ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Pierwotne źródła energii	Naturalne procesy przemiany energii	Techniczne procesy przemiany energii	Forma uzyskanej energii
Słońce	Woda	Parowanie, topnienie lodu i śniegu, opady	Elektrownie wodne
	Wiatr	Ruch atmosfery	Elektrownie wiatrowe
		Energia fal	Elektrownie falowe
	Promieniowanie słoneczne	Prądy oceaniczne	Elektrownie wykorzystujące prądy oceaniczne
		Nagrzewanie powierzchni ziemi i atmosfery	Elektrownie wykorzystujące ciepło oceanów
			Pompy ciepła
		Promieniowanie słoneczne	Kolektory i cieplne elektrownie słoneczne
			Fotoogniwa i elektrownie słoneczne
			Fotoliza
	Biomasa	Produkcja biomasy	Ogrzewanie i elektrownie cieplne
			Urządzenia przetwarzające
Ziemia	Rozpad izotopów	Źródła geotermalne	Ogrzewanie i elektrownie geotermalne
Księżyc	Grawitacja	Pływy wód	Elektrownie pływowe

Rodzaje elektrowni: wodne, wiatrowe, cieplne, jądrowe, geotermalne, słoneczne, pływowe, wykorzystujące prądy oceaniczne/ciepło oceanów, fotowoltaniczne

URZĄDZENIA ZABEZPIECZAJĄCE STOSOWANE W INSTALACJACH NISKIEGO NAPIĘCIA

• bezpieczniki topikowe

• wyłączniki instalacyjne (nadprądowe)

• wyłączniki różnicowoprądowe

• wyłączniki silnikowe

Bezpieczniki instalacyjne – budowa: wkładka topikowa, wkładka kalibrowa (wstawka redukcyjna), podstawa bezpiecznika (gniazdo).

Wyłączniki instalacyjne – przeznaczenie: sterowanie i zabezpieczanie przed skutkami przetężeń obwodów odbiorczych instalacji oraz urządzeń elektrycznych w instalacjach domowych i innych.

Podstawowa różnica między bezpiecznikiem a wyłącznikiem instalacji:

Bezpiecznik albo inaczej wkładka topikowa jest urządzeniem o działaniu jednorazowym tzn. po wyzwoleniu(przepaleniu) po prostu nie nadaje się do użytku bo jest zniszczona. Natomiast wyłącznik nadmiarowy jest urządzeniem wielokrotnego zadziałania.

Wyłączniki silnikowe – przeznaczenie: sterowanie i zabezpieczanie przed skutkami przetężeń oraz przed skutkami zaniku lub obciążenia napięcia, przed asymetrią obciążenia i niepełnofazową pracą silników elektrycznych.

INSTALACJE

Budowa instalacji domowej:

Instalacja elektryczna – część sieci niskiego napięcia stanowiąca układ przewodów w budynku wraz ze sprzętem elektroinstalacyjnym, mający początek na zaciskach wyjściowych wewnętrznej linii zasilającej w złączu i koniec w gniazdkach wtyczkowych, wypustach oświetleniowych i zainstalowanych na stałe odbiornikach energii elektrycznej. Służy do dostarczania energii elektrycznej lub sygnałów elektrycznych do odbiorników.

Instalacja elektryczna niskonapięciowa jest zespołem urządzeń elektrycznych o napięciu znamionowym do 1000 V prądu zmiennego i 1500 V prądu stałego.

Instalacja elektryczna w budynku mieszkalnym składa się z układu zasilania niskiego napięcia, obejmującego:

• przyłącze i złącze kablowe,

• tablicę rozdzielczą,

• piony i linie zasilające,

• instalację odbiorczą,

• odpowiednią liczbę obwodów

Instalacja domowa składa się z:

• Bezpiecznika głównego – chroni całą instalacją przed poborem prądu, który mógłby ją uszkodzić; ten bezpiecznik znajduje się jeszcze przed licznikiem i dlatego jest zaplombowany przez zakład energetyczny.

• Licznika – cały prąd, który dopływa do domu z elektrowni przepływa przez to urządzenie; rozgałęzienie instalacji w domu następuje za licznikiem.

• Bezpieczników – chronią poszczególnie obwody aby nie płyną w nich za duży prąd. Te bezpiecznik są czulsze niż bezpiecznik główny. W przypadku zwarcia w obwodzie najpierw „zadziała” bezpiecznik dla tego obwodu, a dopiero w ostateczności bezpiecznik główny

• Przewodów rozprowadzających – zapewniają drogę dla przepływu prądu do każdego gniazdka lub odbiornika. Wykonane są z dobrze przewodzącego metalu aby miały jak najmniejszą oporność.

• Odbiorników – czyli wszystkich urządzeń które do swojego działania potrzebują energii elektrycznej.

Prąd jednofazowy: prąd zmienny przesyłany do odbiorników jedną parą przewodów, jest w gniazdku 230V.

Prąd trójfazowy: układ trójfazowy - rodzaj układu, który składa się z 3 obwodów elektrycznych prądu przemiennego, w których napięcia przemienne źródeł o jednakowej wartości i częstotliwości są przesunięte względem siebie w fazie o 1/3 okresu. Napięcia układu wytwarzane są w jednym źródle energii elektrycznej, prądnicy lub generatorze fazowym.

Podział przewodów ze względu na pełnioną funkcję w instalacjach elektrycznych:

• Przewód liniowy (L), inaczej zwany przewodem fazowym – przewód elektryczny będący w czasie normalnej pracy pod napięciem fazowym służący do przesyłania energii elektrycznej w sieci elektroenergetycznej.

• Przewód neutralny (N)

• Przewód ochronny (PE)

• Przewód ochronno-neutralny (PEN)

• Przewód odgromowy

SILNIKI ELEKTRYCZNE

SILNIKI INDUKCYJNE 3-FAZOWE – KLATKOWE (?)
ZALETY
prosta konstrukcja niezawodne działanie małe koszy produkcji i eksploatacji niewielka zmienność prędkości obrotowej przy zmianach obciążenia w dużym zakresie duża przeciążalność prosty i łatwy do automatyzacji rozruch

Sposoby regulacji napędów elektrycznych (regulacja/zmiana prędkości obrotowej w silniku indukcyjnym):

• regulacja przez zmianę napięcia zasilającego – zmiana poślizgu

• regulacja przez zmianę rezystancji w obwodzie wirnika – zmiana poślizgu

• regulacja prędkości przez zmianę liczby par biegunów

• regulacja prędkości przez zmianę częstotliwości napięcia zasilającego

Zmiana prędkości obrotowej silnika: $n = n_{s}\left( 1 - s \right) = \frac{f}{p}\left( 1 - s \right)\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ M = cU^{2}$

p- liczba par biegunów pola magnetycznego (?), przy dwóch biegunach p=1

BEZPIECZEŃSTWO

Parametry (?) rażenia prądem:

• rodzaj prądu

• czas trwania rażenia

• droga przepływu prądu przez ciało

• powierzchnia elektrod

• cechy osobnicze rażonego

Skutki rażenia prądem

Strefy czasowo-prądowe fizjologicznych skutków działania prądów rażeniowych przemiennych:

• strefa AC-1 (a): nie występują żadne reakcje patologiczne. Wartość progowa prądu odczuwania, wynosi 0,3 mA - 0,5 mA

• strefa AC-2 (b): w miarę wzrostu wartości prądu występuje: mrowienie w palcach i drętwienie, skurcze włókien mięśniowych i uczucie bólu (I > 3 mA). Wartość progowa prądu samouwolnienia, przy której jest to jeszcze praktycznie możliwe, wynosi 10 mA (dla kobiet - 6 mA);

• strefa AC-3 (c₁): występuje nasilenie bólu, wzrost ciśnienia krwi oraz skurcze tężcowe mięśni poprzecznie prążkowanych i skurcze mięśni oddechowych (mięśni płuc - powyżej 20 mA, dla kobiet - 15 mA),

• strefa AC-4.1 (c_2­, c₃): obserwuje się te same skutki rażenia, co w strefie AC-3, nasilające się wraz ze wzrostem natężenia prądu i czasu jego przepływu. Prawdopodobieństwo wystąpienia fibrylacji komór sercowych wzrasta

Klasy ochronności urządzeń elektrycznych

Czynniki wpływające na stopień zagrożenia porażeniowego:

Rodzaje zagrożeń porażeniowych:

• normalne – mieszkania, biura, sale teatralne, widowiskowe, klasy szkole z wyjątkiem niektórych laboratoriów itp.

• zwiększone – łazienki, natryski, sauny, bloki operacyjne, kanały rewizyjne, kempingi, tereny budowy i rozbiórki, otwarte przestrzenie

• szczególne – możliwość zetknięcia się ciała ludzkiego zanurzonego w wodzie z elementami pod napięciem

Rodzaje części przewodzących: czynna, czynna niebezpieczna, przewodząca dostępna, przewodząca obca.

Rodzaje rażeń prądem elektrycznym: rażenie przy dotyku bezpośrednim i pośrednim.

Systemy ochrony przeciwporażeniowej:

• ochrona podstawowa (przed dotykiem bezpośrednim)

• ochrona przy uszkodzeniu (przed dotykiem pośrednim; dodatkowa)

• równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim

Ochrona podstawowa:

• uniemożliwienie przepływu prądu przez ciało człowieka w warunkach normalnych pracy

• ograniczenie wartości prądu rażeniowego do wartości nie stwarzającej zagrożenia

Środki ochrony podstawowej:

• izolacja podstawowa – całkowite pokrycie części czynnych izolacją

• przegrody lub obudowy,

• przeszkody lub bariery – zabezpieczenie przed przypadkowym dotknięciem części czynnych

• umieszczenia poza zasięgiem ręki – zapobieganie przed niezamierzonym dotknięciem części czynnych

Ochrona przy uszkodzeniu:

• spowodowanie samoczynnego wyłączenia zasilania w takim czasie, aby napięcie dotykowe na częściach przewodzących nie wywołało zagrożenia lub

• niedopuszczenie do pojawienia się napięcia dotykowego na częściach przewodzących lub

• ograniczenie prądu rażeniowego do wartości niewytwarzającej zagrożenia

Środki ochrony przy uszkodzeniu:

• samoczynne wyłącznie zasilania

• urządzenia II klasy ochronności – wykonane fabrycznie mające podwójną lub wzmocnioną izolację

• środowisko nieprzewodzące

• nieuziemione połącznia wyrównawcze

• separacja elektryczna

Wyłącznik różnicowoprądowy (skrót RCD)– zabezpieczenie elektryczne, urządzenie, które rozłącza obwód, gdy wykryje, że prąd elektryczny wypływający z obwodu nie jest równy prądowi wpływającemu. Służące do ochrony ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym przy dotyku pośrednim, jak i bezpośrednim ogranicza także skutki uszkodzenia urządzeń, w tym wywołanie pożaru.

Warunek sprawności wyłącznika RCD typu AC

0,5*I_∆n­­<I_∆≤I_∆n