Praktyczna elektrotechnika ogólna

Transkrypt

1 Zbigniew Eliasz Praktyczna elektrotechnika ogólna Poradnik metodyczny dla nauczyciela przedmiotu instalacje elektryczne

2 Projekt okładki: Radosław Pazdrijowski Redakcja: Bożenna Chicińska Redaktor prowadzący: Stanisław Grzybek Wydawnictwo REA, Warszawa 2010 ISBN Wydawnictwo REA s.j Warszawa, ul. Kolejowa 9/11 tel./fax: (22) , , , Podręcznik i wszystkie pomoce dydaktyczne są chronione prawem. Każdorazowe ich wykorzystanie w innych niż zastrzeżone prawem przypadkach wymaga pisemnego zezwolenia wydawnictwa. Skład: WMC s.c.; Warszawa ul. Frascati 1; wmcsc@wp.pl

3 Spis treści WSTĘP 5 1. METODY KSZTAŁCENIA 7 Ćwiczenia laboratoryjne 8 Metoda projektów 9 Metoda tekstu przewodniego Standardy kwalifikacji zawodowych technika elektryka Podstawy prawne wykonywania zawodu Opis zawodu i stanowiska pracy technika elektryka Opis zawodu Stanowiska pracy (przyporządkowane do poziomów kwalifikacji) Zadania zawodowe i składowe Środki dydaktyczne w procesie kształcenia instalacji elektrycznych (pracownie przedmiotowe) Uwagi o realizacji Standaryzacja kontroli i oceny wyników procesu kształcenia Podstawa programowa kształcenia w zawodzie technik elektryk Założenia programowo-organizacyjne Opis kwalifikacji absolwenta Wymagania psychofizyczne właściwe w zawodzie Przeciwwskazania lekarskie Specyficzne wymagania kształcenia w zawodzie Cele kształcenia i treści bloków programowych Blok ogólnoelektryczny Blok produkcja i eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych Blok techniki wytwarzania i gospodarka rynkowa Plany nauczania technik elektryk 311[08] Plan nauczania technikum czteroletnie 35 3

4 4.2. Plan nauczania technikum uzupełniające Plan nauczania szkoła policealna Porównanie programu nauczania z treściami podręcznika Praktyczna elektrotechnika ogólna Wydawnictwa REA Szczegółowe cele kształcenia i materiał nauczania przedmiotu Instalacje elektryczne Szczegółowe cele kształcenia przedmiotu Instalacje elektryczne Materiał nauczania przedmiotu Instalacje elektryczne Materiał nauczania a treści podręcznika Planowanie pracy nauczyciela Propozycja nauczycielskiego planu wynikowego do przedmiotu instalacje elektryczne na podstawie programu nauczania: 2106/T-5T,T-3,SP/MEN/ Przykładowe scenariusze lekcji 63 Scenariusz zajęć 1 63 Scenariusz zajęć 2 65 Scenariusz zajęć 3 68 Scenariusz zajęć 4 71 Scenariusz zajęć 5 74 Scenariusz zajęć 6 77 Scenariusz zajęć 7 80 Scenariusz zajęć 8 83 Scenariusz zajęć Testy i kody 88 Test dwustopniowy nr 1 88 Test dwustopniowy nr 2 96 Test dwustopniowy nr Ćwiczenia 114 Ćwiczenie Ćwiczenie Ćwiczenie Bibliografia 120 4

5 WSTĘP Przedstawiam państwu poradnik, który będzie pomocny nauczycielowi korzystającemu z podręcznika Praktyczna elektrotechnika ogólna Wydawnictwa REA w zaplanowaniu i zorganizowaniu procesu kształcenia w zawodzie technik elektryk. W poradniku zamieszczono: opis zawodu i stanowiska pracy elektryka, zadania zawodowe i składowe kwalifikacji zawodowych, podstawę programową kształcenia w zawodzie technik elektryk, plany nauczania technik elektryk 2106/T-5T,T-3,SP/MEN/ , porównanie programu nauczania z treściami podręcznika Praktyczna elektrotechnika ogólna Wydawnictwa REA, środki dydaktyczne proponowane w programie nauczania, przykładowy plan wynikowy do przedmiotu instalacje elektryczne, przykładowe scenariusze lekcji, przykładowe ćwiczenia, przykładowe narzędzia pomiaru dydaktycznego, wykaz literatury. Przedstawioną w poradniku podstawę programową oraz propozycje autora należy potraktować jako punkt wyjścia do opracowania własnych koncepcji: planu, scenariuszy, ćwiczeń i testów, w zależności od predyspozycji zespołu klasowego i lokalnych potrzeb społeczno-gospodarczych. Przedmiot instalacje elektryczne jest przedmiotem trudnym dla ucznia, który ukończył gimnazjum, a ponadto treści przedmiotu stanowią podstawę w nauce innych przedmiotów, takich jak: maszyny elektryczne, elektroenergetyka, energoelektronika, pracownie i zajęcia specjalizacyjne. Wskazane jest, aby zajęcia z przedmiotu instalacje elektryczne prowadzone były różnymi metodami, ze szczególnym uwzględnieniem metod aktywizujących, m.in. takich jak: metoda przewodniego tekstu, pokazu, ćwiczeń praktycznych, projektu i dyskusji. W toku realizacji treści nauczania przedmiotu instalacje elektryczne bardzo przydatny dla nauczyciela i ucznia będzie podręcznik Praktyczna elektrotechnika ogólna Wydawnictwa REA, który w znacznej części jest skorelowany z programem nauczania zawodu technik elektryk. 5

6 Charakterystyczną cechą tego podręcznika jest to, że zawarte w nim treści są starannie przygotowane, uwzględniają współcześnie stosowane normy, przepisy, technologie i materiały instalacyjne, są bogato wyposażone w kolorowe rysunki, zdjęcia i schematy. Po każdym rozdziale następuje powtórzenie i utrwalenie materiału w formie pytań kontrolnych, na które uczeń powinien odpowiedzieć. Poradnik metodyczny oraz wymieniony podręcznik ułatwią nauczycielowi realizację niełatwych zadań, zarówno w kształceniu przedmiotowym, jak i modułowym. Pomogą w realizacji kształcenia zawodowego tradycyjnego, szkolnego, i pozaszkolnego (kursy, szkolenia). Autor 6

7 1. METODY KSZTAŁCENIA Metody praktyczne polecane w kształceniu zawodowym: metoda pokazu, ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda tekstu przewodniego. Metoda pokazu umożliwia uczniom bezpośrednią obserwację przedmiotów, czynności i zjawisk. Metoda pokazu może być realizowana w klasie, w pracowni, w warsztatach szkolnych oraz na stanowiskach pracy bezpośrednio w zakładach pracy. Pokaz może być traktowany jako wzór do naśladowania lub informacja, może też zastępować operację roboczą, jeżeli w planie produkcyjnym nie ma odpowiedniego zestawu sprzętu czy materiałów umożliwiających realizację praktycznego nauczania. Pokaz może być traktowany jako metoda samodzielna lub uzupełniająca inną metodę, np. ćwiczenie, pracę produkcyjną, pogadankę, a nawet wykład informacyjny. W nauce zawodu metoda pokazu umożliwia przede wszystkim opanowanie ruchów roboczych, czynności i zabiegów technologicznych, sposobów pracy i procesów produkcji. Pokaz czynności, zabiegów i operacji technologicznych w wykonaniu nauczyciela wymaga należytego przygotowania i sprawnego prowadzenia. Metoda ćwiczeń umożliwia opanowanie przez uczniów umiejętności intelektualnych i praktycznych Ćwiczenia można podzielić na następujące grupy: ćwiczenia wyrabiające umiejętności zastosowania przyswojonej wiedzy (rozwiązywanie zadań, wykonywanie obliczeń, praktyczne poznawanie budowy maszyn lub zespołów), ćwiczenia służące kształtowaniu umiejętności twórczego wykorzystania wiedzy w praktyce (odkrywanie nowych konstrukcji, systemów, procesów), 7

8 ćwiczenia o charakterze poszukiwawczym (ćwiczenia wymagające twórczego zastosowania posiadanych umiejętności i wiadomości). Ćwiczenia laboratoryjne Prowadzenie zajęć w formie ćwiczeń laboratoryjnych jest jedną z metod powszechnie stosowanych i zalecanych. Ponieważ większość nauczycieli ma znaczne doświadczenie w prowadzeniu zajęć laboratoryjnych, w poradniku zostanie zwrócona uwaga tylko na niektóre ważne kwestie dotyczące tej metody. W ćwiczeniach laboratoryjnych pierwszoplanowe znaczenie ma wyposażenie sali laboratoryjnej w pomoce i organizacja stanowiska. Zajęcia laboratoryjne wymagają od nauczyciela znacznego wysiłku w fazie przygotowania ćwiczeń. Umiejętności kształtowane i zdobyte podczas ćwiczeń mają charakter badawczy. W czasie ćwiczeń uczniowie wykonują następujące zadania: weryfikują i sprawdzają znane prawa i zależności, uczą się doboru i obsługi przyrządów kontrolno-pomiarowych, opanowują umiejętności związane z organizacją stanowiska laboratoryjnego, z pomiarami, zapisem uzyskanych wyników oraz ich interpretacją, rozwiązują problemy techniczne, przewidują efekty prac laboratoryjnych. Ćwiczenia powinny się odbywać w małych grupach. Praktyka wykazuje, że maksymalna liczba uczniów w zespole nie powinna przekraczać trzech osób. Przed rozpoczęciem ćwiczeń laboratoryjnych należy uczniów bezwzględnie zapoznać z przepisami BHP obowiązującymi na stanowiskach ćwiczeniowych. Idealna byłaby sytuacja, gdyby liczba takich samych stanowisk laboratoryjnych pozwalała na realizację tego samego ćwiczenia z całą klasą. Niestety, najczęściej nie jest to możliwe i w związku z tym należy tak pogrupować zagadnienia, aby jednocześnie ustawić ćwiczenia zbliżone tematycznie lub temat ćwiczenia podzielić na mniejsze jednostki, aby uczniowie mogli się wymieniać na stanowiskach. Stanowiska powinny być wyposażone w instrukcje wykonawcze, tak aby uczeń jednoznacznie wiedział, jaka jest kolejność czynności wykonywanych podczas ćwiczeń. Ćwiczenie laboratoryjne powinno kończyć się interpretacją otrzymanych 8

9 wyników i sformułowaniem wniosków. Nauczyciel zwraca uwagę na postawę ucznia, pracę w grupie, biegłość w posługiwaniu się przyrządami, organizację stanowiska pracy. Po wykonaniu ćwiczeń uczniowie porządkują stanowiska laboratoryjne. Metoda projektów Metoda projektów polega na wykonywaniu przez uczniów zadań opartych na pewnej większej partii przerobionego materiału lub na samodzielnym sformułowaniu tematu pod dyskretną opieką nauczyciela. Wynikiem pracy jest pisemny raport. Metoda projektów wyróżnia się następującymi cechami: zakłada pewną samodzielność uczniów, opiera się na zadaniu problemowym, realizuje charakterystyczny dla siebie zbiór celów, ma określona strukturę. Realizacja metody projektów przebiega w następujących fazach: Faza I wyjaśnienie uczniom istoty metody projektu, wybór odpowiedniej partii materiału. Faza II wprowadzenie do tematu z sugestią problemów do rozwiązania, sformułowanie tematów poszczególnych projektów i ustalenie zakresu ich realizacji. Faza III realizacja projektów, konsultacje, w wyniku których dokonuje się weryfikacji treści projektów i sposobów wykonania. Faza IV prezentacja projektów, ocena projektów dokonana przez nauczyciela lub zespół przez niego powołany. 9

10 W fazie I nauczyciel podaje informacje niezbędne do zapoznania uczniów z zagadnieniami występującymi w danej partii materiału i przedstawia literaturę fachową. Następnie zawiera kontrakty z zespołami uczniów w formie pisemnej. W kontrakcie ustalone zostają terminy realizacji poszczególnych etapów projektu. Uczniowie zbierają dodatkowe informacje dotyczące zakresu projektu. W fazie II nauczyciel w formie konsultacji udziela uczniom wskazówek, odpowiada na wszelkie pytania związane z projektem, czuwa nad terminową realizacją poszczególnych punktów projektu. Uczniowie wyszukują literaturę fachową, w razie potrzeby odwiedzają zakłady pracy, konsultują się z nauczycielem. W fazie III nauczyciel ustala kolejność prezentacji projektów. Po prezentacji kieruje dyskusją, dokonuje oceny projektu. Uczniowie prezentują swoje projekty; podczas prezentacji uzasadniają wybór rozwiązania, odpowiadają na pytania kolegów. Ocena projektu Podczas zawierania kontraktu zapisywane są kryteria i sposób oceniania projektu. Ocena projektu jest oceną złożoną. Korzystne jest wystawianie kilku ocen: pierwszej po wykonaniu ⅓ projektu, kolejnej po ⅔ i po zakończeniu projektu. Pierwsze dwie oceny powinny stanowić po 20% wartości oceny końcowej, na pozostałe 60% składa się 40% za wartość projektu i 20% za prezentację. Oczywiście nauczyciel może ustalić własne kryteria wystawiania oceny końcowej, ważne jest tylko, aby na ocenę końcową miały wpływ: sposób wykonywania projektu, efekt końcowy pracy i prezentacja. Metoda tekstu przewodniego Podstawowym elementem metody jest tekst przewodni, który odgrywa rolę przewodnika prowadzącego ucznia, pomagając mu samodzielnie wykonywać ćwiczenie. Poprawnie zaprojektowany tekst przewodni pozwala również na dokonywanie samooceny i analizy podejmowanych czynności. Tekst przewodni powinien być poprzedzony tekstem wprowadzającym o następującej strukturze: temat ćwiczenia, cel ćwiczenia, zakres ćwiczenia, 10

11 organizacja ćwiczenia, w tym wykaz niezbędnych urządzeń, narzędzi, materiałów, umiejętności kształtowane podczas wykonywania ćwiczenia. Przed wykonywaniem ćwiczenia uczeń otrzymuje informacje zawarte w tekście przewodnim, co pozwala mu na zapoznanie się z ćwiczeniem. Struktura tekstu przewodniego (fazy tekstu przewodniego) Informacje uczeń odpowiada na pytania prowadzące, będące przedmiotem ćwiczenia. Celem tej fazy jest przygotowanie ucznia do ćwiczenia w zakresie wiedzy, która będzie niezbędna do prawidłowego zrealizowania ćwiczenia. Planowanie uczeń odpowiada na pytania prowadzące, dotyczące sposobu wykonania ćwiczenia. Efektem tego jest stworzenie przez ucznia planu wykonania ćwiczenia. Ustalenia uczeń ustala z nauczycielem przebieg czynności, następuje konkretyzacja ćwiczenia, ewentualnie weryfikacja zamierzeń. Realizacja uczeń wykonuje ćwiczenie zgodnie z wcześniejszym planem. Sprawdzenie uczeń sprawdza poprawność wykonanego ćwiczenia, na podstawie przygotowanego formularza kontroli jakości (np. przebiegów teoretycznych wyznaczanych funkcji). Analiza uczeń analizuje wykonane ćwiczenia, odpowiadając na pytania prowadzącego. Przedstawiony tu tok postępowania przy stosowaniu metody tekstu przewodniego ma charakter ogólnych wskazówek. Nauczyciel powinien go dostosować do wewnątrzszkolnych warunków, możliwości i predyspozycji uczniów. Zajęcia dydaktyczne mogą być prowadzone również innymi metodami, np.: metoda pytań i odpowiedzi która ma na celu usystematyzowanie nabytej wiedzy, metoda dyskusji która stanowi rozszerzenie metody pytań i odpowiedzi, umożliwiając na bieżąco wyjaśnienie przez nauczyciela wątpliwości, jakie mogą się budzić wśród uczniów, metoda wycieczek dydaktycznych która umożliwia uczniom kontakt z praktycznym zastosowaniem przekazywanej wiedzy, przygotowuje uczniów do przyszłej pracy zawodowej. 11

12 2. Standardy kwalifikacji zawodowych technika elektryka 2.1. Podstawy prawne wykonywania zawodu Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz. U. z 2003 r. Nr 153, poz z późn. zm.). Ustawa Prawo Budowlane (Dz. U. z 2006 r. Nr 156, poz. 1118). Ustawa z dnia 29 lipca 2005 r. o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym (Dz. U. Nr 180, poz. 1495). Rozporządzenie Ministra Transportu i Budownictwa z dnia 28 kwietnia 2006 r. w sprawie samodzielnych funkcji technicznych w budownictwie (Dz. U. Nr 83, poz. 578). Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 30 marca 2005 r. w sprawie rodzajów przyrządów pomiarowych podlegających prawnej kontroli metrologicznej oraz zakresu tej kontroli (Dz. U. z 2005 r. Nr 74, poz. 653). Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 20 grudnia 2004 r. w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, ruchu i eksploatacji tych sieci (Dz. U. z 2005 r. Nr 2, poz. 6). Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci (Dz. U. z 2003 r. Nr 89, poz. 828). Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002 r. Nr 75, poz. 690). Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 17 września 1999 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach energetycznych (Dz. U. Nr 80, poz. 912). 12

13 2.2. Opis zawodu i stanowiska pracy technika elektryka Opis zawodu Technik elektryk wykonuje prace związane z montowaniem instalacji, podzespołów oraz urządzeń elektrycznych, jak również lokalizuje uszkodzenia oraz wykonuje naprawy urządzeń i maszyn elektrycznych. Wśród wielu zadań zawodowych do technika elektryka należy wykonywanie badań i kontroli urządzeń w procesie produkcji i eksploatacji, instalowanie, użytkowanie i obsługiwanie urządzeń energoelektronicznych oraz aparatury sterującej i pomiarowej. Stosowanie i dobieranie, jak również instalowanie środków ochrony przeciwporażeniowej należy do typowych zadań technika elektryka. Od technika elektryka wymaga się umiejętności posługiwania się dokumentacją techniczną, planowania i nadzorowania ruchu sieci elektroenergetycznej oraz posługiwania się techniką komputerową. Do głównych cech psychofizycznych wymaganych od technika elektryka należą: rozróżnianie barw, zdolność koncentracji, umiejętność logicznego rozumowania, uzdolnienia techniczne, odpowiedzialność. Praca w tym zawodzie wymaga stałego podnoszenia poziomu wiedzy i umiejętności. Opisywany zawód wykonywany jest wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z energią elektryczną. Technik elektryk znajdzie więc zatrudnienie w przedsiębiorstwach energetyki zawodowej, w przedsiębiorstwach produkujących i eksploatujących maszyny i urządzenia elektroenergetyczne, w pionach głównego energetyka, w zakładach przemysłu wydobywczego, hutniczego i transportu kolejowego, w budownictwie i zakładach gospodarki komunalnej, w zakładach usługowych oraz biurach projektowych, a także w innych zakładach i przedsiębiorstwach, w których niezbędny jest pracownik o takim wykształceniu. Typowe stanowiska pracy dla technika elektryka to: technik do spraw pomiarów, technik do spraw obsługi odbiorców, konserwator urządzeń i sprzętu elektrycznego, serwisant sprzętu elektrycznego, elektryk, elektromonter urządzeń rozliczających. Do wykonywania pracy z zastosowaniem urządzeń elektrycznych, niezależnie od stanowiska, konieczne jest uzyskanie przez technika elektryka świadectwa kwalifikacyjnego do eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych oraz ukończenie kursów bhp. Świadectwo kwalifikacyjne w zakresie eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych odpowiedniego napięcia uzyskuje się po zdaniu egzaminu przed właściwą komisją egzaminacyjną. 13

14 Stanowiska pracy (przyporządkowane do poziomów kwalifikacji) Poziom kwalifikacji zawodowych 1 *) Typowe stanowiska pracy UWAGI 2 Elektryk Konserwator urządzeń i sprzętu elektrycznego Elektromonter urządzeń rozliczających 3 Technik do spraw pomiarów Serwisant sprzętu elektrycznego Dyżurny stacji Technik ds. obsługi odbiorców Dyspozytor Brygadzista Projektant instalacji elektrycznych Świadectwo kwalifikacyjne E, D Świadectwo kwalifikacyjne E, D 4 *) 5 *) *) Nie zidentyfikowano w badaniach Zadania zawodowe i składowe Zadania zawodowe Z-1 Organizowanie własnego stanowiska pracy z uwzględnieniem przepisów bhp, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska oraz zasad ergonomii. Z-2 Przestrzeganie zasad bhp podczas pracy przy urządzeniach elektrycznych i pomiarach elektrycznych. Z-3 Projektowanie i diagnozowanie układów i urządzeń elektrycznych z wykorzystaniem techniki komputerowej. Z-4 Dobieranie, montowanie, demontowanie, instalowanie i obsługiwanie maszyn, instalacji i urządzeń elektrycznych. Z-5 Instalowanie, użytkowanie i obsługiwanie układów energoelektronicznych. 14

15 Z-6 Stosowanie skutecznej ochrony urządzeń elektrycznych przed skutkami zwarć, przeciążeń i przepięć oraz ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Z-7 Dobieranie, instalowanie i sprawdzanie środków ochrony przeciwporażeniowej. Z-8 Planowanie i nadzorowanie ruchu sieci elektroenergetycznej. Z-9 Współpracowanie z innymi pracownikami podczas realizacji zadań zawodowych. Z-10 Wykonywanie badań i kontroli urządzeń elektrycznych w procesie produkcji oraz eksploatacji. Z-11 Diagnozowanie stanu elementów, układów i urządzeń elektrycznych. Składowe kwalifikacji zawodowych K-1 Eksploatowanie układów, maszyn, instalacji i urządzeń elektrycznych. K-2 Eksploatowanie układów energoelektronicznych. K-3 Eksploatowanie sieci elektroenergetycznej. K-4 Stosowanie ochrony przed skutkami zwarć, przeciążeń i przepięć oraz ochrony przeciwporażeniowej i odgromowej Środki dydaktyczne w procesie kształcenia instalacji elektrycznych (pracownie przedmiotowe) zestaw próbek przewodów i kabli, zestaw połączeń przewodów i żył w kablach, eksponaty bezpieczników instalacyjnych, eksponaty łączników niskiego napięcia, eksponaty źródeł światła, oprawy oświetleniowe, elementy układów pracy lamp, eksponaty czujników i sygnalizatorów, zestawy do projektowania (modelowania) instalacji oświetleniowych i odbiorczych, model zasilania urządzenia elektrotermicznego, miernik do pomiaru rezystancji izolacji, miernik do pomiaru rezystancji uziemień, wyłącznik różnicowoprądowy, 15

16 eksponaty osprzętu elektroinstalacyjnego, komplet foliogramów: schematy elektryczne łączników, części składowe instalacji, układy sieciowe wg PN-E-05009, przykłady instalacji w budynku mieszkalnym wg obowiązujących przepisów, schemat rozdzielnicy tablicowej mieszkaniowej, schematy zasilania budynku z układu sieciowego TN-C przy różnych układach sieciowych instalacji odbiorczej, miejsca instalowania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych, charakterystyki prądowo-czasowe działania urządzeń różnicowoprądowych, urządzenia grzejne domowe i przemysłowe, schematy strukturalne i elektryczne rozdzielnic, budowa urządzenia chłodniczego, obowiązujące normy, katalogi (przewody, aparaty niskiego napięcia, akumulatory, osprzęt elektroinstalacyjny, złącza, źródła światła, wyłączniki ochronne różnicowoprądowe, domowe urządzenia grzejne), filmy dydaktyczne (m.in. Ratować porażonych prądem, Czy musiało tak być, Organizacja bezpiecznej pracy w energetyce) Uwagi o realizacji Realizacja programu nauczania przedmiotu instalacje elektryczne powinna być skorelowana z realizacją przedmiotu elektroenergetyka. W celu sprawnej realizacji programu należy przeprowadzić ewaluację wstępną umiejętności opanowanych na zajęciach z podstaw elektrotechniki i elektroniki, dotyczących m.in. stosowania prawa Ohma w obwodach prądu stałego i przemiennego, obliczania mocy odbiorników. Zajęcia powinny odbywać się w klasopracowni urządzeń elektrycznych i mieć formę dobrze zorganizowanej, samodzielnej, kierowanej przez nauczyciela pracy uczniów (słuchaczy). W trakcie nauki uczniowie (słuchacze) powinni wykonać dwa projekty instalacji elektrycznych, zgodnie z wybraną specjalizacją. Realizując program nauczania, należy szczególnie wyeksponować treści kształcenia związane z ochroną przeciwporażeniową i zabezpieczeniami instalacji elektrycznych, ponieważ środki ochrony przeciwporażeniowej stosowane są wszędzie tam, gdzie występują urządzenia elektryczne. W wyniku kształcenia uczeń (słuchacz) powinien opanować umiejętności rozpoznawania stopnia zagrożenia prądem elektrycznym oraz zastosowania właściwej metody ratowania osoby porażonej prądem elektrycznym. 16

17 W technikum 3-letnim realizacja tego przedmiotu polega na powtórzeniu i pogłębieniu wiadomości i umiejętności wyniesionych z zasadniczej szkoły zawodowej. Aby osiągnąć zaplanowane cele, program nauczania należy realizować metodami aktywizującymi: metodą projektów, burzy mózgów, gier dydaktycznych i innych. Sprawdzenie osiągnięć uczniów (słuchaczy) powinno być poprzedzone wcześniejszym ustaleniem odpowiedniego zestawu wymagań do każdego pozytywnego stopnia oddzielnie, czyli wymagań na stopień dopuszczający (wymagania konieczne), dostateczny (wymagania podstawowe), dobry (wymagania rozszerzone) i bardzo dobry (wymagania dopełniające) Standaryzacja kontroli i oceny wyników procesu kształcenia Szkoła zawodowa zobowiązana jest do kontroli stopnia opanowania umiejętności i wiadomości, założonych w opisie kwalifikacji absolwenta. W trakcie nauki sprawdzanie powinno obejmować wszystkie umiejętności zawodowe stanowiące kwalifikacje w zawodzie. Przygotowując się do oceniania, należy zgromadzić zestaw narzędzi pomiaru dydaktycznego. Ważną grupę narzędzi do oceniania powinny stanowić testy zawierające zadania wielokrotnego wyboru, wymagające krótkiej odpowiedzi, dokończenia myśli. Uwzględniając taksonomię celów, przy formułowaniu zadań zaleca się używanie pewnych kluczowych słów lub zwrotów, i tak np.: zrozumienie opisz, porównaj, wytłumacz, przedstaw innymi słowami; zastosowanie zastosuj, rozwiąż, sklasyfikuj, wybierz, spożytkuj, użyj; analiza dlaczego?, znajdź przyczynę lub uzasadnienie, dokończ rozumowanie, wyciągnij wnioski, wydedukuj, podaj przykłady świadczące o, sformułuj konkluzję; synteza rozwiąż problem (więcej niż jedna poprawna odpowiedź), sformułuj przewidywania, zaproponuj, zaplanuj, napisz, rozwiń; ewaluacja osądź, oceń, zdecyduj, oszacuj, wyraź swoją opinię. Sprawdzenie opanowania umiejętności praktycznych powinno, w większości wypadków, odbywać się w sytuacji zbliżonej do rzeczywistych warunków pracy, a więc: sprawdzenie metody pomiarowej, wykonania pomiaru, zestawienia i opracowania wyników pomiaru powinno się odbywać w laboratoriach specjalistycznych. W tym wypadku należy przygotować zadanie typu: 17

18 dobierz metodę pomiarową, dobierz przyrządy pomiarowe, wykonaj potrzebne pomiary, samodzielnie opracuj wyniki i przedstaw wraz z wnioskami. Przyjmując kilkustopniową skalę ocen (od niedostatecznej do celującej), należy ustalić zestaw wymagań (zadań) do każdej pozytywnej oceny oddzielnie, czyli oddzielne wymagania na ocenę dopuszczającą (wymagania konieczne), oddzielne na ocenę dostateczną (wymagania podstawowe), oddzielne na dobrą (wymagania rozszerzone) i bardzo dobrą (wymagania dopełniające). Nie ustala się wymagań na ocenę niedostateczną i celującą. Wymagania konieczne: Uczeń (słuchacz) opanował wiadomości i umiejętności w ograniczonym zakresie. Ocena dopuszczająca jest zatem wynikiem progowym promocji w szkole i jednocześnie informuje o bardzo słabym przygotowaniu zawodowym. Ocenę dopuszczającą uzyskuje uczeń (słuchacz), który np.: zna podstawowe prawa elektrotechniki, potrafi czytać schematy podstawowych układów elektrycznych, potrafi scharakteryzować podstawowe elementy i podzespoły układów elektrycznych i elektronicznych, potrafi opisać zasady działania urządzeń elektrycznych, potrafi opisać podstawowe parametry urządzeń elektrycznych, potrafi przeprowadzać proste kalkulacje kosztowe, zna elementarne zagadnienia ekonomii, wie, co zawiera kodeks pracy. Wymagania te dotyczą również opanowania umiejętności: wykonywania podstawowych pomiarów i badań układów i urządzeń elektrycznych na podstawie zadanej instrukcji zawierającej: schematy układów pomiarowych, wykaz niezbędnych przyrządów i urządzeń wraz z podanym sposobem ich użycia, wykonywania prostych operacji, pod ścisłą kontrolą nauczyciela, związanych z obróbką ręczną metali i tworzyw sztucznych oraz z techniką montażu mechanicznego i elektrycznego, na podstawie zadanej dokumentacji technologicznej; nauczyciel jest zobowiązany do bieżącego, ciągłego udzielania instrukcji. 18

19 Wymagania podstawowe: Uczeń (słuchacz) opanował wiadomości i umiejętności w zakresie wystarczającym; ocenę dostateczną otrzymuje wówczas, gdy potrafi wyjaśnić: działanie podzespołów i układów elektrycznych, wpływ elementów na parametry i charakterystyki układów elektrycznych, działanie podzespołów lub bloków funkcjonalnych urządzeń elektrycznych, oraz opanował umiejętności: wykorzystania wzorów stosowanych w elektrotechnice do obliczania wartości wielkości elektrycznych, doboru przyrządów pomiarowych i wykonania podstawowych pomiarów oraz badań układów i urządzeń elektrycznych na podstawie zadanej instrukcji zawierającej schematy układów pomiarowych, wykonywania prostych operacji, związanych z obróbką ręczną metali i tworzyw sztucznych oraz z techniką montażu mechanicznego i elektrycznego, na podstawie zadanej dokumentacji technologicznej; rola nauczyciela ogranicza się do omówienia procesu technologicznego w ramach instruktażu wstępnego, sprawdzenia rezultatów wykonanych czynności oraz udzielenia uczniowi uwag w ramach instruktażu końcowego. Ponadto potrafi: opisać podstawowe prawa ekonomii, stworzyć prosty plan przedsięwzięcia gospodarczego, aktywnie zadbać o swój dalszy rozwój zawodowy, aktywnie szukać pracy. Wymagania rozszerzone dotyczą stosowania wiadomości i umiejętności w sytuacjach typowych; co oznacza opanowanie przez ucznia (słuchacza) umiejętności praktycznego wykorzystywania wiadomości według podanych mu wcześniej wzorców. Stopień dobry otrzymuje uczeń (słuchacz), który spełnia wymagania wymienione w zestawie na ocenę dostateczną, a ponadto cechuje go większa samodzielność w wykonywaniu typowych zadań zawodowych. Potrafi korzystać zarówno z dokumentacji technicznej, jak również z innych źródeł informacji technicznej i ekonomicznej. Na przykład potrafi: zastosować prawa elektrotechniki do obliczania obwodów elektrycznych, obliczyć wartości i wykreślić przebiegi czasowe napięć i prądów, 19

20 Wymagania te dotyczą również opanowania umiejętności: doboru odpowiedniej metody pomiarowej, wykonania pomiarów i samodzielnego przygotowania sprawozdania, samodzielnego wykonywania operacji związanych z obróbką ręczną metali i tworzyw sztucznych oraz z techniką montażu mechanicznego i elektrycznego, na podstawie zadanej dokumentacji technologicznej; rola nauczyciela ogranicza się do omówienia procesu technologicznego w ramach instruktażu wstępnego i sprawdzenia rezultatów wykonanych czynności oraz udzielania uczniowi uwag w ramach instruktażu końcowego. Wymagania dopełniające dotyczą wykorzystywania wiadomości i umiejętności w sytuacjach problemowych, np.: analizowania pracy układów i urządzeń elektrycznych, na podstawie uzyskanych wyników pomiarów oraz lokalizacji uszkodzeń, dokonywania kontroli jakościowej elementów i układów, analizowania wpływu napięć zasilających na pracę układu, analizowania wpływu elementów regulacyjnych na pracę poszczególnych podzespołów urządzenia, jak również samego urządzenia, zaplanowania i samodzielnego wykonania wszystkich operacji związanych z projektowaniem, montażem i uruchomieniem prostych urządzeń elektrycznych, napraw urządzeń i maszyn elektrycznych w podstawowym zakresie. 20

21 3. Podstawa programowa kształcenia w zawodzie technik elektryk 3.1. Założenia programowo-organizacyjne Opis kwalifikacji absolwenta W wyniku realizacji kształcenia w zawodzie uczeń (słuchacz) powinien umieć: odczytać schematy ideowe, montażowe oraz rysunki techniczne elementów konstrukcyjnych, dobrać i obrabiać materiały stosowane w elektrotechnice, wykonać połączenia elementów elektrycznych, elektronicznych i mechanicznych, dobrać materiały konstrukcyjne, przewodzące, elektroizolacyjne i magnetyczne, dokonać pomiarów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz zinterpretować otrzymane wyniki, zaprojektować proste układy elektryczne, zdiagnozować stan elementów, układów i urządzeń elektrycznych, wykonać instalacje elektryczne i elektroenergetyczne, dobrać, instalować, użytkować i obsługiwać maszyny i urządzenia elektryczne oraz aparaturę sterującą i pomiarową, zainstalować, użytkować i obsłużyć układy energoelektroniczne oraz dokonać prostych napraw, oceniać i kwalifikować prace montażowe, konserwacyjne i naprawcze, wykonać badania eksploatacyjne instalacji elektrycznych zgodnie z obowiązującymi przepisami, wykonać badania urządzeń w procesie produkcji i eksploatacji oraz dokonać prostych napraw, zastosować skuteczną ochronę urządzeń elektrycznych przed skutkami zwarć, przeciążeń i przepięć, dobrać, zainstalować i sprawdzić środki ochrony przeciwporażeniowej, 21

22 prowadzić racjonalną gospodarkę energetyczną, posłużyć się komputerowym oprogramowaniem narzędziowym i użytkowym w zakresie niezbędnym do wykonywanej pracy, wykorzystać literaturę techniczną ze szczególnym uwzględnieniem norm, katalogów, poradników oraz przepisów budowy (PBUE) i eksploatacji (PEUE), zorganizować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy, przeciwpożarowymi i ekologicznymi, udzielić pierwszej pomocy w razie wypadku przy pracy, ze szczególnym uwzględnieniem porażeń prądem elektrycznym; posłużyć się podstawowymi pojęciami ekonomicznymi, skorzystać ze źródeł wiedzy ekonomicznej i prawnej, poszukiwać aktywnie pracy i prezentować swoje umiejętności, skorzystać z przysługujących praw i obowiązków wynikających z kodeksu pracy, podjąć i rozliczyć działalność gospodarczą. samodzielnie rozwiązywać problemy i podejmować decyzję, komunikować się, wyszukać i przetworzyć informację, zaakceptować zmiany i przystosować się do nich, pracować w zespole, porozumieć się w językach obcych Wymagania psychofizyczne właściwe w zawodzie: zainteresowania techniczne, koordynacja sensomotoryczna, wyobraźnia przestrzenna, konstrukcyjna i techniczna, podzielność uwagi, wysoki poziom spostrzegawczości, zamiłowanie do dokładnej i odpowiedzialnej pracy, ładu i porządku, odporność na warunki środowiska pracy, zdolność koncentrowania uwagi, pełne widzenie barw, dobra sprawność ruchowa kończyn górnych i dolnych. 22

23 Przeciwwskazania lekarskie: wady wzroku nie dające się skorygować szkłami optycznymi, brak widzenia obuocznego, daltonizm, znaczny stopień zaburzenia ruchliwości w stawach biodrowych, kolanowych i skokowych, skłonność skóry do uczuleń, przewlekłe schorzenia układu oddechowego, zaburzenia węchu, epilepsja i inne stany chorobowe przebiegające z utratą przytomności, wybitnie wzmożona pobudliwość ruchowa. O przydatności do zawodu decyduje uprawniony lekarz Specyficzne wymagania kształcenia w zawodzie Do typowych zadań zawodowych technika elektryka należy: wykonywanie badań i kontroli urządzeń w procesie produkcji oraz eksploatacji, interpretowanie wyników pomiarów, wykonywanie instalacji elektrycznych oraz przeprowadzanie badań eksploatacyjnych tych instalacji, dobieranie, użytkowanie, instalowanie i obsługiwanie maszyn i urządzeń elektrycznych oraz aparatury sterującej i pomiarowej, instalowanie, użytkowanie i obsługiwanie układów energoelektronicznych oraz dokonywanie prostych napraw, diagnozowanie stanu elementów, układów i urządzeń elektrycznych, stosowanie skutecznej ochrony urządzeń elektrycznych przed skutkami zwarć, przeciążeń i przepięć, dobieranie, instalowanie i sprawdzanie środków ochrony przeciwporażeniowej, planowanie i nadzorowanie ruchu sieci elektroenergetycznej, prowadzenie budowy i eksploatacji linii napowietrznych i kablowych, prowadzenie racjonalnej gospodarki elektroenergetycznej, wykonywanie kalkulacji ekonomicznej wykonywanych prac, organizowanie stanowisk pracy, udział w pracach zespołów projektowych. 23

24 Wymienione zadania mogą być realizowane w różnych miejscach pracy, takich jak: zakłady energetyczne, elektrownie i sieci elektroenergetyczne, zakłady przemysłu wydobywczego, hutniczego, transportu wodnego i kolejowego, zakłady gospodarki komunalnej, przedsiębiorstwa produkujące i eksploatujące maszyny oraz urządzenia elektroenergetyczne, zakłady usługowe naprawiające maszyny elektryczne, urządzenia elektroenergetyczne oraz sprzęt elektryczny powszechnego użytku ( w tym zakłady rzemieślnicze), biura projektowe, placówki zajmujące się dystrybucją maszyn i urządzeń elektroenergetycznych. Technicy elektrycy mogą być zatrudnieni między innymi na stanowiskach: mistrzów, technologów, techników laborantów lub techników ds. pomiarów; konserwatorów urządzeń i sprzętu elektrycznego; mistrzów, kierowników zmiany, przy montażu, instalowaniu, konserwacji i obsługiwaniu przemysłowych urządzeń i sieci elektroenergetycznych; kierowników ds. gospodarki elektroenergetycznej w średnich i małych zakładach przemysłowych; elektryków dyżurnych; asystentów projektantów w biurach projektowych i konstrukcyjnych, specjalistów do spraw kontroli technicznej w zakładach produkcyjnych, specjalistów do spraw dystrybucji i serwisu urządzeń elektrycznych. Zawód technik elektryk jest zawodem szerokoprofilowym. W końcowym etapie kształcenia w szkole (w klasie/semestrze programowo-najwyższym) powinno nastąpić przygotowanie specjalistyczne. Specjalizację można realizować poprzez rozszerzenie odpowiednich treści nauczania przedmiotów zawodowych oraz praktyki zawodowe w przyszłych miejscach pracy. Przygotowanie specjalistyczne powinno odzwierciedlać lokalne potrzeby kadrowe. Uczniowie (słuchacze) w zależności od potrzeb miejscowego rynku pracy i własnych zainteresowań mogą uzyskać specjalizację z zakresu (np.): energoelektroniki, maszyn elektrycznych, elektroenergetyki, 24

25 instalacji elektrycznych, i innych. Wybrane specjalizacje mogą być realizowane: w zakładzie pracy (w takim wypadku zakład jest zobowiązany zrealizować program ustalony dla danej specjalizacji i zapewnić uczniom/słuchaczom odpowiednio przygotowane stanowiska dydaktyczne), w funkcjonującym w mieście/rejonie centrum kształcenia praktycznego lub w szkolnym laboratorium (jeśli szkoła dysponuje takimi warunkami). Podczas planowania kształcenia w zawodzie konieczne jest rozeznanie potrzeb lokalnego rynku pracy. Po rozpoczęciu kształcenia szkoła zobowiązana jest śledzić wymagania rynku pracy związane z poziomem kształcenia zawodowego. Umiejętności złożone ujęte w opisie zawodu zostały pogrupowane w trzech blokach programowych: ogólnoelektrycznym, produkcji i eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych, techniki wytwarzania i gospodarki rynkowej. Blok ogólnoelektryczny integruje kształtowanie umiejętności z zakresu: podstaw elektrotechniki i elektroniki, miernictwa elektrycznego. Blok produkcja i eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych integruje kształtowanie umiejętności z zakresu: wytwarzania i przesyłania energii elektrycznej, budowy systemu elektroenergetycznego, źródeł i odbiorników energii elektrycznej, układów energoelektronicznych w urządzeniach elektroenergetycznych, eksploatacji energii elektrycznej, zasad bezpiecznej pracy przy obsłudze urządzeń elektrycznych, pomiarów parametrów urządzeń elektrycznych i określania zależności między nimi. Blok techniki wytwarzania i gospodarka rynkowa integruje kształtowanie umiejętności z zakresu: technik wytwarzania (od podstawowych operacji do złożonych), praktycznego wykorzystania wiadomości z technologii i materiałoznawstwa elektrycznego, diagnozowania i usuwania nieprawidłowości w pracy maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych, 25

26 naprawy urządzeń elektrycznych, zasad bezpieczeństwa i higieny pracy oraz prawa pracy, gospodarki rynkowej Cele kształcenia i treści bloków programowych Blok ogólnoelektryczny Cele kształcenia Uczeń (słuchacz) w wyniku kształcenia powinien umieć: scharakteryzować podstawowe zjawiska zachodzące w polu elektrycznym, magnetycznym i elektromagnetycznym, przewidzieć wpływ pola elektromagnetycznego na organizm ludzki, rozróżnić elementy obwodów elektrycznych i elektronicznych oraz określić ich funkcje w obwodzie, zastosować podstawowe prawa elektrotechniki do obliczania obwodów elektrycznych prądu stałego i przemiennego oraz układów elektronicznych, oszacować wartości wielkości elektrycznych w prostych obwodach elektrycznych i układach elektronicznych, przewidzieć skutki stanów nieustalonych w obwodach jak również wpływ odkształcenia prądu lub napięcia na pracę urządzeń elektrycznych, posłużyć się przyrządami pomiarowymi i zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne oraz wykorzystać zależności między nimi, zastosować odpowiednie metody pomiarowe oraz określić dokładność pomiaru, zanalizować działanie typowych elementów i układów elektronicznych oraz scharakteryzować ich podstawowe parametry, wykorzystać komputer do obróbki wyników wykonanych pomiarów, korzystać z katalogów, norm, dokumentacji technicznej, stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w czasie pomiarów elektrycznych, przewidzieć zagrożenia występujące w środowisku pracy, odpowiednio postępować w razie wypadku przy pracy, pożaru i w innych sytuacjach zagrożenia. 26

27 Treści kształcenia Pole elektryczne i magnetyczne Analiza praw, zjawisk oraz wielkości związanych z polem elektrycznym i magnetycznym. Obwody magnetyczne Rozwiązywanie i projektowanie obwodów magnetycznych. Obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego Obliczanie i badanie obwodów prądu stałego z wykorzystaniem praw elektrotechniki. Metody pomiaru wielkości elektrycznych. Podstawowe pojęcia, wielkości, zależności i prawa w obwodach z prądem sinusoidalnym jednofazowym. Obliczanie i badanie prostych obwodów prądu sinusoidalnego. Zjawisko rezonansu w obwodach elektrycznych. Badanie obwodów ferrorezonansowych Energia i moc prądu przemiennego. Metody pomiaru energii i mocy prądu elektrycznego. Sprzężenie magnetyczne w obwodach. Wykorzystanie zjawiska elektromagnetyzmu. Obwody elektryczne prądu przemiennego trójfazowego Wielkości charakterystyczne i ich zależności. Układy symetryczne i niesymetryczne połączeń odbiorników. Pomiary mocy w układach trójfazowych. Analiza i wykorzystanie zjawisk fizycznych w układach trójfazowych. Zachowanie w sytuacjach zagrożenia. Przebiegi odkształcone Pojęcia podstawowe. Przykłady powstawania wyższych harmonicznych prądu i napięcia. Wpływ odkształcenia prądu lub napięcia na pracę odbiorników. Czwórniki i filtry Klasyfikacja, schematy, podstawowe parametry, charakterystyki, zastosowanie. Badanie czwórników i filtrów. Stany nieustalone Przyczyny powstawania i ich analiza. Wpływ stanów nieustalonych w obwodach na pracę odbiorników. Elementy elektryczne i elektroniczne Rezystory, potencjometry, termistory, warystory, hallotrony, kondensatory, cewki, dławiki, transformatory, kontaktrony (oznaczenia, budowa, zastosowanie). Półprzewodniki budowa, zjawiska zachodzące w półprzewodnikach, domieszkowanie. Złącze p-n: powstawanie, właściwości, rodzaje złącz oraz zjawiska zachodzące w złączu. Diody. Tranzystory. Elementy optoelektroniczne. Tyrystory. Przyrządy półprzewodnikowe dużej mocy: konstrukcja, parametry, charakterystyki. Badanie elementów elektrycznych i elektronicznych. Układy elektroniczne Zasilacze. Układy prostownicze. Układy prostowników sterowanych. Tyrystorowe układy regulacji napięcia. Stabilizatory. Wzmacniacze: podstawowe pojęcia, parametry, charakterystyki, podział i przeznaczenie wzmacniaczy. Wzmacniacze operacyjne: parametry, zastosowanie. 27

28 Komparatory. Generatory: podstawowe pojęcia, parametry, podział i przeznaczenie generatorów. Układy cyfrowe funktory logiczne bramek; analiza i synteza prostych przykładowych układów kombinacyjnych; podstawowe parametry, rodziny technologiczne, oznaczenia katalogowe układów; bramki; przerzutniki; układy funkcjonalne kombinacyjne (konwertery kodów, układy arytmetyczne, multipleksery i demultipleksery) oraz sekwencyjne (rejestry, liczniki); pamięci półprzewodnikowe. Przetwarzanie A/C i C/A. Badanie układów elektronicznych analogowych i cyfrowych Blok produkcja i eksploatacja maszyn i urządzeń elektrycznych Cele kształcenia Uczeń (słuchacz) w wyniku kształcenia powinien umieć: sklasyfikować, rozpoznawać, dobierać i oceniać stan techniczny elementów składowych i podzespołów urządzeń elektrycznych, sklasyfikować urządzenia elektryczne, energoelektroniczne oraz maszyny elektryczne dokonywać oględzin i przeglądów, zaprojektować proste układy urządzeń elektrycznych, dobrać zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, zorganizować stanowiska pracy do montażu i badań urządzeń elektrycznych, wykonać i uruchomić podzespoły obwodu głównego w urządzeniu elektrycznym, zastosować i eksploatować układy automatyki w urządzeniach elektrycznych, zinterpretować i wykorzystać dane zawarte na tabliczkach znamionowych urządzeń, zlokalizować i usunąć zakłócenia w urządzeniach elektrycznych, dobrać filtry zabezpieczające urządzenia przed zakłóceniami, dobrać układy do kompensacji mocy biernej, dobrać warunki chłodzenia urządzeń elektrycznych, dobrać zasilanie do odbiorników elektrycznych, dobrać urządzenia elektryczne do różnych rodzajów maszyn roboczych, 28

29 zbadać układy elektryczne, zanalizować działanie układu na podstawie uzyskanych wyników pomiarów, zinterpretować przebiegi czasowe napięć i prądów w układach elektrycznych, zastosować zasady prawidłowej eksploatacji urządzeń energoelektronicznych, określić zabiegi konserwacyjne warunkujące prawidłową eksploatację urządzeń elektrycznych, lokalizować uszkodzenia i dokonywać podstawowych napraw występujących w urządzeniach i maszynach elektrycznych. zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach elektrycznych, odczytać schematy elektryczne, posłużyć się katalogami wyposażenia elektrycznego urządzeń, posłużyć się dokumentacją techniczną i katalogami urządzeń elektrycznych, energoelektronicznych oraz maszyn elektrycznych, Treści kształcenia Przewody i kable Budowa, oznaczenia i zastosowanie w instalacjach elektrycznych do 1 kv. Przewody specjalne. Łączenie przewodów. Obciążalność przewodów. Wielkości znamionowe (przekrój, napięcie znamionowe). Aparaty i urządzenia niskiego napięcia Klasyfikacja, budowa i zastosowanie łączników ręcznych i automatycznych, schematy sterowania wyłącznikami przemysłowymi. Zasady doboru i montażu łączników. Łączniki bezstykowe. Urządzenia rozruchowe i regulacyjne, Łączniki niskiego napięcia w urządzeniach dźwigowych i zasilających trakcję elektryczną. Ogniwa i akumulatory. Instalacje elektryczne Rodzaje instalacji wg PBUE. Układy sieciowe. Izolatory. Osprzęt elektroinstalacyjny. Rodzaje i sposób montażu instalacji. Warunki pracy instalacji. Zasady projektowania instalacji. Dobór przewodów. Pomiary sprawdzające w instalacjach elektrycznych. Urządzenia zasilające i rozdzielcze Rozdzielnice skrzynkowe i tablicowe. Zunifikowane urządzenia rozdzielcze dla budownictwa ogólnego. Rezerwowe źródła zasilania. Zespoły elektrycznych linii pionowych. Przewody szynowe, magistralne, rozdzielcze i ślizgowe. 29

30 Oświetlenie źródła światła. Oprawy oświetleniowe. Projektowanie oświetlenia. Podstawowe wielkości źródeł światła. Żarówki, świetlówki i lampy wyładowcze. Wymagania stawiane oprawom oświetleniowym. Zasady oświetlania wnętrz i oświetlenia zewnętrznego. Oświetlenie awaryjne. Zabezpieczenia instalacji elektrycznych Zwarcia w sieciach niskiego napięcia. Obliczanie wielkości charakterystycznych. Środki ochrony przed skutkami oddziaływania cieplnego, przed prądem przetężeniowym, przed skutkiem napięcia i przepięciami. Inne instalacje Instalacje sygnalizacyjne, dzwonkowe, domofonowe, instalacje alarmowe. Instalacje sterujące z zegarami programowanymi. Instalacje specjalne. Odbiorniki Typowe urządzenia grzejne domowe i przemysłowe. Energooszczędne urządzenia grzejne. Urządzenia chłodnicze. Wytwarzanie energii elektrycznej Elektrownie cieplne. Elektrownie wodne. Niekonwencjonalne źródła energii. Stacje elektroenergetyczne Urządzenia stacji. Układy połączeń obwodów głównych. Pomiary w stacjach. Ochrona przepięciowa stacji. Rozwiązania konstrukcyjne stacji. Linie wysokiego napięcia Budowa linii. Przewody. Izolatory. Budowa linii napowietrznych. Układanie kabli elektroenergetycznych w różnych warunkach. Eksploatacja linii napowietrznych i kablowych. Lokalizacja i sposoby usuwania uszkodzeń w liniach kablowych i liniach napowietrznych. Bezpieczeństwo i higiena pracy przy eksploatacji i montażu linii kablowych i linii napowietrznych. Aparaty wysokiego napięcia Łączniki: podział, przeznaczenie, budowa, działanie. Bezpieczniki, przekładniki prądowe i napięciowe; zastosowanie. Automatyka zabezpieczeniowa Zakłócenia w systemie elektroenergetycznym. Prąd zwarciowy i jego składowe. Ochrona zwarciowa. Przepięcia. Odgromniki. Zabezpieczenia linii elektroenergetycznych, transformatorów i silników. Zasady doboru zabezpieczeń. Gospodarka elektroenergetyczna Jakość energii elektrycznej. Obliczanie strat w sieciach rozdzielczych i przesyłowych. Metody oszczędzania energii. Poprawa współczynnika mocy. Dystrybucja energii elektrycznej. Zwarcia i przepięcia Prąd zwarciowy i jego składowe. Obliczanie zwarć metodą PN. Ochrona zwarciowa dławiki zwarciowe i gaszące. Przepięcia. Ochronniki. Transformatory Zasada działania. Analiza pracy transformatora. Transformatory energetyczne. Transformatory specjalne. Eksploatacja transformatorów. Najczęstsze uszkodzenia występujące w transformatorach. 30

31 Maszyny indukcyjne Budowa i zasada działania silnika indukcyjnego oraz zjawiska występujące podczas jego pracy. Wielkości charakteryzujące pracę silnika indukcyjnego. Bilans mocy i sprawność. Moment elektromagnetyczny maszyny indukcyjnej. Praca silnikowa maszyny indukcyjnej. Silniki indukcyjne o budowie specjalnej. Typowe uszkodzenia silników indukcyjnych. Maszyny synchroniczne Budowa i zasada działania maszyn synchronicznych. Analiza pracy i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych. Zastosowanie maszyn synchronicznych. Praca równoległa prądnic synchronicznych. Silnik synchroniczny. Maszyny synchroniczne o wykonaniu specjalnym. Typowe uszkodzenia maszyn synchronicznych. Maszyny prądu stałego Budowa i zasada działania maszyny prądu stałego. Podział maszyn prądu stałego i ich zastosowanie. Podstawowe układy połączeń. Prądnice prądu stałego. Silniki prądu stałego. Maszyny specjalne prądu stałego. Typowe uszkodzenia maszyn prądu stałego. Zasady eksploatacji. Maszyny komutatorowe prądu przemiennego Podział maszyn komutatorowych prądu przemiennego i ich zastosowanie. Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny. Przekształtniki i prostowniki Prostowniki i przekształtniki niesterowane oraz sterowane fazowo. Przekształtniki i energoelektroniczne łączniki prądu przemiennego. Falowniki i przekształtniki rezonansowe. Przekształtniki i energoelektroniczne łączniki prądu stałego. Konstrukcja i montaż urządzeń energoelektronicznych Konstrukcja obwodów energetycznych i elektronicznych. Konstrukcja kompletnych urządzeń energoelektronicznych. Zabezpieczenia urządzeń energoelektronicznych Zabezpieczenia przed przepięciami, przetężeniami i zwarciami. Zastosowanie przemysłowe urządzeń energoelektronicznych Napęd energoelektroniczny. Przekształtniki stosowane w urządzeniach powszechnego użytku. Przekształtniki używane do nagrzewania indukcyjnego i w procesach elektrochemicznych. Przekształtniki spawalnicze. Bezprzerwowe systemy zasilania. Eksploatacja urządzeń energoelektronicznych. Lokalizacja i usuwanie uszkodzeń w urządzeniach energoelektronicznych. Układ napędowy i jego elementy Definicja elektrycznego układu napędowego. Podstawowe wielkości i równania opisujące układ napędowy. Charakterystyki mechaniczne silników elektrycznych oraz napędzanych urządzeń. Układ napędowy z silnikami prądu stałego. Układ napędowy z silnikami prądu przemiennego. Dobór silnika napędowego i przekształtnika. 31