MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Grzegorz Åšmigielski
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
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Organizacja stanowiska do montażu oraz zasady bezpiecznej pracy 7
w czasie montażu
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 9
4.1.3. Ćwiczenia 10
4.1.4. Sprawdzian postępów 11
4.2. Dokumentacja montażowa, symbole graficzne stosowane w dokumentacji,
podstawowe materiały stosowane w trakcie montażu maszyn 12
4.2.1. Materiał nauczania 12
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 18
4.2.3. Ćwiczenia 18
4.2.4. Sprawdzian postępów 20
4.3. Rodzaje zabezpieczeń stosowanych w urządzeniach i instalacjach
elektrycznych 21
4.3.1. Materiał nauczania 21
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 29
4.3.3. Ćwiczenia 27
4.3.4. Sprawdzian postępów 29
4.4. Zasady montażu elementów mechanicznych w instalacjach oraz
urzÄ…dzeniach elektrycznych i elektronicznych 30
4.1. Materiał nauczania 30
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 38
4.4.3. Ćwiczenia 38
4.4.4. Sprawdzian postępów 40
4.5. Kontrola jakości wykonanego montażu 41
4.5.1. Materiał nauczania 41
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 43
4.5.3. Ćwiczenia 43
4.5.4. Sprawdzian postępów 44
5. Sprawdzian osiągnięć 45
6. Literatura 52
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
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
odpowiedz
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
3
731[03].Z1
Montaż maszyn,
urządzeń
731[03].Z1.01
Organizowanie
731[03].Z1.02
Montowanie
mechanizmów
precyzyjnych
731[03].Z1.03
731[03].Z1.04 731[03].Z1.05
Montowanie maszyn
Montowanie Montowanie elementów
i urządzeń precyzyjnych
przyrządów mechanizmów w
pomiarowych
przyrzÄ…dach elektrycznych
Schemat jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
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 z
ródeł informacji.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
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
6
4. MATERIAA
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 póz
niej 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
7
 spełniane funkcje  urządzenia związane z tą samą funkcją projektowanego systemu
powinny być łączone w bloki (grupy).
A
atwo zauważyć, że poszczególne kryteria mogą w różnych sytuacjach dawać sprzeczne
rozwiązania. Na 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 urzÄ…dzenia),
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
nastÄ™pujÄ…ce objawy: przy prÄ…dzie 30 ÷ 50 mA skurcze mięśni uniemożliwiajÄ…ce samodzielne
poruszanie siÄ™ 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 rozluz
nić 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 rozluz
nić 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
8
Po przywróceniu krążenia (wystąpienie tętna powoduje zwężenie z
renic, zmianÄ™
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 podsycajÄ…cego 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 z
ródła 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 CO2, 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 sprawdzajÄ…ce
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
9
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
10
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
1)
do wyposażenia stanowiska pracy mechanika precyzyjnego?
Ä„% Ä„%
zorganizować własne stanowisko pracy według reguł
2)
ergonomii?
Ä„% Ä„%
określić przyczyny powstawania zagrożenia porażeniem
3)
prÄ…dem elektrycznym?
Ä„% Ä„%
udzielić skutecznej pomocy osobie porażonej prądem
4)
elektrycznym?
Ä„% Ä„%
5) udzielić skutecznej pomocy osobie nieprzytomnej?
Ä„% Ä„%
dobrać środki gaśnicze do przeprowadzenia bezpiecznej
6)
i skutecznej akcji gaśniczej?
Ä„% Ä„%
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
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
przewodzÄ…ce, 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 miedz
, 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 miedz
lub aluminium. Metale
te mogą być czyste, z dodatkami innych metali lub pokrywane innym metalem (miedz

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.
Miedz
jest jednym z najwcześniej poznanych przez ludzkość metali. Wykazuje bardzo
dobre przewodnictwo cieplne. Jej elektryczna oporność właściwa jest niska i wynosi
ok. 0,0170 &! mm2/m w zależności od zanieczyszczeń, a przewodność właściwa, będąca
odwrotnością oporności powinna wynosić nie mniej niż 57,17 m/&! mm2 (przy 20oC
i czystości 99,90%). Te właściwości miedzi decydują o szerokim zastosowaniu w produkcji
przewodników prądu elektrycznego. W suchym powietrzu miedz
nie utlenia siÄ™. 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. Miedz
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. Miedz
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
12
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 go do 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 temperaturÄ™: miÄ™knie przy temperaturze + 70 °C, a przy temperaturze 
10 °C, kruszy siÄ™ i pÄ™ka.
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 sÄ… one z oznaczeniami stosowanymi w innych krajach.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
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.
Symbol
Opis symbolu Symbol graficzny Opis symbolu
graficzny
Rezystor - symbol
Bocznik
ogólny
Kondensator - symbol Uzwojenia, cewki
ogólny indukcyjne
Rezystor nastawny Potencjometr
Cewka z odczepami PrÄ…dnica prÄ…du
przez styki ślizgowe stałego obcowzbudna
Silnik prądu stałego
Prądnica prądu stałego
z magnesami
z magnesami trwałymi
trwałymi
Silnik
Silnik prądu stałego asynchroniczny
obcowzbudny jednofazowy
klatkowy
Silnik indukcyjny Przycisk
trójfazowy klatkowy bezpieczeństwa
Zestyk zwierny Zestyk rozwierny
Zestyk zwierny ze
Zestyk zwierny
zwłoką przy
dwuprzerwowy
otwieraniu
Zestyk zwierny ze
zwłoką przy
Zestyk przełączny
zamykaniu
i otwieraniu
Zestyk zwierny ze
zwłoką przy Zestyk stycznika
zamykaniu
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
Zestyk wyłącznika Zestyk odłącznika
Stycznik Bezpiecznik
trójbiegunowy topikowy
Bezpiecznik Żarówka
trójfazowy
Bezpiecznik szybko Zespół złożony z
działający 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 prÄ…du 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 uziemiajÄ…ce
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
15
Przykład dokumentacji, opis montażu urządzenia na jednym ze stanowisk montażowym
linii.
INSTRUKCJA MONTAŻOWA - Montaż filtra przeciwzakłóceniowego Wydanie: 1
Nazwa stanowiska / maszyny / operacji:
Nr ewidencyjny: 731[03].Z1.05
Stanowisko mocujące / Montaż obudowy
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 ł 3,2 x 6 stal/stal (3),
 przynitować do obudowy szynę montażową DIN 15 (4) za pomocą 2 szt. nitów
zrywalnych Å‚ 3,2x6 stal/stal (3),
 przynitować do obudowy szynę montażową DIN 35 (5) przy pomocy 2 szt. nitów
zrywalnych Å‚ 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 ł 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.
8 9
7
5
4
6
3
3
1
2
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
15
14
17
13
16
Widok zmontowanego urzÄ…dzenia.
3. Czynności kontrolne.
Sprawdzić:
poprawność nitowania nitonakrętki (7),
dokręcenie śrub (16) i (17).
Opracował : Sprawdził : Uzgodniono z:
Zatwierdził:
data / podpis data / podpis data / podpis
data / podpis
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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 przedstawiajÄ…: rezystor, kondensator, cewkÄ™?
7. W jaki sposób przedstawia się symbolicznie silniki i generatory elektryczne?
8. Jakie symbole majÄ… 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
18
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
nienadajÄ…ce siÄ™ 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
19
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
określić cechy charakterystyczne dla podziału materiałów
1)
stosowanych w elektrotechnice?
Ä„% Ä„%
2) scharakteryzować materiały przewodzące?
Ä„% Ä„%
3) określić parametry spełniane przez materiały izolacyjne?
Ä„% Ä„%
rozpoznać podstawowe symbole używane w schematach
4)
elektrycznych?
Ä„% Ä„%
zidentyfikować na podstawie oznaczenia barwnego przewody
5)
elektryczne?
Ä„% Ä„%
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
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
prÄ…dowi zwarciowemu w danym punkcie instalacji,
maksymalne napięcie użytkowe,
przewidywaną częstotliwość łączenia,
sposób łączenia przewodów,
temperaturÄ™ otoczenia,
rodzaj odbiorników, narzucający liczbę biegunów wyłącznika zabezpieczającego i jego
charakterystykÄ™,
z
ródło 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 zasilajÄ…cego od obwodu odbiorczego (separowanego) transformatorem
separacyjnym lub przetwornicÄ… separacyjnÄ….
 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
21
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.
Åšrodek 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
sÄ…: 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
22
 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.
a) b) c)
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  do ochrony
przeciwpożarowej.
Zabezpieczenia nadmiarowo-prÄ…dowe
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) c)
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
23
uszkodzenie. Szczegółowe zasady doboru zabezpieczeń nadmiarowoprądowych określa
norma EN 61  009.
a) b)
Rys. 4. Bezpiecznik aparatowy: a) wkładka topikowa aparaturowa, b) przykład gniazda bezpiecznikowego
montowanego w obudowie. [katalog dystrybutora komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]
a) b)
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]
a) b)
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
24
a) c)
b) d)
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-prÄ…dowego 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.
Przekaz
niki termiczne
Przekaz
niki termiczne rozłączają obwód pod wpływem prądu przez nie płynącego, lub
wskutek wzrostu temperatury otoczenia. SÄ… stosowane do ochrony przed uszkodzeniem pod
wpływem nadmiernej temperatury lub prądu.
Przekaz
niki termiczne są zbudowane inaczej niż typowe wkładki topikowe, zazwyczaj
nie zawierają drucika topikowego, ich rezystancja jest bardzo mała i mogą przewodzić duże
prÄ…dy zmienne, nawet do 15 ÷ 20 A. Ze wzglÄ™du na powstawanie Å‚uku podczas rozÅ‚Ä…czania,
napięcie pracy nie powinno przekraczać 250 V.
W zakresie temperatur od +720C do +2400C występuje 20 nominałów, a odchyłka od
znamionowej temperatury jest niewielka i wynosi co najwyżej kilka stopni. Przekaz
niki
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) b)
Rys. 8. Przekaz
niki 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
25
W trakcie montażu przekaz
ników termicznych termobimetalowych należy zadbać, by
czujniki termiczne przylegały do elementów chronionych, tak by temperatura czujnika była
identyczna z tÄ…, jakÄ… 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.
a) b)
Rys. 10. A
ączniki 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]
a) b)
Rys. 11. Mikroprzełączniki subminiaturowe krańcowe, szczelne przystosowane do montażu na płytkach
drukowanych: a) z dz
wignią pośredniczącą, b) z bezpośrednim przeniesieniem siły. [katalog dystrybutora
komponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
a) b)
Rys. 12. Czujniki: a) kontraktronowy w obudowie szklanej, b) fotooptyczny. [katalog
dystrybutorakomponentów elektrotechnicznych i elektronicznych]
a) b)
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 900 przycisku.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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-prÄ…dowe?
4. Jak jest różnica między zabezpieczeniami przeciwprzepięciowymi a zabezpieczeniami
nadprÄ…dowymi?
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
27
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
W przekazanej dokumentacji odnajdz
wszystkie zabezpieczenia nadmiarowo-prÄ…dowe.
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) odnalez
ć 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 wÄ…tpliwych sprawdz
zastosowanie danego
przyrzÄ…du w katalogach.
Sposób wykonania ćwiczenia
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
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?
Ä„% Ä„%
odnalez
ć w katalogu element zabezpieczający, odczytać jego
2)
parametry i dobrać jego zamiennik?
Ä„% Ä„%
wskazać, jakie czynniki mogą wywołać zadziałanie
3)
zabezpieczeń przepięciowych ?
Ä„% Ä„%
określić procedurę postępowania w przypadku zadziałania
4)
zabezpieczenia nadmiarowoprÄ…dowych?
Ä„% Ä„%
5) określić, jakie warunki powinien spełniać wyłącznik awaryjny?
Ä„% Ä„%
6) opisać zasady oznaczania wyłączników awaryjnych?
Ä„% Ä„%
7) omówić zasadę działania wyłączników różnicowoprądowych?
Ä„% Ä„%
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
 4.4. Zasady montażu elementów mechanicznych w instalacjach
oraz urzÄ…dzeniach 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
urzÄ…dzenie.
W trakcie montażu elementów mechanicznych w urządzeniach elektrycznych należy
przestrzegać kilu ważnych zasad:
rozpoczynamy od zaplanowania miejsca umieszczenia danego podzespołu,
dobieramy elementy mocujÄ…ce,
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 Å‚Ä…czenia
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
30
obluzowywanie siÄ™. Elementy te nie uszczelniajÄ… ani nie zapobiegajÄ… korozji zamocowania.
Ich rozmiar musi być dokładnie dobrany do wielkości konkretnego zamocowania.
Podkładki zabezpieczające
przed odkręcaniem się śrub
Końcówka
lutownicza
Mocowany element
Podkładka termiczna izolator
elektryczny
obudowa
Elementy izolacyjne - tulejki
śruba mocująca
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.
a) b) c)
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]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
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.
a) b)
Rys. 16. Rodzaje obudów: a) obudowa typu Variobox z mocnego tworzywa sztucznego typu
ABS - stosowana dla urządzeń stacjonarnych ,pracująca w temperaturze do 70oC, 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
32
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) b)
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 warstwÄ… przewodzÄ…cÄ… 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
33
Tab. 2. Oznaczenia stopnia ochrony IP  pierwsza cyfra
Krótki opis Definicja
0 - Brak zabezpieczenia Nie ma specjalnego zabezpieczenia.
1 - Zabezpieczenie przed Części ciała jak np. ręka (bez zabezpieczenia przeciwko
obiektami z ciała stałego celowemu wciśnięciu). Obiekty z ciała stałego, których
większymi niż 50 mm średnica jest większa niż 50 mm.
2 - Zabezpieczenie przed Palce itp., o długości nie więcej niż 80 mm. Obiekty z ciała
obiektami z ciała stałego stałego, których średnica jest większa niż12 mm.
większymi niż 12 mm
3 - Zabezpieczenie przed Narzędzia, druty itd., których średnica i grubość jest większa
obiektami z ciała stałego niż 2,5 mm. Obiekty z ciała stałego, których średnica jest
wiekszymi niż 2,5 mm większa niż 2,5 mm.
4 - Zabezpieczenie przed Druty i paski o grubości większej niż 1,0 mm. Przedmioty
obiektami z ciała stałego z ciała stałego, których średnica jest większa niż 1,0 mm.
większymi niż 1,0 mm
5 - Zabezpieczenie Wnikania pyłu nie można wyeliminować całkowicie, ale nie
przeciwpyłowe może on wnikać w ilości mogącej zakłócić normalną pracę
urzÄ…dzenia.
6  Pyłoszczelne Brak wnikania pyłu
Tab. 3. Druga cyfra oznacza zabezpieczenie przed wodÄ….
Krótki opis Definicja
0 - Brak zabezpieczenia Nie ma specjalnego zabezpieczenia.
1 - Zabezpieczenie Kapiąca woda (krople spadające pionowo) nie może mieć
przeciwko kapiącej wodzie szkodliwego wpływu.
2 - Zabezpieczenie Pionowo kapiąca woda nie może mieć szkodliwego wpływu
przeciwko kapiÄ…cej wodzie przy pochyleniu obudowy najwyżej 15°od normalnego
pod kątem położenia.
3 - Zabezpieczenie Woda, która siÄ™ leje pod kÄ…tem najwyżej 60° od linii
przeciwko lejącej się wodzie poziomej, nie może mieć szkodliwego wpływu.
4 - Zabezpieczenie Woda, która polewa obudowę z dowolnego kierunku, nie
przeciwko przelewającej się może mieć szkodliwego wpływu.
wodzie
5 - Zabezpieczenie Woda, która wychodzi z dysz w dowolnym kierunku w
przeciwko strumieniom stosunku do obudowy, nie może mieć szkodliwego wpływu.
wodnym
6 - Zabezpieczenie Spieniona woda albo woda, która polewa obudowę rozbitymi
przeciwko spienionej wodzie. strumieniami, nie może wnikać do niej w ilości, która
miałaby szkodliwy wpływ.
7 - Zabezpieczenie przed Wnikanie wody w szkodliwej ilości nie może mieć miejsca,
krótkotrwałym zanurzeniem jeżeli obudowę zanurzy się w wodzie przy pewnym ciśnieniu
w wodzie. i czasie.
8 - Zabezpieczenie Materiał jest odpowiedni do długotrwałego zanurzenia
przeciwko wpływowi w wodzie w warunkach, które podane są przez producenta.
długotrwałego zanurzenia
w wodzie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
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.
a) b)
c) d)
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 urzÄ…dzenia 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) b)
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
35
Elementy mechaniczne umieszczane w urządzeniach elektrycznych powinny być
przytwierdzone pewnie do podstawy. W przypadku, gdy dany element ma znacznÄ… masÄ™,
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.
a) b)
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
wyeliminujÄ… wprowadzone niekorzystne zjawiska, np. siatki ochronne, filtry dodatkowe, czy
w końcu tłumiki wibracji.
a) b)
c) d)
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
36
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.
a) b) c)
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.
0
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.
a) b)
c) d)
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
37
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
pomocÄ… tulejki gwintowanej.
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
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, napiÄ™ciu pierwotnym 220 ÷ 240
V AC i napiÄ™ciu uzwojenia wtórnego 30 ÷ 40 V AC. Przygotuj listÄ™ narzÄ™dzi oraz materiałów,
jakie należy posiadać, by prawidłowo przeprowadzić jego montaż.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dobrać na podstawie parametrów katalogowych właściwy transformator,
2) opisać procedurę montażu mechanicznego transformatora we 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). Sporządz
kartÄ™ technologicznÄ…, opisz, jakimi
narzędziami wykonywać będziesz poszczególne operacje.
Sposób wykonania ćwiczenia
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
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
1)
Ä„% Ä„%
elementów?
dobrać odpowiednie narzędzia do montażu elementów
2)
Ä„% Ä„%
mechanicznych w urzÄ…dzeniach elektrycznych?
opisać metody poprawy chłodzenia elementów
3)
Ä„% Ä„%
elektrycznych?
opisać, jakie wymagania powinna spełniać obudowa
4)
Ä„% Ä„%
urządzeń elektrycznych?
określić sposoby zabezpieczenia przewodów elektrycznych
5)
Ä„% Ä„%
przed uszkodzeniami?
6) określić zakres zastosowań lutowania?
Ä„% Ä„%
7) omówić zasady montażu elementów akustycznych ?
Ä„% Ä„%
określić występujące zagrożenia dla zdrowia i życia
8)
Ä„% Ä„%
w trakcie wykonywania montażu?
dobrać urządzenia do wykonania określonych prac przy
9)
Ä„% Ä„%
montażu elementów mechanicznych?
10) zaplanować proces montażu elementów mechanicznych?
Ä„% Ä„%
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
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, bądz
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 siÄ™ kontrolÄ™ wyrywkowÄ….
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
zabezpieczajÄ…cych 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
41
(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
zasilajÄ…cych,
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 siÄ™ z dokumentacjÄ… technicznÄ… urzÄ…dzenia.
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 urzÄ…dzenia.
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
42
przed uszkodzeniami w trakcie eksploatacji. Aby zapobiec pojawieniu się tych zagrożeń,
należy w dokładny sposób przeprowadzić oględziny przepustów kablowych, dławików
kablowych zwracajÄ…c uwagÄ™ 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 z
ródła
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 sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie sÄ… z
ródła 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
urzÄ…dzenia?
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 procedurÄ™ 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 przeprowadz
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
43
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 siÄ™ 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?
Ä„% Ä„%
dobrać metodę połączenia mechanicznego podzespołów
2)
konstrukcyjnych układów elektrycznych?
Ä„% Ä„%
zaplanować sprawdzenie stanu technicznego podzespołów
3)
mechanicznych w ramach przeglÄ…du urzÄ…dzenia elektrycznego?
Ä„% Ä„%
scharakteryzować operacje kontrolne przeprowadzane
4)
w procesie montażu?
Ä„% Ä„%
5) dokonać podziału prób wyrobu zmontowanego?
Ä„% Ä„%
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ 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 odpowiedz
jest prawidłowa. Wskaż odpowiedz
prawidłową i ją skreśl. W przypadku
pomyłki należy błędną odpowiedz
zaznaczyć kółkiem i skreślić odpowiedz
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 póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Na rozwiÄ…zanie testu pisemnego masz 45 minut.
Powodzenia!
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Proces lutowania nie może być prowadzony w pomieszczeniach:
a) o powierzchni mniejszej niż 6 m2,
b) z uszkodzonymi urzÄ…dzeniami 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 siÄ™ z dokumentacjÄ…;
IV. montaż płytki;
V. wykonanie otworów mocujących;
a) III II V I IV
b) III IV V I II
c) III II IV I V
d) III IV V I II
3. Na obudowie urządzenia umieszczono symbol oznacza to że jako środek ochrony
przeciwporażeniowej zastosowano:
a) izolacjÄ™ roboczÄ…,
b) zerowanie,
c) II klasę ochronności,
d) uziemienie ochronne.
4. Który symbol oznacza aparat elektryczny służący do ochrony nadmiarowo-prądowej
obwodu.
a) c)
b) d)
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
46
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 VI V IV III II I,
b) I III IV V VI VII VIII II,
c) I II III V IV VI VII VIII,
d) I II III IV V VI 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.
I
II
III
I
V
a) I
b) II
c) III
d) IV
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
10. Który z podanych środków nie zabezpiecza śruby przed niekontrolowanym rozluz
nieniem
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 urzÄ…dzenia,
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) b)
c) d)
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-prÄ…dowy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
16. Spośród czterech przedstawionych elementów mocujących przewód, wybierz ten, który
uniemożliwia przesuwaniu się go, wzdłuż jego osi:
a) b)
c) d)
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 4%
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 ą450.
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) wiertÅ‚o Ø3,5 mm; punktak; rysik; mÅ‚otek 200 g; pobijak do nitów;
b) wiertarka z wiertÅ‚em Ø 1,2 mm; punktak; rysik; mÅ‚otek 200 g; miara; nitownica do
nitów zrywalnych,
c) wiertarka z wiertÅ‚em Ø 1,0 mm; nitownica do nitów zrywalnych,
d) wiertarka z wiertÅ‚em Ø 3,5 mm; punktak; rysik; mÅ‚otek 200 g; miara; nitownica do
nitów zrywalnych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
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
50
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko .....................................................................................................
Montowanie elementów mechanicznych w przyrządach elektrycznych
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr
Odpowiedzi Punkty
zadania
1. a b c d
2. a b c d
3. a b c d
4. a b c d
5. a b c d
6. a b c d
7. a b c d
8. a b c d
9. a b c d
10. a b c d
11. a b c d
12. a b c d
13. a b c d
14. a b c d
15. a b c d
16. a b c d
17. a b c d
18. a b c d
19. a b c d
20. a b c d
21. a b c d
22. a b c d
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51
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
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
52