KÕRGEPINGETEHNIKA Töö nr. 2 „Õhu läbilöök ja pindlahendus 50 Hz sagedusega vahelduvpingel“ Juhendaja Üliõpilased Tallinn 2 Sisukord 1. Töö käik............................................................................................................................. 3 2. Katseseadme ja tööskeemide põhimõtteskeemid ............................
Joonestada sõltuvuse graafik ja teha vastavad järeldused. Vahelduvvoolureleedel on vool vahetult enne rakendumist suurem kui mähise nimivool, seetõttu ei tohi releed kaua hoida selles olukorras. Relee võib termilise ja mehaanilise ülekoormuse tõttu rikneda. Relee mähise nimipinge määramisel (kui see ei ole antud) lähtuda nimipingete reast: alalispingel 6, 12, 24, 36, 48, 110, 220, 440 V, vahelduvpingel 6, 12, 24, 36, 48, 127, 230, 400 V. Mähise nimipingeks valida esitatud reast lähim. Voltmeetri ühendamisel vahetult relee mähisele on vaja mähist läbiva voolu määramisel arvestada voltmeetri vooluga. Seega relee mähise vool U Im I , Rv kus I on ampermeetri näit, A, U voltmeetri näit (pinge relee mähisel), V,
valjalulitamine Koige tähtsam rikkekaitsemeetod on toite automaatne valjalulitamine. Kaitsemeetodi alla kuulub projekteeritud rikkevooluahel kaitseseade, mis toimib ettenahtud aja jooksul. Kaitseseade peab toite ahelast voi seadmest automaatselt valja lulitama, kaitsmaks ohtliku puutepinge eest. Valjalulitamine peab toimuma selliselt, et pingestatud osa ja pingealti juhtiva osa voi kaitsejuhi voi PEN-juhi vahelise rikke ajal ei esineks puutepinget vahelduvpingel ule 50 V (efektiivvaartus) voi pulsatsioonivabal alalispingel ule 120 V nii kaua, et see tekitaks kahjulikke fusioloogilisi toimeid inimesele, kes puudutab samaaegselt puudutavaid juhtivaid osi. Kaitseviisi oluline osa on potentsiaaliuhtlustus, millega vahendatakse rikkeaegset puutepinget. Peapotentsiaaliuhtlustus tekitab oma toimealal sellise kontrollitud olukorra, kus valised haired voi rikked ei suuda valjastpoolt alale tulevate juhtivate torude vms.
5. Pingealused tööd Maast isoleeritud kaitseväikepinge paigaldistes (SELV) võib pingealuseid töid teha otsepuutevastaseid ettevaatusmeetmeid kasutamata, kuid tuleb rakendada meetmeid kaitseks lühiste eest. Maandatud kaitseväikepinge- (PELV) ja talitlusväikepinge paigaldistes (FELV) tuleb juhinduda madalpingepaigaldiste nõuetest. 5 Madalpingepaigaldistes (vahelduvpingel kuni 1000 V ja alalispingel kuni 1500 V), mis on kaitstud liigkoormuste ja lühiste eest, on ainsateks ohutusnõueteks: Isoleerkaitsevahendite kasutamine naabruses asuvate pingestatud osade puudutamise vältimiseks Isoleertööriistade ja oludekohaste isikukaitsevahendite kasutamine koormuse puudumise kontroll külge- ja lahtiühendataval seadmel. Tööde teostamisel tuleb eelistada tehnoloogiat, mis võimaldab pingestatud voolujuhtivaid osi
osalahendused. Juhtivuskadude suurus sõltub temperatuurist ja vähemal määral sagedusest. Kaovõimsus temperatuuril T leitakse valemist , kus Pdt on kaod temperatuuril t Pdt P d 0 exp (αt ) (Celsiuse kraadides) ja a on materjali konstant Polarisatsioonikaod on eriti märgatavad dipoolse ja kadudega ioonpolarisatsiooni korral vahelduvpingel. Vahelduvpingel on kaod hästi jälgitavad dielektrikuga kondensaatori plaatidel laengu ja pinge sõltuvuse abil Kaod ebaühtlasest struktuurist esinevad kihilistes immutatud ja ka poorses dielektrikutes ning täiteainetega plastmassides. Ühtne arvutusvalem puudub. Osalahenduskaod Esinevad gaasisolatsioonis (koroona), tahkedielektrikute pinnal (pindlahendused) ja ebaühtlase struktuuriga tahkedielektrikute poorides (sisemised osalahendused)
Lüliti 2 Lüliti 2 on mõeldud alalis ja vahelduvvooluahelate ümberlülitamiseks elektroonika -, mõõte jm. nõrkvoolu aparaatides. Nad on kasutatavad nii trüki kui ka rippmontaazi korral. Põhiparameetrid 1. kontaktidele lubatav max alalispinge ja alalisvool. 2. kontaktidele lubatav vahelduvpinge ja vahelduvvool. 3. Suurim lubatav alalisvool pingel 250V on 0,1A, alalispingel 12V on lubatud 1A. Vahelduvpingel 250V on lubatud 0,2A, vahelduvpingel 12V on lubatud 1,5A. Spetsiaalsel võrgu toite lülitidel mis võib olla ka eraldi lülitina 2 konstruktsiooni kohaselt on vahelduvpinge 250V kohal lubatud vool 2A ja 250V alalispinge puhul 1A. Tumbler lüliti põhiparameetrid 1. max lubatav alalis pinge ja vahelduvpinge 2. max lültatav alalisvool ja vahelduvvool. Galett lülitite tähistused 11 positsioon ja 1 suund 111 112 113 52 54 58 33 36 312 24 28 216 Sulavkaitsmed
pöörata diapoole selliselmet eed oleksid orienteeritud mõjuva elektrivälja jõujoonte sihis. 1.1.2 Dielektrikute elektrijuhtivus Polarisatsioon on seotud laengute nihkumine.See põhjustab dielektrikud lühiajalise voolu, mida nimetatakse nihkevooluks. Alalispingel kestab see vool senikaua, kuni polarsisatsioon jõuab välja kujuneda. See aeg on, olenevalt polarsisatsiooni liigist, väga lühike , ulatudes 10-15s kuni maksimaalselt mõne minutini. Vahelduvpingel kestab nihkevool kogu selle aja vältel, mil dielktrik asub elektriväljas. Tehnilistes dielektrikutes esineb alati ka väike hulk vabu lanegukandjaid , enamasti ioone. Nende liikumine elektriväljas põhjustab juhtivusvoolu.Seega koosnev dielektrikut läbiv vool i kahest komponendist: i= in+jj. Tahketel materjalidel eristatakse mahu-ja pinnatakistust. Erinevate materjalide elktrijuhtivuse võrdlemiseks kasutatakse mahueritakistuse p ja pinnaeritakistuse ps mõisteid.
võrgusageduslik läbilöögipinge 21. Õhu elektriline tugevus impulsspingel Õhu elektriline tugevus sõltub eelkõige välja kujust: · ühtlases väljas (Rogowsky elektroodid) o keskmiselt 30 kV/cm o kui s = 1 mm, siis 45 kV/cm o kui s = 1 m, siis 24 kV/cm · tugevalt mitteühtlases väljas o 4 kV/cm kuni 7 kV/cm 22. Õhu elektrilise tugevuse sõltuvus vahelduvpinge sagedusest Läbilöögipinge tippväärtus vahelduvpingel leitakse tavaliselt: U50AC = 1,1 U50SI . Vahelduvpingel avaldab mõju ka rakendatud pinge sagedus: Joonis 2.22 Õhu läbilöögipinge sõltuvus sagedusest · Vahemikus 1 sagedus ei mõjuta ionisatsiooniprotsessi · Vahemikus 2 ei jõua kõik (positiivsed) ioonid ühe poolperioodi jooksul katoodini · Vahemikus 3 tekib tasakaal uute ioonide tekkimise ja ioonide katoodile jõudmise vahel · Vahemikus 4 ei jõua kõik vabad elektronid ühe poolperioodi jooksul anoodile · Vahemikus 5 ei jõua kõik elektronid enam ioniseerida
pingealusesse töötsooni kas oma kehaosadega või kasutatavate tööriistade, -seadmete või -vahenditega. Pingealuse töötsooni välispiir on määratud ohutu kaugusega. Töötajad peavad kandma sobivaid ning pingealuste tööde nõuetele vastavaid isikukaitsevahendeid; riietuses ega kehaosadel ei tohi olla ohtlikeks osutuda võivaid metallesemeid (nt. ehted). Erinõuded madalpingepaigaldistes: Piisavateks ohutusnõueteks liigvoolude ja lühiste eest kaitstud madalpingepaigaldistes (vahelduvpingel kuni 1000 V ja alalispingel kuni 1500 V) on: - lähedalasuvate pingestatud osade puudutamise välistamine isoleerkaitsevahendite abil; - isoleertööriistade ja oludekohaste isikukaitse-vahendite kasutamine. Töötoiminguid pingestatud osade lähedal nimipingetel üle 50 V vahelduvvoolu või üle 120 V alalisvoolu puhul võib sooritada ainult siis, kui ohutusmeetmed välistavad pingestatud osade puudutamise või töötaja küündimise pingealusesse tsooni.
25. Pinge mõõtmine - Pinge mõõtmiseks ahela osas kasutatakse voltmeetrit, mis lülitatakse selle osaga rööbiti. Voltmeetri mõju vähendamiseks ahela tööle peab voltmeetri sisetakistus olema suur võrreldes ahela osa takistusega. Voltmeetril on tavaliselt mitu piirkonda. Kui pinge suurus pole ligikaudu teada, siis tuleb valida kõige suurem piirkond. Õigesti valitud piirkonna korral on osuti skaala viimases kolmandikus. Vahelduvpingel üle 1 kV kasutatakse pinge mõõtmiseks pingetrafot, millel on kaks mähist, kusjuures primaarmähis ühendatakse kohtadesse, kus tahetakse pinget mõõta ning sekundaarmähise külge ühendatakse voltmeeter. 26. Voolu mõõtmine - Voolu mõõtmiseks ahela osas lülitatakse sellesse jadamisi ampermeeter. Mõõteriista mõju vähendamiseks ahela voolule peab ampermeetri takistus olema võimalikult väike. Ampermeetril on tavaliselt mitu piirkonda. Kui
võrdne aktiivtakistusel eralduva võimsuse kesk- väärtusega. Mistahes vooluringi keskmist võimsust nimetatakse seepärast ka aktiivvõimsuseks. Lõppevas jaotises saadud seosed ja võrrandid on vahelduvvoolu teooria põhiosa. Need on kasutusel enamiku tarvitite puhul ja kehtivad põhimõtteliselt ka mahtuvuslike vooluringide puhul. 91 6.12 Aktiivtakistus ja kondensaator vahelduvvooluringis Vahelduvpingel toimub kondensaatori laadimine, tühjakslaadimine ja ümberlaadimine. Kondensaator juhib elektrivoolu näivalt, tegelikult ju elektrivool plaatidevahelist dielektrikut eri läbi. Erinevalt induktiivsest vooluringist on mahtuvuslikus vooluringis vool pingest ees. Kui R = 0, siis on vool pingest faasilt 90° ees ehk pinge jääb faasilt 90° maha. Pinget U võib vaadelda koosnevana kahest osast: aktiivpingest U a = I r, mis on vooluga faasis, ja pingest kondensaatoril U C = I xC ,
DC motor muutmiseks ja rootori pöördvälja tekitamiseks on sisse ehitatud harikontakt- või pooljuhtkommutaator. Ergutusväli tekitatakse püsimagnetitega või eraldi ergutusmähisega. Sõltuvalt ergutusmähise lülitusviisist eristatakse rööpergutusega, jadaergutusega ja segaergutusega (e kompaund-) mootoreid. Asünkroonmootor Ühe – või kolmefaasilisel vahelduvpingel töötav mootor, milles Inductance motor rootori vool tekitatakse elektromagnetilise induktsiooni teel. Rootor pöörleb staatori ja rootori magnetväljade vastastikmõjul, kusjuures rootori pöörlemiskiirus on staatori magnetvälja liikumise kiirusest väiksem. Automaatjuhtimine Juhtimisprotsess, mil kõiki juhtimisfunktsioone täidab automaat
nimetatakse nihkevooluks. Alalispingel kestab see kujundatud ruudu takistus, kui elektroodideks on vool senikaua, kuni polarisatsioon jõuab välja kuju- ruudu vastasküljed. Ühikuks on . Kui on tegu aga neda. See aeg on, olenevalt polarisatsiooni liigist, ristkülikuga, siis pinnaeritakistus avaldub: -15 väga lühike, ulatudes 10 s kuni maksimaalselt = RSd / l [ m / m = ], mõne minutini. Vahelduvpingel kestab nihkevool kus RS on dielektriku pinnatakistus, , d elekt- kogu selle aja vältel, mil dielektrik asub elektriväljas. roodide pikkus, m ja l elektroodide vaheline Tehnilistes dielektrikutes esineb alati ka väike hulk kaugus, m. vabu laengukandjaid, enamasti ioone. Nende liiku-
Elektrivool hõrendatud gaasis tekitab helenduse. Tööpinged 60 350V. Kasutami- sel inertgaasid He, Ne, Xe... Gaas kiirgab UV kiirgust. UV kiirgus muudetakse nähtavaks R-B-G luminofoori abil. 50 4) Elektroluminestsentspaneelid. Kiht, mis kiirgab valgust elektrivälja toimel (mingi luminofoor). Töötab vahelduvpingel 100 250V. 51 Pingejagur. Pingejagur on koormamata! Rt = U 1 R2 U 2 = iR 2 = ; U 2 = U 1 K PJ R1 + R 2 R2 K PJ = Pingejagamise tegur R1 + R 2 Koormatud pingejagur Koos R2 ekv U 2 = U 1 K PJ
elektritööjuhile. 5.Töölõpetamisel peab töörühmajuhtija sellest nõutaval viisil teatama elektritööjuhile, kes informeerib töölõpetamisest lülitamiste juhtijat. Töörühmaliikmete tegevus Töörühmaliikmed ei tohi alustada tööd enne kui on saanud töörühmajuhtijalt selleks loa. Nad peavad järgima töörühmajuhtija poolt antud juhiseid ja kui miski jääb arusaamtuks küsima kohe töörühmajuhtijalt selgitust. Erinõuded madalpingepaigaldistes Madalpingepaigaldistes(vahelduvpingel kuni 1000V ja alalispingel kuni 1500V ), mis on kaitstud liig koormuste ja lühiste eest on ainsateks ohutusnõueteks: 1. Isoleerkaitsevahendite kasutamine naabruses asuvate pingestatud osade puudutamise vältimiseks. 2. isoleertööriistade ja oludekohaste isikukaitsevahendite kasutamine. 3. koormuse puudumise kontroll külge ja lahti ühendadaval seadmel. Tööde teostamisel tuleb eelistada tehnoloogiat, mis võimaldab pingestatud voolujuhtivaid osi
pöördenurgast (pöördtakistitel) või lükandliuguri kaugusest algasendist. Reguleerimis- tunnusjooned on toodud joonisel 1.5. JOONIS 1.5 ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk.8 1.4. Varistorid Varistor on pooljuhttakisti, mille takistus väheneb tunduvalt sellele rakendatud pinge tõusmisel. Pinge - voolu tunnusjoon on sümmeetriline, mistõttu võib teda kasutada nii alalis- kui vahelduvpingel. Tüüpilised varistori takistussõltuvused ja pinge-voolu tunnusjooned on toodud joonisel 1.6. Peamiselt kasutatakse neid induktiivahelate kommutreerimisel tekkivate ülevõngete summutamiseks kuna teatud pinge ületamisel langeb järsult nende takistus. Väliselt on nad ketta- või silindrikujulised masstakistid, mis on valmistatud kas ränikarbiidist (SiC), tsinkoksiidist (ZnO) või titaanoksiidist (TiO). Varistoride toime
võrdne aktiivtakistusel eralduva võimsuse kesk- väärtusega. Mistahes vooluringi keskmist võimsust nimetatakse seepärast ka aktiivvõimsuseks. Lõppevas jaotises saadud seosed ja võrrandid on vahelduvvoolu teooria põhiosa. Need on kasutusel enamiku tarvitite puhul ja kehtivad põhimõtteliselt ka mahtuvuslike vooluringide puhul. 91 6.12 Aktiivtakistus ja kondensaator vahelduvvooluringis Vahelduvpingel toimub kondensaatori laadimine, tühjakslaadimine ja ümberlaadimine. Kondensaator juhib elektrivoolu näivalt, tegelikult ju elektrivool plaatidevahelist dielektrikut eri läbi. Erinevalt induktiivsest vooluringist on mahtuvuslikus vooluringis vool pingest ees. Kui R = 0, siis on vool pingest faasilt 90° ees ehk pinge jääb faasilt 90° maha. Pinget U võib vaadelda koosnevana kahest osast: aktiivpingest U a = I r, mis on vooluga faasis, ja pingest kondensaatoril U C = I xC ,
annaabi.ee 
