URZĄDZENIA ELEKTRYCZNE (opracował: dr inż. Mirosław Pawłot)

Semestr W Ć L P S
V 2   2    

Urządzenia elektryczne - wykład: studia stacjonarne I stopnia, semestr V, 30 godzin

Prowadzący: dr inż. Mirosław Pawłot

 

Cel zajęć:

Zapoznanie studentów z podziałem materiałów elektrotechnicznych na podstawowe grupy według ich właściwości, ze struktórą pasmową metali, dielektryków i półprzewodników oraz  wpływem podstawowych zjawisk fizycznych zachodzących w procesie łączenia oraz podczas pracy normalnej i zakłóceniowej urządzeń elektrycznych na ich parametry techniczne. Omówienie zasad przeprowadzania obliczeń zwarciowych oraz przedstawienie kryteriów doboru przewodów i kabli, szyn zbiorczych oraz aparatury łączeniowej. Prezentacja poszczególnych grup urządzeń elektrycznych, zapoznanie z ich parametrami znamionowymi oraz omówienie stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych. Omówienie ogólnych zagadnień dotyczących ochrony przeciwprzepięciowej.

 

Program zajęć:

Zagadnienia omawiane podczas wykładów można podzielić na trzy zasadnicze grupy: materiały przwodowe oraz zjawiska fizyczne występujące w urządzeniach elektrycznych (I), aparatura łączeniowa i zabezpieczająca (II) oraz układy pracy urządzeń – rozdzielnice i stacje elektroenergetyczne (III). W zakres pierwszej grupy tematycznej wchodzą właściwości materiałów przewodzących,  proces nagrzewania głównych torów prądowych podczas pracy normalnej i zakłóceniowej, zjawisko rezystancji zestykowej, łuku elektrycznego oraz elektromagnetycznego oddziaływania dynamicznego i cieplnego. Do drugiej grupy należy przyporządkować problematykę obliczeń zwarciowych, omówienie parametrów i kryteriów doboru poszczególnych rodzajów aparatów elektrycznych. Trzecią grupę zagadnień stanowi problematyka rozwiązań konstrukcyjnych rozdzielnic elektrycznych oraz stacji elektroenergetycznych. Dopełnieniem są tematy z zakresu przepięć i ochrony przeciwprzepięciowej oraz wytrzymałość poszczególnych układów izolacyjnych stosowanych w elektrotechnice.

 

Efekty kształcenia:

Zdolność rozumienia zjawisk fizycznych występujących w procesie łączenia i przepływu prądu przez elementy urządzeń elektrycznych. Nabycie umiejętności z zakresu obliczeń zwarciowych oraz doboru przewodów, kabli, szyn oraz różnego typu aparatów do warunków pracy normalnej i zakłóceniowej.

  Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych Liczba godzin
     
1.

Właściwości materiałów przewodzących. Materiały przewodowe.

2
2. Materiały stykowe. Materiały na styki rozłączne. Niezawodność pracy łączników. Materiały na styki ślizgowe. 2
3. Mechanizmy polaryzacji dielektryków. Przewodzenie dielektryków. Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej. 2
4. Podstawowe pojęcia i definicje. Kryteria podziału i klasyfikacja urządzeń, środowiskowe i techniczne warunki eksploatacji 2
5. Nagrzewanie torów prądowych: źródła ciepła, wpływ temperatury na właściwości materiałów, formy przekazywania ciepła, termiczne oddziaływanie prądów roboczych i zakłóceniowych, obciążalność prądowa długotrwała i w warunkach zakłóceniowych 2
6. Zestyki elektryczne: rezystancja zestykowa, konstrukcje styków i ich nagrzewanie, obciążalność prądowa w warunkach pracy normalnej i zakłóceniowej, materiały stykowe 2
7. Zjawisko łuku elektrycznego: właściwości, charakterystyki statyczne i dynamiczne
dla prądu stałego i prądu przemiennego w obwodach o różnym charakterze obciążenia
2
8. Metody gaszenia łuku elektrycznego prądu stałego i przemiennego 2
9. Obliczenia zwarciowe: cel przeprowadzania, schemat postępowania, impedancje zwarciowe poszczególnych urządzeń, rodzaje prądów zwarciowych i sposoby wyznaczania ich wartości 2
10. Aparatura łączeniowa: kryteria podziału i rodzaje aparatów, budowa, elementy składowe, parametry techniczne i zasady doboru poszczególnych rodzajów 2
11. Zasady doboru przewodów, kabli i szyn zbiorczych 2
12. Kable elektroenergetyczne i szynoprzewody: budowa, stosowane rozwiązania konstrukcyjne, zasady oznaczania 2
13. Rozdzielnice elektryczne niskiego i średniego napięcia: podstawowe rozwiązania konstrukcyjne, rodzaje obudów i wyposażenie, przykłady wykonania, parametry i zasady doboru 2
14. Podstawowe pojęcia dotyczące przepięć i ochrony przeciwprzepięciowe 2
15.

Rodzaje przepięć występujących w urządzeniach elektroenergetycznych, charakterystyki czasowe, współczynnik przepięć. Wytrzymałość udarowa układów izolacji stałej ciekłej i gazowej, charakterystyki ochronne izolacji urządzeń

2

 


 

Urządzenia elektryczne - laboratorium: studia stacjonarne I stopnia, semestr V, 30 godzin

W programie przewidziano wykonanie 12-tu ćwiczeń laboratoryjnych swoim zakresem odpowiadających tematyce wykładów:

  Nazwa ćwiczenia Pobierz instrukcję

Pobierz protokół

1. Podstawowe właściwości materiałów przewodzących Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 2 Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 2
2. Pomiar właściwości elektrycznych dielektryków stałych Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 2 Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 2
3. Badanie warystorowych elementów ochronnych nn Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 3 Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 2
4. Wyznaczenie charakterystyk prądowo-napięciowych złącza p-n wykonanego z różnych materiałów półprzewodnikowych Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 4 Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 2
5. Diagnostyka wyłączników sieciowych niskiego napięcia przy użyciu programu "NZM-XPC-Soft" Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 5  
6. Wykorzystanie przekaźników swobodnie programowalnych w układach sterowania urządzeń elektrycznych Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 6  
7. Badanie rezystancji zestykowej Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 7  
8. Badanie układów kompensacji mocy biernej Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 8  
9. Badanie układu samoczynnego załączania rezerwy Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 9  
10. Pomiary ochronne w urządzeniach i instalacjach elektrycznych niskiego napięcia Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 10  
11. Pomiary charakterystycznych czasów działania łączników elektromagnetycznych Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 11  
12. Symulacja komputerowa układów SZR Pobierz instrukcję do ćwiczenia nr 12  

Kolejność ćwiczeń z przedmiotu "Urządzenia elektryczne"
dla trzeciego roku studiów stacjonarnych

 

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Grupa I  Wpr. 1 2 3
4 Zal. 5 6
7 8 9 10 11 12 Zal.
Grupa II  Wpr. 2 3 4 1 Zal. 6 7 8 5 10 11 12 9 Zal.
Grupa III  Wpr. 3 4 1 2 Zal. 7 8 5 6 11 12 9 10 Zal.
Grupa IV  Wpr. 4 1 2 3 Zal. 8 5 6 7 12 9 10 11 Zal.

 

 

 


Literatura podstawowa:

 

 

Literatura uzupełniająca:

 

{backbutton}