Post on 03-Jan-2016
COLEGIUL TEHNIC ELIE RADU MUNICIPIUL PLOIEŞTI
Proiect pentru examenul de certificare a competenţelor profesionale nivel 3
Calificarea: Tehnician electrotehnist
Elev, Prof.îndrumător,Dinu Alexandru Constantina Vlad Ileana
2013
MENTENANTA TRANSFORMATOARELOR DE PUTERE
CUPRINS
1. ARGUMENT.............................................................................................pag. 1
2. MENTENANȚA TRANSFORMATOARELOR DE PUTERE.....................pag.2
3. PRINCIPALELE DEFECTE ȘI MODUL DE RECUNOAȘTERE A LOR LA
TRANSFORMATOARELE DE PUTERE..................................................pag. 4
3.1. Demonatarea transformatorului...........................................................pag. 5
3.2. Repararea miezului magnetic..............................................................pag. 6
3.3. Repararea înfășurărilor.......................................................................pag. 8
3.4. Demontarea transformatorului.............................................................pag. 9
4. PROBE ȘI ÎNCERCĂRI ALE TRANSFORMATOARELOR
ELECTRICE............................................................................................pag. 10
4.1. Măsurarea rezistenței de izolație a înfășurărilor și a coeficientului de
absorbție R60/R15...............................................................................pag. 10
4.2. Verificarea raportului de transformare...............................................pag. 11
4.3. Verificarea rigidității a izolației transformatorului............................pag. 12
4.4. Încercarea la scurtcircuit....................................................................pag. 13
4.5. Încercarea la mers în gol...................................................................pag. 14
4.6. Măsurarea unghiului de pierderi dielectrice tgδ și bornelor..............pag. 14
4.7. Determinarea raportului C2/C20..........................................................pag. 15
5. ELEMENTE CONSTRUCTIVE ALE TANSFORMATORULUI...............pag. 16
6. MĂRIMI NOMINALE ȘI MARCAREA BORNELOR..............................pag. 20
7. PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE AL TRANSFORMATORULUI
ELECTRIC..............................................................................................pag. 22
8. EXPLOATAREA TRANSFORMATOARELOR DE PUTERE................pag.
31
8.1. Protecția uleiului de transformator...................................................pag. 31
Norme de securitate și sănătate în muncă..............................................pag. 33
Anexe
Bibliografie
1. ARGUMENT
Viata si activitatea productivă a societății noastre contemporane a devenit de
neconceput fară energia electrica .Utilizarea largă a energiei electrice în producţie si
în viața de toate zilele a devenit o cerinţă obiectiva a progresului tehnic
contemporan.
În producerea , transportul .distribuirea si utilizarea energiei electrice un
rol important îl joacă maşinile electrice , ca generatoare in centralele electrice , ca
transformatoare de transport si distribuţie , ca motoare electrice în diferite acţionari
electromecanice .
Transformatorul electric este un dispozitiv electromagnetic static cu doua sau
mai multe infasurari cuplate magnetic , care serveste la transformarea parametrilor
( tensiune , curent , număr de faze ) energiei de curent alternativ , menținând
neschimbata frecventa mărimilor alternative .
În principal transformatorul este constituit dintr-un miez magnetic , pe care
sunt aşezate doua infasurari , izolate intre ele , infasurarea primara care primeşte
energia electrica , si infasurarea secundara , care cedeaza energia electrica unei
relele sau unui consumator . Înfasurarea care corespunde cu tensiunea cea mai
mare se numeşte înfasurare de inalta tensiune (IN) , iar infasurarea corespunzătoare
tensiunii mai mici se numeşte infasurare de joasa tensiune (JT).
Daca tensiunea secundara este mai mare decât tensiunea primara ( U2>U1)
transformatorul este ridicător de tensiune ; daca tensiunea secundara este mai mica
decât cea primara ( U2<U1 ),transformatorul este coborâtor de tensiune .
Transformatoarele de putere sunt aparate, fără piese în mişcare, în care are
loc modificarea unor parametri electrici ai energiei primite. Transformatoarele şi
autotransformatoarele montate în staţiile electrice, în posturi de transformare sau în
puncte de alimentare transformă un curent alternativ de o anumită tensiune în curent
alternativ de o altă tensiune, fără a-i modifica frecvenţa. Ele reprezintă
echipamentele de cea mai mare valoare din staţiile electrice sau din posturile de
transformare.
4
2. MENTENANȚA TRANSFORMATOARELOR DE PUTERE
În SEN se află în exploatare (la nivelul anului 2003) un număr de 339
transformatoare şi autotransformatoare de putere nominală cuprinsă între 63 şi
440MVA şi cu tensiunile nominale cuprinse între 110 şi 750 kV. Marea majoritate
dintre acestea au durata de funcţionare mai mare de 25 de ani, perioadă considerată
ca fiind „durata de viaţă standard”.
La transformatoarele de putere punctele critice sunt:
a) înfăşurările:
- scăderea parametrilor de izolaţie sub limitele minime admise ceea ce
poate conduce la străpungerea izolaţiei la supratensiuni;
- slăbirea rezistenţei la eforturi electrodinamice.
b) trecerile izolate - se datorează calităţii inferioare a acestora;
c) sistemul de consolidare a înfăşurărilor realizat din materiale magnetice
- supraîncălzirea puternică a pieselor de presare (prezon-şaibă), ceea
ce conduce la deformarea lor termică şi la degradarea termică a materialelor
izolante;
d) comutatoarele cu reglaj sub sarcină;
e) circuitul magnetic - se datorează cantităţii relativ mari de impurităţi
mecanice şi de umiditate din ulei care determină scăderea izolaţiei tolelor, a
pachetelor de tole, a schelelor;
f) sistemul de răcire:
- reducerea capacităţii de răcire prin înfundarea canalelor de circulaţie a
aerului sau uleiului.
În cursul exploatării transformatoarelor se execută următoarele lucrări de
întreţinere curentă:
- înlocuiri de siguranţe la transformatoarele protejate prin siguranţe
(înlocuirea se face cu transformatoarele deconectate de la reţea şi cu instalaţiile
legate la pământ);
- măsurători de sarcină şi tensiune în conformitate cu reglementările în
vigoare;
- dacă sub transformatoarele montate în exterior există pat de piatră,
afânarea şi greblarea periodică a acestuia pentru a permite scurgerea şi depistarea
scurgerii uleiului;
- verificarea fundaţiilor şi a îngrădirilor; punerea la punct a dispozitivelor
de închidere şi încuiere;
- completarea cu cerneală a aparatelor înregistratoare;
- demontări şi montări de aparate de măsurat aparţinând instalaţiei
transformatorului;
5
- înlocuirea silicagelului.
În cadrul activităţii de exploatare-întreţinere, în care se stabilesc lucrările care
trebuie să readucă şi să menţină instalaţiile în starea tehnică prescrisă, pe lângă
lucrările din activitatea de exploatare şi întreţinere curentă, un rol deosebit îl au
lucrările din activitatea de revizii şi reparaţii (programare sau accidentale). Aceste
lucrări sunt: revizia tehnică (RT), reparaţia curentă (RC), reparaţia capitală (RK).
6
3. PRINCIPALELE DEFECTE ȘI MODUL DE RECUNOAȘTERE A LOR LA TRANSFORMATOARELE DE
PUTERE
Tipul defectului Modul de recunoaştere a defectului
Cauze posibile
Scurtcircuitarea locală a tolelor de oţel
Lucrează releul de gaze Îmbătrânirea lacului izolant al tolelor, deteriorarea tolelor
Scurtcircuit între spire
Funcţionează protecţiile: de gaze, diferenţială, maximală (dacă aceasta este instalată pe partea alimentării)
Deteriorarea izolaţiei între spire datorită îmbătrânirii în urma uzurii normale sau a suprasarcinilor de durată sau a insuficientei răciri.Descoperirea înfăşurărilor în urma coborârii nivelului de ulei. Poziţia necorespunzătoare a înfăşurărilor.
Întreruperi în înfăşurăriFuncţionează protecţia de gaze din cauza arcului care apare în punctul de întrerupere
Distrugerea capetelor de ieşire. Lipirea interioară necorespunzătoare a conductorului. Topirea unei părţi din spire din cauza scurtcircuitului în înfăşurare.
Străpungerea (punerea la masă)
Funcţionează protecţia de gaze, iar la transformatoarele cu neutrul legat la pământ şi protecţia diferenţială
Defectarea izolaţiei principale datorită îmbătrânirii sau existenţei fisurilor; umezirea uleiului. Scăderea nivelului de ulei din cuvă. Umiditate şi murdărie în ulei. Supratensiuni care au condus la străpungerea izolaţiei.
Scurtcircuit între înfăşurările fazelor.
Funcţionează protecţiile: de gaze, diferenţială şi maximală. Aruncarea uleiului prin expandor
Aceleaşi cauze ca în cazul precedent; în plus: scurtcircuit la borne sau la comutatorul de prize.
Topirea suprafeţelor contactelor la comutatoarele de ploturi
Funcţionează protecţiile: de gaze, diferenţială şi maximală.
Defecte de montaj (apăsare insuficientă a contactelor şi elasticitate insuficientă a resoartelor de presare). Supraîncălziri datorită curenţilor de scurtcircuit din zonă.
Defectarea izolaţiei între tole.
Semnalizează protecţia de gaze, miros specific pătrunzător
Deteriorarea izolaţiei buloanelor de strângere, a izolaţiei între tole; deteriorarea sau lipsa garniturilor la jug.
Repararea transformatoarelor se realizează numai după retragerea lor din
exploatare, pa baza foii de manevră, de către personalul de exploatare al staţiei sau
postului respectiv. Procesul tehnologic cuprinde următoarele faze:
izolarea electrică a transformatorului de restul instalaţiei;
desfacerea legăturilor electrice la borne;
deplasarea transformatorului la atelierul de reparaţii;
demontarea transformatorului;
repararea părţilor componente defecte (miez, înfăşurări);
7
remontarea transformatorului;
încercări;
reinstalarea transformatorului în boxă sau celulă;
refacerea legăturilor la instalaţia electrică;
ridicarea izolării;
cuplarea la reţea prin executarea operaţiilor indicate în foaia de
manevră.
3.1. Demontarea transformatorului
Aceasta cuprinde operaţiile descrise pe scurt în cele ce urmează:
evacuarea uleiului parţial sau total într-un vas pregătit, curat şi uscat,
prin robinetul de golire de la partea inferioară.
deşurubarea şi desfacerea legăturilor electrice se va realiza începând
cu capacul cuvei, apoi legăturile la izolatoarele de trecere. Dacă buloanele nu pot fi
deşurubate din cauza ruginii se ung cu petrol lampant. Se refac filetele defecte, iar
piesele defecte se înlocuiesc cu altele noi.
demontarea subansamblurilor începe cu demontarea izolatoarelor, şi
continuă cu expandorul. Se demontează conservatorul de ulei prin detaşarea lui
pe flanşa conductei de ulei, apoi de piesele de care este fixat şi cu un cablu cu inele
de ridicare se ridică de pe capacul cuvei. Se fereşte de deteriorări sticla indicatorului
de nivel de ulei. Releul de gaze şi termometrul cu rezistenţă sau
termosemnalizatorul sunt demontate imediat după evacuarea uleiului.
decuvarea reprezintă scoaterea părţii active din interiorul cuvei şi deasupra
Unei tăvi se aşează pe traverse de cale ferată. Acest proces se realizează lin,
cu ajutorul macaralei.
demontarea părţii active începe cu prizele şi comutatorul de ploturi care
vor trebui în prealabil numerotate prin etichete. Se dezlipesc lipiturile cu lampa de
lipit (cele cu cositor) şi cu dalta şi ciocanul (cele realizate cu aliaj tare).
Se demontează grinzile jugului, se despachetează jugul superior, şi se
depresează înfăşurările deşurubându-se buloanele de presare. Se deşurubează
buloanele de strângere a jugului superior şi grinzile respective, se leagă cu funii
grinzile şi se scot buloanele de strângere. Se ridică grinzile jugului scoţându-le de pe
tiranţii verticali. Se despachetează jugurile scoţând câte 2-3 tole simultan din două
părţi. Muncitorii vor aşeza lângă ei pe schelă tolele despachetate.
Pentru scoaterea înfăşurărilor se folosesc nişte gheare aşezate în cruce.
Acestea se prind de înfăşurarea respectivă şi cu ajutorul unei macarale se ridică cu
o funie strict vertical, după care se depozitează pe două grinzi pe pardoseală.
8
V
Demontarea radiatoarelor se realizează dacă sunt detaşabile după
demontarea părţii active. Se închid robinetele, se deşurubează piuliţele flanşelor, se
deplasează radiatoarele de pe prezoane, se aşează pe podea.
3.2. Repararea miezului magnetic
Se realizează un control minuţios al stării tolelor şi a izolaţiei lor. Izolaţia de
lac defecte cade la despachetare, iar cea din hârtie se sfărâmă. Dacă nu se constată
urme de scurtcircuite locale, se reface jugul superior şi se supune la încercări:
- măsurarea pierderilor în gol folosindu-se o înfăşurare de control, care să
asigura magnetizarea completă a miezului. Se alimentează la 380/220V şi se
măsoară P´0 (pierderile în gol). Apoi se scurtcircuitează tolele marginale ale miezului,
pe suprafaţa exterioră cu un conductor şi se măsoară din nou P´´0. Dacă starea
izolaţiei este satisfăcătoare, trebuie ca:
P0−P0
P0
100≤1 .. .2%
(1.1)
- măsurarea tensiunii tolele marginale şi pachetele miezului magnetic
înfăşurarea de control fiind sub tensiune. Lipsa unei tensiuni între pachete indică o
regiune în care există tola scurtcircuitate. Locul de defect se stabileşte la
demontarea pachetelor de tole.
Fig. 1 Schema de măsurare a tensiunii pe pachetele miezului magnetic.
Măsurarea rezistenţei în c.c. a izolaţiei între tolele diferitelor pachete, conform fig. 3. Fixându-se un curent de 2-2,5 A, se determină rezistenţa diferitelor pachete cu
9
V
A
Rh
E
Electrod de cupru cu suprafaţa de 100-150mm2 şi grosimea de 3-4mm, cu marginile ascuţite într-o parte.
relaţiile:
R1=U 1
I ;R2=
U2
I ; R3=
U3
I
(1.2)
Rezistenţele trebuie să fie aproximativ egale, pentru pachetele simetrice. Se calculează apoi rezistenţa specifică a izolaţiei între tolele fiecărui pachet cu relaţia:
ρ0=RnF =50-60 Ω/cm2
(1.3)unde:
R – rezistenţa măsurată;F – aria tolei, cm2;n – numărul de tole în pachet.
Dacă starea este necorespunzătoare se reface izolaţia.
Fig. 2. Schema de măsurare a rezistenţei în c.c. a pachetelor separate ale miezului.
3.3. Repararea înfăşurărilor
Înfăşurările sunt cele mai afectate părţi ale transformatorului, fiind supuse la
deteriorări ale conductorului, desfaceri de pe bobină, contacte între spire, întreruperi,
alterarea izolaţiei. Repararea presupune :
- Scoaterea izolaţiei de pe conductor după care se îndreaptă cu un
ciocan din lemn şi se şterg cu cârpe. Dacă conductorul este ecruisat şi izolaţia se
curăţă greu se recoc în cuptoare la 550-600°C. Dacă se constată goluri, crăpături,
ele se taie şi conductorul se lipeşte cu cleştele electric.
- Reizolarea conductorului se face manual sau cu maşini de izolat. Pentru
izolare se utilizează hârtie de cablu cu grosimea de 0,05 mm, iar la ultimul strat
hârtie cu grosimea de 0,12mm. Productivitatea izolării în cazul folosirii maşinilor este
de 6-8 ori mai mare. În cazul izolării manuale, lucrătorul şterge conductorul cu o
10
cârpă curată, ia ruloul şi începe să izoleze aşezănd mai întâi primul strat. „jumătate
acoperit”, parcurgând tot tronsonul (distanţa între două tambure), iar apoi cel de-al
doilea strat ş.a.m.d.
Este necesar să se aşeze izolaţia cât mai strâns, tot timpul netezind-o şi
întinzând hârtia cu mâna, astel încât să nu se formeze goluri. Când tronsonul este
complet izolat acesta se înfăşoară pe tambur, aşezănd strâns o spiră lângă alta.
- Rebobinarea înfăşurărilor în cazul bobinelor cilindrice în două straturi se
execută pe şabloane sau direct pe cilindrul de pertinax, care constituie izolaţia faţă
de miezul transformatorului, în acest ultim caz cilindrul fixându-se pe şablonul de
bobinare. De prima spiră se fixează pana egalizatoare de carton preşpan, prin
bandajare cu bandă de bumbac. Se verifică calitatea izolaţiei în timpul bobinării,
refăcându-se cea deteriorată. Consolidarea spirelor se face cu fâşie de bandă
groasă de bumbac, care face o spiră peste prima spiră. După aşezarea primului strat
de spire se aşează distanţoarele longitudinale pentru realizarea canalelor de răcire.
- După bobinare urmează uscarea, presarea definitivă, impregnarea şi
coacerea, operaţii care se efectuează în cuptoare cu vid, speciale. Înainte de
coborârea în cuvă se curăţă minuţios, se şterge cu o cârpă uscată. Uscarea se
realizează la temperatura de 100-120°C, timp de 6-12 ore. Apoi se scoate se răceşte
la 70°C, se presează până la dimensiunea dorită şi se impregnează cu lac într-o
baie. Apoi se introduce din nou în cuvă pentru coacere timp de 8 ore.
- Remontarea înfăşurărilor pe miezul magnetic se realizează după
verificarea în prealabil a lor; se realizează cu ajutorul macaralei, cea de joasă să fie
montată imediat lângă coloană şi cea de înaltă la exterior.
3.4. Remontarea transformatorului.
După asamblarea părţii active sunt pregătite pentru montare cuva,
conservatorul, expandorul, radiatoarele, capacul, bornele, comutatorul, instrumentele
de măsură, robinetele etc.
Asamblarea constă în:
- montarea conservatorului şi expandorului;
- instalarea garniturilor de etanşare;
- montarea radiatoarelor, robinetelor, roţilor;
- ridicarea părţii active şi coborârea ei în cuvă;
- instalarea capacului;
- umplerea transformatorului cu ulei şi verificarea etanşeităţii
garniturilor;
11
- vopsirea exterioară a transformatorului
4. PROBE ŞI ÎNCERCĂRI ALE TRANSFORMATOARELOR
ELECTRICE
Principalele probe şi verificări ale transformatoarelor de putere care au ca
scop verificarea calitatii reparatiei sunt:
măsurarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor şi a coeficientului de
absorbţie R60/R15;
verificarea raportului de transformare;
verificarea grupei de conexiuni a înfăşurărilor;
verificarea rigidităţii dielectrice a izolaţiei la frecvenţă industrială;
încercarea la scurtcircuit;
încercarea la mers în gol;
măsurarea rezistenţei înfăşurărilor în curent continuu;
12
măsurarea unghiului de pierderi dielectrice tgδ a înfăşurărilor şi
bornelor (izolatoarelor de trecere);
determinarea raportului C2/C20.
4.1. Măsurarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor şia coeficientului de absorbţie R60/R15;
Se măsoară:- cu megohmmetrul de 1000V la înfăşurările de joasă tensiune;- cu megohmmetrul de 2500V la înfăşurările de înaltă tensiune.
Fig. 3 Montaj pentru măsurarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor transformatorului.
Rezistenţa de izolaţie se măsoară între fiecare înfăşurare şi masă şi între
înfăşurări (figura 5).Indicaţiile megohmmetrului se citesc după 15 şi 60 s. Raportul
acestor citiri R60/R15 se numeşte coeficient de absorbţie, fiind unul dintre criteriile de
stabilire a gradului de umiditate a înfăşurărilor. Valorile măsurătorilor se compară cu
cele indicate de întreprinderea constructoare.
Coeficientul de absorbţie trebuie să fie R60/R15≥1,3.
Momentul efectuării probei:
- la PIF (punerea în funcţiune);
- în cadrul reviziilor tehnice RT, reparaţiilor curente RC şi a reparaţiilor
capitale RK;
- la schimbarea uleiului;
- la transformatoarele aflate în stare operativă “rezervă rece” odată la 2
ani.
4.2. Verificarea raportului de transformare
Se face pe toate fazele şi pe toate prizele transformatorului. Pe partea de înaltă tensiune, unde nu se poate măsura tensiunea de fază (conexiunea de regulă
este triunghi), se face măsurarea tensiunii între faze (U1=√3U f ) . Raportul de
13
a A b B c C 0
MΩ1000
MΩ2500
transformare nu trebuie să difere de cel indicat de întreprinderea constructoare cu 0,5 %..
Fig. 4
Raportul de transformare se determină cu ajutorul montajului din figura de mai
sus şi valoarea sa se obţine făcând raportul dintre tensiunea fazei din primar şi cea
din secundar (măsurată la bornele omoloage), la mersul în gol al transformatorului,
trecând comutatorul de prize prin toate poziţiile sale.
Momentul efectuării probei:
- la PIF (punerea în funcţiune);
- intervenţii la înfăşurări şi la conexiuni;
- la modificarea conexiunilor sau a raportului de transformare pe placa
de conexiuni exterioară sau interioară;
- după RK în atelier.
4.3. Verificarea rigidităţii dielectrice a izolaţiei transformatorului.
Această încercare are drept scop verificarea izolaţiei unei înfăşurări faţă de
masă sau faţă de alte înfăşurări şi a izolaţiei între spire şi părţile unei aceleiaşi
înfăşurări. Proba se efectuează după trecerea a cel puţin trei ore de la umplerea cu
ulei a transformatorului.
Verificarea rigidităţii dielectrice a izolaţiei se face în două feluri:
- cu tensiune aplicată;
- cu tensiune indusă.
14
Fig. 5. Montaj pentru verificarea rigidităţii dielectrice a transformatorului prin metoda tensiunii aplicate: TP – transformatorul de încercat; T – transformatorul ridicător;
ATR – autotransformator reglabil; E – eclator; R – rezistenţă de protecţie.
În figura 5 se prezentată prima metodă fiind cea mai utilizată pentru
transformatoarele de putere din dotarea consumatorilor. Tensiunea de încercare se
aplică în modul următor: se aplică brusc 50 % din valoarea tensiunii de încercare,
apoi treptat, până se atinge valoarea tensiunii de încercare; aceasta se menţine un
minut, apoi se scade treptat până la zero.
Transformatorul se consideră bun, dacă în timpul probelor nu se produc
conturnări sau străpungeri, care se manifestă atât prin zgomote caracteristice, cât şi
prin oscilarea pronunţată a acelor aparatelor de măsură.
4.4. Încercarea la scurtcircuit
Se face cu scopul de a verifica tensiunea procentuală de scurtcircuit uk% şi
pierderile în scurtcircuit Pk. Montajul este cel indicat în figura 7. Tensiunea aplicată
se creşte treptat, până când indicaţiile ampermetrelor ating valoarea curentului
nominal. În acest moment se citesc: tensiunea de scurtcircuit Uk în V şi Pk în W (prin
metoda celor două wattmetre). Valorile măsurărilor se compară cu cele înscrise în
fişa tehnică a transformatorului.
15
Fig. 6. Montaj pentru încercarea la scurtcircuit a transformatorului trifazat
Montajul din figura 8 conţine un transformator trifazat reglabil TR, două
ampermetre A1 şi A2, două wattmetre W1 şi W2 a căror bobine de current sunt
alimentate din secundarele a două transformatoare de current 1TC şi 2TC, un
voltmetru pentru a determina tensiunea de scurtcircuit şi transformatorul verificat T.
Momentul efectuării probei:
la PIF (punerea în funcţiune) în lipsa buletinului de fabrică;
după RK în atelier care presupune demontarea înfăşurărilor sau
intervenţii la miezul magnetic.
4.5. Încercarea la mers în gol
Încercarea la mers în gol se face cu scopul de a determina curentul
procentual de mers în gol i0% şi pierderile de putere la mers în gol P0, în W. Montajul
cuprinde trei ampermetre, două wattmetre a căror bobine de curent sunt alimentate
din secundarele transformatoarelor de curent 1TC şi 2TC şi tansformatorul de
încercat T. Se aplică tensiunea nominală pe partea de joasă tensiune, bornele de
înaltă fiind în gol (la un potenţial ridicat şi deci încercarea se face cu respectarea
NTS pentru instalaţia sub tensiune periculoasă).
16
Se citesc valoarea curentului I 0=
I 1+ I 2+ I 3
3 - media aritmetică a indicaţiilor celor trei ampermetre şi valoarea puterii P0 prin metoda celor două wattmetre. Se calculează curentul de mers în gol în procente i0%. Valorile se compară cu cele din fişa tehnică a transformatorului.
4.6. Măsurarea unghiului de pierderi dielectrice tgδ a înfăşurărilor şi bornelor (izolatoarelor de trecere);
Această măsurare (figura 8) se efectuează cu puntea Schering, punte care
având tensiunea de 10 kV, se utilizează numai pe partea de înaltă tensiune a
transformatorului. Tangenta unghiului de pierderi serveşte drept criteriu pentru
stabilirea gradului de umiditate a înfăşurărilor. Aceasta nu trebuie să depăşească cu
mai mult de 30% valoarea dată de întreprinderea constructoare.
220 V cablu ecranat TP
Fig. 7. Montaj pentru determinarea tgδ la transformatorul de putere.
4.7. Determinarea raportului C2/C20
Un alt criteriu pentru aprecierea umidităţii înfăşurărilor îl constituie şi raportul
capacităţilor la frecvenţele de 2 şi 50 Hz. Măsurarea se face cu dispozitivul pentru
controlul umidităţii, conform instrucţiunilor de folosire a acestuia. Înainte de
măsurarea raportului C2/C20, trebuie să se măsoare rezistenţa de izolaţie a înfăşurării
transformatorului, deoarece la valori reduse ale acesteia dispozitivul dă erori
inacceptabile.
17
Cx
Puntea Schering
A aB bC c 0
1. Izolatori IT 10. Suporţi pentru cric2. Izolator nul IT 11. Robinet de filtrare şi golire3. Izolatori JT 12. Cofret de comandă4. Conservator de ulei 13. Cărucior (roţi)5. Comutator de reglaj sub sarcină 14. Ventilatoare6.
Mecanism de acţionare pentru comutator15.
Indicator de temperatură a înfăşurării
7. Supapă de presiune 16. Indicator de temperatură a uleiului8. Filtru de aer deshidratant cu silicagel 17. Releu Buchholz9. Radiator 18. Suporţi pentru cric
18
5. ELEMENTE CONSTRUCTIVE ALE TRANSFORMATORULUI
Principalele elemente constructive ale transformatoarelor şi
autotransformatoarelor sunt: circuitul magnetic (miezul), înfăşurările, cuva şi capacul,
conservatorul, comutatorul pentru reglajul tensiunii, izolatoarele de trecere,
instalaţiile de răcire, releele de gaze şi alte accesorii.
Fig.9. Transformator de putere - vedere laterală: 1-cuva transformatorului; 2-roată de
cărucior; 3- radiator; 4-conservator; 5-supapă de siguranţă; 6-suport conservator; 7-suport
cric; 8-robinet de golire; 9-robinet de filtrare; 10-dispozitiv de acţionare; 11-izolator nul; 12-
cutia cu contactoare; 13-izolator de ÎT; 14-izolator de JT; 15-izolator de JT; 16-fanion izolator
de JT; 17-robinet de golire; 18-bornă de punere la pământ; 19-gresor; 20-robinet radiator;
21-filtru de aer; 22-releu Buchholz; 23-robinet izolare conservator; 24-nivel de ulei.
Transformatorul electric este construit din următoarele elemente constructive
de bază :
Miezul feromagnetic, care realizează un cuplaj magentic strâns între circuitele
electrice ale înfăşurărilor, este construit din tablă electrotehnică cu grosime de 0,3 şi
0,33 mm. În prezent pentru transformatoarele de putere se utilizează numai tablă
laminată la rece cu cristale orientate (texturată), cu pierderi specifice de 0,45-0,6
W/Kg, la B=1 T şi f=50 Hz. Tabla electrotehnică, tăiată convenabil în fâşii numite
ţole, se împachetează formând miezul feromagnetic. Tolele sunt izolate între ele cu
19
lacuri sa oxizi (la tabla texturată). Consolidarea miezului se asigură prin diferite
sisteme, alcătuind aşa zisă „schelă” a transformatorului, care depind de mărimea şi
tipul produsului. În figura 1.2 se indică scheme de miezuri pentru transformatoare
monofazate, iar în figura 1.3 scheme pentru cele trifazate. Cu litera a au fost notate
miezurile cu colane, iar cu b miezurile cu coloane, în manta.
Pentru clarificarea utilizării acestor tipuri de miezuri, sunt indicate sensurile
fluxurilor magnetie la un moment dat şi, prin cercuri, coloanele pe care se montează
înfăşurări.
Partea mieului feromagnetic pe care se dispun înfăşurările poartă denumirea
de coloană, iar părţile care unesc coloanele între ele se numesc juguri.
Deoarece înfăşurările se execută în sfera miezului şi se montează ulterior pe
coloanele transformatorului miezul feromagnetic se construieşte cu jugul superior
demontabil, de tip suprapus (fig. 1.4,a) sau de tip ţesut (fig.1.4,b,c şi d). Tăierea
tolelor se execută la 900 sau la construcţiile mai noi, la 450sau la 300 şi 600.
Sistemul de înfăşurări este construit din spire realizate din conductoare de
cupru sau de aluminiu, dispuse pe miezul feromagnetic, după ce în prealabil nu au
fost izolate corespunzător.
Transformatoarele cu două sau mai multe înfăşurări distincte pentru fiecare
transformatorului. Pentru realizarea unui cuplaj magnetic cât mai strâns între
înfăşurările distincte, acestea se dispun - de regulă - pe aceeaşi coloană a
transformatorului.
20
Fig.10
Fig.11
F
ig.12
În tehnica măsurătorilor se utilizează transformatoarele de măsură;
transformatoarele de tensiune şi transformatoare de curent. În automatică şi
electronică îşi găsesc o largă întrebuinţare transformatoarele de foarte mică putere,
cu construcţii şi tehnologii speciale.
După modul de răcire se deosebesc transformatoare uscate şi
transformatoare în ulei. Transformatoarele uscate au miezul şi înfăşurările aşezate
în aer, sau înglobate în răşini sintetice; în această categorie ce execută unităţi cu
puteri până la ordinul sutelor de kVA. La transformatoarele în ulei, miezul şi
21
înfăşurările sunt aşezate într-o cuvă umplută cu ulei; această construcţie
caracterizează unităţile de puteri mari şi foarte mari.
6. MĂRIMI NOMINALE ȘI MARCAREA BORNELOR
Pentru transformatoarele de putere cu răcire în ulei funcţionarea în regim
nominal este definită de următoarele mărimi nominale: puterea, tensiunile şi deci
raportul de transformare, curenţii, tensiunea de scurtcircuit şi frecvenţa . La
transformatoarele cu prize de reglare a tensiunii, regimul nominal este cel
corespunzător prizei cu tensiunea nominală.
22
Puterea nominală a transformatorului este puterea aparentă la bornele
circuitului secundar, exprimată în kVA, pentru care nu sunt depăşite limitele de
încălzire.
Tensiunea nominală primară este tensiunea care trebuie aplicată la bornele
de alimentare ale înfăşurării primare a tranformatorului în regimul său nominal de
funcţionare.
Tensiunea nominală secundară, la transformatoarele cu puteri peste 10 kVA,
este tensiunea care rezultă la bornele înfăşurării secundare atunci când
transformatorul funcţionează în gol şi se aplică primarului tensiunea nominală
primară, comutatorul de prize al transformatorului fiind pus pe priza nominală. La
transformatoarele mici, cu puteri sub 10 kVA, teniunea nominală este cea
corespunzătoare curentului secundar nominal.
Raportul nominal de transformare este dat de raportul dintre tensiunea
nominală şi cea secundară, la mersul în gol.
Curenţii nominali, primari şi secundari, sunt curenţii de linie care rezultă din
valorile nominale ale puterii şi ale tensiunilor, definite mai sus.
Tensiunea de scurtcircuit nominală este tensiunea care trebuie aplicată
circuitului de înaltă tensiune al transformatorului pentru ca acest circuit să fie parcurs
de curentul nominal atunci când circuitul de joasă tensiune este legat în scurtcircuit,
transformatorul fiind pe priza nominală şi temperatura înfăşurărilor fiind egală cu
temperatura convenţională de lucru (750 pentru clasele de izolaţie A, E, B şi 1150
pentru clasele F şi H).
Frecvenţa, nominală a transformatorului, în condiţii normale, se consideră
frecvenţa de 50 Hz. În cazuri speciale, frecvenţa se specifică prin caiete de sarcină
cu mărime nominală de bază.
Marcarea bornelor, stabileşte următoarele reguli: La înfăşurările de înaltă
tensiune ale transformatoarelor se prescriu literele A, B, şi C pentru începuturile lor
şi X, Y, Z pentru sfârşiturile acestora; la bornele înfăşurărilor de joasă tensiune se
utilizează literele b,c respectiv x, y, z. La transformatoarele cu trei înfăşurări pentru
înfăşurarea de medie tensiune se prescriu literele Am, Bm, Cm şi Xm, Ym, Zm.
Punctul neutru al înfăşurărilor, dacă este scos la borne, pe capac, se notează cu
literele N, n şi Nm.
Aşezarea bornelor pe capac se face în aşa fel, încât privind transformatorul
de sus şi din partea bornelor deînaltă tensiune, dispunerea bornelor trebuie să fie în
ordinea NABC, n, a, b, c, Nm Am Bm Cm, cum este arătat în figura 1.7 pentru
diferite tipuri de transformatoare
23
Fig.13 a - transformator monofazat; b - transformator trifazat cu două înfăşurări;
c – transformator trifazat cu trei înfăşurări
Trebuie subliniat faptul că atât partea de înaltă tensiune, cât şi pe partea de
joasă tensiune, succesiunea alfabetică a literelor coincide cu succesiunea fazelor în
timp, bobinele înfăşurărilor considerându-se că au acelaşi sens de înfăşurare.
7. PRINCIPIUL DE FUNCŢIONARE AL TRANSFORMATORULUI ELECTRIC
Se consideră un transformator monofazat având înfăşurarea primară, cu W1
spire, alimentată de la o sursă de curent alternativ de tensiune u1; înfăşurarea
secundară se presupune mai întâi deschisă (transformatorul funcţionează în gol). În
această situaţie, transformatorul se comportă ca o bobină de reactanţă cu miez de
fier. Înfăşurarea primară este parcursă de un curent alternativ i1e relativ mic (2-8%
24
din I1n), datorită reactanţei mari a circuitului la funcţionarea în gol. Solenaţia
înfăşurării primare θ1=w1 i1e excită prin miezul feromagnetic fluxul ᵠ, variabil în timp.
Aplicând legea inducţiei electromagnetice pe un contur închis r care străbate
cele w1 spire ale înfăşurării primare în sensul pozitiv al curentului i1e şi se închide
prin aer pe o linie a tensiunii la borne şi presupunând că fluxul magnetic se închide
numai prin miez, se poate scrie ecuaţia:
e1=−w1
dφdt
=R1i1e−u1 (1.4)
în care R1 este rezistenţa înfăşurării primare şi s-a ţinut seama de sensul ales pozitiv
pentru tensiunea la borne u1, circuitul fiind considerat receptor. Căderea chimică de
tensiune R1 · i1e este mică în raport cu tensiunea de alimentare şi se poate neglija,
ecuaţia, (1.1)
u1=w1 ∙dφdt
(1.5)
În înfăşurarea secundară cu W2 spire, care înlănţuie practic acelaşi flux
magnetic p, se induce o tensiune electromotoare de transformare, de aceeaşi
frecvenţă ca şi tensiunea u1 având expresia:
o−u2=e2=−w dφdt
(1.6)
Raportul tensiunilor la bornele celor două înfăşurări, notat cu ku are valoarea:
k u=u1
u2
=w1
w2 (1.7)
şi este denumit raport de transformare. În regim armonic raportul valorilor
nstantanee ale tensiunilor instantanee este egal cu raportul valorilor efective, deci:
k u=U 1
U 2
=w1
w2 (1.8)
Dacă se conectează la bornele înfăşurării secundare un receptor, circuitul
înfăşurării este parcurs de curentul i2, determinat de tensiunea la bornele secundare
la funcţionarea în sarcină transformatorului şi de impedanţa receptorului .
25
Curentul i1 din înfăşurarea primară se modifică potrivit sarcinii
transformatorului. Fluxul magnetic ϕ este produs de solenaţia rezultantă a ambelor
înfăşurări:
θμ=w1i1+w2i2 (1.9)
care este în acest caz solenaţia de magnetizare.
Relaţia (1.6) exprimă fenomenul de reacţie a indusului la un transformator:
w1i1 reprezintă solenaţia primară instantanee care determină un câmp magnetic de
excitaţie; w2i2 este solenaţia secundară instantanee, care produce, când
transformatorul funcţionează în sarcină, un câmp magnetic, de reacţie. Cele două
câmpuri magnetice, de excitaţie şi de reacţie se compun şi determină un câmp
rezultant creat, evident de solenaţia rezultantă instantanee care rezultă din aplicarea
legii circuitului magnetic pe conturul închis r.
Fluxul magnetic ᵠ este dictat practic ca variaţie în timp şi ca valoare
instantanee de tensiunea u1 aplicată la bornele înfăşurării primare, considerând
regimuri staţionare:
u1=U 1√2 sinωt ≈ w1
dφdt
(1.10)
şi deci:
φ=∫U 1√2w1
sinωt=U 1√2ω∙w1
sin(ωt−π2 ) (1.11)
adică fluxul γ este sinusoidal, defazat π2
cu în urma tensiunii u1 şi este practic acelaşi
fie că transformatorul funcţionează în gol sau în sarcină.
Cum solenaţia de magnetizare este mica în raport cu solenaţiile înfăşurărilor,
se poate scrie:
i1i2≈w2
w1
= 1k u
=I 1
I 2 (1.12)
26
considerând un regim armonic. Prin urmare la creşterea solenaţiei înfăşurării
secundare (creşterea curentului I2) trebuie să crească şi solenaţia înfăşurării
primare, astfel încât solenaţia de magnetizare θµ să rămână practic constantă.
Dacă se neglijează pierderile (transformator ideal) se poate scrie:
U 1 I1 cosφ1≈U2 I2 cos φ2
sau
U 1
U 2
∙I 1
I 2
=cos φ2
cos φ1
; Ku ∙1ku
=cos φ2
cos φ1
; cos φ1≈ cos φ2 (1.13)
adică sarcina din secundar cu un anumit factor de putere se reflectă în primar aproximativ cu acelaşi factor de putere. Oricum, chiar la un transformator real cu pierdere nu se schimbă în limite mari defazajul dintre (U 1 I1) în raport cu defazajul dintre (U 2 I2), la încărcări în jurul valorilor nominale.
Puterea instantanee p1 primită de transformator pe la bornele înfăşurării
primare de regaseste în parte în pierderile prin efect Joule în cele două înfăşurări, în
pierderile în miezul feromagnetic, o parte reprezintă variaţia în unitatea de timp a
energiei localizate în câmpul de dispersie a înfăşurărilor şi în miezul magnetic, iar
cea mai mare parte se transmite pe la bornele înfăşurării secundare - sub forma
puterii instantanee p2 - receptorului:
p1=p j+pFe+ p f 2+ pm+ p2 (1.14)
La funcţionarea în sarcină a transformatorului se produc căderi de tensiune în
înfăşurări datorită rezistenţei de dispersie a acestora; tensiunea la bornele
secundarului variază de la funcţionarea în gol la funcţionarea în sarcină în funcţie de
căderile de tensiune din înfăşurări şi din defazajul curentului din secundar faţă de
tensiunea la bornele respective.
Se consideră un transformator monofazat având înfăşurarea primară, cu w1
spire, alimentată de la o sursă de curent alternativ de tensiune u1; înfăşurarea
secundară se presupune mai întâi deschisă(transformatorul funcţioneazăîn gol). În
această situaţie, transformatorul se comport ca o bobină de reactanţă cu miez de
fier. Înfăşurarea primară este parcursă de un curent alternativ i1e relativ mic (2-8%
din I1n), datorită reactanţei mari a circuitului la funcţionarea în gol. Solenaţia
27
înfăşurării primare θ1=w1 i1e excită prin miezul feromagnetic fluxul ᵠ, variabil în timp.
Aplicând legea inducţiei electromagnetice pe un contur închis Γcare străbate cele w1
spire ale înfăşurării primare în sensul pozitiv al curentului i1e şi se închide prin aer
pe o linie a tensiunii la borne şi presupunând că fluxul magnetic se închide numai
prin miez, se poate scrie ecuaţia:
e1=−dφdt
=R1 i1e−u1 (1.15)
În înfăşurarea secundară cu w2 spire, care înlănţuie practic acelaşi flux
magnetic ᵠ ,se induce o tensiune electromotoare de transformare, de aceeaşi
frecvenţă ca şi tensiunea u1 având expresia:
o−u2=e2=−w dφdt
(1.16)
Raportul tensiunilor la bornele celor douăînfăşurări, notat cu ku are valoarea:
k u=u1
u2
=w1
w2 (1.17)
şi este denumit raport de transformare. În regim armonic raportul valorilor
nstantanee ale tensiunilor instantanee este egal cu raportul valorilor efective, deci:
k u=U 1
U 2
=w1
w2 (1.18)
Dacă se conectează la bornele înfăşurării secundare un receptor, circuitul
înfăşurării este parcurs de curentul i2, determinat de tensiunea la bornele secundare
la funcţionarea în sarcină a transformatorului şi de impedanţa receptorului. Curentul
i1 din înfăşurarea primarăse modifică potrivit sarcinii transformatorului. Fluxul
magnetic ᵠ este produs de solenaţia rezultantă a ambelor înfăşurări:
θμ=w1i1+w2i2 (1.19)
28
care este în acest caz solenaţia de magnetizare.
Fig.14
Relaţia anterioară exprimă fenomenul de reacţie a indusului la un
transformator: w1i1 reprezintă solenaţia primară instantanee care determină un
câmp magnetic de excitaţie; w2i2 este solenaţia secundară instantanee, care
produce, când transformatorul funcţionează în sarcină,un câmp magnetic, de reacţie.
Cele două câmpuri magnetice, de excitaţie şi de reacţie se compun şi determină un
câmp rezultant creat, evident de solenaţia rezultantă instantanee care rezultă din
aplicarea legii circuitului magnetic pe conturul închis .
Fluxul magnetic ᵠeste dictat practic ca variaţie în timp şi ca valoare
instantanee de tensiunea u1 aplicată la bornele înfăşurării primare, considerând
regimuri staţionare:
u1=U 1√2 sinωt ≈ w1dφdt
(1.20)
şi deci:
φ=∫U 1√2w1
sinωt=U 1 √2ω∙ w1
sin(ωt−π2 ) (1.21)
adică fluxul γ este sinusoidal, defazat cu π2
în urma tensiunii u1 şi este practic
acelaşi fie că transformatorul funcţionează în gol sau în sarcină.
Cum solenaţia de magnetizare este mica în raport cu solenaţiile înfăşurărilor,
se poate scrie:
29
i1i2≈w2
w1
= 1k u
=I 1
I 2 (1.22)
considerând un regim armonic. Prin urmare la creşterea solenaţiei înfăşurării
secundare (creşterea curentului I2) trebuie să crească şi solenaţia înfăşurării
primare, astfel încât solenaţia de magnetizare θμ să rămână practic constantă.
Dacă se neglijează pierderile (transformator ideal) se poate scrie:
8. Exploatarea transformatoarelor de putere
8.1. Protecţia uleiului de transformator
30
Siguranţa în funcţionare şi durata de viaţă a unui transformator depind în
mare măsură de starea uleiului din cuva transformatorului. Proprietăţile fizice ale
uleiului se modifică în decursul exploatării, uleiul îmbătrâneşte. Cele mai importante
caracteristici ale uleiului din punct de vedere al exploatării sunt rigiditatea dielectrică
şi tangenta unghiului de pierderi.
Orice impuritate care pătrunde în ulei influenţează negativ rigiditatea lui
dielectrică. Impurităţile din ulei pot fi solide, lichide sau gazoase. Impurităţile solide
provin mai ales din procesul de fabricaţie al transformatorului, ele sunt particule de
hârtie, lemn, rugină, vopsea, etc. Unele particule de impurităţi absorb umezeala,
formează particule cu permitivitate ridicată, se grupează şi se orientează în direcţia
câmpului electric, realizând punţi de străpungere prin ulei.
Dintre impurităţile gazoase şi lichide, importanţă deosebită prezintă oxigenul
şi apa, care degradează uleiul şi acţionează defavorabil şi asupra izolaţiilor solide
ale transformatorului.
Contactul, sub orice formă, dintre ulei şi aer duce la procesul de oxidare a
uleiului.
Apa din ulei provine din umiditatea aerului din mediul înconjurător şi în urma
proceselor de descompunere ale uleiului. Consecinţa imediată a creşterii umidităţii
uleiului este micşorarea rigidităţii lui dielectrice. În acelaşi timp umiditatea
micşorează rigiditatea dielectrică a izolaţiei de hârtie, accelerează pierderea
calităţilor mecanice ale hârtiei, adică accelerează îmbătrânirea izolaţiei de hârtie.
Este necesară protejarea uleiului faţă de umiditatea şi oxigenul din aerul
mediului înconjurător. Cea mai simplă protecţie este aplicarea conservatorului de
ulei, prin care se realizează o suprafaţă de contact micşorată dintre ulei şi aer. Atât
procesul de oxidare, cât şi procesul de absorbţie a umidităţii sunt favorizate de o
temperatură mai ridicată. De aceea se urmăreşte menţinerea temperaturii uleiului
din conservator la valori scăzute. În acest scop conservatorul se leagă cu cuva
transformatorului printr-o ţeavă relativ subţire, care asigură răcirea uleiului, care
datorită dilataţiei termice trece din cuvă în conservator.
Spaţiul de aer din conservator comunică cu exteriorul printr-o ţeavă pe care
sunt filtre de oxigen şi de apă.
Un procedeu răspândit de încetinire a procesului de îmbătrânire a uleiului
este introducerea în ulei a unor substanţe, denumite inhibitori, care împiedică direct
desfăşurarea procesului chimic de oxidare a uleiului.
Încă în procesul de fabricaţie al transformatorului trebuie să se aibă în vedere
acţiunea catalitică a metalelor în procesul de oxidare a uleiului. De aceea, se prevăd
metode de pasivizare a suprafeţelor metalice din transformator, cum ar fi acoperirea
31
acestora cu un lac special.
Măsurile indicate de protecţie a uleiului de transformator încetinesc procesul
de îmbătrânire a uleiului, dar nu îl elimină complet. Astfel se impun măsuri de control
şi întreţinere a uleiului.
Periodic, se verifică aspectul (culoarea) uleiului, prezenţa cărbunelui în
suspensie, prezenţa apei, punctul de inflamabilitate, aciditatea organică, impurităţile
mecanice, rigiditatea dielectrică şi tangenta unghiului de pierderi.
Întreţinerea uleiului de transformator înseamnă îndepărtarea impurităţilor, a
produselor de oxidare şi a apei din ulei. Procedeele de întreţinere sunt: decantarea,
filtrarea, centrifugarea, uscarea sau tratarea în vid a uleiului.
Dacă uleiul este pronunţat oxidat, el trebuie regenerat. Metodele de
regenerare sunt similare cu metodele de rafinare ale uleiului. Prin ele se
îndepărtează din ulei acizii, hidrocarburile nesaturate şi apa. La schimbarea
uleiului trebuie luate măsuri de îndepărtare a produselor de oxidare ale uleiului din
izolaţiile solide ale transformatorului.O protecţie mult superioară a uleiului se
realizează prin interpunerea între uleiul din transformator şi atmosferă a unei perne
de azot. Astfel, se elimină procesul de oxidare a uleiului şi de asemenea, se elimină
aproape complet şi procesul de absorbţie a umidităţii, ceea ce duce la mărimea
considerabilă a duratei de viaţă a uleiului, precum şi a materialelor izolante solide
ale înfăşurărilor şi deci a transformatorului.
O altă modalitate de eliminare a contactului dintre uleiul din transformator şi
aerul din mediul înconjurător este separarea uleiului de aer în conservator printr-o
membrană elastică, care urmăreşte variaţiile de volum ale uleiului. Sau, în cuva
transformatorului umplută complet cu ulei se introduce un balon elastic, de
asemenea umplut cu ulei. Balonul elastic comunică cu un expandor.
Norme de securitate și sănătate în muncă
32
În cazul omului cea mai plauzibilă ipoteză este de a considera drept cauză a
morţii, prin şoc electric, acţiunea complexă şi distructivă a curentului electric asupra
sistemului nervos, întrucât acesta comandă respiraţia si funcţionarea inimii.
Ultimele cercetări au arătat că, în cazul producerii unui şoc electric, curentul
electric poate acţiona direct asupra inimii sau asupra sistemului nervos şi
concomitent asupra inimii si sistemului nervos. Drept urmare, moartea poate surveni
datorită încetării funcţionării inimii, oprirea respiraţiei sau acţiunii lor concomitente.
Încetarea funcţionării inimii se datorează supraexcitării acesteia de către
tensiunea suplimentară aplicată, ca urmare a trecerii curentului electric. În muşchiul
inimii se induce permanent o diferenţă de potenţial, care constituie stimulul necesar
pentru fiecare contracţie a ei. Inima este în acest fel un organ care se excită singur.
La trecerea curentului electric prin om inimii i se aplică o tensiune
suplimentară, un stimul neobişnuit, ce provoacă contractarea fibrelor muşchiului
inimii. Această contracţie se adaugă contracţiilor inimii produse pe cale naturală.
Sub acţiunea directă şi reflectată a curentului electric, contracţiile şi
destinderile fibrelor muşchiului inimii se produc dezordonat şi asincron, cu o
frecvenţă de câteva sute de ori pe minut , faţă de funcţionarea normală a inimii cu 70
de bătăi pe minut, ceea ce duce, practic, la încetarea acţiunii de pompare şi, deci, a
circulaţiei sângelui.
Încetarea circulaţiei sângelui are drept consecinţă moartea biologică după 3
- 5 minute a celulelor sensibile ale organismului. Fenomenul descris poartă
denumirea de fibrilaţie şi este practic echivalent cu încetarea funcţionării inimii.
Sensibilitatea inimii, la curentul electric, depinde şi de momentul în care are
loc trecerea curentului electric prin organism. Inima este deosebit de sensibilă când
se află în stare de relaxare, între o contracţie şi o destindere. Formele de
manifestare a fenomenelor determinate de trecerea curentului electric prin organism
depind de frecventa şi forma curentului electric, de durata şi traseul prin organism a
acestuia.
Curentul alternativ nu produce efecte electrolitice, în schimb efectele de
stimulare sunt mai accentuate decât în cazul curentului continuu. Curenţii alternativi
de joasă frecvenţă produc convulsii, senzaţii dureroase şi contracţii musculare.
Curentul continuu nu produce convulsii musculare.
Curentul alternativ poate produce tulburări cardiace şi respiratorii la tensiuni
de 70 V iar cel continuu la tensiuni de 120 - 220 V. Curentul alternativ cu frecvenţa
de 50 - 60 Hz este cel mai periculos pentru organism. La trecerea unui current
alternativ cu frecvenţă mai mare de 10 kHz comportarea ţesuturilor este diferită faţă
de a unuia de joasă frecvenţă.
33
La trecerea unui curent de frecvenţă de 15 - 300 MHz organismul se
comportă ca un dielectric cu pierderi. Efectul principal este cel caloric exercitându-
se, preferenţial, asupra ţesuturilor aflate în profunzime. Moartea prin şoc electric
survine, în majoritatea cazurilor, în urma paraliziei respiraţiei, în alte împrejurări din
cauza paraliziei respiraţiei simultan cu cea a inimii, iar în cazuri foarte rare numai în
urma fibrilaţiei inimii.
Şocurile electrice, chiar dacă nu au ca rezultat moartea, pot provoca
tulburări grave în organism cum ar fi: boli cardiovasculare şi nervoase, tulburări
endocrine, slăbirea memoriei care poate apare în timpul producerii şocului electric
sau peste câteva ore, zile sau luni.
Traumatismele locale se prezintă sub formă de arsuri, metalizarea pielii,
semne electrice (pete de culoare cenuşie sau gălbuie pe suprafaţa pieii, de formă
rotundă sau ovală, cu o scobitură la mijloc), leziuni mecanice provocate de
contracţiile muşchilor, cum ar fi: ruperea ligamentelor şi a vaselor sanguine,
luxaţiaîncheieturilor, etc.
Conductorul electrobiologic, cum este şi corpul uman, ca element de circuit
electric, se comportă ca un conductor complex special având o impedanţă variabilă,
prezentând parţial proprietăţi de electrolit şi parţial proprietăţi de semiconductor, la
care predomină rezistenţa electrică.
Conductorul electrobiologic neomogen este caracterizat printr-o structură
complexă, ceea ce determină o conductibilitate diferenţiată a părţilor constituent ca
pielea, oasele, ţesuturile, muşchii şi sângele. Caracterul şi valoarea impedanţei
electrice a conductorului electrobiologic depinde nu numai de proprietăţile fizice, ca
în cazurile corpurilor obişnuite, ci şi de procesele biofizice şi biochimice foarte
complicate care au loc în corp.
Conductibilitatea diferitelor părţi ale corpului depinde de rezistivitatea
electrică a ţesuturilor constitutive. Lichidele interstiţiale au o rezistivitate de 0,6 m, iar
protoplasma de 2 m. O fibră nervoasă cu diametrul de 20 m are o rezistenţă de 260
M , iar o fibră musculară cu diametrul de 100 m are 2,6 M .
Oasele, ligamentele, grăsimea şi pielea opun cea mai mare rezistenţă la
trecerea curentului electric, în schimb muşchii, sângele şi lichidul ţesuturilor opun o
rezistenţă mai mică. Cea mai mare rezistenţă la curent o opune epiderma, adică
stratul superior al pielii lipsit de nervi şi vase sanguine. Acest strat a cărui grosime
este de 0,05 –0,2mm, în anumite condiţii, poate fi considerat ca dielectric.
Simplificat, corpul omenesc, ca element de circuit, poate fi reprezentat prin
schema echivalentă din figura 1.1.a în care Re , Ce reprezintă rezistenţa, respective
capacitatea
34
Factorii care determină pericolul şocurilor electrice
Producerea şocurilor electrice este determinată de curentul electric ce trece
prin organism. Tensiunea aplicată şi rezistenţa electrică contează, numai în măsura
în care determină intensitatea curentului electric.
Intensitatea curentului electric depinde de tensiunea aplicată în două moduri:
o dată direct proporţional cu tensiunea conform legii lui Ohm şi a doua oară datorită
faptului ca rezistivitatea organismului scade datorită creşterii tensiunii.
Intensitatea curentului electric care începe să fie percepută de om poartă
denumirea de intensitate de prag. Ea este de 0,5mA în curentul alternativ cu
frecvenţa de 50Hz şi 5mA în curentul continuu şi nu este periculoasă. La intensităţi
mai mari de 1 mA apar convulsii musculare, mai întâi la palmele mâinilor (la
intensităţi de 3-5 mA) şi apoi la întreaga mână (8-10 mA); ajungându-se ca la peste
10 mA să nu se mai poată desface mâna în care se găseşte conductorul. Creşterea
în continuare a curentului provoacă intensificarea contracţiilor musculare şi apariţia
senzaţiei de durere. La valori de 100 mA în curent alternativ sau 300 mA în current
continuu apare fibrilaţia inimii, efectele fiind mortale dacă durata trecerii curentului
electric prin organism depăşeşte 2-3 secunde.
Se consideră curent nepericulos curentul alternativ de frecvenţă industrial cu
intensitatea de până la 10 mA şi curentul continuu cu o intensitate de până la 50 mA.
Prin curent periculos se înţelege acel curent sub acţiunea căruia omul nu se
mai poate elibera prin forţe proprii. Al doilea factor important este durata trecerii
curentului electric prin corp. Influenţa duratei de trecere a curentului se manifestă
complex. Rezistenţa organismului scade în timp, datorită încălzirii şi străpungerii
epidermei, iar sensibilitatea inimii nu este aceeaşi în diferitele stări de contracţie.
Cu cât timpul este mai lung cu atât este mai probabil ca starea de contracţie
sensibilă să coincidă cu trecerea curentului electric.
Pentru o durată de trecere a curentului mai mică de 3 secunde dependenţa
de timp a intensităţii curentului alternativ suportată de om este dată aproximativ de
relaţia : I t = 0,165. (1.2) Dependenţa de timp a intensităţii curentului electric
suportat de om.
Intensitatea curentului la care apare fibrilaţia inimii este funcţie şi de natura
şi frecvenţa curentului.
Comparând sensibilitatea omului la curent continuu, cu cea la current
alternativ, se constată că în curent continuu nu apar convulsii şi că pot fi suportaţi
curenţi continui având o intensitate de aproximativ 4-5 ori mai mare decât în curent
alternativ, dar numai pentru tensiuni mai mici de 450 V.
35
Până la frecvenţa de 10 Hz curentul de prag scade exponenţial, după care
se menţine aproximativ constant până la 1000 Hz şi apoi creşte din nou exponenţial.
Rezultă că pentru frecvenţe cuprinse între 10 şi 600 Hz curentul alternativ
prezintă periculozitatea maximă.
La frecvenţe mai mari de 1 kHz intensitatea de prag este mare, fiind posibilă
utilizarea acestor curenţi în scopuri terapeutice. La frecvenţe foarte înalte, de peste
500 kHz, curentul produce arsuri şi nu încetarea respiraţiei sau fibrilaţia inimii.
Traseul curentului electric prin corp joacă, de asemenea, un rol însemnat.
Pericolul şocului electric este mai mare, dacă curentul acţionează direct
asupra organelor interne vitale, cum ar fi sistemul nervos central, inima, plămânii etc.
Dacă nu se găsesc pe traseul curentului vor suferi numai o acţiune
reflectată.
Cele mai periculoase sunt traseele cap - mâini şi cap - picioare, caz în care
curentul trece prin creier, inimă şi măduva spinării. În ordinea periculozităţii urmează
traseele mână-picior sau mână-mână. Cel mai puţin periculos este traseul picior -
picior.
Prezintă importanţă nu numai traseul curentului ci şi locul de intrare şi ieşire
a curentului din corp. Sunt considerate ca periculoase regiunea capului (ceafa, gâtul,
tâmpla), a pieptului, a abdomenului, etc., regiuni de mare sensibilitate nervoasă.
Condiţii pe care trebuie sa le indeplineasca personalul pentru
acceptare la lucrări în instalaţiile electrice ale staţiilor de transformare
Personalul care îşi desfasoară activitatea în instalaţii electrice trebuie sa fie
autorizat din punct de vedere al securitatii şi sanatatii în muncă:
Să fie apt din punct de vedere fizic şi psihic
Să aibă aptitudini pentru funcţia încredintată
Să posede calificarea profesională şi îndemanarea necesara pentru
lucrările ce li se încredintează corespunzator funcţiei detinute;
Să cunoască, să-şi însusească şi să respecte prevederile de
securitate a muncii,tehnologiile şi procedurile care privesc funcţia şi locul de munca
în care işi desfasoară activitatea
Să cunoasca procedeele de scoatere de sub tensiune şi acordarea
primului ajutor
Personalul care exploatează instalaţii electrice este verificat periodic asupra
cunostinţelor profesionale, de protecţia muncii, stării de sănătate şi atestat prin
autorizare.
Pentru executarea de lucrari în instalaţii electrice se iau următoarele măsuri
tehnice:
Separarea electrică a instalaţiei:
36
Întreruperea tensiunii şi separarea vizibila a instalaţiei
Blocarea în pozitia deschis a dispozitivelor de acţionare a aparatelor
de comutatie
Identificarea instalaţiei sau partii de instalatie în care urmează a se
lucra
Verificarea lipsei tensiunii şi legarea imediată la pămant şi în
scurtcircuit a instalaţiei sau părţii de instalatie la care se lucrează
Delimitarea materială a zonei de lucru
Asigurarea impotriva accidentelor de natura neelectrică
Acordarea primului ajutor în cazul accidentelor
În caz de electrocutare se iau următoarele măsuri:
Accidentatul se scoate de sub tensiune acţionand întrerupatorul cel mai
apropiat ( şi luând măsuri să nu cadă dacă este la înălţime);
Dacă nu este posibil se va acţiona direct asupra victimei utilizând mijloace
electroizolante;
Se anunţă imediat medicul;
Se aşează accidentatul într-o poziţie comodă, sau pe spate, în funcţie de
starea fiziologică;
I se eliberează căile respiratorii, dacă respiră greu sau deloc;
I se face masaj cardiac şi se aplică o metodă de respiraţie artificială;
Respiratia artificiaă se continuă oricât timp este nevoie, iar eventualul deces
poate fi confirmat numai de medicul specialist;
Trebuie reţinut că de rapiditatea cu care se intervine depinde salvarea vieţii
accidentatului.
Pentru evitarea accidentelor prin atingere directă sau indirectă se aplică
măsuri de protecţie ca:
inaccesibilitatea tuturor elementelor instalaţiei care fac parte din
circuitele electrice;
prevederea de îngrădiri;
blocajul electric sau mecanic;
montarea instalaţiilor în încăperi speciale;
izolarea suplimentară de protecţie a echipamentului şi
amplasamentului acestuia;
utilizarea tensiunilor reduse - până la 42 V curent continuu şi 40 V
curentalternativ este o masură foarte sigură dar este limitată numai la receptoare de
putere redusă;
folosirea mijloacelor individuale de protecţie
37
Egalizarea sau dirijarea distribuţiei potenţialelor (se leagă la pământ
toate elementele conductoare inactive care pot intra accidental sub tensiune);
Legarea la pământ şi la nul; Utilizarea dispozitivelor automate de
protecţie la supratensiuni şi supracurenţi.
Primul ajutor în caz de arsuri termice
Arsurile termice sunt răniri ale pielii sau alte ţesuturi produse de agenţi
termici (foc, suprafeţe fierbinţi, abur ).
Durerea extremă şi suferinţa intensă produse de arsuri, ca şi evoluţia
acestora, trebuie să determine luarea tuturor măsurilor de precauţie pentru a
împiedica producerea accidentală a arsurilor. În astfel de cazuri, funcţie de
amploarea evenimentului, se acţionează astfel:
- introducerea imediată a părţii arse în apă rece sau alcool pentru a uşura
durerea, a reduce inflamarea şi preveni lezarea ulterioară a ţesuturilor;
- acoperirea suprafeţei lezate cu un pansament curat, de preferinţă steril;
- controlarea respiraţiei victimei şi, dacă este necesar, aplicarea respiraţiei
artificiale;
- calmarea durerilor victimei administrându-i analgezice. ( algocalmin,
antinevralgic );
- oferirea victimei, dacă este conştientă, să bea apă minerală, ceai, sau
sirop, pentru a compensa, dacă este cazul, pierderea de lichide şi săruri.
Pentru evitarea infectării nu se încearcă dezlipirea îmbrăcămintei dacă este
lipită de suprafaţa arsă şi nu se sparg băşicile. De asemenea nu se pipăie zona arsă
şi nu se aplică loţiuni, alifii sau uleiuri.
Primul ajutor în caz de electrocutare
Prima operaţie pentru acordarea primului ajutor va fi scoaterea
accidentatului de sub acţiunea curentului electric prin scoaterea de sub tensiune a
instalaţiei, de către o persoană care o cunoaşte bine. Apoi se parcurg următoarele
activităţi:
- se aşează victima în poziţie culcat, examinându-se rapid dacă este
conştientă, inconştientă sau dacă prezintă vătămări sau răniri;
- se controlează respiraţia şi se aplică respiraţie artificială, dacă este
necesar; se controlează circulaţia sângelui şi se aplică resuscitare cardio -
respiratorie, dacă pulsul nu este sesizabil şi dacă există antrenament şi experienţă
pentru resuscitarea cardio - respiratorie;
- se acordă primul ajutor pentru arsuri, acoperindu-le cu pansament uscat şi
curat;
38
- se imobilizează fracturile, luxaţiile; dacă există posibilitatea se cere de
urgenţă ajutor medical;
- orice electrocutat va fi transportat la spital pentru supraveghere medicală,
deoarece ulterior pot surveni tulburări de ritm cardiac.
a. Scoaterea celui accidentat de sub tensiune
La instalaţiile electrice, atingerea părţilor conducătoare de curent care se
găsesc sub tensiune provoacă în majoritatea cazurilor o contractare bruscă şi
involuntară a muşchilor. Din această cauză, când accidentatul ţine conductorul în
mâini, degetele se strâng atât de tare, încât descleştarea lor de pe conductor devine
imposibilă. Dacă acesta ramâne în atingere cu părţile conductoare de curent, atunci
este necesar să se ştie că fără aplicarea măsurilor necesare de securitate, atingerea
celui aflat sub tensiune este periculoasă şi pentru viaţa celui care intervine. Prima
acţiune de întreprins este deconectarea părţii de instalaţie de care se atinge
accidentatul.
Cu această ocazie trebuie să se ţină cont de următoarele:
1. În cazul în care accidentatul se gaseşte agăţat la o înălţime oarecare,
deconectarea instalatiei si eliberarea acestuia de sub curent poate sa provoace un
rau mai mare decat cel cauzat de curentul electric, de aceea trebuie luate toate
masurile care sa garanteze securitatea celui accidentat în caz de cădere.
2. În caz de deconectare, pot fi stinse concomitent şi luminile. De aceea,
trebuie luate masuri pentru a avea alte surse de iluminat: (felinare, făclii, lumanari,
un iluminat de rezervă, felinare cu acumulatoare, etc.) fara sa se intarzaie din
aceasta cauza deconectarea instalatiei şi masurile de prim ajutor pentru cel
accidentat.
3. În cazul în care deconectarea instalaţiei nu poate fi executată suficient de
repede, atunci trebuie luate masuri de separare a persoanei accidentate de parţile
conducătoare de curent de care este agăţată şi anume:
Pentru separarea celui accidentat de părtile conducatoare de current sau a
conductei electrice de aceasta, trebuie să se faca uz de o haină, o frânghie uscată
sau un băţ, sau orice mijloc asemănător neconductor şi uscat; nu se pot întrebuinţa
în aceste cazuri obiecte metalice sau umede; pentru ca accidentatul să fie separat
repede de partile conducatoare de curent, se poate trage de haina lui, daca este
uscată şi este departată de corp (poalele hainei), evitând în acelaşi timp atingerile de
obiectele metalice înconjuratoare şi de părţile corpului neacoperite de haine.
De asemenea, nu se recomandă să se tragă cel accidentat de picioare, fără
a se lua măsurile necesare, deoarece încaltamintea poate fi umedă iar cuiele batute
si ochiurile pentru sireturi sunt bune conducatoare de electricitate; persoana care
39
intervine isi va pune mănusi sau îşi va infasura mainile cu o haina uscata; în cazul
cand nu are asemenea obiecte, îşi va pune sub picioare un covor de cauciuc
electroizolant, scânduri uscate sau va încalţa cizme electroizolante.
Când, în vederea salvarii, este nevoie să se atingă cel accidentat pe părţile
corpului ce nu sunt acoperite cu haine, trebuie sa se pună manusile de cauciuc si
galosii sau sa se infasoare mainile cu un fular uscat, cu o sapca de postav sau cu
mâneca ori pulpana propriei haine uscate etc., sau acoperind persoana accidentată
cu o haină de cauciuc ori cauciucată (impermeabil) sau cu simplă stofă uscată. Se
mai poate interveni stând cu picioarele pe o scândură sau pe orice alt asternut uscat,
neconductor de curent, pe o legatura sau pachet de haine etc. Se mai recomandă sa
se folosească, dacă se poate, numai o singură mână. La joasă tensiune,
cândcurentul se scurge în pămant prin corpul celui accidentat prin electrocutare şi
acesta strânge convulsiv în mâini un conductor, iar reţeaua nu se poate deconecta
urgent, este mai bine ca cel accidentat sa fie izolat faţă de pământ (de exemplu
împingând sub el scânduri uscate sau orice alt material izolant uscat, astfel încât să
nu mai atingă solul, pereţii sau alte obiecte din imediata apropiere) decât să se
încerce desprinderea mâinilor. Persoana care intervine trebuie să respecte măsurile
ce trebuie luate la atingerea celui accidentat, prezentate înainte. De asemenea, se
va avea grijă ca cel accidentat prin electrocutare să nu sufere alte accidente la
luarea acestor măsuri. În caz de nevoie trebuie tăiate conductoarele de joasă
tensiune, cu ajutorul unui topor cu coada de lemn uscat, cu foarfeci izolate sau cu
ajutorul unui aparat cu o izolaţie corespunzatoare. Operaţia trebuie executată cu
precauţie (nu se ating conductoarele, se taie fiecare conductor în mod separat, cu
mănuşile de cauciuc şi cu galoşii puşi). La înaltă tensiune, pentru izolarea celui
accidentat faţă de pămant sau de parţile conducatoare de curent, cel care
intreprinde acest lucru trebuie să poarte încăltaminte de cauciuc dielectrica şi
manusi şi sa actioneze cu o prajina sau cleşti izolati la o tensiune corespunzatoare.
Pe liniile electrice de transport, când scoaterea accidentatului de sub tensiune printr-
una din metodele
aratate mai sus nu se poate executa suficient de repede şi fără pericole, trebuie să
se recurgă la scurt - circuitarea (prin aruncarea unor conductoare) a tuturor
conductoarelor de linie şi legarea lor sigură la pământ (după regulile generale de
tehnica securităţii). În acest caz, trebuie luate măsuri ca bucla aruncată să nu atingă
corpul persoanei care acordă ajutorul.
De asemenea trebuie să se ţina cont de urmatoarele:
a) daca accidentatul se gaseşte la înalţime, trebuie să se prevină sau să se
evite pericolul de cădere ;
b) dacă accidentatul atinge un singur conductor, este adesea suficient să se
40
lege la pămant numai acest conductor ;
c) pentru a realiza legarea la pamant şi scurt-circuitarea, este necesar în
primul rand ca conductorul întrebuinţat în acest scop să fie pus la pământ apoi
aruncat peste conductoarele de linie care urmează sa fie puse la pământ;
d) trebuie de asemenea reţinut ca, daca în linie există o capacitate electrică
mare, prin deconectare poate rămâne o sarcină periculoasă pentru viaţa şi
numai legarea la pământ a liniei o poate face inofensivă.
b. Primele măsuri după scoaterea accidentatului de sub tensiune
Modul de aplicare a măsurilor de prim - ajutor este în funcţie de starea în
care se află accidentatul dupa scoaterea de sub curent. În cazul cand acesta se află
în deplină cunostinţa, deşi până atunci fusese în leşin sau a stat mult timp sub
tensiune, el va fi îndrumat sau transportat la un medic, spre a preveni o eventual
agravare a stării sale; în situaţii grave, trebuie să fie chemat medicul sau salvarea la
faţa locului. Până la venirea medicului şi pentru ca să nu existe din nou pericolul
inghiţirii limbii sau al înecării cu voma în cazul unui nou leşin, accidentatul se aşează
într-o poziţie comodă.
Când cel accidentat şi-a pierdut cunostinţa, el trebuie intins pe un loc neted
şi comod; i se desface imbracamintea la piept şi la gât, se iau măsuri pentru
împrospătarea aerului, se evacuează din încapere persoanele de prisos, apoi i se da
sa miroase o soluţie de amoniac, se stropeşte cu apă, i se fac fricţiuni pentru
încalzirea corpului. Medicul trebuie să fie chemat cât mai urgent. În cazul când
accidentatul respiră greu, foarte rar şi convulsiv, la fel ca un muribund, i se va face
respiraţie artificială şi un masaj în regiunea inimii. În cazul când persoana
accidentată nu mai dă semne de viaţă (respiraţia, bătaile inimii, pulsul sunt absente)
nu trebuie sa fie considerată pierdută. Moartea poate fi adesea numai aparentă, dar
cel accidentat va muri daca nu i se va acorda primul ajutor, făcându-i-se respiraţie
artificială. Respiraţia artificială trebuie facută în mod continuu, până la sosirea
medicului. Pulsul se verifică la artera carotidă, fară a presa excesiv.
În operaţia de readucere la viată a acelui accidentat prin electrocutare, care
în aparenta este mort, fiecare secundă este preţioasă, de aceea primul ajutor trebuie
dat imediat, dacă este posibil chiar la faţa locului; el va fi transportat în alt loc numai
în cazul cand pericolul continuă să ameninte atât pe cel accidentat cât şi pe cel care
acordă primul ajutor sau în cazul imposibilităţii acordării primului ajutor în timpul
transportului. Electrocutatul poate fi considerat mort numai în cazul unor grave
leziuni externe, de exemplu fracturarea cutiei craniene în cădere sau carbonizarea
întregului corp. Moartea poate fi declarată numai de către medic.
c. Principalele instrucţiuni obligatorii aplicabile la executarea
41
respiraţiei artificiale
Respiraţia artificială va fi executată numai în cazurile în care cel accidentat
nu respiră deloc sau respiră rar, convulsiv, cu sughiţuri, ca un muribund, sau dacă
respiraţia se înrautăţeşte. Executarea respiraţiei artificiale trebuie să fie începută
imediat ce accidentatul a fost scos de sub tensiune şi se continuă apoi fără
întrerupere. Ea va fi continuată până la obţinerea rezultatului pozitiv (revenirea la
viaţă) sau până la apariţia semnelor neîndoielnice ale morţii reale (a petelor
cadaverice sau a rigidităţii corpului). S-au observat cazuri când cei consideraţi morţi
datorită leziunilor provocate, au fost readuşi la viaţă peste câteva ore socotite din
momentul accidentului (chiar 8-11 ore). În timpul cât se execută respiraţia artificială,
se va observa atent faţa accidentatului. În cazul când se observă o mişcare a
buzelor, a pleoapelor sau a cartilagiului tiroidian (mărului lui Adam), făcând impresia
că înghite, se va verifica dacă nu cumva accidentatul a început să respire singur şi
regulat, se opreşte respiraţia artificială, deoarece continuarea ei poate fi periculoasă.
Dacă însă după câteva clipe de aşteptare se va observa că acesta nu mai
respiră, se va relua imediat respiraţia artificială. Înainte de a se proceda la
executarea respiraţiei artificiale, este necesar :
• să se elibereze imediat accidentatul de părţile de îmbrăcăminte care
impiedică respiraţia (gulerul de la camasă, fularul), să se desfacă cureaua de la
pantaloni;
• să se elibereze imediat gura celui accidentat de obiecte străine (să se
înlature protezele dentare dacă există);
• dacă gura accidentatului este înclestată, ea trebuie deschisă, în care scop
falca inferioară este împinsă în afară; pentru aceasta cel care acoirdă primul ajutor
aplică cele patru degete de la ambele mâini în spatele colţurilor fălcii inferioare, apoi,
prin apăsarea degetelor mari deasupra marginii fălcii, aceasta este împinsă în afară,
astfel ca dinţii maxilarului inferior să fie aduşi în faţa dinţilor celui superior. În cazul
cand în modul mai sus indicat nu se reuseşte să se deschidă gura, atunci se va
recurge la ajutorul unei lame metalice sau unei linguri care se va introduce între
măsele la colţurile
gurii şi nicidecum în faţă (fiindcă dinţii se pot rupe) şi cu precauţie se
descleştează dinţii. Înainte de a se folosi lama metalică/lingura, se înveleşte cu un
material textil pentru a proteja dantura. Sunt preferabile de asemenea unelte din
lemn.
Metode de respiraţie artificială
Există mai multe metode de respiraţie artificială (Silvester, Schäfer, Howard)
42
care se aplică de la caz la caz. Oricare ar fi metoda, este necesar a se acţiona foarte
rapid pentru a realiza primele cinci inspiraţii forţate pentru a asigura oxigen
creierului, altfel după 3 minute fără oxigen, creierul se lezează ireversibil.
Metoda Silvester. Această metodă este cea mai bună dintre metodele de
respiraţie artificială prezentate. În cazul când se dispune de ajutoare, se aplică
această metodă. Pentru aplicarea acesteia sunt necesare mai multe schimburi de
echipe, procedeul fiind obositor. La aplicarea metodei Silvester se aşează
accidentatul pe spate, pe un sul de haine ca să se lărgească toracele, se scoate şi
se reţine limba afară cu o ustensilă tip cârlig de rufe, batistă uscată sau cu ajutorul
unei feşi sau bucăţi de pânză care se trece în jurul gatului; operatorul se aşează în
genunchi la capul accidentatului iar braţele acestuia se prind de sub încheietura
cotului şi se apasa fara violenta pe partile laterale ale pieptului (expiratie), numărând:
unu, doi, trei- se ridică apoi braţele accidentatului în sus şi se trag înapoi peste cap
(inspiraţie); numărând: patru, cinci, sase- se vor apăsa din nou braţele accidentatului
pe părţile laterale ale pieptului. În cazul când se dispune de ajutoare, la aplicarea
metodei Silvester sunt întrebuinţaţi doi oameni, fiecare stând pe un genunchi de
fiecare parte a accidentatului, acţionând în concordanţă şi după
numărătoare. Un al treilea ajutor ţine scoasă limba accidentatului. În cazul unei
executări corecte a respiraţiei artificiale se aude un sunet (care seamană a geamăt)
produs de aerul ce trece prin traheea accidentatului, la comprimarea pieptului şi
eliberarea lui. Dacă sunetele nu se produc, aceasta înseamnă ca limba a cazut şi
impiedică trecerea aerului; în acest caz trebuie să fie scoasă mai mult afară . În
cazul fracturării unei mâini sau unui umăr, metoda Silvester nu trebuie aplicată.
Metoda Schäfer. În cazul cand respiraţia artificială trebuie facută de o
singură persoană, este mai uşor de aplicat metoda Schäfer. Avantajele ei constau în
usurinţa aplicării procedeului, deoarece acesta poate fi uşor însuşită, după câteva
exerciţii de scurtă durată. În cazul aplicarii metodei Schäfer, accidentatul trebuie
asezat cu spatele în sus, cu capul sprijinit pe o mâna, cu fata in laturi. Cealalta mana
trebuie intinsa in lungul capului si se va asterne ceva sub faţă. Dacă este posibil i se
va scoate limba afara; aceasta nu trebuie ţinuta deoarece ea va sta singura. Apoi
operatorul trebuie să se aseze în genunchi deasupra accidentatului, cu faţa înspre
capul acestuia, în aşa fel încât şoldurile sale să fie cuprinse între genunchii
persoanei care acordă ajutorul. Se aplică apoi palmele pe spatele accidentatului, pe
coastele inferioare, cuprinzandu-le lateral cu degetele indoite, numărând unu, doi,trei
operatorul se apleacă înainte în aşa fel ca prin greutatea corpului sau să apese cu
mâinile pe coastele accidentatului. Numărand în continuare: patru, cinci, şase,
operatorul se ridică brusc de pe spatele accidentatului, revenind la poziţia de la
început, fără a ridica mâinile de pe accidentat.
43
Metoda Howard. Se aplică (în locul metodei Schäfer) în cazul în care cel
accidentat are arsuri pe spinare si leziuni la maini. În cazul aplicării metodei Howard
se aşeaza accidentatul pe spate aşternând sub locul cu arsuri o batistă sau o pânză
curata şi i se intind mainile în lungul capului. În cazul cand mainile sunt fracturate,
acestea nu se vor intinde, ci se vor aseza deasupra capului. Limba accidentatului
trebuie scoasă afara şi tinuta de o a doua persoană. Apoi operatorul se aseaza în
genunchi deasupra persoanei accidentate, procedând identic ca şi la aplicarea
metodei Schafer: apasă pe coastele inferioare (nu pe burtă), numărând la apasare şi
la ridicare. Oricare ar fi metoda aplicată, trebuie să se evite apăsările intense pe
piept sau pe spate, mai cu seama în regiunea abdomenului, deoarece poate
produce impingerea alimentelor din stomac spre gură, ceea ce ar putea astupa căile
respiratorii. Trebuie sa fie evitate mişcările violente ale accidentatului, (în special
metoda Silvester) pentru a nu se produce fracturi sau luxaţii. La aplicarea oricărei
metode de respiraţie artificială, trebuie avut grijă ca accidentatul să nu răcească; de
aceea nu trebuie să fie lăsat pe pământ umed sau pardoseală de piatră, de beton
sau fier. Pentru aceasta, sub accidentat trebuie aşezat ceva călduros, va fi învelit şi
dacă este posibil incalzit aplicandu-i-se pe corp şi la picioare sticle cu apă fierbinte,
cărămizi sau pietre încalzite şi bine acoperite pentru a nu cauza arsuri.
Toate acestea trebuie facute repede fara sa se intrerupa operatia de
respiratie artificiala. In timpul respiratiei, bratele celui care face respiraţia, în cazul
aplicării metodelor Schafer şi Howard, sau ale accidentatului, la aplicarea metodei
Silvester, pot fi indepartate pentru 2-3 secunde de cutia toracică a accidentatului. La
toate metodele de respiraţie artificială trebuie să se facă 15 mişcări complete pe
minut, adică de inspiratie şi respiraţie. Pentru a obosi mai puţin, cel care efectuieză
respiraţia artificială trebuie să respire în ritmul mişcărilor pe care le face
accidentatului.
Metoda respiratiei artificiale gură-la-gură. Este cea mai bună metodă
pentru ca este uşor de învaţat şi practicat, poate fi folosită asupra persoanelor de
toate vârstele. În plus, oferă rată mare de succes pentru salvatorul singur, aşa cum
este cel mai dificil şi destul de răspândit caz din electroenergetică.
Paşii care trebuie urmaţi sunt următorii:
- verificarea gurii accidentatului pentru a se asigura că nu este
obstrucţionată;
- plasarea corpul accidentatului pe spate, astfel încât pieptul să fie în
extensie;
- prinderea mandibulei şi ridicarea acesteia în sus astfel încât capul să aibă
o poziţie înspre înapoi. Această acţiune va debloca căile respiratorii blocate de baza
limbii, care este deseori înghitită de persoana în stare de inconstienţă.
44
Acum se începe respiraţia artificială:
- cu o mână se strâng nările accidentatului. După aceea salvatorul inspiră
rapid şi adânc, apoi insuflă aerul prin gura accidentatului. Dacă maxilarele sunt
încleştate, încă se mai poate folosi această metodă, aerul trecand printre dinţi, altfel
se poate folosi şi metoda gură-la-nas.
- expiraţia accidentatului trebuie să se producă natural, la oprirea insuflaţiei.
Dacă e nevoie, respiraţia artificială(metoda Silvester sau gură – la - gură)
trebuie combinată cu masajul cardiac.
În cazul a doi salvatori ritmul este de 10-12 inspiraţii pe minut - o dată la 5
compresii cardiace. În cazul unui singur salvator, se face o succesiune de 2 inspiraţii
dupa fiecare 15 compresii cardiace. În cazul cand accidentatul este copil, ritmul de
respiraţie artificială este de 20 inspiraţii pe minut, se continuă cu succesiunea de 2
inspiraţii la 15 compresii cardiace până la revenire sau sosirea medicului. În
începerea respiratiei artificiale, cea mai mică întârziere poate fi fatală.
Masajul inimii se execută în felul următor: persoana care acordă primul
ajutor pune mâna sa dreaptă pe regiunea inimii accidentatului, având degetele
îndreptate în direcţia capului acestuia şi mâna stângă peste mâna dreaptă şi apasă
uniform, cu mâinile îndreptate, în ritmul bătailor inimii (la un om sănătos 70 – 80 pe
minut, sau pentru comoditate la fiecare secundă, după ceas) face cu podul palmei
20 - 30 apăsări slabe pe coastele de deasupra inimii.
Primul ajutor în caz de arsuri chimice
Arsurile chimice sunt răni ale pielii sau alte ţesuturi produse de substanţe
chimice foarte active precum acizii şi bazele. Arsurile produse de substanţele
chimice corosive, precum acizii tari sau bazele sunt întotdeauna serioase, deoarece
aceste substanţe chimice continuă „ să ardă „ cât timp rămân pe piele.
Pentru diminuarea efectelor lor corosive, se procedează astfel:
- îndepărtarea imediată a substanţelor chimice, inclusiv a hainelor stropite
sau îmbibate cu acestea;
- inundarea cu apă rece din abundenţă zona arsă, pentru a „spăla‖ complet
substanţele chimice;.
- spălarea suprafeţelor care au suferit arsuri chimice cu soluţie de bicarbonat
de sodiu, în cazul arsurilor provocate de acizi şi cu soluţie de acid boric, în cazul
arsurilor provocate de baze tari;
- controlarea respiraţiei victimei şi dacă este necesar aplicarea respiraţiei
artificiale;
- se administrează analgezice pentru calmarea durerilor, dacă este cazul;
- se acoperă suprafaţa lezată cu pansamente de tifon steril, uscat.
45
Primul ajutor în caz de plăgi:
Plaga este însoţită de sângerări, care pot avea ca urmare infecţia.
Obiectivele primului ajutor constau în:
- combaterea hemoragiei prin compresie locală sau prin aplicarea unui garou
( în cazul unei hemoragii puternice);
- în ultimul caz pacientul trebuie să ajungă în cel mult o oră la spital; pe
garou se aplică un bilet cu ora exactă la care a fost aplicat;
- prevenirea infecţiei prin curăţarea rănii dinspre interior spre exterior, fără a
atinge rana propriu - zisă, cu apă caldă şi săpun, după care se va turna apă
oxigenată peste rană, pentru dezinfectare, iar apoi se aplică pansamente sterile;
- se administrează medicamente care combat durerea ca: algocalmin,
antinevralgic etc.
Primul ajutor în caz de fracturi, luxaţii, entorse
1. Primul ajutor în caz de fracturi. Are rolul să prevină complicaţiile şi
leziunile ulterioare şi să diminueze durerea şi umflarea zonei: interzicerea oricărei
mişcări; oprirea hemoragiilor şi pansarea rănilor (în caz de fractură deschisă);
imobilizarea membrului fracturat cu ajutorul atelelor; administrarea unui calmant
(antinevralgic, algocalmin) pentru a diminua durerea. Membrul fracturat se
imobilizează în atele prin înfăşurare cu feşe de tifon sau pânză.
Nu se îndreaptă forţat membrul fracturat fiind pericol de rupere a vaselor din
apropierea fracturilor. Membrul inferior se imobilizează întotdeauna întins, iar cel
superior în poziţie flexată, în unghi drept a antebraţului pe braţ. În fracturile coloanei
vertebrale victima trebuie aşezată cu faţa în sus pe plan rigid.
2. Primul ajutor în caz de luxaţie sau entorsă. Luxaţia este o vătămare mai
uşoară a articulaţiei constând în îndepărtarea unei extremităţi osoase din articulaţia
respectivă, iar entorsa este o traumatizare a articulaţiei prin întinderea excesivă a
ligamentelor articulare. În aceste situaţii primul ajutor constă în aplicarea unui
pansament strâns şi interzicerea mişcărilor până la consultarea medicului.
46
Anexa 1
Montaj pentru verificarea rigidităţii dielectrice a transformatorului prin
metoda tensiunii aplicate: TP – transformatorul de încercat;
T – transformatorul ridicător; ATR – autotransformator reglabil;
E – eclator; R – rezistenţă de protecţie
47
Anexa 2
Montaj pentru încercarea la scurtcircuit a transformatorului trifazat
48
Anexa 3
Transformator de putere - vedere laterală: 1-cuva transformatorului; 2-
roată de cărucior; 3- radiator; 4-conservator; 5-supapă de siguranţă; 6-suport conservator; 7-suport cric; 8-robinet de golire; 9-robinet de filtrare; 10-dispozitiv de acţionare; 11-izolator nul; 12-cutia cu contactoare; 13-izolator de ÎT; 14-izolator de JT; 15-izolator de JT; 16-fanion izolator de JT; 17-robinet de golire; 18-bornă de punere la pământ; 19-gresor; 20-robinet radiator; 21-filtru de aer; 22-releu Buchholz; 23-robinet izolare
conservator; 24-nivel de ulei.
Anexa 4
49
50
Anexa 5
BIBLIOGRAFIE51
1. CIOC I., VLAD I., CALOTA G. “Transformatorul electric“, Ed.
Scrisul Romanesc,Craiova, 1989
2. NOTINGHER, P., Materiale pentru electrotehnica, Ed.
POLITEHNICA PRESS, Bucuresti, 2005
3. E. Potolea. Calculul regimurilor de funcționare ale sistemelor
electroenergetice. București: Editura Tehnică, 1977
4. Felea I. - "Maşini şi acţionări electrice. Îndrumar de proiectare",
Litografia Oradea, 1990
5. Ifrim A., Notingher P. - "Materiale electrotehnice", Ed. D.P.
Bucureşti, 1979
52