Test ELE.05 — zestaw 5

Dlaczego tak

Normalizacja opiera się na zasadach konsensu, jawności, dobrowolności stosowania, niezależności od interesów jednej strony i spójności z normalizacją europejską i międzynarodową. Normy powstają w komitetach technicznych, w których uczestniczą producenci, użytkownicy i instytucje. Narzucanie norm przez jednego producenta i utajnianie ich treści przeczą tym zasadom.

Dlaczego tak

Norma ustala wymagania techniczne przyjęte w drodze konsensu, a jej stosowanie jest dobrowolne — obowiązkowe staje się dopiero, gdy przepis prawa się na nią powoła. Ustawy uchwala Sejm, a inspektor pracy wydaje nakazy i decyzje, nie normy. Zgodność z normą bywa jednak najprostszym sposobem wykazania, że instalacja spełnia wymagania bezpieczeństwa.

Dlaczego tak

Przedrostek PN oznacza Polską Normę, a HD — dokument harmonizacyjny europejskiego komitetu CENELEC, który kraje członkowskie muszą wprowadzić, ale z możliwością uwzględnienia różnic krajowych. Numer 60364 wskazuje na serię norm dotyczących instalacji niskiego napięcia, a część 4-41 — ochronę przed porażeniem. ISO zajmuje się normami nieelektrotechnicznymi.

Dlaczego tak

Deklaracja zgodności UE jest dokumentem, w którym producent oświadcza na własną odpowiedzialność, że wyrób spełnia wymagania dyrektyw i norm zharmonizowanych — to podstawa oznaczenia CE. Fora, reklamy i opinie znajomych nie są wiarygodnymi źródłami informacji o ocenie zgodności.

Dlaczego tak

W stanie aktywnym prąd kolektora jest β razy większy od prądu bazy: I_C = β · I_B = 150 · 0,2 mA = 30 mA. Wynik 3 mA i 300 mA to pomyłki o rząd wielkości, a 0,75 mA powstaje po podzieleniu β przez prąd zamiast mnożenia. Zależność ta obowiązuje tylko w stanie aktywnym — w nasyceniu prąd kolektora ogranicza obciążenie, a nie β.

Dlaczego tak

Instalacja podtynkowa w pomieszczeniach mieszkalnych to zwykle przewody płaskie YDYp układane w tynku lub pod nim, puszki osadzane w ścianie na zaprawie gipsowej i osprzęt przeznaczony do montażu w puszkach. Przewód oponowy i puszki hermetyczne stosuje się w instalacjach natynkowych i ruchomych, kabel YKY z mufami — w ziemi, a LgY i szynę TH35 — w rozdzielnicach.

Dlaczego tak

Gniazd jest 3 · 5 + 6 = 21, każde w swojej puszce, plus 4 puszki rozgałęźne: 21 + 4 = 25. Wynik 21 pomija puszki rozgałęźne, a 19 i 17 to błędy przy zliczaniu pokoi. Rzetelne zestawienie materiałów oszczędza czas na budowie — brak kilku puszek wstrzymuje pracę całej brygady.

Dlaczego tak

Kontrole okresowe wymagane przez Prawo budowlane dokumentuje się protokołem z oględzin i pomiarów, a informację o kontroli wpisuje do książki obiektu budowlanego, prowadzonej przez właściciela lub zarządcę. Rachunek za energię i umowa przyłączeniowa to dokumenty rozliczeniowe i handlowe. Brak dokumentacji oznacza, że formalnie kontroli nie przeprowadzono.

Dlaczego tak

Ochrona przy uszkodzeniu przez samoczynne wyłączenie zasilania jest skuteczna, gdy prąd zwarcia, zależny od impedancji pętli, wywoła zadziałanie zabezpieczenia w wymaganym czasie — dlatego te parametry mierzy się i porównuje z wymaganiami. Natężenie oświetlenia, liczba gniazd czy kolory izolacji to parametry użytkowe lub konstrukcyjne, niezwiązane z ochroną przeciwporażeniową.

Dlaczego tak

Sonda prądowa zamyka obwód prądu pomiarowego, a sonda napięciowa ma leżeć poza strefami oddziaływania obu uziomów — typowo ok. 62% odległości do sondy prądowej lub w połowie przy dużych odległościach. Pomiar powtarza się po przesunięciu sondy napięciowej o kilka metrów; jeśli wynik się nie zmienia, sonda jest w strefie potencjału zerowego. Sonda tuż przy uziomie lub przy sondzie prądowej daje zaniżony lub zawyżony wynik.

Dlaczego tak

Miernik wymusza prąd różnicowy, kierując go z przewodu fazowego do przewodu ochronnego za wyłącznikiem — ten prąd omija przekładnik sumujący, więc wyłącznik go „widzi” i powinien zadziałać. Dołączenie przed wyłącznikiem albo w obwodzie L–L nie wytworzy prądu różnicowego dla badanego aparatu. Przerwanie przewodu N nie jest sposobem pomiaru.

Dlaczego tak

Norma dotycząca sprawdzania instalacji wymaga, by ciągłość przewodów ochronnych mierzyć źródłem o napięciu 4–24 V i prądem co najmniej 0,2 A — tak mały prąd omomierza multimetru może „przejść” przez słaby styk, który przy zwarciu okaże się przerwą. Napięcie 500 V DC stosuje się do pomiaru izolacji, a pomiar przy napięciu sieci nie jest pomiarem ciągłości.

Dlaczego tak

Dla obwodów o napięciu znamionowym do 500 V (poza SELV i PELV) stosuje się napięcie probiercze 500 V prądu stałego, a wymagana rezystancja wynosi co najmniej 1 MΩ. 250 V stosuje się w obwodach SELV i PELV, a 1000 V — w obwodach powyżej 500 V. Pomiar izolacji napięciem przemiennym sieci nie jest metodą pomiaru rezystancji izolacji.

Dlaczego tak

Dla wyłącznika B20 prąd wyłączający bezzwłocznie to 5 · 20 = 100 A, więc Z_s ≤ 230 / 100 = 2,3 Ω. Zmierzone 1,6 Ω jest mniejsze, więc warunek jest spełniony. Wartość 1,15 Ω dotyczyłaby wyłącznika C20 (200 A). Impedancja pętli nigdy nie jest zerowa, a pomiar izolacji to odrębne sprawdzenie, niepotrzebne do tego porównania.

Dlaczego tak

Metoda podziału obwodu polega na rozłączaniu go w kolejnych punktach — puszkach, oprawach — i pomiarze izolacji każdej części, aż zostanie wskazany odcinek z uszkodzeniem. Wymiana całej instalacji jest kosztowna i niepotrzebna, a załączenie obwodu z uszkodzoną izolacją grozi porażeniem lub pożarem. Impedancja pętli nie wskazuje miejsca uszkodzenia izolacji.

Dlaczego tak

Przez przewody ogranicznika płynie prąd udarowy o bardzo stromym narastaniu, a indukcyjność przewodów powoduje dodatkowy spadek napięcia, który dodaje się do poziomu ochrony ogranicznika. Dlatego zaleca się, by łączna długość przewodów była jak najmniejsza, rzędu pół metra. Długie lub zwinięte przewody zwiększają indukcyjność i pogarszają ochronę, a mały przekrój nie wytrzyma prądu udarowego.

Dlaczego tak

W przestrzeniach ograniczonych przewodzących pracownik ma duży kontakt z uziemionym metalem, więc skutki porażenia byłyby bardzo poważne. Stosuje się tam napięcie SELV albo separację elektryczną, w której transformator separacyjny zasila tylko jeden odbiornik. Wyłącznik nadprądowy nie chroni przed porażeniem przy dotyku bezpośrednim, a wyższe napięcie zwiększa zagrożenie.

Dlaczego tak

Wymagania ochrony przeciwporażeniowej nakazują stosować w takich obwodach wyłączniki różnicowoprądowe o prądzie różnicowym do 30 mA — przy takim prądzie ryzyko migotania komór jest bardzo małe. Wyłącznik 500 mA chroni głównie przed pożarem, wkładka aM zabezpiecza silniki przed zwarciem, a ogranicznik przepięć chroni urządzenia przed przepięciami, a nie ludzi przed porażeniem.

Dlaczego tak

Po załączeniu tyrystor przewodzi dalej bez prądu bramki, ale tylko dopóty, dopóki prąd anodowy nie spadnie poniżej prądu podtrzymania — wtedy wraca do stanu blokowania. Prąd wyzwalający bramki jest potrzebny do załączenia, a dopuszczalne du/dt określa, jak szybko może narastać napięcie bez samoczynnego załączenia. Napięcie przebicia bramki dotyczy jej wytrzymałości.

Dlaczego tak

IGBT pracuje w przemienniku jako łącznik mocy, więc najważniejsze jest, jakie napięcie wytrzyma w stanie blokowania (np. 1200 V dla przemienników zasilanych z 400 V) i jaki prąd może przewodzić, a także straty i parametry termiczne. Długość wyprowadzeń i kolor obudowy nie są parametrami elektrycznymi, a parametry świetlne dotyczą źródeł światła.

Dlaczego tak

Triak jest załączany z regulowanym opóźnieniem względem przejścia napięcia przez zero, więc do odbiornika trafia tylko część każdej połówki sinusoidy — im później załączenie, tym mniejsza moc. To regulacja fazowa. Częstotliwość się nie zmienia, napięcie pozostaje przemienne, a transformator z odczepami to inna, przestarzała metoda regulacji.

Dlaczego tak

Przemiennik częstotliwości składa się z prostownika (AC na DC), obwodu pośredniczącego z kondensatorami i falownika, który za pomocą tranzystorów IGBT wytwarza z napięcia stałego napięcie przemienne o regulowanej częstotliwości i amplitudzie. Prostowanie wykonuje prostownik wejściowy, filtrowanie — filtr EMC, a pomiar prędkości — enkoder lub estymacja w sterowaniu.

Dlaczego tak

Po naciśnięciu START cewka stycznika dostaje napięcie, a jego styk pomocniczy zwierny, połączony równolegle z przyciskiem, zamyka się i podtrzymuje zasilanie cewki po zwolnieniu przycisku. STOP (rozwierny, szeregowo) przerywa ten obwód. Styk termika jest połączony szeregowo, a nie równolegle z cewką, a lampka w szereg z cewką ograniczyłaby jej prąd.

Dlaczego tak

Styk rozwierny stycznika „w prawo” włączony szeregowo w obwód cewki stycznika „w lewo” (i odwrotnie) uniemożliwia jednoczesne załączenie obu styczników, które spowodowałoby zwarcie międzyfazowe. Styk zwierny równolegle z cewką załączałby drugi stycznik, a wspólny START nie określa kierunku. Bezpieczniki chronią obwód, ale nie blokują styczników.

Dlaczego tak

Eksploatacja maszyn obejmuje ich obsługę, konserwację, przeglądy, remonty i pomiary, a wszystko to dokumentuje się — w instrukcji eksploatacji, kartach maszyn i protokołach. Zasilanie napięciem wyższym od znamionowego przyspiesza zużycie izolacji, a zdejmowanie osłon naraża ludzi. Kolor obudowy nie ma znaczenia dla eksploatacji.

Dlaczego tak

Prawo energetyczne wymaga, by osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci posiadały kwalifikacje potwierdzone świadectwem, a rozporządzenie wykonawcze określa rodzaje urządzeń, zakres (eksploatacja, dozór) i tryb egzaminów. Ochrona danych, umowy sprzedaży i system oświaty nie regulują tych kwalifikacji.

Dlaczego tak

Zapylenie utrudnia chłodzenie — kurz na żebrach i w kanałach wentylacyjnych podnosi temperaturę uzwojeń i skraca życie izolacji. Przegląd obejmuje czyszczenie, sprawdzenie mocowania, połączeń, stanu łożysk i pomiary. Przezwojenie czy wymiana silnika to prace remontowe, uzasadnione dopiero stwierdzonym uszkodzeniem, a zmiana układu połączeń zależy od napięcia sieci, nie od przeglądu.

Dlaczego tak

Protokół przeglądu musi pozwolić ocenić, co zrobiono i jaki jest stan maszyny: data, identyfikacja silnika, zakres czynności, wyniki pomiarów (np. izolacji), wnioski i zalecenia oraz podpis osoby z uprawnieniami. Samo nazwisko czy zdjęcie nie dokumentują stanu technicznego, a cena katalogowa nie ma związku z przeglądem.

Dlaczego tak

W stanie jałowym prąd jest mały, więc straty w uzwojeniach są pomijalne, a watomierz mierzy praktycznie tylko straty w rdzeniu przy znamionowym strumieniu. W próbie zwarcia napięcie jest małe, więc strumień i straty w żelazie są pomijalne, a mierzy się straty w uzwojeniach (w miedzi). Pomiar rezystancji uzwojeń i izolacji nie wyznacza strat mocy.

Dlaczego tak

Próbę zwarcia wykonuje się przy zwartym uzwojeniu wtórnym, zwiększając napięcie zasilania od zera, aż w uzwojeniach popłynie prąd znamionowy — to napięcie jest napięciem zwarcia u_k. Zasilenie zwartego transformatora napięciem znamionowym spowodowałoby prąd zwarciowy wielokrotnie większy od znamionowego i uszkodzenie. Rozwarte uzwojenie wtórne to próba stanu jałowego.

Dlaczego tak

Rezystancja izolacji silnie zależy od temperatury i wilgotności, a także od napięcia probierczego — bez tych informacji nie można porównać wyników z poprzednimi pomiarami i ocenić trendu. Zapisuje się też typ i numer przyrządu, datę i osobę wykonującą. Kolor, dostawca i cena nie wpływają na interpretację wyników.

Dlaczego tak

Uzwojenie dużej maszyny ma znaczną pojemność względem korpusu i po pomiarze pozostaje naładowane napięciem probierczym — dotknięcie zacisków może spowodować bolesne i niebezpieczne porażenie. Wiele mierników rozładowuje obiekt automatycznie, ale zasadą jest rozładowanie przez zwarcie z ziemią i odczekanie. Sekunda to za mało przy dużej pojemności.

Dlaczego tak

Prąd biegu jałowego silnika indukcyjnego to głównie prąd magnesujący — rośnie, gdy zwiększy się szczelina powietrzna, np. po wymianie łożysk na zużyte tarcze, lub gdy uzwojenia połączono niewłaściwie, np. w trójkąt zamiast w gwiazdę. Porównanie z dokumentacją służy właśnie wykryciu takich odchyłek. Temperatura otoczenia i przekrój przewodów nie wywołują takiej zmiany.

Dlaczego tak

Różnice rzędu 0,02 Ω przy wartości 3,2 Ω to ok. 0,6% — mieszczą się w granicach dokładności pomiaru i świadczą o symetrii uzwojeń. Przerwa dałaby wskazanie nieskończenie dużej rezystancji, a poważne zwarcie międzyzwojowe — wyraźnie mniejszą wartość w jednej fazie. Stanu izolacji nie ocenia się pomiarem rezystancji uzwojeń, lecz rezystancji izolacji.

Dlaczego tak

Uszkodzenia maszyn dzieli się na elektryczne (zwarcia, przerwy, doziemienia, uszkodzenia izolacji) i mechaniczne (łożyska, wały, niewyważenie, luzy, pęknięcia obudowy). Zużycie łożysk i niewyważenie objawiają się hałasem i drganiami. Zwarcia, przebicia i przerwy w uzwojeniach to uszkodzenia elektryczne, choć mogą być skutkiem przyczyn mechanicznych, np. drgań.

Dlaczego tak

Po naprawie trzeba potwierdzić, że maszyna działa poprawnie: izolacja nie została uszkodzona przy demontażu, a próba biegu jałowego pokazuje prawidłowy prąd, brak nadmiernych drgań i hałasu łożysk oraz normalny przyrost temperatury. Nowy kolor, dłuższy przewód czy czas w magazynie nie świadczą o jakości naprawy.

Dlaczego tak

Przekaźnik termiczny mierzy prąd płynący do silnika, więc umieszcza się go w torze głównym za stycznikiem, a jego styk rozwierny włącza w obwód cewki stycznika — przy przeciążeniu wyłącza on stycznik. Umieszczenie przed wyłącznikiem głównym oznaczałoby pomiar prądu wszystkich odbiorników. W przewodzie PE nie montuje się żadnych aparatów łączeniowych ani zabezpieczeń.

Dlaczego tak

W sieci TN-S obudowę łączy się z przewodem ochronnym PE; przy przebiciu izolacji prąd zwarciowy wraca przewodem PE i powoduje szybkie zadziałanie zabezpieczenia, zanim napięcie dotykowe stanie się groźne. Izolowanie obudowy od PE czy przedłużacz bez PE odbierają ochronę, a łączenie obudowy z przewodem N wynosi na nią potencjał przy przerwie w N.

Dlaczego tak

Dla przewodów fazowych do 16 mm² przewód PE ma ten sam przekrój, dla przekrojów od 16 do 35 mm² — 16 mm², a powyżej 35 mm² — połowę przekroju przewodu fazowego. Dla 50 mm² daje to 25 mm². 50 mm² nie jest błędem pod względem bezpieczeństwa, ale nie jest wymaganym minimum, a 16 mm² i 10 mm² są za małe dla tego przekroju.

Dlaczego tak

Większość przekaźników termicznych ma przycisk testowy, który mechanicznie symuluje zadziałanie — styk rozwierny się otwiera, a stycznik powinien wyłączyć silnik. Potwierdza to poprawne połączenie obwodu sterowania. Pomiar izolacji nie sprawdza działania, dotykanie części czynnych jest niebezpieczne, a zmiana kolejności faz odwraca kierunek obrotów.