Badanie zabezpieczeń w sieciach niskonapięciowych

1.Jaka jest różnica między przeciążeniem a zwarciem? Pod pojęciem przeciążenia rozumiemy taki stan pracy urządzenia elektrycznego, w którym prąd przekracza od kilku do kilkuset procent wartości prądu znamionowego tego urządzenia. Zwarcie ma miejsce w przypadku uszkodzenia izolacji i jest małooporowym połączeniem punktów obwodu będących względem siebie pod napięciem.

2.Omów podział zabezpieczeń nadmiarowo-prądowych. W zależności od roli jaką spełniają w układzie dzieli się na;

-zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń -zab. przed skutkami zwarć

Z uwagi na zasadę działania rozróżnia się trzy zasadnicze rodzaje: -zabezpieczenia topikowe -zabezpieczenia elektromagnetyczne

-zabezpieczenia termobimetalow

3.Omów działania zabezpieczeń elektromagnetycznych. Zab. elektromag. zbudowane są w oparciu o zasadę działania elektromagnesu. Przez uzwojenie elektromagnesu przepływa prąd pobierany przez urządzenie, a ruchoma zwora utrzymywana jest w pewnej odległości od rdzenia za pośrednictwem sprężyny. Gdy prąd w wyniku zakłócenia np. zwarcia wzrośnie, siła wytwarzana przez elektromagnes przewyższy siłę i zwora zostanie w bardzo krótkim czasie przyciągnięta. Regulacje prądu zadziałania zabezpieczenia dokonuje się przez zmianę siły naciągu sprężyny. Ruch zwory wykorzystuje się do podania impulsu wyłączeniowego do wyłącznika. Zabezpieczenie nazywamy zapadkowym jeżeli ruch zwory zostanie przekazany na drodze mechanicznej, elektromagnetycznym jeżeli ruch zwory spowoduje otwarcie zestyku umieszczonego w obwodzie cewki stycznika.

4.Do czego służą zabezpieczenia termobimetalowe?

Przekaźniki i wyzwalacze termobimetalowe stosowane są jako zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń.

5.Jaki jest cel stosowania zab. napięciowych?

Reagują one na zmianę napięcia poniżej lub powyżej określonej wartości.

Badanie łuku elektrycznego

1.Co to jest łuk elekt. i w jaki sposób można go zainicjować? Łukiem elekt. nazywa się wyładowanie o niskim katodowym spadku napięcia, uwarunkowane emisją termiczną lub emisją termopolową elektronów z katody. Wyładowanie łukowe może być inicjowane przez: - poprzez pośrednie formy wyładowania, -ze stanu przepięcia-za pomocą elektrod pomocniczych -że stanu zwarcia elektrod.

2.Jaki jest rozkład napięcia w łuku elekt.? w łuku elekt, palącym się miedzy elektrodami można wyodrębnić trzy obszary różniące się między sobą charakterem zachodzących w nich zjawisk. Do elektrody ujemnej przylega strefa katodowego spadku napięcia Uk granicząca z kolumną łukowa. Pomiędzy kolumna łukową a elektroda dodatnią rozciąga się strefa anodowego spadku napięcia Ua. Grubości stref katodowego katodowego anodowego spadku napięcia są bardzo małe, ale spadki napięcia osiągają znaczne wartości, co świadczy o wysokim natężeniu pola elektr. w tych obszarach.

3.Podstawowe charakterystyki łuku?

Rozróżnia się charakterystyki statyczne (di/dt=o) i dynamiczne (di/dt=0)

4.Kiedy nastąpi zgaszenie łuku?

Łuk gaśnie gdy charakterystyka łuku nie ma pkt. wspólnych z charakterystyką obwodu zasilającego.

5.Dlaczego łuk elekt. stanowi duże zagrożenie pożarowe? Główne zagrożenie pożarowe od łuku elekt. nie jest spowodowane bezpośrednio jego wysoka temp. kolumny łukowej a zjawiskami zachodzącymi na elektrodach. Szczególnie groźne są mikrowybuchy w metalu elektrod, które powoduje rozbryzgiwanie się roztopionego metalu. Cząsteczki roztopionego metalu powstające w czasie zwarć elektr. powodują najwięcej pożarów.

Badanie maszyn prądu przemiennego.

1.Opisać budowę i zasadę działania silnika asynchronicznego. : Składa się n nieruchomego stojana i z ruchomego wirnika. Obie te części wraz ze szczeliną powietrzną tworzą obwód magnetyczny silnika. Na obwodzie rdzeni stojan i wirnika znajdują się żłobki wewnątrz których umieszczone są uzwojenia. Mogą być wykonane i połączone w różny sposób(gwiazda trójkąt klatka) Prąd trójfazowy przemienny przepływający przez uzwojenie stojana wytwarza wirujące pole magnetyczne. Uzwojenie wirnika będzie przecinane przez strumień wirującego pola magnetycznego i zaindukuje się siła elektromotoryczna SEM. W uzwojeniu wirnika popłynie prąd. Prąd ten będzie oddziaływał z wirującym polem magnetycznym i powstanie moment obrotowy powodujący obrót silnika

2. Czym się różni silnik asynchroniczny klatkowy od pierścieniowego? Różnica polega na budowie uzwojenia wirnika. Klatkowy ma uzwojenie wirnika w postaci klatki, wykonanej z nieizolowanych prętów, połączonych na swoich końcach pierścieniami zwierającymi. W pierścieniowym umieszczone jest uzwojenie trójfazowe połączone w gwiazdę. Początki tego uzwojenia dołączone są do 3 pierścieni ślizgowych, osadzonych na wale silnika. Do pierścieni za pośrednictwem szczotek połączony jest rezystor(rozrusznik)

3.Zasada regulacji prędkości obrotowej sil asynchronicznych: Regulacja ta odbywa się za pomocą trzech sposobów: przez zmianę częstotliwości, przez zmianę liczby par biegunów silnika oraz zmianę poślizgu. Zmiana poślizgu jest realizowana za pomocą wprowadzenia dodatkowej rezystancji(s. pierścieniowe). Regulacja przez zmianę liczby par biegunów może być realizowana przy odpowiedniej konstrukcji silnika(duża ilośc biegunowa stojanie). Do regulacji częstotliwością trzeba stosować przetwornice częstotliwości synchroniczne lub asynchroniczne.

4. Zasada działania prądnicy prądu przemiennego. Składa się ze stojana, wirnika, wentylatora i kondensatora. Wirnik ma za zadanie wytworzyć odpowiedni strumień magnetyczny i w tym celu ma uzwojenie zwarte diodą. W uzwojeniu wirnika indukuje się napięcie zmienne, a dioda powoduje, że płynie prąd jednokierunkowy i strumień magnetyczny ma ukierunkowany biegun. Obracający się wirnik wytwarza napięcie na uzwojeniach stojana. Jedno z uzwojeń stojana jest zwarte kondensatorem(pomocnicze). Pomaga ono w samowzbudzeniu prądnicy co jest możliwe dzięki magnetyzmowi szczątkowemu obwodu magnetycznego wirnika.

Badanie rezystancji zestyków

1.Czym jest spowodowana obecność rezystancji zestykowej? Skończona wartość rezystancji zestykowej wynika z:

- przewężenia przekroju - obecności warstw zewnętrznych

2.Przyczyny wpływające na wartość rezystancji zestykowej? Warstwa absorpcyjna jest cienka warstwą gazową która powstaje na skutek istnienia sił van der Walsa powodujących przyciąganie cząsteczek gazu do powierzchni metalu. Wpływ warstwy absorpcyjnej na wartość rezystancji przejścia jest znaczny tylko dla małej siły docisku styków.

Warstwa nalotowa powstaje w wyniku łączenia się z metalami tlenu i różnych związków jakie mogą być zawarte w atmosferze wokół styków. Warstwa ta oznacza się zwiększoną rezystywnością gdyż powstałe tlenki metali i inne związki są na ogół źle przewodzące. Wzrost warstwy korozyjnej doprowadzić może do znacznego wzrostu rezystancji zestykowej.

-rezystancja zestykowi zależy w znacznym stopniu od siły docisku; Rp=c/fⁿ c- wsp. Zależny od materiału przewodów oraz powierzchni styczności f- siła docisku n- wykl. Potęgowy zależny od rodzaju zestyku

3.Jakie właściwości aluminium powodują złą pracę połączeń mech. przewodów aluminiowych?

- duża rozszerzalności cieplna - niewielka sprężystość oraz wytrzymałość na zerwanie - skłonność do trwałych odkształceń

- duża szybkość utleniania się i duża rezystywność tlenków - mała odporność na korozję

4.Jaki są oznaki nadmiernej wartości rezystancji zestykowej?

- łączniki i odprowadzenia przewodów od łączników ciepłe lub gorące w dotyku - wydobywanie się dymu z odprowadzeń lub łączników

- iskry lub łuk elektryczny w łącznikach - dziwne zapachy w obszarze odprowadzeń lub łączników

- świecenia które błyskają okresowo - w niektórych obwodach brak napięcia

Badanie prądów Elektr. W strumieniach H₂O skierowanych na urządzenia pod napięciem.

1.Omówic elektryczny schemat zastępczy strumienia wodnego? W strefie I rezystancja R₁ ma wartość proporcjonalną do długości strumienia. Na początku strefy II rezystancja strumienia wzrasta na skutek odrywania się kropelek wody i rozdziału na nitki i pasma. Tę część strumienia można zastąpić rezystancją R₂. W dalszej części strefy II część włókien i nitek ulega zerwaniu powodując powstanie pojemności cząstkowych C₁. Pojemność C₁ jest zmienna ponieważ stale zmienia się przekrój włókien i odległość między zerwanymi włóknami wody. Przerwy między włóknami zostają często likwidowane dochodzi więc do okresowego zwierania pojemności C₁. Ten stan odwzorowuje zwieracz w W. W strefie III na skutek rozproszenia istnieje tylko zmienna pojemność C₃

2. Od czego zależy prąd elekt. w strumieniu wodnym? Prąd elektr. płynący przez strumień zwarty zależy przede wszystkim od rezystywności wody. W zależności od warunków geologicznych źródła poboru wody zawiera ona różnego rodzaju sole kwasy określające rezystywność.

Badanie elektrycznych urządzeń przeciwwybuchowych

1.Podział elektr. urządzeń przeciwwybuchowych. - z osłoną ognioszczelną- E_xd - iskrobezpieczne- E_xi

- budowie wzmocnionej- E_xe- - z osłoną cieczową- E_xo - z osłoną gazową z nadciśnieniem- E_xp - z osłoną piaskową- E_xq - hermetyzowane masą izolacyjną- E_xm - specjalna- E_xs

2. Zasada ochrony urządzeń ognioszczelnych i o budowie wzmocnionej? W urządzeniu ognioszczelnych budowy wszystkie części elektr. mogące spowodować wybuch są umieszczone w osłonie ognioszczelnej. Zadaniem tej osłony jest niedopuszczenie do przeniesienia się płomienia z jej wnętrza do otoczenia atmosfery. Osłony ognioszczelne są wykonane z mat. ogniotrwałych odpornych na wilgoć i wpływy chemiczne. Może chronić całe urządzenie lub tylko jego część które iskrzą w czasie pracy np. pierścienie ślizgowe komutator. Najczęściej stosowanymi urządzeniami elekt. w osłonie ognioszczelnej są silniki pierścieniowe i komutatorowe, oprawki do żarówek, przyciski sterownicze, włączniki, łączniki, sterowniki itp.

O budowie wzmocnionej; Urządzenia tej budowy cechuje ;-odpow. Rodzaj zastosowanych mat. Na poszczególne części oraz ich konstrukcja: -powiększona szczelina pow, np., pomiędzy stojanem a wirnikiem silnika -większą cieplną stałą czasową nagrzewania

-pow. odstępy izolacyjne w powietrzu i po izolacji -odpowiednie zabezpiecz. przewodów zasilających przed wyrwaniem i poluzowaniem

Jako urządzenia budowy wzmocnionej są produkowane; silniki indukcyjne klatkowe, transformatory, skrzynki zaciskowe i łączeniowe, oprawy oświetleniowe.

3.Opisać budowę i zasadę działania transformatora. Zadaniem transformatora jest przetwarzanie energii elekt. prądu przemiennego o określonym napięciu na prąd przemienny o innym napięciu ale o tej samej częstotliwości. Transformator jednofazowy składa się z rdzenia wykonanego z blach transformatorowych oraz przynajmniej z dwóch uzwojeń- pierwotnego pierwotnego wtórnego nawiniętych na rdzeniu. Do uzwojenia pierwotnego jest doprowadzana energia a z uzwojenia wtórnego odbierana. Transformator działa na zasadzie indukcji wzajemnej dwóch uzwojeń. Prąd I₁ płynący w uzwojeniu pierwotnym wytwarza w rdzeniu strumień magnetyczny t_o oraz strumień rozproszenia t_r1. Zmienny strumień t_o indukuje w uzwojeniu wtórnym siłę elektromotoryczną E_z. Po włączeniu obciążenia do uzwojenia wtórnego popłynie prąd I₂.

4.Co to jest stan jałowy i stan zwarcia normalnego transformatora? Stanem jałowym transformatora nazywa się taki stan pracy w którym uzwojenie pierwotne zasilane jest napięciem U₁ natomiast uzwojenie wtórne nie jest obciążone. Stanem zwarcia transformatora nazywa się taki rodzaj pracy w którym jedno z uzwojeń zasilane jest ze źródła energii elektrycznej a zaciski drugiego są zwarte.

---