1) PODZIAŁ ELEKTRYCZNYCH URZĄDZEŃ PRZECIWYBUCHOWYCH.

Urządzenie przeciwwybuchowe - jest to urządzenie przeznaczone do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Oznaczamy je symbolem„Ex”. W zależności od przeznaczenia dzielimy je na: I - obejmuje urządzenia przeznaczone dla górnictwa II - obejmuje urządzenia przeznaczone dla innych przemysłów. W zależności od sposobu ochrony przeciwwybuchowej rozróżnia się następujące rodzaje budowy: budowa wzmocniona - Exe, iskrobezpieczne - Exi, z osłoną ognioszczelną - Exd, z osłoną cieczową - Exo, z osłoną piaskową - Exq, specjalną - Exs, z osłoną gazową pod ciśnieniem - Exp, hermetyzowane z masą izolacyjną - Exm

2) BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA TRANSFORMATORA.
Transformator jest typowym przedstawicielem elektrycznego urządzenia przeciwwybuchowego. Jego zadaniem jest przetwarzanie energii elektrycznej prądu przemiennego o określonym napięciu na prąd przemienny o innym napięciu ale tej samej częstotliwości. Składa się on z rdzenia wykonanego z blach, oraz dwóch uzwojeń pierwotnego i wtórnego. Do uzwojenia pierwotnego doprowadzona jest energia, a z uzwojenia wtórnego odbierana. Uzwojenie wyższego napięcia jest to uzwojenie górne, a niższego dolne. Prąd I₁ płynący w uzwojeniu pierwotnym wytwarza strumień magnetyczny Φ. Na uzwojeniach powstaje także SEM.

Schemat zastępczy transformatora:

3) Dlaczego przy próbie stanu jałowego można pominąć straty w miedzi.

Straty w miedzi pomijamy ze względu na mały prąd
Jo2 małe

4) dlaczego przy próbie zwarcia można pominąć straty w żelazie:

Ponieważ prąd jałowy w stanie zwarcia jet rzędu kilku %o prądu znamionowego.

5) Co to sprawność transformatora i od czego ona zależy?

Sprawność to stosunek mocy czynnej pobranej przez obciążenie do mocy czynnej pobranej z sieci.

N=P2/P1 Zależy ona w pierwszym rzędzie od rezystancji uzwojeń r₁ i r₂.

schemat zastępczy transfor w czasie zwarcia

Ćw 2

1)Schemat przepływu prądu elektrycznego przy gaszeniu urządzeń elektrycznych:

R2-rezystancja lini wężowej R3-rezystancja człowieka ręce-nogi R4-rezystancja ziemi

2) Omówić elektryczny schemat zastępczy strumienia wodnego:

I-strefa strumienia zwartego,II-strefa nitek i pasm III-strefa strumienia rozproszonego.R1,R2-rezystancja strumienia zwartego R3, R4 rezystancja włókien wody C2-pojemność strumienia względem ziemi, C3pojemnośc zastępcza w strefie rozproszenia.

W strefie I rezystancja ma wartość proporcjonalną do długości strumienia. Na początki II wzrasta w skutego odrywania się kropel i rozdziału na pasma.Ta część strumienia można zastąpić rezystancją R2. W dalszej cześci II następuje zerwanie nitek=powstanie pojemności cząstkowych C1.

Pojemność C1 jest zmienna, może być zwierana. W strefie rozproszenia na skutek rozproszenia tylko zmienna pojemność C3
3) OD CZEGO ZALEŻY PRĄD ELEKTRYCZNY W STRUMIENIU WODNYM.
Zależy od rodzaju strumienia. Prąd I₁ przy gaszeniu urządzeń elektrycznych będzie największy przy gaszeniu strumieniem zwartym.. Rezystancja R₁ zależy od :rezystywności wody, natężenia pola elektrycznego, średnicy pyszczka prądownicy, odległości od obiektu pod napięciem, ciśnienia.

Prąd elek. w strumieniu wody w strefie I, II, III

4) Opisać schemat układu pomiarowego:

1-hydronetka ,2-prądownica(d=4,5) 3-obudowa przedmiotu pod napięciem, 4 -izolowana płyta metalo

Ćw 3:

1)RÓŻNICE POMIĘDZY ZWARCIEM A PRZECIĄŻENIEM.

PRZECIĄŻENIE - stan pracy urządzenia elektrycznego, w którym prąd przekracza od kilku do kilkunastu %wartości prądu znamionowego tego urządzenia. ZWARCIE - występuje w przypadku uszkodzenia izolacji i jest mało oporowym połączeniem punktów obwodu będących względem siebie pod napięciem. Prąd zwarciowy przewyższa wartość prądu znamionowego od kilku do kilkuset razy.

2) Omów podział zabezpieczeń nadmiarowo prądowych;

Zabezpieczenia nadmiar: urządzenia służące do zapobiegania skutkom zwarć i przeciążeń.

W zależności od roli , jaką spełniają w układzie ,zabezpieczenia dzieli się na: Zabez przed skutkami przeciążeń(przeciążeniowe) zabezpieczenia przed skutkami zarć(zwarciowe) 3 rodzaje=topikowe

Elektromagnetyczne termobimetalowe.
4) ZASADA DZIAŁANIA ZABEZPIECZEŃ ELEKTROMAGNETYCZNYCH
Zbudowane są w oparciu o działanie elektromagnesu. Przez uzwojenie elektromagnesu przepływa prąd pobierany przez urządzenie, a ruchoma zwora jest ustawiona w pewnej odległości od rdzenia za pośrednictwem sprężyny. Gdy prąd wzrośnie zwora zostaje przyciągnięta. Regulacji prądu dokonuje się przez zmianę siły naciągu sprężyny. Jeżeli zabezpieczenie współpracuje z wyłącznikiem zapadkowym, to ruch zwory zostanie przekazany na drodze mechanicznej do zamka, a jeżeli ze stycznikiem ruch zwory spowoduje otwarcie zestyku. Wyzwalacze i przekaźniki elektromagnetyczne wykorzystuje się jako zabezpieczenia zwarciowe.

5) DO CZEGO SŁUŻY ZABEPIECZENIE TERMOBIMETALOWE.
Przekaźniki i wyzwalacze termobimetalowe stosowane są jako zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń. Wykorzystuje się efekt wyginania elementu wykonanego z dwóch blaszek o =współczynnik cieplnej rozszerzalności liniowej pod wpływem ciepła wytworzonego przez prąd. W wyniku wygięcia się blaszki zostanie otwarty zestyk umieszczony w odwodzie cewki stycznika lub wyzwalacza pomocniczego wyłącznika zapadkowego.

6)Jaki jest cel stosowania zabezpieczeń napięciowych:

Zabezpieczenia napięciowe reagują na zmiany napięcia poniżej lub powyżej określonej wartości. Częstsze niedomiarowo-napięciowe(podnapięciowe)skutki nadmiernego obniżenia napięcia zasilania.

Podstawowymi elementami zabezpieczeń napięciowych są wyzwalacze.

Pomiar prądu rozruchowego

Ćw4

1)co to jest łuk elektryczny i jak go zainicjonować;

Wyłądowaniem elektrycznym nazywa się kompleks zjawisk fizycznych towarzyszących przepływowi prądu w dielektryku Wyładowaniem łukowym albo łukiem elektrycznym nazywa się wyładowanie o niskim katodowym spadku napięcia uwarunkowane emisją termiczną (elektrony zwiększają energię kinetyczną wskutek podwyższenia temp. ciała)lub termopolową.Wyładowanie łukowe może być inicjowane różnymi sposobami: a)poprzez pośrednie formy wyładowania b)ze stanu przepięcia c)za pomocą elektrod pomocniczych d)ze stanu zwarcia elektrod.
2) Rozkład napięcia w łuku elektrycznym

W łuku elektrycznym palącym się między elektrodami można wyodrębnić 3 obszary rożniące się między sobą charakterem zachodzących w nim zjawisk. Do elektrody ujemnej przylega strefa katodowego spadku napięcia Uk granicząca z kolumną łukową. Pomiędzy kolumną łukową a elektrodą dodatnią rozciąga się strefa anodowego spadku napięcia Ua.(rys. 10.1 )

3)Podstawowe charakterystyki łuku.
Charakterystyki łuku wyznacza U= f(I). Stanowi ona największą wartość określającą właściwości łuku. W zależności od rodzaju i wartości prądu oraz długości łuku i warunków palenia się, charakterystyki te mogą mieć różny kształt. Rozróżnia się dynamiczne(di/dt nie=0) i statyczne (di/dtw przybliż=0)charakterystyki.

4)Kiedy nastąpi zgaszenie łuku:

Kiedy napięcie zmniejszy się poniżej wartości napięcia gaszenia Ug (charakterystyki nie przecinaja

5) DLACZEGO ŁUK STANOWI ZAGROŻENIE POŻAROWE
Główne zagrożenie pożarowe łuku elektrycznego nie jest spowodowane bezpośrednio jego wysoką temperaturą kolumny łukowej, a zjawiskami zachodzącymi na elektrodach. Szczególnie groźne są mikrowybuchy w metalu elektrod, które powodują rozbryzgiwanie się roztopionego metalu. Cząsteczki roztopionego metalu powstające w czasie zwarć elektrycznych powodują najwięcej pożarów.

Cw 5
1)CZYM JEST SPOWODOWANA OBECNOŚĆ REZYSTANCJI ZESTYKOWEJ.
Zestykiem - nazywamy połączenie jednego elementu przewodzącego prąd z drugim również przewodzącym prad. Zestyki są nierozłączne(nieruchome ruchome) i rozłączne=umożliwiają załączenie i wyłączenie odwodów

2.Przyczyny wpływające na wartość rezystancji zestykowej.

Skończona wartość rezystancji zestykowej wynika z przewężeń przekrojów, obecności warstw zewnętrznych. Przewężenie przekroju spowodowane jest obecnością na powierzchni styków nierówności. Warstwa absorpcyjna= cienka warstwa gazowa na wskutek sił van der walsa .Wpływ warstwy adsorpcyjnej na wartość rezystancji przejścia jest znaczna tylko dla małej siły docisku styków. Przy dużych (setki N) wpływ tej warstwy jest mały. Warstwa nalotowa oznacza się zwiększoną rezystywnością. Warstwa korozyjna doprowadzić może do znacznego wzrostu rezystancji zestykowej. W celu ograniczenia wpływu tej warstwy powierzchnię styku pokrywamy warstwą metalu. Rezystancja zależy od siły docisku R_p = C/Fⁿ C - współ materiału ; F - siła docisku ; n - wykładnik potęgowy

3) JAKIE WŁAŚCIWOŚCI ALUMINIUM POWODUJĄ ZŁĄ PRACĘ PRZEWODÓW ALUMINOWYCH.
duża rozszerzalność cieplna ;niewielka sprężystość i wytrzymałość na zerwanie ;skłonność do trwałych odkształceń ;duża szybkość utleniania się i duża rezystywność tlenków mała odporność na korozje

4) JAKIE SA OZNAKI NADMIERNEJ WARTOŚCI REZYSTANCJI
*wydobywanie się dymu z odprowadzeń lub łączników *iskry lub łuk elektryczny w łącznikach *łączniki i odprowadzenia przewodów do łączników ciepłe lub gorące w dotyku *dziwne zapachy *świecenie błyskające okresowo *brak napięcia w niektórych obwodach

Układ do pomiaru rezystancji

BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO.
Wśród maszyn prądu przemiennego największe zastosowanie ma silnik asynchroniczny. Trójfazowy silnik asynchroniczny składa się z nieruchomej części zwanej stojanem, oraz ruchomej zwanej wirnikiem. Obie te części łącznie ze szczeliną powietrzną pomiędzy wirnikiem a stojanem tworzą obwód magnetyczny silnika. Na obwodzie rdzeni stojana i wirnika znajdują się żłobki, wewnątrz których znajdują się uzwojenia. W żłobkach stojana umieszczone są cewki uzwojenia trójfazowego. Cewki te mogą być połączone w gwiazdę lub trójkąt. W zależności od budowy uzwojenia wirnika rozróżniamy 2 typy silników - klatkowy , pierścieniowy.
2)CZYM RÓŻNI SIĘ SILNIK ASYNCHRONIOCZNY KLATKOWY OD PIERŚCIENIOWEGO
W silnikach asynchronicznych klatkowych obwód wirnika zamknięty jest przez pierścienie zawierające pręty klatki, natomiast w silnikach pierścieniowych obwód wirnika musi być zamknięty przez dołączony do pierścieni ślizgowych rezystor. Prąd płynący w uzwojeniu wirnika oddziaływuje z polem magnetycznym wirującym, powstaje więc moment obrotowy i jest zależny od prędkości obrotowej wirnika.

poślizg

prędkość obrotowa

3) PRĘDKOŚĆ SYNCHORNICZNA, ASYNCHRONICZNA I POŚLIZG
Prędkość wirowania pola magnetycznego stojana względem stojana nazywamy prędkością synchroniczną. Wielkością charakterystyczną dla maszyn indukcyjnych jest poślizg s. Jest to stosunek różnicy prędkości synchronicznej i prędkości obrotowej wirnika do prędkości synchronicznej pola wirującego.

4)Wady: duży prąd rozruchowy:
5) SPOSOBY REGULACJI PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO
Można zmianę prędkości obrotowej osiągnąć przez: *zmianę częstotliwości f₁, która jest korzystna energetycznie *zmianę liczby par biegunów silnika p *zmianę poślizgu s n = n₁(1 - s) 60f₁/p * (1 - s)

18) PODAĆ ZASADĘ DZIAŁANIA PRZETWORNICY CZĘSTOTLIWOŚCI

Sygnał napięciowy K_fsz proporcjonalny do zadanej częstotliwości jest w przetworniku przemieniony na sygnał proporcjonalny do napięcia U_sz z rzeczywistą wartością U_s jaka jest na silniku. Sygnał E jest podawany na regulator i sterownik. Sterownik tak wysterowuje prostownik, aby na zaciskach silnika było napięcia U_sz. Regulator prądu zabezpiecza układ przed przekroczeniem maksymalnej wartości prądu w stanach dynamicznych. Równocześnie sygnał K_sz jest podawany na przetwornik, który na wyjściu daje impulsy o sześciokrotnej częstotliwości (6f_sz) rozdzielone w sterowniku falownika na poszczególne tranzystory sterownika. Sterowany w ten sposób silnik zachowuje się jak przy zasilaniu ze sztywnej sieci o częstotliwości f_sz.
22) BUDOWA I DZIAŁANIE PRĄDNICY PRĄDU PRZEMIENNEGO
Wirnik ma za zadanie wytworzyć odpowiedni strumień magnetyczny i w tym celu ma uzwojenie zwarte 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. Jedno z uzwojeń stojana jest zwarte kondensatorem i jest to uzwojenie pomocnicze. Pomaga ono w samowzbudzeniu się prądnicy. Samowzbudzenie jest możliwe dzięki magnetyzmowi szczotkowemu obwodu magnetycznego wirnika.

23) ZASADA OCHORONY URZĄDZEŃ OGNIOSZCZELNYCH Exd
W urządzeniu tego rodzaju budowy wszystkie części elektryczne mogące spowodować wybuch są umieszczone w osłonie ognioszczelnej. Zadaniem osłony jest niedopuszczenie do przeniesienia się płomienia z jej wnętrza do atmosfery otoczenia. Do gaszenia płomienia służą szczeliny o określonym prześwicie W oraz długości L usytuowane na połączeniach poszczególnych części osłony ognioszczelnej.
24) ZASADA OCHORONY URZĄDZEŃ O BUDOWIE WZMOCNIONEJ Exe
Zabezpieczenie przeciwwybuchowe tych urządzeń polega na zwiększeniu pewności elektrycznej i mechanicznej poprzez zastosowanie odpowiednich materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych eliminujących lub znacznie ograniczających możliwość uszkodzeń mogących spowodować wybuch.

25) CECHOWANIE ELEKETRYCZNYCH URZĄDZEŃ PRZECIWYBUCHOWYCH
nazwa producenta lub jego zarejestrowany znak handlowy; określenie typu nadane przez producenta; symbol Ex lub Eex; symbol rodzaj budowy; symbol grupy lub podgrupy; nazwę lub znak stacji badawczej; oznaczenie certyfikatu; oznaczenie stosowanej normy dla danego rodzaju budowy przeciwwybuchowej; oznaczenie wynikające z normy wyrobu

26) CO TO JEST STAN JAŁOWY
stan pracy w którym uzwojenie pierwotne zasilane jest napięciem U₁ natomiast uzwojenie wtórne nie jest obciążone.

27) STAN ZWARCIA NORMALNEGO TRANSFORMATORA
rodzaj pracy w którym jedno z uzwojeń zasilane jest ze źródła energii elektrycznej a zaciski drugiego są zwarte czyli U₂=0

28) CO TO JEST NAPIĘCIE ZWARCIA TRANSORMATORA
to takie napięcie które należy doprowadzić do jednego z uzwojeń przy zwarciu drugiego aby w uzwojeniu zasilanym uzyskać prąd znamionowy I_n
29) KIEDY WYSTEPUJE STAN OBCIĄŻENIA TRANSFORMATORA
gdy uzwojenie pierwotne podłączone jest do napięcia sieci zasilającej a do uzwojenia wtórnego podłączono odbiornik.
30) PARAMETRY TRANSFORMATORA
rezystancja uzwojeń; reaktancje rozproszeniowe uzwojeń; rezystancja reprezentująca straty w rdzeniu; reaktancja główna przedstawiająca cewkę w której indukuje się SEM.
31) URZĄDZNIE ISKORBEZPIECZNE Exi

Zabezpieczenie przeciwwybuchowe tych urządzeń polega na odpowiednim doborze parametrów: napięcia; prądu; indukcyjności
32) URZĄDZENIA Z OSŁONĄ PIASKOWĄ Exq
Zabezpieczenie przeciwwybuchowe tych urządzeń polega na umieszczeniu części elektrycznych nieiskrzących w piasku.
33) URZĄDZNIE BUDOWY SPECJALNEJ Exs

Zabezpieczenie przeciwwybuchowe tych urządzeń polega na zastosowaniu innych sposobów tak aby zainicjowanie zapłonu mieszaniny wybuchowej zostało ograniczone do minimum.
34) URZĄDZENIA Z OSLONĄ GAZOWĄ Z NADCIŚNIENIEM Exp

Zabezpieczenie przeciwwybuchowe tych urządzeń polega na umieszczeniu urządzeń lub ich części w osłonie z gazem o odpowiednim nadciśnieniu.
35) URZĄDZENIE HERMETYZOWANE MASĄ IZOLACYJNĄ Exm

Zabezpieczenie przeciwwybuchowe tych urządzeń polega na zalaniu urządzenia lub jego części masa izolacyjną.

38) KIEDY NASTĄPI ZGASZENIE ŁUKU
Łuk gaśnie gdy charakterystyka łuku nie ma punktów wspólnych z charakterystyką obwodu zasilającego.

40) DODATKOWE FUNKCJE MIKROPOROCESORÓW
automatyczne oszczędzanie energii, możliwość przejęcia sterowania obracającego się silnika, szybkie zatrzymanie napędu.

---