1.Co to jest napięcie U_L?

U_L, jest to napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale w danych warunkach środowiskowych.

1.Od czego zależy i ile wynosi wartość tego napięcia?

U_L zależy od warunków środowiskowych, U_L = 50V dla warunków normalnego zagrożenia pożarem, U_L=25 V dla warunków zwiększonego zagrożenia pożarem.

2. Narysuj schemat elektryczny drogi przepływu prądu zwarciowego przy zwarciu doziemnym w odbiorniku 1 klasy ochronności oraz podaj wzór określający warunek skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania:

A - Sieć TN

B - Sieć TT

A.

U_st = R_PE × I''_k1

Z_s × I_a ≤ U₀

Działanie urządzeń zabezpieczających nadprądowych uważa się za poprawne, gdy spełniony jest warunek:

I''_kl ≥ I_a, czyli: I_a ×Z_s ≤ U₀,

gdzie:

I_a - prąd wyłączający, powodujący samoczynne, w wymaganym czasie,

działanie urządzenia zabezpieczającego nadprądowego (I_a = k In),

U₀ - napięcie znamionowe względem ziemi badanego urządzenia.

B. Sieć TT

U_ST ≤ UL = I_a × R_A

Warunek skutecznej ochrony:

gdzie:

R_A — dopuszczalna rezystancja uziemienia części przewodzących

dostępnych badanego urządzenia,

I_a - prąd powodujący samoczynne, w wymaganym czasie, działanie urządzenia

zabezpieczającego nadprądowego (prąd wyłączający),

U_L — dopuszczalna w danych warunkach środowiskowych wartość napięcia

dotykowego-(5OV lub 25V).

3. Narysuj charakterystykę czasowo - prądową:

A - bezpiecznika topikowego (szybka i zwłoczna)

B - wyłącznika instalacyjnego

I opisz (zaznacz) jak na jej podstawie określa się wartość prądu wyłączającego I_a zapewniającego skuteczne działanie ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania

A

4. A. Narysuj schemat elektryczny, opisz tok postępowania i podaj wzory niezbędne do wyznaczenia impedancji pętli zwarcia metodą techniczną w sieci TN

Sprawdzenie metodą techniczną (przy użyciu woltomierza i amperomierza) warunku, czy prąd zwarciowy I'' _k1 osiąga wartość co najmniej równą prądowi wyłączającemu I_a sprowadza się w praktyce do pomiaru impedancji Zs, pętli metalicznego zwarcia jednofazowego. Pomiary te wykonuje się na urządzeniach elektrycznych pod napięciem. Ponieważ w chwili wykonywania pomiaru na częściach przewodzących urządzeń elektrycznych przyłączonych do badanej sieci może wystąpić niebezpieczne napięcie dotykowe, pomiary te należy wykonywać z zachowaniem należytej ostrożności, najlepiej przy użyciu specjalistycznych przyrządów pomiarowych. Pomiar impedancji pętli zwarcia powinien być poprzedzony sprawdzeniem ciągłości przewodów ochronnych, lub wykonywany w bardzo krótkim (rzędu 0,0ls) czasie.

R_k - opór do kontroli R_z - rezystor , X_z - reaktancja indukcyjna

W tym celu zamykamy łącznik S1 ograniczający prąd wstępnego zwarcia. Jeżeli przy takim zwarciu napięcie U₁ na woltomierzu nie ulegnie zmianie (zmniejszeniu), to należy uznać, że pętla zwarciowa jest ciągła. Następnie można przystąpić do pomiaru impedancji pętli zwarcia. W tym celu wykonuje się kontrolowane, zwarcie przewodu fazowego obwodu zasilania urządzenia z jego częścią przewodzącą dostępną. Mierzy się natężenie prądu sztucznego zwarcia I_p oraz spadek napięcia ΔU na oporach pętli zwarciowej. Spadek ten wyznacza się z różnicy dwóch napięć (ΔU= U₁ - U₂) zmierzonych:

- w czasie sztucznego zwarcia (łącznik S2 zamknięty) - napięcie U₂,

- po wykonaniu zwarcia (łącznik S2 otwarty) - napięcie sieci U₁.

ΔU_R = U₁ — U_2R = I_pR × R_s

ΔU_X = U₁ — U_2X = I_pX × X_S.

Dla wyznaczenia tych spadków napięcia wykonuje się kolejno celowe zwarcie przez: rezystancję R_z i reaktancję X_z

4. B

Narysuj schemat elektryczny, opisz tok postępowania i podaj wzory/warunki niezbędne do sprawdzenia metodą techniczną skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN-S z wyłącznikiem różnicowoprądowym.

metoda techniczna - przy użyciu rezystora R_p o płynnie regulowanej rezystancji oraz miliamperomierza. W czasie pomiarów należy zwiększać prąd pomiarowy od wartości 0,2 I_Δn do 0,5 I_Δn. Przy wartości prądu pomiarowego równej 0,5 I_Δn należy przerwać obwód prądu łącznikiem S i następnie ponownie włączyć prąd. Wartość prądu wzrasta, aż do zadziałania wyłącznika. Różnicowy prąd zadziałania wyłącznika I_ΔW powinien być większy od 0,5 I_Δn jednak nie większy od I_Δn.

5A.

Narysuj schemat elektryczny drogi przepływu prądu zwarciowego i wyprowadź wzór określający zagrożenie porażeniowe przy zasilaniu z jednej rozdzielnicy odbiorników stacjonarnych wyłączanych w czasie do 5 s i odbiorników ręcznych wymagających wyłączenia w czasie 0,4 s w przypadku zwarcia doziemnego w odbiorniku stacjonarnym.

W przypadku rozdzielnicy lub obwodu rozdzielczego zarówno urządzeń ręcznych i stacjonarnych, wymagany czas wyłączenia obwodu musi być nie dłuższy niż w obwodzie z urządzeniem ręcznym. Warunek:

1. Spadek napięcia na przewodzie ochronnym PE między rozdzielnicą zasilającą odbiorniki a miejscem przyłączenia przewodu ochronnego do głównej szyny uziemiającej nie może przekraczać 50V przy dowolnym zwarciu jednofazowym do przewodu PE.

Z_s - impedancja pętli zwarcia jednofazowego przy zwarciu w rozdzielnicy zasilającej

odbiorniki

2. W rozdzielnicy są wykonane połączenia wyrównawcze dodatkowe przyłączone do tych samych części przewodzących obcych co połączenia wyrównawcze główne.

ΔU = R_PE × I''_k1

Napięcie dotykowe spodziewane bez miejscowego połączenia wyrównawczego

ΔU = R_CC × I''_k1

Napięcie dotykowe spodziewane po wykonaniu miejscowego

połączenia wyrównawczego.

5B Narysuj schemat elektryczny drogi przepływu prądu zwarciowego i wyprowadź wzór określający zagrożenie porażeniowe przy zwarciu doziemnym w sieci TN z pominięciem przewodu ochronnego PE (np. w wyniku upadku na ziemię zerwanego przewodu linii napowietrznej).

U_PEN = R_B × I''_k1 ≤ 50V

Gdzie:

warunek:

W którym:

R_B - wypadkowa rezystancja wszystkich połączonych równolegle uziomów

R_E - min. rezystancja styku z ziemią części przewodzących obcych nie połączonych z

przewodem ochronnych, przez które może nastąpić zwarcie przewodu faz. z ziemią

U₀ - wartość skuteczna napięcia znamionowego prądu przemiennego względem ziemi

---