1. System elektroenergetyczny- współpracujące ze sobą elektryczne urządzenia wytwórcze, przesyłowe i odbiorcze.

2. Podstawowe elementy systemu elektroenergetycznego:

Elektrownie

-stacje elektroenergetyczne

- linie elektroenergetyczne

- instalacje odbiorcze

3. Podział linii elektroenergetycznych:

a) ze względu na funkcję:

- przesyłowe

- rozdzielające

b) ze względu na budowę:

- napowietrzne i kablowe

- gołe i izolowane

- jednotorowe i wielotorowe

c) ze względu na wartość napięcia:

- wysokiego napięcia Un> 1kV

- niskiego napięcia Un< 1kV

4. Zasilanie odbiorców:

- zakłady przemysłowe o dużym zapotrzebowaniu energii – bezpośrednio z sieci wysokiego lub średniego napięcia

- zakłady przemysłowe o niewielkim zużyciu energii oraz odbiorcy komunalni – z sieci niskiego napięcia

5. Elementy linii :

- słupy

- uziomy słupów

- izolatory

- przewody fazowe

- przewody odgromowe

6. Elementy składowe stacji elektroenergetycznych:

- transformatory

- urządzenia rozdzielcze tworzące rozdzielnie

- urządzenia zabezpieczające, sterujące, sygnalizacyjne i pomiarowe.

7. Sieci i instalacje elektryczne powinny zapewniać:

- dostateczną przepustowość w celu pokrycia zapotrzebowania mocy

- dostateczną niezawodność dostawy energii

- dostarczenie energii dobrej jakości, a zwłaszcza o odchyleniach napięcia od jego wartości znamionowej zawartych w dopuszczalnych granicach

- bezpieczeństwo obsługi, osób postronnych, zwierząt i przedmiotów

- możliwość rozbudowy w związku z przyłączeniem nowych odbiorców

- prostotę i przejrzystość układu, co przyczynia się też do większego bezpieczeństwa pracy

- możliwie mały koszt przesyłu i rozdziału

WYKŁAD 2

1. Rodzaje źródeł energii:

- węgiel kamienny

- węgiel brunatny

- gaz ziemny

- energia jądrowa

- energia biomasy (kocioł fluidalny opalany biomasą: Szczecin)

- odnawialne źródła energii: wiatrowa, wodna, słoneczna (elektrownie fotowoltaiczne)

- energia geotermalna; w Polsce- Stargard Szczeciński, Pyrzyce, Czarnków, Uniejów, Mszczonów, Lasek, Słomniki, Klikuszowa, Bańska Nizina.

2. Zalety opalania biomasą- zmniejszenie emisji CO2, SO2 i pyłów do atmosfery

3. El wodne- mały spadek wód płynących w Polsce; największa el wodna we Włocławku. Elektrownie wodne dzielimy na: przepływowe, pompowo-szczytowe, zbiornikowe. Zalety: brak emisji zanieczyszczeń do atmosfery.

WYKŁAD- prąd

WYKŁAD

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.

WYKŁAD :

1.Najważniejsze akty prawne dotyczące instalacji elektrycznych:

- ustawa ,,Prawo budowlane” oraz rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

2. Klasyfikacja sieci rozdzielczych i instalacji:

a) ze względu na liczbę przewodów:

- AC- jednofazowe 2-przewodowe, dwufazowe, trójfazowe…

- DC- dwuprzewodowe, 3-przwodowe

b) ze względu na system uziemień:

- TN: TN-C, TN-S, TN-C-S

- TT

- IT

Gdzie:

Układ TN- układ sieci elektroenergetycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w któ®ym punkt neutralny lub przewód czynny jest bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne są z nim połączone przewodami ochronnymi typu PE i/lub PEN.

Układy TNC i TNS występują w sieciach elektrycznych niskiego napięcia.

TNC: w starych domach; niska skuteczność przeciwporażeniowa; jeden wspólny przewód

ochronno-neutralny PEN

TNS- w nowym budownictwie; wysoka skuteczność przeciwporażeniowa; posiada oddzielny przewód ochronny PE w całym układzie sieci. Osobno przewód neutralny N

1. Urządzenia do pomiaru prądu (mierniki):

1. Woltomierz: podłączamy go równolegle, ma też swoją rezystancję

2. Amperomierz: podłączamy go szeregowo, ma swoją rezysystancję

3. Watomierz: ma dwa elementy bo mierzy natężenie i napięcie (moc)

1. Rodzaje urządzeń zabezpieczających stosowanych w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia:

1. Bezpieczniki topikowe- do samoczynnego wyłączania obwodów przy przepływie prądów przetężeniowych;

- napięcia znamionowe- 380/500/660/750/1000V

- budowa: wkładka topikowa, wkładka kalibrowa (wstawka redukcyjna), podstawa bezpiecznika (gniazdo). Zasadniczą częścią bezpiecznika topikowego jest jeden lub kilka połączonych równolegle elementów topikowych. Zależność czasu stopienia się tych elementów od natężenia prądu nazywamy charakterystyką czasowo-prądową bezpiecznika. SĄ JEDNORAZOWE, PZEPALA SIĘ W NICH TOPIKA

b) wyłączniki instalacyjne nadprądowe- sterowanie i zabezpieczanie przed skutkami przetężeń obwodów odbiorczych instalacji oraz urządzeń elektrycznych w instalacjach domowych i innych

-Un- do 440V

c) wyłączniki instalacyjne różnicowoprądowe- (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.

- Un- do 690V

d) wyłączniki silnikowe- sterowanie i zabezpieczanie przed skutkami przetężeń oraz przed skutkami zaniku lub obciążenia napięcia, przed asymetrią obciążenia i niepełnofazową pracą silników elektrycznych.

3. 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.

1. Napięcie znamionowe – maksymalne napięcie prądu elektrycznego jakie może być podane w sposób trwały na element lub urządzenie elektrotechniczne. Po przekroczeniu napięcia znamionowego element może ulec zniszczeniu na skutek przebicia elektrycznego izolacji lub pracować z bardzo dużymi stratami.

2. Warunek sprawności wyłącznika RCD typu AC

0,5*I∆n¬¬<I∆≤I∆n

WYKŁAD

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

WYKŁAD – ochrona przeciwporażeniowa

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

WYKŁAD - silnik

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	duży prąd rozruchowy mały współczynnik mocy i mała sprawności przy małym obciążeniu duży wpływ wahań napięcia na moment obrotowy silnika trudna regulacja prędkości obrotowej

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