SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

w dniu 03.11.2011r.

ĆW.1 – MATERIAŁY W KONSTRUKCJACH URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

Podczas trwania tego ćwiczenia, poznałem materiały oraz urządzenia stosowane w elektroenergetyce:

1. Izolatory które służą do separacji np. między liniami elektrycznymi a elementem podtrzymującym:

   1. Izolatory ceramiczne liniowe wiszące - posiadają okucia stalowe mogą być długopniowe oraz kołpakowe

   2. Izolatory kauczukowe liniowe wiszące – posiadają rdzeń kompozytowy, okucia stalowe oraz osłonę kauczukową

   3. Izolatory wsporcze – stosowane w kilowoltomierzach elektrostatycznych

   4. Izolatory przepustowe - stosowane do prowadzenia szyn prądowych przez obudowy metalowe urządzeń

   5. Izolatory lini przesyłowych – dzielą się na ceramiczne oraz kompozytowe

2. Kable elektroenergetyczne które przeznaczone są do przesyłania energii elektrycznej. W ich produkcji najczęściej stosuje się miedź lub aluminium. Poznaliśmy takie jak:

   1. Kable elektroenergetyczne trzyżyłowe, o izolacji papierowej przesyconej syciwem nieściekającym i powłoce ołowianej, ekranowane papierem półprzewodzącym, opancerzone taśmami stalowymi z osłoną ochronną polwinitową, z żyłą wielodrutową lub jednodrutową, miedzianą lub aluminiową okrągłą. – Znajdują one zastosowanie w liniach prowadzonych w ziemi oraz w w miejscach narażonych na duże uszkodzenia mechaniczne.

   2. Przewody linii napowietrznych typu AlMgSi o przekroju 585 mm² – samonośne, nawijane skrętnie naprzemiennie co daje większą wytrzymałość.

   3. Kable z izolacją polietylenową – ekranowane na żyle i izolacji – stosowane w napięciach do 100kV

   4. Kable z izolacją poliwinitową

   5. Kabel ciśnieniowy (zabytek) - Trójfazowy kabel produkowany w czasach II wojny światowej. Do rury stalowej jest wtłaczany ciśnieniowo olej, który zapewniał dobre chłodzenie przewodów a przez co możliwość przesyłu dużych prądów. Wycofany z użytku ze względów ekologicznych.

3. Ograniczniki przepięć (odgromnik) - chronią instalację i urządzenia od przepięć czyli chwilowych znacznych wzrostach napięcia. Najczęściej są to przepięcia spowodowane np. od wyładowania atmosferycznego. Zbudowane są z rury nośnej z kompozytu szklano-epoksydowego. Warystory które stosowane są do zabezpieczenia przed zbyt wysokim napięciem wytworzone są z tlenku cynku tworzą stos warystorowi. Mieliśmy okazje również zaobserwować odgromnik zaworowy starego typu w którym warystory są wytworzone z węglika krzemu.

4. Transformator probierczy jest wykorzystywany do prób napięciowych urządzeń elektrycznych pod napięciem przemiennym. Mają one znacznie mniejszą moc od transformatorów energetycznych, ale większa przekładnie i są przystosowane do prac krótkotrwałych.

5. Transformatory olejowe umieszczone są w kadzi wypełnionej olejem transformatorowym. Wykonana jest ona ze stali konstrukcyjnej. Nad nią znajduje się również zbiornik wyrównawczy który kompensuje nadwyżkę lub niedobór oleju który wynika ze zmiany objętości oleju wraz z temperaturą. Posiada również przepust izolacyjny oraz trzepień mosiężny.

6. Przekładniki prądowe i napięciowe są to urządzenia elektryczne pozwalające na pomiar dużych natężeń prądu i napięcia urządzeniami pomiarowymi o mniejszych zakresach pomiarów. Rdzeń jest utworzony z blach transformatorowych krzemowych, a izolacja jest papierowo-olejowa lub z sześciofluorku siarki (SF₆).

7. Drążek izolacyjny jest przeznaczony do obsługi elektroenergetycznych urządzeń niskiego, średniego lub wysokiego napięcia. Służy do ochrony przed porażeniem elektrycznym przez odizolowanie człowieka od urządzeń elektroenergetycznych będących pod napięciem.

8. Transformator izolacyjny (separacyjny) – stosowany do ochrony przeciwporażeniowej posiada separację galwaniczną między uzwojeniem pierwotnym a wtórnym, najczęściej jego przekładnia wynosi n=1. Posiada wyprowadzenia mosiężne oraz zaciski śrubowe.

9. Wyłączniki prądowe służą do otwierania obwodu podczas płynięcia w nim dużych prądów pod dużym napięciem. Komora wyłącznika budowana jest z materiałów o dużej odporności temperaturowej i mechanicznej takich jak żywice epoksydowe, porcelana lub kompozyty. Ochrona taka jest niezbędna, gdyż podczas otwierania wyłącznika powstaje łuk elektryczny. Materiałem wypełniającym komorę może być: SF_6­, olej izolacyjny, sprężone powietrze, próżnia. Wyróżniamy wyłączniki próżniowe, SF6 oraz pneumatyczne.

10. Kondensator ciśnieniowy często używa się do np. pomiarów napięcia w sieciach energetycznych. Posiada izolacja gazową najcześciej z dwutlenku węgla pod wysokim ciśnieniem.

11. Generator napięć udarowych wytwarza kontrolowane udary w celu wykonywania badań. Jednymi z jego elementów sa m. in. kondensator z izolacją papierowo-olejową, prostownik wysokonapięciowy i izolator wsporczy.

12. Do ochrony przeciwporażeniowej używa się:

    1. Butów z gumy elektrotechnicznej

    2. Rękawic z gumy elektrotechnicznej

    3. Podestów izolacyjnych – stosowane są często podczas pracach przy słupach energetycznych, można ich używać tylko podczas bezdeszczowej pogody.

    4. Gumy EPR (na średnie napięcia)

13. Kilowoltomierz elektrostatyczny umożliwia bezkontaktowy pomiar poziomu napięcia na powierzchni elektrostatycznej. Posiada elektrody robocze stalowe.

14. Zbiornik wysokonapięciowy pozwala utrzymywać napięcie do 110kV przy ciśnieniu 6atm

15. Transformatory suche wykonywane są na napięcia do 110kV. Jako izolacje wykorzystuje się materiały z włókna szklanego i tworzyw sztucznych

16. Do izolacji uzwojeń silników na napięcia 6kV używa się izolacji:

    1. Kompozytowej

    2. Z włókna szklanego

    3. Taśm mikowych

    4. Syntetycznych (poliestrowych)

    5. Żywic epoksydowych

    6. Termoutwardzalnej

17. Wzorzec pola elektrycznego w postaci kondensatora płaskiego