2. Pole elektryczne i podstawowe prawa opisujące to pole

Pole elektryczne to przestrzeń w otoczeniu ładunków, w której występują siły oddziaływań elektrycznych. Linie pola elektrycznego: krzywe, o których styczne w każdym punkcie pokrywają się z kierunkiem pola elektrycznego. Pole jednorodne - linie pola są równoległe, a wartość natężenia jest stała. Pole centralne - siły działają wzdłuż promienia.

* nigdzie się nie przecinają;

* wychodzą z ładunku + a schodzą się w ładunku - ;

* dla ładunków punktowych są to krzywe otwarte;

* są zawsze prostopadle do powierzchni;

* można je wystawić w każdym punkcie pola;

* im więcej linii, tym natężenie większe

Strumień pola elektromagnetycznego: miarą strumienia pola elektromagnetycznego jest liczba linii pola elektromagnetycznego przechodzącego przez daną powierzchnię: E*s*cos(E,s)

Prawo Coulomba: na ładunek umieszczony w polu wytworzonym przez inny ładunek punktowy Q znajdujący się w odległości r działa siła

Natężenie pola elektrycznego:

Prawo Gaussa: Strumień pola elektrycznego przez dowolną powierzchnię zamkniętą jest równy całkowitego ładunkowi zawartemu wewnątrz tej powierzchni podzielonemu przez stałą _0.

3. obwód z pojemnością zasilany prądem stałym - energia pola elektrycznego

Kondensator - celowo wykonany układ dwóch elektrod przedzielonych dielektrykiem, jeśli jedna okładzina połączona jest z z biegunem + a druga z - źródłą napięcia, to na jednej pojawi się ładunek +Q a na drugiej -Q, proporcjonalny do napięcia. C=Q/U [F] Farad - jeśli przy ładunki 1C U=1V. Pojemność kondensatora jest to stosunek ładunku na elektrodzie do napięcia między elektrodami. Podczas ładowania kondensatora energia W zostaje w nim zmagazynowana w postaci energii pola elektrostatycznego. Jeśli między okładkami kondensatora jest napięcia u, to doprowadzenie ładunku dQ wymaga pracy dW=u dQ, całkując to wyrażenie (od u=0 do u=U) i podstawiając dQ=Cdu otrzymuje się wzór na energię kondensatora W=Q²/2C=U²C/2

4. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej i indukcji własnej

Indukcja elektromagnetyczna - polega na indukowaniu się siły elektromotorycznej w przewodzie w zmiennym polu magnetycznym, lub poruszającym się w polu magnetycznym. E=lvB (l-długość v-prędkość prędkość B-indukcja).

Indukcja elektromagnetyczna jest obecnie podstawową metodą wytwarzania prądu elektrycznego oraz podstawą działania wielu urządzeń elektrycznych np: prądnic, alternatorów, generatorów w elektrowniach, transformatorów, pieców indukcyjnych, Silnik elektryczny asynchroniczny i mierników indukcyjnych, cewka, głowica elektromagnetyczna.

Samoindukcja polega na indukowaniu się SEM w obwodzie lub w cewce pod wpływem zmian natężenia prądu.
. L- indukcyjność - zależy od liczby zwojów, kształtu i wymiarów. Cewka ma indukcyjność 1H jeśli zmiana natężenia o 1A/s spowoduje napięcie 1V.

5. pole magnetyczne - podstawowe prawa opisujące pole magnetyczne

Pole magnetyczne - w przestrzeni istnieje PM o indukcji B, jeżeli na ładunek punktowy q poruszający się w tej przestrzeni z prędkością v działa siła F. F=q(V^xB)=I(l^xB). 1[B] = 1Vs/m²=1T

Pole magnetyczne jest polem wektorowym, wielkości fizyczne używane do opisu pola magnetycznego to indukcja magnetyczna B oraz natężenie pola magnetycznego H, [H] = 1A/m. Kierunek pola określa ustawienie igły magnetycznej lub obwodu, w którym płynie prąd elektryczny.

Niektóre materiały magnetyczne, jak np. ferromagnetyki, wykazują istnienie stałego pola magnetycznego. Jego istnienie spowodowane jest przez ruch ładunków elektrycznych głównie elektronów w atomach takiego materiału.Pole magnetyczne kołowe jest to przestrzeń, której linie pola magnetycznego układają się we współśrodkowe okręgi. Pole takie jest wytwarzane przez prostoliniowy przewodnik. Indukcja magnetyczna takiego pola jest większa bliżej źródła.

Dwa równoległe, prostoliniowe, i bardzo długie przewody oddziaływają ze sobą siłą:

Prawo Gaussa: Całkowity strumień magnetyczny przechodzący przez powierzchnię zamkniętą równa się zeru (nie isnieją ładunki magnetyczne)

Prawo Ampera -

Prawo przepływu Całka liniowa natężenia pola magnetycznego po dowolnej zamkniętej drodze jest równa sumie natężeń prądów objętych drogą całkowania.

Gdy droga całkowania nie obejmuje przewodu z prądem, wartość całki równa jest zeru

6. obwód z indukcyjnością - energia pola magnetycznego

W cewce indukowana jest SEM E=-L dI/dt, skierowana przeciwnie do I (przeciwdziałająca przyrostowi natężenia prądu). Żeby zwiększyć natężenie prądu o dI, trzeba wykonać pracę o kierunku przeciwnym do kierunku siły elektromotorycznej Ε. Praca ta jest równa iloczynowi ładunku przepływającego przez przekrój przewodnika w czasie dt i napięcia -Ε:

- jest to prawa wykonana przy zwiększeniu natężenia prądu o wartość dI - po zcałkowaniu od 0 do I : W=LI²/2, energia pola magnetycznego cewki wynosi E_L=LI²/2=VB²/2 (V- objętość objętość której wyst. Indukcja)

Samondukcja przeciwdziałajac zmianie natężnia prądu powoduje:

• opóźnia wzrost i spadek natężnia prądu,

• wywołuje przepięcia niszczące obwody po wyłączeniu cewek,

• zmniejszenie natężenia prądu zmiennego.

Opór, który prąd napotyka na skutek działania samoindukcji określany jest potocznie mianem induktancji. Induktancja ta powoduje również przesunięcie fazowe płynącego prądu.

7. elementy RLC w obwodach rozgałęzionych i nierozgałęzionych zasilanych prądem

obwód nierozgałęziony.

Zgodnie z 2 prawem kirchoffa u_R+u_C=u+_L. Wektor prądu I jest w fazie z wektorem napięcia na rezystancji, wektory U_L i U_C są przesunięte o +90 i -90 (i_c=I_csin(t+90°), I_c=CU). Natężenie chwilowe prądu wynosi i=I₀sin(t+), amplituda prądu zmiennego jest związana z amplitudą zależnością: I₀=U₀/Z (Z=sqrt(R²+(X_L-X_C)²). Dla >0 obwód ma charakter indukcyjny. Współczynnik mocy tego układu wynosi cos=U_R/U. S=sqrt(P²+Q²). Moc bierna: Q=IU_x=UIsin. W obwodzie LC występują drgania (oscylacyjna wymiana energii między polem elektrycznym kondensatora, a magnetycznym cewki). Jeśli reaktancje są sobie równe, Z=R, występuje rezonans - odbywa się nieustanna okresowa wymiana energii między kondensatorem a cewką. Częstotliwość wystąpienia rezonansu to f=1/2sqrt(LC).

Obwód rozgałęziony

I=I₁+I₂+I₃; I₁=U/Z₁ cos₁=R₁/Z₁ itd. I_cz=Icos - w fazie z napięciem, I_b=Isin przesunięta w fazie o +/- 90. prąd wypadkowy I=sqrt(I_cz²+I_b²). Współczynnik mocy: cos=I_cz/I. S=sqrt(P²+Q²). W obwodzie rozgałęzionym występuje rezonans prądów. Jego warunkiem jest równość przewodności biernych (wypadkowa =0) - wektor prądu wypadkowego zawiera wtedy tylko składową czynną.

8. prąd trójfazowy - wytwarzanie i podstawowe zależności

W układzie trójfazowym połączone są 3 obwody elektryczne, w których każdy stanowi odrębne źródło siły elektromotorycznej. SEM są równe co do wielkości i mają tę samą częstotliwość, ale są przesunięte o 1/3 okresu. Wszystkie siły elektromotoryczne wytwarza się w tej samej prądnicy. W żłobkach prądnicysą 3 jednakowe uzwojania przesunięte względem siebie o 120°. Podczas obrotu wirnika (magneśnicy)w każdym uzwojeniu indukuje się SEM. e_L1=E_mL1sint (dlaL2 -120, L3-240). Wybór układu połączenia odbiorników zależy od napięcia międzyfazowego sieci i znamionowego napięcia odbiorników

układ nieskojarzony - jesli każda z faz jest wykorzystana oddzielnie.

Układ gwiazdowy czteroprzewodowy - końce uzwojeń prądnicy połączne w punkcie 0, końce odbiornika połączone w punkcie N (przwód wspólny - przewód neutralny). I=I_f. U=sort(3)U_f, wektory napięć linowych są obrócone o 30 do naięc fazowych. Im bardziej równomierne obciążenie faz, tym mniejszy prąd płynie w przewodzie neutralnym

Układ gwiazdowy 3przwodowy - kiedy obciążenie faz jest symetryczne. Wartości skuteczne napięć, prądów, i kąty przesunięć są identyczne, więc P=sqrt(3)UIcos_; Q=sqrt(3)UIsin

Układ trójkątny - do każdej pary przewodów fazowych przyłącza się impedancje.. U=U_f, I=sqrt(3)I_f.

9. budowa, zasada działania maszyn prądu stałego

Prądnice prądu stałego - do ładowania akumulatorów, w urządzeniach przemieniających prąd zmienny na stały, i tam, gdzie potrzebna jest płynna regulacja prędkości obrotowej. Twornikiem jest wirnik, magneśnicą stojan. Obudowa z żeliwa lub staliwa, na wewn powierzchni rdzenie ferromagnetyczne z uzwojeniami zasilanymi prądem stałym wytwarzającymi pole magnetyczne. Rdzenie ferromagnetyczne kończą się nadbiegunnikami dopasowanymi do kształtu wirnika. Wirnik ma kształt cylindra, i żłobki, na których są izolowane uzwojenia połączone w jedno zamknięte uzwojenie. Na wale jest też komutator - z miedzianych płytek, oddzielonych od wału i od siebie - każda z nich przyłączona jest do uzwojenia twornika w określonym punkcie. Im większa liczba zwojów połączonych szeregowo i wiecej dzialek komutatora, tym bardziej wyrównany przebieg napięcia.

Wirnik obracając się w polu magnetycznym wytworzonym przez bieguny wytwarza zmienną siłę elektromotoryczną, która prostowana jest za pomocą komutatora i odprowadzana za pomocą szczotek. Zależnie od sposobu zasilania uzwojenia wzbudzającego (uzwojenia elektromagnesów) rozróżnia się prądnice prądu stałego: obcowzbudne (zasilanie uzwojenia wzbudzającego następuje z obcego źródła napięcia) oraz samowzbudne - bocznikowe, szeregowe lub szeregowo-bocznikowe (uzwojenie wzbudzające jest zasilane napięciem indukowanym w uzwojeniach własnego wirnika).

Silniki prądu stałego -magneśnicę i twornik trzeba zasilić napięciem stałym. Sila elektromotoryczna indukowana w wirniku w każdym pręcie jest przeciwna do pradu, oraz napięcia zasilającego wirnik. Prędkość obrotowa silnika jest odwrotnie proporcjonalna do strumienia magnetycznego. Na każdy pręt twornika działą siła F=BlI (l-długość przewodów uzwojenia wirnika), moment elektromagnetyczny M=kI_tw (k=pN/2a - stała dla danej konstrukcji, N-liczba prętów). Zmiana kierunku obrotów silnika może nastąpić przez zmianę zwrotu prądu w tworniku albo uzwojeniu magneśnicy.

10. charakterystyka wewnętrzna i zewnętrzna prądnic samo- i obcowzbudnych

prądnice obcowzbudne: prąd do zasilania magneśnicy jest pobierany z innego źródłą napięcia niezależnego od prądnicy (np. akumulatorów)

prądnice samowzbudne:prąd pobierany jest z tej samej prądnicy. Regulacjęprądu wzbudzenia umożliwia rezystor w obwodzie wzbudzenia.

• Charakterystyka biegu jałowego prądnicy - zależność napięcia na zaciskach prądnicy nieobciążonej od od prądu wzbudzenia przy stałej prędkości obrotowej prądnicy. Wskutek pozostałości magnetycznej w magneśnicy, nie zaczyna sięod 0. jest taka sama dla prądnicy samowbudnej i obcowzbudnej

Prądnice samowzbudne mogą mieć uzwojenie wzbudzenia połączone równolegle z twornikiem, lub 2 uzwojenia wzbudzenia, z których jedno jest połączone równolegle, a drugie szeregowo z twornikiem - bocznikowe i szeregowo-bocznikowe.

Samowzbudzenie polega na wykorzystaniu indukcji szczątkowej magneśnicy. Podczas obracania się twornika strumień szczątkowy powoduje indukowanie się w tworniku niewielkiej siły elektromotorycznej, która wymusze w obwodzie wzbudzenia niewielki prąd, który wzmacnia pole magnetyczne wywołując większą siłę E, a przez to większy prąd wzbudzenia, w rezultacie strumień magnetyczny szybko osiąga wartość znamionową.

• Charakterystyka zewnętrzna - zależność napięcia na zaciskach prądnicy od prądu obciążenia przy stałym prądzie wzbudzenia i stałej prędkości obrotowej

Napięcie na zaciskachprądnic maleje w miarę wzrostu prądu obciążenia z uwagi na spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej R_tw, szczególnie w prądnicach bocznikowych, bo zmniejszenie napięcia powoduje też zmniejszanie prądu wzbudzenia. Przy zmniejszeniu rezystancji obciążenia prądnicy bocznikowej prąd wzrasta do ok. 1,5x prądu znamionowego, ale jej zmniejszanie powoduje zmniejszenie się prądu, a prąd zwarcia jest mniejszy od prądu znamionowego.

11. silniki elektryczne prądu stałego - moment elektromagnetyczny

Na każdy pręt twornika działą siła F=BlI. Po podstawieniu wzoru na indukcję i wartość prądu w każdym pręcie twornika otrzymuje się : F=pI_tw/2a, więc moment elektromagnetyczny działający na twornik o N prętów wynosi: M=kI_tw (k=pN/2a - stała dla danej konstrukcji). Moment elektromagnetyczny jest proporcjonalny do iloczynu strumienia magnetycznego i natężenia prądu płynącego płynącego przez twornik

Prędkość obrotowa silnika prądu stałego jest przy danym napięciu zasilającym odwrotnie proporcjonalna do strumienia magnetycznego

Silnik bocznikowy: uzwojenie wzbudzenia jest podłączone równolegle do obwodu wirnika, prąd wzbudzenia reguluje rezystor regulacyjny, pracuje zazwyczaj przy stałej wartości prądu wzbudzenia (a więc stałym strumieniu).Podczas rozruchu silnik wytwarza moment rozruchowy, którego wartość zależy od wartości prądu w chwili włączenia silnika, SEM=0, więc prąd płynący przez uzwojenie jest zależny tylko od napięcia sieci i rezystancji twornika. Z powodu małej rezystancji wirnika prąd płynący w chwili rozruchu jest bardzo duży (ok. 20x wart znamionowej) - w celu ograniczenia go włącza siew obwór rezystory rozruchowe tak, aby prąd rozruchowy nie przekroczył 2x warto prądu znamionowego. W miarę narastania prędkości obrotowej z mniejszającego sieprądu należy stopniowo zmniejszać rezystancję.

Charakterystyka zewnętrzna silnika bocznikowego

1 - przy pominięciu wpływu oddziaływania twornika; 2 - z uwzględnieniem oddziaływania twornika

Charakterystyka zewnętrzna jest to zależność prędkości obrotowej silnika od prądu twornika przy stałym napięciu zasilającym i stałym prądzie wzbudzenia. Przy dużych obciążeniach prędkość obrotowa nieznacznie wzrasta z powodu zmniejszania się strumienia magnetycznego. Jest to wynikiem nakładania się na pole magnetyczne biegunów głównych pola powstającego od prądu twornika - tzw. oddziaływanie twornika. Zmienność prędkości obrotowej waha się od 2 do 5%.

Charakterystyka mechaniczna pozwala ocenić zachowanie się silnika w układzie napędowym.

Z warunków statecznej pracy układu napędowego wynika, że przy stałym momencie charakterystyka mechaniczna powinna być funkcją malejącą.

W przeciwnym przypadku mogłoby wystąpić rozbieganie lub utknięcie silnika. Sytuacja taka jest możliwa przy znacznej reakcji twornika o charakterze rozmagnesowującym.

Regulację prędkości obrotowej silnika bocznikowego możemy przeprowadzić przez: zmianę strumienia magnetycznego, zmianę rezystancji w obwodzie twornika, zmianę napięcia zasilającego. Zmianę wartości strumienia magnetycznego można uzyskać włączając rezystancję dodatkową do obwodu wzbudzenia. Tym sposobem możemy regulować prędkość

w górę.

Włączenie rezystancji dodatkowej w obwód twornika pozwala uzyskać regulację prędkości w dół. ,.Wadą tego sposobu regulacji prędkości obrotowej są znaczne straty energii wydzielanej w postaci ciepła w oporniku dodatkowym.

Silnik szeregowy - uzwojenie wzbudzenia jes połączone szeregowo z twornikiem, prąd wzbudzenia równy jest prądowi twornika. Podczas zwiększania momentu obciążenia prędkość obrotowa ailnika znacznie maleje.. Moment rozruchowy jest duży. Jego wadą jest skłonność do osiągania nadmiernej prędkości obrotowej podczas małych obciążeń, włączenie go na bieg jałowy grozi uszkodzenie.

Silniki szeregowe ze względu na swoje właściwości (duży moment rozruchowy i dużą rozpiętość osiąganych prędkości obrotowych) stosowane są głównie w trakcji elektrycznej (koleje, tramwaje, trolejbusy, kolejki, wózki akumulatorowe), gdzie pracują sprzęgnięte na stałe z osią pojazdu w sposób nierozłączny. W silniku szeregowym uzwojenie wzbudzające i uzwojenie twornika połączone są szeregowo, tak więc strumień zmienia się proporcjonalnie do zmian obciążenia.

Charakterystyka zewnętrzna i charakterystyka momentu silnika szeregowego

Cenną właściwością silnika szeregowego jest szybki wzrost momentu przy wzroście prądu, co pozwala na zastosowanie go do pracy w warunkach dużych przeciążeń i ciężkich rozruchów. a zatem poprzez regulację R_r od maksimum do zera osiągamy płynny wzrost prędkości obrotowej silnika od zera do wartości znamionowej.

Rozruchu silnika szeregowego dokonuje się przy obciążeniu, poprzez zmianę rezystancji rozrusznika R_r włączonego szeregowo z twornikiem. Wzrostowi rezystancji R_r odpowiada mniejsza prędkość obrotowa przy tym samym prądzie obciążenia. Regulację prędkości obrotowej w silniku szeregowym można przeprowadzać przez: zmianę strumienia magnetycznego.

Regulacja prędkości obrotowej silnika szeregowego przez bocznikowanie uzwojenia wzbudzającego

Zmianę wartości strumienia magnetycznego osiąga się przez bocznikowanie uzwojenia wzbudzenia lub uzwojenia twornika silnika szeregowego. W pierwszym sposobie, po zbocznikowaniu, przez uzwojenie magnesujące płynie mniejszy prąd i w konsekwencji wzrasta prędkość obrotowa. Regulację prędkości przez zmianę napięcia zasilającego uzyskuje się przez zmianę napięcia w sieci zasilającej lub przez łączenie szeregowe bądź szeregowo-równoległe dwóch lub więcej mechanicznie ze sobą, sprzęgniętych silników. Najbardziej rozpowszechnionym układem jest układ trakcyjny jako zespół dwóch, czterech lub sześciu silników szeregowych, które początkowo łączy się szeregowo, a następnie równolegle.

Silnik szeregowo - bocznikowy - ma 2 uzwojenia wzbudzenia, szeregowe i równoległe. Charakteryzuje się dużym momentem rozruchowym i pracą silnika podczas niskich obciążeń.

14. silnik asynchroniczny - budowa i zasada działania

Wytworzone przez uzwojenia stojana wirujące pole magnetyczne obraca się wokół nieruchomego wirnika. W wyniku przecinania przez to pole prętów klatki wirnika, indukuje się w nich napięcie i zaczyna płynąć w nich prąd. Przepływ prądu w polu magnetycznym powoduje powstanie siły elektrodynamicznej działającej stycznie do obwodu wirnika, a zatem powstaje także moment elektromagnetyczny. Jeżeli wartość tego momentu jest większa od wartości momentu obciążenia, to wirnik rusza i zaczyna zwiększać swoja prędkość obrotową.

Silnik asynchroniczny składa się z 2 podstawowych części: nieruchomego stojana i ruchomego wirnika. Przemienny prąd stojana powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego (pole wirujące), które w wyniku indukcji elektromagnetycznej (stąd inna nazwa silnika silnik indukcyjny) wywołuje prąd elektryczny w uzwojeniach wirnika. Oddziaływanie uzwojeń stojana i wirnika wywołuje ruch.

• Wirnik klatkowy ma kształt klatki utworzonej przez pręty uzwojenia (Cu, Al.), na obu końcach wirnika znajdują się pierścienie aluminiowe łączące pręty. Obwód elektryczny wirnika jest zawsze zwarty. Klatka stanowi wielofazowe uzwojenie wirnika, a za liczbę faz przyjmuje się liczbę prętów, z których jest wykonana.

• Wirnik pierścieniowy - ma uzwojenie trójfazowe, takie, jak stojan. Uzwojenie wirnika łączy się w gwiazdę, trzy wolne końce uzwojeń są łączone z trzema odizolowanymi pierścieniami na wale, a do pierścieni umocowane są szczotki, za pomocą których włączone są w obwód rezystory, dzięki którym można zmienić charakterystykę silnika.

Prąd indukcyjny w wirniku powstaje jeżeli obraca się on z prędkością inną niż prędkość wirowania pola magnetycznego. W typowych silnikach przy obciążeniu znamionowym jest to o cztery procent mniej niż szybkość wirowania pola magnetycznego (poślizg). Silnik asynchroniczny bez obciążenia uzyskuje obroty prawie równe obrotom silnika synchronicznego(poślizg=1%).

Efekt wirowania pola jest uzyskiwany automatycznie w instalacjach trójfazowych, w instalacjach jednofazowych konstruuje się układy uzwojeń, w których płynie prąd z przesunięciem fazowym, co uzyskuje się przez zasilanie jednej fazy uzwojenia przez kondensator lub dodatkowe uzwojenie zwarte. Prędkość wirowania silnika zależy od prędkości wirowania pola stojana. Prędkość wirowania pola stojana zależy od częstotliwości napięcia zasilania oraz od konstrukcji uzwojeń (tzw. liczby par biegunów).

 Silnik asynchroniczny obracający się z prędkością większą od synchronicznej pracuje jako prądnica asynchroniczna.

 Przy obrotach wirnika przeciwnych do wirowania pola magnetycznego silnik asynchroniczny przechodzi w pracę hamulcową¹.

 Unieruchomiony silnik asynchroniczny (n=0) pierścieniowy może pracować jako transformator lub przesuwnik fazowy.

17. warunki współpracy silnika elektrycznego z maszyną roboczą, równanie momentów

Momenty oporowe:

Statyczne

• Momenty wytworzone przez człony robocze maszyny podczas wykonywania właściwej pracy

• Momenty spowodowane tarciem ruchomych części maszyny pracującej oraz stratami w przekładni

Dynamiczne

• Momenty wynikające ze zmiany energii kinetycznej ruchomej cześci napędu

Równowaga momentów wyraża się zależnością M=M_st+M_d (M-elektromagnetyczny moment silnika napędowego) M_d=(J/9.55)(dn/dt). Gdy prędkość jest stała, Md=0, M równoważy tylko M_st. Równowaga jest często zakłócana przez wahania napięcia w sieci, lub zmiany właściwości obrabianego materiału - jeśli moment dilnika jest większy od Mst, nadmiar momentu powoduje przyspieszenie zespołu i na odwrót.

Równanie dynamiki pozwala na określenie - prędkości napedu w określonych warunkach pracy, czas trwania rozruchu i hamowania, wartość momentu rozwijanego przez silnik (znane są zależności M(n)-charakt silnika i M_st(n) - chartka. Maszyny napędzanej)

25. Czynniki wpływające na wzrost zagrożenia porażeniem prądem elektrycznym.

Na stopień porażenia prądem elektrycznym wpływają czynniki: elektryczne, fizjologiczne i zewnętrzne (otoczenia). W grupie czynników elektrycznych należy wymienić:

a) rodzaj prądu (stały czy przemienny),

b) wielkość natężenia prądu,

c) czas przepływu prądu,

d) droga przepływu.

Najważniejsze znaczenie odgrywa natężenie prądu przepływającego przez człowieka, przy czym wyróżnia się trzy charakterystyczne wielkości zwane poziomami bezpieczeństwa:

- poziom I - szy: I_po = 0,5 ÷1 mA - próg odczuwalności,

- poziom II - gi: I_s = 10 ÷15 mA - prąd samouwolnienia,

- poziom III - ci: I_gr = 30 ÷400 mA - prąd graniczny niebezpieczny dla zdrowia i życia, ze względu na prawdopodobieństwo migotania komór sercowych.

Do czynników fizjologicznych należą:

a) ukształtowanie rozwoju organizmu,

b) stan emocjonalno-psychiczny,

c) stany chorobowe: choroba wieńcowa, astma, gruźlica, padaczka, cukrzyca i alkoholizm.

Do czynników zewnętrznych (środowiskowych) zalicza się:

a) czynniki wpływające na zmniejszenie odporności ciała ludzkiego (wilgotność,wysoka temperatura),

b) czynniki ułatwiające przepływ prądu do ziemi (stanowiska na gołej ziemi, podłoga przewodząca).

28. Układ kontroli stanu izolacji - budowa, zasad działania, miejsce stosowania.

Sieci izolowane, w których wymagane jest szybkie (ok.100ms) odłączenie w przypadku powstania jednofazowego doziemienia.

Przystawka (...-1000) wraz z przekaźnikiem kontroli stanu izolacji (izometrem) kontroluje rezystancję izolacji trójfazowej sieci prądu przemiennego pracującej w układzie IT (izolowany punkt neutralny). Dodatkowy układ kontroli stanu izolacji wbudowany w przystawkę umożliwia szybkie wykrycie jednofazowego doziemienia. Stan izolacji doziemnej sieci kontrolowany jest za pomocą „Zabezpieczenia upływowego zespolonego”. Zadaniem przekaźnika centralnego jest ciągła kontrola stanu izolacji sieci pod napięciem i wyłączeniu napięcia przy obniżeniu się rezystancji poniżej dopuszczalnej wartości. Zadaniem przekaźnika blokującego jest kontrola rezystancji izolacji odcinka sieci wyłączonego spod napięcia i niedopuszczenie do podania napięcia w razie obniżenia się tej rezystancji poniżej dopuszczalnej wartości. Urządzenie współpracuje z wyłącznikiem głównym Qo rozdzielnicy wyposażonym w wyzwalacz wzrostowy. Awaryjne wyłączenie Qo sygnalizowane jest przez układ sygnalizacji awaryjnego wyłączenia rozdzielnicy głównej.

26,Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzki może być pośrednie lub bezpośrednie.
Działanie pośrednie, powstające bez przepływu prądu przez ciało człowieka, powoduje takie urazy, jak: *oparzenia ciała wskutek pożarów wywołanych zwarciem elektrycznym lub spowodowane dotknięciem do nagrzanych elementów *groźne dla życia oparzenia ciała łukiem elektrycznym, a także metalizacja skóry spowodowana osadzaniem się roztopionych cząstek metalu*uszkodzenia wzroku wskutek dużej jaskrawości łuku elektrycznego*uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysokości lub upuszczenia trzymanego przedmiotu.

Działanie bezpośrednie - porażenie elektryczne wskutek przepływu prądu elektrycznego przez ciało ludzkie (tzw. prądu rażeniowego) może wywołać wiele zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych w organizmie (a nawet śmierć człowieka) poprzez oddziaływanie na układ nerwowy oraz w wyniku elektrolizy krwi i płynów fizjologicznych.
Porażenie elektryczne może objawiać się:

*odczuwaniem bólu przy przepływie prądu, kurczami mięśni (skurcz mięśni dłoni może uniemożliwić samouwolnienie się porażonego)

*zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami krążenia krwi

*zaburzeniami wzroku, słuchu i zmysłu równowagi

*utratą przytomności

*migotaniem komór sercowych (fibrylacja) - bardzo groźnym dla życia człowieka, gdyż zazwyczaj prowadzi ono do zejścia śmiertelnego

*oparzeniami skóry i wewnętrznych części ciała, do zwęglenia włącznie.

---