Instalacje elektryczne

Transkrypt

1 Instalacje elektryczne mgr inż. Grzegorz Strzeszewski ZespółSzkółnr2wWyszkowie 2013 r.

2 Nauka jest dla tych, którzy chcą być mądrzejsi, którzy chcą wykorzystywać swój umysł do poznawania otaczającego nas świata. Jeżeliktośchcewżyciupozostaćciemnyigłupi,tonatakiego nie ma siły. Musimy mu pozwolić takim zostać. Wyjaśnienia powinny być tak proste jak jest to możliwe, ale nie prostsze.

3 Łączniki niskiego napięcia Zadaniem łączników elektroenergetycznych nn(niskiego napięcia) jest sterowanie pracą odbiorników oraz konfigurowanie sieci i instalacji elektrycznych. Podział łączników ze względu na przeznaczenie i zdolność łączeniową: łączniki izolacyjne(odłączniki) przeznaczone są do łączenia obwodów w stanie bezprądowym; łączniki robocze(rozłączniki) przeznaczone są do łączenia obwodów obciążonych prądami roboczymi; łączniki zwarciowe przeznaczone są do łączenia obwodów obciążonych prądami roboczymi i zwarciowymi; łączniki manewrowe przeznaczone są do sterowania pracą odbiorników. Mają dużą trwałość mechaniczną, łączeniową i dużą znamionową częstość łączeń.

4 Parametry łączników niskiego napięcia Najczęściej spotykane parametry znamionowe łączników nn: napięcieznamionowe U N jesttowartośćskutecznanapięcia, na którą została zbudowana i oznaczona izolacja łącznika; prądznamionowyciągły I N jesttonajwiększawartość skuteczna prądu, która może płynąć przez łącznik w dowolnie długim czasie, nie powodując jego uszkodzenia; zdolnośćwyłączania I w największawartośćspodziewanego prądu, którą łącznik może przerwać określoną liczbę razy, pozostając zdatnym do dalszej pracy; trwałość mechaniczna jest to największa liczba cykli łączeniowych, którą nie obciążony łącznik może wykonać, pozostając nadal zdolnym do pracy; znamionowa częstość łączeń jest to największa liczba cykli łączeniowych(wykonana w ciągu jednej godziny), przy której łącznik działa prawidłowo.

5 Sposoby gaszenia łuku, stosowane w łącznikach nn W łącznikach suchych nn stosuje się następujące sposoby gaszenia łuku elektrycznego: szybkie wydłużanie łuku, przez zapewnienie dużych prędkości rozchodzenia się styków; naturalne wydłużanie się łuku w specjalnie ukształtowanym układzie styków; wydmuch elektromagnetyczny; zastosowanie kilku przerw międzystykowych; wymuszanie palenia się łuku w wąskich szczelinach komór gaszeniowych, ceramicznych; podział łuku na wiele łuków krótkich palących się pomiędzy metalowymi płytkami komory gaszeniowej; przerywanie łuku w próżni.

6 Przekaźniki termobimetalowe Przekaźnik termobimetalowy powoduje otwarcie styków roboczych stycznika z pewną zwłoką czasową, zależną od wartości płynącego prądu w obwodzie głównym stycznika I. 5 Objaśnienia: 1 bimetal roboczy, 2 bimetal kompensujący wpływ temperatury otoczenia, 3 przycisk kasujący(rygiel), 4 mechanizm regulacji prądu zadziałania; 5 zestyk sterowniczy, włączany szeregowo w obwód cewki stycznika.

7 Wyzwalacze elektromagnetyczne Wyzwalacze elektromagnetycze stosowane są jako zabezpieczenia zwarciowe w wyłącznikach samoczynnych. Obja nienia: _ 1 - uzwojenie; 2 - zwora elektromagnesu; 3 - zapadka zamka wy cznika; 4 - spr yna; 5 - ruba reguluj ca pr d zadzia ania; 6 - styki wy cznika; 7 - d wignia zwalniaj ca zapadk.

8 Wyłączniki zwarciowe nn Wyłączniki zwarciowe przeznaczone są załączania i wyłączania obwodów oraz urządzeń, w których płyną duże prądy. Służą one przede wszystkim do samoczynnego wyłączania obwodu w przypadku wystąpienia zwarcia. Wy cznik samoczynny:a) podstawowe elementy sk adowe wy cznika; b) szkic budowy. 1 - podstawa wycznika; 2,3 - styki robocze; 4 - komora gaszeniowa; 5 - wyzwalacz zwarciowy 6 - wyzwalacz cieplny elektromagnetyczny; termobimetalowy; 7 - cewka podnapieciowa; 8 - zamek; 9 - d wignia napdu 10 - obudowa.

9 Elektryczne źródła światła

10 Zadania i rodzaje elektrycznych źródeł światła Podstawowym zadaniem elektrycznych źródeł światła jest przetwarzanie prądu elektrycznego na promieniowanie widzialne. We współcześnie stosowanym oświetleniu elektrycznym wykorzystywane są trzy podstawowe grupy źródeł światła: żarowe, lampy wyładowcze oraz lampy z diodami LED. Do grupy źródeł żarowych zalicza się wszystkie odmiany żarówek tradycyjnych oraz halogenowych. Do grupy źródeł wyładowczych należą: świetlówki, lampy rtęciowe, sodowe(wysoko i niskoprężne) oraz indukcyjne. Źródłem światła w lampach LED jest zwykle niebieska dioda elektroluminescencyjna i luminofor. Światło niebieskie, wytwarzane przez diodę LED pobudza do świecenia luminofor umieszczony w obudowie diody. Luminofor emituje światło żółtozielone, które zmieszane ze światłem niebieskim diody daje światło białe. W zależności od rodzaju luminoforu, można uzyskać biały kolor o różnej temperaturze barwowej. Lampy diodowe służące do oświetlania posiadają cokół z gwintem E14 lube27,którypozwalaumieścićjewoprawiedlażarówek230v.niskie napięcie konieczne do zasilania diod świecących białych lub ciepło białych jest w nich wytwarzane za pomocą przetwornicy impulsowej.

11 Podział elektrycznych źródeł światła

12 Wielkości charakteryzujące elektryczne źródła światła mocznamionowaźródłaświatła P N [W]; napięcieznamionowe U N [V]; strumień świetlny Φ, mierzony w lumenach[lm], określający całkowitą moc wypromieniowaną przez źródło światła w zakresie widzialnym; skuteczność świetlna η[lm/w], charakteryzująca efektywność wytwarzania światła przez źródło, czyli ilość światła wytwarzana z jednego wata mocy; trwałość źródła światła T[h], określana jako suma godzin świecenia w czasie którego źródło światła spełnia wymagania norm. Trwałość T mierzona jest tysiącach godzin; luminancjaźródłal,mierzonaw[cd/m 2 ],jesttoświatłośćw danym kierunku przypadająca na jednostkę pozornej powierzchni źródła.

13 Niektóre źródła światła

14 Układy sterowania oświetleniem łącznik jednobiegunowy Sterowanie pojedynczym punktem wietlnym a) schemat jednokreskowy b) schemat wielokreskowy N PE L N PE L

15 Układy sterowania oświetleniem łącznik świecznikowy (dwugrupowy, szeregowy) a) schemat jednokreskowy b a b a b) schemat wielokreskowy N PE L N PE L a a a b b L b PE N

16 Układy sterowania oświetleniem łączniki schodowe a) schemat jednokreskowy b) schemat wielokreskowy N PE L N PE L

17 Układy sterowania oświetleniem dwa łączniki schodowe i krzyżowy a) schemat jednokreskowy b) schemat wielokreskowy N PE L N PE L

18 Układ sterowania silnika trójfazowego za pomocą stycznika a) schema łóny zasilania b) schemat rozwinięty sterowania L1 L2 L3 N P F1 P K L 1 Objaśnienia: _ P - przekanik termiczny; K!"#$%& L s '()p%( *#('$"z+ą!( zadziałanie PT; PZ, PW - przyciski sterujące załączaniem i wyłączaniem F2 P K 4 P 9 9 M N A1 K A2 L s

19 Układ sterowania silnika trójfazowego ze zmianą kierunku wirowania a) schemat g-ówny zasilania b) schemat rozwini,ty sterowania L 1 L 2 L 3 N PE PT K ~ K Objaśnienia: _ K1 - stycznik do pracy w lewo; K2 - stycznik do pracy w prawo; PZL, PWL - przyciski steruj0ce za70czaniem i wy70czaniem silnika w lewo; PZP, PWP - przyciski steruj0ce za70czaniem i wy70czaniem silnika w prawo L 1 N W PW L PT PZ L K PW P PZ P K 2 K 1 / 1 22 / 1 22 K 1 K 2/2 / 2 K

20 Opis układu sterowania silnika trójfazowego ze zmianą kierunku wirowania Zmianę kierunku wirowania indukcyjnego silnika trójfazowego osiąga się poprzez zmianę kolejności dwóch dowolnych faz zasilających silnik, trzecią pozostawiając bez zmiany. Układ z blokadami przedstawia schemat rozwinięty sterowania. W układzietymstyczniki K 1 i K 2 niemogąbyćzałączone jednocześnie,gdyżspowodowałobytozwarciefaz L 1 i L 3.Jeżeli stycznik K 1 jestwłączony,tojegozestykbierny,umieszczonyw obwodzie3jestotwarty.uniemożliwiatozałączeniestycznia K 2. Odwrotnie,wcześniejszezałączeniestycznika K 2 uniemożliwia załączeniestycznika K 1,gdyżzestykbiernystycznika K 2 umieszczonywobwodzie1natoniepozwala.jesttoprzykład tzw. blokady elektrycznej.

21 Układ sterowania silnika trójfazowego z przełącznikiem gwiazda trójkąt L 1 L 2 L 3 N PE a) schemat g:ówny zasilania K K; PT U V 1 1 W K U 2 V2 W 2 L 1 N F 2 PW b) schemat rozwini8ty sterowania 95 PT PZ 14 K; K KT K A 1 16 A 1 22 A 1 K KT K; K A 2 A 2 A 2 A A 1 21 K 13 14

22 Opis działania układu sterowania silnika trójfazowego z przełącznikiem <= Przełącznik >?zmniejsza trzykrotnie prąd rozruchowy silnika. Stosujemy go w celu zmniejszenia prądu pobieranego z sieci podczas rozruchu trójfazowych silników indukcyjnych klatkowych. Układ uruchamia się po naciśnięciu przycisku PZ w obwodzie 1. Wówczas załączonyzostaniestycznik K, przekaźnikczasowykt(wobwodzie2) orazstycznikk(wobwodzie4).zestykigłównestycznika K, łączą uzwojeniasilnikawgwiazdę.podtrzymaniezałączeniastyczników K, ik realizowane jest w obwodzie 4 przez zestyk czynny stycznika K. Silnik pracuje przy uzwojeniach połączonych w gwiazdę. Po upływie czasu nastawionego na przekaźniku czasowym KT, otwiera się jego zestyk bierny Odłączone zostaje w obwodzie 1 napięcie zasilającecewkęstycznika Zestykczynny13-14stycznika K w obwodzie3załączastycznik K B, któryrealizujepołączenieuzwojeń silnika w trójkąt. Silnik pracuje teraz przy połączeniu uzwojeń w trójkąt.

23 Przepięcia elektryczne Przepięcie elektryczne jest to gwałtowny wzrost napięcia powyżej napięcia znamionowego, co może doprowadzić do przebicia izolacji i nawet pożarów. Ze względu na pochodzenie przepięcia dzielimy na: atmosferyczne będące wynikiem bezpośredniego lub bliskiego uderzenia pioruna w sieć elektroenergetyczną zasilającą budynek lub w budynek. W następstwie tego może powstać przepięcie o wartości dochodzącej nawet do kilkuset kilowoltów; łączeniowe powstające w wyniku procesów łączeniowych odbiorników o dużej mocy. Przepięcia te dochodzą do kilkunastu kv; elektrostatyczne przepięcia spowodowane elektrycznością statyczną.

24 Podział instalacji na kategorie przepięciowe Instalacja elektryczna budynku podzielona jest na cztery kategorie. Każdemu odcinkowi przypisana jest odpowiednia wytrzymałość udarowa izolacji instalacji i urządzeń tam zainstalowanych. Kategoria IV dotyczy urządzeń zainstalowanych najbliżej linii zasilającej: złączy, rozdzielnic, i innych zabezpieczeń. Urządzenia te powinny być zaprojektowane na wytrzymałość udarową izolacji 6 kv. Kategoria III dotyczy urządzeń, które są narażone na przepięcia łączeniowe wewnątrz sieci lub przepięcia zredukowane przez ograniczniki przepięć klasy B. Kategoria II zainstalowane tam urządzenia powinny wytrzymywać przepięcia łączeniowe, a także przepięcia zredukowane przez ograniczniki przepięć klasy C. Kategoria I dotyczy czułych elementów urządzeń stosowanych w częściach instalacji, w których przepięcia są ograniczone do 1,5 kv.

25 Podział instalacji na kategorie przepięciowe 230/400 V RSTUTVWXnica gyówna Rozdzielnica mieszkaniowa Puszki instalacyjne, gniazda wtykowe C D E G I II III wymagana 6 kv wytrzymahojn udarowa 4 kv urzodzeq 2,5 kv 1,5 kv Kategoria instalacji: IV III II I

26 Rodzaje ograniczników przepięć Ograniczniki przepięć przeznaczone do montażu w instalacjach elektrycznych o napięciu do 1000 V podzielono na 4 klasy: ograniczniki klasy A ograniczniki przepięć stosowane przez Zakłady Energetyczne w liniach napowietrznych. Przeznaczenie: ochrona przed przepięciami atmosferycznymi i łączeniowymi. Miejsce montażu: linie elektroenergetyczne niskiego napięcia. ograniczniki klasy B(I) Przeznaczenie: ochrona przed bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego, przepięciami atmosferycznymi oraz przepięciami łączeniowymi. Miejsce montażu: miejsce wprowadzenia instalacji do budynku posiadającego instalację piorunochronną lub/i zasilanego z linii napowietrznej, złącze, skrzynka obok złącza, rozdzielnica główna.

27 Rodzaje ograniczników przepięć c.d. ograniczniki klasy C(II) Przeznaczenie: ochrona przed przepięciami atmosferycznymi indukowanymi, przepięciami łączeniowymi, przepięciami przepuszczonymi przez ograniczniki przepięć klasy B. Miejsce montażu: rozgałęzienia instalacji elektrycznej w obiekcie budowlanym, rozdzielnica główna, rozdzielnica oddziałowa, rozdzielnica miejscowa(mieszkaniowa). ograniczniki klasy D(III) Przeznaczenie: ochrona przed przepięciami atmosferycznymi indukowanymi i łączeniowymi. Miejsce montażu: gniazda wtyczkowe lub puszki w instalacji oraz bezpośrednio w urządzeniach.

28 Trójstopniowy system ograniczania przepięć w sieciach typu TN-C-S

29 Rodzaje ograniczników przepięć

30 Dziękuję za uwagę