mechanik precyzyjny 731[03] z1 05 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Grzegorz Śmigielski

Montowanie elementów mechanicznych w przyrządach
elektrycznych 731[03].Z1.05

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Jan Sarniak
mgr inż. Igor Lange

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Grzegorz Śmigielski

Konsultacja:
mgr inż. Andrzej Zych

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[03].Z1.05

„Montowanie

elementów

mechanicznych

w przyrządach

elektrycznych”

zawartego

w modułowym programie nauczania dla zawodu mechanik precyzyjny 731[03].

Wydawca:

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Organizacja stanowiska do montażu oraz zasady bezpiecznej pracy

w czasie montażu
4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Dokumentacja montażowa, symbole graficzne stosowane w dokumentacji,

podstawowe materiały stosowane w trakcie montażu maszyn

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Rodzaje zabezpieczeń stosowanych w urządzeniach i instalacjach

elektrycznych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Zasady montażu elementów mechanicznych w instalacjach oraz

urządzeniach elektrycznych i elektronicznych

4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Kontrola jakości wykonanego montażu

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i umiejętności o montażu

elementów mechanicznych w urządzeniach elektrycznych i elektronicznych.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne czyli wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia czyli wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy
z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś podane treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian osiągnięć - przykładowy zestaw zadań testowych; pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że zdobyłeś wiedzę i umiejętności z zakresu danej jednostki
modułowej,

–

wykaz literatury uzupełniającej.
Materiał nauczania został podzielony na części, których kolejność umożliwi Ci stopniowe

zdobywanie nowych wiadomości i umiejętności związanych z zakresem tematycznym
niniejszego poradnika. Kolejno zostały przedstawione: wybrane informacje z zakresu podstaw
elektrotechniki, które pozwolą Ci: zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy,
ochrony ppoż. podczas montażu, skorzystać z dokumentacji montażowej przyrządów
elektrycznych, scharakteryzować przeznaczenie i zastosowanie materiałów przewodzących
i izolacyjnych, rozpoznać na schematach ideowych zabezpieczenie obwodu elektrycznego,
rozpoznać na podstawie symboli graficznych podzespoły obwodów elektrycznych, opracować
plan montażu układu elektromechanicznego, przygotować stanowisko do montażu elementów
mechanicznych w urządzeniach elektrycznych, ustalić kolejność podłączenia obwodów
elektrycznych i układów mechanicznych, dobrać element mechaniczny do montażu
w przyrządach

elektrycznych,

zamontować

element

mechaniczny

w przyrządach

elektrycznych, skontrolować jakość montażu elementu mechanicznego w przyrządach
elektrycznych.

Końcową część materiału nauczania poświęcono wyjaśnieniu działania prostych układów

elektronicznych oraz sposobów sprawdzenia poprawności montażu podstawowych
elementów mechanicznych w urządzeniach elektrycznych.

Przykładowe ćwiczenia pozwolą Ci zrozumieć i przyswoić wiedzę poprzez praktyczne

działanie. Na końcu każdego tematu znajdują się pytania sprawdzające. Pozwolą Ci one
zweryfikować Twoją wiedzę. Jeżeli okaże się, że czegoś jeszcze nie pamiętasz lub nie
rozumiesz, zawsze możesz wrócić do rozdziału „Materiał nauczania” i tam znajdziesz
odpowiedź na pytania, które sprawiły Ci kłopot.

Przykładowy sprawdzian osiągnięć może okazać się świetnym treningiem przed

zaplanowanym przez nauczyciela sprawdzianem. Pozwoli Ci on sprawdzić Twoje
umiejętności z zakresu jednostki modułowej. W razie jakichkolwiek wątpliwości zwróć się
o pomoc do nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat jednostek modułowych

731[03].Z1

Montaż maszyn,

urządzeń

731[03].Z1.04

Montowanie

przyrządów

pomiarowych

731[03].Z1.01

Organizowanie

731[03].Z1.02

Montowanie

mechanizmów

precyzyjnych

731[03].Z1.05

Montowanie elementów

mechanizmów w

przyrządach elektrycznych

731[03].Z1.03

Montowanie maszyn

i urządzeń precyzyjnych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:

− definiować pojęcie prądu elektrycznego,

− dobierać zgodnie z dokumentacją technologiczną maszyny i oprzyrządowanie do prac

montażowych,

− rozróżniać operacje i czynności montażowe,

− dobierać przyrządy pomiarowe do pomiaru i sprawdzania elementów maszyn i urządzeń

precyzyjnych w zależności od kształtu oraz dokładności wykonania,

− odczytywać wskazania przyrządów pomiarowych,

− rozróżniać materiały niemetalowe i metale,

− korzystać z różnych źródeł informacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

− zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony ppoż. podczas montażu,

− skorzystać z dokumentacji montażowej przyrządów elektrycznych,

− wskazać na schematach ideowych zabezpieczenie obwodu elektrycznego,

− scharakteryzować

przeznaczenie

i zastosowanie

materiałów

przewodzących

i izolacyjnych,

− rozpoznać rodzaj ochrony przeciwporażeniowej oraz elementów zabezpieczających na

schematach instalacji elektrycznych,

− rozpoznać na podstawie symboli graficznych podzespoły obwodów elektrycznych

i układów mechanicznych,

− opracować plan montażu układu elektromechanicznego,

− przygotować stanowisko do montażu układów mechanicznych, elektromechanicznych

i elektrycznych,

− ustalić kolejność podłączenia obwodów elektrycznych i układów mechanicznych,

− dobrać element mechaniczny do montażu w przyrządach elektrycznych,

− zamontować element mechaniczny w przyrządach elektrycznych,

− minimalizować poziom zagrożeń oraz udzielić pomocy poszkodowanemu w wypadku,

− skontrolować jakość montażu elementu mechanicznego w przyrządach elektrycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Organizacja stanowiska do montażu oraz zasady bezpiecznej

pracy w czasie montażu

4.1.1. Materiał nauczania

Wyposażenie stanowiska do montażu jest uzależnione od rodzaju wykonywanych prac.

Jeżeli na danym stanowisku dokonuje się montażu pojedynczych urządzeń, wówczas
wyposażenie musi być bardzo uniwersalne, przystosowane do zmian budowanych urządzeń.
Jeżeli stanowisko służy do montażu urządzeń w długich seriach, wówczas na stanowisku
znajdują się tylko te narzędzia, które są niezbędne do wykonania bardzo dokładnie
określonych prac. Specjalizacja ta jest tym większa, im więcej jest stanowisk w danej linii
montującej urządzenia. Stanowisko do montażu prototypowych egzemplarzy lub do montażu
mechanizmów egzemplarzy jednostkowych powinno być wyposażone w narzędzia
standardowe, ogólnego przeznaczenia. Narzędzia takie zostały omówione we jednostkach
modułowych.

W trakcie montażu seryjnego często wykorzystuje się narzędzia, które zasilane są

sprężonym powietrzem lub stosuje się elektronarzędzia. Do najczęściej występujących
zaliczyć można nitownice, wkrętaki, zaciskarki. Jako przyrządy pomocnicze stosuje się
szablony lub płyty montażowe, w których na czas trwania montażu osadza się montowane
elementy, aby uzyskać powtarzalność wymiaru wykonywanego montażu. Szablony te
również utrzymują montowany podzespół, ułatwiając montaż oraz poprawiając jego jakość.
Przykład płyty montażowej zaprezentowany zostanie w kolejnym rozdziale.

Istotnymi elementami wyposażenia stanowisk są szczegółowe instrukcje montażu

urządzeń wraz ze skróconymi instrukcjami obsługi maszyn i urządzeń stanowiących
wyposażenie stanowiska. Często przy skomplikowanych montażach wprowadza się listy
kontrolne wykonanych czynności, które pracownik wypełnia dla każdego montowanego
urządzenia. Każda istotna czynność jest odnotowana na tej liście.

Stanowisko do montażu urządzeń elektrycznych traktowane jest jako stanowisko do prac

bardzo dokładnych i musi posiadać oświetlenie sztuczne o minimalnym natężeniu oświetlenia
E = 500 luksów (według PN-84/02033). Oświetlenie to winno być wykonane w ten sposób,
by uniknąć olśnień oraz cieni. Aby wyeliminować efekt stroboskopowy, zaleca się stosowanie
oświetlenia mieszanego np. jarzeniowe i żarowe lub stosowanie opraw jarzeniowych
z układem antystroboskopowym. Na stanowisku, na którym przeprowadza się proces
lutowania, należy zamontować wentylację zapewniającą właściwy skład powietrza
i odprowadzenie gazów powstających podczas topienia się lutowia.

Rozmieszczenie elementów i narzędzi. Ergonomia stanowiska

Wiele spośród projektowanych stanowisk pracy wymaga podjęcia decyzji dotyczącej

lokalizacji dużej liczby urządzeń, obsługiwanych później przez człowieka. Sposób lokalizacji
powinien zapewnić efektywne funkcjonowanie przyszłego systemu człowiek - maszyna.

Nieformalne reguły aranżacji urządzeń, rozmieszczenia narzędzi są znane w ergonomii

od dawna. Najczęściej przywoływane reguły zalecają stosowanie następujących kryteriów:

− ważność – rozumiana w ten sposób, że urządzenia najważniejsze (z punktu widzenia

celów projektowanego układu) powinny być umieszczone w miejscach najważniejszych
(najwygodniejszych z punktu widzenia ich obsługi),

− częstość użycia – najczęściej używane elementy należy lokować w miejscach

najkorzystniejszych (jak poprzednio chodzi o obsługę tych elementów),

− kolejność użycia – urządzenia używane jedno po drugim powinny sąsiadować ze sobą,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

− spełniane funkcje – urządzenia związane z tą samą funkcją projektowanego systemu

powinny być łączone w bloki (grupy).
Łatwo zauważyć, że poszczególne kryteria mogą w różnych sytuacjach dawać sprzeczne

rozwiązania.

przykład

element

ważny

(powiedzmy

wyłącznik

związany

z bezpieczeństwem) może być używany niezmiernie rzadko. Osobnym problemem
występującym w praktyce projektowania ergonomicznego jest kształt i wielkość obiektów,
które mają tworzyć stanowisko pracy. Należy dążyć do takiego zaprojektowania stanowiska
pracy, aby wypracować kompromis między tymi regułami zapewniający efektywną pracę.

Zasady bezpiecznej pracy w czasie montażu

Wśród podstawowych zagrożeń występujących w trakcie montażu elementów

elektrycznych zaliczyć należy: porażenie prądem, skaleczenia, udary mechaniczne
i poparzenia.

Porażenie prądem elektrycznym może nastąpić na skutek:

− dotknięcia części znajdującej się stale pod napięciem,

− dotknięcia części urządzeń, które znalazły się pod napięciem na skutek uszkodzenia

izolacji (np. obudowa silnika, obudowy urządzenia),

− znalezienia się na powierzchni ziemi mającej różne potencjały.

Skutki działania urazu elektrycznego na organizm ludzki zależą od: rodzaju kontaktu

z prądem elektrycznym, rodzaju prądu, częstotliwości, drogi przepływu prądu, czasu
przepływu prądu, gęstości prądu oraz rezystancji ciała ludzkiego.

W trakcie rażenia organizmów, w zależności od wielkości prądu rażenia powstają

następujące objawy: przy prądzie 30 ÷ 50 mA skurcze mięśni uniemożliwiające samodzielne
poruszanie się poszkodowanego, 50 ÷ 70 mA migotanie komór sercowych, porażenie mięśni
oddechowych, przy dłuższym działaniu śmierć przez uduszenie, powyżej 70 mA przy
dłuższym działaniu prądu zwykle śmierć.

Istotą zagadnienia skutecznej pierwszej pomocy w wypadku porażenia jest szybkie

uwolnienie osoby porażonej spod napięcia przez:
− wyłączenie napięcia właściwego obwodu elektrycznego,

− odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem,

− odizolowanie porażonego, uniemożliwiające przepływ prądu przez jego ciało.

Przy uwalnianiu spod napięcia ratownik jest obowiązany dbać nie tylko o bezpieczeństwo

porażonego, ale także o swoje. Rozpoznanie stanu zagrożenia porażonego jest czynnikiem
bardzo istotnym, ponieważ na danych uzyskanych z tego rozpoznania będzie się opierać
wybór sposobu ratowania.

Po uwolnieniu porażony może być przytomny lub nieprzytomny. Człowiek nieprzytomny

może oddychać lub nie oddychać, krążenie krwi zaś może trwać lub może być wstrzymane.
Jeśli osoba porażona jest przytomna, to należy rozluźnić ubranie w okolicy szyi, klatki
piersiowej, brzucha oraz ułożyć wygodnie porażonego tak, aby głowa była mocno odchylona
do tyłu, co ułatwia oddychanie. Jeśli osoba porażona jest nieprzytomna, ale oddycha, to
należy ją ułożyć na boku i rozluźnić ubranie.

Jeśli serce pracuje, to sztuczne oddychanie polega na wdmuchiwaniu powietrza do ust

porażonego, po zatkaniu nosa, z częstotliwością 12 razy na minutę.

Jeśli osoba porażona jest nieprzytomna, nie oddycha, krążenie krwi jest zatrzymane, to

należy zastosować sztuczną wentylację płuc i pośredni masaż serca. Objawy zatrzymania
pracy serca są następujące: brak przytomności, brak tętna na dwóch tętnicach (szyjnej
i udowej) oraz blade lub sinoblade zabarwienie skóry poszkodowanego.

Przy braku tętna, jeśli czynności podejmuje jeden ratownik, należy wykonać 2 oddechy

i 15 ucisków dolnej części mostka tak, aby obniżył się on przy naciskaniu o 3 do 5 cm. Jeśli
obecnych jest dwóch ratowników, to jeden prowadzi sztuczne oddychanie, a drugi wykonuje
po każdym oddechu 5 ucisków dolnej części mostka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Po przywróceniu krążenia (wystąpienie tętna powoduje zwężenie źrenic, zmianę

zabarwienia ciała) oraz regularnego oddechu, reanimację można przerwać. W przeciwnym
razie akcję należy prowadzić aż do przybycia lekarza. Zgon może stwierdzić jedynie lekarz.
Kontrola lekarska osoby porażonej jest niezbędna w każdym wypadku porażenia.

Podstawowe zasady i środki gaszenia pożaru

Zagrożenia pożarowe, wynikające z powstawania i wyładowań elektryczności statycznej,

są dość znaczne. Pożar w samym zarodku jest łatwiej ugasić. Trudniej jest opanować
i zlikwidować pożar rozszerzający się. Dlatego należy kierować się następującymi zasadami
przy gaszeniu pożaru w zarodku do czasu rozpoczęcia akcji przez straż pożarną:
− odciąć drogi rozszerzania się pożaru przez pozamykanie drzwi i okien (odcięcie dopływu

powietrza podsycającego palenie),

− usunąć przedmioty palne w celu utworzenia przerwy na drodze rozprzestrzeniania się

ognia,

− w atmosferze dymu najlepiej poruszać się na wysokości kolan (na czworakach), gdyż na

tej wysokości znajduje się najwięcej powietrza. Po dotarciu do źródła ognia - gasić żar
i zarzewie ognia, a nie płomienie,

− należy zawsze pamiętać o drodze odwrotu, która umożliwi ewentualną ewakuację.

Różne rodzaje materiałów palących się gasi się za pomocą różnych środków gaśniczych,

należyty dobór środków gaśniczych gwarantuje powodzenie akcji gaśniczej.

Hydronetkami wodnymi i pianowymi nie wolno gasić urządzeń elektrycznych będących

pod napięciem, ponieważ woda jako środek gaśniczy przewodzi prąd elektryczny.

Gaśnica pianowa, której środkiem gaśniczym jest piana, różniąca się od piany

z hydronetki tym, że wewnątrz pęcherzyków znajduje się CO

nadaje się do gaszenia płynów

łatwopalnych lżejszych od wody (benzyny, nafty, olejów). Tymi gaśnicami też nie należy
gasić urządzeń elektrycznych pod napięciem.

Gaśnica śniegowa jest zasobna w skroplony dwutlenek węgla. Działanie jej polega na

izolowaniu palących się przedmiotów od dostępu powietrza, a także na znacznym ich
oziębieniu. Służy do gaszenia cieczy, gazów palnych, farb, lakierów, rozpuszczalników,
instalacji elektrycznych pod napięciem.

Gaśnica proszkowa daje w gaszeniu ognia skutek natychmiastowy poprzez odcięcie

dopływu tlenu z powietrza do ognia. Nadaje się ona do gaszenia płynów i gazów
łatwopalnych. Można nią gasić urządzenia elektryczne i instalacje pod napięciem oraz
przedmioty wartościowe (dzieła sztuki, przedmioty archiwalne i dokumenty).

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Od czego zależą skutki działania prądu elektrycznego na organizm ludzki?
2. Jakie parametry powinno spełniać oświetlenie pomieszczenia, w którym odbywa się

montaż podzespołów mechanicznych w urządzeniach elektrycznych?

3. Jakie kryteria należy uwzględnić przy aranżacji stanowiska pracy?
4. Jakie są najczęstsze przyczyny porażenia prądem elektrycznym?
5. Jakie skutki dla organizmu ludzkiego może mieć porażenie prądem?
6. Jakie czynności powinien wykonać sam ratownik w przypadku ratowania osoby, u której

zostaje stwierdzone zatrzymanie oddychania i akcji serca?

7. Jakie są podstawowe zasady i środki gaszenia pożaru?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Pracownik ma za zadanie wymienić zatarty wentylator w jednostce centralnej komputera

klasy PC. Przy pomocy katalogów dobierz narzędzia, jakie będą przydatne przy realizacji
zlecenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować, jakie czynności należy wykonać, aby wymienić wentylator,
2) dla każdej czynności określić niezbędne narzędzia, jakimi będzie można je wykonać,
3) sporządzić zestawienie zbiorcze narzędzi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− literatura,

− poradnik dla ucznia,

− katalogi narzędzi.

Ćwiczenie 2

Pracownik pracuje przy procesie wykonywania skrzynek, w których ma być

zainstalowany osprzęt elektryczny. Wykonuje operacje przewiercania, nitowania szyn
montażowych do dna skrzynki, następnie do dna przynitowuje ścianki boczne skrzynki oraz
zawiasy do drzwiczek. Nitowanie odbywa się za pomocą nitów zrywalnych. Zaplanuj
rozmieszczenie potrzebnych narzędzi i urządzeń na stanowisku, aby sposób ich
rozmieszczenia zapewnił efektywne funkcjonowanie pracownika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować, jakie czynności należy wykonać, aby zrealizować proces montażu

i podzielić je na poszczególne działania,

2) wybrać narzędzia konieczne do wykonania poszczególnych operacji,
3) naszkicować rozmieszczenie narzędzi i urządzeń na stole montażowym.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− poradnik dla ucznia,

− literatura,

− katalogi narzędzi i elektronarzędzi.

Ćwiczenie 3

Jesteś świadkiem wypadku porażenia pracownika prądem elektrycznym. Osoba

poszkodowana jest nieprzytomna. Zaplanuj działania mające na celu udzielenie jej
skutecznej pomocy.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować procedury zabezpieczenia obszaru działań ratowniczych,
2) zaplanować sposoby sprawdzania stanu osoby porażonej,
3) wyznaczyć zależnie od stanu porażonego sposoby działań ratowniczych,
4) przedstawić i uzasadnić zakres i kolejność całości działań.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

literatura,

−

poradnik dla ucznia.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić potrzebne narzędzia i środki potrzebne
do wyposażenia stanowiska pracy mechanika precyzyjnego?

□

zorganizować własne stanowisko pracy według reguł
ergonomii?

□

określić przyczyny powstawania zagrożenia porażeniem
prądem elektrycznym?

□

udzielić skutecznej pomocy osobie porażonej prądem
elektrycznym?

□

5) udzielić skutecznej pomocy osobie nieprzytomnej?

□

dobrać środki gaśnicze do przeprowadzenia bezpiecznej
i skutecznej akcji gaśniczej?

□

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Dokumentacja montażowa, symbole graficzne stosowane

w dokumentacji, podstawowe materiały stosowane w trakcie
montażu maszyn

4.2.1. Materiał nauczania

Najważniejsze materiały stosowane w elektrotechnice można podzielić na materiały

przewodzące, magnetyczne, izolacyjne oraz konstrukcyjne.

Prąd elektryczny może przepływać przez wiele substancji. Przepływa przez elektrolity

(płyny), grafit (węgiel), niektóre tworzywa sztuczne. Ale najlepszymi i najczęściej
używanymi przewodnikami prądu są metale. Niektóre z nich, jak miedź, aluminium i srebro
szczególnie nadają się do tego celu.

W kablach i przewodach używanych do przesyłania sygnałów elektrycznych żyły

przewodzące buduje się z przewodnika, którym najczęściej jest miedź lub aluminium. Metale
te mogą być czyste, z dodatkami innych metali lub pokrywane innym metalem (miedź
srebrzona lub cynowana). Tego typu zabiegi mają na celu polepszenie właściwości
przewodzących przewodu lub zwiększenie jego trwałości. Do wykonywania elementów
przewodzących używa się czasami także włókna węglowe, grafit oraz niektóre przewodzące
polimery.

Miedź jest jednym z najwcześniej poznanych przez ludzkość metali. Wykazuje bardzo

dobre przewodnictwo cieplne. Jej elektryczna oporność właściwa jest niska i wynosi
ok. 0,0170 Ω mm

/m w zależności od zanieczyszczeń, a przewodność właściwa, będąca

odwrotnością oporności powinna wynosić nie mniej niż 57,17 m/Ω mm

(przy 20

i czystości 99,90%). Te właściwości miedzi decydują o szerokim zastosowaniu w produkcji
przewodników prądu elektrycznego. W suchym powietrzu miedź nie utlenia się. Jej tlenki
i siarczki są słabymi przewodnikami prądu, co powoduje trudności w przepływie prądu, więc
nie należy dopuszczać do ich powstawania. Dlatego większość przewodów miedzianych jest
pokrywana warstwami ochronnymi. Miedź o wysokiej czystości jest bardziej odporna na
utlenianie niż zanieczyszczona, lecz kosztowniejsza w produkcji. Także niewielki dodatek
metali ziem rzadkich (itr, skand, cyrkon) zwiększa jej odporność na utlenianie bez szkody dla
jej przewodnictwa elektrycznego. Miedź daje się też w łatwy sposób lutować, co nie jest bez
znaczenia w procesie produkcji urządzeń elektrycznych i elektronicznych.

Aluminium ma gorszą przewodność elektryczną i mniejszą wytrzymałość mechaniczną

w porównaniu z miedzią. Aluminium ma niski ciężar właściwy, dużą przewodność cieplną,
wysoką przewodność elektryczną, dobre właściwości mechaniczne, dobrą odporność
chemiczną, niezdolność do iskrzenia. Dobra przewodność elektryczna przy niskim ciężarze
właściwym i względnie dobrych właściwościach mechanicznych przyczyniła się do
szerokiego wykorzystania aluminium do produkcji przewodów energetycznych. Zastosowanie
aluminium jako przewodnika w urządzeniach, maszynach elektrycznych jest dość znikome ze
względu na jej właściwości mechaniczne, natomiast znalazło duże zastosowanie jako materiał
konstrukcyjny lub jako materiał na radiatory. Aluminium w postaci czystej nie daje łączyć się
poprzez lutowanie, co utrudnia zastosowanie tego materiału w elektrotechnice.

Mosiądz jest to stop miedzi z cynkiem. Bardzo często jest stosowany do wyrobu styków,

końcówek, zacisków i złączy. Dobrze przewodzi prąd elektryczny, jest natomiast
niemagnetyczny i bywa stosowany tam, gdzie należy stosować materiały przewodowe
niemagnetyczne, np. do nasadek szynowych na duże prądy.

Nikielina, chromonikielina oraz inne stopy o specjalnych właściwościach stosujemy

do wyrobu elementów grzejnych i drutów do oporników regulacyjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Izolatory to taka grupa materiałów, która charakteryzuje się nieprzewodzeniem prądu

elektrycznego. Najczęściej stosowanymi izolatorami w urządzeniach są materiały plastyczne
ze względu na łatwość formowania i obróbki. Drugą grupą materiałów izolacyjnych są
materiały ceramiczne mające mały współczynnik rozszerzalności cieplnej i wolne starzenie
(nie zmieniają się ich właściwości z upływem czasu). Ważnym parametrem izolatora jest jego
przenikalność elektryczna mówiąca o odporności na działanie prądu elektrycznego. Z racji
swoich właściwości w elektrotechnice jako izolatory stosuje się w dużym stopniu tworzywa
sztuczne.

Polichlorek winylu jest to najpopularniejszy izolator stosowany w produkcji przewodów.

Powleka się nim żyły przewodu. Może być miękki i twardy. Miękki znajduje szerokie
zastosowanie przy produkcji kabli. Twardy używany jest do produkcji rur, obudów
akumulatorów i naczyń kwasoodpornych. Po dodaniu plastyfikatorów PCW staje się
plastyczny i miękki. Jako izolator posiada dość dużą stratność, przez co upływ prądu może
być znaczący.

Polietylen odznacza się brakiem zapachu, smaku, wysoką odpornością chemiczną

i bardzo dobrymi właściwościami dielektrycznymi.

Polipropylen podobny jest do polietylenu, jednak ze względu na inną budowę

wewnętrzną charakteryzuje się lepszymi parametrami wytrzymałościowymi, cieplnymi
i izolacyjnymi.

Twardy teflon. Nie chłonie wody, jest doskonałym izolatorem. Obróbka jego jest bardzo

trudna. By uzyskać z niego wyrób, prasuje się go wstępnie na zimno lub na gorąco,
a następnie spieka. Stosowany jest tam, gdzie ze względu na jego szczególne właściwości
opłaca się ponieść wysoki koszt wytwarzania, np. izolatory w urządzeniach wielkiej
częstotliwości.

Powietrze w warunkach normalnych nie przewodzi prądu. Właściwości izolujące

powietrza zależą od napięcia i od odstępu części będących pod napięciem, bowiem po
przekroczeniu pewnej wartości napięcia i przy bardzo małym odstępie może wystąpić
przebicie warstwy powietrznej.

Mineralny

olej

transformatorowy

jest

jednym

z najważniejszych

materiałów

izolacyjnych.

Używa

się

izolowania

części

będących

pod

napięciem

w transformatorach, w wyłącznikach olejowych wysokonapięciowych i niskonapięciowych,
w przekładnikach i do nasycania izolacji papierowej w kablach. Ponadto olej polepsza
warunki chłodzenia aparatów.

Tekstolit

produkowany

jest

w arkuszach,

charakteryzuje

się

również

dużą

wytrzymałością mechaniczną i elektryczną. Stosuje się go do wyrobu listewek, płytek,
a nawet całych tablic.

Porcelana dobrze izoluje, jest odporna na wpływy chemiczne. Warstwa glazury chroni

wyroby porcelanowe od wpływu wilgoci i polepsza właściwości izolujące. Z porcelany
wyrabia się liczne odmiany izolatorów i wykonuje osprzęt instalacyjny: oprawy ścienne,
bezpieczniki instalacyjne, tulejki izolacyjne itd.

Igielit jest to kauczuk syntetyczny, który posiada bardzo dobre własności izolacyjne. Jest

on elastyczny, odporny na wilgoć, kwasy, zasady i sole. Igielit stosuje się coraz częściej
zamiast izolacji gumowej i osłony ołowianej przy produkcji kabli i przewodów. Igielit jest
bardzo wrażliwy na temperaturę: mięknie przy temperaturze + 70 °C, a przy temperaturze –
10 °C, kruszy się i pęka.

Znakowanie, oznaczenia barwne

Znakowanie polega na oznaczaniu różnych elementów urządzeń i instalacji elektrycznych

barwami, symbolami, literami, cyframi itp. Oznaczenia te zostały ustalone przez Polski
Komitet Normalizacji, ujednolicone są one z oznaczeniami stosowanymi w innych krajach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ujednolicone i czytelne oznakowanie ułatwia rozróżnienie poszczególnych elementów

urządzeń elektrycznych, ustalenie wysokości napięcia i rodzaju zastosowanych zabezpieczeń,
zwiększa bezpieczeństwo obsługi urządzeń elektrycznych, eliminując wiele zagrożeń
wypadkowych związanych z pomyłkami i nieprawidłowymi działaniami pracowników.

Oznaczenia literowo - cyfrowe zostały uregulowane w normie PN-81/E-61242, natomiast

symbole graficzne elementów i urządzeń elektrycznych zostały określone w wielu normach,
dotyczących poszczególnych rodzajów urządzeń.

Tab.1. Symbole graficzne elementów funkcjonalnych.

Opis symbolu

Symbol graficzny

Opis symbolu

Symbol

graficzny

Rezystor - symbol
ogólny

Bocznik

Kondensator - symbol
ogólny

Uzwojenia, cewki
indukcyjne

Rezystor nastawny

Potencjometr

Cewka z odczepami
przez styki ślizgowe

Prądnica prądu
stałego obcowzbudna

Prądnica prądu stałego
z magnesami trwałymi

Silnik prądu stałego
z magnesami
trwałymi

Silnik prądu stałego
obcowzbudny

Silnik
asynchroniczny
jednofazowy
klatkowy

Silnik indukcyjny
trójfazowy klatkowy

Przycisk
bezpieczeństwa

Zestyk zwierny

Zestyk rozwierny

Zestyk zwierny
dwuprzerwowy

Zestyk zwierny ze
zwłoką przy
otwieraniu

Zestyk przełączny

Zestyk zwierny ze
zwłoką przy
zamykaniu
i otwieraniu

Zestyk zwierny ze
zwłoką przy
zamykaniu

Zestyk stycznika

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zestyk wyłącznika

Zestyk odłącznika

Stycznik
trójbiegunowy

Bezpiecznik
topikowy

Bezpiecznik
trójfazowy

Żarówka

Bezpiecznik szybko
działający

Zespół złożony z
bezpieczników oraz
wyłącznika
trójfazowego
o wyłączaniu
automatycznym, gdy
zadziała choć jeden
bezpiecznik

Neonówka

Brzęczyk

Dzwonek

Syrena

Buczek

Głośnik

Mikrofon

Antena

Stosowanie oznaczeń barwnych przewodów zawarto w normie PN-81/E-05023.

Przewody gołe oraz izolację żył zerowych i ochronnych elektroenergetycznych kabli
i przewodów izolowanych należy oznaczać następującymi barwami:

Przewody prądu przemiennego:

− faza 1

- barwa żółta,

− faza 2

- barwa zielona,

− faza 3

- barwa fioletowa,

− przewód neutralny

- barwa jasnoniebieska.

Przewody prądu stałego:

− biegun dodatni

- barwa czerwona,

− biegun ujemny

- barwa ciemnoniebieska,

− środkowy

- barwa jasnoniebieska.

Przewody uziemiające

− uziemienia roboczego

- barwa jasnoniebieska,

− Uziemienia ochronnego

- barwa żółtozielona.

Przewód, który spełnia jednocześnie rolę ochronnego i jakiegokolwiek innego, powinien

być oznaczony kombinacją barw zielonej i żółtej.

Przewody niewidoczne w normalnych warunkach eksploatacji powinny być oznaczone

co najmniej w pobliżu miejsca przyłączenia lub zawieszenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przykład dokumentacji, opis montażu urządzenia na jednym ze stanowisk montażowym

linii.

INSTRUKCJA MONTAŻOWA - Montaż filtra przeciwzakłóceniowego

Wydanie: 1

Nazwa stanowiska / maszyny / operacji:

Stanowisko mocujące / Montaż obudowy

Nr ewidencyjny: 731[03].Z1.05

1. Uwagi i zalecenia bhp:

–

przed przystąpieniem do pracy sprawdzić stan przewodów i połączeń elektrycznych
i pneumatycznych,

–

przedmioty zbędne podczas operacji montażu usunąć ze stanowiska,

–

podczas ewentualnej wymiany końcówek przy narzędziach pneumatycznych
odłączyć zasilanie narzędzia,

–

o wszelkich stwierdzonych nieprawidłowościach niezwłocznie informować
bezpośredniego przełożonego,

–

w razie konieczności korzystać z apteczki wydziałowej.

2. Przebieg czynności montażowych:

–

przynitować płytkę metalową boczną 99 x 134 x 1,5 (1) do obudowy (2) za pomocą
4 szt. nitów zrywalnych ø 3,2 x 6 stal/stal (3),

–

przynitować do obudowy szynę montażową DIN 15 (4) za pomocą 2 szt. nitów
zrywalnych ø 3,2x6 stal/stal (3),

–

przynitować do obudowy szynę montażową DIN 35 (5) przy pomocy 2 szt. nitów
zrywalnych ø 4,8x12 stal/stal (6),

–

przynitować do obudowy nitonakrętki M5 HUKO (2 szt.) (7),

–

przykręcić do nitonakrętek złącza uziemiające Eldon 830-0109-01 (2 szt.) (8)
śrubami M5 x 14 (2 szt.) (9),

–

przynitować uchwyt filtra DIN 35 (KZ060 396060) (13) do płytki mocującej filtr
148 x 58 x 1 (14) za pomocą 2 szt. nitów zrywalnych ø 3,2 x 6 stal/stal (4),

–

przykręcić filtr (15) do płytki mocującej (14) przy pomocy 2 szt. śrub M4 x 12
i nakrętek M4 (16) i (17),

–

zamocować uchwyt z filtrem na szynie montażowej w obudowie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Widok zmontowanego urządzenia.

3. Czynności kontrolne.

Sprawdzić:

− poprawność nitowania nitonakrętki (7),

− dokręcenie śrub (16) i (17).

Opracował :

data / podpis

Sprawdził :

data / podpis

Uzgodniono z:

data / podpis

Zatwierdził:

data / podpis

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie rodzaje materiałów stosowane są w elektrotechnice?
2. Jakie metale są najczęściej stosowane jako przewodniki w urządzeniach i przyrządach

elektrycznych?

3. Jakie popularne przewodniki dają się łatwo lutować a jakie nie?
4. Jakie materiały najczęściej stosuje się jako materiały izolacyjne w budowie kabli?
5. Jakie znasz rodzaje materiałów izolacyjnych?
6. Jakie symbole w dokumentacji przedstawiają: rezystor, kondensator, cewkę?
7. W jaki sposób przedstawia się symbolicznie silniki i generatory elektryczne?
8. Jakie symbole mają bezpieczniki topikowe?
9. Jakich kolorów używa się do oznaczania przewodów w kablu do przesyłania prądu

przemiennego?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie pomiarów omomierzem określ przynależność określonych próbek

materiałowych do grupy przewodników lub izolatorów. Odczytaj i zanotuj wskazania
omomierza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) z różnych materiałów przygotować próbki podobnych wymiarów,
2) przygotowane próbki oczyścić z zanieczyszczeń,
3) sondy omomierza przykładać w taki sam sposób przy badaniu wszystkich próbek,
4) zanotować wskazania omomierza, określić właściwości próbek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− poradnik dla ucznia,

− literatura,

− narzędzia do obróbki ręcznej,

− różnego rodzaju materiały na próbki,

− omomierz wraz z instrukcją obsługi i sondami.

Ćwiczenie 2

Na płycie wiórowej zamontuj model instalacji elektrycznej dzwonka do drzwi. Dzwonek

powinien być przystosowany do pracy z transformatorem dzwonkowym o napięciu 24 V.
Zasilanie stanowiska powinno być zabezpieczone wyłącznikiem różnicowoprądowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze schematem elektrycznym układu, rozpoznać symbole graficzne

elementów składowych układu,

2) dobrać właściwy osprzęt instalacyjny,
3) wykonać montaż elementów na płycie wiórowej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) wykonać połączenia elektryczne obwodu, uważając by izolacyjna powłoka przewodów

nie była uszkodzona,

5) zachować standardy stosowanych oznaczeń barwnych przewodów,
6) zgłosić fakt połączenia układu i poprosić nauczyciela o sprawdzenie poprawności układu,
7) pod nadzorem osoby posiadającej uprawnienia włączyć układ i sprawdzić poprawność

jego działania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− płyta wiórowa,

− schemat ideowy układu,

− przewody, transformator dzwonkowy,

− wyłącznik dzwonkowy, dzwonek,

− blaszki aluminiowe zabezpieczające osprzęt przed bezpośrednim kontaktem z płytą

wiórową,

− elementy mocujące osprzęt, elementy mocujące przewody, przewód przyłączeniowy,

− komplet narzędzi elektrotechnicznych wraz z miernikiem uniwersalnym,

− poradnik dla ucznia,

− literatura.

Ćwiczenie 3

Na podstawie przeprowadzonych prób należy ustalić materiały podlegające montażowi

poprzez lutowanie miękkie. Po przeprowadzeniu zadania dokonaj podziału przygotowanych
materiałów na materiały, które poddają się procesowi lutowania miękkiego i materiały
nienadające się do tego procesu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) z różnorodnych materiałów przygotować określoną ilość jednakowych wymiarowo

próbek,

2) przygotowane próbki oczyścić z zanieczyszczeń,
3) przeprowadzić proces lutowania przygotowanych próbek ze sobą,
4) zbadać jakość lutów poprzez próbę łamania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− imadło, młotek, komplet szczypiec izolowanych,

− lutownica, kalafonia, pasta lutownicza,

− narzędzia do obróbki ręcznej,

− różnego rodzaju materiały do przygotowania próbek,

− poradnik dla ucznia,

− literatura.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić cechy charakterystyczne dla podziału materiałów
stosowanych w elektrotechnice?

□

2) scharakteryzować materiały przewodzące?

□

3) określić parametry spełniane przez materiały izolacyjne?

□

rozpoznać podstawowe symbole używane w schematach
elektrycznych?

□

zidentyfikować na podstawie oznaczenia barwnego przewody
elektryczne?

□

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Rodzaje zabezpieczeń stosowanych w urządzeniach

i instalacjach elektrycznych

4.3.1. Materiał nauczania

Wśród wielu rodzajów stosowanych zabezpieczeń do najważniejszych możemy zaliczyć

zabezpieczenia przeciwporażeniowe:
–

nadprądowe, chroniące przed skutkami zwarć,

–

termiczne, zabezpieczające urządzenia przed skutkami przeciążeń,

–

przeciwprzepięciowe i przeciwzakłóceniowe,

–

przed obniżeniem napięcia,

–

przed nieupoważnionym otwarciem obudowy urządzenia.

Zasady doboru zabezpieczeń

Przy doborze zabezpieczeń należy uwzględnić:

− wytrzymałość zwarciową, która powinna być co najmniej równa przewidywanemu

prądowi zwarciowemu w danym punkcie instalacji,

− maksymalne napięcie użytkowe,

− przewidywaną częstotliwość łączenia,

− sposób łączenia przewodów,

− temperaturę otoczenia,

− rodzaj odbiorników, narzucający liczbę biegunów wyłącznika zabezpieczającego i jego

charakterystykę,

− źródło zasilania.

Zabezpieczenia przeciwporażeniowe

Zabezpieczenia w instalacji elektrycznej były stosowane od czasu, gdy zaczęto

wykorzystywać elektryczność w urządzeniach przemysłowych i sprzęcie codziennego użytku.
Szczegółowe zasady doboru wyłączników różnicowoprądowych określa norma EN 61 – 008.

Prąd przemienny przepływający przez ciało człowieka powoduje skurcze jego mięśni tak,

że nie może on uwolnić się, w wyniku tego może nastąpić zatrzymanie akcji serca
powodujące zgon. Podstawową ochronę przed porażeniem stanowi izolacja elementów
elektrycznych, którą traktujemy jako ochronę przed dotykiem bezpośrednim (ochrona
podstawowa). Należy w zależności od stopnia zagrożenia i warunków zewnętrznych stosować
jeszcze ochronę przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa).

Do środków ochrony przed dotykiem pośrednim zalicza się:

–

Samoczynne wyłączenie zasilania uszkodzonego urządzenia realizowane przez
urządzenia przetężeniowe (bezpieczniki, wyłączniki), urządzenia różnicowoprądowe,
urządzenia nadnapięciowe (wyłączniki), urządzenia do kontroli stanu izolacji.

–

Zastosowanie urządzeń II klasy ochronności, izolację ochronną może stanowić:
obudowa (osłona) izolacyjna, izolacja dodatkowa, izolacja wzmocniona.

–

Separację elektryczną, ochrona od porażeń, realizowana jest poprzez rozdzielenie
obwodu zasilającego od obwodu odbiorczego (separowanego) transformatorem
separacyjnym lub przetwornicą separacyjną.

–

Izolowanie stanowiska, ten środek ochrony stosować w pomieszczeniach o izolowanej
podłodze i ścianach, nienarażonych na działanie wilgoci i tylko do urządzeń stałych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wszystkie te środki mają za zadanie:

− odprowadzenie prądu rażenia do ziemi poprzez przewód ochronny z ominięciem ciała

ludzkiego,

− ograniczenie do wartości bezpiecznej prądu, który może przepływać przez organizm,

− przerwanie dopływu prądu do urządzenia, w którym powstała usterka,

− uniemożliwienie wydostania się napięcia na przewodzącą obudowę urządzenia w czasie

awarii.

Urządzenia w II klasie ochronności
Ochrona przez zastosowanie urządzeń II klasy ochronności ma na celu niedopuszczenie do
pojawienia się niebezpiecznego napięcia dotykowego na częściach przewodzących
dostępnych urządzeń elektrycznych w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej i jest
realizowane przez stosowanie izolacji ochronnej. Izolację ochronną może stanowić:
–

obudowa (osłona) izolacyjna,

–

izolacja dodatkowa,

–

izolacja wzmocniona.
Środek ochrony przez zastosowanie obudowy izolacyjnej polega na wykonaniu

z materiałów izolacyjnych obudów odbiorników, gniazd wtyczkowych, wtyczek, skrzynek
rozdzielczych, obudów łączników itp. Obudowa taka powinna być odporna na obciążenia
mechaniczne, elektryczne i termiczne oraz uniemożliwić dostanie się do jej wnętrza palca
ludzkiego lub przedmiotów o średnicy większej od 12mm i długości do 80mm. Z uwagi na
rozwiązania konstrukcyjne oraz funkcjonalne nie każde urządzenie może być wyposażone
w osłonę izolacyjną. Wówczas jako ochronę dodatkową można zastosować izolację
podwójną. Polega ona na wykonaniu dwóch niezależnych od siebie układów izolacyjnych:
izolacji podstawowej oraz izolacji dodatkowej (np. dodatkowej powłoki z tworzywa
sztucznego).

Izolację wzmocnioną stanowiącą jednorodny układ izolacyjny stosuje się w przypadku,

gdy wykonanie izolacji podwójnej jest trudne do zrealizowania. Układ ten ma własności
elektryczne i mechaniczne równoważne izolacji podwójnej. Urządzenia wyposażone w osłonę
izolacyjną lub w izolację podwójną posiadają oznaczenie w postaci dwóch współśrodkowych
kwadratów o stosunku boków 2:1. Przykładem urządzeń wyposażonych w izolację podwójną
są: pralki, odkurzacze, wiertarki itp.

Rys. 1. Symbol urządzenia o II klasie ochronności.

Szybkie samoczynne wyłączenie zasilania uszkodzonego urządzenia
Przy zastosowaniu tego typu ochrony czas wyłączenia powinien być jak najkrótszy, nie
dłuższy niż 5 sekund (w zależności od napięcia znamionowego i układu sieci). Do realizacji
wyłączeń w zależności od typu układu sieci zasilającej stosuje się:
–

Urządzenia przetężeniowe (bezpieczniki, wyłączniki),

–

Urządzenia różnicowoprądowe (wysokoczułe, selektywne wyłączniki), które zaleca się
stosować w łazienkach, kuchniach, garażach i piwnicach. Obowiązkowe stosowanie jest
wymagane przy basenach pływackich i natryskowych, saunach, na placach budów, przy
zasilaniu urządzeń na wolnym powietrzu, w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych,
w kempingach i pojazdach wypoczynkowych oraz w pomieszczeniach zagrożonych
pożarem,

–

Urządzenia nadnapięciowe (wyłączniki),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

Urządzenia do kontroli stanu izolacji. W celu właściwego działania wyżej
wymiwnionych wyłączników zaleca się (w miarę możliwości) stosowanie połączeń
części przewodzących (np. obudowy) z uziemionym przewodem ochronnym PE lub
neutralno-ochronnym PEN.

Wyłączniki różnicowo-prądowe w wersjach 2- albo 4- biegunowej do stałego montażu na

szynie DIN, w obudowie znormalizowanej.

Rys. 2. Wyłączniki różnicowoprądowe, a) symbol wyłącznika różnicowoprądowego jednofazowego, b) symbol

wyłącznika różnicowoprądowego trójfazowego, c) widok wyłączników różnicowoprądowych: z lewej
strony jednofazowego, z prawej trójfazowego. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i
elektronicznych]

Wyłączniki różnicowoprądowe

reagują na prądy upływu do uziemienia, niesprawnej

izolacji, uszkodzonych urządzeń, kabli itp. Typ o prądzie upływu 30 mA używany jest do
ochrony

przeciwporażeniowej,

a typ

o prądzie

upływu

300 mA

–

ochrony

przeciwpożarowej.

Zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe

Zadaniem zabezpieczeń nadmiarowo-prądowych stosowanych w układach elektrycznych

i elektronicznych jest wyłączanie urządzeń i obwodów w przypadku, gdy nastąpi wzrost
prądu powyżej wartości nominalnej. Ze względu na wymogi instalacji i czułości możliwe są 2
rodzaje zabezpieczeń:

− typ AC – aparaty standardowe – temperatura pracy od –5°C do + 40°C,

− typ A – aparaty krótkozwłoczne są przeznaczone do sieci, w których mogą wystąpić

zakłócenia, a w których ciągłość pracy jest szczególnie wymagana (instalacje
komputerowe, przemienniki prędkości). Są one także uodpornione na prądy upływowe
wywołane przepięciami burzowymi oraz łączeniowymi, stosowane są również
w przypadku

załączania

obwodów

o dużych

pojemnościach

i indukcyjnych

o podwyższonej częstotliwości.

a) b)

Rys. 3. Symbole zabezpieczeń nadmiarowoprądowych. a) bezpiecznik nadmiarowoprądowy symbol ogólny,

b) wyłącznik nadmiarowoprądowo jednofazowy, c) wyłącznik nadmiarowoprądowo trójfazowy

[katalog dystrybutorakomponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Wyłączenie danego obwodu w przypadku wzrostu wartości prądu zabezpiecza urządzenia

przed niszczeniem kolejnych elementów urządzenia, przed powstaniem porażenia lub pożaru.
Najczęściej

powodem

zadziałania

bezpiecznika

jest

pojawienie

się

uszkodzenia

w zabezpieczanym urządzeniu lub w obwodzie. Zdarza się, że w niekorzystnych sytuacjach
bezpiecznik może zadziałać, nawet w przypadku, gdy prąd nie przekroczy wartości
nominalnej. Dopuszczalne jest, by w przypadku zadziałania bezpiecznika raz wymienić
wkładkę bezpiecznika. Jeżeli po wymianie wkładki bezpiecznik zadziała ponownie, należy
poddać obwód i urządzenie gruntownej diagnozie oraz należy usunąć występujące

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

uszkodzenie. Szczegółowe zasady doboru zabezpieczeń nadmiarowoprądowych określa
norma EN 61 – 009.

Rys. 4. Bezpiecznik aparatowy: a) wkładka topikowa aparaturowa, b) przykład gniazda bezpiecznikowego

montowanego w obudowie. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Rys. 5. Miniaturowy, bardzo szybki bezpiecznik (FF) do montażu powierzchniowego: a) wkładka bezpiecznikowa

o prądzie nominalnym 2A, b) gniazda bezpiecznikowe FF. [katalog dystrybutora komponentów
elektrotechnicznych i elektronicznych]

Rys. 6. Bezpiecznik do montażu w miniaturowych obwodach drukowanych: a) bezpiecznik miniaturowy,

b) gniazdo bezpiecznika. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Ochronniki przeciwprzepięciowe i ochrona przeciwzakłóceniowa

Ochronniki przeciwprzepięciowe przeznaczone są do ochrony urządzeń elektrycznych

przed przepięciami pochodzenia atmosferycznego oraz powstałymi w wyniku procesów
łączeniowych, tj. przed pojawieniem się krótkotrwałych impulsów napięciowych o bardzo
dużej amplitudzie znacznie przekraczającej wartość napięcia nominalnego. Zapobiegają w ten
sposób uszkodzeniom sprzętu elektronicznego (odbiorniki TV, kuchenki mikrofalowe,
lodówki) i komputerowego oraz awariom produkcyjnym. Doboru ochronników dokonywać
należy w zależności od intensywności występowania zjawisk burzowych na danym terenie,
lokalizacji i rodzaju budynku, a także wartości materialnej ochranianych urządzeń.

Ochronnik działa na zasadzie warystora (rezystancja gwałtownie spada na skutek wzrostu

napięcia), pozwalając na swobodny przepływ prądu przez ochronnik, po przekroczeniu
poziomu maksymalnego dopuszczalnego napięcia Uc. W stanie nieaktywnym, gdy przepięcia
nie występują, ochronnik posiada bardzo wysoką rezystancję i nie wpływa na pozostałą część
instalacji. W stanie aktywnym, w momencie wystąpienia przepięcia, następuje wzbudzenie
ochronnika i przepływ przez niego prądu. Napięcie na zaciskach odbiorników zostaje
ograniczone do określonego poziomu ochrony Up.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7. Zabezpieczenia przepięciowe i filtry przeciwzakłóceniowe: a) symbol iskiernika przeciw- przepięciowego

zamkniętego bez wydmuchu, b) jego widok, c) symbol filtra przeciwzakłóceniowego d) jego widok.
[katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Zapewnienie możliwości wyłączania zewnętrznego ochronnika za pomocą wyłącznika

nadmiarowo-prądowego jest konieczne dla zabezpieczenia ich przed zwarciem.

Odległość przewodów łączących ochronnik i wyłącznik zabezpieczający powinna być jak

najmniejsza, nie większa niż 50 cm.

Precyzyjnego doboru ochronników należy dokonywać, biorąc pod uwagę takie czynniki,

jak:

− intensywność zjawisk burzowych na danym terenie,

− rodzaj budynku,

− otoczenie budynku, obecność piorunochronu,

− a także wartość materialną zabezpieczanych urządzeń.

Przekaźniki termiczne

Przekaźniki termiczne rozłączają obwód pod wpływem prądu przez nie płynącego, lub

wskutek wzrostu temperatury otoczenia. Są stosowane do ochrony przed uszkodzeniem pod
wpływem nadmiernej temperatury lub prądu.

Przekaźniki termiczne są zbudowane inaczej niż typowe wkładki topikowe, zazwyczaj

nie zawierają drucika topikowego, ich rezystancja jest bardzo mała i mogą przewodzić duże
prądy zmienne, nawet do 15 ÷ 20 A. Ze względu na powstawanie łuku podczas rozłączania,
napięcie pracy nie powinno przekraczać 250 V.

W zakresie temperatur od +72

C do +240

C występuje 20 nominałów, a odchyłka od

znamionowej temperatury jest niewielka i wynosi co najwyżej kilka stopni. Przekaźniki
termiczne są elementami wielokrotnego lub jednorazowego zadziałania, po przekroczeniu
określonej temperatury na stałe rozwiera obwód. Spotyka się także bimetalowe termostaty,
które po ostygnięciu ponownie zwierają swe styki.
a)

Rys. 8. Przekaźniki termiczne a) termobimetalowy, montowany bezpośrednio na obudowie chronionego

urządzenia b) nastawny, do ochrony silników przed nadmiernym wzrostem przepływającego prądu.
[katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W trakcie montażu przekaźników termicznych termobimetalowych należy zadbać, by

czujniki termiczne przylegały do elementów chronionych, tak by temperatura czujnika była
identyczna z tą, jaką posiada zabezpieczany element.

Zabezpieczenia przed otwarciem obudów w trakcie pracy maszyny

W celu uniknięcia zaistnienia wypadku bardzo często stosuje się zabezpieczenia przed

nieświadomym

lub

świadomym działaniem człowieka, które może zwiększyć

prawdopodobieństwo zaistnienia wypadku. Podstawowym elementem wykrywającym fakt
zdjęcia obudowy są czujniki stykowe, pojemnościowe lub kontraktonowe, zwane
wyłącznikami bezpieczeństwa.

Rys. 9. Wyłącznik bezpieczeństwa z kluczem mocowanym do osłony, wyjęcie klucza powoduje wyłączenie
zabezpieczanego urządzenia. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Po wykryciu faktu otwarcia pokrywy lub zdjęcia obudowy następuje natychmiastowe

wyłączenie napięcia, a przez to zatrzymanie całego urządzenia. Wyłączenie maszyny
/ urządzenia zabezpiecza nie tylko przed dotknięciem elementów będących pod napięciem,
ale również przed urazami mechanicznymi, które mogą nastąpić w przypadku włożenia ręki
lub jakiegokolwiek przedmiotu między poruszające się elementy.

Rys. 10.

Łączniki krańcowe w obudowie metalowej z przełącznikiem migowym: a) łączniki

przystosowane do montażu śrubami lub nitami, b) łącznik z gwintowaną tuleją przystosowany do
montażu w otworze. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Rys. 11.

Mikroprzełączniki subminiaturowe krańcowe, szczelne przystosowane do montażu na płytkach

drukowanych: a) z dźwignią pośredniczącą, b) z bezpośrednim przeniesieniem siły. [katalog dystrybutora
komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 12.

Czujniki:

kontraktronowy

w obudowie

szklanej,

fotooptyczny.

[katalog

dystrybutorakomponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Rys. 13.

Czujniki zbliżeniowe: a) pojemnościowy, b) indukcyjny. [katalog dystrybutorakomponentów

elektrotechnicznych i elektronicznych]

Podczas montażu czujników należy przestrzegać zasady, by nie było możliwości

zakłócenia – oszukania jego pracy. W przypadku, gdy istnieje możliwość blokowania
czujników stykowych, należy zastosować czujniki innego typu, zmienić położenie czujnika
lub zmienić metodę montażu.

Dodatkowym elementem, który musi być zainstalowany w każdej maszynie, jest

wyłącznik awaryjny. Zawsze musi on być w kolorze czerwonym. Zamocowany być on
powinien na żółtym tle. Wyłącznik awaryjny winien wystawać powyżej powierzchni pulpitu
sterowania. Jeżeli dostęp do niego jest niemożliwy z każdego stanowiska pracy przy danej
maszynie, należy zamontować wiele przycisków awaryjnych, tak by z każdego stanowiska
można było w trybie natychmiastowym zatrzymać maszynę. Wyłącznik awaryjny powinien
mieć wyższy priorytet przed włącznikiem tzn. jednoczesna próba włączenia i wyłączenia
winna zawsze spowodować natychmiastowe zatrzymanie maszyny. Po użyciu wyłącznika
awaryjnego jego styki winny pozostać otwarte aż do momentu świadomego jego
odblokowania, np. przez obrót o 90

przycisku.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są podstawowe rodzaje zabezpieczeń stosowane w maszynach i urządzeniach?
2. Jakie zadania realizuje zabezpieczenie różnicowoprądowe?
3. Jakimi

symbolami

oznacza

się

zabezpieczenia

różnicowoprądowe,

a jakimi

zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe?

4. Jak jest różnica między zabezpieczeniami przeciwprzepięciowymi a zabezpieczeniami

nadprądowymi?

5. Jakie występują rodzaje zabezpieczeń termicznych?
6. Jakie znasz rodzaje czujników, które można zastosować do sygnalizacji otwarcia

obudowy?

7. Jakie funkcje pełni wyłącznik awaryjny i jakimi kryteriami należy się kierować

w doborze i usytuowaniu wyłączników awaryjnych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W przekazanej dokumentacji odnajdź wszystkie zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe.

Określ, jakie elementy one zabezpieczają i jakie mogą być powody ich zadziałania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać przeglądu przekazanej dokumentacji,
2) wyszukać w niej arkusze ze schematami elektrycznymi,
3) odnaleźć na schematach symbole zabezpieczeń i wskazać, jakie elementy chroni dane

zabezpieczenie,

4) odczytać parametry znamionowe odnalezionych zabezpieczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− dokumentacja montażowa lub serwisowa dowolnego urządzenia,

− poradnik dla ucznia,

− literatura.

Ćwiczenie 2

Wiertarka stołowa bardzo często samoczynnie się wyłącza. Elektryk wykonał pełną

diagnostykę zespołu napędowego i nie znalazł żadnego uszkodzenia. Określ, jakie mogą być
powody niestabilnej pracy maszyny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić, jakie zabezpieczenia zastosowane w niej mogą powodować wyłączanie,
2) określić, jakie mogą być powody wyłączeń maszyny przez poszczególne zabezpieczenia,
3) określić stan mechanizmu przekładni,
4) zbadać stan łożysk układu przeniesienia napędu,
5) porównać swoje przemyślenia z kolegami.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− poradnik dla ucznia,

− literatura,

− wiertarka stołowa, multimetr uniwersalny,

− zestaw kluczy płasko–oczkowych,

− komplet wkrętaków.

Ćwiczenie 3

Dokonaj klasyfikacji wszystkich zgromadzonych zabezpieczeń. Narysuj dla danego

aparatu symbol graficzny. W przypadkach wątpliwych sprawdź zastosowanie danego
przyrządu w katalogach.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) obejrzeć zgromadzone aparaty, zwracając szczególną uwagę na symbole i parametry

umieszczone na obudowach,

2) zgrupować zabezpieczenia tego samego typu,
3) narysować symbole graficzne występujących zabezpieczeń,
4) sprawdzić w katalogach poprawność klasyfikacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− zestaw aparatów, elementów zabezpieczeń stosowanych w urządzenia elektrycznych

i mechanicznych,

− poradnik dla ucznia,

− literatura.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać podstawowe zabezpieczenia w urządzeniach?

□

odnaleźć w katalogu element zabezpieczający, odczytać jego
parametry i dobrać jego zamiennik?

□

wskazać, jakie czynniki mogą wywołać zadziałanie
zabezpieczeń przepięciowych ?

□

określić procedurę postępowania w przypadku zadziałania
zabezpieczenia nadmiarowoprądowych?

□

5) określić, jakie warunki powinien spełniać wyłącznik awaryjny?

□

6) opisać zasady oznaczania wyłączników awaryjnych?

□

7) omówić zasadę działania wyłączników różnicowoprądowych?

□

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Zasady montażu elementów mechanicznych w instalacjach

oraz urządzeniach elektrycznych i elektronicznych

4.4.1. Materiał nauczania

W celu zapewnienia odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa dla ludzi i urządzeń

te urządzenia

należy

umieścić

w odpowiednio

przygotowanych

obudowach.

Przy

konstruowaniu i wykonaniu takich obudów trzeba wziąć pod uwagę cały szereg czynników
uwzględniających środowisko pracy, czyli wytrzymałość, odporność na wilgotność,
zagrożenie pożarowe, a także odporność na zakłócenia, czyli ekranowanie.

Ważna jest również estetyka wyglądu i wykonanie. Zadaniem obudów jest zapewnienie

integralności urządzenia i ochrona przed warunkami zewnętrznymi, oddziaływaniem
człowieka oraz ochrona ludzi i zwierząt przed zagrożeniami wywoływanymi przez to
urządzenie.

W trakcie montażu elementów mechanicznych w urządzeniach elektrycznych należy

przestrzegać kilu ważnych zasad:

− rozpoczynamy od zaplanowania miejsca umieszczenia danego podzespołu,

− dobieramy elementy mocujące,

− poddajemy analizie zaproponowane miejsce i sprawdzamy, czy montowany podzespół

lub jego elementy mocujące nie będą przeszkadzać w pracy innym podzespołom,

− trasujemy i wykonujemy otwory w elementach nośnych, w których osadzone zostaną

montowane podzespoły,

− gradujemy krawędzie otworów, oczyszczamy obudowę, zwracając uwagę, czy nie

pozostały opiłki, wióry i inne zanieczyszczenia,

− wykonujemy kontrolę wizualną podzespołów przeznaczonych do montażu,

− wykonujemy montaż podzespołów na elementach nośnych,

− łączymy przewodami elektrycznymi zamontowane podzespoły,

− wykonujemy sprawdzenie ( samokontrolę ) wykonanego montażu,

− zamykamy obudowę – chyba że urządzenie winno być poddane regulacjom.

Nie wolno pod żadnym pozorem wykonywać prac ślusarskich w urządzeniach, w których

zamontowane są elementy elektroniczne. Opiłki, które są wytwarzane w trakcie obróbki,
mogą doprowadzić elementy i podzespoły elektryczne do uszkodzenia.

Technologia łączenia

Wszelkie elementy winny być połączone w sposób pewny, uniemożliwiający

samoczynne rozłączenie się tych elementów w czasie eksploatacji. Do podstawowych
połączeń należy zaliczyć połączenia gwintowane, z nakrętką lub z gwintem umieszczonym
w jednym ze skręcanych elementów. Natomiast w grupie połączeń nierozłącznych najczęściej
stosuje się połączenia nitowane oraz lutowane. O powszechności tych metod połączeń
zadecydowała niska cena ich wykonania.

Połączenia gwintowane są nieustannie poddawane różnym rodzajom naprężeń.

Naprężenia, takie jak wibracje, wstrząsy, termiczna rozszerzalność i skurcz, mogą obniżyć
siłę zacisku, a w końcu przyczynić się do awarii maszyny.

Do zapobiegania niepożądanemu obluzowywaniu się połączeń gwintowanych

stosowanych jest wiele rozwiązań technicznych, takich jak podkładki sprężyste, drutowanie
czy nakrętki kontrujące. Te mechaniczne metody mocowania znacznie zwiększają koszty
zespołu mocującego, a mimo to nie są w stanie zapewnić niezawodności i wykluczyć
obluzowywania się gwintów, ponieważ skośny ruch ślizgowy powoduje samoistne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

obluzowywanie się. Elementy te nie uszczelniają ani nie zapobiegają korozji zamocowania.
Ich rozmiar musi być dokładnie dobrany do wielkości konkretnego zamocowania.

Rys. 14.

Prawidłowy zestaw do montażu elementów elektrycznych na elemencie konstrukcyjnym.

Płynne kleje do gwintów stały się jednym z najbardziej niezawodnych i niedrogich

sposobów zapewnienia, że gwintowe zamocowanie zachowa stan mocowania i będzie
szczelne przez cały okres użytkowania. Podawane w ilości kilku kropel na gwint płynne kleje
anaerobowe wchodzą w rowki gwintu, sieciują i twardnieją, przyjmując postać utwardzonego
cieplnie plastiku.

Materiały zapobiegające zapiekaniu równocześnie ochraniają elementy metalowe przed

rdzą, korozją oraz zapiekaniem się w wysokich temperaturach. Oprócz tego redukują tarcie,
zużycie oraz pękanie krytycznych elementów nawet w najtrudniejszych warunkach pracy.
Wysokiej jakości smary, zawierające (lub niezawierające) specjalne metalowe pyły,
zapobiegają zapiekaniu się i ułatwiają montaż oraz demontaż. Zastosowanie tych materiałów
ułatwia również dokręcenie złączy z wymaganą siłą, nawet w najtrudniejszych warunkach.

Dobór preparatu zależy od rodzaju materiału, z jakiego jest wykonany gwint, jak również

od ekstremalnych temperatur, w jakich może on pracować. Wszystkie detale, zarówno
elektryczne jak i mechaniczne, winny być zamocowane w taki sposób, by nie było
możliwości ich przemieszczania się w obudowie w trakcie normalnej pracy, jak i w stanach
awaryjnych. Do montażu elementów należy stosować dostępne elementy stabilizujące,
których kilka przykładów podano na rysunku poniżej.

Rys. 15.

Tuleje dystansowe o różnych metodach mocowania: a) plastikowa; u góry zatrzask, na dole

powierzchnia samoprzylepna, b) plastikowa; u góry samozatrzaskowa, na dole nit blokujący,
c) metalowa; z lewej gwint wewnętrzny, z prawej gwint zewnętrzny. [katalog dystrybutora komponentów
elektrotechnicznych i elektronicznych]

Końcówka
lutownicza

obudowa

Podkładki zabezpieczające
przed odkręcaniem się śrub

Elementy izolacyjne - tulejki

Mocowany element

śruba mocująca

Podkładka termiczna–izolator
elektryczny

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Materiały stosowane na obudowy

Materiał, z którego wykonuje się obudowy w znacznej mierze wpływa na jej

właściwości. Stal jest bardzo wytrzymała, ale ciężka i niezabezpieczona powierzchniowo
łatwo ulega korozji. Znacznie lżejsze są obudowy wykonane z aluminiowych profili
i kształtek odlewanych ciśnieniowo. Tworzywa sztuczne to szeroka gama materiałów, które
mają bardzo dobre właściwości w zakresie wytrzymałości mechanicznej, łatwą możliwość
obróbki, dobrą wytrzymałość temperaturową i trudnopalność.

Rys. 16.

Rodzaje obudów: a) obudowa typu Variobox z mocnego tworzywa sztucznego typu

ABS - stosowana dla urządzeń stacjonarnych ,pracująca w temperaturze do 70

C, b) obudowa

o szerokości 19" - przeznaczona do montażu w szafie lub jako wolnostojąca. Ścianki boczne
z odlewanego strunowo aluminium oksydowanego na kolor czarny. Radiatory wzdłuż ścianek
bocznych. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Rys. 17.

Zunifikowana obudowa modułowa do montażu płytek drukowanych. Pozwala na swobodne

dostosowanie wymiarów do potrzeb, wykonana z blachy stalowej malowanej proszkowo. [katalog
dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Większość tworzyw sztucznych używanych na obudowy jest nieodporna na światło

słoneczne (promieniowanie ultrafioletowe). Prowadzi to z czasem do pękania obudów. Do
niektórych tworzyw dodaje się inhibitory UV zwiększające znacznie odporność na światło
słoneczne.

W trakcie montażu należy uwzględnić palność materiałów wykorzystanych do budowy

urządzeń elektrycznych. Odporność na pożar jest określona w normie UL 94.

Materiały mogą posiadać następujące klasy niepalności:

− 94 V-0 oznacza, że obiekt badany gaśnie średnio w ciągu 5 sekund; żadna część

badanego obiektu nie pali się dłużej niż 10 sekund i nie wydziela przy tym szkodliwych
substancji,

− 94 V-1 oznacza, że gaśniecie następuje średnio w ciągu 25 sekund i żadna część

badanego obiektu nie pali się dłużej niż 60 sekund, nie wydzielają się przy tym
substancje szkodliwe,

− 94 V-2 jest taka sama jak 94 V-1, z tą różnicą, że w czasie palenia mogą powstawać

substancje szkodliwe,

− 94 V-HB - obiekt badany pali się dłużej niż 25 sekund.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W urządzeniach pracujących przy częstotliwościach powyżej 1 MHz potrzebna jest

obudowa ekranująca typu „klatka Faradaya”. Właściwy jest tu stop aluminium, ponieważ jest
lekki, łatwo się obrabia i posiada dobre właściwości ekranujące.

Ekranowanie jest bardzo ważną cechą, chroni elementy umieszczone wewnątrz przed

zakłóceniami od zewnętrznego pola elektromagnetycznego.
Przy czysto magnetycznych polach o niskiej częstotliwości należy używać materiałów
ferromagnetycznych np. stopów żelaza.

a)

Rys. 18. System obudów do urządzeń wymagających ekranowania a) obudowa do ekranowania EMC płytek
drukowanych - składa się z ramy i pokrywki, pokrywka z zakładką ze sprężystymi wypustkami. b) uszczelki
typu elastomer do ekranowania EMC/RFI - rdzeń z nieprzewodzącej gumy termoplastycznej wtryskiwany
strunowo, płaszcz z materiału przewodzącego prąd; wyposażone w odporną na temperaturę taśmę przylepną.

Odprowadzanie ciepła z obudowy odgrywa istotną rolę. Należy zwrócić uwagę, że obniżenie
temperatury tylko o kilka stopni może przedłużyć czas pracy międzyawaryjnej o tysiące
godzin. Ciepło może być odprowadzone przez naturalną konwekcję albo przez chłodzenie
wymuszone. którego używa się na obudowy transformatorów małej częstotliwości.

W celu uzyskania dobrego tłumienia sygnałów szkodliwych, poszczególne elementy

obudowy powinny być precyzyjnie dopasowane, muszą też mieć dobre połączenie
elektryczne. Precyzja wykonania, brak szczelin i jakość połączeń jest szczególnie istotna przy
wysokich częstotliwościach.

Na ogół wymagania co do tłumienia są umiarkowane, dlatego można używać obudów

z tworzyw sztucznych, z warstwą przewodzącą w postaci naklejonej folii, naparowanego
aluminium, lakieru niklowego czy natryskiwanego proszku węglowego.

Poziom ochrony mechanicznej oraz stopień zabezpieczenia przed wodą

W zależności od charakteru umieszczonych w obudowie urządzeń oraz od

warunków jakich urządzenie będzie pracowało, dobiera się obudowy o odpowiednim stopniu
ochrony IP. W trakcie wykonywania montażu jakiegokolwiek elementu nie można
doprowadzić do pogorszenia stopnia ochrony danego urządzenia. Poniżej przedstawiono na
podstawie normy IEC 529 warunki, w jakich obudowy mogą pracować. W oznaczeniu
stopnia ochrony, np. IP57, pierwsza cyfra podaje stopień ochrony mechanicznej przed
przedostaniem się ciał stałych a druga cyfra – stopień ochrony przed działaniem wody.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tab. 2. Oznaczenia stopnia ochrony IP – pierwsza cyfra

Krótki opis

Definicja

0 - Brak zabezpieczenia

Nie ma specjalnego zabezpieczenia.

1 - Zabezpieczenie przed
obiektami z ciała stałego
większymi niż 50 mm

Części ciała jak np. ręka (bez zabezpieczenia przeciwko
celowemu wciśnięciu). Obiekty z ciała stałego, których
średnica jest większa niż 50 mm.

2 - Zabezpieczenie przed
obiektami z ciała stałego
większymi niż 12 mm

Palce itp., o długości nie więcej niż 80 mm. Obiekty z ciała
stałego, których średnica jest większa niż12 mm.

3 - Zabezpieczenie przed
obiektami z ciała stałego
wiekszymi niż 2,5 mm

Narzędzia, druty itd., których średnica i grubość jest większa
niż 2,5 mm. Obiekty z ciała stałego, których średnica jest
większa niż 2,5 mm.

4 - Zabezpieczenie przed
obiektami z ciała stałego
większymi niż 1,0 mm

Druty i paski o grubości większej niż 1,0 mm. Przedmioty
z ciała stałego, których średnica jest większa niż 1,0 mm.

5 - Zabezpieczenie
przeciwpyłowe

Wnikania pyłu nie można wyeliminować całkowicie, ale nie
może on wnikać w ilości mogącej zakłócić normalną pracę
urządzenia.

6 – Pyłoszczelne

Brak wnikania pyłu

Tab. 3. Druga cyfra oznacza zabezpieczenie przed wodą.

Krótki opis

Definicja

0 - Brak zabezpieczenia

Nie ma specjalnego zabezpieczenia.

1 - Zabezpieczenie
przeciwko kapiącej wodzie

Kapiąca woda (krople spadające pionowo) nie może mieć
szkodliwego wpływu.

2 - Zabezpieczenie
przeciwko kapiącej wodzie
pod kątem

Pionowo kapiąca woda nie może mieć szkodliwego wpływu
przy pochyleniu obudowy najwyżej 15°od normalnego
położenia.

3 - Zabezpieczenie
przeciwko lejącej się wodzie

Woda, która się leje pod kątem najwyżej 60° od linii
poziomej, nie może mieć szkodliwego wpływu.

4 - Zabezpieczenie
przeciwko przelewającej się
wodzie

Woda, która polewa obudowę z dowolnego kierunku, nie
może mieć szkodliwego wpływu.

5 - Zabezpieczenie
przeciwko strumieniom
wodnym

Woda, która wychodzi z dysz w dowolnym kierunku w
stosunku do obudowy, nie może mieć szkodliwego wpływu.

6 - Zabezpieczenie
przeciwko spienionej wodzie.

Spieniona woda albo woda, która polewa obudowę rozbitymi
strumieniami, nie może wnikać do niej w ilości, która
miałaby szkodliwy wpływ.

7 - Zabezpieczenie przed
krótkotrwałym zanurzeniem
w wodzie.

Wnikanie wody w szkodliwej ilości nie może mieć miejsca,
jeżeli obudowę zanurzy się w wodzie przy pewnym ciśnieniu
i czasie.

8 - Zabezpieczenie
przeciwko wpływowi
długotrwałego zanurzenia
w wodzie.

Materiał jest odpowiedni do długotrwałego zanurzenia
w wodzie w warunkach, które podane są przez producenta.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ochrona izolacji

W trakcie montażu urządzeń mechanicznych należy zawsze uważać, by wszystkie

elementy przewodzące były zabezpieczone przed uszkodzeniami izolacji oraz elementów
przewodzących. Uszkodzenia takie mogą powstać poprzez ocieranie się przewodu
o montowany element mechaniczny lub też w przypadku zetknięcia się przewodu
z elementem, który w czasie pracy osiąga znaczne temperatury. W przypadku konieczności
przeprowadzenia przewodów przez otwory w elementach mechanicznych należy zastosować
odpowiednią osłonę. Przykłady osłon są pokazane na rysunku poniżej.

Rys. 18.

Podstawowe typy osłon krawędzi: a) osłona krawędzi otworów z przezroczystego polietylenu,

b) przepusty dla kabla wstążkowego, c) przepust z zaciskiem, d) przepust z zabezpieczeniem przed
wyszarpywaniem i ochroną przed zgięciami. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych
i elektronicznych]

W celu zapewnienia niezawodnej pracy urządzenia elementy mechaniczne i wszystkie

przewody winny być zabezpieczone przed wysoką temperaturą. Elementy, które mogą się
nagrzewać, powinny być osłonięte dodatkową warstwą ochronną lub przewody winny być
zamontowane w taki sposób, by wyeliminować możliwość zetknięcia się ich z gorącym
elementem. Osłony termiczne dodatkowo chronią przewody przed przetarciami, przed
wpływem materiałów organicznych na izolację oraz utrzymują integralność wiązki.
a)

Rys. 19.

Opaski na wiązki kabli: a) do spinania i osłony kabli komputerowych itp. - za pomocą

specjalnego narzędzia zbiera się szybko wszystkie kable w spiralnej opasce, b) spiralna opaska na kabel
- przeznaczona do szybkiego i łatwego łączenia kabli w wiązki, posiada dobre właściwości mechaniczne
i jest odporna na różnego rodzaju rozpuszczalniki. [katalog dystrybutora komponentów
elektrotechnicznych i elektronicznych]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Elementy mechaniczne umieszczane w urządzeniach elektrycznych powinny być

przytwierdzone pewnie do podstawy. W przypadku, gdy dany element ma znaczną masę,
należy mocować go bezpośrednio do obudowy, a nie do płytki drukowanej. Niestosowanie tej
zasady, w przypadku poddania urządzenia nawet nieznacznym przeciążeniom, doprowadzi
go do trwałego uszkodzenia. Elementy przystosowane do montażu na płytkach drukowanych
posiadają odpowiednio ukształtowane wyprowadzenia dostosowane do rozmiarów punktów
lutowniczych.

Rys. 20.

Transformatory przystosowane do montażu na płytkach drukowanych: a) transformator małej

mocy nie wymaga dodatkowego mocowania, b) transformator średniej mocy - wymaga dodatkowego
mocowania śrubami do płytki drukowanej. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych
i elektronicznych]

W trakcie montażu elementów w obudowach, należy dobrać je do warunków pracy

całego urządzenia. Przed podjęciem decyzji o metodzie montażu należy przeprowadzić
szczegółową analizę, w której ocenione zostaną zagrożenia, jakie dany element wprowadzi,
np. w trakcie montażu dmuchawy należy zastanowić się, czy ewentualne drgania, jakie
będzie ona wytwarzać, nie będą wpływały niekorzystnie na całe urządzenie. Należy ustalić,
jakie zanieczyszczenia i w jakiej ilości przedostawać się będą do urządzenia oraz jak wpłyną
one na pracę urządzenia. Czy dmuchawa nie pogorszy poziomu bezpieczeństwa osób
obsługujących?

Jeżeli warunki pracy się zmienią, należy zastosować dodatkowe środki, które

wyeliminują wprowadzone niekorzystne zjawiska, np. siatki ochronne, filtry dodatkowe, czy
w końcu tłumiki wibracji.

Rys. 21.

Elementy wspomagające chłodzenie: a) dmuchawa osiowa z osią zamontowana na łożyskach

kulkowych, b) filtry do dmuchaw, ograniczające przedostawanie się do urządzenia pyłów, c) tłumik
wibracji do dmuchaw, nakłada się go na dmuchawę i następnie przykręca do obudowy urządzenia,
d) siatki ochronne. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podobną analizę należy przeprowadzić podczas montażu radiatorów. Jednak w trakcie

montażu radiatorów należy poświęcić więcej uwagi na zmniejszenie rezystancji termicznej
między elementem chłodzonym a radiatorem.

Rys. 22.

Różne technologie montażu czernionych radiatorów montowniach na układy scalone: a) montaż

klipsem do układu scalonego, b) radiator wsuwany na układ, co pozwala na montaż po lutowaniu,
c) radiator mocuje się za pomocą zaczepu, który jest montowany przez lutowanie. [katalog
dystrybutorakomponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

Do zmniejszenia rezystancji termicznej można stosować różne metody. Podstawowa

polega na stosowaniu specjalnych past, które wypierają powietrze z przestrzeni między
chłodzonym elementem a radiatorem. Pasty te poprawiają przewodność termiczną między
komponentami a radiatorem. Jednak nie powinny one przewodzić prądu elektrycznego.
W temperaturze powyżej 100

C stają się bardzo rzadkie i gdy są nałożone zbyt grubo,

wypływają na płytkę.

Dodatkowo pod elementy półprzewodnikowe bardzo często stosuje się podkładki z miki,

gumy silikonowej a obecnie coraz częściej z alundu, który zastępuje poprzednio używany
materiał – mikę, lub folię poliestrową ze smarem silikonowym. Alund posiada doskonałe
właściwości termiczne i bardzo wysokie napięcie przebicia.

W trakcie analizy warunków pracy urządzenia należy zastanowić się, czy nie należy

zabezpieczyć obudowy elementów półprzewodnikowych, które mogą być pod napięciem.
Do tego służą specjalne osłony, które są produkowane w odpowiednich rozmiarach dla
wszystkich typowych obudów.

Rys. 23.

Osprzęt do montażu elementów półprzewodnikowych w urządzeniach: a) osłona izolacyjna

do tranzystorów TO3, b) przewodząca ciepło podkładka z gumy silikonowej z włóknem szklanym,
c) podkładki alundowe, d) bezsilikonowa pasta o bardzo dobrych właściwościach termoprzewodzących.
[katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W przypadku montażu elementów akustycznych (syren, buzzerów, gongów) należy

miejsce zamontowania tych elementów dostosować do budowy elementu. Kierunek emisji
fali winien być skierowany w stronę osób obsługujących maszynę, a w obudowie powinno się
przewidzieć otwory, którymi fale akustyczne wydostawać się będą na zewnątrz.

Montaż elementów regulacyjnych, przełączników, pokręteł winien być wykonany

w sposób trwały. Oddziaływanie na pokrętła czy przyciski nawet ze znaczną siłą nie powinno
powodować uszkodzenia elementu sprzężonego. W czasie montażu pokręteł, na których
zamocowana jest wskazówka, należy zapewnić, by nie było możliwości obracania pokrętła
względem osi przełącznika. Zapewni to prawidłowy odczyt wartości zadanej. W celu
uniknięcia uszkodzeń potencjometrów spowodowanych zbyt dużą siła, w potencjometrach
stosuje się specjalne sprzęgła przeciążeniowe.

Potencjometry w urządzeniach przemysłowych montuje się nie tylko za pomocą

wyprowadzeń lutowniczych, ale dodatkowo mocuje się je do ścianki przedniej urządzenia za
pomocą tulejki gwintowanej.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie wymagania spełniać powinna obudowa urządzeń elektrycznych?
2. Co oznacza symbol IP 44 ?
3. Z jakich elementów winien składać się zestaw do wykonania montażu tranzystora na

radiatorze?

4. Jakie znasz zasady zabezpieczania połączeń śrubowych przed rozkręcaniem?
5. Jakie znasz technologie montażu radiatorów na układach scalonych?
6. Jakie najczęściej stosuje się połączenia nierozłączne?
7. Do czego służy pasta termiczna. Jakie są jej właściwości?
8. Jakie są niezbędne urządzenia do wykonania połączenia lutowanego?
9. Jakie można stosować środki zabezpieczające izolację przewodów przed uszkodzeniem?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opracuj kartę technologiczną montażu i podłączenia transformatora toroidalnego (widok

transformatora zaprezentowano poniżej) o mocy 60 ÷ 80 W, napięciu pierwotnym 220 ÷ 240
V AC i napięciu uzwojenia wtórnego 30 ÷ 40 V AC. Przygotuj listę narzędzi oraz materiałów,
jakie należy posiadać, by prawidłowo przeprowadzić jego montaż.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dobrać na podstawie parametrów katalogowych właściwy transformator,
2) opisać

procedurę

montażu

mechanicznego

transformatora

wzmacniaczu

elektroakustycznym,

3) przeprowadzić analizę warunków termicznych, poziomu drgań wprowadzonych przez ten

transformator i poziomu hałasu, sprawdzić, czy przewody zostały zabezpieczone
właściwie przed przetarciami,

4) opisać sposób podłączenia transformatora do obwodu elektrycznego,
5) sporządzić listę narzędzi i materiałów koniecznych do wykonania montażu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− katalogi transformatorów,

− katalogi elementów mocujących,

− literatura,

− poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Na dowolnym układzie scalonym, który znajduje się na przekazanej płytce drukowanej,

zamontuj radiator. Dobierz radiator do możliwości montażowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) na podstawie obserwacji określić możliwe technologie montażu radiatorów na

wskazanym układzie scalonym,

2) dobrać radiator do wielkości układu scalonego,
3) oczyścić radiator i układ scalony z kurzu,
4) zastosować odpowiednie środki zmniejszające rezystancje termiczną między układem

a radiatorem,

5) zamontować radiator,
6) sprawdzić poprawność wykonanego montażu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− płytka drukowana z wlutowanym układem scalonym,

− kilka radiatorów o różnej wielkości i różnych sposobach montażu (w zestawie winien być

co najmniej jeden radiator dopasowany do układu scalonego, w którym istnieje
możliwość montażu po wlutowaniu układu),

− literatura,

− poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Opracuj technologię montażu dmuchawy osiowej (na bocznej, aluminiowej ściance

obudowy RACK 19” o grubości 1,5 mm). Sporządź kartę technologiczną, opisz, jakimi
narzędziami wykonywać będziesz poszczególne operacje.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) z katalogu odczytać wymiary dmuchawy,
2) na kartce papieru wytrasować konieczne do montażu otwory,
3) określić technologię wykonania każdego z otworów,
4) dobrać narzędzia niezbędne do ich wykonania montażu,
5) określić, jakie środki ochrony indywidualnej winny być zastosowane podczas

wykonywania określonych prac w celu minimalizacji zagrożeń,

6) określić niezbędne elementy mocujące wentylator w obudowie,
7) określić elementy służące do zabezpieczenia przewodów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− literatura,

− poradnik dla ucznia,

− katalogi narzędzi, podzespołów, urządzeń elektrycznych,

− katalogi obudów.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

odczytywać z katalogów dane o sposobie montażu
elementów?

□

dobrać odpowiednie narzędzia do montażu elementów
mechanicznych w urządzeniach elektrycznych?

□

opisać metody poprawy chłodzenia elementów
elektrycznych?

□

opisać, jakie wymagania powinna spełniać obudowa
urządzeń elektrycznych?

□

określić sposoby zabezpieczenia przewodów elektrycznych
przed uszkodzeniami?

□

określić zakres zastosowań lutowania?

□

omówić zasady montażu elementów akustycznych ?

□

określić występujące zagrożenia dla zdrowia i życia
w trakcie wykonywania montażu?

□

dobrać urządzenia do wykonania określonych prac przy
montażu elementów mechanicznych?

□

10) zaplanować proces montażu elementów mechanicznych?

□

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Kontrola jakości wykonanego montażu

4.5.1. Materiał nauczania

Montaż maszyn elektrycznych oraz zespołów mechanicznych w urządzeniach

elektrycznych i elektronicznych odbywa się za pomocą połączeń, które można podzielić na
dwa główne rodzaje: połączenia nierozłączne oraz rozłączne.

Połączenia nierozłączne charakteryzujące się tym, że przy ich rozłączeniu jeden lub oba

elementy łączone ulegają uszkodzeniu. Do tej grupy połączeń zalicza się głównie połączenia
spawane i zgrzewane, pracujące jako połączenia spójnościowe oraz połączenia nitowane.

Połączenia rozłączne umożliwiają wielokrotne rozłączanie i ponowne ich łączenie bez

zmniejszenia jakości połączenia. Do nich zalicza się przede wszystkim połączenia gwintowe
i wpustowe pracujące jako połączenia kształtowe. W konstrukcjach elektromechanicznych
najczęściej stosowane są gwinty trójkątne metryczne.

Głównymi wadami występującymi w czasie montażu elementów mechanicznych są wady

powstałe w wyniku niedokładnego montażu, bądź użycia wadliwych elementów. Duży
wpływ na powstawanie wad ma czynnik ludzki, co wiąże się z odchodzeniem od montażu
ręcznego na rzecz automatyzacji. Są jednak takie prace, których automatyzacja ciągle jeszcze
byłaby zbyt kosztowna, co wiąże się z koniecznością wykonywania ich ręcznie. W obu
przypadkach podzespoły po montażu poddaje się kontroli.

Kontrola jakości w procesie produkcyjnym

Operacje kontrolne w technologicznym procesie montażu należy przewidzieć po bardziej

złożonych operacjach montażowych. W zależności od złożoności i ważności jednostki
montażowej może być przeprowadzona kontrola pełna lub częściowa.

Kontrolę poprawności wykonania połączenia śrubowego wykonuje poprzez:

− szczegółowe oględziny zarysów gwintów, w przypadku zauważenia jakichkolwiek

nierównomierności należy dany element wykluczyć z procesu montażu,

− pomiar momentu dokręcającego śrubę, dokonując dokręcania za pomocą klucza

dynamometrycznego, który powinien wskazywać wartość określoną w dokumentacji.
W produkcji wielkoseryjnej i masowej powszechnie stosuje się kontrolę wyrywkową.

Kontrola w oddziale montażowym obejmuje kontrolę międzyoperacyjną (podczas montażu
zespołów i mechanizmów) i kontrolę ostateczną (całych maszyn lub urządzeń po skończeniu
montażu). Kontrolę przeprowadza się w celu:
− sprawdzenia wymiarów i kształtów oraz wzajemnego położenia elementów,

− określenia dokładności, cichobieżności, mocy, wydajności maszyny (próba pracy),

− zbadania sztywności maszyny (w ruchu i spoczynku) oraz zużycia jej części,

− opracowania procesu technologicznego montażu.

W czasie wykonywania operacji montażowych należy pamiętać, że elementy są ciałami

sprężystymi i że przy użyciu nadmiernej siły mogą ulec odkształceniu. Dlatego zabiegi
i czynności montażowe należy wykonywać wg ustalonej kolejności z użyciem sił
zabezpieczających

odpowiedni

styk

powierzchni

roboczych

przy

minimalnych

odkształceniach części montowanych.

Próby maszyn w ogólności można podzielić na: odbiorcze, kontrolne i specjalne. Próby

odbiorcze, przeprowadzane zwykle na stacjach prób, mają za zadanie określić
charakterystykę i rzeczywiste parametry maszyny. Na przykład w próbach odbiorczych
należy skontrolować przy biegu jałowym pracę narzędzi automatycznych, mechanizmów
podziałowych, zaciskowych itp. Badanie mocy, wydajności, sprawności i dokładności

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

(próba pracy) odbywa się obciążeniem nominalnym maszyny lub urządzenia i krótkotrwałymi
przeciążeniami do 25%. Urządzenia, w których w czasie badań odbiorczych stwierdzono
usterki, podlegają próbom kontrolnym. Badania specjalne przeprowadza się dla zbadania
jakiegoś zjawiska w maszynie (np. stopnia zużycia się pewnych elementów o nowej
konstrukcji, przydatności nowego gatunku materiału itp.).

Kontrole, w zależności od rodzaju urządzeń powinny obejmować sprawdzenie

wszystkich podzespołów i ich połączeń, a w szczególności:
− stanu technicznego uszczelnień,

− stanu technicznego elementów toru prądowego,

− stanu technicznego śrub łączących poszczególne części osłony,

− stanu technicznego części osłony,

− stanu technicznego izolacji uzwojeń silników, cewek, dławików oraz przewodów

zasilających,

− stanu technicznego wprowadzenia przewodów i ich uszczelnienia oraz zadławienia,

− stanu technicznego wentylatorów zewnętrznych i ich zamocowania,

− prawidłowości sprzężenia urządzenia z maszyną napędzaną lub współdziałającą,

− stanu technicznego łożysk i skuteczności smarowania,

− zabezpieczeń antykorozyjnych,

− odstępów izolacyjnych,

− stanu technicznego połączeń mechanicznych,

− stanu technicznego dostępnych połączeń w torach prądowych ze (szczególnym

zwróceniem uwagi na warunki zapewniające niebezpieczne ich nagrzewanie się),

− stanu technicznego styków, uziemień,

− stanu technicznego wprowadzenia przewodów i kabli – w zależności od rodzaju budowy

skrzynek przyłączeniowych,

− stanu technicznego urządzeń zainstalowanych w szafach sterowniczych oraz ich

umocowania i uszczelnienia.

Ustalanie miejsca uszkodzenia w czasie eksploatacji

Ustalania miejsca uszkodzenia, a następnie naprawy urządzenia można dokonywać tylko

po uprzednim poznaniu zasady działania urządzenia i jego budowy, jak również po
zapoznaniu się z dokumentacją techniczną urządzenia.

W przypadku zauważenia jakichkolwiek nieprawidłowości należy rozpocząć określanie

miejsca uszkodzenia i rozważyć podjęcie czynności naprawczych.

Sposoby ustalania miejsca uszkodzenia i sposoby naprawy są dokładnie opisane

w instrukcjach naprawy każdego urządzenia elektronicznego (w tzw. instrukcjach
serwisowych), z których zawsze należy korzystać.

Lokalizacja miejsca uszkodzenia polega przede wszystkim na ustaleniu, w którym bloku

urządzenia nastąpiło uszkodzenie. Następnie dopiero badamy uszkodzony blok w celu
stwierdzenia, który element lub zespół składowy w tym bloku jest uszkodzony.

Po stwierdzeniu miejsca uszkodzenia przystępujemy do wymiany uszkodzonych

elementów, a następnie sprawdzamy, czy urządzenie działa prawidłowo. W przypadku
stwierdzenia odchyleń od działania prawidłowego należy przeprowadzić regulację
parametrów naprawianego bloku.

W trakcie naprawiania urządzeń należy przestrzegać zasady, że w przypadku braku

jakichkolwiek oznak działania urządzenia poszukiwanie uszkodzenia rozpoczynamy od
strony zasilania tego urządzenia.

Częstą wadą, jaka pojawia się trakcie montażu okablowania urządzeń elektrycznych, jest

wadliwe zamocowanie elementów mechanicznych mających zabezpieczyć to okablowanie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przed uszkodzeniami w trakcie eksploatacji. Aby zapobiec pojawieniu się tych zagrożeń,
należy w dokładny sposób przeprowadzić oględziny przepustów kablowych, dławików
kablowych zwracając uwagę na zapewnienie przewodom elastycznego zamocowania. Zbyt
sztywne zamocowanie przewodów może w trakcie eksploatacji doprowadzić do uszkodzenia
izolacji poprzez zmęczenie mechaniczne izolacji. Należy dodatkowo sprawdzić wszystkie
przewody, aby były zabezpieczone przed wysoką temperaturą, która może doprowadzić do
zmiany parametrów izolacji przewodów. Elementy, których nie można odsunąć od źródła
ciepła ze względów konstrukcyjnych i mogą się nagrzewać, powinny być osłonięte
dodatkową warstwą ochronną lub przewody winny być zamontowane w taki sposób, by
wyeliminować możliwość zetknięcia się ich z elementem, który może się nagrzewać podczas
pracy.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są źródła powstawania wad podczas produkcji urządzeń?
2. W jaki sposób należy kontrolować połączenia śrubowe?
3. Kiedy w procesie montażu należy zaplanować wykonanie czynności sprawdzających?
4. Na co należy zwrócić uwagę wykonując czynności kontrolno - sprawdzające?
5. Na jakie elementy należy zwrócić uwagę, przeprowadzając badanie odbiorcze

urządzenia?

6. W jakim celu przeprowadza się kontrolę śródoperacyjną w procesie montażu urządzeń?
7. Jakie elementy należy sprawdzać w trakcie kontroli wyrobu po zakończeniu montażu?
8. Jakie wykonywane są próby maszyn?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie dokumentacji umieszczonej w punkcie 4.2.1 opracuj procedurę kontroli

poprawności montażu filtra przeciwzakłóceniowego w obudowie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wypisać wykonywane w tym procesie czynności montażowe,
2) określić, jakie błędy mogą wystąpić przy każdej z czynności,
3) określić sposoby kontroli i kolejność wykonywania prac kontrolnych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− literatura,

− poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

W przeprowadź kontrolę poprawności montażu wentylatora zasilacza komputera klasy PC.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) odłączyć komputer od zasilania i pozostałych urządzeń peryferyjnych,
2) wymontować moduł zasilacza z obudowy komputera,
3) sprawdzić sposób ustawienia wentylatora,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) sprawdzić rodzaj i stan śrub, podkładek, nakrętek,
5) sprawdzić, czy z dostateczną siłą zostały dokręcone śruby,
6) sprawdzić, czy przewody lub inne elementy nie będą hamowały strugi powietrza,
7) sprawdzić, czy z łożysk nie wydobywają się nieprawidłowe odgłosy, czy wirnik

swobodnie się obraca.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− komputer klasy PC,

− literatura,

− podstawowe narzędzia do montażu elementów elektrycznych i mechanicznych,

− poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Pracownik ma za zadanie dokonać przeglądu stanu technicznego przykładowych

urządzeń elektrotechnicznych po kątem zużycia ich podzespołów mechanicznych. Które
elementy konstrukcyjne powinny być sprawdzone?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zaplanować, jakie podzespoły urządzeń będą poddane przeglądowi,
2) określić, jakie warunki zewnętrzne mają wpływ na urządzenia podczas ich eksploatacji,
3) określić metody sprawdzania stanu technicznego poszczególnych podzespołów urządzeń

elektrotechnicznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura,

−

dokumentacja katalogowa przykładowej rozdzielnicy,

−

dokumentacja katalogowa przykładowego wyłącznika,

−

przykładowa rozdzielnica instalacyjna,

−

przykładowy wyłącznik niskiego napięcia w obudowie,

−

podstawowe narzędzia do montażu elementów elektrycznych i mechanicznych,

−

ściągacz do łożysk, praska ręczna do zakładania łożysk.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić zalety połączeń nierozłącznych?

□

dobrać metodę połączenia mechanicznego podzespołów
konstrukcyjnych układów elektrycznych?

□

zaplanować sprawdzenie stanu technicznego podzespołów
mechanicznych w ramach przeglądu urządzenia elektrycznego?

□

scharakteryzować operacje kontrolne przeprowadzane
w procesie montażu?

□

5) dokonać podziału prób wyrobu zmontowanego?

□

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test pisemny zawiera 22 zadań i sprawdza Twoje wiadomości z zakresu montowania

elementów mechanicznych w urządzeniach elektrycznych.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. W każdym zadaniu jest tylko

jedna odpowiedź jest prawidłowa. Wskaż odpowiedź prawidłową i ją skreśl. W przypadku
pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem i skreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie

zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu pisemnego masz 45 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Proces lutowania nie może być prowadzony w pomieszczeniach:

a) o powierzchni mniejszej niż 6 m

b) z uszkodzonymi urządzeniami wentylacji,
c) o wilgotności względnej mniejszej niż 75%,
d) bez instalacji grzewczej.

2. Zaznacz właściwą kolejność czynności, jakie należy wykonać w czasie montażu płytki

drukowanej w obudowie:

I. kontrola jakości wykonanej pracy oraz ewentualna korekta;
II. trasowanie otworów mocujących;
III. zapoznanie się z dokumentacją;
IV. montaż płytki;
V. wykonanie otworów mocujących;

a) III

b) III

c) III

d) III

3. Na obudowie urządzenia umieszczono symbol oznacza to że jako środek ochrony

przeciwporażeniowej zastosowano:

a) izolację roboczą,
b) zerowanie,
c) II klasę ochronności,
d) uziemienie ochronne.

4. Który symbol oznacza aparat elektryczny służący do ochrony nadmiarowo-prądowej

obwodu.

5. Określ znaczenie symbolu .

a) przetwornik elektroakustyczny (gong, syrena alarmowa),
b) wzmacniacz elektromaszynowy,
c) prostownik jednopołówkowy (dioda),
d) prostownik dwupołówkowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Ustal prawidłową kolejność wykonywania operacji technologicznych podczas montażu

wzmacniacza:

I. przygotowanie obudowy do montażu transformatora, radiatorów, przewodu

zasilającego, bezpiecznika, wyłącznika - tj. trasowanie, wycinanie otworów,
dopasowanie elementów mocujących,

II. montaż elementów na płytce drukowanej,
III. montaż elementów zasilających - tj. bezpiecznika, przewodu zasilającego,

wyłącznika, transformatora,

IV. montaż elementów wzmacniających w radiatorach,
V. montaż radiatorów w obudowie,
VI. montaż płytki za pomocą specjalnych prowadnic w obudowie,
VII. wykonanie połączeń wewnętrznych między płytką drukowaną a pozostałymi

elementami,

VIII. ułożenie przewodów, spięcie ich opaskami, kontrola poprawności wykonania prac

montażowych.

a) VIII VII

III

b) I

III

VII

VIII

II,

c) I

III

VII

VIII,

d) I

III

VII

VIII.

7. Określ, jakimi środkami gaśniczymi nie można gasić pożaru elementów i instalacji

elektrycznych:

a) gaśnicami halonowymi,
b) gaśnicami pianowymi,
c) gaśnicami śniegowymi,
d) gaśnicami proszkowymi.

8. W dokumentacji montażu przewidziano, że śruby mocujące transformator należy dokręcać

momentem 50 Nm. Jakim przyrządem można bezpośrednio sprawdzić poprawność
montażu?

a) aerometrem,
b) kluczem dynamometrycznym,
c) siłomierzem sprężynowym,
d) mikrometrem.

9. Wskaż element, który stanowi zabezpieczenie nadmiarowo-prądowe.

a) I

b) II
c) III

d) IV

I
V

III

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10. Który z podanych środków nie zabezpiecza śruby przed niekontrolowanym rozluźnieniem

połączenia?

a) podkładki sprężyste,
b) stosowanie podkładek z miki lub silikonu,
c) kontrnakrętki,
d) klejenie klejem do metalu nakrętki ze śrubą.

11. Montując przewód elektryczny zasilający urządzenie należy go zabezpieczyć przed:
a) przetarciami powłoki i izolacji,
b) wyrwaniem przewodu z urządzenia,
c) przed przerwaniem żyły przewodzącej na wskutek drgań
d) przetarciami powłoki i izolacji, wyrwaniem przewodu z urządzenia oraz przerwaniem
żyły przewodzącej na wskutek drgań

12. Wskaż, jakie niebezpieczeństwo może na stanowisku wystąpić, jeżeli oświetlać je

będziemy lampami jarzeniowymi:

a) wystąpi efekt stroboskopowy – elementy wirujące wydawać się będą nieruchome,
b) oprawa będzie się rozgrzewać do wysokich temperatur – istnieje możliwość

poparzenia,

c) istnieje możliwość urwania się lampy z elementów mocujących i możliwy jest uraz

mechaniczny,

d) z oprawy wydostawać się będzie dym, który ograniczać będzie widoczność.

13. Wskaż jego symbol graficzny potencjometru.
a)

14. Pierwszą czynnością, jaką koniecznie trzeba wykonać, by skutecznie nieść pomoc osobie

rażonej prądem jest:

a) wykonanie masażu serca i sztucznego oddychania,
b) odłączenie napięcia lub odciągnięcie osoby rażonej od miejsca rażenia,
c) ułożenie osoby w pozycji bezpiecznej,
d) zmierzenie tętna.

15. Jakie zadania realizuje zaznaczony na rysunku element?

a) jest to element mocujący radiator do płytki drukowanej,
b) jest to fragment radiatora wstawiony, by zwiększyć jego powierzchnię,
c) jest to dioda, z której radiator powinien odprowadzać ciepło,
d) jest to bezpiecznik nadmiarowo-prądowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Spośród czterech przedstawionych elementów mocujących przewód, wybierz ten, który

uniemożliwia przesuwaniu się go, wzdłuż jego osi:

17. Montując dane urządzenie, nie jesteśmy zobowiązani do kontroli:

a) jakości elementów przeznaczonych do montażu,
b) jakości elementów,
c) zgodności montowanych części z dokumentacją montażową,
d) struktury materiału, z jakiego wykonane są elementy.

18. Wskaż prawidłową pozycję montażu woltomierza tablicowego opatrzonego znakiem

┴

a) miernik przeznaczony do montażu w pozycji poziomej,
b) miernik może być montowany w pozycji dowolnej,
c) miernik przeznaczony do montażu w pozycji pionowej,
d) miernik może być montowany w pozycji pionowej ±45

19. Montaż przycisków sterujących w pulpicie sterującym maszyny należy:

a) rozpocząć od ich montażu mechanicznego, po czym zgodnie z dokumentacją wykonać
połączenie elektryczne,
b) wykonać wszystkie połączenia elektryczne, po czym wykonać montaż mechaniczny
elementu,
c) najpierw wykonać połączenia lutowane, następnie zamontować przyciski w pulpicie,
wykonać pozostałe połączenia obwodu elektrycznego,
d) kolejność wykonywania czynności nie ma wpływu na jakość wykonywanych prac
oraz na estetykę montażu.

20. Wskaż w jakie narzędzia musi być wyposażone stanowisko do montażu szyny DIL

w obudowie wykonanej z blachy stalowej o grubości 1 mm, za pomocą aluminiowych
nitów zrywalnych o średnicy 3,3 mm.

a) wiertło Ø3,5 mm; punktak; rysik; młotek 200 g; pobijak do nitów;
b) wiertarka z wiertłem Ø 1,2 mm; punktak; rysik; młotek 200 g; miara; nitownica do
nitów zrywalnych,
c) wiertarka z wiertłem Ø 1,0 mm; nitownica do nitów zrywalnych,
d) wiertarka z wiertłem Ø 3,5 mm; punktak; rysik; młotek 200 g; miara; nitownica do
nitów zrywalnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21. Jak należy zabezpieczyć przed powstaniem zagrożenia porażeniem obwód lampki

montowanej w korpusie tokarki do oświetlenia łoża:

a) poprzez zastosowanie odgromników,
b) poprzez zastosowanie zabezpieczeń nadmiarowoprądowych,
c) poprzez zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego,
d) poprzez zastosowanie kondensatorów elektroenergetycznych.

22. Wskaż, jakie błąd popełniono w trakcie montażu transformatora toroidalnego we wnętrzu

wzmacniacza akustycznego (częstotliwość sygnałów wzmacnianych jest nie większa od
20 kHz). Zdjęcie wskazuje miejsce i sposób montażu.

a) transformator jest zamontowany zbyt blisko oprawki bezpiecznika aparatowego,
b) nie założony został płaszcz ekranujący,
c) brak jest zabezpieczenia przed odkręceniem śruby mocującej transformator, w wyniku
drgań i oddziaływań cieplnych,
d) brak jest osłony transformatora zabezpieczającej przed uszkodzeniami
mechanicznymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko .....................................................................................................

Montowanie elementów mechanicznych w przyrządach elektrycznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedzi

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Dutkiewicz K.: Bezpieczeństwo i higiena pracy dla elektryków. WSiP, Warszawa1998
2. Górecki A.: Montaż i naprawa maszyn i urządzeń przemysłowych. WSiP, Warszawa 1982
3. Górecki A., Grzegórski Zb.: Montaż i naprawa i eksploatacja maszyn i urządzeń

przemysłowych. WSiP, Warszawa 2002

4. Holis H. Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1996
5. Okoniewski St.: Technologia dla elektryków. WSiP, Warszawa 1980
6. Panasiuk A., Pawlak E.: Technologia przyrządów precyzyjnych. PWSZ, Warszawa 1969
7. Wrotkowski J., Paszkowski B., Wojdak J.: Remont maszyn. WNT, Warszawa 1987