1Klasyfikacja zestyków ze względu na przyjęte kryterium podziałowe.

Zestyki można podzielić ze względu na:

a)rodzaj pracy

-rozłączne

--rozwierne

--zwierne

---proste

---zespolone

-nierozłączne

--ruchome

-- nieruchome

b)kształt powierzchni stykowej

-powierzchniowe

-punktowe

-liniowe

c)budowę

-szczękowe

-szczotkowe

-palcowe

2) Zdefiniować pojęcie rezystancji zestykowej i jej elementów składowych.

Rezystancja zestykowa - dodatkowa rezystancja wynikająca z wprowadzenia zestyku do toru prądowego

Na rezystancję zestykową składa się: rezystancja przejścia i rezystancja nalotowa

Rz = Rp+Rnal

Rp - wywołana zagęszczeniem linii prądu w miejscu rzeczywistej styczności styków

Rnal - w skład wchodzi warstwa gazu absorbowanego na powierzchni styczności oraz

warstwa korozyjna związków chemicznych

3Wykreślić rozkład temp. Zestyku punktowego w stanie cieplnie ustalonym - zaznaczyć i zdefiniować poszczególne temp.

-temperatura otoczenia

-przyrost tem. styku w pewnej odległości od punktu styczności

-przyrost tem.

styku w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca styczności

-przyrost tem. miejsca styczności z uwzględnieniem przewężenia dla przepływu

temperatura w punkcie styczności

4Narysować zależność rezystancji przejścia od temp. zestyku (zaznaczyć i opisać charakterystyczne punkty).

5Narysować zależność Rp od siły docisku dla różnych kształtów powierzchni styczności.

6Przebieg nagrzewania elementów toru prądowego w zależności od wymiany ciepła z otoczenia.

tor prądowy obciążony tor prądowy obciążony

dorywczo prądem przerywanym

7Zdefiniować pojęcie temperatury ustalonej i stałej czasowej nagrzewania elementu toru prądowego (czynniki od których zależą te parametry).

stała czasowa - cieplna - parametr określający przebieg nagrzewania toru prądowego, jest wprost proporcjonalna do jednostkowej pojemności cieplnej i odwrotnie proporcjonalna do jednostkowej mocy oddanej do otoczenia

temp.ustalona - temperatura jaką osiąga tor prądowy podczas długotrwałego przepływu prądu o danej wartości

czynniki: temp.otoczenia, temp.pracy toru prądowego, wartość prądu, czas plynięcia prądu, rodzaj materiału, z którego wykonany jest prąd

8) Zasady wyznaczania obciążalności toru prądowego w zależności od przyjętego rodzaju pracy.

- obciążenie długotrwałe

- obciążenie dorywcze

- obciążenie przerywane

9Wymień i krótko scharakteryzuj rodzaje jonizacji występujące podczas wyładowania łukowego.

jonizacja - proces uwalnianie nośników prądu elektrycznego prowadzący do utraty właściwości izolacyjnych

W łącznikach elektrycznych dominujące są następujące rodzaje jonizacji:

-zderzeniowa - wywołana polem elektrycznym

-termiczna gazu - zachodząca pod wpływem bardzo wysokiej temperatury

-termiczna elektrod - wywołana podgrzaniem powierzchni elektrod

-(autoemisja)

-(emisja wtórna)

10Wymienić i scharakteryzować dejonizacje w procesie gaszenie łuku elektrycznego.

dejonizacja - zjawisko odwrotne do jonizacji - polega na utracie nośników prądu elektrycznego i powrocie właściwości izolacyjnych

W łącznikach elektrycznych wyróżniamy następujące rodzaje dejonizacji:

-neutralizacja w pobliżu elektrod (jony + wyrywają z katody elektrony)

-neutralizacja przez rekombinacją (łączenie się)

-dyfuzja (ucieczka nośników prądu poza obszar wyładowania)

-dysocjacja (rozpad cząsteczek na atomy - powodujące pobór mocy - wychładzanie kolumny łukowej)

11.Łuk elektryczny to rodzaj wyładowania elektrycznego w gazie o ciśnieniu atmosferycznym (lub wyższym) w postaci zjonizowanego kanału (np. powietrza), przez który płynie prąd elektryczny. Każdej próbie rozwarcia dwóch metalowych lub grafitowych elektrod, przez które płynie prąd (np. styków wyłącznika) towarzyszy wystąpienie łuku elektrycznego.

12. Charakterystyka statyczna łuku prądu stałego

Przebieg charakterystyki statycznej

łuku prądu stałego Uł = f(ił) dla dił/dt=0

Wpływ zwiększenia mocy odbieranej z łuku

na charakterystykę statyczną

Ch-ki statyczne łuku palącego się
w otoczeniu różnych gazów

13Charakterystyki dynamiczne łuku prądu stałego

15.Metody gaszenia łuku prądu stałego

Warunek zgaszenia łuku można uzyskać dwoma sposobami:

Przez podniesienie charakterystyki łuku, co można uzyskać na drodze zwiększenia chłodzenia kolumny łukowej (tzw. gaszenie wymuszone)

Przez większe nachylenie prostej obwodu, co można uzyskać na drodze zwiększenia rezystancji R.

16.Metody gaszenia łuku prądu przemiennego.

Łuk elektryczny zarówno prądu stałego, jak i przemiennego może zostać zgaszony, gdy zostanie rozciągnięty na długość większą od krytycznej. Można to uzyskać poprzez:

- szybkie zwiększenie odległości między stykami powodowane ruchem jednego lub obydwu styków zestyku, wywołane działaniem napędu

-unoszenie cieplne nagrzanej plazmy łuku

-elektrodynamiczne oddziaływanie pola magnetycznego na kolumnę łukową (łączniki magnetowydmuchowe, wydmuch elektromagnetyczny)

17.Zasada działania komory samoprężnej w wyłącznikach SF₆.

Komora znajduje się w zbiorniku o ciśnieniu gazu 0,35-0,55MPa. Sprężanie i przepływ gazu odbywa się jedynie w chwili otwierania zestyku i są wywołane ruchem styku lub ruchomego cylindra względem nieruchomego tłoka. Sprężony w komorze gaszeniowej gaz (do ciśnienia 0,8-1,8MPa) jest wydmuchiwany przez dyszę izolacyjną na łuk palący się między rozchodzącymi się stykami.

Zasada działania komory termoekspansyjnej w wyłączniku SF₆

W komorach termoekspansyjnych wykorzystuje się zjawisko wzrostu temperatury i ciśnienia w części komory w której pali się łuk i wywołany tym przepływ gazu. Podczas wyłączania po utracie styczności styków głównych prąd przepływa przez cewkę elektromagnesu, a nastepnie zapala się łuk między elektrodą pomocniczą a stykiem ruchomym. Łuk pali się w polu elektromagnetycznym wytworzonym przepływem prądu przez cewkę. Łuk zaczyna szybko wirować nagrzewając gaz i powodując wzrost ciśnienia w częsci komory A. Wytwarza się różnica ciśnień miedzy A i B. Łuk pali się w atmosferze SF₆ co powoduje intensywne jego chłodzenie i zagaszenie przy pierwszym przejściu prądu przez 0.

18. Napięciem powrotnym nazywamy przebieg napięciowy występujący na zaciskach łącznika po przerwaniu prądu zwarciowego określony parametrami obwodu wyłączanego widzianego z tych zacisków. Przebieg ten ma najczęściej postać wypadkowej z nałożenia się drgań własnych (swobodnych) obwodu otwieranego na sinusoidę napięcia zasilającego
o częstotliwości podstawowej (składowa wymuszona).

20.Parametry napiecia powrotnego,pojęcie strefy niebezpiecznej.

22. Rodzaje zwarć i ich cechy charakterystyczne

Zwarciem nazywa się jeden z zakłóceniowych stanów pracy systemu elektroenergetycznego polegający na połączeniu dwu lub więcej należących do niego punktów nieprzewidzianym w normalnym stanie pracy, przy czym za punkt systemu uważa się również ziemię.

Zwarcia można klasyfikować według różnych kryteriów, tworząc w ten sposób klasy. Wyróżniamy zatem zwarcia:

a) Pojedyncze i wielomiejscowe

b)Symetryczne (trójfazowe) i niesymetryczne (jednofazowe, dwufazowe
i dwufazowe z ziemią)

c)Jednoczesne i niejednoczesne

d)Zewnętrzne i wewnętrzne

e)Trwałe i przemijające

f)Bezimpedancyjne (metaliczne, bezpośrednie) oraz za pośrednictwem impedancji (oporowe)

g)Doziemne i bez udziału ziemi

Rodzaje zwarć:

Zwarcie trójfazowe (symetryczne)

Zwarcie jednofazowe

Zwarcia dwufazowe

Zwarcia dwufazowe z ziemią

23. Cele przeprowadzania obliczeń zwarciowych.

Obliczenia zwarciowe prowadzimy aby:

a)Dobrać przyrządy (urządzenia) elektroenergetyczne ze względu na ich wytrzymałość zwarciową - mechaniczną i cieplną

b)Zaprojektować odpowiednie układy połączeń elektrycznych (topologię) sieci
z uwagi na spodziewane prądy zwarciowe

c)Zaprojektować szyny zbiorcze w rozdzielniach

d)Dobrać przekroje przewodów i żył kabli

e)Wybrać metody i specjalne środki ograniczające prądy zwarciowe

f)Dobrać nastawy i przeanalizować warunki pracy elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej

g)Zaprojektować i przeanalizować skuteczność systemu ochrony przeciwporażeniowej

h)Określić oddziaływanie prądów zwarciowych na pracę urządzeń elektrycznych
i elektronicznych

24. Wymienić i zdefiniować rodzaje prądów zwarciowych.

Przebiegi przejściowe prądu zwarciowego:

iok - składowa okresowa, inok - składowa nieokresowa, i - prąd wypadkowy,

ip - prąd udarowy, u - napięcie

Przebiegi składowych

okresowych prądu zwarciowego:

1. ustalonej

2. przejściowej głównej

3. przejściowej wstępnej

4. składowej okresowej całkowitej

Prąd zwarciowy przy zwarciu odległym od generatora:

25. Podać zależności umożliwiające wyznaczenie poszczególnych prądów zwarciowych, omówić składniki.

a)I'k- prąd zwarciowy początkowy

b)ip- prąd zwarciowy udarowy,gdzie ၫ - zwarciowy współczynnik udaru, funkcja R/x

c)Ib- prąd zwarciowy wyłączeniowy symetryczny ၭ - współczynnik będący funkcją czasu własnego minimalnego tmin
i stosunku I''k / Irg

d)Ith- prąd zwarciowy cieplny Wartość skuteczna prądu, która daje taki sam efekt cieplny jak prąd rzeczywiście płynący w czasie zwarcia Tk

e)S''kQ - moc zwarciowa systemu elektroenergetycznego

f)Ik- prąd zwarciowy ustalony

Wzory do obliczania prądu początkowego Ik'' przy różnych rodzajach zwarć:

a) Zwarcie trójfazowe bez udziału ziemi lub z udziałem ziemi

b) Zwarcie dwufazowe

c) Zwarcie dwufazowe doziemne

d) Zwarcie jednofazowe doziemne lub do przewodu ochronnego
(PE, PEN) w sieciach niskiego napięcia

z1, z2, z0 - impedancje zwarciowe: zgodna (z1), przeciwna (z2) i zerowa (z0)

2

punktowe

liniowe

powierzchniowe

A

B

C

A

B

C

A

B

C

A

B

C

---