Moduł 4. Układy sterowania przekaźnikowo-stycznikowego

Transkrypt

1 Moduł 4 Układy sterowania przekaźnikowo-stycznikowego 1. Struktura układu sterowania przekaźnikowo-stycznikowego 2. Budowa i działanie podstawowych elementów układów przekaźnikowostycznikowych 3. Przykłady przekaźnikowo-stycznikowych układów sterowania 4. Zasady bezpieczeństwa podczas użytkowania układów przekaźnikowostycznikowych 5. Bibliografia

2 1. Struktura układu sterowania przekaźnikowo-stycznikowego Układy przekaźnikowo-stycznikowe wykorzystywane są do: automatyzacji procesów technologicznych, sterowania pracą grupy urządzeń elektrycznych, zabezpieczania urządzeń przed uszkodzeniem, sygnalizacji stanów pracy urządzeń układów, podtrzymania pracy urządzeń, blokady niedopuszczenia do wykonywania błędnych czynności sterowniczych. Układy automatyki można podzielić na dwa rodzaje: układy automatycznego sterowania układy regulacji automatycznej Różnicę między automatycznym sterowaniem a automatyczną regulacją wyjaśniają schematy blokowe. Rys Schematy blokowe układów: a) automatycznego sterowania, b) automatycznej regulacji [opracowanie własne] Sterowanie polega na bezpośrednim lub pośrednim oddziaływaniu na urządzenia kierujące pracą silnika w zależności od zmian określonych wielkości fizycznych (np. napięcia, natężenia prądu, temperatury, ciśnienia, prędkości, przebytej drogi, itp.). W układzie automatycznej regulacji z rysunku 1b pracą obiektu regulacji kieruje układ regulujący (regulator). Automatyczny układ regulacji działa zawsze w tym kierunku, aby wartość mierzona y równała się wartości zadanej x. Elektryczne układy sterowania automatycznego można podzielić na dwie grupy: układy sterowania stycznikowo-przekaźnikowe, układy sterowania sekwencyjnego (kolejnościowego). W skład układów przekaźnikowo stycznikowych wchodzą dwa podstawowe elementy: przekaźniki i styczniki. Dodatkowo stosowane są również urządzenia pomocnicze, jak: przyciski (zwierne, rozwierne), lampki sygnalizacyjne, dzwonki, buczki. W każdym układzie sterowania wyróżnia się dwa obwody: obwód roboczy (zwany również głównym lub siłowym) obwód elektryczny zapewniający bezpośrednią drogę przepływu prądu od źródła energii do urządzenia, które podlega sterowaniu, 2

3 obwód sterowniczy obwód elektryczny powodujący załączanie lub wyłączanie urządzenia sterowanego. 2. Budowa i działanie podstawowych elementów układów przekaźnikowo-stycznikowych Styczniki są elementami wykonawczymi, które włączają w odpowiedniej chwili obwody robocze urządzenia sterowanego. Przekaźniki sterują pracą styczników, powodując wzbudzenie cewek styczników w zależności od określonych czynników czasu, przebytej drogi, prędkości obrotowej, temperatury, ciśnienia i innych wielkości fizycznych występujących w procesach technologicznych. W zależności od tych czynników rozróżnia się sterowanie w funkcji: czasu, drogi, prędkości itp. Sterowanie sekwencyjne stosuje się w urządzeniach, w których zachodzi konieczność wykonywania odpowiednich czynności przez podzespoły w ściśle określonej kolejności. Rys Szkice budowy styczników: a) o prostoliniowym ruchu styków ruchomych: b) o ruchu kołowym 1 podstawa izolacyjna, 2 elektromagnes, 3 zwora elektromagnesu, 4 styki. [ Styczniki charakteryzuje bardzo prosta konstrukcja łączników i ich napędów, co powoduje, że odznaczają się one bardzo dużą trwałością mechaniczną i dużą częstością łączeń. Styczniki wykonuje się przeważnie z napędem w postaci elektromagnesu z ruchomą zworą, do której są przymocowane styki ruchome. Doprowadzenie napięcia do elektromagnesu powoduje zwarcie styków. Zwarcie trwa tak długo, jak długo podłączone jest napięcie. Rys Przykład schematu połączeń w styczniku: a) symbol graficzny, b schematyczne przedstawienie budowy stycznika o trzech zestykach zwiernych Z1, Z2, Z3 w obwodzie głównym i po jednym zestyku zwiernym z1 i rozwiernym Z2 w obwodzie pomocniczym [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/cwiczenie_12.doc] 3

4 W styczniku występują zestyki obwodu głównego (załączające obwody zasilające silniki prądem elektrycznym o dużej mocy) oraz zestyki obwodu pomocniczego (załączające obwody sygnalizacji lub blokady o mniejszej mocy). Styczniki budowane są na prądy do 400A. Dla większych prądów wykonywane są łączniki zapadkowe. Styczniki budowane są jako styczniki prądu zmiennego, stałego oraz uniwersalne. Duża trwałość mechaniczna i łączeniowa sprawiają, że styczniki są stosowane praktycznie we wszystkich układach napędowych oraz w układach automatyki, blokad i uzależnień. Teraz przejdź do wykonania zadania 1 umieszczonego na platformie. Przekaźnikami są przyrządy, które pod wpływem zmiany określonej wielkości fizycznej sterują obwodami elektrycznymi. Przekaźniki elektryczne mogą działać pod wpływem zmian natężenia prądu, napięcia, kierunku przepływu prądu, częstotliwości, przesunięcia fazowego, temperatury, ciśnienia, itp. Rys Zasada działania przekaźnika [ ekazniki-elektryczne-budowa-zasada-dzialania-sterowanie.pdf] Przepływ prądu elektrycznego przez uzwojenie elektromagnesu przekaźnika wywołuje powstanie silnego pola magnetycznego w rdzeniu elektromagnesu. Zwora zostaje przyciągnięta do rdzenia i łączy styki przekaźnika. Ten stan określamy jako włączenie przekaźnika. Po przerwaniu przepływu prądu przez cewkę zanika pole magnetyczne i sprężyna powrotna odciąga zworę od rdzenia. Styki przekaźnika ulegają ponownemu rozwarciu. Przekaźnik jest w stanie wyłączonym. Budowa i sposób działania styczników oraz przekaźników są podobne. Różnią się one sposobem wykorzystania: styczniki służą do łączenia obwodów głównych o większym obciążeniu prądowym (np. silników), natomiast przekaźniki mają za zadanie łączenie obwodów pomocniczych (np. sterowniczych, sygnalizacyjnych). Styczniki mogą być wyposażone w przekaźniki cieplne bimetalowe przeznaczone do ochrony silników przed przeciążeniem. Sterowanie styczników odbywa się za pośrednictwem łączników pomocniczych (np. przekaźników) lub przycisków sterowniczych. Stycznik wykorzystywany jest do częstego rozwierania i zwierania obwodu przy normalnych czynnościach eksploatacyjnych silnika, takich jak rozruch, hamowanie, regulacja prędkości obrotowej itp. Układy przekaźnikowo stycznikowe często są bardzo rozbudowane. Pokazanie sposobu połączeń zacisków poszczególnych styczników i przekaźników na schematach montażowych powoduje konieczność stosowania uproszczeń stosowanie schematów ideowych. Na schematach ideowych elektrycznych obwód główny rysuje się linią grubą zaś obwód sterujący linią cienką. Poszczególne elementy układu sterującego przedstawia się 4

5 na tych schematach przy pomocy symboli graficznych. Symbole te rozmieszczone są na schemacie tak, aby połączenia były jak najkrótsze, bez zbędnych krzyżowań i załamań przewodów. Tabela 4.1. Symbole graficzne, najczęściej stosowane w schematach elektrycznych, urządzeń sterowniczych i sygnalizacyjnych 5

6 [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/cwiczenie_12.doc] Schematy rysuje się zawsze w stanie bezprądowym i beznapięciowym. Wyłączniki są w stanie otwartym, a przyciski nienaciśnięte. Taki stan nazywa się stanem normalnym. W stycznikach i przekaźnikach oraz innych łącznikach elektrycznych (np. przyciski, przełączniki) stosowane są następujące rodzaje zestyków: zestyki normalnie otwarte (rozwarte, zwierne) styki, które są otwarte w stanie beznapięciowym, a zwierają się dopiero po włączeniu prądu do odpowiedniego. zestyki normalnie zamknięte (zwarte, rozwierne) styki, które w stanie beznapięciowym są zamknięte, a rozwierają się z chwilą włączenia prądu do obwodu sterującego. zestyki przełączające para styków, styki normalnie otwarte oraz styki normalnie zamknięte. Rys Schemat budowy przekaźnika elektrycznego o stykach: 1. normalnie rozwartych, 2. normalnie zwartych, 3. przełączających [ ekazniki-elektryczne-budowa-zasada-dzialania-sterowanie.pdf] Rys Schematyczne przedstawienie przekaźników o stykach: 1. normalnie rozwartych, 2. normalnie zwartych, 3. przełączających [ W zależności od wykonywanych funkcji dzielimy przekaźniki na pomiarowe i pomocnicze. Przekaźnik pomiarowy reaguje na wartość wielkości oddziaływującej i ma podziałkę nastawień tej wielkości. Przekaźnik pomocniczy reaguje na pojawienie się lub zanik wielkości oddziaływającej i nie ma podziałki nastawień. Przekaźniki pomocnicze dzielą się na pośredniczące, sygnałowe, czasowe i zwłoczne. Przekaźniki pośredniczące dokonują przełączeń obwodów wyjściowych bezpośrednio pod wpływem zmian sygnału wejściowego przekaźnika. 6

7 Przekaźniki zwłoczne umożliwiają uzyskanie zwłoki w zadziałaniu przekaźnika potrzebnej do odpowiedniego uruchomienia urządzenia sterowanego. Czas zwłoki jest stały dla określonego przekaźnika. Przekaźniki sygnałowe dodatkowo wyposażone są we wskaźnik optyczny umożliwiający obserwację stanu pracy przekaźnika. Przekaźniki czasowe stosuje się w celu uzyskania opóźnienia czasowego w zadziałaniu elementu (urządzenia) sterowanego tym przekaźnikiem. Wartość opóźnienia czasowego może być nastawiana w zakresie właściwym dla danego przekaźnika. Przekaźniki czasowe mogą realizować różne funkcje przełączania (tab. 4.2). Nazwa funkcji Załączenie z opóźnieniem Tabela 4.2. Typowe funkcje przekaźników czasowych Opis funkcji a) sygnał wyjściowy WY pojawia się po upływie czasu t od momentu pojawienia się impulsu sygnału wejściowego WE, a) Wykres czasowy WE WY t b) sygnał wyjściowy WY pojawia się po upływie czasu t od momentu pojawienia się sygnału wejściowego WE, a zanika w momencie zaniku sygnału WE. b) WE WY t Taktowanie z opóźnieniem Taktowanie bez opóźnienia Wyłączenie z opóźnieniem Po załączeniu sygnału WE następuje pojawianie się z zanikanie sygnału WY, czas trwania i pojawiania się sygnału WY wynosi t. Pierwszy impuls WY pojawia się z opóźnieniem t. Po załączeniu sygnału WE następuje pojawianie się z zanikanie sygnału WY, czas trwania i pojawiania się sygnału WY wynosi t. Pierwszy impuls WY pojawia się razem z sygnałem WE. Sygnał wyjściowy WY pojawia się w tym samym momencie, co sygnał wejściowy WE, a zanika po upływie czasu t od momentu zaniku sygnału WE. WE WY WE WY WE WY t t t t t t t t t cza- Załączenie sowe Sygnał wyjściowy WY pojawia się w tym samym momencie, co impuls sygnału wejściowego WE, i czas jego trwania wynosi t. WE WY t 7

8 Przesunięcie czasowe sygnału Opóźnienie załączenia i wyłączenia sygnału WY w stosunku do sygnału WE wynosi t. WE WY t t t t [opracowanie własne] Rys Widok przekaźnika czasowego [ Przekaźniki jako zabezpieczenia Tak jak bezpieczniki chronią przed skutkami zwarć, tak przekaźniki termobimetalowe chronią przed skutkami przeciążeń. Przekaźniki termobimetalowe są najczęściej włączane w obwód sterowania. Elementy termiczne przekaźnika są nagrzewane albo bezpośrednio z głównego obwodu prądowego, albo za pośrednictwem przekładników prądowych. Przekaźnik termobimetalowy składa się z dwóch metalowych pasków o różnej rozszerzalności cieplnej, połączonych na całej długości oraz zestyku rozwiernego. Pod wpływem nagrzewania prądem pasek wygina się w kierunku metali o mniejszej rozszerzalności cieplnej. Gdy prąd przekroczy nastawioną wartość, wyginający się pasek rozwiera zestyk, powodując przerwę w obwodzie sterowania i tym samym wyłączenie obwodu. Rys Zasada działania przekaźnika termobimetalowego: 1 bimetal, 2 zestyk rozwierny, 3 zatrzask zestyku [Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne. WSiP, Warszawa 1995] Teraz przejdź do wykonania zadania 2 umieszczonego na platformie. W układach sterowania przekaźnikowo-stycznikowego coraz częściej są stosowane przekaźniki programowalne umożliwiające znaczne uproszczenie struktury układów sterowania. 8

9 Przekaźniki programowalne są to urządzenia łączeniowo-sterujące przeznaczone do sterowania nieskomplikowanych układów automatyki. Algorytm (program sterowniczy) wprowadzony do pamięci przekaźnika może być wielokrotnie zmieniany i modyfikowany. W budowie przekaźników programowalnych wyróżnia się trzy podstawowe człony: moduły wejściowe, jednostka centralna, moduły wyjściowe. W skład modułów wejściowych wchodzą cyfrowe oraz analogowe wejścia, do których podłącza się sygnały z czujników, styków, zadajników oraz innych urządzeń. Ich zadaniem jest wprowadzenie do przekaźnika tych sygnałów, aby na ich postawie realizować zadany program sterowania. Jednostka centralna (procesor) zajmuje się wykonaniem zapisanego w pamięci algorytmu sterowania, w oparciu o dane wczytane przez moduły wejściowe. Wyniki obliczeń w postaci sygnałów sterujących są następnie przekazywane do modułów wyjściowych. Do programowania przekaźników programowalnych wykorzystuje się komputery lub panele programowania wbudowane w przekaźnik. Program sterowniczy może być wprowadzany za pomocą karty pamięci zewnętrznej. Rys Schematyczne przedstawienie możliwości zastosowania przekaźnika programowalnego [ Sygnałami wejściowymi przekaźnika mogą być np.: temperatura, ciśnienie, poziom substancji w zbiorniku, wielkości elektryczne i inne. Sygnały generowane przez przekaźnik programowalny najczęściej są wykorzystywane do sterowania urządzeń w instalacjach ogrzewania, przepływu medium w rurociągach, oświetlenia, wentylacji, napędów. Nowoczesne przekaźniki programowalne mogą drogą bezprzewodową przekazywać informacje o stanie układu sterowanego do centrów rejestracji lub zarządzania przebiegiem procesu realizowanego przez układ. 9

10 Teraz przejdź do wykonania zadania 3 umieszczonego na platformie. Rys Przyciski sterownicze [ Przycisk sterowniczy umożliwia załączenie i wyłączenie obwodu. Po naciśnięciu Z zamykamy obwód, urządzenie zostaje uruchomione. Po naciśnięciu W przerywamy obwód urządzenie zostaje zatrzymane. W tym przypadku wszystkie przyciski załączające łączy się równolegle, wyłączające szeregowo. W Z Rys Schemat budowy i zasada działania przycisków sterowniczych. Z przycisk załączający W przycisk wyłączający [ Przyciski sterownicze z grzybkiem o kolorze czerwonym stosowane są do awaryjnego wyłączania urządzeń elektrycznych. Mają one eliminować ryzyko zagrożenia dla personelu, uszkodzenia urządzenia lub łagodzenie istniejących zagrożeń ma to być osiągnięte przez jednorazowe użycie przycisku bezpieczeństwa. Łączniki drogowe (krańcowe) spełniają zasadniczo tę samą rolę, co przyciski sterownicze. Różnica polega jedynie na tym, że przyciski sterownicze naciska obsługujący, zaś wyłączniki drogowe uruchamiane są przy pomocy mechanicznie poruszanych zderzaków. Dlatego wyłączniki drogowe muszą być mocniejsze od przycisków sterowniczych i powinny mieć specjalną konstrukcję w zależności od zastosowania. Rys Łącznik krańcowy [ 10

11 Lampek sygnalizacyjnych używa się w obwodach kontrolnych do bezpośredniego i zdalnego nadzorowania procesów łączeniowych, do wizualizowania i sygnalizowania stanu pracy zespołów oraz poszczególnych urządzeń wchodzących w skład układu sterowania. Rys Przykłady lampek sygnalizacyjnych [ 3. Przykłady przekaźnikowo-stycznikowych układów sterowania Układ sterowania oświetleniem Rys Układ sterowania oświetleniem [opracowanie własne] W wyniku naciśnięcia załącznika ZAL następuje załączenie obwodu zasilania cewki stycznika ST i zwarcie zestyku ST w obwodzie wyjściowym stycznika i zapalenie lampy. Po puszczeniu przycisku załącznika ZAL zostaje przerwany przepływ prądu przez cewką stycznika ST i wygaszenie lampy. Naciskając wyłącznik bezpieczeństwa WYL w każdej chwili można przerwać działanie lampy. 11

12 Układy samopodtrzymujące Rys Układy samopodtrzymujące: a) z dominującym wyłączeniem, b) z dominującym załączeniem [opracowanie własne] Często stosowane są układy samopodtrzymujące (zwane układami pamięciowymi), umożliwiające zapamiętanie faktu wystąpienia w układzie określonego zdarzenia. Wyróżnia się dwa rodzaje układów samopodtrzymujących: układ samopodtrzymujący z dominującym załączeniem (z priorytetem załączenia), układ samopodtrzymujący z dominującym wyłączeniem (z priorytetem wyłączenia). W układach przedstawionych na rys zapamiętywane są sygnały załącz ZA oraz wyłącz WY. Elementem umożliwiającym zapamiętanie jest przekaźnik pomocniczy K (lub K1). Po zadziałaniu przycisku załącz ZA przekaźnik K (lub K1) zostanie wzbudzony i zestyki K (lub K1) zostaną zamknięte dzięki czemu zagwarantowane jest zasilanie przekaźnika nawet w przypadku zaprzestania działania przycisku ZA żarówka Z świeci. Po zadziałaniu przycisku wyłącz WY zasilanie przekaźnika K (lub K1) zanika i zestyki K (lub K1) zostają otwarte żarówka Z przestaje świecić. W przypadku układu z dominującym wyłączeniem (rys. 4.14a) jednoczesne naciśniecie przycisków ZA i WY skutkuje brakiem wzbudzenia cewki K i nieświeceniem żarówki Z układ wykonuje polecenie wyłącz WY. W przypadku układu z dominującym załączeniem (rys.4.14b) jednoczesne naciśniecie przycisków ZA i WY skutkuje wzbudzeniem cewki K1 i świeceniem żarówki Z układ wykonuje polecenie załącz (ZA). Teraz przejdź do wykonania zadania 4 umieszczonego na platformie. Na rys pokazano schemat ideowy rozwinięty układu sterowania rozruchu bezpośredniego silnika asynchronicznego zwartego. Po naciśnięciu przycisku załączającego PZ1 następuje przepływ prądu od przewodu L, przez zwarty zestyk przycisku PW, zwarty zestyk przycisku PZ1, uzwojenie cewki ST1 i zadziałanie stycznika, w wyniku czego następuje zwarcie zestyków głównych oraz zestyku pomocniczego ST1. Zwarcie zestyku pomocniczego ST1 zapewnia podtrzymanie przepływu prądu przez cewkę ST1 w momencie rozwarcia zestyku przycisku PZ1. Wyłączenie silnika nastąpi w momencie naciśnięcia przycisku PW. Wówczas przerwany zostaje obwód zasilający cewkę stycznika i otwierają się styki obwodu głównego. 12

13 Rys Schemat ideowy układu sterowania rozruchu bezpośredniego silnika asynchronicznego zwartego. ST1 cewka stycznika; ST1 zestyk zwierny pomocniczy, PZ1 przycisk załączający, PW przycisk wyłączający ST1 [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/cwiczenie_12.doc] Układ sterowania nawrotnego silnika asynchronicznego zwartego Rys Schemat ideowy układu sterowania układu nawrotnego silnika asynchronicznego zwartego [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/cwiczenie_12.doc] Układ sterowania nawrotnego silnika, czyli układ do zmiany kierunku wirowania silnika wykorzystuje dwa styczniki ST1 i ST2 (rys. 4.15). Po naciśnięciu przycisku załączającego np. dla kierunku wirowania w prawo (PZ1) zostaje włączony stycznik ST1 i silnik zaczyna się obracać w prawo. Zaczyna działać samopodtrzymanie pracy stycznika ST1 w chwili rozwarcia się zestyku PZ1. Jednocześnie rozwierają się styki pomocnicze rozwierne ST1, co uniemożliwia włączenie silnika dla biegu w lewo. Jest to blokada elektryczna niedopuszczająca do jednoczesnego włączania obu styczników i zabezpieczająca przed powstaniem zwarcia w układzie. Wyłączenie silnika następuje albo przez naciśnięcie przycisku wyłączającego PW, albo (w przypadku przeciążenia silnika) na skutek zadziałania przekaźnika termicznego PT i rozwarcia zestyku t. Po zatrzymaniu silnika naciskamy przycisk PZ2 i uruchamiamy silnik w lewo. Zostają wówczas zwarte styki pomocnicze ST2 stycznika ST2 zapewniając pracę silnika po rozwarciu zestyku PZ2. Jednocześnie zostają rozwarte styki pomocnicze rozwierne ST1 uniemożliwiające 13

14 włączenie stycznika ST1. Ł trójbiegunowy łącznik o napędzie ręcznym załączający zasilanie. Teraz przejdź do wykonania zadania 5 umieszczonego na platformie. Sterowanie rozruchowe przełączające uzwojenie stojana silnika asynchronicznego zwartego z układu gwiazdy w układ trójkąta stosowane jest głównie do napędu silników mniejszej i średniej mocy przy rozruchu lekkim lub przy rozruchu bez obciążenia. Zalecane jest stosowanie określonego kryterium czasowego między załączeniem w gwiazdę a załączeniem w trójkąt. Czas odmierza najczęściej przekaźnik czasowy. Na rysunku 4.16 przedstawiono schemat układu sterowania rozruchowego gwiazdatrójkąt w funkcji czasu. Po załączeniu przycisku PZ1 zostaje włączony stycznik ST3, jednocześnie zwiera się zestyk pomocniczy ST3 i rozwiera zestyk ST3. Powoduje to zadziałanie przekaźnika czasowego PC3, który zaczyna odmierzać nastawiony czas opóźnienia. Równocześnie włączony zostaje stycznik ST1, który załącza zestyki w obwodzie głównym. Ponieważ wcześniej zostały zwarte zestyki stycznika ST3, uzwojenie stojana silnika było połączone w gwiazdę i następuje rozruch silnika. Rozwarty zestyk ST3 uniemożliwia włączenie w tym czasie stycznika ST2, co doprowadziłoby do zwarcia sieci zasilającej. Po upływie czasu nastawionego w przekaźniku czasowym rozwiera się zestyk pc3 i zostaje wyłączony stycznik ST3. Następuje zwarcie zestyku ST3 (który do tej pory był rozwarty), a ponieważ zwarty jest także zestyk ST1, zostaje włączony stycznik ST2. Uzwojenie stojana silnika połączone zostaje w trójkąt, równocześnie zakończył się proces rozruchu silnika. Należy zauważyć, że styczniki ST3 połączenia w gwiazdę i ST2 połączenia w trójkąt pracują w układzie blokady wykluczającej. Wyłączenie silnika nastąpi po naciśnięciu przycisku PW. Ponowne naciśnięcie przycisku PZ1 spowoduje automatyczny rozruch silnika wg opisanego powyżej programu. Rys Schemat ideowy układu sterowania układu sterowania silnika asynchronicznego zwartego z rozruchem w układzie trójkąt-gwiazda w funkcji czasu: a) schemat układu obwodów głównych b) schemat układu obwodów sterujących [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/cwiczenie_12.doc] 14

15 Teraz przejdź do wykonania zadania 6 umieszczonego na platformie. 4. Zasady bezpieczeństwa podczas użytkowania układów przekaźnikowo-stycznikowych. Te informacje znajdziesz również w materiale video umieszczonym na platformie. Użytkowanie urządzeń elektrycznych związane jest z występowaniem zagrożeń dla zdrowia i życia człowieka. Najważniejszym zagrożeniem jest porażenie prądem elektrycznym, czyli efekt powstający w wyniku przepływu prądu elektrycznego o odpowiednio wysokim natężeniu przez organizm ludzki. Prąd elektryczny przepływając przez organizm ludzki, powoduje: porażenie ośrodków nerwowych (zaburzenia w pracy serca, wstrzymanie oddechu); poparzenia zewnętrzne i wewnętrzne; zatrucie organizmu. Szczególnie niebezpieczny jest przypadek, gdy prąd o natężeniu około 0,1 A przepływa przez klatkę piersiową. Zaburzenia w działaniu serca powodują wówczas z reguły śmierć. Przyjmuje się, że prąd elektryczny o napięciu do 42 V ( w pomieszczeniu suchym) jest prądem bezpiecznym dla człowieka, natomiast w pomieszczeniu mokrym bezpieczna wartość napięcia wynosi do 24 V. Zabezpieczenia przed porażeniami polegają na zastosowaniu: osłonięcia części będących pod napięciem, w celu uniemożliwienia ich dotknięcia; napisów i tablic ostrzegawczych (tablice ostrzegawcze); obniżonego napięcia, bezpiecznego dla życia ludzkiego w pomieszczeniach zagrożonych; izolacji ochronnej (izolacji rękojeści szczypiec, obudowa izolacyjna lamp); uziemienia części metalowych niebędących pod napięciem, ze względu na możliwość przerzutu napięcia w razie uszkodzenia izolacji; specjalnych wyłączników ochronnych, działających w wypadku przerzutu napięcia na części, niebędące pod napięciem podczas normalnej pracy. Obudowy i osłony urządzeń elektrycznych powinny być wykonane tak, aby w warunkach eksploatacji zapewniały bezpieczeństwo ludzi oraz chroniły urządzenia przed zniszczeniem i niewłaściwym działaniem na skutek przedostania się do ich wnętrza ciał stałych, pyłu, wody oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi. Urządzenia i obwody elektryczne powinny posiadać zabezpieczenia elektryczne zabezpieczające je oraz osoby obsługujące przed skutkami nieprawidłowego działania sieci, np. przed zwarciami. Urządzenia i obwody elektryczne powinny być wyposażone w następujące rodzaje zabezpieczeń: zwarciowe przerywające obwód elektryczny po przekroczeniu w przewodzie określonej wartości natężenia prądu (bezpieczniki, wyłączniki instalacyjne); przeciwprzepięciowe chroniące urządzenia przed przepięciami występującymi w sieci, przeciw asymetrii chroniące urządzenia wielofazowe przed zanikiem jednej z faz prądu trójfazowego; 15

16 wyłączniki różnicowo-prądowe urządzenie powodujące szybkie wyłączenie zasilania już w momencie niewielkiego pogorszenia stanu izolacji podstawowej, w wyniku czego płynie tzw. prąd upływu; przeciążeniowe mają za zadanie przerywać przepływ prądu przeciążeniowego o danej wartości, zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzenia izolacji, połączeń zacisków oraz otoczenia na skutek nadmiernego wzrostu temperatury. Bardzo istotne podczas użytkowania urządzeń elektrycznych jest postępowanie osób zaangażowanych w proces użytkowania, ponieważ od niego zależy tzw. bezpieczeństwo czynne. Podczas obsługi urządzeń elektrycznych należy: zachowywać się spokojnie i uważnie; stosować się do przepisów obsługiwania i wskazań personelu wykwalifikowanego; często kontrolować stan izolacji urządzeń; często kontrolować stan urządzeń ochronnych; zachować środki ostrożności przy wysokim napięciu oraz w pomieszczeniach wilgotnych. Nie wolno w czasie użytkowania i obsługiwania urządzeń elektrycznych: dokonywać zmian i napraw w urządzeniach elektrycznych, nie mając odpowiednich uprawnień i kwalifikacji; używać uszkodzonych aparatów i przyrządów elektrycznych; używać części urządzeń elektrycznych do innych celów niż ich przeznaczenie; umieszczać w pobliżu nieokapturzonych maszyn i przewodów materiałów łatwopalnych. Bibliografia: 1. Jabłoński W., Płoszajski G.: Elektrotechnika z automatyką. WSiP, Warszawa Schmid D., Baumann A., Kaufmann H., Paetzold H.,Zippel B.: Mechatronika. REA, Warszawa, Siemieniako F., Gawrysiak M.: Automatyka i robotyka. WSiP, Warszawa, 1996 Netografia: ANIM Sebastian Kufel, COMAT - Przekaźniki,Przekaźniki specjalne 2. ftp://ftp.pw.plock.pl/pub/people/mszreder/elektrotechnika/styczniki%20stero wanie.pdf - dr in. Mariusz Szreder: Podstawowe elementy układu sterowania za pomoc styczników Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej, UKŁADY STERO- WANIA PRZEKAŹNIKOWO-STYCZNIKOWEGO. 16

17 Regionalnej Centrum Edukacji Zawodowej w Biłgoraju, Badanie układów stycznikowoprzekaźnikowych PROMET, Katalog produktów do pobrania Zakład Elektrotechniki i Systemów Pomiarowych, BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKO- WYCH UKŁADÓW STEROWANIA Politechnika Wrocławska Zakład Urządzeń Elektroenergetycznych, Przekaźniki programowalne easy. 17