142339735 protectia instalatiilor electrice
TRANSCRIPT
-
MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETRII I TINERETULUI
CENTRUL NAIONAL DE DEZVOLTARE PENTRU NVMNTUL PROFESIONAL I TEHNIC
Proiectul Phare TVET
AUXILIAR CURRICULAR PENTRU PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE
PROFIL TEHNIC LICEU RUT PROGRESIV
Clasa a XIII-a
CALIFICAREA: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
NIVELUL: 3
2008
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
2
AUTOR:
CIMAN AMELIA - profesor grad didactic I, COLEGIUL TEHNIC DIMITRIE LEONIDA, IAI
CONSULTAN CNDIPT: POPESCU ANGELA, EXPERT CURRICULUM ASISTEN TEHNIC: WYG INTERNATIONAL
IVAN MYKYTYN, EXPERT
COORDONATOR: CAZACU REMUS EXPERT LOCAL
A project funded by the European Union
CNDIPT
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
3
Cuprins INTRODUCERE .................................................. EROARE! MARCAJ N DOCUMENT NEDEFINIT. COMPETENE I OBIECTIVE ....................................................................................................... 7 INFORMAII PENTRU PROFESORI .............................................................................................. 8 FIA DE REZUMAT ...................................................................................................................... 13
FIA DE REZUMAT A ACTIVITII ............................................................................................. 14 CUVINTE CHEIE/GLOSAR........................................................................................................... 16 INFORMAII PENTRU ELEVI ....................................................................................................... 18 ACTIVITATEA 1 TURUL GALERIEI SOLICITRI ECHIPAMENTE .......................................... 21 ACTIVITATEA 2 DIAGRAMA VENN FENOMENE CARE PRODUC SOLICITRI .................... 22 ACTIVITATEA 3 SORTARE MIJLOACE DE PROTECIE ........................................................... 23 ACTIVITATEA 4 STUDIUL I VERIFICAREA RELEULUI TERMIC (LT) .................................... 25 ACTIVITATEA 5 FI AUTOEVALUARE DEFECTE I REGIMURI ANORMALE .................... 27 ACTIVITATEA 6 FI EVALUARE PROTECIILE GENERATORULUI SINCRON .................. 28 ACTIVITATEA 7 CONCURS PROTECIILE TRANSFORMATORULUI .................................... 30 ACTIVITATEA 8 FI LUCRU APARATE PROTECIE LA SUPRACURENIEROARE! MARCAJ N DOCUMENT NEDEFINIT.ACTIVITATEA 9 FI LUCRU ALEGERE APARATE PROTECIE MAS ................................ 34 ACTIVITATEA 10 VERIFICARE RAPORT TRANSFORMARE TRANSFORMATOR DE CURENT (LT) ............................................................................................................................... 35 ACTIVITATEA 11 CURBA DE MAGNETIZARE A TRANSFORMATORULUI DE CURENT (LT) . 37 ACTIVITATEA 12 VERIFICARE RELEE ELECTROMAGNETICE DE CURENT (LT) .................. 39 ACTIVITATEA 13 LUCRARE PRACTIC PROTECIA MAXIMAL DE CURENT .................. 41 ACTIVITATEA 14 FI DE LUCRU SELECTIVITATEA PROTECIILOR ................................ 42 ACTIVITATEA 15 STUDIU DE CAZ AVARII ALE TRANSFORMATOARELOR DE PUTERE .. 44 SOLUIONAREA ACTIVITILOR .............................................................................................. 45 BIBLIOGRAFIE............................................................................................................................. 57 ANEX ......................................................................................................................................... 58
FIA DE DOCUMENTARE 1 SOLICITRILE APARATELOR, MAINILOR I ECHIPAMENTELOR ELECTROMECANICE ................................................................................ 59 FI DE DOCUMENTARE 1A SOLICITRI ELECTRICE ............................................................ 59 FI DE DOCUMENTARE 1B SOLICITRI TERMICE ................................................................ 61 FI DE DOCUMENTARE 1C SOLICITRI MECANICE ............................................................. 63 FI DE DOCUMENTARE 1D SOLICITRI DATORATE MEDIULUI .......................................... 64
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
4
FI DE DOCUMENTARE 2 FENOMENE CARE PROVOAC SOLICITRI .............................. 66 FI DE DOCUMENTARE 3 INSTALAII DE LEGARE LA PMNT ........................................ 69 FI DE DOCUMENTARE 4 A APARATE DE PROTECIE LA SUPRACURENI ..................... 72 FI DE DOCUMENTARE 4 B APARATE DE PROTECIE LA SUPRATENSIUNI .................... 75 FI DE DOCUMENTARE 5 RELEE DE PROTECIE ................................................................ 79 FI DE DOCUMENTARE 6 RELEE ELECTROMAGNETICE DE CURENT I TENSIUNE ........ 82 FI DE DOCUMENTARE 7 RELEE TERMICE ........................................................................... 85 FI DE DOCUMENTARE 8 TRANSFORMATORUL DE CURENT ............................................ 86 FI DE DOCUMENTARE 9 NORME SPECIFICE DE PROTECIE A MUNCII N LABORATORUL DE PRAM ......................................................................................................... 89 FI DE DOCUMENTARE 10 TIPURI DE PROTECII ................................................................ 90 FI DE DOCUMENTARE 11 PROTECIILE GENERATORULUI SINCRON ............................. 94 FI DE DOCUMENTARE 12 PROTECIILE TRANSFORMATORULUI ELECTRIC ................ 100 FI DE DOCUMENTARE 13 PROTECIILE MOTOARELOR ASINCRONE ........................... 109 FI DE DOCUMENTARE 14 ALEGEREA APARATELOR DE PROTECIE ........................... 112 FI DE DOCUMENTARE 15 SELECTIVITATEA PROTECIILOR .......................................... 114 FI DE DOCUMENTARE 16 DEFECTELE TRANSFORMATORULUI ELECTRIC I CAUZELE LOR ........................................................................................................................... 117
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
5
Modulul ,,Protecia instalaiilor electrice se studiaz n clasa a XIII-a liceu tehnologic ruta progresiv, n vederea asigurrii pregtirii de specialitate n calificarea ,, Tehnician electromecanic.
Modulul face parte din ,,Curriculum n dezvoltare local (aria curricular Tehnologii) i are alocate un numr de 50 ore/an, din care:
- 19 ore - teorie - 31 ore - laborator tehnologic
Prezentul auxiliar este structurat astfel nct pentru ndeplinirea fiecrei competene, sunt concepute mai multe activiti de nvare pentru a cror realizare, n anexe sunt prezentate fie de documentare, fie de progres a activitii, sugestii metodologice, precum i un glosar de termeni de specialitate.
Modulul ,,Protecia instalaiilor electrice ofer elevilor oportunitatea de a-i forma competene tehnice n legtur cu realizarea unor sisteme de protecie specifice fiecrui receptor, instalaie electric i a tipului de protecie impus.
Programa modulului trebuie utilizat mpreun cu Standardul de Pregtire Profesional, pentru a corela, n permanen, criteriile de performan ale competenelor agregate n modul cu coninuturile incluse, rezultate din condiiile de aplicabilitate ale criteriilor de performan respective.
Pentru formarea competenelor stabilite prin curriculum, profesorul are libertatea de a dezvolta anumite coninuturi i de a le ealona n timp, utiliznd activiti variate de nvare, cu caracter preponderent aplicativ.
nainte de aplicarea materialelor de nvare propuse, profesorul trebuie s cunoasc particularitile colectivului de elevi i, ndeosebi, stilurile de nvare ale acestora, pentru reuita centrrii pe elev a procesului instructiv; el poate adapta materialele n raport cu cerinele clasei.
Prin coninutul auxiliarului se dorete sporirea interesului elevului pentru formarea abilitilor din domeniul tehnic prin implicarea lui interactiv n propria formare. Prin activitile propuse elevilor, exerciiile i rezolvrile lor se urmrete atingerea majoritii criteriilor de performan respectnd condiiile de aplicabilitate cuprinse n Standardele de Pregtire Profesional. Pentru rezolvarea activitilor propuse se pot utiliza informaii din diferite surse (manuale, reviste tehnice, filme documentare, cataloage cu produse de la diverse firme de profil, pagini Web) ntocmirea unui portofoliu coninnd toate exerciiile rezolvate i activitile desfurate permite evaluarea ct mai adecvat a competenelor profesionale. Auxiliarul curricular poate fi folositor n predarea modulului Protecia instalaiilor electrice coninnd activiti diverse, fie de documentare, fie de lucru, fie de evaluare i autoevaluare, activiti bazate pe metode moderne, lucrri practice i de laborator. Activitile propuse sunt n concordan cu stilurile de nvare ale elevilor: vizual, auditiv i practic iar acetia vor fi capabili s specifice tipurile de solicitri care intervin n timpul funcionrii mainilor, aparatelor i echipamentelor electromecanice, s identifice fenomenele care provoac solicitrile echipamentelor electromecanice i s selecteze mijoace i msuri de protecie adecvate. Ei vor putea s selecteze aparatele necesare schemei de protecie i s efectueze instalaiea de protecie.
Enunurile sunt formulate ntr-un limbaj adecvat i accesibil, iar alegerea activitilor s-a fcut innd seama de nivelul de cunotine al elevilor de clasa a XIII-a.
INTRODUCERE
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
6
Evaluarea trebuie s fie un proces continuu i sumativ, referindu-se n mod explicit la criteriile de performan i la condiiile de aplicabilitate ale acestora, corelate cu tipul probelor de evaluare specificate n Standardul de Pregtire Profesional, pentru fiecare competen.
Activitile propuse pot fi evaluate folosind diverse tehnici i instrumente de evaluare: probe orale, scrise, practice, observarea activitii i comportamentului elevului.
Rezultatele activitilor desfurate i ale evalurilor, colectate att de profesor ct i de elev, trebuie strnse i organizate astfel nct informaiile s poat fi regsite cu uurin; profesorilor le pot fi necesare ca dovezi ale progresului nregistrat de elev i ca dovezi de evaluare iar elevilor le pot fi necesare pentru actualizarea, pentru reluarea unor secvene la care nu au obinut feed-back pozitiv.
Prezentul Auxiliar didactic nu acoper toate cerinele cuprinse n Standardul de Pregtire Profesional al calificrii pentru care a fost realizat. Prin urmare, el poate fi folosit n procesul instructiv i pentru evaluarea continu a elevilor. ns, pentru obinerea Certificatului de calificare, este necesar validarea integral a competenelor din S.P.P., prin probe de evaluare conforme celor prevzute n standardul respectiv.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
7
n acest modul care face parte din curriculum-ul de decizie local (CDL), este prevzut o singur unitate de compenten tehnic specializat 26. Protecia instalaiilor electrice, cu valoarea de 1 credit.
Competene:
1. Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul funcionrii.
2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. 3. Controleaz instalaiile de protecie.
Obiective: Prin activitile pe care le propunem, se urmrete ndeplinirea la sfritul
activitilor de nvare a urmtoarelor obiective n formarea profesional a elevilor:
Specificarea tipurilor de solicitri care intervin n timpul funcionrii mainilor, aparatelor i echipamentelor electromecanice.
Identificarea fenomenelor care provoac solicitrile echipamentelor electromecanice.
Precizarea regimurilor de funcionare anormal. Selectarea i specificarea mijloacelor i msurilor de protecie. Stabilirea tipului de protecie pentru fiecare tip de receptor protejat. Selectarea aparatelor necesare schemei de protecie. Efectuarea instalaiei de protecie. Corelarea activitii de supraveghere automat a instalaiilor cu tipurile de
protecii. Asigurarea selectivitii proteciei Luarea deciziilor n situaii de defect cauz, generator de avarii.
Pentru realizarea acestor obiective vom avea n vedere urmtoarele coninuturi: Tipurile de solicitri care intervin n timpul funcionrii mainilor, aparatelor i echipamentelor electromecanice; Fenomenele care provoac solicitrile echipamentelor electromecanice; Regimurile de funcionare anormal; Mijloace i msuri de protecie. Tipuri de protecie pentru fiecare tip de receptor protejat Selectarea aparatelor necesare schemei de protecie Efectuarea instalaiei de protecie. Corelarea activitii de supraveghere automat a instalaiilor cu tipurile de protecii; Selectivitatea proteciei; Defectele instalaiilor electrice protejate i cauzele care le genereaz (tehnologice, mecanice, electrice)
COMPETENE SPECIFICE I OBIECTIVE.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
8
A. Relaia dintre competenele modulului, obiective i activitile de nvare
Competene Obiective Activiti de nvare
1. Identific solicitrile
instalaiilor i elementelor de
instalaii electrice n cursul
funcionrii.
- Specificarea tipurilor de solicitri care intervin n
timpul funcionrii mainilor, aparatelor i
echipamentelor electromecanice.
Activitatea 1
- Identificarea fenomenelor care
provoac solicitrile echipamentelor
electromecanice.
Activitatea 2
Activitatea 4
- Precizarea regimurilor de funcionare anormal. Activitatea 5
- Selectarea i specificarea mijloacelor i msurilor de protecie.
Activitatea 3 Activitatea 4
2. Realizeaz protecia
instalaiilor electrice.
- Stabilirea tipului de protecie pentru fiecare tip de receptor protejat.
Activitatea 6 Activitatea 7
- Selectarea aparatelor necesare schemei de
protecie.
Activitatea 8 Activitatea 9
Activitatea 10 Activitatea 11 Activitatea 12
- Efectuarea instalaiei de protecie. Activitatea 13
3. Controleaz instalaiile de
protecie.
- Corelarea activitii de supraveghere automat a instalaiilor cu tipurile
de protecii. -
- Asigurarea selectivitii proteciei. Activitatea 14
- Luarea deciziilor n situaii de defect
cauz, generator de avarii.
Activitatea 15
INFORMAII PENTRU PROFESORI.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
9
B. Sugestii pentru activitile de nvare.
Profesorul trebuie s cunoasc particularitile colectivului de elevi i stilurile de nvare ale acestora pentru reuita centrrii pe elev a procesului instructiveducativ . Astfel el poate adapta materialele n raport cu cerinele clasei. Profesorul trebuie s se raporteze, deasemenea ,i la calificarea elevilor , fiind nevoit s utilizeze activii variate de nvare. nvarea centrat pe elev este cea mai bun armonizare ntre nevoile individuale ale persoanei care nva si prevederile / modul n care se rspunde acestor nevoi.
Strategiile pentru o predare care s corespund stilurilor individuale de nvare sunt complementare cu dezvoltarea stilurilor de nvare eficiente prin identificarea i nelegerea stilurilor de nvare. Fiele de ndrumare/strategie sunt concepute pentru a sprijini profesorii n nelegerea i dezvoltarea practicilor lor de predare astfel ncat fiecare stil de nvare s fie luat n considerare i, ca urmare, toi elevii s fie angajai n felul acesta n procesul de nvare.
Stilul de nvare
Caracteristicile stilului de nvare
Auditiv
Elevului i place s asculte cursuri, casete, persoane care citesc sau vorbesc.
El i amintete ceea ce spune sau aude, repet cu voce tare informaiile, ideile nvate.
Zgomotul este un element de distragere a ateniei Nu se descurc ntotdeauna cu instruciunile scrise
Vizual
Elevului i place s nvee cu ajutorul graficelor, hrilor, casetelor video, afielor .
El prefer s vizualizeze cuvinte, concepte, idei dect s vorbeasc sau s treac la aciune i va scrie informaiile nvate pentru a le verifica vizual.
Observ detaliile, i amintete ce vede, este bine organizat ntmpin dificulti la concentrarea asupra unor activiti verbale
Practic
Elevului i place s scrie repetat ideile i faptele nvate, ntocmete fie de studiu i ia notie la cursuri.
Elevul are nevoie s se implice fizic n activitatea respectiv, De obicei, nva prin ndeplinirea unei activiti practice. i pierde interesul cnd nu este implicat n mod activ
Materialele de nvare prezentate sunt uor de citit i de neles, cerinele i informaiile sunt prezentate ntr-un limbaj adecvat nivelului elevilor.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
10
Nr. activitii
Sugestii pentru activitile de nvare propuse
Activitatea 1
Se va folosi o metod moderm Turul galeriei, clasa va fi mprit pe 4 grupe care vor completa sarcina pe o coal flip-chart, apoi se vor roti. .
Activitatea 2
Se va realliza prin activitate frontal, pe tabl, o diagram Venn. Este ncurajat participarea fiecrui elev cu ct mai multe idei. Aceast metod de nvare activ se adreseaz i elevilor cu CES Se poate desfura individual sau se poate da ca tem.
Activitatea 3
Activitatea presupune rezolvarea sarcinii pe grupe de elevi. Fiecare grup va trebui s identifice i s sorteze dup anumite criterii mijloacele de protecie. Se nva prin observaie, descoperire, cooperare. Activitatea ncurajeaz cooperarea i nvarea activ, adresndu-se i elevilor cu CES.
Activitatea 4 Activitatea se desfoar pe grupe n laboratorul electric. Se realizeaz o lucrare de laborator care presupune completarea unei Fie de lucru. Se folosesc exerciiul practic, observaia dirijat, cooperarea ii simularea defectelor
Activitatea 5 Activitatea de autoevaluare se rezolv individual, dar se corecteaz schimbnd cu colegul, urmrind formarea capacitii de autoevaluare
Activitatea 6 Activitatea de evaluare prin Fi de evaluare; se rezolv individual
Activitatea 7
Este conceput ca un concurs, activitate pe grupe, dar fiecare elev din grup are o sarcin proprie pentru a ctiga echipa sa. Activitatea ncurajeaz cooperarea i nvarea activ, adresndu-se i elevilor cu CES.
Activitatea 8 Activitatea se rezolv individual completnd o fi de lucru, apoi se schimb cu colegul
Activitatea 9 Activitatea se rezolv individual presupunnd un scurt calcul de dimensionare; se folosete exerciiul practic.
Activitatea 10
Activitatea se desfoar pe grupe n laboratorul electric. Se realizeaz o lucrare de laborator care presupune completarea unei Fie de lucru. Se folosesc exerciiul practic, observaia dirijat, cooperarea. Pentru caracterul ei atractiv i care ncurajeaz nvarea activ, ea se adreseaz i elevilor cu CES.
Activitatea 11
Activitatea se desfoar pe grupe n laboratorul electric. Se realizeaz o lucrare de laborator care presupune completarea unei Fie de lucru. Se folosesc exerciiul practic, observaia dirijat, cooperarea.
Activitatea 12
Activitatea se desfoar pe grupe n laboratorul electric. Se realizeaz o lucrare de laborator care presupune completarea unei Fie de lucru. Se folosesc exerciiul practic, observaia dirijat, cooperarea. Pentru caracterul ei atractiv i care ncurajeaz nvarea activ, ea se adreseaz i elevilor cu CES
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
11
Activitatea 13 Activitatea se desfoar pe grupe de elevi n atelierul electric pe durata mai multor ore, avnd ca sarcin realizarea unei lucrri i completarea fiei tehnologice.
Activitatea 14 Se rezolv individual Fia de lucru.
Activitatea 15 Se realizeaz un studiu de caz care presupune utilizarea: dezbaterii, problematizrii, simularea
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
12
C. Adaptarea materialelor pentru elevii cu CES.
CES - cerine educaionale speciale
Elevii cu cerine educaionale speciale au acelai drepturi la o educaie de calitate ca orice alt elev. Cea mai bun predare centrat pe elev ia n considerare diferenele i nevoile individuale. Elevii cu nevoi speciale trebuie s reprezinte o parte normal a unei comuniti, iar colile deservesc o comunitate. Acordarea unei atenii speciale nevoilor individuale aduce beneficii tuturor elevilor iar sprijinul suplimentar este un drept, nu o favoare. Toate activitile din acest auxiliar pot fi adaptate, transformate, astfel nct s corespund, s satisfac i cerinele educaionale speciale ale unor elevi. Sarcinile de lucru ale activitilor sunt aranjate ca pe o scar a crei dificultate crete. Unii elevi urc mai repede scara dect alii. Cteva adaptri ce se pot face rapid i cu uurin activitilor din acest material:
mprii activitile complexe n etape mai mici Pregtii fie de ajutor tip-reet pentru a ajuta elevii mai slabi Informaiile pot fi transformate electronic i prezentate ntr-un format cu spaii adecvate Informaiile pot fi transformate electronic i organizate n seciuni mai scurte care pot fi
uor de utilizat Cnd transformai materialele inei seama de: claritate, simplitate, o bun aezare n
pagin Este posibil ca unele adaptri mici s rspund unei game ntregi de nevoi Nu v gndii la special, gndii-v la drepturi
Este foarte probabil ca elevii cu dificuli emoionale i comportamentale s fi avut n mod obinuit relaii negative cu adulii. Pentru a schimba acest lucru e nevoie s alegei strategii adecvate, astfel:
Fii politicoi, pregtii i punctuali. Comunicai non-verbal ntr-o manier pozitiv. Folosii-v abilitile de ascultare activ. Fii corect i rezonabil. Rezovai cu fermitete problemele, dar fii blnzi cu elevii. inei elevii sub control, deplasndu-v prin clas. Aezai-v lng elevi; Evitai confruntrile de tipul pierde+ctig. Negociai i facei compromisuri. Implicai-i pe elevi n luarea deciziilor. Consemnai eforturile i realizrile elevilor. Apreciai-i pe elevi.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
13
Fia de rezumat
Acest tip de fie sunt utile elevilor i profesorilor deoarece ofer un mijloc de nregistrare a progresului elevilor. Elevii vor fi ncurajai s i evalueze propria nvare prin comentarii cu privire la aspectele care le-au plcut, respectiv nu le-au plcut..Comentariile elevilor ofer profesorilor informaii asupra dificultilor pe care le ntmpin elevii n procesul de nvare.
Modulul : Protecia instalaiilor electrice
Numele elevului
Data nceperii
Data ncheierii
Competene Activitatea de nvare Data realizrii Verificat
1. Identific solicitrile
instalaiilor i elementelor de
instalaii electrice n
cursul funcionrii.
Denumirea activitii de nvare Data realizrii obiectivului de nvare
Semntura profesorului
2. Realizeaz protecia
instalaiilor electrice.
3. Controleaz instalaiile de
protecie.
Bifai n rubrica Rezolvat sarcinile de lucru pe care le-ai verificat!
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
14
Fia de rezumat a activitii
Pentru fiecare activitate de nvare se poate completa o astfel de fi care va cuprinde comentariile elevului i ale profesorului. Comentariile elevului pot scoate n eviden ceea ce ia plcut acestuia, ce i s-a prut interesant sau ce crede c ar trebui fcut pentru a se atinge obiectivul de nvare. Comentariile profesorului se vor referi la aspectele pozitive ale activitilor elevilor, la ceea ce va trebui mbuntit n activitile viitoare sau la ceea ce trebuie s fac elevii mpreun cu profesorul pentru a ine seama de ideile pe care le au elevii.
Competena
Activitatea de nvare
Obiectivul de nvare
Finalizat
Detalii despre competena dezvoltat
Denumirea activitii de nvare:
Obiectivul activitii de nvare:.. ..
..
Data la care s-a realizat obiectivul: ..
Comentariile elevului*:
o
o
o
o
Comentariile profesorului**:
o
o
o
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
15
*) De exemplu: ce le-a plcut referitor la subiectul activitii; ce anume din subiectul activitii li s-a prut a constitui o provocare. ce mai trebuie s nvee referitor la subiectul activitii. ideile elevilor referitoare la felul n care ar trebui s-i urmreasc obiectivul
nvrii.
**) De exemplu: comentarii pozitive referitoare la ariile n care elevul a avut rezultate bune, a
demonstrate entuziasm, s-a implicat total, a colaborat bine cu ceilali. ariile de nvare sau alte aspecte n care este necesar continuarea dezvoltrii. ce au stabilit elevul i profesorul c ar trebui s fac elevul n continuare lund
n considerare ideile elevului despre cum le-ar plcea s-i urmeze obiectivele nvrii.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
16
Urmtoarea list de termeni v va fi folositoare la nelegerea i dobndirea competenelor vizate. n cazul n care gsii i ali termeni care nu au fost inclui, adugai-i la sfritul acestei liste.
Avarie Inrautatirea sub un anumit nivel reglementat a parametrilor regimului de functionare al unei instalatii electrice sau termice datorita unui incident sau unei exploatari defectuoase.
Avarie de sistem electroenergetic
Pierderea unor surse de alimentare sau a unor instalatii importante ale retelei de transport, caracterizata prin valori ale parametrilor de regim in afara limitelor admisibile sau prin oscilatii de mare amplitudine, care pot periclita functionarea in sincronism.
Conturnarea este o descrcare disruptiv care are loc de-a lungul unui dielectric solid plasat ntr-un dielectric gazos sau lichid (descrcare pe suprafaa izolantului).
Deranjament Eveniment accidental care conduce la intreruperea consumatorilor alimentati din reteaua de joasa tensiune (sub 1 kV).
Descrctor tubular
eclator introdus intr-un tub de material gazogen capabil sa intrerupa arcul electric format datorita suflajului de gaze produse prin descompunerea materialului gazogen.
Eclator este format din doi electroni metalici, din care unul se conecteaza la linie, iar celalt la pamant.
Fiabilitate Proprietatea unui dispozitiv de a indeplini o functie impusa in conditii date, intr-un interval de timp dat.
Incident
Perturbatie accidentala care apare in instalatiile de producere a energiei electrice si termice, in retelele de transport si de distributie a energiei electrice cu tensiunea peste 1 kV, care se manifesta prin modificarea starii anterioare a ansamblurilor functionale, prin abateri ale parametrilor functionali ai acestora, in afara limitelor prevazute prin reglementari sau contracte, sau prin reduceri ale puterii electrice produse pe centrala sau pe grupuri energetice, indiferent de efectul lor asupra consumatorilor si indiferent de momentul in care se produc.
Intreruptoare n vid
Aparate de vomutaie la care in lipsa purtatorilor de sarcini, nu apare arc de intrerupere si rigiditatea dielectrica se restabileste imediat la distanta de cativa milimetri intre contacte.
Perturbaie Modificare, de origine externa sau interna, care apare la un echipament sau intr-un sistem electroenergetic si care afecteaza starea normala de functionare.
Protecie prin relee
este format din totalitatea dispozitivelor destinate s asigure n mod automat deconectarea instalaiei n cazul apariiei unui defect sau regim anormal de funcionare, periculos pentru instalaie; n cazul regimurilor anormale care nu prezint pericol imediat
CUVINTE CHEIE / GLOSAR
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
17
protecia prin relee nu comand deconectarea instalaiei ci semnalizeaz apariia regimului anormal
Stare normal de funcionare
Stare de functionare care indeplineste urmatoarele criterii: - parametrii de functionare sunt parametri normali de functionare; - este stare sigura de functionare.
Grup (generator)
ansamblu de masini rotative destinat sa transforme energia de alta forma in energie electrica
ntreruptor aparat de comutaie, cu acionare manual sau automat, folosit pentru conectarea i deconectarea unei poriuni de circuit
Scurtcircuit legatura galvanic accidental sau intenionat printr-o impedan de valoare relativ redus ntre dou sau mai multe puncte ale unui circuit care, n regim normal, au tensiuni diferite
Sistemul electroenergetic naional
ansamblul instalatiilor electroenergetice inter-conectate, situate pe teritoriul tarii, prin care se realizeaza producerea, transportul, distributia si utilizarea energiei electrice
Staie de transformare
instalatie electric a carei funciune este de a transfera energia electrica ntre dou reele de tensiuni diferite.
Transformator electric
aparat care transform curentul alternativ de o anumit tensiune n curent alternativ de alt tensiune
Supracurent curentul a crui intensitate depete valoarea nominal Siguran fuzibil
aparat construit dintr-un fir metalic cu temperatur joas de topire, care se topete la trecerea curenilor electrici inteni
Separatoare aparate destinate conectrii circuitelor sub tensiune, ns fr sarcin
Sensibilitatea proteciei
reprezint proprietatea unei protecii de a aciona la abateri ct mai mici de la valoarea normal a mrimii fizice controlate.
Selectivitatea proprietatea unei protecii de a deconecta numai elementul n care a aprut defectul, lsnd n funciune toate celelalte pri componente ale sistemului electric.
Sigurana n funcionare
Sigurana n funcionare a unei protecii prin relee reprezint proprietatea acesteia de a lucra correct n toate cazurile cnd este necesar s acioneze (de a nu avea refuzuri) n acionare i de a nu aciona atunci cnd nu este necesar (de a nu avea acionri false).
Strpungerea
este o descrcare disruptiv care se produce, ntr-un dielectric solid, conducnd la pierderea permanent a rigiditii dielectrice a izolantului (izolaie neautoregenerativ).
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
18
Acest auxiliar curricular conine activiti care s ajute elevul n atingerea competenelor din unitile de competen. Metodele active / interactive (a nva prin a face) prezentate n material , ofer multe avantaje. Elevul este mai implicat i are oportuniti de a dobndi experien practic prin practic. Aceast experien poate fi mbogit mai mult n situaii de grup, unde elevul poate nva i poate modera nvarea prin interaciune cu colegii.
PENTRU A REZOLVA CU SUCCES SARCINILE DE LUCRU ...
Citii cu atenie toate cerinele unei sarcini de lucru, nainte de a ncepe s le rezolvai!
Dac observai vreo problem sau avei o neclaritate la una din cerine, aducei acest lucru n atenia profesorului nainte de a ncepe proba.
nainte de a v apuca de lucru, asigurai-v c dispunei de toate materialele, ustensilele, utilajele i echipamentele necesare petru rezolvarea sarcinilor de lucru.
Dac nu ai neles sau dac nu tii cum s rezolvai sarcina de lucru, solicitai sprijinul profesorului care v va ndruma i ajuta la rezolvarea ei.
Rezolvai toate activitile date pentru ca sarcina de lucru s fie ncheiat ! Profesorul va ine evidena exerciiilor i problemelor pe care le-ai rezolvat i a activitilor pe care le-ai desfurat i va evalua progresul realizat.
Cum s nvei mai eficient dac ai un stil de nvare AUDITIV
ascult cu atenie pe cel care i explic lucrurile discut ideile noi i explic-le cu cuvinte proprii discut ideile i problemele cu o alt persoan roag pe cineva s i explice din nou lucrurile pe care nu le-ai neles ascult noiunile nregistrate pe band citete cu voce tare nva, repet cu voce tare nregistreaz-i observaiile i gndurile pe un casetofon nregistreaz principalelor aspecte ce trebuie recapitulate, folosind propria ta voce
Cum s nvei mai eficient dac ai un stil de nvare VIZUAL
privete cu atenie materialul tiprit pus la dispoziie de profesor; verific notiele, pentru a vedea dac sunt scrise corect; utilizeaz culori, ilustraii i diagrame ca ajutoare pentru nvare; subliniaz cuvintele cheie;
INFORMAII PENTRU ELEVI
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
19
convertete notiele ntr-o imagine sau ntr-o band desenat; utilizeaz imagini pentru explicarea unui text
Cum s nvei mai eficient dac ai un stil de nvare PRACTIC
efectueaz activiti practice scrie lucrurile n ordinea lor, pas cu pas. scrie ideile folosind cuvinte proprii convertete notiele ntr-o imagine sau ntr-o band desenat urmrete cu degetul titlurile, cuvintele cheie, apoi rostete cu voce tare acele cuvinte, apoi de scrie-le din memorie, de mn sau pe calculator
ajut alte persoane s ndeplineasc sarcina respectiv
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
20
ACTIVITI DE NVARE
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
21
TURUL GALERIEI SOLICITRI ECHIPAMENTE ELECTROMECANICE
Competena vizat: 1. Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul
funcionrii.
Obiectiv: -Specificarea tipurilor de solicitri care intervin n timpul funcionrii mainilor, aparatelor i echipamentelor electromecanice. Activitate pe grupe Timp alocat 30 min
Coninut: Se mparte clasa pe 4 grupe, fiecare grup avnd ca sarcin analizarea solicitrilor care apar n cazul aparatelor, mainilor i echipamentelor electromecanice, astfel: Grupa 1 Solicitri electrice Grupa 2 Solicitri termice Grupa 3 Solicitri mecanice Grupa 4 Solicitri datorate mediului Fiecare grup va analiza solicitarea i va completa pe o coal de flip-chart :
- Cauzele solicitrii - Efectele ei asupra mainilor, aparatelor i ecchipamentelor - Msuri de limitare a lor
Se va efectua o rotire a grupelor, care vor analiza astfel toate cele 4 tipuri de solicitri. Trecnd prin faa colilor colegilor elevii unei grupe pot face completri, corecturi cu o alt culoare. Activitatea ncurajeaz nvarea prin cooperare i se adreseaz i elevilor cu CES Pentru rezolvarea ei este necesar studiul Fielor de documentare 1 A, 1B, 1C, 1D.
ACTIVITATEA 1
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
22
DIAGRAMA VENN FENOMENE CARE PRODUC SOLICITRI
Competena vizat: Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul funcionrii. Obiective: - Identificarea fenomenelor care provoac solicitrile aparatelor electromecanice. Activitate frontal Timp alocat 30 min
Coninut: Realizai o diagrama Venn; gsii caracteristici individuale i comune ale regimului de scurtcircuit i de suprasarcin.
Pentru rezolvarea acestei activiti de nvare este necesar parcurgerea Fiei de documentare 2.
Scurtcircuit
Suprasarcini COMUN
ACTIVITATEA 2
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
23
Sortare Mijloace de protecie la supracureni i supratensiuni
Competena vizat: Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul funcionrii. Obiectiv: - Selectarea i specificarea mijloacelor i msurilor de protecie. Activitate pe grupe Timp alocat 20 min
Analizai FIA DE LUCRU i stabilii mpreun cu colegii de grup denumirea elementelor reprezentate mai jos. Completai aceast denumire n tabel i sortai mijloacele i aparatele de protecie dup rolul ndeplinit n instalaii electrice i performane.
1.
2.
4.
5. 3.
Denumire:
ACTIVITATEA 3
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
24
6.
7.
8. 9. Denumire:
Pentru rezolvarea acestei activiti de nvare este necesar parcurgerea Fielor de documentare 4, 4A, 4B, 5.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
25
LUCRARE DE LABORATOR STUDIUL I VERIFICAREA RELEELOR TERMICE
Competena vizat: Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul funcionrii. Obiectiv: - Identificarea fenomenelor care provoac solicitrile echipamentelor electromecanice. - Selectarea i specificarea mijloacelor i msurilor de protecie. Activitate pe grupe de 4 elevi Timp alocat 50 min
FI DE LUCRU
1. Scopul lucrrii n cadrul lucrrii se va studia construcia releului termic i se va trasa caracteristica de
protecie (timp de declanare n funcie de curent).
2. Schema de montaj pentru verificarea releului termic:
3. Aparate si materiale necesare Trus de curent i tensiune 0 440 V, 0 20 A Platform de laborator Ampermetru de c.a. Conductoare de legtur
4. Modul de realizare a lucrrii: A. Completai tabelul de mai jos, urmrind vederea n blocul de relee tip TSA de pe fiele
de lucru i observnd construcia releelor de pe mese.
Nr. crt.
Denumire Material Caracteristici
1 2 3 4 5 6
ACTIVITATEA 4
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
26
B. a) se realizeaz montajul conform schemei electrice b) se modific valoarea curentului prin lamela bimetal a releului termic cu ajutorul
cursorului trusei de curent i tensiune pn cnd releul este acionat (lampa se stinge) c) se citete valoarea curentului de acionare la ampermetru d) timpul de acionare al releului se va msura cu ajutorul unui ceas (cronometru) e) se trec datele n tabelul de date f) se traseaz caracteristica de protecie a releului termic
5. Tabel de date I (A) 1,05In 1,2In 6In
t ( S)
6. Caracteristica de protecie:
Pentru rezolvarea acestei activiti este necesar studiul Fielor de documentare nr. 7 i 9.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
27
FIA DE AUTOEVALUARE DEFECTE I REGIMURI ANORMALE
Competena vizat: Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul funcionrii. Obiectiv: - Precizarea regimurilor de funcionare anormal. Activitate individual, apoi schimbai cu colegul de banc Timp alocat 25 min
Avnd la dispoziie tabelul de mai jos completat parial, se cer: - Indicai n coloana din stnga tipurile de supracureni i supratensiuni care apar n instalaiile electrice;
- Precizai n coloana central o cauz a apariiei regimului anormal respectiv; - Precizai n colona din dreapta un efect nedorit al regimului anormal respectiv.
Regim anormal/Defect Cauza Efect Supracureni
Supratensiuni
Subtensiuni
Puneri la pmnt
Pentru parcurgerea ei este necesar studiul Fiei de documentare 2.
ACTIVITATEA 5
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
28
FI DE EVALUARE PROTECIILE GENERATORULUI SINCRON
Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Stabilirea tipului de protecie pentru fiecare tip de receptor protejat. Activitate individual Timp alocat 30min Alegei varianta corect de rspuns. 1. Protecia mpotriva dublei puneri la pmnt n rotor comand : a. declanarea ntreruptorului b. automatul de dezexcitare rapid c. declanarea ntreruptorului i ADR d. semnalizarea regimului anormal. 2. Relaia de calcul pentru curentul de pornire al proteciei difereniale longitudinale este:
a. nrev
sigpp IK
KI ====1
b. dezrev
sigpp IK
KI ====1
c. maxdezsigpp IKI ====1 d. dezFCSHsigpp IKI ====1 3. n coloana A sunt date defectele i regimurile anormale ale generatorului sincron, iar n coloana B tipurile de protecii prevzute. Unii fiecare cifr din coloana A cu litera corespunztoare din coloana B.
A B 1. Suprasarcina/suprancalzirea statorului sau scurtcircuite exterioare 2. Scurtcircuite polifazate interne 3. Trecerea n regim de motor 4. Puneri la pmnt n nfurarea statorului 5. Pierderea excitaiei
a. Protecia maximal homopolar b. Protecia maximal de curent c. Protecia diferenial longitudinal d. Protectia la functionarea grupului n regim de motor sincron. e. Protecia mpotriva primei puneri la pmnt n rotor f. Protecia mpotriva pierderii excitaiei
ACTIVITATEA 6
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
29
4. Completai cuvintele lips: a. Protectia diferentiala longitudinala functioneaza pe principiul ......1..... curentilor secundari debitati de .....2..... de curent montate pe partile bornelor de iesire si a bornelor spre nul ale nfasurarilor statorului. b. La puteri ale generatoarelor sincrone pn la ....3...., se realizeaz o protecie maximal simpl, realizat cu .....4...... relee maximale de curent. c. Deoarece transformatoarele de curent situate de o parte i de alta a zonei .....5...... nu pot fi perfect identice, apar cureni de .......6...... care nu trebuie s conduc la acionarea .....7....... .
6. Se d schema din figura de mai jos.
a. Indicai semnificaia schemei i regimul la care acioneaz. b. Precizai tipul i rolul releelor 1, 2, 3 i tipul contactului 4. c. Precizai denumirea elementelor notate cu TT, C, Si, D.
6. Se consider schema din figura de mai jos.
a. Indicai ce reprezint figura. b. Marcai curenii n dreptul sgeilor innd cont de principiul de
funcionare al schemei. c. Completai schema astfel nct s rezulte schema proteciei
homopolare temporizate a unui generator sincron. Se va consulta Fia de documentare 11.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
30
CONCURS PROTECIILE TRANSFORMATORULUI ELECTRIC.
Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Stabilirea tipului de protecie pentru fiecare tip de receptor protejat. Activitate pe grupe Timp alocat 30 min
ACTIVITATE DE RECAPITULARE A CUNOTINELOR :
Activitatea se desfoar sub forma unui concurs ntre echipe astfel: se formeaz grupe de cate 5 elevi se mpart sarcinile ntre membrii grupului, fiecare elev avnd de realizat o,,fa
a cubului (prin tragere la sori din 5 bilete cu sarcinile de realizat) fiecare elev din grup primete o foaie de hrtie pe care i va scrie cerina de
lucru. hrtia de form ptrat ce constitui n final o fa a cubului. cnd membrii grupului termin activitatea se asambleaz cubul . se alege un lider care s prezinte la sfritul activitii cubul realizat. la finalul activitii se va alege cubul cstigtor Profesorul este moderatorul i arbitrul activitii. Aceast activitate poate fi adaptat i pentru elevii cu CES, profesorul mprind sarcinile de lucru n grup. Pentru parcurgerea ei este necesar studiul Fielor de documentare 12.
ACTIVITATEA 7
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
31
Coninutul activitii: Studiind schema de ansamblu a proteciilor unui transformator fiecare elev din echip completai pe foaie cerinele indicate mai jos:
- Faa 1 identificai protecia maximal de curent: descriei componena i rolul ei, scriei valoarea curentului de pornire - Faa 2 identificai protecia diferenial longitudinal: descriei componena i rolul ei, scriei valoarea curentului de pornire - Faa 3 identificai protecia homopolar: descriei componena i rolul ei, scriei valoarea curentului de pornire - Faa 4 - identificai protecia de gaze: descriei componena i rolul ei, scriei valoarea curentului de pornire - Faa 5 identificai ce protecie studiat la ore lipsete din schema de ansamblu: descriei componena i rolul ei, scriei valoarea curentului de pornire
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
32
Faa 1
Proteciile transforma
torului electric
Faa 3
Faa 2
Faa 4
Faa 5
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
33
FIE DE LUCRU
Aparate de protecie la supracureni Competena vizat: Identific solicitrile instalaiilor i elementelor de instalaii electrice n cursul funcionrii. Obiectiv: - Selectarea i specificarea mijloacelor i msurilor de protecie. Activitate n perechi Timp alocat 20 min
a). Analiznd siguranele fuzibile indicate n figurile A i B, completai tabelul urmtor:
Fia 1 A
Fia 1 B Nr.
Elem. Denumire Materiale
utilizate Nr.
elem. Denumire Materiale
utilizate 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6
b) Dac avei n dotarea laboratorului igurane de aceste tipuri, pentru una dintre sigurane, citii valorile: - In soclu, 25A - If 25A - Ir
Pentru parcurgerea ei este necesar studiul Fiei de documentare 4.A
ACTIVITATEA 8
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
34
FIA DE LUCRU ALEGEREA APARATELOR DE COMUTAIE I
PROTECIE PENTRU PORNIREA MOTORULUI ASINCRON
Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Selectarea aparatelor necesare schemei de protecie Activitate individual Timp alocat 20 min.
Utiliznd tabelul de mai jos i STAS, realizai alegerea aparatelor de comutaie (contactoare) i protecie (relee termice i sigurane fuzibile) pentru pornirea direct a unui motor asincron trifazat cu rotor n scurtcircuit cu puterea de 2,2 kW.
Puterea instalat
Turaia [rot/min]
Randamentul
Factor de putere cos
Raportul Ip/In
1,1 1,5 2,2 7,5
1500 1500 1000 1500
0,73 0,76 0,77 0,855
0,78 0,79 0,74 0,84
6 6 5,5 6,5
Datele obinute se trec n tabelul urmtor: Mrimi calculate Relaii de dimensionare Aparat ales
Curent nominal motor
Curent nominal contactor
Curent nominal siguran fuzibil
Curentul de serviciu al releului termic
Pentru rezolvarea acestei activiti este necesar parcurgerea Fiei de
documentare 14.
ACTIVITATEA 9
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
35
LUCRARE DE LABORATOR
VERIFICAREA RAPORTULUI DE TRANSFORMARE AL TRANSFORMATORULUI DE CURENT
Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Selectarea aparatelor necesare schemei de protecie Activitate pe grupe Timp alocat 50 min
FIA DE LUCRU Cerine: - alegerea i specificarea rolului aparatelor necesare - realizarea montajului i citirea indicaiilor - completarea tabelului de date - formularea concluziilor - respectarea NTSM 1. Scopul lucrrii:
........................................................................................................................................................
2. Schema electric:
3. Nomenclator aparate: - 220 V - ........................................................... - I ................................................................... - ATR8 ........................................................... - TC 1200A ................................................ - A1, A2 ........................................................... - Tr. C - ............................................................
A2
K k
L l
I ATR 8
220V c a
TC 1200 A
A1
ACTIVITATEA 10
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
36
4. Mod de experimentare: ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Raportul de transformare nominal este dat de relaia: ......................... Raportul real de transformare este dat de relaia: ........................... Eroarea de raport (eroarea de curent) se calculeaz cu relaia: ....................... 5. Tabel cu date:
6. Concluzii: Destinaia :.
Pentru rezolvarea acestei activiti este necesar studiul Fielor de documentare 8 i 9.
I1(A) I2(A) kTCn kTC I(%) 0,5I1n I1n
1,2I1n
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
37
LUCRARE DE LABORATOR
CURBA DE MAGNETIZARE A TRANSFORMATORULUI DE CURENT Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Selectarea aparatelor necesare schemei de protecie. Activitate pe grupe Timp alocat 50 min
FIA DE LUCRU
Avnd la dispoziie urmtoarele aparate:
Trusa TC-U 20A 440V ampermetru voltmetru trafo de curent Se cer: - desenarea schemei electrice a montajului pentru trasarea curbei de magnetizare a transformatorului de curent - realizarea montajului i citirea indicaiilor - completarea tabelului de date i trasarea curbei de magnetizare - formularea concluziilor - respectarea NTSM 1. Schema electric:
2. Tabel de date:
0,25 I2n 0,5 I2n 1 I2n 1,5 I2n 2 I2n 3 I2n 5 I2n I(A) U(V)
3. Curba de magnetizare:
ACTIVITATEA NR. 11
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
38
4. Concluzii:...........................................................................................................................
Pentru rezolvarea acestei activiti este necesar studiul Fielor de documentare 8 i 9.
U(V)
I(A)
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
39
LUCRARE DE LABORATOR VERIFICAREA RELEELOR ELECTROMAGNETICE DE CURENT RC2
Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Selectarea aparatelor necesare schemei de protecie. Activitate pe grupe Timp alocat 50 min
FIA DE LUCRU Cerine: - scrierea relaiilor de calcul pentru factorul de revenire i eroarea releului - alegerea i specificarea rolului aparatelor necesare - realizarea montajului i citirea indicaiilor - completarea tabelului de date - formularea concluziilor - respectarea NTSM
1. Scopul lucrrii: n cadrul lucrrii se vor determina:
curenii de acionare i de revenire;
factorul de revenire al releului:
erorile releului: 2. Schema de montaj :
ACTIVITATEA NR. 12
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
40
3. Nomenclatorul aparatelor: TC-U .. RC2 . A . I . L 220 V -
4. Modul de experimentare: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................
5. Tabel cu rezultate: Nr. crt aI revI relI K rev %
1. 2. 3. 4. 5. 6.
6. Concluzii:.......................................................................................................................
Pentru rezolvarea acestei activiti este necesar studiul Fielor de documentare 6 i 9.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
41
LUCRARE PRACTIC PROTECIA MAXIMAL DE CURENT
Competena vizat: 2. Realizeaz protecia instalaiilor electrice. Obiectiv: - Efectuarea instalaiei de protecie. Activitate pe grupe Timp alocat 2 ore
FIA DE LUCRU
1. Se d schema de mai jos: Identificai elementele din schema a proteciei maximale de curent (12 p) precizai rolul aparatelor din schem;(12p) realizai conexiunile electrice conform schemei electrice de mai jos avnd la
dispoziie o panoplie cu aparatele montate conecte pe ea; (46p) verificai funcionalitatea montajului. (20p)
2. Schema electric:
Se vor parcurge Fiele de documentare 6, 8, 9 i 12.
ACTIVITATEA NR. 13
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
42
FI DE LUCRU SELECTIVITATEA PROTECIILOR
Competena vizat: Controleaz instalaiile de protecie Obiectiv: Asigurarea selectivitii proteciei Activitate individual Timp alocat 15 min 1. Definii proprietatea de selectivitate. 2. Modalitile de asigurare a selectivitii sunt: a. ................................ b. ................................ c. ................................ 3. Ce condiie se impune n alegerea siguranelor 1 i 2 pentru asigurarea selectivitii
4. Ce valoare va trebui s aib curentul de actionare diferential pentru protecia tip S (marcat cu ?) n condiiile figurii urmtoare?
5. Analizai figurile urmtoare.
ACTIVITATEA NR. 14
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
43
a.
b. a. Ce condiie n asigurarea selectivitii este reprezentat n fig. b? b. Giti corespondena ntre caracteristicile 1 i 2 i ntreruptoarele automate A i B. c. Indicai o alt condiie de asigurare a selectivitii pentru figura a. Studiai Fia de documentare 15.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
44
STUDIU DE CAZ AVARII ALE TRANSFORMATORULUI DE PUTERE
Competena vizat: Controleaz instalaiile de protecie Obiectiv: Luarea deciziilor n situaii de defect cauz, generator de avarii. Activitate cu ntreaga clas Timp alocat - 40 min La staia de transformare X, personalul de tur a observat acionarea proteciei difereniale longitudinale la Transformatorul nr. 2. Realizai un studiu de caz a situaiei de avarie create, analiznd posibile cauze ale producerii defectului i propunnd msuri de rezolvare a situaiei ivite. Studiai Fiele de documentare 12 i 14.
ACTIVITATEA NR. 15
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
45
Soluionarea Activitii nr. 1
TURUL GALERIEI SOLICITRI ECHIPAMENTE ELECTROMECANICE
Exemplu pentru grupa 1:
Cauze: Tensiunile de serviciu Supratensiunile: -de comutaie -atmosferice -de punere la pmnt
SOLICITRI ELECTRICE
Efecte: -conturnare -strpungere -deteriorarea izolaiei prin:
-Micorarea rigiditii dielectricului -nrutirea caracteristicilor mecanice -Micorarea rezistenei de izolaie -Modificarea aspectului -Modificarea compoziiei chimice
Folosirea mijloacelor de protecie la supratensiuni: paratrnete,
eclatoare, descrctoare, protecii prin relee
SOLUIONARE ACTIVITI
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
46
Soluionarea Activitii nr. 2
DIAGRAMA VENN FENOMENE CARE PRODUC SOLICITRI
Soluionarea activitii nr.3 Sortare
Mijloace de protecie
1 paratrsnet DAS 2 Protecie maximal de curent 3 Siguran MPR 4 Disjunctoare 5 descrctoare debroabile 6 releu static de tensiune 7 eclatoare 8 transformator de curent 9 paratrsnet clasic
Mijloace de protecie la supracureni (suprasarcini, scurtcircuite): 3, 4, 2 Mijloace de protecie la supratensiuni: 1, 5, 6, 7, 9
Mijloace clasice: 2, 3, 7, 9 Mijloace moderne: 1, 4, 5
Scurtcircuit -Se produce pa punerea n contact a 2 conductoare de poteniale diferite -Curenii cresc la (6-10)In -Necesit deconectarea instantanee -Este un defect -Este nsoit de scderea tensiunii - Impedana scade aproape la valoarea zero - Produc solicitri electrodinamice importante
Suprasarcini -Se produce la suprancrcarea conductoarelor -Curenii cresc la 1,2In -Pot fi admii un timp limitat n funcie de mrimea lor -Este un regim anormal - Nu scade tensiunea - Impedana scade puin
Comun Sunt regimuri de supracurent Solicit termic conductoarele Solicit izolaia Solicit aparatele Necesit aparate de protecie
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
47
Soluionarea i evaluarea Activitii nr.4 FI DE EVALUARE
STUDIUL I VERIFICAREA RELEULUI TERMIC
Nr. crt.
DENUMIREA CRITERIULUI Punctaj Notare Observaii
1 Completarea Tabelului de la punctul A. 18 2. Alegerea aparatelor i specificarea rolului
acestora. 10
3. Realizarea montajului conform schemei electrice.
24
4. Msurarea curentului de acionare
9 5. Determinarea timpului de acionare 9 6. Trasarea caracteristicii de protecie 10 7. Respectarea NTSM. 10 8. Punctaj din oficiu 10 9. TOTAL 100
Nota se obine prin mprirea la 10 a punctajului obinut.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
48
Soluionarea i evaluarea Activitii nr. 5 Un exemplu de completare a tabelului:
Regim anormal/Defect Cauza Efect Supracureni
De
suprasarcin
Motoare funcionnd accidental n dou faze
Solicitarea termic a izolaiei
De scurcircuit
Deteriorarea izolaiei (punerea n contact direct sau indirect a 2 conductoare)
Deformri sau ruperi ale conductoarelor Topirea izolaiei
Supratensiuni
De comutaie
Conectarea/deconectarea unor sarcini inductive sau capacitive
Deteriorarea unor echipamente sensibile
De rezonan
Regim deformant de funcionare al reelei
Strpungerea dielectricului condensatoarelor
De descrcri atmosferice
Lovituri de trsnet directe sau induse
Distrugerea echipamentelor electrice
Subtensiuni
Scderea tensiunii sub 0,7 Un
Oprirea motoarelor electrice
Puneri la pmnt
Strpungerea izolaiei unei faze
Punerea sub tensiune a carcaselor metalice a utilajelor
- Se acord 4 puncte fentru fiecare defect/regim anormal indicat corect. - Se acord cte 5 puncte pentru fiecare cauz corect indicat i cte 5 puncte pentru fiecare efect corect indicat. - Se acord 10 puncte din oficiu. - Total: 100 puncte. - Nota se obine prin mprirea la 10 a punctajului obinut.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
49
Soluionarea Activitii nr. 6 Barem de corectare i notare
1 - c; 2p 2 c 2p 3. 10p 1 b; 2 c; 3 d; 4 a; 5 f Se acord cte 2 puncte pentru fiecare asociere corect. 4. 21 puncte 1 comparaiei; 2 transformatoarele 3 6MW; 4 dou 5 protejate; 6 dezechilibru; 7 - proteciei Se acord cte 3 puncte 5. 30 puncte a. protecia mpotriva primei puneri la pmnt n rotor 4p b. 14p 1 releu maximal de curent, sesizeaz creterea curentului 4p 2- releu de timp, introduce o temporizare 4p 3 releu intermediar (final), comand mai multe circuite 4p 4 contact normal nchis 2p c.12p TT transformator de tensiune C condensator Si siguran fuzibil D dispozitiv de deconectare Se acord cte 3 puncte 6. 25 puncte a. Filtru de curent de secven homopolar 4p b. 10p Pentru fiecare curent se acord 2p c. Pentru completare desen schem se acord 11p. Se acord 10 puncte din oficiu. Total punctaj 100p.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
50
Soluionarea Activitii nr. 8 FIE DE LUCRU
Protecia la supracureni
Fia 1 A
Fia 1 B Nr.
Elem. Denumire Materiale
utilizate Nr.
elem. Denumire Materiale
utilizate 1 inel porelan 1 patron
fuzibil portelan,
rini 2 soclu porelan 2 capace alam 3 patron fuzibil tub ceramic 3 contacte tip
cuit alam
4 capac filetat alam 4 contact elastic
alam
5 born alam 5 born alam 6 capac metalic alam 6 mner izolant
Soluionarea Activitii nr. 9
FIA DE LUCRU ALEGEREA APARATELOR DE COMUTAIE I
PROTECIE PENTRU PORNIREA DIRECT A UNUI MOTOR ASINCRON TRIFAZAT
Curentul nominal al motorului este dat de relaia:
cos3UPI in =
unde: Pi este puterea instalat a motorului (W); U tensiunea nominal (V); randamentul motorului; cos factorul de putere.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
51
AI n 58,574,077,040032200
=
=
Alegerea contactorului de acionare se realizeaz impunnd ca valoarea curentului nominal al contactorului s fie mai mare sau egal cu curentul nominal al motorului:
AII nnC 58,5= Se alege contactorul TCA 6A. Alegerea siguranelor fuzibile din circuitul de for se realizeaz impunnd condiiile:
c
II
AII
pF
nF
= 58,5
unde IF este curentul nominal al fuzibilului, iar Ip curentul de pornire, c - coeficient de siguran dependent de condiiile de pornire: 2,5 pentru pornire uoar(timp de pornire intre5-10 secunde); 1,6 2 pentru pornire grea(timp de pornire intre5-10 secunde) si pornire stea -triunghi; 1,6- pentru pornirea motoarelor cu reostat de pornire. Se definete coeficientul de autopornire:
K1=Ip / In Ip=K1In
K1 - se alege din tabel, corespunztor puterii i turaiei motorului (K=5,5)
Deci : AxI F 27,125,258,55,5
=
Se aleg sigurane fuzibile LF-16 A Alegerea releului termic se face impunnd condiia:
SnS III .16,0 unde IS este curentul de serviciu al releului termic. Prin construcie releul termic permite un reglaj al curentului ntre (0,6 1)IS. Se gsete:
81,786,0 Se alege blocul de relee termice TSA 10 A, avnd curentul de serviciu IS=8A.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
52
Soluionarea i evaluarea Activitii nr.10 FI DE EVALUARE
VERIFICAREA RAPORTULUI DE TRANSFORMARE AL TRANSFORMATORULUI DE CURENT
Nr. crt.
DENUMIREA CRITERIULUI Punctaj Notare Observaii
1 Alegerea aparatelor i specificarea rolului acestora.
10
2. Scrierea relaiilor de calcul. 5 3. Realizarea montajului conform schemei
electrice. 30
4. Msurarea curentului secundar pentru cei trei curei primari.
15
5. Calcularea raportului real de transformare. 10 6. Calcularea erorii de raport i indicarea
destinaiei TC. 10
7. Respectarea NTSM. 10 8. Punctaj din oficiu 10 9. TOTAL 100
Nota se obine prin mprirea la 10 a punctajului obinut.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
53
Soluionarea i evaluarea Activitii nr.11 FI DE EVALUARE
CURBA DE MAGNETIZARE A TRANSFORMATORULUI DE CURENT Nr. crt.
DENUMIREA CRITERIULUI Punctaj Notare Observaii
1 Desenarea schemei electrice a montajului 10 2. Determinarea prin calcul a curenilor
aplicai nfurrii secundare 5
3. Realizarea montajului conform schemei electrice.
30
4. Msurarea tensiunii la bornele nfurrii secundare pentru diferii cureni aplicai
15
5. Trasarea la scar a curbei de magnetizare 10 6. Respectarea NTSM. 10 7. Punctaj din oficiu 10 8. TOTAL 100
Nota se obine prin mprirea la 10 a punctajului obinut.
Montajul realizat va arta astfel:
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
54
Soluionarea i evaluarea Activitii nr.12 FI DE EVALUARE
VERIFICAREA RELEULUI ELECTROMAGNETIC DE CURENT RC2
Nr. crt.
DENUMIREA CRITERIULUI Punctaj Notare Observaii
1 Alegerea aparatelor i specificarea rolului acestora.
10
2. Scrierea relaiilor de calcul. 6 3. Realizarea montajului conform schemei
electrice. 28
4. Msurarea curentilor de acionare i de revenire pentru fiecare poziie a butonului de reglaj
12
5. Calcularea factorului de revenire pentru fiecare din cele ase msurtori.
12
6. Calcularea erorii releului 12 7. Respectarea NTSM. 10 8. Punctaj din oficiu 10 9. TOTAL 100
Se vor selecta urmtoarele aparate:
Trusa TC-U 20A, 440V bec ampermetru releu RC2
Montajul realizat:
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
55
Soluionarea i evaluare Activitate nr. 13 FI DE EVALUARE
SCHEMA PROTECIEI MAXIMALE DE CURENT PE DOU FAZE
Nr. crt
PROBA PUNCTAJ NOTARE OBSERVAII
1. Identificarea elementelor din schema electric Relee electromagnetice RC2 4p Releu de timp RTpa5 2p Releu intermediar RI10 2p Transformatoate de curent 2p Releu de semnalizare 1p ir de cleme 1p
12
2. Precizarea rolului aparatelor electrice Relee electromagnetice RC2: 4p Releu de timp RTpa5 2p Releu intermediar RI10 2p Transformatoate de curent 2p Releu de semnalizare 1p ir de cleme 1p
12
3. Realizarea montajului - estetica montajului: 10p - realizarea interconexiunilor: 36p - legturi trafo curent relee RC2 10p - legturi relee RC2 Rtpa5 5p - legtur RTpa5- RI10 5p - Legtur RI10 RS 6p - Legturi iruri de cleme 10p
46 10 36
4. Funcionalitate montaj 20 5. OFICIU 10 6. TOTAL 100
Nota se obine prin mprirea la 10 a punctajului obinut.
Montajul realizat:
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
56
Soluionare Activitate nr. 14 FI DE LUCRU SELECTIVITATEA PROTECIILOR
1. Selectivitatea reprezint proprietatea unei protecii de a deconecta numai elementul (echipamentul, tronsonul) pe care a aprut defectul, restul instalaiei (sistemului) rmnnd sub tensiune. 2. pe baza de timp (prin temporizri), pe baz de curent prin direcionare.
2. valorile de prearc al sigurantei 2 sa fie mai mare decat curentul total al sigurantei 1.
3. S fie de cel putin 3 ori mai mare 4. a. Selectivitatea cronometric b. 1 b; 2 a c. selectivitatea ampermetric
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
57
Badea I., Broteanu Gh., . a. Protecia prin relee i automatizarea sistemelor electrice;
Clin S., Mihoc D., Crngu L. Protecia i automatizarea instalaiilor electroenergetice, Manual pentru licee industriale i de matematic fizic, cu profilurile de electrotehnic i matematic electrotehnic, clasa a XII a i coli profesionale;
Clin S., Mihoc D., Popescu S. Protecia prin relee i automatizri n energetic, Manual pentru licee cu profil de electrotehnic i matematic fizic, clasa a XII a i coli profesionale.
MEE PE 501/85 Normativ pentru proiectarea proteciilor prin relee i automatizrilor instalaiilor electrice din centrale i staii;
Iacobescu Gh., Iordnescu I. . a. Instalaii electroenergetice Manual pentru licee industriale i de matematic-fizic, cu profilurile de electrotehnic i de matematic-electrotehnic, clasa a XII a i coli profesionale, EDP, Bucureti, 1985.
Badea I., . a. Exploatarea instalaiilor de protecie i automatizare ale sistemelor electrice, ediia 1973;
Mihe I., Furtunescu H. Sigurana n exploatarea instalaiilor electroenergetice, ET, Bucureti, 1987;
Asandei D. Protecia sistemelor electrice, Matrix Rom, Bucureti, 1999.
Florin Mare, Petru Cociuba, .a Modulul 2 Tehnologii n electrotehnic, Editura Art Grup Editorial, 2006
Fl. Mare .a. Sinteze pentru examenul de bacalaureat, Tehnic I, Editura Pax Aura Mundi, Galati, 2007
http://www.kenobi.ro/index.php?cat=2&page=3&lang=ro
http//www.paratrasnete-pda.ro/
facultate.regielive.ro/cursuri/electrotehnica/instalatii_de_legare_la_pamant
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
58
ANEXA FIE DE DOCUMENTARE
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
59
FIA DE DOCUMENTARE NR. 1
Solicitrile aparatelor, mainilor i echipamentelor electromecanice
FIA DE DOCUMENTARE NR. 1 A
SOLICITAREA ELECTRIC Este cea la care este supus un izolant electric atunci cnd dou regiuni ale sale se afl la poteniale diferite (fig. 1).
Fig. 1 Solicitarea electric a unui izolant
1 - dielectric; 2 - electrozi
Prin descrcarea disruptiv se nelege ansamblul de fenomene care au loc la ruperea (distrugerea) izolaiei sub efectul cmpului electric comportnd un traseu ce leag electrozii terminali ai obiectului de ncercat, reducnd diferena de tensiune la zero sau la o valoare apropiat de zero i producnd trecerea unui curent. Strpungerea este o descrcare disruptiv care se produce, ntr-un dielectric solid, conducnd la pierderea permanent a rigiditii dielectrice a izolantului (izolaie neautoregenerativ). Conturnarea este o descrcare disruptiv care are loc de-a lungul unui dielectric solid plasat ntr-un dielectric gazos sau lichid (descrcare pe suprafaa izolantului).
SOLICITRI
ELECTRICE TERMICE MECANICE DATORATE MEDIULUI
U
1
conturnare
strpungere 2
2
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
60
Cele mai intense solicitri electrice le suport izolaia. Chiar dac acestea nu duc la strpungerea sau conturnarea izolaiei, produc unele fenomene care determin, treptat, deteriorarea izolaiei. Deoarece conturnarea i/sau strpungerea pot provoca urmri grave i pagube mari, se iau unele msuri pentru a se evita producerea lor:
dimensionarea corect a izolaiei; protejarea izolaiei electrice mpotriva supratensiunilor; alegerea pentru izolatoare a unor tehnologii de execuie care s evite
traseele scurte de conturnare i suprafeele rugoase n care se acumuleaz praful i umiditatea (de exemplu izolatoarele de exterior au nervuri i suprafaa glazurat).
Cauze: Tensiunile de serviciu Supratensiunile: -de comutaie -atmosferice -de punere la pmnt
SOLICITRI ELECTRICE
Efecte: -conturnare -strpungere -deteriorarea izolaiei prin:
-Micorarea rigiditii dielectricului -nrutirea caracteristicilor mecanice -Micorarea rezistenei de izolaie -Modificarea aspectului -Modificarea compoziiei chimice
Piese solicitate electric: Piese izolante, camerele de stingere,
circuitele magnetice
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
61
FIA DE DOCUMENTARE NR. 1 B
SOLICITRILE TERMICE.
Acestea determin apariia tensiunilor interne ntr-un corp n absena forelor exeterioare, ca urmare a faptuluic, n condiii reale de funcionare, orice pies este supus unui regim de variaii de temperatur.
CAUZE:
pierderile de energie prin efect Joule-Lenz care se produc n conductoare:
tRIW 2==== R rezistena conductorului I intensitatea curentului electric t timpul de trecere a curentului a curenilor turbionari i ale pierderilor prin hysterezis care au loc
odat cu magnetizarea miezurilor din materiale feromagnetice Acestea se determin cu relaia: FH PPp ++++==== unde VfBP nmH ==== , iar Bm(T) este inducia medie; n=1,6; Vvolumul (cm 3 ), factor de material. Pierderile prin cureni turbionari (Foucault) PF se exprim n procente din cele prin histerezis. pierderilor n dielectricii situai n cmpurile electrice devin
importane numai la frecvene i tensiuni foarte mari. efectului pelicular i de apropiere Apare n c.a. la valori mari ale curentului, la conductoare de seciuni mari i la frecvene mari. Fenomenul se prezint ca i cum rezistena conductorului R crete la valoarea Rp=KpR unde Kp este un factor care variaz direct proporional cu f/p i se determin cu ajutorul unor diagrame pentru fiecare tip de material. frecrilor, ocurilor i tensionrilor care au loc n cazul pieselor aflate
n micare
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
62
EFECTELE SOLICITRILOR TERMICE:
De aceea la proiectarea echipamentelor i aparatelor electrice se ine seama de aceste fenomene, pentru c controlul nivelului de nclzire n timpul funcionrii la parametri normali, garanteaz o durat de funcionare ndelungat. Cu ct durata de funcionare este mai mare, cu att calitatea echipamentelor i aparatelor electrice este mai bun.
Energia caloric se transmite pe trei ci:
Propagarea cldurii Conducie
Convecie
Radiaie
produc oxidri rapide i creterea rezistenei de contact n cazul contactelor aparatelor electrice
mbtrnirea prematur a pieselor izolante, pierderea proprietilor pentru care acestea au fost construite (peste 100-150C)
durata de via a izolanilor organici se reduce la jumtate pentru fiecare cretere cu 8-10K a temperaturii de lucru
reducerea proprietile mecanice (duritate i elasticitate), topirea sudurilor de contact n cazul conductoarelor electrice
produc dilatri i jocuri importante ale pieselor, care n cazul n care depesc limitele de elasticitate, pot provoca deformaii i jocuri anormale permanente.
pierderea elasticitii pieselor arcurilor din oel, tombac sau bronz fosforos, care sunt mult folosite n construcia aparatelor electrice, ceea ce poate crea situaii neplcute n expolatare la temperaturi ce depesc 120-130C
funcionarea aparatelor la temperaturi ridicate poate constitui, n anumite condiii, pericol de incendiu sau explozie.
uleiul transformatoarelor se dilat; rcirea sub o anumit limit poate duce la congelarea parial sau total a lui afectnd capacitatea de evacuare a cldurii i favoriznd formarea de alveole n masa uleiului, n care se intensific descrcrile electrice pariale
vscozitatea unsorilor scade cu temperatura.
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
63
FIA DE DOCUMENTARE NR. 1 C SOLICITRILE MECANICE
Echipamentele electrice, n general i cele de comutaie (n special) sunt supuse la aciuni mecanice, chiar n timpul funcionrii lor normale. n plus, ele trebuie s fac fa presiunilor interne (la ntreruptoare, sigurane fuzibile etc.), precum i la aciunea forelor electrodinamice datorate curenilor de scurtcircuit. Solicitrile electrodinamice Forele electrodinamice sunt forele care se exercit ntre circuite parcurse de cureni electrici. Ele acioneaz pe durata de existen a curenilor i au tendina de a deforma i/sau de a deplasa circuitele. n regimuri normale de funcionare, forele electrodinamice au valori relativ mici. Dimpotriv, n regimuri de avarie (la scurtcircuite, cnd curenii devin foarte mari) valorile acestor fore sunt importante i pot produce distrugeri mecanice ireversibile ale echipamentelor parcurse de curenii de defect. Practic, n funcie de mrimile diverilor parametri, precum: valoarea maxim (instantanee) a curentului, lungimea, forma i poziia reciproc a circuitelor strbtute de cureni, proprietile magnetice ale mediului n care se gsesc circuitele respective etc., forele electrodinamice pot avea valori de la civa [dN] la cteva mii de [kN] . Fora lui Ampre este fora care se exercit ntre dou conductoare paralele parcurse de curenii electrici i1 i i2 . Ea are expresia:
a
l2ii10= ii
a
lpi210pi4
= iia
lpi2
= F 217-21-7
210
Cnd cele dou conductoare sunt parcurse n acelai sens de curenii electrici i1 i i2 forele electrodinamice F sunt de atracie, iar cnd curenii electrici i1 i i2 (din cele dou conductoare) sunt de sensuri opuse, forele F sunt de respingere (fig. 2 ).
Fig. 2 Fore electrodinamice ntre conductoare paralele: a-cureni n acelai sens; b-cureni de sens contrar; c-bare conductoare susinute de izolatoare suport.
i1 i2
Izolator suport a
l
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
64
Solicitrile mecanice pot avea i alte cauze: - greutatea proprie a unui organ - ocuri mecanice (la contacte mobile) - forele dezvoltate de dispozitive de acionare - fore dezvoltate n arcuri - fore de frecare static i dinamic - fore de inerie
Efectele forelor electrodinamice: - ndoirea conductoarelor i reducerea distanelor de
izolare - slbirea legturilor i chiar desprinderea conductoarelor
din legturi - distrugerea izolatoarelor suport - deschiderea aparatelor sub sarcin (poate produce
scurtcircuite n instalaii) - deformarea bornelor
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
65
FIA DE DOCUMENTARE NR. 1 D SOLICITRILE DATORATE MEDIULUI
Mediul n care lucreaz aparatele se caracterizeaz prin prezena diferiilor ageni fizici care le solicit intens. n funcie de locul de amplasare (interior, exterior, interior-exterior) aceste solicitri sunt mai blnde sau mai dure.
Simboluri uzuale. Indicele de protecie IP. Codul IP (International Protection) indic gradul de protecie oferit de un echipament pentru: protecia oamenilor contra contactului direct cu componente periculoase; protecia materialelor contra influenelor externe Este compus din literele IP urmat de 2 cifre cu semnificaie independent: Prima cifr caracterizeaz gradul de protecie a oamenilor mpotriva accesului la pri periculoase i mpotriva ptrunderii corpurilor strine solide.
A doua cifr indic gradul de protecie mpotriva ptrunderii apei. Prima cifr A doua cifr
0 Fr protecie 0 Fr protecie 1 Protecie mpotriva corpurilor strine mai
mari de 50mm 1 Protecie mpotriva cderii verticale a
picturilor de ploaie 2 Protecie mpotriva corpurilor strine mai
mari de 12mm 2 Protecie mpotriva cderii picturilor sub o
nclinare de maxim 15 fa de vertical 3 Protecie mpotriva corpurilor strine mai
mari de 2,5mm 3 Protecie mpotriva apei de ploaie, cu o
nclinare de pn la 60 fa de vertical 4 Protecie mpotriva corpurilor strine mai
mari de 1mm 4 Protecie mpotriva proiectrii de ap n
toate direciile 5 Protecie mpotriva prafului 5 Protecie mpotriva jetului de ap din orice
direcie 6 Protecie mpotriva prafului 6 Protecie mpotriva valurilor mrii
7 Protecie mpotriva apei n cazul imersiunii temporare
8 Protecie mpotriva apei n cazul imersiunii sub presiune
Factorii care le solicit: - temperatura mediului ambiant (viteza de variaie a ei) - presiunea atmosferic - densitatea aerului - umiditatea aerului - precipitaiile (ploaia, zpada, burnia) - ceaa - chiciura - vntul, furtunile - poluarea aerului - vibraii, cutremure - factorii biologici (microorganisme, insecte, psri)
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
66
FIA DE DOCUMENTARE NR. 2
FENOMENE CARE PROVOAC SOLICITRI ALE ECHIPAMENTELOR ELECTROMECANICE
2.1 ARCUL ELECTRIC
Deconectarea (sau deschiderea) sub sarcin a unui circuit electric este nsoit de apariia unui arc electric (de deschidere) ntre elementele de contact ale echipamentului de comutaie. Existena arcului electric conduce la o solicitare suplimentar a echipamentului electric, cauzat de transferul de energie din coloana arcului electric ctre piesele componente (conductoare i/sau izolante) ale echipamentului. Pe de alt parte, dac procesul de apariie a arcului electric nu ar exista, ar aprea greuti n funcionarea instalaiilor electrice, ntruct toat energia cmpului magnetic (a sistemului) s-ar transforma, la ntreruperea circuitului, n energie a cmpului electric, conducnd la apariia de supratensiuni periculoase. Ori prezena arcului electric face ca energia magnetic a sistemului s se transforme n energie termic. Studiul arcului electric, cunoaterea proprietilor lui, prezentarea aspectelor teoretice ale tehnicii ntreruperii i analiza principiilor folosite n scopul suprimrii arcului au importan att pentru proiectarea i construcia echipamentelor de comutaie ct i pentru exploatarea instalaiilor electrice.
Caracteristica principal a descrcrii n gaze (a arcului electric) este proprietatea spaiului de gaz (n general izolant) de a deveni bun conductor electric. Conductibilitatea electric a gazului este determinat de densitatea purttorilor de sarcin liberi i de viteza lor de deplasare spre cei doi electrozi, i variaz cu densitatea, cu temperatura, cu natura mediului i cu intensitatea cmpului electric.
Arcul electric reprezint o descrcare autonom ntr-un gaz (aer, hexafluorur de sulf (SF6), aer (N2) etc.), caracterizat prin temperatur nalt, densitate mare de curent (la electrod) i cdere mic de tensiune
-
MODULUL: PROTECIA INSTALAIILOR ELECTRICE Clasa a XIII-a liceu rut progresiv
Profilul: TEHNIC Calificarea: TEHNICIAN ELECTROMECANIC
67
2.2 Defecte i regimuri de funcionare anormal
Regimul normal este caracterizat prin meninerea intensitaii curentului la valori inferioare celei admisibile (nominale) pentru care a fost dimensionat elementul conductor al reelei si a tensiunii n limitele admisibile UU. Condiiile referitoare la ali parametri ce definesc calitatea energiei electrice - frecvena, coninutul de armonici, continuitatea serviciului - nu prezinta interes la acest nivel de analiza. Regimul anormal (de avarie) este determinat de nencadrarea intensitii curentului i tensiunii n limitele menionate. Se definesc uratoarele situaii de avarie: (a) Supracureni: - de suprasarcin (regim anormal) apar n circuitele de alimentare a receptoarelor care prin regimul lor de funcionare pot fi suprancarcate - motoarele electrice cu o sarcin mecanic excesiv, cuptoare electrice, motoare funcionnd accidental n dou faze, circuite de prize de uz general (dimensionate pentru o sarcina de 2 kW) la care se racordeaz receptoare de puteri mai mari, circuite de lumin echipate cu lmpi de puteri mai mari sau mai multe dect cele stabilite prin proiect (situaie foarte rar ntlnita datorit faptului ca, pe de o parte, circuitele de lumina, n special cele cu incandescena, sunt slab ncarcate, iar pe de alta parte, la montarea, unor lmpi cu descrcri de puteri mai mari trebuie schimbat i echipamentul auxiliar ceea ce ar putea sa o fac doar un cunosctor sau un electrician autorizat). Norme europene specific obligativitatea ca protecia s opereze la cureni de