Grupa A

1) Wymień środki ochrony podstawowej (przy dotyku bezpośrednim). Jakie jest ogólne zadanie tych środków? Które z nich stosuje się w instalacjach?

Uniemożliwienie przypływu prądu elektrycznego przez ciało człowieka w normalnych warunkach pracy instalacji tj. Uniemożliwienie dotknięcia części czynnych urządzeń elektrycznych. Ograniczenie wartości prądu rażeniowego do wartości niestwarzającej zagrożenia.

Rozróżniamy:

-Izolację podstawową

-Obudowa, ogrodzenie (Przegroda)

-Bariera (Przeszkody)

-Umieszczenie poza zasięgiem ręki

W instalacjach stosuje się dwie z nich:

-izolacje podstawową

-obudowy

2) Co charakteryzuje kod IP? Jakie jest znaczenie poszczególnych elementów kodu? Jaki jest minimalny kod dla: Obudowy maszyny oraz gniazda wtykowe w łazience?

Stopnie ochrony oznacza się za pomocą dwóch liter IP oraz dwóch umieszczonych za nimi cyfr charakterystycznych.

Pierwsza litera (od 0 do 6 lub X) – określa stopień ochrony osób przed dotknięciem części przewodzących (niebezpiecznych) dostępnych oraz stopień ochrony przed przedostaniem się do wnętrza obudowy ciał stałych.

Druga cyfra (od 0 do 8 lub X) – określa stopień ochrony urządzeń przed przedostaniem się do ich wnętrza wody i szkodliwymi jej skutkami.

Minimalny kod dla:

-Obudowy maszyny IP2X

-Obudowy wtykowe w łazience IPX4

3) Narysuj drogę przepływu prądu zwarciowego przy zwarciu 1-fazowym w 3-fazowym odbiorniku I klasy ochronności w instalacji o układzie TN-C. Podaj podstawowy warunek skuteczności ochrony samoczynne wyłączenie zasilania w instalacji o układzie TN. Zdefiniuj prąd wyłączający.

Prąd zwarciowy wywołany metalicznym zwarciem przewodu fazowego z częścią przewodzącą dostępną(np. obudową urządzenia lub przewodem ochronnym PE) musi być co najmniej równy prądowi powodującemu samoczynne wyłączenie zasilania w wymaganym czasie:

$${I^{"}}_{\text{kl}} \geq I_{a}\text{\ cz}\text{yli\ \ }I_{a}Z_{S} \leq U_{0}$$

Gdzie:

I_a – prąd wyłączający

U₀ – napięcie znamionowe względem ziemi badanego urządzenia

Prąd wyłączający – wartość prądu powodująca samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie.

4) Obwód instalacji 230/400 V układ TT z wyłącznikiem RCD o I_Δn=30mA; normalne warunki środowiskowe. Oceń skuteczność ochrony przy uszkodzeniu (dotyk pośredni).

a) I­_A=22 mA, Z_S=2,0Ω

b) I­_A=44 mA, Z_S=1,0Ω

Uzasadnij odpowiedź.

5) Podaj typowy zakres badań eksploatacyjnych instalacji niskiego napięcia w układzie TN-S w budownictwie mieszkaniowym.

Okresowe badania instalacji elektrycznych wykonuje się dla sprawdzenia czy parametry instalacji nie pogorszyły się w nadmiernym stopniu. Badania okresowe powinny obejmować co najmniej:

1. Oględziny;

2. Pomiary rezystancji izolacji;

3. Badania ciągłości przewodów ochronnych;

4. Pomiary skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim;

5. Sprawdzenie działania urządzeń ochronnych (wyłączników) różnicowoprądowych.

6) Do czego służy styk ochronny w gnieździe wtyczkowym? W jakich urządzeniach się go stosuje, a w jakich celowo pomija?

Sam styk jest słaby do ochrony przed porażeniem pośrednim. Ze stykiem ochronnym powinien być przyłączony przewód ochronny PE. Pomija się go np. w stanowiskach laboratoryjnych, które są izolowane.

Grupa B

1) Wymień środki ochrony podstawowej (przy dotyku pośrednim). Jakie jest ogólne zadanie tych środków? Które z nich stosuje się w instalacjach?

Ochrona przy uszkodzeniu (przed dotykiem pośrednim) powinna skutecznie chronić człowieka gdy na częściach przewodzących dostępnych i obcych pojawi się niebezpieczne napięcie dotykowe tj. gdy zostanie uszkodzona izolacja podstawowa urządzenia. Następuje samoczynne wyłączenia zasilania w takim czasie, że pojawiające się na częściach przewodzących dostępnych i obcych napięcie dotykowe i obcych napięcie dotykowe nie wywoła porażenia elektrycznego. Powinien też zostać ograniczony prąd rażeniowy do wartości przyjętej za dopuszczalną długotrwale.

Rozróżniamy:

-Samoczynne wyłączenie zasilania

-Urządzenia II klasy ochronności

-Środowisko nieprzewodzące

-Nieuziemione połączenia wyrównawcze

-Separacja elektryczna

W instalacjach stosuje się dwie z nich:

-Samoczynne wyłączenie zasilania

-Urządzenia II klasy ochronności

2) Wymień klasy ochronności urządzeń elektrycznych i opisz ich cechy charakterystyczne. Podaj przykłady urządzeń dla tych klas.

KLASA 0

+Izolacja podstawowa

+Brak zacisku ochronnego

+Przewód zasilający bez żyły PE. Wtyczka bez styku PE

Przykład zastosowania:

-Oprawy oświetleniowe

KLASA I

+Izolacja podstawowa

+Zacisk ochronny

+Przewód zasilający z żyłą PE. Wtyczka ze stykiem PE

Przykłady zastosowania:

-silniki, zmywarki

KLASA II

+Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona

+brak zacisku ochronnego

+Przewód zasilający bez żyły PE. Wtyczka bez styku PE

Przykład zastosowania:

-Młynki do kawy

-Suszarki do włosów

KLASA III

+Izolacja podstawowa

+Zacisk ochronny

+Przewód zasilający z żyłą PE. Wtyczka ze stykiem PE

+Bardzo niskie napięcie znamionowe( SELVor PELV)

Przykłady zastosowania:

-lampy przenośne, zabawki

3) Narysuj charakterystykę czasowo-prądową wkładki topikowej i zaznacz sposób wyznaczania wartości I_a dla t_a. W jaki sposób określa się prąd wyłączający wyłączników instalacyjnych? Zdefiniuj prąd wyłączający I_a.Prąd wyłączający możemy zmierzyć na kilka różnych sposobów: metodą techniczną, skorzystaniem z metody pętli zwarcia czy też użyciem specjalistycznych przedmiotów.

Prąd wyłączający – wartość prądu powodująca samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie.

4) Obwód instalacji 230/400 V układ TN-C z wyłącznikiem instalacyjnym B-16; normalne warunki środowiskowe. Zmierzona wartość pętli zwarcia Z_S=1,0Ω. Oceń skuteczność przy uszkodzeniu (przy dotyku pośrednim) W obwodzie zasilającym gniazda wtykowe. W obwodzie zasilającym odbiorniki stacjonarne.

a)W obwodzie zasilającym gniazda wtykowe:

b)W obwodzie zasilającym odbiorniki stacjonarne:

5)Wymień wszystkie funkcje jakie w instalacji niskiego napięcia 230/400 może pełnić wyłącznik różnicowoprądowy o różnicowym prądzie znamionowym.

a) I_ΔN=30mA

Wszystkie wyłączniki różnicowoprądowe mogą być stosowane jako urządzenia wyłączające w ochronie przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie zasilania. Wyłączniki wysokoczułe dodatkowo mogą stanowić uzupełnienie ochrony przed dotykiem bezpośrednim, czyli chronić przed skutkiem dotknięcia części czynnych, będących w normalnych warunkach pracy instalacji pod napięciem roboczym względem ziemi.

b) I_ΔN=100mA

Stosujemy przed dotykiem pośrednim części instalacji elektrycznej będącym pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji przy znamionowym różnicowym prądzie większym niż 30 mA.

6) Wymień przewody (nazwy i oznaczenia) jakie występują w obwodzie instalacji TN-S zasilający 3-fazowy silnik asynchroniczny. Które są niezbędne do pracy silnika a które do realizacji ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania.

-Przewody fazowe L1,L2,L3

-Przewód neutralny N

-Przewód ochronny PE

Do zasilania potrzebne są na pewno przewody fazowe, natomiast jeżeli chodzi o przewód neutralny jeżeli by go nie było nie można by było zamknąć obwodu.

Do ochrony przez samoczynne wyłączenie potrzebujemy przewodu ochronnego.