Urządzenia i stacje- ŚCIĄGA - kolokwium - Kony777

Urządzenia i stacje- ŚCIĄGA.doc
(79 KB) Pobierz
1. Klasyfikacja typów sieci niskiego napięcia ze względu na rodzaj
uziemień:
Sieć typu:
TN- Układ sieci TN ma jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne
instalacji są przyłączone do tego punktu za pomocą przewodów ochronnych. Rozróżnia się
następujące układy sieci:
TN-C : w całym układzie sieci funkcję przewodu neutralnego i przewodu ochronnego pełni jeden
wspólny przewód
TN-S: w całym układzie sieci jest stosowany oddzielny przewód ochronny
TN-C-S: w części układu sieci (do miejsca rozdziału), funkcję przewodu neutralnego i przewodu
ochronnego pełni jeden współny przewód
TT: ma jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne instalacji są
uziemione niezależnie od sieci energetycznej, najczęściej bezpośrednio w miejscu zainstalowania,
uziemieniem ochronnym oddzielnie dla każdego odbiornika
IT: ma wszystkie części czynne odizolowane od ziemi albo jeden punkt przyłączony
do ziemi poprzez impedancję, a części przewodzące dostępne instalacji elektrycznej są
uziemione indywidualnie, grupowo lub zbiorowo.
Zaleca się, aby nowe i modernizowane instalacje elektryczne budynków były wykonywane w układzie TN-S,
czyli z oddzielnymi przewodami neutralnym i ochronnym.
W instalacjach elektrycznych obiektów budowlanych może być stosowany także układ TT
z przewodem neutralnym.
2. Scharakteryzować i porównać następujące rodzaje obciążenia:
a) Ciągłe – charakteryzuje się tym, że nieprzerwanie płynie przez przewód.
b) Przerywane – charakteryzuje się powtarzającymi się na przemian obciążeniami i przerwami
bezprądowymi, przy czym w okresie bezprądowym przewód nie stygnie do temperatury otoczenia.
, gdzie: tp – czas pracy, t0 – czas bezprądowy
-względny czas pracy
c) Dorywcze – charakteryzuje się tym, że przepływ prądu rozpoczyna się przy początkowej temperaturze
przewodu równej temperaturze otoczenia. Trwa przez czas niewystarczający do ustalenia się przyrostu
temperatury. Dalej następuje czas bezprądowy który trwa tak długo, że temperatura przewodu wróci do
temperatury otoczenia
3. Zwarcia
Rodzaje zwarć:
-3-fazowe symetryczne (3 fazy zwarte do ziemii) 5%
- 2-fazowe 10%
- 2-fzaowe doziemne 20%
- 1-fazowe 65%
Przyczyny zwarć:
-elektryczne (przepięcia atmosferyczne, przepięcia łączeniowe, omyłki łączeniowe)
- nieelektryczne (zawilgocenie izolacji, zanieczyszczenie izolatorów, zbliżenie przewodów w liniach
napowietrznych)
Prąd zwarciowy początkowy:
Największy prąd zwarciowy początkowy- stanowi podstawę doboru obciążalności zwarciowej
urządzeń. Wyznacza się go do sprawdzania wytrzymałości zwarciowej urządzeń.
’’
Ik3 =(cmax*Un)/pierw3*Zk (c-wsp napięciowy, Un-napięcie znamionowe,Z-imp.).Prąd 3-fazowy
Rk ,Xk – rezystancja i reaktancja obwodu zwarciowego
Najmniejszy prąd zwarciowy początkowy- wyznacza się go dla sprawdzenia czułości
zabezpieczeń, np. ochrony przeciwporażeniowej przez wyłączenie zasilania. Najmniejszy prąd to
jednofazowy.
Prąd zwarciowy ustalony- wartość skuteczna prądu zwarciowego występującego po wygaśnięciu
zjawisk przejściowych.
Prąd zwarciowy udarowy- jest to najwyższa (szczytowa) chwilowa wartość prądu zwarciowego.
-współczynnik udaru, zależny od ilorazu Rk/Xk obwodu. Przy ilorazie bliskim
1-wsp udaru też wynosi ok 1.
Prąd zwarciowy cieplny- prąd zastępczy o stałej wartości skutecznej, który płynąc w tym samym
czasie co rzeczywisty prąd zwarciowy- wydzieliłby tę samą ilość ciepła, jaka zostaje wydzielona
przez prąd zwarciowy. Czas ten (tmin) jest czasem od wystąpienia zwarcia do jego wyłączenia (przez
zgaszenie łuku albo wyłączenie zwarcia przez bezpiecznik)
Prąd zwarciowy wyłączeniowy- wartość skuteczna prądu zwarciowego w chwili rozdzielenia
styków wyłącznika-w chwili tmin (lub poprzez zapłon łuku w bezpieczniku)
Prąd zwarciowy: np. 2-fazowy, 2-fazowy doziemny,1-faz,3-faz..
Ograniczanie prądów zwarciowych:
Może odbywać się:
Pasywnie- polega na konstruowaniu obwodów w taki sposób, aby impedancja zwarciowa była jak
największa. Np. przez unikanie dużych mocy znamionowych transformatorów, generatorów; przez
unikanie obwodów zamkniętych sieci, przez unikanie linii równoległych i podobne zabiegi..
Aktywnie- poprzez tak szybkie wyłączenie zwarcia przez urządzenie wyłączające (o wymuszonym
gaszeniu łuku), że nie dochodzi do wystąpienia szczytowej wartości prądu zwarciowego (prądu
udarowego)
, gdzie
- dławiki przeciwzwarciowe
- wyłączniki ograniczające
Prądy zwarciowe wykorzystuje się do badania wytrzymałości zwarciowej (oraz cieplnej) urządzeń,
przy wyznaczaniu czułości i doborze zabezpieczeń (ochrona przeciwporażeniowa), przy doborze
urządzeń elektrycznych,
4. Łuk elektryczny
Łuk elektryczny-występuje najczęściej przy przerywaniu obciążonych prądem obwodów
elektrycznych. Pod wpływem pola elektrycznego jony i elektrony, w gazie między stykami,
przyspieszają. Z atomów obojętnych są wytrącane elektrony, powodując jonizację gazu. Jest to
jonizacja zderzeniowa. Na skutek wysokiej temperatury zachodzi jonizacja termiczna.
Te dwa rodzaje jonizacji zachodzą w całej objętości gazu (jonizacja objętościowa). Jonizacja
powierzchniowa zachodzi np. przez uwalnianie się elektronów pod wpływem pola el.
jonizacja – proces uwalnianie nośników prądu elektrycznego prowadzący do utraty właściwości
izolacyjnych
W łącznikach elektrycznych dominujące są następujące rodzaje jonizacji:
Procesy objętościowe:
-zderzeniowa – wywołana polem elektrycznym, rozpad cząsteczek pod wpływem zderzeń z innymi
cząstkami
-termiczna gazu – rozpad cząsteczek na jony i elektrony pod wpływem bardzo wysokiej temperatury
Procesy powierzchniowe:
-termiczna elektrod – wywołana podgrzaniem powierzchni elektrod
-autoemisja
-emisja wtórna
dejonizacja – zjawisko odwrotne do jonizacji – polega na utracie nośników prądu elektrycznego i
powrocie właściwości izolacyjnych
W łącznikach elektrycznych wyróżniamy następujące rodzaje dejonizacji:
-neutralizacja w pobliżu elektrod (jony + wyrywają z katody elektrony)
- rekombinacja (powstawanie cząsteczek obojętnych w wyniku zderzenia jonów o różnych
ładunkach i elektronów)
-dyfuzja (ucieczka jonów i elektronów poza obszar wyładowania łukowego)
-dysocjacja (rozpad cząsteczek na atomy - powodujące pobór mocy – wychładzanie kolumny
łukowej)
Łuk elektryczny zarówno prądu stałego, jak i przemiennego może zostać zgaszony, gdy zostanie
rozciągnięty na długość większą od krytycznej. Można to uzyskać poprzez:
- szybkie zwiększenie odległości między stykami powodowane ruchem jednego lub obydwu styków
zestyku, wywołane działaniem napędu
-unoszenie cieplne nagrzanej plazmy łuku
-zjawisko dyfuzji (wydmuch)
- zjawisko dysocjacji
- chłodzenie kolumny łukowej
- obniżenie napięcia w przestrzeni łukowej
W łącznikach prądu przemiennego gaszenie łuku polega na niedopuszczeniu do ponownego zapłonu
łuku po przejściu prądu przez zero. (co pół okresu prąd ma wartość chwilową równą zeru- co pół
okresu więc łuk gaśnie)
Metody gaszenia łuku prądu stałego
Warunek zgaszenia łuku można uzyskać dwoma sposobami:
Przez podniesienie charakterystyki łuku, co można uzyskać na drodze zwiększenia chłodzenia
kolumny łukowej (tzw. gaszenie wymuszone)
Przez większe nachylenie prostej obwodu, co można uzyskać na drodze zwiększenia rezystancji R.
W wyłącznikach niskiego napięcia stosuje się komory gaszeniowe. Łuk zapalający się między
rozchodzącymi się stykami wydłuża się i przemieszcza w kierunku płytek komory gaszeniowej.
Tam dzieli się na coraz więcej części, a następnie kilka łuków krótkich palących się między
płytkami
5. Opisać algorytm doboru przewodów i zabezpieczeń w instalacjach
elektrycznych niskiego napięcia.
1) Dobór przekroju przewodu ze względu na dopuszczalną obciążalność prądową
2) Dobór przekroju przewodu ze względu na dopuszczalny spadek napięcia
3) Dobór przekroju przewodu ze względu na wytrzymałość mechaniczną
4) Dobór przekroju przewodu ze względu na skuteczność ochrony przeciwporażeniowej
5) Warunek wytrzymałości przeciążeniowej
6) Warunek wytrzymałości zwarciowej (prąd I ’’)
7) Warunek ochrony przeciwporażeniowej (prąd I ’’)
8) Warunek selektywności działania zabezpieczeń
9) Warunek na wyższe harmoniczne
Ad.1
k3
k1
I – rzeczywisty prąd dopuszczalnie długotrwały (obciążalność prądowa długotrwała)
I – prąd obliczeniowy (prąd znamionowy gniazda, silnika czy grzejnika)
Iż zależy głównie od przekroju przewodu, sposobu budowy i sposobu ułożenia w instalacji
Z
B
kg – współczynnik poprawkowy dotyczący ułożenia przewodów (w tynku, na ścianie, na zewnątrz)
kt – współczynnik temperaturowy
Idd – prąd dopuszczalnie długotrwały (odczytany z norm)
Prąd obliczeniowy IB przyjmuje się równy prądowi znamionowemu pojedynczego odbiornika
Ad.2
- odczytywany z norm (inny w budynkach mieszkalnych a w zakładach przemysłowych)
Ad.3
Przekrój przewodów nie może być mniejszy niż określony w przepisach przekrój minimalny smin ze
względu na wytrzymałość mechaniczną. (przekrój minimalny jest inny dla różnych rodzajów
przewodów, materiału przewodów i ich zastosowań, np. przewody gołe, izolowane, zastosowanie
oświetleniowe, sterownicze, czy też ogólnego przeznaczenia)
Ad.4
Przekroje przewodów powinny być tak dobrane, aby w razie zwarcia urządzenie odłączające
zasilanie zadziałało w czasie nie dłuższym od podanego w normie, czyli:
, gdzie
Ik- spodziewany prąd zwarciowy, Ia- prąd przy którym urządzenie odłączające zasilanie
samoczynnie zadziała.
Ad.5
Przewody muszą być zabezpieczone przed przeciążeniami
IB – prąd obliczeniowy
IN – prąd znamionowy
IZ – obciążalność długotrwała
I2 – najmniejszy prąd niezawodnie powodujący zadziałanie zabezpieczenia nadprądowego
Ad.6
Urządzenia zabezpieczające przed cieplnymi skutkami zwarcia powinny być tak dobrane, aby
przerwanie prądu zwarciowego nastąpiło przed możliwością wystąpienia uszkodzeń cieplnych i
mechanicznych w przewodach. Używa się do tego bezpieczników lub wyłączników samoczynnych.
Czas od momentu powstania zwarcia do przerwania prądu zwarciowego nie może przekroczyć
wartości granicznej, wyznaczonej według wzoru:
k – współczynnik zależny od właściwości materiałów przewodów i izolacyjny.
s – przekrój przewodu
I – prąd zwarciowy (wartość skuteczna składowej okresowej początkowego prądu zwarciowego.)
Dla większoći wyłączników czas ten mieści się w zakresie 20-40ms.
Ad.7
Przekrój przewodu powinien być tak dobrany, by w przypadku zwarcia między przewodem
fazowym i przewodem ochronnym lub częścią przewodzącą instalacji, impedancja
obwodu zapewniła samoczynne wyłączenie zasilania przez urządzenie zabezpieczające,
w określonym czasie.
Musi być spełniony warunek:
Uo-wartość napięcia znamionowego prądu przemiennego względem ziemi, 230 [V]
Ia- prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego
Zs-impedancja obwodu zwarciowego
Ad.8
Charakterystyki czasowo-prądowe bezpieczników, czy wyłączników nie powinny na siebie
nachodzić-przecinać się
6. Podać kolejność instalowania aparatów w polu rozdzielczym oraz
krótko scharakteryzować ich funkcje.
1.wyłączniki – służą do planowanych i awaryjnych łączeń. Powinny być zainstalowe z tej strony
pola z której energia przypływa.
2.odłączniki – tworzą widoczne przerwy w obwodzie, można nimi odłączyć mały prąd pracy
3. uziemniki i noże uziemiające- są przeznaczone do uziemiania i zwierania obwodów odłączonych
od napięcia- zapewniają bezpieczeństwo podczas prac.
4. przekładniki prądowe – służą do zabezpieczania, lub pomiarów- zasilają np mierniki, liczniki
5. przekładniki napięciowe- służą np. do pomiaru dużych wartości napięć prądu, do rozszerzania
zakresu pomiarowego
6. odgromniki i iskierniki- służą do ochrony przeciwprzepięciowej, ograniczają przepięcia
7. urządzenie telefonii energetycznej nośnej8. zwierniki- załączają linie na zwarcie dla samoczynnego wyłączenia
9. dławiki zwarciowe- stosowane są do ograniczania prądów zwarciowych. Powodują spadek
napięcia, które zaczyna wzrastać przez zwarcie
Plik z chomika:
Kony777
Inne pliki z tego folderu:


UiS Opracowanie.pdf (3656 KB)
 UiS.doc (159 KB)
 Urządzenia i stacje- pytania.doc (28 KB)
 Urządzenia i stacje- ŚCIĄGA.doc (79 KB)
Urządzenia i stacje-opracowane pytania.pdf (1040 KB)
Inne foldery tego chomika:


Zgłoś jeśli naruszono regulamin







Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dla Mediów
Dział Pomocy
Opinie
Program partnerski




Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Ochrona praw autorskich
Platforma wydawców
Copyright © 2012 Chomikuj.pl
notatki UiS
wyklad