Obsah
Téma č. 3 ZHÁŠANIE ELEKTRICKÉHO OBLÚKA, KONTAKTY PRÍSTROJOV A ICH MECHANIZMY
Úloha 3.1
- Vymenujte a popíšte spôsoby akými možno elektrický oblúk v elektrickom obvode zhášať.
- Objasnite rozdiely v zhášaní jednosmerného a striedavého prúdu.
Úloha 3.2
- Nakreslite schematické značky a popíšte využitie stabilizačnej diódy, fotodiódy, luminiscenčnej diódy (LED) a kapacitnej diódy.
Úloha 3.3
- Popíšte postup pri návrhu svetelných a zásuvkových obvodov v elektrickej inštalácii spínaných prístrojmi nn, uveďte konkrétne príklady
Úloha 3.1
Vymenujte a popíšte spôsoby akými možno elektrický oblúk v elektrickom obvode zhášať
V silnoprúdovej technike je vždy vo vypínacích obvodoch indukčnosť a kapacita, takže skoro vždy vzniká elektrický oblúk. Aby nedochádzalo k nadmernému poškodzovaniu kontaktov, je potrebné čas horenia oblúka skrátiť umelým zhášaním. Cudzí zhášasí prostriedok používame len na vypínanie striedavého prúdu. Dĺžka oblúka určuje hlavné rozmery vypínačov.
Zhášanie oblúka jednosmerného prúdu
- zvýšením napätia
- predlžovaním dĺžky oblúka použitím magnetického vyfukovania
Zhášanie oblúka striedavého prúdu
- zvýšením napätia
- predlžovaním dĺžky oblúka použitím magnetického vyfukovania
- zhášanie tlakoplynové - tlakovzdušné
- zhášanie v kvapaline - oleji
- zhášanie vo vákuu
Princíp magnetického zhášania - vyfukovanie
- póly, medzi ktorými vzniká magnetické pole
- zhášacia komora z izolačného materiálu
- jadro cievky
- vinutie zhášacej vyfukovacej cievky
- elektrický oblúk
Istič, zhášacia komora
Objasnite rozdiely v zhášaní jednosmerného a striedavého prúdu
Vypínací čas netreba skracovať neobmedzene, pretože by vznikli veľké prepätia, ktoré ohrozujú izoláciu. Pri vypínaní jednosmerného prúdu, ktorý má rovnakú hodnotu a neklesá do nuly cudzie zhášacie prostriedky nepoužívame.
Úloha 3.2
Nakreslite schematické značky a popíšte využitie stabilizačnej diódy, fotodiódy, luminiscenčnej diódy (LED) a kapacitnej diódy
Zenerova dióda
Zenerova dióda (hovorovo zenerka), pomenovaná podľa am. fyzika C. Zenera, je kremíková plošná polovodičová dióda s veľmi tenkým priechodom PN.
Zenerova dióda
Stabilizácia napätia
Zapojenie Zenerovej diódy
Fotodióda
Plošná polovodičová dióda konštrukčne upravená tak, aby do oblasti priechodu PN prenikalo svetlo. Použitie: meranie osvetlenia, snímanie údajov, vo filmových projektoroch pri snímaní optického záznamu zvuku… Rýchle fotodiódy pracujú ako prijímače v optických spojoch, optrónoch a podobne.
fotodióda
LED dióda
je polovodičová elektronická súčiastka, ktorá vyžaruje úzkospektrálne svetlo, keď ňou prechádza elektrický prúd v priepustnom smere. Svietiaci jav vzniká následkom žiarivej rekombinácie elektrónovo-dierového páru a je formou elektroluminiscencie. Farba vyžarovaného svetla závisí od štruktúry PN priechodu aj od použitého materiálu.
LED sa tradične používajú najmä ako indikátory, a ako zobrazovacie prvky v segmentových zobrazovačoch a bodových maticových zobrazovačoch (známe ako „bežiace nápisy“). Známe je aj ich použitie vo veľkoplošných zobrazovačoch používaných na reklamné účely. V poslednom čase s nástupom vysoko svietivých LED sa začalo ich využívanie na osvetľovacie účely a v dopravnej svetelnej signalizácii (cestné semafóry, železničné návestidlá). Pre svoju dlhú životnosť a otrasu vzdornosť sa uplatňujú aj v automobiloch dokonca aj ako náhrada koncových brzdových či smerových svetiel. Infračervené LED a najmä laserové diódy sa používajú na prenos informácií prostredníctvom optických vlákien. Laserové diódy našli hromadné uplatnenie aj v oblasti uchovávania údajov (CD, DVD).
Výhody LED:
- LED produkuje viac svetla na Watt v porovnaní s obyčajnou žiarovkou. Najvýkonnejšie LED viac ako 160 lm/W, žiarivka 48-65 lm/W, halogénová žiarovka 16-22 lm/W, obyčajná žiarovka cca 15 lm/W
- LED majú pri porovnateľnej svietivosti niekoľkonásobne nižšie prevádzkové náklady
- LED produkujú neporovnateľne menej tepla ako obyčajné žiarovky, typický do 40°C pri výkone 3-5W
- LED dosahujú extrémne dlhú životnosť - okolo 50.000 hodín (viac ako 34 rokov pri 4 hodinovej dennej prevádzke), špičkový výrobcovia uvádzajú až 100.000 hodín, ale ich cena je 3x vyššia.
- LED sú odolné voči nárazom a inému nešetrnému zaobchádzaniu
- LED sú ideálne pre použitie, tam kde je nutné časté vypínanie a zapínanie
- LED neemitujú ultrafialové ani infračervené žiarenie, sú preto vhodné pre použitie aj v múzeách, galériách a ďalších aplikáciách kde je UV a IR vyžarovanie zo svetelného zdroja neprijateľné
- LED sa rozsvecujú okamžite (rádovo sú to milisekundy)
- LED neobsahujú ortuť ani ťažké kovy, ktoré by mohli byť škodlivé prostrediu a ľudskému zdraviu.
Kapacitná dióda
Kapacitná dióda je polovodičová dióda, ktorá využíva napäťovo závislú kapacitu priechodu p-n polarizovaného v záverovom smere. Rozlišujú sa druhy varikap a varaktor. Nahrádza kondenzátory s premenlivou kapacitou (otočné) v oscilačných obvodoch - napríklad v rádiových prijímačoch .
varikap
Úloha 3.3
Popíšte postup pri návrhu svetelných a zásuvkových obvodov v elektrickej inštalácii spínaných prístrojmi nn, uveďte konkrétne príklady
Rozvody v bytoch
Minimálny počet obvodov určuje stupeň elektrizácie bytu s ohľadom na predpokladané rozšírenie.
Platia podmienky:
v každej miestnosti možno na svetelné podmienky pripájať jednu zásuvku. zásuvkový obvod slúži na pripájanie prenosných spotrebičov ale aj na pevne upevnený spotrebič do 2 kW. na obvod pre bytové jadro sa pripájajú pevne upevnené spotrebič pre veľké spotrebiče (sporák, práčka, umývačka, ohrievač vody, sušička, mangel) určujú predpisy samostatné obvody
Dimenzovanie obvodov sa určí výpočtom. Vodiče musia vyhovovať požiadavke na úbytok napätia a na dovolené zahriatie.
Ukladanie vedení:
- v rúrkach
- pod alebo na omietku
- mostíkovými izolovanými vodičmi pod omietku
- káblami uloženými v stene alebo na nej
- káblami v podlahe alebo na strope, na horľavých podkladoch a v nich
Umiestňovanie spínačov a zásuviek
vodorovné a zvislé inštalačne zóny
zvislé inštalačné zóny pri dverách a oknách
- spínače a zásuvky pri dverách: zvislá zóna dverová, vo výške 106 cm nad hotovou podlahou
- na stenách v inštalačnej zóne vodorovnej vo výške 115 cm
- stred zásuvky v obytných priestoroch: aspoň 20 cm nad podlahou, nástenné zásuvky aspoň 90 cm
- zásuvka v podlahe: ak je odolná mechanickému poškodeniu a mokrého čisteniu podláh
- inštalačne spínace: 90 až 120 cm nad podlahou
- Štúrové spínače ak nie sú na menovitý prúď väčší ako 6 A
- ochranný vodič sa nesmie vypínať, okrem zvláštnych prípadoch
- zásuvky sa pripojujú tak, aby ochranný kolík vodič (zž) PE pri pohľade spredu bol hore, neutrálny vodič N (sm) vpravo a fázový vodič (h) L bol vľavo
- elektrické spotrebiče, ktoré majú pohyblivý prívod, musia mať spínače
Vedenia mimo inštalačnych zón
Elektrické vedenia je možné umiestňovať aj mimo inštalačných zón pri splnení podmienok:
- vedenie je v inštalačných rúrkach alebo dutinách, krycia vrstva rúrky najmenej 6 cm
- dutina musí mať taký rozmer, aby bolo možné uhýbanie vodiča
Svetelné a zásuvkové obvody
| 2A | č + h |
| 3C | zž + m + h |
Vedenie svetelného obvodu sa istí poistkou, ističom alebo iným s menovitým prúdom najviac 25 A.
Vedenie musí mať taký prierez, aby bolo istiacim prvkom chránené pred preťažením a skratom
Na jeden zásuvkový obvod je možné pripojiť najviac 10 zásuviek, inštalovaný príkon nesmie prekročiť 3520 VA pri 16 A istení, 2300 VA pri 10 A istení.