Prvi parcijalni Flashcards

Question

Šta su uzemljivači, a šta brzi uzemljivači?

Answer 1

``` Uzemljivači su mehanički sklopni aparati za uzemljenje i kratko spajanje kola. ▪ Oni mogu kratkotrajno podnijeti nazivnu vrijednost struje kratkog spoja. ▪ Od njih se ne zahtijeva da trajno vode nazivnu trajnu struju. ▪ Veoma često se upotrebljavaju u kombinaciji sa rastavljačima. ▪ U tom slučaju rastavljači osim glavnih noževa imaju i noževe za uzemljenje. ``` Brzi uzemljivači su uzemljivači koji mogu uklopiti nazivnu struju kratkog spoja.

Answer 2

Sklopke su mehanički sklopni aparati koji uklapaju, trajno vode i prekidaju struje u normalnim pogonskim uslovima. ▪ One mogu kratkotrajno podnijeti nazivnu vrijednost struje kratkog spoja. ▪ Skopke mogu biti dizajnirane i da uklope struju kratkog spoja, pri čemu se tada nazivaju i uklopnicima ili kratkospojnicima, te se uglavnom koriste u laboratorijama velike snage.

Answer 3

Kontakteri su sklopke koje imaju izuzetno veliku mehaničku trajnost (više od 50.000 operacija bez održavanja). ▪ Dakle, kontakteri (kao i sklopke) uklapaju, trajno vode i prekidaju struje u normalnim pogonskim uslovima, te mogu kratkotrajno podnijeti nazivnu vrijednost struje kratkog spoja.

Answer 4

Osigurači su uređaji koji topljenjem jednog ili više dijelova, namjenjenih i dizajniranih u tu svrhu, otvaraju strujni krug u koji su umetnuti prekidajući struju kada ona pređe određenu vrijednost dovoljno dugo vremena. ▪ Veoma je jednostavan, pouzdan i jeftin element. ▪ Nakon prorade, potrebno je zamijeniti umetak u sve tri faze (prema IEC standardu za osigurače).

Answer 5

``` Zaštitna iskrišta su uređaji koji se sastoje od dvije elektrode od kojih je jedna spojena na fazu, a druga na zemlju i koje su svojim razmakom predodređene kao mjesto preskoka u slučaju prenapona. ▪ Preskok na iskrištu predstavlja kratki spoj koji treba isključiti u što je moguće kraćem vremenu. ```

Answer 6

Odvodnici prenapona su uređaji koji štite vitalnu opremu i instalacije (posebno energetske transformatore) od atmosferskih i sklopnih prenapona.

Answer 7

Metal-oksidni odvodnici prenapona koriste metal-oksidne nelinearne otpornike i nemaju iskrište. ▪ Pogodni su za sve naponske nivoe

Answer 8

Limiteri struje su uređaji koji reduciraju i mehanička i termička naprezanja aparata i komponenti kola u kratkom spoju, a isto tako i amplitudu struje kroz prekidač koji ima zadatak da je prekine.

Answer 9

Pokretači (starteri) su električni aparati koji služe za pokretanje motora ili puštanje u pogon drugih potrošača pri čemu održavaju vrijedonst određene pogonske veličine (struje, obrtnog momenta,…) u propisanim granicama

Answer 10

Regulatori omogućavaju da se neka pogonska veličina (npr. struja, napon, brzina, temperatura, itd.) održava na približno konstantnoj vrijednosti ili da se mijenja po određenom zakonu

Answer 11

Regulatori omogućavaju da se neka pogonska veličina (npr. struja, napon, brzina, temperatura, itd.) održava na približno konstantnoj vrijednosti ili da se mijenja po određenom zakonu

Answer 12

Releji su aparati koji djelovanjem relativno male električne ili mehaničke snage mogu sklapati veću snagu. ▪ Razlikuju se mjerni i pomoćni releji. ▪ Mjerni su oni koji mjere neku pogonsku veličinu (napon struju, snagu, broj okretaja, pritisak, temperaturu, itd.) te pri određenoj vrijednosti automatski otvaraju ili zatvaraju svoje kontakte. Time prenose upravljački impuls nekom drugom sklopnom aparatu. ▪ Pomoćni releji ne mjere fizikalnu veličinu na koju su osjetljivi, već djeluju zbog njene pojave ili znatne promjene.

Answer 13

Prekidači su mehanički sklopni aparati koji uklapaju, trajno vode i prekidaju struje u normalnim pogonskim uslovima i koji uklapaju, kratkotrajno podnose i prekidaju nazivnu vrijednost struje kratkog spoja. ▪ Prema tome, može se zaključiti da je prekidač sklopni aparat koji može odgovoriti na najveći broj zahtjeva i zadataka u sistemu.

Answer 14

Osigurači su uređaji koji topljenjem jednog ili više dijelova, namjenjenih i dizajniranih u tu svrhu, otvaraju strujni krug u koji su umetnuti, prekidajući struju kada ona pređe određenu vrijednost dovoljno dugo vremena. ▪ Osigurač je zaštitni element u mreži koji štiti od struja kratkih spojeva. On ne predstavlja zaštitu od preopterećenja jer je njegova nazivna struja obično iznad nazivne struje opreme. ▪ Jedino u niskonaponskim mrežama on može biti i zaštita od preopterećenja, a ne samo od kratkih spojeva. ▪ Veoma je jednostavan, pouzdan i jeftin element. Osigurači predstavljaju najslabije dimenzionisani dio električnog kola, koje treba da se na tom mjestu prekine kada kroz njega prođe struje veća od predviđene. ▪ U ulošku osigurača nalazi se tanka topljiva žica određenog presjeka (ili više paralelno spojenih tankih žica) kroz koju prolazi struja. Zbog prolaza struje, žica se zagrijava. Kada struja dostigne određenu kritičnu vrijednost, žica se rastopi i na taj način prekine strujni krug. ▪ Visokonaponski osigurači se po konstrukciji razlikuju od niskonaponskih osigurača. Poslije reagovanja, osigurač je uništen, te mu je potrebno zamijeniti umetak. ▪ Prema IEC standardu za osigurače, u SN mrežama je potrebno zamijeniti sva tri osigurača, iako je pregorio, na primer, samo jedan topljivi element, zbog degradacije dijelova umetka tokom proticanja struje. ▪ Umetak se ne mora zamijeniti jedino kada smo sigurni da kroz njega nije tekla struja veća od nazivne.

Answer 15

Ukoliko se osigurač koristi za zaštitu transformatora, osigurač treba da ima i udarač, koji kada se desi kvar i osigurač pregori, udara mehanizam sklopke. Sklopka je rasklopni uređaj koji prekida sve tri faze istovremeno, kako sistem ne bi ostao da radi na dvije faze. ▪ Sila kojom udarač udara mehanizam sklopke definisana je standardom. ▪ Vrijeme za koje se istopi žica osigurača zavisi od vrijednosti struje kvara. ▪ Pri velikim strujama žica se topi veoma brzo, ne dozvoljavajući da se uspostavi stvarna, velika vrednost struje. ▪ Zbog toga se kaže da on ograničava struju kvara, što smanjuje termička i mehanička naprezanja opreme kroz koju prolazi struja kvara.

Answer 16

Zadaci visokonaponskih osigurača najčešće su: ▪ brzo prekidanje struja kratkog spoja ▪ precizna vremensko-strujna karakteristika u slučaju manjih preopterećenja ▪ mogućnost propuštanja velikih trenutnih preopterećenja ▪ velika prekidna moć ▪ prekidanje struja bez stvaranja opasnih prenapona i sl.

Answer 17

``` nazivni napon (Un ) ▪ nazivna struja (In ) ▪ snaga prekidanja (Si ) ▪ vrijeme isključenja (ti ). ``` Po brzini djelovanja osigurači imaju mnogo bolje karakteristike od prekidača jer prekidaju struju kratkog spoja još pri samoj njenoj pojavi, tako da se ona ne može razviti do svog punog iznosa. Iako je efkasan u radu, osigurač je veoma jednostavan i jeftin uređaj. ▪ Visokonaponski osigurači upotrebljavaju se u postrojenjima uglavnom za zaštitu naponskih mjernih transformatora (nazivna struja 2 A ili 4 A), za zaštitu manjih energetskih transformatora (nazivna struja osigurača na strani višeg napona je oko 2 · In , a na strani nižeg napona In transformatora), kao i za zaštitu slabo opterećenih i manje važnih odvoda. ▪ Izrađuju se za nazivne napone: 3.6, 7.2, 12, 15.5, 17.5, 24 i 36 kV. Nazivne struje visokonaponskih osigurača su: 6.3, 10, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160 A. ▪ Ako se uporede s prekidačima, njihova prednost bi bila u jednostavnosti izvedbe, pa samim tim i niže cijene od prekidača. Zbog toga oni još uvijek imaju široku primjenu u zaštiti nadzemnih vodova i kablova, kao i postrojenja i motora.

Answer 18

Osnovni nedostaci VN osigurača u odnosu na VN prekidače su: ▪ neekonomičnost (oko 90% preopterećenja su prolaznog karaktera) ▪ problem kod zaštite trofaznih motora ▪ potreba za dodatnim sklopnim aparatom za isključenje i uključenje strujnog kruga u normalnim pogonskim prilikama i sl.

Answer 19

Nazivni napon Un je najviši napon između faza u kilovoltima. ▪ U srednjenaponskim mrežama najvažniji su osigurači nazivnih napona 7.2 kV (za 6 kV mreže sa motorima), 12 kV (za 10 kV mreže), 24 kV (za 20 kV mreže) i 36 kV (za 30 kV mreže). ▪ Nazivna struja In je struja koju osigurač treba da podnese bez povišenja temperature iznad određene vrednosti. ▪ Minimalna prekidna struja I3 je najmanja struja koja izaziva topljenje trake u osiguraču i gašenje luka koji tom prilikom nastaje. Obično je 3-5 puta veća od nazivne struje. ▪ Nije važno samo da se traka istopi, već i da struja bude prekinuta, čemu doprinosi kvarcni pesak. Izuzetno je važno da se izbegne rad u području od nazivne struje In do minimalne prekidne struje I3 .Struja I2 je kritična struja i ona u osiguraču stvara najveća termička i mehanička naprezanja. Između 20 i 100 puta je veća od nazivne struje. ▪ Maksimalna struja prekidanja I1 je najveća struja koju prekidač može da prekine. Obično je između 20 kA i 63 kA. ▪ Struja kratkog spoja u mreži na mjestu gdje je osigurač treba da bude manja od ove vrednosti, kako bi osigurač prekinuo struju kratkog spoja, što mu je osnovni zadatak.

Answer 20

Visokonaponski osigurač se sastoji od porculanske cijevi (ili cijevi od vatrostalnog stakla) s metalnim kontaktima (metalne kape) na krajevima. ▪ Ovi kontakti služe kao kontakti za spoj s kontaktima na dva potporna izolatora (postavljena na postolje osigurača), na koje se dovode i spajaju visokonaponski provodnici koji se štite osiguračem. Topljivi umetak – nit okruglog presjeka ili traka pravougaonog presjeka, po pravilu od legure srebra (najbolji provodnik) – je smješten u unutrašnjosti porculanske cijevi, pričvršćen za metalne kontakte na krajevima. ▪ Kod osigurača za struje većeg intenziteta u osiguraču može da postoji više ovakvih paralelnih niti spiralno uvijenih. Spiralno vlakno od volframa ima zadatak da smanji jačinu električnog polja u unutrašnjosti čahure osigurača. Hemijsko i električno dejstvo korone može da ošteti umetak i dovede do promjene karakteristike reagovanja. ▪ U unutrašnjosti čahure se nalazi kvarcni pijesak, čija je uloga da toplotu koja se javlja pri proticanju velike struje kratkog spoja odvodi iz umetka. Takođe, kvarcni pijesak ima zadatak i da apsorbuje nastale pare i da spriječi održavanje luka. ▪ U osiguraču se nalazi i pokazna igla, koja ukazuje na stanje osigurača. U slučaju da osigurač „pregori“, oslobađa se udarna igla koja pod dejstvom opruge ispada iz svog ležišta.

Answer 21

Kod izbora visokonaponskog osigurača za zaštitu energetskog transformatora treba voditi računa o tri stvari: 1. Prilikom uključenja transformatora na mrežu prekidačem, može da nastane prelazni strujni režim praćen veoma jakom strujom. Ta struja iznosi do dvanaestostruke vrijednosti nazivne struje transformatora, a kraća je od t=0.1 s. Struja uključenja zagrijava osigurač i može da ga istopi, a taj režim nije kvar. Zbog toga, osigurač treba odabrati tako da ta struja ne istopi osigurač, što se postiže ako je minimalna prekidna struja osigurača za vrijeme od 0.1 s veća od 12×In , gde je In – nazivna struja transformatora. 2. Kada na sekundarnoj strani transformatora nastane trofazni kratak spoj, struja postaje veoma velika. Svaki osigurač može da prekine struju trofaznog kratkog spoja do neke vrednosti. Podatak o tome kolika je maksimalna prekidna struja kvara osigurača (struja I1 ) daje proizvođač osigurača. Osigurač je potrebno odabrati tako da maksimalna struja kvara osigurača bude veća od struje kvara transformatora. 3. Svaki transformator, naročito zimi, kada mu je hlađenje olakšano zbog niske temperature vazduha, može biti preopterećen, a da radi normalno. To je obično kratkotrajno, zbog starenja izolacije. Dozvoljeno preopterećenje obično je do 50 %. Potrebno je znati dozvoljeno preopterećenje i struju koja mu odgovara, jer prema njoj treba odabrati osigurač. Postupak za izbor osigurača u kombinaciji sa sklopkom definisan je internacionalnim standardom IEC 420. Drugi način izbora osigurača je na osnovu tabele koju daje proizvođač osigurača, a koju je definisao upravo na osnovu pomenutog standarda i iskustva u izboru osigurača.

Answer 22

VN oprema mora zadovoljiti brojne zahtjeve:  mehaničke  termičke  dielektrične  ekonomske  Ovi zahtjevi su često oprečni (često ne možemo primijeniti konstrukciju koja je, naprimjer, najbolja sa mehaničkog i termičkog stanovišta, obzirom da se mora povinovati zakonima električnih polja).  Zadatak inženjera konstruktora je iznalaženje najekonomičnijeg rješenja koje će na optimalan način udovoljiti svim, često oprečnim, zahtjevima.  Analizom strukturnih detalja konstrukcije aparata u VN tehnologiji pripremamo se za lakše ostvarivanje tog zadatka.

Answer 23

Svaki električni sistem se sastoji od:  provodnog sistema i  izolacionog sistema  Esencijalne karakteristike nekog izolacionog sistema su:  broj korištenih dielektrika  vrsta korištenih dielektrika  Po pravilu je neophodno izolirati različite potencijale jedan od drugog i istovremeno načiniti čvrst spoj između elektroda.  To se ne može ostvariti bez korištenja čvrstih izolacionih materijala.  Granične površine koje tako nastaju između čvrstih i tečnih ili gasovitih dielektrika, predstavljaju posebno kritične tačke u svakom izolacionom sistemu. Bazne aranžmane izolacionih sistema čine:  Konfiguracije s jednim izolacionim materijalom  Konfiguracije s više izolacionih materijala  Primjeri:  zračna rastojanja u vanjskim postrojenjima  izolacija kablova  Mogu imati:  simetrične konfiguracije elektroda  asimetrične konfiguracije elektroda  U opštem slučaju simetrične i asimetrične konfiguracije pokazuju različito ponašanje.  Pitanje: Koje se konfiguracije ponašaju bolje?

Answer 24

Maksimalna jakost električnog polja za složenije oblike elektroda određuje se numeričkim metodama proračuna polja, dok se samo za jednostavne oblike može izraziti analitičk

Answer 25

Saznanje da su simetrične konfiguracije elektroda mnogo povoljnije od asimetričnih pruža nam mogućnost da se uz zadržavanje istih razmaka može značajno povećati vrijednost probojnog napona između elektroda simetrizacijom aranžmana elektroda.  Probojni napon datog izolacionog sistema predstavlja vrijednost napona (koji je vremenski ovisan o trajanju njegovog djelovanja i vrsti, odnosno obliku talasa) kod koje dielektrik ili privremeno ili trajno izgubi svoja izolaciona svojstva i dolazi do bitnih poremećaja tokova struje u sistemu.  Moguć je i nepotpuni proboj koji se dešava u slučaju lokalnih prenaprezanja. Izolacija i dalje zadržava svoju funkciju i ne dolazi do bitnih poremećaja tokova struje u sistemu.  Napon kod kojeg se dešava nepotpuni proboj poznat je kao napon začinjanja. U aranžmanima sa većom homogenošću električnog polja (>0.3) odmah dolazi do totalnog proboja i napon začinjanja postaje jednak probojnom naponu.

Answer 26

U većini praktičnih izolacionih sistema koristi se više izolacionih materijala.  Neizbježno su prisutne granične površine između različitih dielektrika.  Na graničnim površinama se obično ne mogu izbjeći nečistoće i vlaga što dovodi do formiranja sloja zagađenja.  Zbog toga je jedan od važnih konstrukcionih zahtjeva da na graničnim površinama postoje što niža električna naprezanja, posebno tangencijalne komponente elektičnog polja.

Answer 27

``` Obzirom na odnos graničnih površina prema ekvipotencijalnim površinama i linijama električnog polja, razlikujemo:  poprečne granične površine  uzdužne granične površine  nagete granične površine ```

Answer 28

Tamo gdje izolacioni sistem ne omogućava ostvarivanje čvrstih veza koriste se specijalne komponente, izolatori, koji preuzimaju tu ulogu.  Razlikujemo četiri vrste izolatora:  potporni izolatori za transmisiju sila pritiska i savijanja;  ovjesni izolatori za transmisiju sila istezanja;  provodni izolatori za čvrsto prodiranje elektroda;  izvodnici za čvrsto izvođenje visokonaponske elektrode iz uzemljenog kućišta.

Answer 29

Prema mjestu ugradnje izolatore možemo podijeliti na:  izolatore za vanjsku primjenu;  izolatore za unutrašnju primjenu;  izolatore za metalom oklopljena postrojenja.

Answer 30

Za vanjsku primjenu izolatori imaju rebra u cilju povećanja klizne staze i sprečavanja nastanka neprekidnih vodenih kanala kad pada kiša.  Oblik rebara zavisi od materijala izolatora i od zagađenja koje se taloži na površini.  Dužina tzv. specifične klizne staze ovisi od nivoa i vrste zagađenja koje se taloži na površini i iznosi od 20 do 40 mm/kV

Answer 31

U metalom oklopljenim, gasom izolovanim sistemima potrebni su tzv. odstojni izolatori kako bi održavali razmak između vodiča i uzemljenog metalnog oklopa.  U jednopolno oklopljenim postrojenjima koristi se disk tip (a) ili konusni tip izolatora (b). Za napone iznad 110 kV preferira se ljevkasti tip izolatora (c).  U tropolno oklopljenim postrojenjima koriste se složeniji oblici izolatora (d)

Answer 32

U realnim izolacionim sistemima raspodjela električnih naprezanja izolacionih materijala zavisi od:  veličine elektroda  oblika elektroda  vrste izolacionog materijala  napona  Cilj je postići što ravnomjerniju raspodjelu električnog polja i tako izbjeći pojačana naprezanja izolacionih materijala.  Na raspolaganju nam stoji čitav niz mogućih mjera za izbjegavanje pojačanih električnih naprezanja. Električna naprezanja možemo smanjiti:  Vanjskim ekranizirajućim elektrodama za upravljanje poljem  Unutrašnjim ekranizirajućim elektrodama za upravljanje poljem  Posrednim elektrodama  Gradiranjem električne izolacije  itd

Answer 33

Na slici je prikazan primjer upravljanja raspodjelom naprezanja duž kondenzatorskog lanca putem vlastitih i/ili vanjskih parcijalnih kapaciteta za gradiranje.  Sastoji se u ubacivanju posrednih elektroda kojima se vrši oblikovanje ekvipotencijalnih površina električnog polja.  Kod izmjeničnog i impulsnog napona upravljanje raspodjelom polja se postiže pomoću parcijalnih kapaciteta  Kod istosmjernog napona koriste se parcijalni otpori. Za slučaj identičnih vrijednosti glavnih kapaciteta Cv, kapaciteti Chv i Cev dovode do neravnomjerne raspodjele napona duž kondenzatorskog lanca.  Sprežni kapaciteti mogu biti tako gradirani da se dobiju jednaki parcijalni naponi na svakom kapacitetu Cv.  Razlikujemo:  jednostrano sprezanje (kada egzistiraju samo kapaciteti prema jednoj od glavnih elektroda)  dvostrano sprezanje (kada egzistiraju kapaciteti prema obje glavne elektroda)

Answer 34

Homogenizacija električnog polja može se postići putem smještanja dielektrika sa većom dielektričnom propustljivosti na mjesta sa većim električnim naprezanjima  Ova mogućnost široko se primjenjuje u VN kablovima za gradiranje električnog polja u cilju snižavanja jakosti polja na površini visokonaponskih vodiča.  Najbolje gradiranje električne izolacije postižemo pri takvom izboru izolacionih materijala koji omogućava da kritično naprezanje bude konstantno na svim slojevima.  U praktičnoj primjeni ovo je nemoguće postići jer ne postoji takav materijal kod kojeg se može mijenjati dielektrična propustljivost po želji.