I 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 termobimetalowe
3.Omów działania zabezpieczeń elektromagnetycznych.
Zab. elektrom.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.
II 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 różnymi sposobami;
-poprzez pośrednie formy wyładowania,
-ze stanu przepięcia
-za pomocą elektrod pomocniczych
-ze 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.
III 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?
-dużej rozszerzalności cieplnej
-niewielkiej sprężystości oraz wytrzymałości na zerwanie
skłonności do trwałych odkształceń
-dużej szybkości utleniania się i dużej rezystywności tlenków
małej odporności 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 elektr. w łącznikach
-dziwne zapachy w obszarze odprowadzeń lub łączników
-świecenia które błyskają okresowo
-w niektórych obwodach brak napięcia
IV BADANIE PRĄDÓW ELEKTRYCZNYCH W STRUMIENIACH WODNYCH SKIEROWANYCH NA PRZEDMIOTY 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.
V BADANIE ELEKTRYCZNYCH URZĄDZEŃ PRZECIWWYBUCHOWYCH
1.Podział elektr. urządzeń przeciwwybuchowych.
-z osłoną ognioszczelną- Exd
-iskrobezpieczne- Exi
-budowie wzmocnionej- Exe
- z osłoną cieczową- Exe
-z osłoną gazową z nadciśnieniem- Exp
-hermetyzowane masą izolacyjną- Exm
-z osłoną piaskową- Exq
-specjalna- Exs
2. Zasada ochrony urządzeń ognioszczelnych i o budowie wzmocnionej?
W urządzeniu tego rodzaju 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
-powiększone odstępy izolacyjne w powietrzu i po izolacji
- odpowiednie zabezpieczenie 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 to oraz strumień rozproszenia tr1. Zmienny strumień to indukuje w uzwojeniu wtórnym siłę elektromotoryczną Ez. 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 elektr. a zaciski drugiego są zwarte
VI. Badanie maszyn prądu przemiennego.
1. Opisać budowę i zasadę działania sil. asynchronicznego.
Sil asynchroniczny składa się z nieruchomej części zwanej stojanem oraz części ruchomej noszącej nazwę wirnika. Obie te części łącznie ze szczeliną powietrzną pomiędzy wirnikiem a stojanem tworzą obwód magnetyczny sil. Na obwodzie rdzeni stojana i wirnika znajdują się żłobki wewnątrz których umieszczone są uzwojenia. Uzwojenie stojana zasilane jest z sieci trójfazowego prądu przemiennego. Wewnątrz żłobków na obwodzie wirnika umieszczone jest uzwojenie które może być wykonane i połączone w różny sposób. W zależności od budowy uzwojenia wirnika rozróżniamy dwa typy sil asynchronicznych: klatkowy i pierścieniowy. Prąd trójfazowy przemienne przepływający przez uzwojenie stojana wytwarza pole magnetyczne wirujące z prędkością: n=60f1/ P
2. Czym się różni sil asynchroniczny klatkowy od pierścieniowego?
W sil asynchronicznych klatkowych obwód wirnika zamknięty jest przez pierścienie zwierające pręty klatki natomiast w sil pierścieniowych obwód wirnika musi być zamknięty przez dołączony do pierścieni ślizgowych rezystor.
3. Zasada regulacji prędkości obrotowej sil asynchronicznych.
Zmianę prędkości obrotowej można osiągnąć przez zmianę częstotliwości f1 przez zmiane liczby par biegunów sil p oraz zmianę poślizgu s.
4. Zasada działania prądnicy prądu przemiennego.
Wirnik ma za zadanie wytworzyc odpowiedni strumień magnetyczny i w tym celu ma uzwojenie zwane diodą. W uzwojeniu wirnika indukuje się napięcie zmienne dioda powoduje że w uzwojeniu płynie prąd jednokierunkowy i tym samym strumień magnetyczny ma zawsze odpowiednio ukierunkowany biegun obracający się wirnik wytwarza napięcie na uzwojeniach stojana.