MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Agnieszka Ambrożejczyk-Langer
Użytkowanie maszyn i urządzeń elektrycznych
w górnictwie podziemnym 711[02].Z2.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
dr inż. Janusz Makówka
mgr inż. Piotr Chudeusz
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Agnieszka Ambrożejczyk-Langer
Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 711[02].Z2.02
 Użytkowanie maszyn i urządzeń elektrycznych w górnictwie podziemnym , zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu górnik eksploatacji podziemnej.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 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. Maszyny i urzÄ…dzenia elektryczne 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
11
4.1.3. Ćwiczenia 11
4.1.4. Sprawdzian postępów
13
4.2. Usterki i uszkodzenia w osprzęcie elektrycznym. Demontaż, montaż
i naprawa maszyn i urządzeń elektrycznych 14
4.2.1. Materiał nauczania
14
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
16
4.2.3. Ćwiczenia 16
4.2.4. Sprawdzian postępów
17
4.3. Maszyny elektryczne w górnictwie podziemnym 18
4.3.1. Materiał nauczania
18
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
21
4.3.3. Ćwiczenia 21
4.3.4. Sprawdzian postępów
22
4.4. System energetyczny kopalni. UrzÄ…dzenia i sieci w podziemiach kopalni 23
4.4.1. Materiał nauczania
23
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
28
4.4.3. Ćwiczenia 28
4.4.4. Sprawdzian postępów
29
4.5. Sieć trakcyjna górna i dolna w kopalni podziemnej 30
4.5.1. Materiał nauczania
30
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
32
4.5.3. Ćwiczenia 33
4.5.4. Sprawdzian postępów
34
4.6. Budowa i obsługa wyłączników kopalnianych 35
4.6.1. Materiał nauczania
35
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
38
4.6.3. Ćwiczenia
38
4.6.4. Sprawdzian postępów
40
4.7. Ochrona przeciwporażeniowa 41
4.7.1. Materiał nauczania
41
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
44
4.7.3. Ćwiczenia
44
4.7.4. Sprawdzian postępów
46
5. Sprawdzian osiągnięć 47
6. Literatura 52
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten pomoże Ci w przyswajaniu wiedzy z zakresu maszyn i urządzeń
elektrycznych stosowanych w górnictwie podziemnym.
W poradniku zamieszczono:
 wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć, już ukształtowane abyś bez problemów mógł
korzystać z poradnika,
 cele kształcenia - wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z tym
poradnikiem,
 materiał nauczania,
 zestawy pytań, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś podane treści,
 ćwiczenia, które umożliwia Ci nabycie umiejętności praktycznych,
 sprawdzian postępów,
 literaturÄ™.
W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące maszyn i urządzeń
elektrycznych stosowanych w górnictwie podziemnym. Nauczyciel pomoże Ci w procesie
przyswajania wiedzy wskazując te treści, które są kluczowe dla Twojego zawodu lub
stanowią podstawę dalszego kształcenia.
Z rozdziałem  Pytania sprawdzające możesz zapoznać się:
 przed przystąpieniem do rozdziału  Materiał nauczania  poznając przy tej okazji
wymagania wynikające z potrzeb zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści,
odpowiadając na te pytania sprawdzisz stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń,
 po zapoznaniu się z rozdziałem  Materiał nauczania , aby sprawdzić stan swojej wiedzy,
która będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Kolejnym etapem nauki, będzie wykonywanie ćwiczeń, których celem jest uzupełnienie
i utrwalenie informacji z danego zakresu. Wykonując ćwiczenia przedstawione w poradniku
lub zaproponowane przez nauczyciela, poznasz budowę, działanie i zasady eksploatacji
maszyn i urządzeń elektrycznych stosowanych w górnictwie podziemnym:
 oznaczeń urządzeń i maszyn,
 dokumentacji technicznej urządzeń elektrycznych,
 przeprowadzonych analiz schematów elektrycznych.
Po wykonaniu ćwiczeń, sprawdz
poziom swoich postępów rozwiązując test Sprawdzian
postępów, zamieszczony po ćwiczeniach. W tym celu:
 przeczytaj pytania i odpowiedz na nie,
 wybierz odpowiedz
TAK lub NIE wstawiajÄ…c X w odpowiednie miejsce.
Odpowiedzi TAK wskazujÄ… twoje mocne strony, natomiast odpowiedzi NIE informujÄ…
o brakach, które musisz nadrobić. Oznacza to także powrót do treści, które nie są dostatecznie
opanowane.
Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości z zakresu maszyn
i urządzeń elektrycznych stosowanych w górnictwie podziemnym, będzie stanowiło dla
nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. Przykład  Sprawdzianu osiągnięć znajduje się w rozdziale 5.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
711[02].Z2
Układy elektroniczne i maszyny
elektryczne w górnictwie
podziemnym
711[02].Z2.01
Analizowanie układów elektrycznych
i automatyki przemysłowej
711[02].Z2.02
Użytkowanie maszyn i urządzeń
elektrycznych w górnictwie
podziemnym
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
 stosować sprzęt oraz procedury w przypadku zagrożenia pożarowego,
 rozróżniać i przeliczać podstawowe wielkości elektryczne,
 rozpoznawać podstawowe elementy w obwodach prądu przemiennego i stałego, na
podstawie ich symboli oraz wyglądu zewnętrznego,
 wskazywać różnicę pomiędzy pracą odbiorników w obwodzie prądu przemiennego
i stałego,
 rozróżniać pracę obwodu jednofazowego i trójfazowego prądu przemiennego,
 stosować podstawowe przyrządy pomiarowe w obwodach prądu stałego i przemiennego,
 dobierać przyrządy pomiarowe do pomiarów w obwodach prądu przemiennego i stałego,
 wykonywać pomiary podstawowych wielkości elektrycznych w obwodach prądu
przemiennego i stałego,
 wykonywać obliczenia mocy odbiorników jednofazowych i trójfazowych,
 analizować i interpretować wyniki pomiarów oraz wyciągnąć praktyczne wnioski,
 lokalizować usterki w prostych układach prądu przemiennego i stałego,
 czytać proste schematy elektryczne,
 współpracować w grupie,
 korzystać z możliwie różnych z
ródeł informacji.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- scharakteryzować budowę i zasadę działania urządzeń elektrycznych,
- scharakteryzować budowę i zasadę działania maszyn elektrycznych,
- określić parametry maszyn i urządzeń elektrycznych na podstawie ich tabliczek
znamionowych,
- scharakteryzować typowe usterki i uszkodzenia występujące w osprzęcie elektrycznym
maszyn i urządzeń,
- wyjaśnić zasadę montażu i demontażu maszyn i urządzeń elektrycznych,
- sklasyfikować maszyny i urządzenia elektryczne stosowane w górnictwie podziemnym,
- scharakteryzować właściwości techniczno-ruchowe maszyn elektrycznych stosowanych
w podziemiach kopalni,
- określić zagrożenia występujące podczas użytkowania urządzeń elektrycznych
stosowanych w górnictwie,
- określić warunki elektryfikacji górnictwa podziemnego,
- scharakteryzować zasady rozdziału energii elektrycznej na powierzchni i w kopalni,
- określić wymagania dotyczące sieci kablowej,
- określić pojęcie sieci trakcyjnej,
- scharakteryzować układ elektryczny elektrowozu kopalnianego,
- sterować pracą silnika elektrycznego za pomocą wyłącznika kopalnianego,
- scharakteryzować budowę przewodów elektrycznych, kabli elektrycznych i oponowych
przewodów górniczych,
- przewidzieć skutki porażenia prądem elektrycznym,
- zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i przeciwporażeniowej oraz ochrony środowiska w czasie użytkowania maszyn
i urządzeń elektrycznych w górnictwie podziemnym.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Maszyny i urzÄ…dzenia elektryczne
4.1.1. Materiał nauczania
Maszyny elektryczne są urządzeniami elektromechanicznymi służącymi do przetwarzania
energii za pośrednictwem pola magnetycznego i przy udziale ruchu.
Maszyny elektryczne dzielimy ze względu na rodzaj energii przetwarzanej na:
- silniki  przetwarzajÄ…ce energiÄ™ elektrycznÄ… na mechanicznÄ…,
- prÄ…dnice  przetwarzajÄ…ce energiÄ™ mechanicznÄ… na elektrycznÄ…,
- przetwornice  przetwarzajÄ…ce energiÄ™ elektrycznÄ… na energiÄ™ elektrycznÄ… ale o innych
parametrach np. prądzie, napięciu i częstotliwości,
- transformatory  przetwarzające (transformujące) prądy i napięcia przemienne na prądy
i napięcia o niższej lub wyższej wartości.
W maszynach elektrycznych przemiany energetyczne zachodzÄ… przy udziale ruchu
najczęściej obrotowego (mówimy wówczas o maszynie wirującej), czasem posuwistego
(mówimy wówczas o maszynie liniowej), jedynie w transformatorach zachodzą one bez
udziału ruchu.
Maszyny elektryczne dzielimy ze względu na sposób działania na: liniowe i wirujące
prądu stałego i zmiennego.
Maszyna elektryczna wirująca składa się z: ruchomego wirnika (rotora) i nieruchomego
stojana (statora).
Stojan posiada:
- jarzmo lub rdzeń  stanowiące element statyczny obwodu magnetycznego maszyny,
- kadłub  będący częścią konstrukcyjną,
- tarcze łożyskowe i łożyska do osadzania wirnika, szczotkotrzymacze i szczotki.
Wirnik składa się z:
- rdzenia, stanowiącego element ruchomy obwodu magnetycznego maszyny, na którym
znajdujÄ… siÄ™ uzwojenia:
- wału, na którym umieszczony jest rdzeń;
- pierścieni ślizgowych lub komutatora, służących do połączenia uzwojenia wirnika
z obwodem zewnętrznym.
IstotnÄ… grupÄ™ maszyn elektrycznych stanowiÄ… maszyny indukcyjne stosowane jako
silniki, hamulce elektryczne, prądnice. Charakteryzują się prostą budową, dużą pewnością
ruchową, łatwością obsługi oraz niską ceną.
stojan
żłobki
zęby
wirnik
szczelina powietrzna
Rys. 1. Przekrój silnika indukcyjnego [8]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Silniki indukcyjne ze względu na sposób zasilania dzielimy na: jednofazowe, dwufazowe
i trójfazowe.
Silniki indukcyjne jednofazowe zasilane są z sieci jednofazowej niskiego napięcia.
Stosowane są do napędzania mechanizmów i urządzeń najczęściej powszechnego użytku,
w których nie zachodzi konieczność regulacji prędkości wirowania.
Maszyny jednofazowe posiadają uzwojenie główne zwane roboczym i rozruchowe, które
sÄ… wzajemnie przesuniÄ™te w przestrzeni o kÄ…t 90°.
Silnik indukcyjny trójfazowy posiada w stojanie trzy uzwojenia fazowe wykonane
z impregnowanego, izolowanego drutu nawojowego umieszczonego w izolowanych
żłobkach, które w czasie pracy mogą być połączone w gwiazdę lub trójkąt. Ze względu na
budowę wirnika silniki indukcyjne trójfazowe dzielimy na klatkowe i pierścieniowe. Jeśli
uzwojenia wirnika sÄ… wykonane podobnie jak w stojanie z drutu nawojowego to silniki takie
nazywamy pierścieniowymi.
Uzwojenia wirnika mogą być też wykonane z nieżelaznych prętów wypełniających cały
żłóbek połączonych po obu stronach pierścieniami tworząc klatkę. Taka konstrukcja zwana
jest silnikiem klatkowym lub zwartym.
Maszyny prądu stałego zbudowane są ze:
- stojana zwanego magneśnicą, który wytwarza strumień magnetyczny,
- wirnika zwanego twornikiem, który wytwarza siłę elektromotoryczną (w prądnicach) lub
moment elektromagnetyczny (w silnikach).
Maszyny prądu stałego wykorzystują zjawisko indukowania siły elektromotorycznej
w przewodach umieszczonych w żłobkach wirnika i wraz z nim wirują w polu
magnetycznym.
Uzwojenie twornika mieszczące się w wirniku, tworzą połączone przewody, w których
powstaje na skutek ruchu siła elektromotoryczna.
Ze względu na sposób połączenia pomiędzy uzwojeniem twornika i uzwojeniem
wzbudzenia, rozróżniamy maszyny:
- obcowzbudne, w których nie ma elektrycznego połączenia pomiędzy uzwojeniem stojana
i wzbudzenia,
- samowzbudne: bocznikowÄ…, szeregowÄ… i szeregowo-bocznikowÄ….
Prądnica prądu stałego może być:
 obcowzbudna, w której obwód wzbudzenia jest zasilany z obcego z
ródła,
 samowzbudna bocznikowa i szeregowo-bocznikowa.
Silnik prądu stałego
Rys. 2. Przekrój silnika prądu stałego [8]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Silnik prądu stałego składa się z następujących podstawowych elementów:
 nieruchomego stojana wytwarzajÄ…cego pole magnetyczne,
 ruchomego wirnika z uzwojeniami twornika,
 szczotek  doprowadzajÄ…cych prÄ…d do uzwojenia twornika,
 komutatora czyli pierścienia ze stykami  służącego do zmiany kierunku prądu.
Ze względu na sposób wytwarzania pola magnetycznego wyróżniamy silniki prądu
stałego: obcowzbudnym i samowzbudne, które dzielimy na szeregowe, równoległe
i szeregowo-równoległe.
Obcowzbudny silnik prądu stałego stosowany jest głównie w napędach wymagających
regulacji prędkości w szerokim zakresie obrotów. Zazwyczaj w jego stojanie do wytworzenia
pola magnetycznego wykorzystuje siÄ™ elektromagnesy.
Wirnik silnika prądu stałego wykonany jest w kształcie walca. Na jego powierzchni
znajdują się żłobki, w których uzwojenia twornika, zamykane są za pomocą specjalnych
klinów, zapobiegających wypadnięciu uzwojenia podczas wirowania.
Stojan, wykonany jest w kształcie wydrążonego walca, zwykle jako żeliwny lub staliwny
odlew, ze względu na stałe pole magnetyczne. Po wewnętrznej stronie stojana umieszczone
są bieguny główne oraz pomocnicze, na których nawinięte są uzwojenia elektromagnesów
(uzwojenia wzbudzenia).
Uzwojenia główne wytwarzają pole magnetyczne, natomiast uzwojenie pomocnicze,
eliminują niekorzystne zjawiska, których efektem jest nadmierne iskrzenie przy ocieraniu
szczotek o komutator. Uzwojenie to jest połączone równolegle z uzwojeniem wirnika.
Szczotki, ślizgają się po komutatorze umożliwiając połączenie obracającego się
uzwojenia wirnika z zasilajÄ…cym je z
ródłem prądu stałego.
Komutator wykonany jest w postaci wielu miedzianych wycinków, wzajemnie
odizolowanych. Do każdego z wycinków przyłączony jest jeden koniec uzwojenia wirnika.
Obecnie najczęściej produkuje się komutatorowe silniki prądu stałego.
Silniki szeregowe stosowane są głównie w trakcji elektrycznej (napędy lokomotyw,
tramwajów, trolejbusów) i pojazdach mechanicznych (wózki akumulatorowe, rozruszniki
samochodów), w napędach dz
wigów, wentylatorów itp. Silniki takie mogą być (jako jedyne
silniki prądu stałego) zasilane również prądem przemiennym - zwane są wówczas silnikami
uniwersalnymi. Znalazły one zastosowanie w urządzeniach wymagających dużych prędkości
obrotowych napędu, np. w odkurzaczach, elektronarzędziach, suszarkach, sokowirówkach,
mikserach itp. Silniki równoległe stosowane są głównie w napędach obrabiarek, pomp,
dmuchaw, kompresorów. Silniki szeregowo-równoległe stosowany są zazwyczaj jako silniki
dużych mocy, tam gdzie występuje ciężki rozruch: w napędach walcarek, pras, dz
wigów oraz
w napędach okrętowych mechanizmów pokładowych.
Urządzenia elektryczne składają się z części: przewodzących prąd, izolacyjnych,
magnetycznych (umożliwiających przepływ strumienia magnetycznego) i konstrukcyjnych.
Podstawowe urządzenia elektryczne to urządzenia napędowe i grzewcze, ponadto
urządzenia elektryczne mogą służyć do rozdziału energii elektrycznej, wykonania połączeń,
zabezpieczeń pomiarów i sygnalizacji.
Elektryczne urządzenie napędowe to silnik elektryczny wraz z układami służącymi do
jego zasilania, regulacji, sygnalizacji, zabezpieczeń i pomiarów.
Podstawowymi parametrami znamionowymi określającymi typ silnika elektrycznego są:
- moment znamionowy,
- moc znamionowa (lub prÄ…d znamionowy),
- napięcie znamionowe,
- znamionowa prędkość obrotowa.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Sterowanie silnika elektrycznego czyli takie oddziaływanie, które pozwala uzyskać
zamierzone działania całego układu napędowego, polega na doprowadzeniu do silnika
sygnałów sterujących pochodzących z układu sterującego.
Układ sterowania silnika może być otwarty lub zamknięty. W układzie otwartym na
sygnały sterujące nie wpływają warunki pracy silnika. W układzie zamkniętym informacje
o aktualnych warunkach pracy silnika decydują o zmianie sygnałów sterujących.
Układ napędowy z zamkniętym układem sterowania zwanym układem regulacji jest
wyposażony w elementy pomiarowe (np. prądnice tachometryczne, boczniki, przekładniki
prądowe i napięciowe), przekaz
niki, nastawniki, styczniki i wyłączniki, rozruszniki, rezystory
regulacyjne itp. elementy niezbędne do sterowania silników elektrycznych.
Silniki elektryczne załączane są za pomocą styczników i przekaz
ników, które są zdalnie
sterowanymi łącznikami prądu. Ich zasada działania polega na zamykaniu, lub otwieraniu
określonych styków za pomocą pola magnetycznego. Pole to wytwarza cewka w momencie,
gdy płynie przez nią prąd elektryczny. Urządzenia dużej mocy załączane są za pomocą
styczników, natomiast małej mocy za pomocą przekaz
ników.
Większość urządzeń przemysłowych może być napędzana indukcyjnymi silnikami
trójfazowymi.
Elektryczne urządzenia grzewcze przekształcają energię elektryczną na energie cieplną.
Ze względu na sposób wytwarzania ciepła dzielimy je na: rezystancyjne czyli oporowe,
elektrodowe, Å‚ukowe, indukcyjne, ultradz
więkowe pojemnościowe i promiennikowe.
Eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych
Maszyny elektryczne, mogą być użytkowane tylko wówczas, gdy są w tzw. stanie
zdatności, czyli gdy jest sprawne.
Eksploatacja maszyny obejmuje:
 użytkowanie czyli wykonywanie przez urządzenia wyznaczonych mu zadań;
 obsługiwanie czyli jest to wykonywanie na nie użytkowanym urządzeniu czynności
mających na celu utrzymanie go w stanie zdatności.
W celu zapewnienia stanu zdatności maszyny należy przeprowadzać: okresowe pomiary
jego parametrów, okresową kontrolę zabezpieczeń, niezbędne naprawy oraz stałą obserwację.
Użytkowanie maszyn elektrycznych w zakładach przemysłowych, musi być zgodny
ze szczegółowymi instrukcjami o eksploatacji.
Maszyna może być eksploatowana przez określony czas eksploatacji liczony od chwili
rozpoczęcia eksploatacji do chwili wycofania maszyny z eksploatacji, czyli do chwili jej
likwidacji (złomowania). Na czas eksploatacji maszyny składa się czas użytkowania czyli
pracy, ale także czas transportowania, przechowywania, obsługiwania, oczekiwania
na naprawy oraz naprawy.
Jeżeli maszyna osiągnie stan graniczny czyli taki stan techniczny, przy którym dalsza jej
eksploatacja nie jest możliwa lub wskazana, maszynę należy wycofać z eksploatacji czyli
złomować.
Urządzenia elektryczne mogą podlegać eksploatacji jeśli:
 odpowiadają wymaganiom określonym w normach i przepisach dotyczących urządzeń
grzejnych,
 sÄ… zainstalowane zgodnie z dokumentacjÄ… technicznÄ…,
 odpowiadają warunkom ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej,
 posiadają pozytywne wyniki badań technicznych,
 ich parametry technicznych sÄ… zgodne z dokumentacjÄ….
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
Parametry maszyn i urządzeń elektrycznych
Maszyny elektryczne wyposażone są w tabliczki znamionowe, wykonane i zamocowane
w sposób trwały. Zawierają one krótki opis urządzenia podający informacje takie jak np.:
nazwę producenta, typ maszyny wg oznaczenia wytwórcy, numer fabryczny maszyny, rok
produkcji, masę urządzenia, moc znamionową, napięcie i prąd zasilania, prędkość wirowania,
stopień ochrony obudowy oraz inne dane konkretne dla określonego typu maszyn takie jak
w sposób połączenia uzwojeń dla prądnicy.
Urządzenia elektryczne powinny być opatrzone informacjami takimi jak: symbole
elementów urządzenia, symbole zacisków ochronnych, dane na tabliczkach znamionowych,
napisy określające funkcje elementów sterowania i sygnalizacji, oznaczenia stosowanych
zabezpieczeń i wartości ich nastawiania.
Do podstawowych parametrów urządzeń elektrycznych należą:
 napięcie zasilania (rodzaj i wartość),
 napięcie głównych torów prądowych,
 obciążalność prądowa styków,
 moc przekazywana przez styki.
Parametry urządzeń elektrycznych umieszczane są na tabliczce znamionowej, lub
obudowie.
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jak dzielimy maszyny elektryczne ze względu na rodzaj przetwarzanej energii?
2. Jaki klasyfikujemy maszyny elektryczne m ze względu na sposób działania?
3. Z jakich elementów składa się maszyna wirująca?
4. Jak zbudowane są maszyny prądu stałego?
5. Jakie majÄ… zastosowanie urzÄ…dzenia elektryczne?
6. Jakie części można wyróżnić w budowie urządzeń elektrycznych?
7. Jaką rolę spełnia stycznik lub przekaz
nik w urzÄ…dzeniu elektrycznym?
8. Co obejmuje eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych?
9. Gdzie umieszczone sÄ… podstawowe informacje dotyczÄ…ce maszyny lub urzÄ…dzenia
elektrycznego?
10. Jakie informacje zawiera tabliczka znamionowa?
11. Jakie znasz podstawowe parametry maszyn i urządzeń elektrycznych?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ, na podstawie tabliczki znamionowej, typ i parametry urządzenia elektrycznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać oględzin urządzenia elektrycznego,
2) zapoznać się z tabliczką znamionową,
3) określić typ i parametry urządzenia,
4) określić jego możliwe zastosowanie,
5) zaprezentować wyniki swojej pracy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
Wyposażenie stanowiska pracy:
 dowolne urzÄ…dzenie elektryczne,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Rozróżnij elementy budowy silnika i scharakteryzuj ich zadania, na podstawie
otrzymanego modelu. Określ typ silnika jaki przedstawia model.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać oględzin silnika,
2) rozróżnić podstawowe elementy budowy silnika,
3) scharakteryzować zadania jakie pełnią te elementy,
4) określić, korzystając z tabliczki znamionowej typ silnika i jego parametry,
5) zaprezentować wyniki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 model silnika elektrycznego,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 3
Określ podstawowe warunki eksploatacji urządzenia elektrycznego na podstawie jego
dokumentacji technicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z dokumentacją urządzenia elektrycznego,
2) określić typ urządzenia,
3) określić podstawowe parametry urządzenia,
4) scharakteryzować jego zastosowanie,
5) określić podstawowe warunki eksploatacji,
6) zaprezentować wyniki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 dokumentacja techniczna dowolnego urzÄ…dzenia elektrycznego,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować budowę i zasadę działania urządzeń elektrycznych?
ðð ðð
2) scharakteryzować zasadę działania maszyn elektrycznych?
ðð ðð
3) określić parametry maszyn i urządzeń elektrycznych na podstawie ich
tabliczek znamionowych? ðð ðð
4) określić różnice w działaniu silnika prądu stałego i silnika indukcyjnego?
ðð ðð
5) rozróżnić elementy budowy silników elektrycznych różnych typów?
ðð ðð
6) rozróżnić elementy budowy silników elektrycznych różnych typów?
ðð ðð
7) scharakteryzować zastosowanie różnych typów silników?
ðð ðð
8) określić warunki eksploatacji urządzeń elektrycznych na podstawie ich
dokumentacji?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
4.2. Usterki i uszkodzenia w osprzęcie elektrycznym. Demontaż,
montaż i naprawa maszyn i urządzeń elektrycznych
4.2.1. Materiał nauczania
Typowe usterki osprzętu elektrycznego maszyn i urządzeń to:
 uszkodzenie przewodu, lub kabla zasilajÄ…cego,
 zadziałanie bezpieczników, lub zabezpieczeń,
 uszkodzenie obudowy, lub osłony,
 przepalenie uzwojeń maszyny lub urządzenia,
 zwarcie w instalacji maszyny lub urzÄ…dzenia.
Wszystkie uszkodzenia i usterki elektryczne stwarzają zagrożenie dla zdrowia i życia
ludzkiego. Czynności związane z naprawą uszkodzonego urządzenia lub maszyny
elektrycznej podobnie jak montażem i demontażem mogą przeprowadzać jedynie osoby do
tego upoważnione. Ponadto prace z urządzeniami na napięcie powyżej 1000 V mogą być
prowadzone jedynie na podstawie polecenia pisemnego.
Montaż, demontaż i naprawa maszyn i urządzeń elektrycznych
PodstawowÄ… zasadÄ… obowiÄ…zujÄ…cÄ… przy prowadzeniu prac zwiÄ…zanych z naprawÄ…,
montażem i demontażem urządzenia lub maszyny elektrycznej jest absolutna konieczność
wyłączenia urządzenia spod napięcia.
Naprawa maszyn i urządzeń elektrycznych powinna być rozpoczęta od lokalizacji
uszkodzenia i określenia jaki element lub podzespół uległ zniszczeniu. W tym celu należy
dokonać oględzin urządzenia czy maszyny lub zaobserwować anomalie jej pracy. Konieczna
jest również analiza dokumentacji technicznej urządzenia lub maszyny. Dobór odpowiednich
elementów lub podzespołów w miejsce uszkodzonych powinien być dokonany w oparciu
o dokumentacjÄ™ urzÄ…dzenia oraz odpowiednie katalogi. Proces naprawy zwiÄ…zany jest
z dokonaniem przynajmniej częściowego demontażu urządzenia lub maszyny, a następnie
montażu wymienianych elementów lub podzespołów. Ostatnim etapem naprawy jest
sprawdzenie poprawności montażu i działania urządzenia lub maszyny.
Stanowiska do naprawy urządzenia lub maszyny elektrycznej, powinno spełniać
wymagania dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy, a jego wyposażenie powinno zawierać
podstawowe narzędzia i przyrządy do montażu oraz przyrządy do pomiaru i obserwacji
wielkości elektrycznych.
Montaż maszyn i urządzeń elektrycznych obejmuje następujące etapy:
 przygotowanie materiałów i podzespołów,
 mechaniczne mocowanie elementów i podzespołów,
 montowanie elementów elektrycznych,
 łączenie przewodami podzespołów w celu stworzenie z nich określonego układu,
 kontrola poprawności wykonanych czynności i działania układu.
Montaż powinien odbywać się na podstawie odpowiednio przygotowanej dokumentacji
technicznej. W zależności od stopnia skomplikowania prac montażowych powinna zawierać:
 rysunki mechaniczne i elektryczne,
 wykaz elementów i podzespołów maszyny lub urządzenia,
 opis stanowiska montażowego,
 instrukcję montażu zawierającą opis czynności montażowych oraz kolejność ich
wykonania.
Niezmiernie ważną kwestią jest odpowiednie przygotowanie stanowiska montażowego.
Powinno ono być przystosowane do charakteru prac montażowych, zaopatrzone w niezbędne
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
narzędzia, przyrządy i urządzenia. Stanowisko pracy należy wyposażyć w odpowiednie
oświetlenie i instalację elektryczną z indywidualnym wyłącznikiem, automatycznym
bezpiecznikiem oraz szeregiem gniazd do podłączenia niezbędnych do montażu urządzeń
elektrycznych. Narzędzia wykorzystywane podczas prac montażowych należy używać
zgodnie z ich przeznaczeniem, nie powinny być również uszkodzone czy zabrudzone.
Stanowisko montażowe oraz jego wyposażenie powinny spełniać wymogi bezpieczeństwa
i higieny pracy. W czasie montażu konieczne jest stosowanie odzieży ochronnej, a podczas
wykonywania prac związanych z przygotowaniem elementów do montażu (piłowanie,
obcinanie, oczyszczanie chemiczne), należy stosować ponadto okulary ochronne oraz
rękawice. Używając substancji chemicznych górne drogi oddechowe powinny być osłonięte
maskami ochronnymi. Wykonując montaż z wykorzystaniem urządzeń elektrycznych, należy
szczegółowo zapoznać się z ich instrukcją obsługi i stosować się do jej wymagań.
Po dokonaniu montażu maszyny elektrycznej przed dopuszczeniem jej do ponownej
eksploatacji wykonywane sÄ… stosowne pomiary (przewidziane normami PNE) i w razie
pozytywnych wyników przeprowadza się próbę ruchową maszyny.
Sprawdzenie poprawności montażu należy rozpocząć od porównania typu
i parametrów wykorzystanych elementów i podzespołów z wykazem zamieszczonym
w dokumentacji technicznej urządzenia. Następnie trzeba sprawdzić czy położenie elementów
i podzespołów jest zgodne ze schematem montażowym.
Sprawdzanie poprawności działania urządzenia elektrycznego polega na sprawdzeniu
zgodności parametrów jego sygnałów wyjściowych lub realizacji funkcji z założeniami
umieszczonymi w dokumentacji technicznej.
Demontaż przeprowadza się w celu przeglądu lub naprawy maszyny bądz
urzÄ…dzenia,
w kolejności odwrotnej niż montaż. Demontażu dokonuje się w oparciu o plan demontażu,
a czasami w przypadku skomplikowanych maszyn i urządzeń, posługując się instrukcją
demontażu. Przed przystąpieniem do demontażu należy zapoznać się z konstrukcją urządzenia
lub maszyny.
Stanowisko do demontażu urządzenia lub maszyny elektrycznej, powinno spełniać takie
same wymagania jak w przypadku montażu, a jego wyposażenie należy uzupełnić
o dodatkowe specjalne przyrządy np. odsysacz cyny w przy demontażu połączeń lutowanych
miękkich.
Demontaż maszyn wirujących sprowadza się do:
 odłączenia maszyny od napięcia zasilania,
 odłączenia maszyny od urządzenia napędowego, lub napędzanego (rozłączenie sprzęgła),
 odkręcenia śrub mocujących tarczę łożyskową,
 ostrożnego wyjęcia wirnika wraz z łożyskiem,
 zdjęcia łożysk za pomocą ściągacza do łożysk.
W zależności od wymiarów i ciężaru maszyny stosujemy odpowiednie narzędzia
pomocnicze.
Montaż wykonywany jest w odwrotnej kolejności. W maszynach o mocach powyżej
3 kW należy przed montażem dokonać wyważenia wirnika na stosownej wyważarce
(podobnie jak koła samochodowe). Pominięcie tej czynności prowadzić może do uszkodzenia
łożysk.
Demontaż transformatora przeprowadza się kolejno poprzez:
 odłączenie napięcia,
 odłączenie kabli (strona pierwotna i wtórna),
 demontaż pokrywy,
 spuszczenie oleju - w przypadku chłodzenia olejem,
 wyjęcie rdzenia wraz z uzwojeniami.
Montaż wykonuje się w odwrotnej kolejności.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie są typowe usterki w osprzęcie elektrycznym?
2. Jakie etapy wyróżniamy w montażu maszyn i urządzeń elektrycznych?
3. Jakie informacje powinna zawierać dokumentacja techniczna dotycząca montażu?
4. Kto może wykonywać prace związane z montażem, demontażem i naprawą maszyn
i urządzeń elektrycznych?
5. Jaką należy wykonać pierwszą podstawową czynność podczas naprawy lub demontażu
urzÄ…dzenia bÄ…dz
maszyny elektrycznej?
6. Co należy wykonać po zakończeniu montażu, a przed przekazaniem do eksploatacji
maszyny elektrycznej?
7. Z jakich etapów składa się demontaż maszyny wirującej?
8. W jaki sposób należy wykonywać demontaż transformatora?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj wymiany uszkodzonej cewki stycznika.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z kartą katalogową stycznika,
2) przygotować stanowisko montażowe,
3) dokonać oględzin otrzymanego stycznika,
4) zdemontować górną część stycznika  odkręcić śrubki montażowe,
5) zdemontować uszkodzoną cewkę,
6) odczytać parametry cewki,
7) dobrać odpowiednią nową cewkę,
8) zamontować nową cewkę,
9) zamontować górną część stycznika.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 stycznik wraz z kartÄ… katalogowÄ…,
 narzędzia do montażu,
 kilka wymiennych cewek stycznikowych,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
SporzÄ…dz
plan prac związanych z montażem silnika w urządzeniu napędowym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z dokumentacją techniczną urządzenia napędowego,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną silnika,
3) określić wymagania dotyczące stanowiska montażowego,
4) sporządzić wykaz narzędzi potrzebnych do montażu,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
5) sporządzić plan prac związanych z montażem (uwzględniający kolejności ich
wykonania),
6) określić zasady bezpiecznego wykonywania prac montażowych,
7) określić konieczne pomiary przewidziane normami PNE związane z dopuszczeniem
urządzenia napędowego do eksploatacji,
8) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 dokumentacją techniczna urządzenia napędowego,
 dokumentacjÄ… techniczna silnika,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować typowe usterki osprzętu elektrycznego?
ðð ðð
2) określić podstawową czynność poprzedzającą przystąpienie do naprawy,
montażu lub demontażu urządzenia i maszyny elektrycznej?
ðð ðð
3) scharakteryzować proces naprawy urządzenia i maszyny elektrycznej?
ðð ðð
4) określić etapy montażu urządzenia i maszyny elektrycznej?
ðð ðð
5) określić etapy demontażu urządzenia i maszyny elektrycznej?
ðð ðð
6) wymienić uszkodzoną cewkę stycznia?
ðð ðð
7) przygotować stanowisko do montażu, demontażu i naprawy urządzenia
i maszyny elektrycznej?
ðð ðð
8) sporządzić plan prac związanych z montażem, demontażem i naprawą
urzÄ…dzenia i maszyny elektrycznej?
ðð ðð
9) określić zasady bezpiecznego użytkowania maszyn i urządzeń
elektrycznych?
ðð ðð
10) zastosować konieczne do sytuacji środki ochrony przeciwporażeniowej?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
4.3. Maszyny elektryczne w górnictwie podziemnym
4.3.1. Materiał nauczania
Elektryfikacja górnictwa podziemnego polega na wprowadzeniu w jak najszerszym
zakresie nowoczesnych elektrycznych układów napędowych maszyn górniczych
dostosowanych do postępu techniki i zmieniającej się technologii wydobycia oraz warunków
eksploatacji w wyrobiskach podziemnych.
Warunki elektryfikacji górnictwa podziemnego
Podstawowe znaczenie dla urządzeń i maszyn elektrycznych ogólnego przeznaczenia
mają warunki atmosferyczne: temperatura, wilgotność, ciśnienie, a także zanieczyszczenie
powietrza: zapylenie, zadymienie, obecność gazów żrących i wybuchowych.
Wyróżnia się dwa rodzaje warunków ograniczających elektryfikację kopalń:
 warunki klimatyczne, obejmujÄ…ce zjawiska fizyczne chemiczne i biologiczne zwiÄ…zane
z właściwościami atmosfery miejsca, w którym urządzenie jest instalowane,
przechowywane lub transportowane;
 warunki organizacyjno-techniczne wynikajÄ…ce z rodzaju organizacji i procesu
produkcyjnego oraz zastosowanych układów sieci elektroenergetycznej i rozwiązań
konstrukcyjnych urządzeń elektrycznych eksploatowanych w podziemiach kopalń.
Do czynników atmosferycznych należy zaliczyć :
 podwyższonÄ… temperaturÄ™ otoczenia: 5÷30°C w otwartych wyrobiskach, 74°C
w zamkniętych obudowach maszyn i urządzeń górniczych,
 wilgotność w zakresie 90÷100%,
 zjawisko rosienia,
 silna mineralizacja wód kopalnianych,
 zawartość soli i innych substancji mineralnych oraz w atmosferze,
 obecność mikroorganizmów takich jak grzyby, pleśnie i bakterie.
Powyższe warunki wpływają niekorzystnie na części przewodzące, izolacyjne
i konstrukcyjne elektrycznych urządzeń i maszyn górniczych, zatem muszą być brane pod
uwagÄ™ w procesie ich konstrukcji.
Klasyfikacja maszyn i urządzeń, pracujących w górnictwie podziemnym
Podstawowym kryterium klasyfikacji maszyn i urządzeń, pracujących w górnictwie
podziemnym wartość napięcia znamionowego, według niego dzielimy maszyny i urządzenia:
 maszyny i urządzenia niskiego napięcia (o napięciu zasilania do 1 kV);
 maszyny i urządzenia wysokiego napięcia (o napięciu zasilania powyżej 1 kV).
Inne kryterium podziału jest związane ze stopniem zagrożenia wybuchem i określa
sposób zabezpieczenia urządzenia, lub maszyny przed spowodowaniem wybuchu metanu.
Rozróżniamy urządzenia:
 budowy zwykłej (na powierzchni i w pomieszczeniach niemetanowych),
 z obwodami iskrobezpiecznymi (w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem,
 w osłonie ognioszczelnej (w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem, których obwody
nie mogą być iskrobezpieczne).
Osłona ognioszczelna ma za zadanie nie dopuszczenie do przeniesienia się płomienia
i gorących gazów na zewnątrz urządzenia w przypadku wybuchu wewnątrz.
Obwód iskrobezpieczny  nie może wytworzyć iskry o energii, która spowodowałaby
wybuch metanu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
Maszyny elektryczne stosowane w górnictwie podziemnym ze względu na typ dzielimy:
1) transformatory:
 wysokiego napięcia np. 11 kV/ 6 kV stosowane na powierzchni,
 wysokiego napięcia np. 6 kV/1 kV stosowane pod ziemią,
 niskiego napięcia np. 1 kV/230 V stosowane pod ziemią.
2) silniki:
 wysokiego napięcia zmiennego trójfazowe synchroniczne (6 kV, stosowane na
powierzchni, np. w wentylatorach głównych),
 wysokiego napięcia prądu stałego (stosowane na powierzchni np. maszynie
wyciÄ…gowej),
 wysokiego napięcia zmiennego trójfazowe indukcyjne (6 kV, stosowane pod ziemią,
np. w pompach głównego odwadniania),
 niskiego napięcia zmiennego trójfazowe indukcyjne (1 kV, stosowane pod ziemią,
np. kombajnach, przenośnikach),
 niskiego napięcia zmiennego trójfazowe indukcyjne (500 V, stosowane pod ziemią 
pompach oddziałowych, wentylatorach lutniowych, przenośnikach),
 niskiego napięcia prądu stałego (stosowane pod ziemią w elektrowozach),
3) prądnice  wysokiego napięcia na powierzchni w przypadku, gdy kopalnia posiada
elektrociepłownie.
Górnicze urządzenia elektryczne dzielimy na:
 rozdzielnice przy czym kilka rozdzielnic stanowi rozdzielniÄ™,
 stacje prostownikowe, wykorzystywane do zasilania akumulatorów oraz elektrowozów
trakcyjnych,
 łączniki (wyłączniki, rozłączniki, odłączniki) stosowane w rozdzielnicach,
 zabezpieczenia (topikowe, elektromagnetyczne, bimetalowe, elektroniczne) stosowane
w rozdzielnicach,
 urzÄ…dzenia sygnalizacyjne (lampki, syreny itp.),
 urządzenia pomiarowe (stosowane przede wszystkim na powierzchni do rozliczeń
energetycznych).
Właściwości techniczno-ruchowe maszyn elektrycznych stosowanych w podziemiach
kopalni
W maszynach elektrycznych średniej i dużej mocy, pracujących w podziemiach kopalni
stosowane są specjalistyczne silniki przystosowane do pracy w warunkach: zagrożenia
wybuchem metanu, dużej wilgotności zapylenia powietrza oraz trudnych warunków
przewietrzania. W napędach maszyn górniczych eksploatacji podziemnej stosuje się
powszechnie trójfazowe silniki klatkowe charakteryzujące się: prostą budową, łatwą obsługą
dużą pewnością ruchową i dogodną charakterystyką mechaniczną.
Cechy budowy i dobór silników górniczych stosowanych w maszynach eksploatacji
podziemnej zdeterminowane są: ich przeznaczeniem, charakterem i właściwościami procesu
technologicznego, organizacją pracy i kulturą techniczną obsługi, warunkami narażeń
i zagrożeń techniczno-środowiskowych.
Silniki maszyn przodkowych majÄ… budowÄ™ o specjalnych charakterystykach cieplnych
i mechanicznych, ponieważ narażone są na: wielokrotne rozruchy, zmienne udarowe
obciążenia, pracę w dużej wilgotności i zapyleniu.
Górnicze, indukcyjne silniki klatkowe zasilane z niskonapięciowych sieci oddziałowych
narażone są na niekorzystne warunki włączania sieci i przeprowadzania ich rozruchu. Muszą
się zatem cechować ulepszoną charakterystyką rozruchową oraz wysokim współczynnikiem
dobroci rozruchu silnika klatkowego, który określony jest jako stosunek krotności momentu
rozruchowego i prÄ…du rozruchowego.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
Silniki trakcyjne stosowane w lokomotywach elektrycznych sÄ… zazwyczaj szeregowymi
silnikami prądu stałego, ze zmodyfikowanym obwodem wzbudzenia. Ruchowe zalety tego
typu silników jest  miękka charakterystyka elektromechaniczna n = f(I), dająca możliwość
uwzględnienia dużych prędkości n przy względnie małych obciążeniach I oraz jej
niezależność od zmian wartości napięcia roboczego (zasilania).
Zagadnienia dotyczące właściwości techniczno-ruchowych maszyn elektrycznych
stosowanych w podziemiach kopalni są szczegółowo omówione w literaturze poz. 4
Krasucki F.: Elektryfikacja podziemnych zakładów górniczych. Wydawnictwo. PŚl., Gliwice
1998.
Zagrożenia występujące podczas użytkowania maszyn i urządzeń elektrycznych
stosowanych w górnictwie
Zagrożenia towarzyszące pracy każdej maszyny i urządzenia elektrycznego niezależnie
od środowiska, w jakim pracuje można podzielić na zagrożenia dla:
 organizmów żywych (rażenie prądem elektrycznym, pożar, wybuch, ruch),
 mienia (pożar, wybuch metanu lub pyłu węglowego).
Często zagrożenia te występują jednocześnie np. w przypadku pożaru, spowodowanego
zwarciem elektrycznym.
Pod ziemią kopalni zagrożenia spotęgowane są specyficznymi warunkami
atmosferycznymi tam panującymi: podwyższoną temperaturą i dużą wilgotnością, a także
zanieczyszczeniem powietrza: zapyleniem, zadymieniem, obecnością gazów żrących
i wybuchowych.
Jednym z najbardziej niebezpiecznych stanów pracy urządzenia, czy maszyny
elektrycznej jest przeciążenie, lub zwarcie. Stany te, a szczególnie zwarcie, muszą być jak
najszybciej przerwane przez odpowiednie zabezpieczenia. Wydziela się wtedy ogromna ilość
ciepła, mogącego spowodować pożar, lub wybuch np. w atmosferze metanu. Wybuchowi
metanu towarzyszy najczęściej wybuch pyłu węglowego, co prowadzi z reguły do katastrofy
w kopalni.
Dzisiejszy stan techniki pozwala na zdecydowane zmniejszenie skutków tych zagrożeń,
urządzenia i maszyny, o ile są prawidłowo zabezpieczone nie powinny spowodować pożarów,
czy wybuchów  w przypadku zwarcia powinno odpowiednio szybko zadziałać
zabezpieczenie, które odłącza urządzenie spod napięcia. Każdy wyłącznik podziemny
(KWSOI, OW, OWS, czy inny) wyposażony jest w bogaty pakiet zabezpieczeń, które
kontrolują stan obwodu w czasie pracy a nawet przed jego załączeniem. W przypadku
uszkodzenia wyłączają natychmiast obwód spod napięcia lub nie pozwalają na załączenie
(jest to tzw. blokowanie). W przypadku zwarć wewnątrz urządzeń lub maszyn, gdy nie
zadziałają wspomniane wyżej zabezpieczenia przedostaniu się na zewnątrz płomieni
i gorących gazów powinna zapobiec obudowa urządzenia, najczęściej ognioszczelna.
Często zagrożenia występujące podczas użytkowania urządzeń elektrycznych
stosowanych w górnictwie spowodowane są przez człowieka nieodpowiednio realizowany
transport, czy obsługę. Zmiana progów zadziałania zabezpieczeń, lub próby niewłaściwego
otwarcia urządzenia, prowadzą do zmian parametrów jego obudowy, co w przypadku np.
zwarcia może doprowadzić do pożaru, a w atmosferze metanowej do wybuchu. Powstały pod
ziemią pożar (nawet niewielki) powoduje zatrucie pracowników, ponieważ pod ziemią gazy
pożarowe wędrują w dalekie rejony, nie mogąc uciec do atmosfery jak na powierzchni.
Wybuch pod ziemią może spowodować rozbicie klosza ognioszczelnej oprawy
oświetleniowej.
Kolejnym zagrożeniem występującym podczas użytkowania maszyn i urządzeń
górniczych jest zagrożenie porażenia prądem elektrycznym. Wszelkie urządzenia elektryczne
(a w zasadzie ich obudowy) są połączone systemem przewodów uziemiających oraz
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
dodatkowo uziemione. Przewód uziemiający stanowi osobna lina, lub w przypadku urządzeń
przodkowych dodatkowa żyła w kablu zasilającym (najczęściej koloru niebieskiego).
Urządzenia, które z racji swoich funkcji mogą być niedostępne dla ogółu załogi
zamykane są w specjalnych pomieszczeniach  np. rozdzielnie elektryczne. Wstęp do nich
mają jedynie osoby upoważnione. Wyżej wspomniane wyłączniki, które są ogólnie dostępne
(KWSOI, OW, OWS, jak i transformatory oddziałowe itp.) posiadają możliwość
kontrolowania stanu uziemienia i izolacji obwodów i w przypadku niewłaściwych
parametrów wyłączają urządzenia pracujące, lub blokują działanie urządzeń włączanych.
Aby jednak wykluczyć możliwość porażenia prądem elektrycznym należy przestrzegać
kilku podstawowych zasad:
 nie dotykać bez konieczności urządzeń elektrycznych,
 nie przebywać w pomieszczeniach niedostępnych dla ogółu załogi (np. rozdzielnie),
 nie podejmować pracy (lub ją przerwać) w przypadku uszkodzenia urządzenia, czy
przewodu zasilajÄ…cego,
 natychmiast zgłaszać dozorowi wszelkie usterki elektryczne,
 nie dotykać przewodów trakcyjnych nawet wtedy, gdy są bez napięcia,
 nie otwierać żadnych pokryw urządzeń elektrycznych - czynności te może podejmować
jedynie uprawniony elektryk.
Ostatnią kategorią zagrożeń występujących podczas użytkowania urządzeń elektrycznych
stosowanych w górnictwie są zagrożenia wynikające z ruchu obrotowego, lub postępowego
maszyn elektrycznych. Ich eliminacja polega na stosowaniu osłon na części, będące w ruchu
oraz stosowanie odpowiedniego ich oznakowania (np. kolor czerwony). Zagrożenia tego nie
można całkowicie wyeliminować, można je jedynie zmniejszać poprzez ścisłe stosowanie
przepisów bhp. Typowym przykładem urządzenia stwarzającego tego typu zagrożenia jest
przenośnik taśmowy, którego włączenie poprzedza kilkusekundowy sygnał buczka.
Wyłączenie natomiast możliwe jest z każdego punktu trasy za pomocą specjalnej linki.
Podobne zagrożenia stwarza poruszający się elektrowóz, który ponadto posiada masę
rzędu 10 ton. Nie wolno przebywać na przekopie podczas ruchu pociągów, a tory należy
pokonywać za pomocą pomostów.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Na czym polega elektryfikacja kopalni?
2. Jakie kategorie warunków mają wpływ na proces elektryfikacji kopalni?
3. Jakie znasz kategorie klasyfikacji elektrycznych maszyn i urządzeń górniczych?
4. Jakiego typu maszyny elektryczne stosuje się w górnictwie podziemnym?
5. Jakiego typu urządzenia elektryczne stosuje się w górnictwie podziemnym?
6. Czym powinny charakteryzować się silniki stosowane w napędach maszyn górnictwa
podziemnego?
7. Jakie podstawowe zagrożenia występują podczas użytkowania maszyn i urządzeń
elektrycznych stosowanych w górnictwie?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ właściwości techniczno-ruchowe przenośnika taśmowego stosowanego
w podziemiach kopalni.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się fragmentami dokumentacji technicznej przenośnika taśmowego,
2) scharakteryzować zasadę działania urządzenia,
3) określić typ silnika zastosowanego w przenośniku,
4) określić właściwości techniczno-ruchowe silnika,
5) zaprezentować wyniki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 fragmenty dokumentacji technicznej przenośnika taśmowego,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Określ typ i rodzaj zabezpieczeń zastosowanych w przenośniku taśmowym stosowanym
w podziemiach kopalni.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) scharakteryzować zasadę działania przenośnika taśmowego,
2) określić zagrożenia występujące podczas użytkowania przenośnika taśmowego
w podziemiach kopalni,
3) zapoznać się instrukcją obsługi przenośnika taśmowego,
4) określić typ zabezpieczeń zastosowanych w urządzeniu,
5) scharakteryzować sposób zadziałania określonych zabezpieczeń,
6) zaprezentować wyniki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 instrukcja obsługi przenośnika taśmowego,
 literatura wskazana przez nauczyciela.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić warunki elektryfikacji górnictwa podziemnego?
ðð ðð
2) sklasyfikować maszyny i urządzenia elektryczne stosowane
w górnictwie podziemnym?
ðð ðð
3) określić właściwości techniczno-ruchowe maszyn elektrycznych
stosowanych w podziemiach kopalni?
ðð ðð
4) określić zagrożenia występujące podczas użytkowania urządzeń
elektrycznych stosowanych w górnictwie?
ðð ðð
5) określić rodzaj zabezpieczeń stosowanych elektrycznych maszynach
i urządzeniach górniczych?
ðð ðð
6) wyjaśnić zasadę działania zabezpieczeń stosowanych w elektrycznych
maszynach i urządzeniach górniczych?
ðð ðð
7) określić zasady bezpiecznego użytkowania w elektrycznych maszynach
i urządzeniach górniczych?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
4.4. System energetyczny kopalni. UrzÄ…dzenia i sieci
w podziemiach kopalni
4.4.1. Materiał nauczania
Kopalnie zasilane mogą być na trzy sposoby:
1) typowo z napowietrznych dwutorowych linii energetyki zawodowej o napięciu 110 kV,
czasami 220 kV,
2) starsze zakłady z sieci okręgowej liniami o napięciu 20 i 30 kV, czasami 60 kV,
3) połączone bezpośrednio z rozdzielniami 6 kV elektrowni przemysłowej lub elektrowni
energetyki zawodowej.
3
Rys. 3. Uproszczony schemat blokowy sieci elektroenergetycznej kopalni węgla kamiennego, 1, 2, 3  zasilanie
z sieci elektroenergetycznej zawodowej i przemysłowej, EC  elektrociepłownia kopalniana, GST-R 
główna stacja transformatorowo-rozdzielcza, GRK  główna rozdzielnica kopalniana. RK  rozdzielnice
kopalniane; SW  stacja transformatorowa wentylatorów głównych, RW  rozdzielnica wentylatorów
głównych [4. s. 41]
Ze względu na niezawodność zasilania kopalnia musi być zasilona z dwóch niezależnych
z
ródeł, najczęściej są to:
 sieć okręgowa energetyki zawodowej i własna elektrownia przemysłowa,
 dwie stacje transformatorowo-rozdzielcze, oddzielnie zasilane z sieci okręgowej.
Rys. 4. Główne odbiorniki na powierzchni kopalni głębinowej [4. s. 42]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
W kopalniach stosuje się trzy poziomy napięć znamionowych: poziom pierwszy to sieci
zasilające wysokiego napięcia WN, poziom drugi i trzeci to sieci i urządzenia kopalniane
średniego SN i niskiego napięcia NN.
Rys. 5. Poziomy zunifikowanych napięć kopalnianych sieci elektroenergetycznych [4. s. 40]
Sieć kablowa podziemna średniego napięcia bierze swój początek z umieszczonych na
podszybiu na danych poziomach głównych rozdzielnic poziomowych zasilanych
z powierzchni. W przypadku rozbudowanych kopalni o kilku poziomach wydobywczych, sieć
kablowa rozdzielcza, wykonana jako sieć otwarta, rozprowadza energię do poszczególnych
pól wydobywczych.
Zasilanie średnim napięciem rzędu 3,3; 5; 6 kV odbywa się w układzie blokowym
z odpowiedniego transformatora oddziałowego.
Rys. 6. Główne odbiorniki w wyrobiskach podziemnych [4. s. 43]
Ze względu na stałe niebezpieczeństwo wybuchu do zasilania urządzeń elektrycznych
w podziemiach kopalń stosuje się górnicze, podziemne stacje transformatorowe budowy
przeciwwybuchowej z osłoną ognioszczelną. Składają się one z transformatora oraz
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
niezbędnej aparatury łączeniowej, zabezpieczającej i pomiarowej umieszczonych w obudowie
ognioszczelnej, na podwoziu kołowym lub saniowym przystosowanym do transportu
po szynach lub przy użyciu dz
wigu.
Najnowszym rozwiÄ…zaniem zasilania sieci trakcyjnej sÄ… zautomatyzowane, przewoz
ne
stacje prostownikowe, które składają się ze składów: transformatora, zestawu
prostownikowego, wyłączników szybkich na zasilaczach trakcyjnych, układów automatyki
z odpowiednimi zabezpieczeniami, układu napowietrzania, sygnalizacji zakłóceń stacji oraz
dodatkowo z podzespołów i elementów do zdalnej kontroli stacji i sterowania.
W przemysłowych sieciach elektroenergetycznych niskiego i średniego napięcia
rozróżnia się układy:
 promieniowy, gdzie każdy odbiornik posiada oddzielny kabel zasilający, stosowany do
zasilania przodkowych maszyn górniczych dużych mocy;
 magistralowy, posiadający kabel o jednolitym przekroju, od którego poprowadzone
są krótkim odcinkami odgałęzienia do poszczególnych odbiorników, stosowany jest
do zasilania napędów ciągów przenośników;
 mieszany będący połączeniem wyżej wymienionych układów.
Sieci niskiego napięcia, tworzone przez kable opancerzone i przewody oponowe
zawierajÄ… linie:
- rozdzielcze prowadzone od transformatorów do rozdzielnic pomocniczych lub zestawów
rozdzielczych w oddziale,
- zasilające prowadzone z poszczególnych rozdzielnic i zestawów rozdzielczych lub
bezpośrednio od transformatorów do odbiorników.
Budowa przewodów elektrycznych i kabli oraz oponowych przewodów górniczych
Instalacje siłowe niskiego napięcia w podziemiach kopalń wykonuje się z:
- kabli opancerzonych o izolacji papierowej i powłoce ołowianej z żyłami miedzianymi,
z syciwem nie ściskającym, z osłoną polwitową, z kabli z żyłami aluminiowymi, rzadziej
kabli opancerzonych o izolacji gumowej i powłoce ołowianej, z żyłami miedzianymi,
- kabli opancerzonych o izolacji polwinitowej i w powłoce polwinitowej oraz izolacji
polwinitowej i w powłoce ołowianej, a także z osłoną polwinitową, jak również kabli
z żyłami aluminiowymi,
- przewodów oponowych górniczych wyłącznie z żyłami miedzianymi.
Często zamiast kabli opancerzonych stosowane są przewody oponowe ponieważ
umożliwiają:
- bezpośrednie przyłączenie do odbiorników za pomocą zacisków śrubowych bez głowic
zalewanych masÄ…,
- stosowanie rozłącznych wtykowych łączników sprzęgłowych,
- dogodne układanie i zwijanie linii.
W podziemiach kopalni stosuje siÄ™ przewody i kable o izolacji i oponie gumowej,
wyłącznie z żyłami miedzianymi. Opona może być też wykonana z trudnopalnego kauczuku
polichloroprenowego. Przewody wielożyłowe posiadają żyły izolowane skręcone w ośrodek
na centralnej przekładce. Kable i przewody niskiego napięcia posiadają co najmniej cztery
żyły: trzy to żyły robocze, czwarta to żyła ochronna (uziemiająca). Przewody oponowe
do zasilania zdalnego sterowania maszyn górniczych mają ponadto żyły dodatkowe:
sterownicze i pomocnicze. Przekrój żyły ochronnej przewodu lub kabla oponowego, zależy
od przekroju żyły roboczej, który nie powinien być mniejszy niż 2,5 mm2.
Przewody i kable oponowe ze względu na przeznaczenie dzieli się na: kable energetyczne
służące do zasilania urządzeń, sygnalizacyjne, telekomunikacyjne i sterownicze. Wykonanie
takich przewodów i kabli zależy od producenta, ale ich zasadnicze cechy budowy i parametry
określają normy. Często stosowane są kable i przewody oponowe spełniające jednocześnie
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
dwie funkcje np. przewody sygnalizacyjni-sterownicze. Budowa kabli i przewodów
oponowych determinowana jest ich zastosowaniem oraz warunkami w jakich będą
eksploatowane.
Górnicze kable oponowe energetyczne mogą być przeznaczone do pracy: na bębnach
kablowych, w wodzie, mogą to być również kable wleczne. Przewody takie zbudowane są
z trzech żył roboczych i trzech żył ochronnych, odpowiednio izolowanych i wzmocnionych
mechanicznie.
żyła robocza:
cienkodrutowy przewodnik miedziany, wewnętrzna warstwa
ekranu wykonana z gumy przewodzÄ…cej mieszanka gumowa
izolacji na bazie gumy etylenowo-propylenowej, zewnętrzna
warstwa ekranu wykonana z gumy przewodzÄ…cej
żyła ochronna: cienkodrutowy przewodnik miedziany warstwa
ekranu wykonana z gumy przewodzÄ…cej
powłoka wewnętrzna z gumy etylenowo-propylenowej
wzmocnienie mechaniczne z włókien poliestrowych
powłoka zewnętrzna z gumy polichloroprenowej
Rys. 7. Przekrój przewodu oponowego do pracy na bębnach [7]
Przewody oponowe do pracy na bębnach są przeznaczone do zasilania maszyn
i urządzeń na powierzchni. Przewody te znajdują zastosowanie do zasilania wielkich urządzeń
wydobywczych przy bardzo dużych obciążeniach mechanicznych, jak koparki, zwałowarki
i kruszarki. Przewidziane są na napięcie znamionowe 3,6/6 kV oraz obciążalność prądową
(zależnie od przekroju żyły roboczej) od 131 A do 250 A.
żyła robocza ocynowana cienkodrutowa żyła miedziana kl.5,
izolacja na bazie gumy etylenowo-propylenowej 3GI3 ekrany
z gumy przewodzÄ…cej
żyła ochronna ocynowana cienkodrutowa żyła miedziana klasy
wyższej niż 5, ekran z gumy przewodzącej
elementy wypełniające z gumy etylenowo-propylenowej
obwój tekstylny
powłoka wewnętrzna i opona zewnętrzna z gumy polichloroprenowej
Rys. 8. Przekrój przewodu oponowego wleczonego [7]
Górnicze przewody oponowe wleczone są przeznaczone do zasilania maszyn i urządzeń
wszędzie tam gdzie występują ekstremalne obciążenia mechaniczne. Szczególnie zalecane
jako przewód wleczony za ruchomym odbiornikiem np. za koparką elektryczną. Przewody te
znajdują zastosowanie w górnictwie odkrywkowym, w kamieniołomach, przy budowie tuneli.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
Przewidziane są na napięcie znamionowe 3,6/6 kV oraz obciążalność prądową (zależnie od
przekroju żyły roboczej) od 131 A do 484 A.
żyła robocza: ocynowany, cienkodrutowy przewodnik
miedziany, wewnętrzna warstwa ekranu wykonana z gumy
półprzewodzącej, mieszanka gumowa izolacji, zewnętrzna
warstwa ekranu wykonana z gumy półprzewodzącej
żyła ochronna: ocynowany, cienkodrutowy przewodnik
miedziany warstwa ekranu wykonana z gumy półprzewodzącej
powłoka wewnętrzna z gumy ethylenowo-propylenowej
powłoka zewnętrzna z gumy polichloroprenowej
Rys. 9. Przekrój przewodu oponowego do pracy w wodzie [7]
Przewody oponowe do pracy w wodzie przystosowane są do warunków
charakteryzujących się zwiększonym narażeniem na działanie wody i naprężeń
mechanicznych. Znajdują one zastosowanie do zasilania pływających urządzeń
wydobywczych, pływających doków, pomp głębinowych, itp. Dostosowane są do pracy
w zanurzeniu w wodzie czystej i zabrudzonej, do głębokości 500 m. Przewidziane są na
napięcie znamionowe 12/20 kV oraz obciążalność prądową (zależnie od przekroju żyły
roboczej) 139 A do 488 A.
a) b)
Rys. 10. a) Ekranowany przewód górniczy oponowy sygnalizacyjno-sterowniczy 1-giętka żyła miedziana,
2 -izolacja z polietylenu termoplastycznego, 3 -powłoka wewnętrzna z gumy polichloroprenowej,
4 -ekran z drutów miedzianych, 5 -opona zewnętrzna z gumy polichloroprenowej , b) przekrój [7]
Ekranowane przewody górnicze oponowe sygnalizacyjno-sterownicze przewidziane
są do stosowania w obwodach sterowania i sygnalizacji urządzeń elektrycznych
i elektronicznych. Mogą być stosowane w ciężkich warunkach pracy, występujących np.
w odkrywkowych zakładach górniczych, jako wyposażenie maszyn urabiających,
przenośników taśmowych i innych maszyn górniczych. Przewody mogą być eksploatowane
jako przewody giętkie przy swobodnym ruchu oraz do układania na stałe; zarówno
w pomieszczeniach suchych, wilgotnych i mokrych jak również na zewnątrz. Przewidziane są
na napięcie znamionowe 250 V oraz obciążalność prądową (zależnie od budowy i przekroju
żyły roboczej oraz temperatury pracy) od 13 A do 5 A.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. W jaki sposób mogą być zasilane kopalnie?
2. W jaki sposób zorganizowany jest system energetyczny kopalni?
3. Jakie typowe urządzenia stosuje się w podziemiach kopalń do zasilania maszyn
górniczych?
4. Jakie linie wyróżniamy w sieciach niskiego napięcia w podziemiach kopalń?
5. Jakimi zaletami charakteryzują się górnicze kable i przewody oponowe?
6. Gdzie stosuje się górnicze kable i przewody oponowe?
7. Jak dzielimy ze względu na przeznaczenie górnicze kable i przewody oponowe?
8. Do czego służą górnicze kable i przewody oponowe energetyczne?
9. Jakie elementy są charakterystyczne dla budowy górniczych kabli i przewodów
oponowych energetycznych?
10. Jakie jest przeznaczenie sygnalizacyjno-sterowniczych oponowych przewodów
górniczych?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ typ i przeznaczenie oponowych kabli i przewodów górniczych. Scharakteryzuj ich
budowÄ™.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać oględzin otrzymanych próbek oponowych kabli i przewodów górniczych,
2) określić ich typ i zastosowanie posługując się katalogiem kabli i przewodów górniczych,
3) scharakteryzować budowę poszczególnych kabli i przewodów,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- próbki kabli i przewodów górniczych: energetycznych, sygnalizacyjno-sterowniczych,
oraz telekomunikacyjnych,
- katalog kabli i przewodów górniczych,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Wyjaśnij budowę podziemnej przewoz
nej stacji transformatorowej z osłoną ognioszczelną.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać oględzin modelu podziemnej przewoz
nej stacji transformatorowej,
2) zapoznać się z fragmentami dokumentacji podziemnej przewoz
nej stacji
transformatorowej,
3) określić elementy i układy stacji,
4) scharakteryzować zadania rozróżnionych układów i elementów,
5) rozróżnić elementy osłony ognioszczelnej i scharakteryzować ich zadania,
6) zaprezentować wyniki pracy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
Wyposażenie stanowiska pracy:
- model podziemnej przewoz
nej stacji transformatorowej z osłoną ognioszczelną,
- fragmenty dokumentacji technicznej podziemnej przewoz
nej stacji transformatorowej,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić sposoby zasilania kopalni?
ðð ðð
2) scharakteryzować zasady rozdziału energii elektrycznej w kopalni?
ðð ðð
3) scharakteryzować układy przemysłowych sieci elektroenergetycznych
niskiego i średniego napięcia?
ðð ðð
4) określić wymagania dotyczące sieci kablowej?
ðð ðð
5) wyjaśnić budowę kabli i przewodów oponowych?
ðð ðð
6) określić zastosowanie górniczych kabli i przewodów oponowych?
ðð ðð
7) rozróżnić typ górniczych kabli i przewodów oponowych?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
4.5. Sieć trakcyjna górna i dolna w kopalni podziemnej
4.5.1. Materiał nauczania
Sieć trakcyjna służy do zasilania lokomotyw elektrycznych przewodowych
z przewoz
nych stacji prostownikowych. Budowę sieci trakcyjnej określają przepisy ujęte
w rozporzÄ…dzeniach i normach oraz w  Przepisach budowy i eksploatacji kolei
podziemnych . Rozróżniamy sieć trakcyjną: górną i dolną, które są połączone ze z
ródłem
zasilania siecią zasilającą czyli układem kabli lub przewodów.
Sieć górna zazwyczaj połączona jest przewodem zasilającym (jednożyłowym lub
wielożyłowym przewodem górniczym oponowym nieekranowanym) z biegunem dodatnim
z
ródła zasilania. Czasem dopuszcza się połączenie trakcji górnej z ujemnym biegunem, ale
wówczas musi być taka sama w całej kopalni.
Sieć dolna połączona jest ze z
ródłem zasilania niskonapięciowym kablem lub przewodem
górniczym oponowym o przekroju odpowiednim dla długotrwałego obciążenia prądem
znamionowym z
ródła zasilania.
Sieć trakcyjna górna jest rozpięta nad torem kolejowym i służy do zasilania
odbiorników trakcyjnych. Składa się z: przewodu jezdnego (zwanego dosyłowym),
konstrukcji nośnej, osprzętu sieciowego, przewodów zasilających i łączników sekcyjnych.
c)
Rys. 11. Elementy osprzętu górnej sieci trakcyjnej: a  uchwyt przewodu jezdnego, b  wieszak
do zawieszania przewodu jezdnego, c  izolator odciągowy, d  izolator sekcyjny, e  śruba
naciÄ…gowa ( rzymska ), f  szkic zawieszenia przewodu jezdnego, g  linka odciÄ…gowa [4. s.477]
Przewód jezdny wykonany jest z drutu miedzianego o przekroju od 120 mm2,
charakteryzujący się dużą wytrzymałością mechaniczną na zerwanie i przeginanie oraz
ścieranie i wpływ czynników klimatu kopalnianego. Zawieszony jest za pomocą uchwytów na
izolatorach (w odległościach nie większych niż 5 m na odcinkach prostych i 3 m na łukach)
zamocowanych na sztywno na wysięgnikach lub zawieszonych elastycznie (wówczas
przepisy określają miejsca, gdzie wymagane jest sztywne zamocowanie przewodu np. na
skrzyżowaniu z wyrobiskami pochyłymi). Wysokość zawieszenia przewodu zależy od
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
napięcia znamionowego sieci trakcyjnej rodzaju wyrobiska i określona jest konkretnymi
przepisami.
Rys. 12. Przykład podziału sieci głównej na sekcje, a - tory pojedyncze, b - tor podwójny, l - przewody jezdne,
2 - izolatory sekcyjne, 3 - Å‚Ä…czniki sekcyjne [4. s. 478]
Sieć trakcyjna górna podzielona jest na izolowane względem siebie odcinki zwane
sekcjami, które oddzielone są przerwami izolacyjnymi wykonanymi za pomocą odbieraka
prądu tak, by uniemożliwić elektryczne połączenie izolowanych względem siebie sekcji.
Izolatory sekcyjne są bocznikowane łącznikami sekcyjnymi, który umożliwia załączenie
napięcia na przewód danej sekcji oraz uziemienie danej sekcji.
Sieć trakcyjna dolna zwana jest powrotną i składa się z szyn jezdnych połączonych
podłużnie i poprzecznie, oraz z linią powrotną. Szyny w stosowane podziemiach kopalni są
znormalizowane według polskiej normy, a długość pojedynczych odcinków wynosi 6,8 m
i 12 m. Stanowią one tor powrotny dla prądów pobieranych przez lokomotywy (muszą się
charakteryzować małą rezystancją) i ze względu na konieczność ich połączenia
elektrycznego, są spawane przez specjalne zespoły spawalnicze przystosowane do zasilania
sieci trakcyjnej. Na podjazdach i skrzyżowaniach, nie stosuje się spawania szyn lecz łączy się
je za pomocą złączy elektrycznych zapewniających małą rezystancję przejścia
i zabezpieczajÄ…cych przed utratÄ… styku lub zerwaniem.
Poprzeczne połączenia elektryczne szyn wykonuje się za pomocą elementów stalowych
o minimalnym przekroju 420 mm2, rozmieszczonych w maksymalnych odległościach 50 m.
Wzdłuż toru szynowego, na podkładach stalowych prowadzi się stalową linę powrotną
(o minimalnej średnicy 18 mm), połączoną metalicznie z szynami (w maksymalnych
odstępach 100 m), która nie może się stykać z systemem uziemiających przewodów, ani
z konstrukcjami metalowymi w wyrobisku.
W celu uniemożliwienia przepływu prądu przez tory linii niezelektryfikowanych
odgałęzień od dolnej sieci trakcji stosuje się między nimi dwa złącza izolujące w każdym
toku.
Odpowiednie ułożenie elementów sieci trakcji dolnej i ich konserwacja zapewnia izolację
od ziemi.
Elektryczne lokomotywy kopalniane to pojazdy szynowe służące do ciągnienia lub
pchania innych pojazdów. Wymaganie dotyczące, budowy, materiałów, własności
technicznych i wyposażenie lokomotyw ujęte są w odpowiednich przepisach i polskich
normach.
Lokomotywa składa się z części mechanicznej i elektrycznej. Do części mechanicznej
należą: szkielet, nadwozie, zestaw kołowy z przekładniami zębatymi, urządzenia hamulcowe
wraz z układem napędowym, układy ciągłowo-zderzne, odsprężynowanie, piasecznice, układ
rur i przewodów oraz wyposażenie zewnętrzne w tym przeciwpożarowe.
W skład części elektrycznej wchodzą; dwa lub cztery silniki szeregowe prądu stałego ze
zmodyfikowanym układem wzbudzenia, urządzenia rozruchowo-regulacyjne, odbierak
(najczęściej nożycowy  pantograf) z dwoma zbierakami (ślizgaczami) węglowymi, silnik
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
sprężarki, instalacja oświetleniowa i sygnału dz
więkowego, akumulator oświetleniowy,
wyłącznik główny, zabezpieczenia nadprądowe oraz zwiernik przewodu jezdnego z szynami
przez kadłub lokomotywy. Ponadto w kabinie maszynisty znajdują się urządzenia sterujące
pracÄ… lokomotywy, korba hamulca mechanicznego oraz wskaz
niki: prędkości jazdy, napięcia
i natężenia prądu, długości przejechanej drogi.
Rys. 13. Podstawowy układ elektryczny lokomotyw przewodowych kopalnianych, Z  zwiernik, W  wyłącznik
główny, B  bezpiecznik topikowy obwodu głównego, M1,M2  silniki trakcyjne, N  nastawnik
młoteczkowy, S  sterownik walcowy pomocniczy, Rr  rezystory rozruchowe, Rw  rezystory obwodu
wzbudzenia [4. s. 449]
Głównym hamulcem lokomotywy jest mechaniczny hamulec pneumatyczny, ponadto
zastosowano mechaniczny hamulec ręczny i elektryczny.
W niektórych typach lokomotyw możliwa jest regulacja prędkości silników i hamowanie
elektrodynamiczne dzięki tyrystorowemu układowi sterowania zawierającemu obwody
automatyki:
- ograniczenia wartości i szybkości narastania prądu w obwodzie głównym,
- przeciwpoślizgowy,
- zapobiegający hamowaniu przeciwwłączeniem,
- zasilania obwodów pomocniczych i ładowania akumulatorów w obwodzie galwanicznym
odizolowania od sieci trakcyjnej,
- automatycznego przejazdu przez izolowane odcinki sekcyjne,
- przystosowania do pracy w układzie posobnym ze sterowaniem z jednego stanowiska.
Elektryczne lokomotywy akumulatorowe wyposażone są w baterie akumulatorów
kwasowo ołowiowych o napięciu od 84 V do 144 V i pojemności od 420 Ah do 760 Ah, które
pozwalajÄ… na jednozmianowÄ… pracÄ™. Akumulatory sÄ… Å‚adowane w specjalnych Å‚adownicach
z zastosowaniem zautomatyzowanych energoelektrycznych zespołów prostowniczych.
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Do czego służy sieć trakcyjna?
2. W jaki sposób zasila się górną, a w jaki sposób dolną sieć trakcyjną?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
3. Jak zbudowana jest dolna sieć trakcyjna?
4. Z jakich elementów składa się górna sieć trakcyjna?
5. Jakie jest przeznaczenie elektrycznych lokomotyw kopalnianych?
6. Jakie elementy wchodzą w skład części mechanicznej lokomotywy?
7. Jak zbudowana jest część elektryczna lokomotywy?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyjaśnij budowę górnej sieci trakcyjnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z fragmentami dokumentacji technicznej górnej sieci trakcyjnej,
2) dokonać oględzin fragmentu sieci trakcyjnej górnej w sztolni ćwiczebnej,
3) określić rodzaj z
ródła zasilania górnej sieci trakcyjnej,
4) określić sposób połączenia górnej sieci trakcyjnej ze z
ródłem zasilania,
5) rozróżnić elementy wchodzące w skład górnej sieci trakcyjnej,
6) rozróżnić elementy konstrukcyjne użyte do montażu górnej sieci trakcyjnej,
7) określić sposób montażu górnej sieci trakcyjnej,
8) zaprezentować wyniki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- fragmenty dokumentacji technicznej górnej sieci trakcyjnej,
- sieć trakcyjna górna sztolni ćwiczebnej,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Scharakteryzuj, na podstawie schematu blokowego, układ elektryczny lokomotywy
akumulatorowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zanalizować schemat blokowy układu elektrycznego lokomotywy,
2) określić obwody wchodzące w skład układu elektrycznego lokomotywy,
3) scharakteryzować działanie określonych układów,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- schemat blokowy układu elektrycznego lokomotywy akumulatorowej,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić pojęcie sieci trakcyjnej?
ðð ðð
2) scharakteryzować budowę dolnej i górnej sieci trakcyjnej?
ðð ðð
3) rozróżnić elementy sieci trakcyjnej?
ðð ðð
4) scharakteryzować budowę lokomotywy elektrycznej?
ðð ðð
5) wyjaśnić budowę i działanie układu elektrycznego lokomotywy
akumulatorowej?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
4.6. Budowa i obsługa wyłączników kopalnianych
4.6.1. Materiał nauczania
Wyłącznik kopalniany przeznaczony jest do sterowania, łączenia i zabezpieczania
elektrycznych napędów maszyn górniczych. Jest to urządzenie stycznikowe, ognioszczelne
przystosowane do pracy w wyrobiskach z niebezpieczeństwem wybuchu metanu oraz
zagrożeniem wybuchem pyłu węglowego.
Wczesne rozwiązania techniczne wyłącznika kopalnianego oparte były na wielu
współpracujących ze sobą tradycyjnych przekaz
nikach sterowniczych i zabezpieczajÄ…cych.
Obecnie stosuje siÄ™ przekaz
nik mikroprocesorowy (sterowniczo-zabezpieczeniowy), co
upraszcza wewnętrzny schemat elektryczny wyłącznika oraz ułatwia lokalizację uszkodzeń
i skraca czas naprawy.
Rys. 14. Wyłącznik stycznikowy ognioszczelny typu WSA [6]
Wyłącznik przystosowany jest do zasilania napięciem przemiennym zazwyczaj
o wartościach 500 V lub 1000 V z pojazdowych stacji transformatorowych z izolowanym
punktem zerowym po stronie niskiego napięcia.
System sterowania i zabezpieczenia odpływu w nowoczesnym wyłączniku oparty jest na
przekaz
niku mikroprocesorowym, który zapewnia ochronę trójfazowych silników
indukcyjnych przed skutkami przeciążeń, zwarć, asymetrii prądu obciążenia oraz
nadmiernego wzrostu temperatury. Produkowane sÄ… konstrukcje kontrolujÄ…ce rezystancjÄ™
izolacji torów głównych, w celu zapobiegnięcia podaniu napięcia na uszkodzony odcinek
sieci energetycznej oraz zapewnia kontrolę ciągłości uziemienia. Przekaz
niki
mikroprocesorowe mogą spełniać następujące funkcje kontrolno-pomiarowe:
- przekaz
nika nadmiarowo-prądowego (człon przeciążeniowy, zwarciowy i asymetrowy),
- przekaz
nika upływowego blokującego,
- przekaz
nika upływowego centralno-blokującego,
- przekaz
nika temperatury uzwojeń silnika,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
- przekaz
nika sterowniczego,
- przekaz
nika kontroli ciągłości uziemienia,
- sterowania sygnalizacjÄ… ostrzegawczÄ…,
- sterowania lokalnego i zdalnego,
- sterowania stycznika głównego i styczników pomocniczych,
- wyświetlania na wyświetlaczu LCD informacji o stanie pracy i stanach awaryjnych,
- przekazywania informacji o stanie pracy do zewnętrznych systemów monitorujących.
Typowa konstrukcja wyłącznika kopalnianego posiada obudowę ognioszczelną
podzielonÄ… na cztery (czasem trzy) komory, oddzielone przegrodami (z zachowaniem
odpowiedniego stopnia ochrony):
- komorę przyłączową kabli sterowniczych w której są umieszczone listwy zaciskowe do
przyłączenia obwodów sterowania;
- komorę przyłączową kabli w której umieszczono listwy zaciskowe do przyłączenia kabli
zasilających wyłącznik i kabli odpływu przelotowego;
- komorę przyłączową kabli odpływowych w której umieszczono listwy zaciskowe do
przyłączenia kabli odbiornika/odbiorników zasilanych przez wyłącznik;
- komorę główną, w której umieszczone jest kompletne wyposażenie elektryczne
wyłącznika z wyjątkiem listew zaciskowych.
Układ elektryczny typowego wyłącznika kopalnianego umożliwia:
1) prawidłową pracę aparatury sterowniczej, łączeniowej i kontrolno-pomiarowej przy
zmianach napiÄ™cia sieci zasilajÄ…cej zazwyczaj w granicach od 0,85÷1,1 napiÄ™cia
zasilania,
2) sterowanie lokalne za pomocą łączników zabudowanych na elewacji wyłącznika,
3) sterowanie zdalne za pośrednictwem zewnętrznych obwodów przekaz
nika sterowniczo-
zabezpieczeniowego,
4) kontrolę obwodów sterowniczych. Zwarcie lub przerwanie przewodów sterowniczych,
powoduje blokowanie przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego i uniemożliwia
załączenie stycznika głównego,
5) kontrolę (za pośrednictwem przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego) rezystancji
izolacji odpływu przed załączeniem stycznika głównego. Obniżenie rezystancji odpływu
powoduje zablokowanie obwodu sterowania i uniemożliwia załączenie przekaz
nika
sterowniczego a tym samym stycznika głównego odpływu,
6) sterowanie sygnalizacjÄ… ostrzegawczÄ…, zazwyczaj o programowanym czasie trwania
realizowanÄ… za pomocÄ… przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego (załączenie
stycznika głównego następuje po wybrzmieniu sygnału ostrzegawczego lub
bezzwłocznie),
7) ochronę przed skutkami przeciążeń, zwarć i zaników prądu w jednej z faz odpływu za
pomocÄ… przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego,
8) kontrolę prawidłowego działania członu zwarciowego przekaz
nika sterowniczo-
-zabezpieczeniowego,
9) kontrolę prawidłowego działania członu upływowego przekaz
nika sterowniczo-
-zabezpieczeniowego.
Włączniki posiadają zazwyczaj sygnalizacje świetlne informujące między innymi o:
- obecności napięcia zasilającego przed odłącznikiem głównym,
- zadziałaniu członu upływowego przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego,
- zadziałaniu członu zwarciowego przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego,
- zadziałaniu członu przeciążeniowego przekaz
nika sterowniczo-zabezpieczeniowego,
- złączeniu stycznika głównego.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
Obsługa wyłącznika kopalnianego
Wszystkie czynności związane z instalacją, konserwacją, przeglądami i naprawami
wyłączników kopalnianych powinny być wykonywane przez osoby posiadające odpowiednie
kwalifikacje oraz uprawnienia i upoważnienia właściwe dla danego Zakładu Górniczego do
pracy przy urządzeniach elektroenergetycznych o napięciu znamionowym do 1 kV.
Nastawy przekaz
nika mikroprocesorowego (sterowniczo-zabezpieczeniowego) powinny
wykonywać osoby przeszkolone przez producenta przekaz
nika.
Przed zainstalowaniem wyłącznika kopalnianego w miejscu eksploatacji należy:
1) zapoznać się z instrukcją obsługi urządzenia;
2) sprawdzić kompletność i stan podzespołów zainstalowanych w wyłączniku kopalnianym;
3) sprawdzić stan osłon, wpustów kablowych i zacisków przyłączowych;
4) sprawdzić stan zacisków uziemiających;
5) sprawdzić stan zamknięć, uszczelnień i pokryć antykorozyjnych obudowy oraz stan
powierzchni ognioszczelnych;
6) sprawdzić dopasowanie napięcia znamionowego odpływu wyłącznika kopalnianego do
napięcia znamionowego zasilanego urządzenia;
7) sprawdzić dopasowanie mocy znamionowej odpływu wyłącznika kopalnianego do mocy
znamionowej zasilanego urzÄ…dzenia;
8) upewnić się czy osoba uprawniona dokonała nastaw przekaz
nika zgodnie z wymaganiami
podanymi w dokumentacji zasilanego urzÄ…dzenia;
9) upewnić się czy znamionowe napięcie dopływowe wyłącznika kopalnianego odpowiada
napięciu znamionowemu sieci w miejscu zainstalowania.
Instalowanie wyłącznika kopalnianego
Miejsce instalacji wyłącznika kopalnianego powinno spełniać wymagania warunków
pracy urządzenia, nie powinno narażać go na uszkodzenia mechaniczne.
W celu instalacji urządzenia należy:
1) wykonać podłączenia przewodów dopływowych i odpływowych, (należy unikać
naprężenia kabli, mogących doprowadzić do ich uszkodzenia lub wyrwania wpustów
kablowych);
2) sprawdzić poprawność uziemienia obudowy wyłącznika (musi być połączona poprzez
zaciski  PE z kopalnianą siecią uziemiających przewodów ochronnych);
3) podłączyć przewody sterownicze do zacisków na listwie sterowniczej;
4) sprawdzić poprawność i trwałość wykonanych połączeń;
5) dokręcić śruby dociskowe wpustów kablowych, które zabezpieczą kable dopływowe,
odpływowe i sterownicze przed wysuwaniem się;
6) zaślepić nie wykorzystywane wpusty kablowe;
7) dokładnie przykręcić śruby drzwi komory głównej i pokryw komór przyłączowych;
8) sprawdzić czy zostały wykonane nastawy przekaz
nika mikroprocesorowego zgodnie
z wymaganiami podanymi w dokumentacji zasilanego urzÄ…dzenia;
9) sprawdzić zadziałanie obwodów zabezpieczających wskazanych w instrukcji obsługi
wyłącznika.
Eksploatacja wyłącznika kopalnianego
Przed każdorazowym załączeniem wyłącznika do pracy należy:
1) sprawdzić poprawność zamknięcia pokryw komór przyłączowych i drzwi komory
głównej;
2) sprawdzić poprawność działania obwodów zabezpieczenia wskazanych w instrukcji
obsługi wyłącznika wykonując opisane w dokumencie funkcje testowe.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
PrzeglÄ…dy, konserwacje i naprawy.
Doraz
ne przeglądy i konserwację wyłącznika kopalnianego należy przeprowadzać
w przypadku zmiany jego miejsca zainstalowania, oraz w przypadku konieczności wymiany
uszkodzonych elementów. Okresowe przeglądy konserwacyjne należy przeprowadzać
zgodnie z określonymi w instrukcji przepisami. Okresowe przeglądy konserwacyjne można
wykonywać tylko po odłączeniu od napięcia zasilającego i zabezpieczeniu przed ponownym
załączeniem.
Czynności konserwacyjne jakie należy wykonać w ramach przeglądu to:
1) usunięcie nagromadzonych zanieczyszczeń: gruz, kurz i pył węglowy z powierzchni
zewnętrznych obudowy,
2) oczyszczenie z kurzu wnętrza wyłącznika,
3) oczyszczenie powierzchni ognioszczelnych i zabezpieczenie ich poprzez pokrycie
smarem lub wazelinÄ… bezkwasowÄ…,
4) usunięcie z wnętrza obudowy nagromadzonej wody kondensacyjnej,
5) sprawdzenie i dokręcenie połączeń śrubowych przewodów do zacisków przyłączowych
torów głównych po stronie dopływu i odpływu,
6) sprawdzenie stanu uziemienia i rezystancji izolacji,
7) wymiana uszkodzonych elementów wyłącznika,
8) zamknięcie obudowy i dokręcenie śrub mocujących,
9) sprawdzenie poprawności działania wyłącznika kopalnianego.
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Do czego służy wyłącznik kopalniany?
2. Jaki układ elektroniczny jest podstawowym elementem nowoczesnych wyłączników
kopalnianych?
3. Jakie funkcje kontrolno-pomiarowe może wykonywać wyłącznik kopalniany?
4. Jakie informacje o pracy wyłącznika można uzyskać na podstawie sygnalizacji świetlnej?
5. Jakie czynności powinny poprzedzać instalację wyłącznika kopalnianego?
6. Co składa się na instalację wyłącznika kopalnianego?
7. Jakich zasad należy przestrzegać podczas eksploatacji wyłącznika kopalnianego?
8. Kto może wykonywać instalację, naprawy oraz okresowe przeglądy wyłączników
kopalnianych?
9. Kto jest upoważniony do dokonywania nastaw przekaz
nika mikroprocesorowego?
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ typ, parametry techniczne i rodzaj realizowanych funkcji wyłącznika kopalnianego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać analizy karty katalogowej i instrukcji obsługi wyłącznika kopalnianego,
2) określić typ urządzenia,
3) wyjaśnić znaczenie oznaczeń urządzenia,
4) określić parametry wyłącznika,
5) określić funkcje wyłącznika,
6) scharakteryzować rodzaj zastosowanych w wyłączniku zabezpieczeń,
7) określić rodzaj i znaczenie komunikatów pojawiających się na wyświetlaczu wyłącznika,
8) zaprezentować wyniki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
Wyposażenie stanowiska pracy:
- karta katalogowa i instrukcja obsługi stycznikowego, ognioszczelnego wyłącznika
kopalnianego,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Wykonaj plan prac związanych z instalacją wyłącznika kopalnianego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać oględzin wyłącznika kopalnianego,
2) dokonać analizy karty katalogowej i instrukcji obsługi wyłącznika kopalnianego,
3) określić moc i napięcie znamionowe wyłącznika,
4) zapoznać się z instrukcją obsługi urządzenia, którym ma sterować wyłącznik,
5) sprawdzić dopasowanie mocy i napięcia zasilania wyłącznika i urządzenia, którym ma
sterować,
6) określić miejsce zainstalowania wyłącznika,
7) określić połączenia jakie należy wykonać podczas instalacji,
8) sporządzić plan prac instalacyjnych,
9) sporządzić wykaz potrzebnych do instalacji narzędzi,
10) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyłącznik kopalniany dowolnego typu,
- karta katalogowa oraz instrukcja obsługi wyłącznika kopalnianego,
- instrukcja obsługi urządzenia, którym ma sterować wyłącznik,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 3
Określ sposób sterowania silnika indukcyjnego za pomocą wyłącznika kopalnianego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokonać analizy dokumentacji technicznej wyłącznika kopalnianego,
2) określić parametry i funkcje wyłącznika kopalnianego,
3) dokonać analizy dokumentacji technicznej silnika indukcyjnego,
4) określić parametry silnika,
5) określić sposób podłączenia silnika do wyłącznika,
6) scharakteryzować sposób sterowania silnikiem za pomocą wyłącznika kopalnianego,
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- dokumentacja techniczna wyłącznika kopalnianego,
- dokumentacja techniczna silnika indukcyjnego,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować budowę wyłącznika kopalnianego?
ðð ðð
2) scharakteryzować funkcje typowego wyłącznika kopalnianego?
ðð ðð
3) określić na podstawie dokumentacji technicznej typ, parametry i funkcje
stycznikowego wyłącznika ognioszczelnego?
ðð ðð
4) określić zasady instalacji wyłącznika kopalnianego?
ðð ðð
5) określić podstawowe czynności jakie należy wykonać w czasie
eksploatacji wyłącznika kopalnianego?
ðð ðð
6) scharakteryzować czynności związane z przeglądem i konserwacją
wyłącznika kopalnianego?
ðð ðð
7) określić sposób sterowania silnika za pomocą wyłącznika kopalnianego?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
4.7. Ochrona przeciwporażeniowa
4.7.1. Materiał nauczania
Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzki
Prąd wywiera wpływ na ustrój, powodując zmiany fizyczne, chemiczne i biologiczne.
Intensywność porażenia wzmagają: podeszły wiek, płeć żeńska, ogólny stan zdrowia,
pobudzenie emocjonalne, spożycie alkoholu. Negatywny wpływ mają także: zwiększona
wilgotność otoczenia, mokre podłoże i spocone ręce. Różna jest również odporność
poszczególnych tkanek.
Skutki oddziaływania prądu na organizm ludzki zależą od: rodzaju napięcia (stałego lub
przemiennego), natężenia, częstotliwości, drogi i czasu przepływu prądu, rezystancji ciała
ludzkiego oraz stanu zdrowia porażonego. Można je podzielić na fizyczne (np. skutki
cieplne), chemiczne (zmiany elektrolityczne) i biologiczne (wszelkiego rodzaju zaburzenia
czynności).
Przepływ prądu przez ciało człowieka oddziaływuje na:
- układ krążenia, powodując zaburzenia pracy serca, aż do zatrzymania jego czynności
i ustania krążenia krwi,
- układ oddechowy, powodując zaburzenia oddychania co w efekcie prowadzi do
uduszenia,
- układ nerwowy, porażając go i powodując utratę przytomności, a nawet uszkodzenie lub
zniszczenie mózgu,
- skórę, mięśnie i kości, powodując oparzenia, zerwania mięśni i uszkodzenia kości.
Do objawów porażenia prądem elektrycznym należą: migotanie komór serca, obrażenia
układu mięśniowego i kostno-stawowego wskutek skurczów tężcowych, złamania kości
w następstwie skurczu mięśni i złamania po upadku z dużych wysokości, np. ze słupów
telefonicznych; niewydolność nerek; uszkodzenia narządów brzusznych w wyniku napięcia
tężcowego mięśni powłok, zaćma oczna po upływie kilku miesięcy od porażenia; nadmierna
pobudliwość; stany depresyjne; zaburzenia pamięci i uszkodzenie nerwów obwodowych,
a także nadciśnienie tętnicze.
Prąd elektryczny może oddziaływać również pośrednio na organizm ludzki, gdy
w wyniku zwarcia w urządzeniu elektrycznym występuje łuk elektryczny, którego
temperatura może dochodzić do 2500°C. Skutkiem tego oddziaÅ‚ywania mogÄ… być
uszkodzenia skóry, oparzenia, uszkodzenia cieplne i świetlne oka.
Przyczyny porażeń prądem to najczęściej: lekkomyślność, nieostrożność, lekceważenie
przepisów, omyłki, zła organizacja pracy, brak odpowiedniej konserwacji lub kontroli
urządzeń zabezpieczających, brak nadzoru, nieznajomość instrukcji obsługi urządzeń.
Następstwem tych przyczyn jest najczęściej dotknięcie części znajdujących się pod
napięciem względem ziemi. Jeśli dotykający stoi na ziemi lub przewodzącej konstrukcji,
nastąpi przepływ prądu przez jego ciało.
Ratowanie porażonych prądem elektrycznym
W pierwszej kolejności należy przerwać obwód elektryczny, np. przez wyciągnięcie
wtyczki z gniazdka lub wykręcenie bezpiecznika. Jeśli jest to możliwe, ratownik oddziela
porażonego od obwodu elektrycznego przez odciągnięcie za odzież, jednocześnie izolując się
od podłoża przy pomocy suchej deski lub suchej tkaniny, względnie innego materiału
izolacyjnego. Można również oddzielić porażonego od napięcia za pomocą suchej listwy
drewnianej lub kija itp.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
Należy pamiętać, że niebezpieczne dla ratownika są:
- bezpośrednie zetknięcie gołych rąk ratownika z ciałem porażonego,
- równoczesne używanie obu rąk przy odciąganiu spod napięcia,
- mokre podłoże,
- bliskie sąsiedztwo urządzeń pod wysokim napięciem,
- brak równowagi.
Po usunięciu porażonego z niebezpiecznego miejsca kontroluje się u niego oddech
i tętno. W przypadku utraty przytomności i przy zachowanym oddechu stosuje się tzw.
bezpieczne ułożenie na boku i przytrzymuje go, aby wskutek bezładnych ruchów nie doszło
do opadnięcia języka i zatkania wejścia do krtani. W razie zatrzymania oddechu stosuje się
sztuczne oddychanie, najlepiej metodą usta-usta, za pomocą maski ustno-gardłowej.
Jeżeli nastąpi zatrzymanie akcji serca należy wykonać natychmiast zewnętrzny masaż
serca.
W przypadku głębokiego wstrząsu, stosuje się:
- ułożenie zapewniające tzw. autotransfuzję krwi przez uniesienie kończyn ku górze,
powodujące przemieszczenie krwi w kierunku serca i mózgu,
- ochronę chorego przed utratą ciepła,
- uspokajanie pobudzonego emocjonalnie.
Podczas akcji ratunkowej należy zmierzyć częstości i miarowości tętna. Bezzwłocznie
należy wezwać karetkę pogotowia ratunkowego powiadamiając o rodzaju porażenia.
Porażenie prądem elektrycznym o wysokim napięciu (powyżej 1000 V) występuje np.
przy uszkodzeniu stacji transformatorowych i elektrowni.
Zbliżanie się do uszkodzonych przewodów będących pod takim napięciem może
spowodować powstanie łuku elektrycznego. Mogą wówczas wystąpić wszystkie zaburzenia
zachodzące przy porażeniach prądem niskiego napięcia, a pod wpływem powstałej wysokiej
temperatury rozległe oparzenia.
Szczególnie niebezpieczny jest tzw. przeskok napięcia bez bezpośredniego kontaktu
z linią działania prądu, łuk elektryczny może nawet przekroczyć odległość kilku metrów.
Ratownik powinien w takich przypadkach znajdować się 5 metrów od z
ródła zagrożenia.
W takim przypadku należy zastosować tzw. przerzutkę z drutu, którą może wykonywać
wezwany personel techniczny, powiadomiony o stanie zagrożenia.
Po odłączeniu od z
ródła prądu należy wezwać reanimacyjną karetkę pogotowia,
ze specjalistą anestezjologiem. Przy braku oddechu należy, natychmiast rozpocząć sztuczne
oddychanie. Jeśli dodatkowo nie ma wyczuwalnego tętna, należy rozpocząć reanimację,
zgodnie z założeniami przyjętymi dla pierwszej pomocy.
Porażenie prądem elektrycznym o niskim napięciu (poniżej 1000 V) najczęściej
występuje przy zmiennym napięciu 230 V i częstotliwości 50 Hz, oraz przy napięciu
trójfazowym 380 V i częstotliwości 50 Hz np. w silnikach elektrycznych.
Sieć elektryczna jest zwykle uziemiona i dotknięcie przewodu pod napięciem przez osobę
stojącą na ziemi powoduje przepływ prądu przez ciało, co można przerwać za pomocą
wyłącznika lub przez wyjęcie bezpiecznika.
Prąd zmienny o częstotliwości 50 herców i natężeniu:
- 0,7 0,9 mA jest słabo wyczuwalny; występuje mrowienie, stopniowe drętwienie
i przykurcz ręki, sukcesywnie przesuwające się ku ramieniu,
- 3,2 7,2 mA występuje sztywnienie ręki, bolesne skurcze ramienia, kłucie na całej
powierzchni ręki;
- 7 18 mA występuje skurcz barków; przepływ takiego prądu człowiek wytrzymuje przez
kilkanaście sekund, następują trudności w oddychaniu, wzmaga się ból i niemiarowość
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42
akcji serca, możliwe jest jeszcze przywrócenie czynności serca, pojawia się utrata
przytomności, rażony umiera, jeżeli nie nastąpi przerwanie dopływu prądu i nie otrzyma
on natychmiast pomocy doraz
nej,
- 50 70 mA, następuje migotanie komór serca, utrata przytomności i zgon, obserwuje się
ślady lekkiego oparzenia ciała.
Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i przeciwporażeniowej
przy obsłudze urządzeń elektrycznych
W jednostce modułowej 711[02].O1.01  Stosowanie zasad bezpieczeństwa i higieny
pracy oraz ochrony przeciwpożarowej i ochrony środowiska zostały omówione szczegółowo
przepisy dotyczÄ…ce zasad bezpiecznej pracy z urzÄ…dzeniami i maszynami elektrycznymi.
Maszyny elektryczne są objęte systemem zabezpieczeń czyli systemem ochrony przed
skutkami:
- niewłaściwego ich użytkowania,
- powstałych w maszynie uszkodzeń,
- oddziaływania czynników zewnętrznych.
Do ochrony maszyn przed oddziaływaniami zewnętrznych czynników takich jak
wyładowania piorunów stosuje się zabezpieczenie w postaci odgromników instalowanych
w liniach elektroenergetycznych lub stacjach transformatorowo-rozdzielczych.
Zagrożenia przy użytkowaniu maszyn elektrycznych wynikają z faktu, że w czasie pracy
znajdują się one pod napięciem i są w ruchu. Zatem podstawowe zagrożenia to: porażenie
prÄ…dem elektrycznym i uszkodzenia mechaniczne.
Zgodnie z przepisami dotyczącymi ochrony przeciwporażeniowej, każda maszyna
powinna być tak skonstruowana i zainstalowana, aby podczas jej normalnej pracy i w stanach
awaryjnych nie pojawiło się napięcie na jej obudowie ani na jakiejkolwiek innej części
dostępnej dla obsługi.
We wszystkich maszynach elektrycznych stosuje się ochronę przeciwporażeniową.
Ochrona przeciwporażeniowa
Minimalna niebezpieczna dla człowieka wartość prądu płynącego przez dłuższy czas wynosi:
- 30 mA prÄ…du zmiennego,
- 70 mA prądu stałego.
W praktyce nie operuje się bezpiecznymi wielkościami prądów, lecz bezpiecznymi
wielkościami napięć w danych warunkach środowiskowych, które nazywa się napięciem
dotykowym bezpiecznym. Dla prądu przemiennego (w warunkach normalnych) wartość tego
napięcia wynosi 50 V, dla prądu stałego 120 V.
Przy eksploatacji urządzeń o napięciu 1 kV należy stosować środki organizacyjne i środki
techniczne ochrony przeciwporażeniowej.
Åšrodki organizacyjne to m.in.:
- wymagania kwalifikacyjne dla pracowników obsługujących urządzenia elektryczne,
- obowiązkowe okresowe szkolenia pracowników,
- popularyzacja zasad prawidłowego użytkowania urządzeń elektrycznych,
- bezpieczna organizacja pracy.
Åšrodki techniczne to:
- ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa), której zadaniem jest
uniemożliwienie dotknięcia części czynnych urządzeń elektrycznych, tj. części, które
mogÄ… siÄ™ znalez
ć pod napięciem w czasie normalnej pracy urządzeń, (np. izolowanie
części czynnych, użycie ogrodzeń lub obudów, barier, umieszczenie poza zasięgiem ręki,
(do tej kategorii należy też ochrona uzupełniająca za pomocą urządzeń
różnicowoprądowych RCD o znamionowym różnicowym prądzie zadziałania 30 mA),
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
- ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa), która ma na celu
niedopuszczenie do porażenia w przypadku dotknięcia części przewodzących dostępnych
(np. obudowy), które znalazły się nagle pod napięciem, np. w wyniku uszkodzenia
izolacji lub zwarcia części czynnej z częścią przewodzącą dostępną (działanie ochronne
w tym zakresie ma polegać na uniemożliwieniu przepływu prądu przez ciało, albo na
ograniczeniu jego wartości lub czasu przepływu),
- ochrona równoczesna przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim polegająca na
zastosowaniu bardzo niskiego napięcia (do 50 V dla prądu przemiennego i do 120 V dla
prądu stałego) oraz ograniczenia energii rozładowania.
Do środków ochrony przed dotykiem pośrednim zalicza się:
 wyłączniki z wyzwalaczami nadprądowymi, bezpieczniki z wkładkami topikowymi,
wyłączniki ochronne różnicowoprądowe,
 urządzenia II klasy ochronności lub o izolacji równoważnej (zastosowanie podwójnej lub
wzmocnionej izolacji w celu zapobieżenia pojawieniu się niebezpiecznego napięcia na
częściach przewodzących urządzeń elektrycznych w przypadku uszkodzenia izolacji
podstawowej),
 izolowanie stanowiska od ziemi i innych potencjałów części przewodzących dostępnych
z tego stanowiska (np. guma lub pomost izolacyjny),
 stosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych,
 separację elektryczną, polegającą na zasilaniu odbiornika lub grupy odbiorników za
pomocÄ… transformatora separacyjnego.
Do technicznych środków ochrony można zaliczyć również środki ochrony osobistej
(sprzęt ochronny), stosowane przy pracach konserwacyjno-remontowych, pomiarach
i operacjach łączeniowych. Zalicza się do nich izolowane narzędzia monterskie, rękawice
dielektryczne, drążki, kleszcze, uchwyty izolacyjne, wskaz
niki napięcia oraz kalosze
izolacyjne, pomosty izolacyjne i chodniki gumowe.
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.
1. Jakie skutki może wywołać przepływ prądu przez ciało ludzkie?
2. Jakie czynniki wzmagają intensywność porażenia prądem elektrycznym?
3. Co stanowi najczęstsze przyczyny porażeń prądem elektrycznym?
4. Czym się różni pośrednie i bezpośrednie działanie prądu na człowieka?
5. Kiedy powstaje łuk elektryczny i jak należy wówczas postąpić?
6. W jaki sposób należy ratować człowieka porażonego prądem o niskim napięciu?
7. Jakie środki ostrożności powinien zachować ratownik?
8. Jakie są wartości bezpiecznego napięcia dotykowego stałego i zmiennego?
9. Jakie znasz techniczne środki ochrony przeciwporażeniowej?
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
SporzÄ…dz
plan działań jakie powinny być podjęte w przypadku porażenia prądem ucznia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treść zadania,
2) zanalizować sytuację porażenia prądem ucznia,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
3) sporządzić plan działań w przypadku porażenia prądem ucznia,
4) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Określ, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe.
Zadanie prawda fałsz
Czas przepływu prądu przez organizm nie ma wpływu na skutki porażenia.
A
uk elektryczny powstaje przy porażeniu bezpośrednim prądem o niskim napięciu.
Intensywność porażenia prądem elektrycznym wzmaga pobudzenie emocjonalne.
Prąd zmienny o częstotliwości 50 Hz i natężeniu powyżej 50 mA, powoduje
migotanie komór serca, utrata przytomności i zgon.
Częstą przyczyną porażenia prądem jest zły stan techniczny urządzeń elektrycznych.
Wilgotne ręce zmniejszają zagrożenie porażeniem elektrycznym.
Separacja elektryczna zapewnia ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem
pośrednim.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z określonymi treściami z Poradnika dotyczącymi porażenia prądem
i bezpieczeństwa w pracy z urządzeniami elektrycznymi,
2) przeanalizować treść zdań decydując czy zdanie jest prawdziwe, czy fałszywe,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- Poradnik dla ucznia,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
Ćwiczenie 3
Określ kategorie środków ochrony przeciwporażeniowej.
Środki ochrony przeciwporażeniowej Ochrona podstawowa Ochrona dodatkowa
Umieszczenie urzÄ…dzenia w odpowiedniej obudowie
Bezpiecznik z wkładką topikową
Bariera uniemożliwiająca dostęp do urządzenia
Wyłączniki różnicowoprądowe
Zastosowanie urządzeń ochronnych przetężeniowych
(nadmiarowoprÄ…dowych)
Stosowanie dodatkowej izolacji
Stosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych
miejscowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenia, powinieneś:
1) przeanalizować wskazane środki ochrony przeciwporażeniowej,
2) zakwalifikować każdy z nich do odpowiedniej kategorii lub do obu kategorii,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- Poradnik dla ucznia,
- literatura wskazana przez nauczyciela.
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić skutki porażenia prądem elektrycznym?
ðð ðð
2) scharakteryzować zagrożenia, jakie mogą wystąpić w pracy
z urzÄ…dzeniami elektrycznymi? ðð ðð
3) określić jakie parametry przepływającego prądu elektrycznego mają
wpÅ‚yw na zagrożenie zdrowia i życia czÅ‚owieka? ðð ðð
4) rozróżnić środki ochrony przeciwporażeniowej przed dotykiem
bezpoÅ›rednim i poÅ›rednim? ðð ðð
5) określić rodzaj i kolejność działań jakie powinien wykonać ratownik
w przypadku porażenia prÄ…dem? ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
46
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję zanim zaczniesz rozwiązywać zadania.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Test składa się z 20 zadań. Zadania od nr 1 do nr 15 są z poziomu podstawowego.
Zadania od nr 16 do nr 20 sÄ… z poziomu ponadpodstawowego.
4. Zadania zawierają cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna. Wybraną
odpowiedz
zakreśl znakiem X.
5. Jeśli uznasz, że pomyliłeś się i wybrałeś nieprawidłową odpowiedz
, to otocz ją kółkiem,
a prawidłową odpowiedz
zaznacz znakiem X.
6. Dodatkowe obliczenia wykonaj na drugiej stronie karty odpowiedzi.
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz mógł sprawdzić poziom swojej wiedzy.
8. Jeśli jakieś zadanie sprawi Ci trudność, rozwiąż inne i ponownie spróbuj rozwiązać
trudniejsze.
9. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
10. Odpowiedzi udzielaj tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
11. Na rozwiązanie wszystkich zadań masz 60 minut.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Maszyną elektryczną przetwarzającą energię bez udziału ruchu jest
a) silnik prądu stałego.
b) silnik indukcyjny.
c) zasilacz.
d) transformator.
2. Rotor i stator sÄ… elementami konstrukcyjnymi
a) przewoz
nej stacji prostownikowej.
b) silnika indukcyjnego.
c) transformatora.
d) maszyny liniowej.
3. Elementem zamocowanym w sposób trwały do maszyny i zawierającym jej krótki opis
jest
a) instrukcja obsługi.
b) karta katalogowa.
c) tabliczka znamionowa.
d) karta gwarancyjna.
4. Typową usterką osprzętu elektrycznego maszyn i urządzeń nie jest
a) uszkodzenie przewodu, lub kabla zasilajÄ…cego.
b) uszkodzenie obudowy.
c) zmiana parametrów przekaz
nika mikroprocesorowego.
d) zadziałanie bezpieczników.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
5. Podstawową czynnością obowiązującą przy prowadzeniu prac związanych z naprawą,
maszyny elektrycznej jest
a) wyłączenie maszyny spod napięcia.
b) demontaż obudowy maszyny.
c) wymiana bezpiecznika.
d) odłączenie maszyny od urządzenia napędowego.
6. Do czynników określających warunki elektryfikacji górnictwa podziemnego nie należy
a) wilgotność nie przekraczająca 45%.
b) podwyższona temperatura otoczenia.
c) duża wilgotność.
d) zawartość w atmosferze.
7. Według kryterium związanego ze stopniem zagrożenia wybuchem nie wyróżniamy
urządzeń górniczych
a) budowy zwykłej.
b) z obwodami iskrobezpiecznymi.
c) w osłonie ognioszczelnej.
d) w osłonie pyłoszczelnej.
8. Zagrożenia wybuchem w podziemiach kopalni nie potęguje
a) zjawisko rosienia.
b) obecność gazów wybuchowych.
c) zapylenie.
d) podwyższona temperatura.
9. Ze względu na niezawodność zasilania kopalnia musi być zasilona
a) z sieci okręgowej liniami.
b) rozdzielni elektrowni przemysłowej.
c) z dwóch niezależnych z
ródeł.
d) z napowietrznych dwutorowych linii energetyki zawodowej.
10. W przemysłowych sieciach elektroenergetycznych niskiego i średniego napięcia nie
rozróżnia się układu
a) promieniowego.
b) szeregowego.
c) magistralowego.
d) mieszanego.
11. Oponowe przewody górnicze posiadają izolację i oponę
a) poliwinitową, oraz aluminiowe żyły.
b) gumową, oraz aluminiowe żyły.
c) poliwinitową, oraz miedziane żyły.
d) gumową, oraz miedziane żyły.
12. Sieć trakcyjna służy do zasilania
a) lokomotyw elektrycznych przewodowych.
b) przewoz
nych stacji prostownikowych.
c) maszyn górniczych.
d) wyłączników kopalnianych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
13. Wyłącznik kopalniany nie jest przeznaczony do
a) sterowania elektrycznymi napędami maszyn górniczych.
b) zabezpieczania elektrycznych napędów maszyn górniczych.
c) zabezpieczania elektrycznej sieci trakcyjnej.
d) sterowania wentylatorami.
14. Porażenie łukiem elektrycznym następuje w przypadku
a) uszkodzenia stacji transformatorowej.
b) uszkodzenia urządzeń powszechnego użytku.
c) zetknięcia z przewodami sieci elektroenergetycznej o napięciu 230 V.
d) zetknięcia z przewodami sieci elektroenergetycznej o napięciu 360 V.
15. Do środków ochrony dodatkowej nie zaliczymy
a) bezpieczników z wkładkami topikowymi.
b) zastosowania podwójnej lub wzmocnionej izolacji.
c) separacjÄ™ elektrycznÄ….
d) uniemożliwienie dotknięcia części czynnych urządzeń elektrycznych.
16. Rysunek przedstawia izolator
a) sekcyjny górnej sieci trakcyjnej.
b) odciągowy górnej sieci trakcyjnej.
c) odciÄ…gowy dolnej sieci trakcyjnej.
d) sekcyjny dolnej sieci trakcyjnej.
17. Rysunek przedstawia schemat podziału sieci
a) górnej na sekcje z torami pojedynczymi.
b) dolnej na sekcje z torami pojedynczymi.
c) dolnej na sekcje z torami podwójnymi.
d) górnej na sekcje z torami podwójnymi.
18. Rysunek przedstawia przekrój silnika
a) indukcyjnego.
b) prÄ…du przemiennego.
c) prÄ…du przemiennego.
d) trójfazowego.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
19. W układzie elektrycznym lokomotywy przewodowej rezystory Rw1 i Rw2
a) służą do zabezpieczenia termicznego silników.
b) służą do rozruchu silników.
c) sÄ… rezystorami obwodu wzbudzenia.
d) sÄ… rezystorami bocznikujÄ…cymi.
Podstawowy układ elektryczny lokomotyw przewodowych kopalnianych [4. s. 449]
20. Rysunek przedstawia
a) poziomy napięć w kopalni.
b) główne odbiorniki na powierzchni.
c) schemat sieci elektroenergetycznej w kopalni.
d) główne odbiorniki w wyrobiskach podziemnych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko ......................................................................................................................
Użytkowanie maszyn i urządzeń elektrycznych w górnictwie podziemnym
Zakreśl poprawną odpowiedz
znakiem X.
Nr
Odpowiedz
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
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51
6. LITERATURA
1. Dudkiewicz A.: Bezpieczeństwo i higiena pracy dla elektryków. WSiP, Warszawa 1993
2. Gluziński W.: Elektryfikacja podziemi kopalń. Wydawnictwo  Śląsk , Katowice 1989
3. Kotlarski W. Grad J.: Aparaty i urzÄ…dzenia elektryczne. WSiP, Warszawa 1995
4. Krasucki F.: Elektryfikacja podziemnych zakładów górniczych. Wydawnictwo. PŚl.,
Gliwice 1998
5. Mastaliński M., Siwek W.: Maszyny, urządzenia elektryczne i automatyka w górnictwie.
Wydawnictwo  ÅšlÄ…sk , Katowice 1998
6. www.invertim.pl
7. www.izol-plast.rogow.pl
8. www.silnikielektryczne.prv.pl
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
52