categorii. Astfel, sânt linii electrice de transport, având tensiuni nominale de 400 kV, 220 kV şi din ce în ce mai puţine de 110 kV şi linii de distribuţie cu tensiuni nominale de 0,4 kV, 6 kV, 10 kV,

20 kV şi în parte de 110 kV. Liniile de transport transmit puteri mari de ordinul zecilor sau sutelor de MW de la centrale sau din zonele excedentare spre zone sau centre de consum situate la distanţe mari (zeci sau sute de km), iar cele de distribuţie preiau puterile de pe partea secundară a staţiilor sau posturilor de transformare şi le distribuie, ajungînd pînă la ultimul receptor de energie electrică.

În cele ce urmează se face un scurt istoric al evoluţiei tehnicii transmiterii energiei electrice la distanţă, limitat la enumerarea cronologică a diferitelor invenţii şi realizări, controversate adesea ca loc şi dată riguroasă a apariţiei. Astfel, în 1795 apare pila Volta, care permite să se întrezărească posibilităţile utilizării energiei electrice în iluminat.

În 1831 N. Faraday descoperă fenomenul inducţiei electromagnetice şi realizează primele dispozitive de laborator pentru producerea curentului electric pe baza acestui fenomen.

În 1874, inginerul rus F. A. Piroţkii face experienţe privind transmiterea energiei electrice la distanţă. Pentru reducerea rezistenţei electrice foloseşte şinele unei căi ferate părăsite în lungime de 3,5 km. Concluzia trasă de Piroţkii a fost că transportul de electricitate se poate face numai prin conductoare foarte groase.

Tot în acea perioadă (1876) W. Siemens propunea ca energia obţinută de la cascada Niagara să fie transmisă la 50 km printr-o linie cu două conductoare de câte 4400mm2.

În 1880 M. Deprez, într-o lucrare comunicată la Academia franceză, dovedesc că transportul energiei electrice este posibil fără pierderi mari prin creşterea tensiunii.

Linia de transport aeriană, de 175 km lungime, era construită cu conductoare neizolate din cupru, cu diametrul de 4 mm (12,5 mm2) montate pe stâlpi din lemn, pe izolatoare suport de porţelan.

Instalaţia a fost dată în funcţiune la 25 august 1891 şi a funcţionat cu un randament de 80%. Aceeaşi instalaţie a fost folosită ulterior la tensiunea de 25-35 kV. Aceasta este instalaţia care a deschis drumul electrotehnicii contemporane.

Dezvoltarea instalaţiilor de transport şi distribuţie în ţara noastră

În ceea ce priveşte dezvoltarea instalaţiilor de transport şi distribuţie în ţara noastră, ea a urmărit îndeaproape, ca sistem, evoluţia tehnicii respective pe plan mondial. Astfel, la aproximativ un an de la punerea în funcţiune a primei centrale electrice în Bucureşti primele instalaţii demonstrative de iluminat electric.

La 1 noiembrie 1884 a fost pusă în funcţiune uzina electrică din Timişoara prevăzută cu patru grupuri de câte 30 kW pentru iluminat. Reţeaua de iluminat era prevăzută cu 731 lămpi electrice pentru iluminatul străzilor.

Prima centrală şi reţea de distribuţie în curent alternativ monofazat din ţara noastră s-a construit la Caransebeş în 1888-1889 având frecvenţa de 42 Hz iar tensiunea de 2000 V.

În 1897 s-a pus în funcţiune la Doftana prima instalaţie pentru alimentarea cu energie electrică a schelelor petroliere cu curent alternativ trifazat de 500 V.

După datele cunoscute, ţara noastră este prima din lume în care s-a introdus

acţionarea electrică la foraj extracţie. Instalaţia de la Doftana era alimentată de uzina hidroelectrică de la Sinaia printr-o linie de 110 kV şi un post de transformare de 10/0,5 kV.