~~NOCACHE~~ ====== Téma č. 20 VÝROBA ELEKTRICKEJ ENERGIE A OCHRANA PRED ZÁSAHOM ELEKTRICKÝM PRÚDOM ====== __Úloha 20.1__ * Uveďte energetické zdroje, ktoré je možné využiť pri výrobe elektrickej energie. * Vysvetlite princíp výroby elektrickej energie v tepelnej elektrárni. * Uveďte akým spôsobom vplývajú tepelné elektrárne na životné prostredie. __Úloha 20.2__ * Vysvetlite význam robotov v elektrotechnike. * Vymenujte jednotlivé generácie robotov. * Opíšte riadiaci a pohybový subsystém robota. __Úloha 20.3__ * Vysvetlite pojem istenia a ochrany z hľadiska prístrojovej techniky. * Objasnite činnosť prúdového chrániča. * Popíšte činnosť poistky v obvode. ---- =====Úloha 20.1===== ====Uveďte energetické zdroje, ktoré je možné využiť pri výrobe elektrickej energie==== {{:maturita:20220407_125809.jpg?600|premena tuhého paliva na sekundárne zdroje a ich premena}} Energetickým zdrojom je každý druh energie, ktorý môžeme využiť v náš prospech. Druhy energie: * a) mechanická energia * b) elektrická energia * c) jadrová energia * d) energia poľa * e) chemická energia Energiu nám v surovej forme poskytuje príroda a nazývame ju prvotná (primárna) energia. Prvotné energetické zdroje tvoria: * fosílne palivá - tuhé, kvapalné, plynné * jadrová energia * slnečná energia * rastlinstvo * voda * vzduch * geofyzikálne teplo * morský príliv a odliv * atmosférická energia * kozmické žiarenie Prvotné zdroje rozdeľujeme: - vyčerpateľné - nevyčerpateľné ====Vysvetlite princíp výroby elektrickej energie v tepelnej elektrárni==== {{:maturita:20220405_101729.jpg?600|schéma tepelnej elektrárne}} 1. kotol\\ 2. prehrievač pary\\ 3. turbína\\ 4. generátor\\ 5. kondenzátor\\ 6. výveva\\ 7. čerpadlo chladiacej vody\\ 8. čerpadlo kondenzátu\\ Prehriata (ostrá) para poháňa turbínu, ktorá je spojená s rotorom generátora (4). Para sa vyrába v kotly (1), a prehreje sa na vyššiu teplotu v prehrievači (2), a vstupuje do turbíny (3). Para, ktorá vykonala prácu v turbíne, vstupuje do kondenzátora (5), v ktorom je nízky tlak. Odpadová para vychádzajúca z turbíny sa tu kondenzuje na vodu. Podtlak v kondenzátore udržuje výveva (6). Čerpadlo (7), čerpá chladiacu vodu z rieky alebo z chladiacich veží. Čerpadlo (8) dopravuje kondenzovanú vodu naspäť do kotla. V kondenzátore vzniká veľká tepelná strata energie. Teplo odovzdané chladiacej vode sa predstavuje 45% až 60% celkovej tepelnej energie paliva. {{:maturita:20220407_130426.jpg?600|Bloková schéma plynovej elektrárne}}\\ //Bloková schéma plynovej elektrárne// K - kompresor\\ SK - spaľovacia komora\\ T - turbína\\ G - generátor\\ M - rozbehový motor\\ 1 - prívod vzduchu\\ 2 - stlačený vzduch\\ 3 - splodiny horenia\\ 4 - expanzné plyny\\ 5 - prívod paliva V kompresore stlačený vzduch vchádza do spaľovacej komory, kde sa spaľuje plynné alebo kvapalné palivo. V plynovej turbíne nastáva expanzia zmesi a premena na mechanickú formu energie. Spaliny sa ochladzujú v atmosfére. Celý agregát sa roztáča motorom, ktorý sa po rozbehu rozpojí rozbehovou spojkou. Výhody plynových elektrárni: * prevádzkový stav do 2 minút * malé investičné náklady * vysoká účinnosť Patria medzi špičkové elektrárne. ====Uveďte akým spôsobom vplývajú tepelné elektrárne na životné prostredie==== V súčasnosti sa zhruba 80 % energie vo svete sa získava z fosílnych palív. Ich zásoby sa však za určitý čas vyčerpajú. Okrem toho, spaľovanie fosílnych palív negatívne vplýva na životné prostredie **najmä oxidmi síry a dusíka, ale aj skleníkovým plynom CO2**, ktorý prispieva //**ku globálnemu otepleniu a klimatickým zmenám na zemeguli**//. =====Úloha 20.2===== ====Vysvetlite význam robotov v elektrotechnike==== ====Vymenujte jednotlivé generácie robotov==== ====Opíšte riadiaci a pohybový subsystém robota==== {{:maturita:mnk:screenshot_991.png|Schéma priemyselného robota}} **Vysvetliť mechanická časť** **Mechanická časť robota** sa skladá z podstavy, otočnej časti, ramien a zápästia na obr. 3. Každý kĺb slúži na realizáciu pohybu robota a väzby tvoria tuhé telesá medzi nimi. Kĺb poskytuje stupeň voľnosti. Väčšina robotov má 5 resp. 6 stupňov voľnosti. Koniec ramena je samostatná časť robota, ktorá slúži na uchytávanie manipulačného objektu – chápadlo resp. technologická hlavica napr. zvárací horák. **Vysvetliť riadiaci systém** Jeho úlohou je na základe informácií uložených v pamäti riadiaceho počítača a informácií získaných zo snímačov plánovať činnosť robota a rozhodovať o úkonoch, ktoré majú byť vykonávané. Zahŕňa všetky funkcie riadenia polohovania a okrem toho ponúka možnosť súčasného riadenia periférnych zariadení. Riadenie robota predstavuje mikroprocesorový systém, ktorý pracuje podľa multitaskingovej metódy. Je možné simultánne spracovávať niekoľko sekvenčných riadiacich procesov. **Pendant** Programovanie robota je realizované programovacím panelom tzv. pendant. Tento je vybavený veľkým zreteľným displejom, na ktorom je zobrazený priebeh programu či jeho aktuálny stavový riadok, prepínačom medzi ručnou a automatickou prevádzkou a voľbou viacerých zobrazovacích okien. Po bočných stranách disponuje funkčnými klávesmi pre rôzne nastavenia ako napr. rýchlosti, voľby súradnicového systému a ďalšie. =====Úloha 20.3===== ====Vysvetlite pojem istenia a ochrany z hľadiska prístrojovej techniky==== Ochrana pred nadprúdmi - prúdový chránič neistí pracovné vodiče pred nadprúdmi - nereaguje na preťaženie a skrat. Ochrana vedení pred nadprúdmi sa preto musí zaistiť predradením poistky alebo ističa pred prúdový chránič. Menovitý prúď nadprúdového istiaceho prvku určuje výrobca prúdového chrániča. ====Objasnite činnosť prúdového chrániča==== **RCD** - **R**esidual **C**urrent **D**evice (RCD) Reziduálny prúd - poruchový prúd Ip, unikajú do ochranného vodiča, spôsobuje nerovnováhu v pracovných vodičoch. Residual = zbytok, diferencia - rozdielový prúd Ip = I1 - I2 {{:maturita:smartselect_20220409-100245_gallery.jpg?600|prúdový chránič}}\\ //Samočinné odpojenie napájania prúdovým chráničom (doplnková ochrana)// Ak bude za prúdovým chráničom pohyblivý prívod, nesmie nastať spojenie PE a N vodiča, ani v spotrebiči (premerať izolačný stav medzi PE a N). a) bezporuchový stav\\ b) stav pri vzniku poruchy\\ c) odpojenie napájania\\ Φ = magnetický tok, základná jednotka: weber, značka jednotky [ Wb ] **[[studium:odborne_predmety:vyu:prudovy_chranic|Prúdový chránič]]** je elektrické zariadenie (elektrický prístroj), zabezpečujúce elektrický obvod tak, aby došlo k rýchlemu odpojeniu obvodu v prípade, že dôjde k úniku (aj relatívne malej) časti elektrického prúdu mimo chránený obvod (tzv. chybový alebo poruchový prúd alebo reziduálny prúď). K takejto situácii môže dôjsť napr. pri priamom dotyku uzemneného ľudského tela so živou časťou obvodu. Používajú sa dvojpólové a štvorpólové prúdové chrániče. V prúdovom chrániči nastáva porovnávanie veľkosti prúdu tečúceho cez prúdový chránič krajnom (fázovým) vodičom L s veľkosťou prúdu tečúceho neutrálnym vodičom N. Ak je vektorový súčet prúdov nulový, obvod zostáva pripojený. Ak dôjde k asymetrii, rozdiel prúdov nad hodnotu charakteristickú pre chránič (citlivosť), ďôjde k rýchlemu odpojeniu. {{:maturita:440px-fiskizze.svg.png?600|Princíp prúdového chrániča}}\\ //Princíp dvojpólového prúdového chrániča// |TN-C |nie | |TN-S |áno | **V kúpelňach a sprchárňach** - v zóne 3 v priestoroch s vaňou alebo sprchou zásuvky sú dovolené v troch prípadoch; jedným z nich je použitie prúdového chrániča s menovitým rozdielovým prúdom 30 mA. V prípade zabudovanie prúdového chrániča **do existujúcej inštalácie TN-C**, musíme postupovať následovne: {{:maturita:smartselect_20220409-125332_gallery.jpg?600|príklady použitia prúdového chrániča}} ====Popíšte činnosť poistky v obvode==== ===Táto stránka bola navštívená:=== Dnes: {{counter|today}} / Včera: {{counter|yesterday}}, Doteraz: {{counter|total}} ¯\_(ツ)_/¯ {{tag> spojena_skola_juraja_henischa:sos_polytechnicka maturita:rozvod_a_vyuzitie-elektrickej_energie}} <- :maturita:elektricke_rozvody_-_pripojka_a_priemyselne_rozvody|RVJ Téma 19 ^ maturita:rozvod_a_vyuzitie-elektrickej_energie|Témy RVJ ^:maturita:zakladne_pojmy_elektroenergetiky|RVJ Téma 21 ->