Test ELE.05 — zestaw 9

Dlaczego tak

Przekładnik prądowy 100/5 A zmniejsza prąd 20-krotnie, więc watomierz mierzy moc 20 razy mniejszą od rzeczywistej: P = 800 W · 20 = 16 000 W. 800 W to wskazanie bez uwzględnienia przekładni, 40 W to wynik podzielenia przez przekładnię zamiast mnożenia, a 4 kW — pomyłki przy wyznaczaniu przekładni.

Dlaczego tak

Kombinacja barw zielono-żółta jest zarezerwowana wyłącznie dla przewodu ochronnego (i ochronno-neutralnego PEN z dodatkowym oznaczeniem niebieskim na końcach). Jasnoniebieska oznacza przewód neutralny, a brązowa, czarna i szara — przewody fazowe. Wykorzystanie żyły zielono-żółtej jako fazowej jest niedopuszczalne i bardzo niebezpieczne.

Dlaczego tak

W układzie IT źródło nie ma bezpośredniego połączenia z ziemią, więc przy pierwszym zwarciu doziemnym płynie tylko niewielki prąd pojemnościowy i zasilanie może być utrzymane — dlatego stosuje się go np. w salach operacyjnych. Pierwsze zwarcie sygnalizuje urządzenie do monitorowania izolacji i trzeba je szybko usunąć. Części przewodzące dostępne są uziemione.

Dlaczego tak

Przekrój musi zapewnić, że przewód nie przegrzeje się przy prądzie obliczeniowym, spadek napięcia nie przekroczy dopuszczalnego, a impedancja pętli pozwoli na szybkie zadziałanie zabezpieczenia. Dochodzi do tego minimalny przekrój ze względów mechanicznych. Kolor izolacji, cena czy sama długość nie wystarczają do poprawnego doboru.

Dlaczego tak

Cyfra 4 na drugiej pozycji oznacza ochronę przed bryzgami wody z dowolnego kierunku, co jest minimum dla osprzętu na zewnątrz osłoniętym od bezpośrednich strug. IP20 to typowy osprzęt do suchych pomieszczeń — brak ochrony przed wodą, a IP00 i IP10 nie chronią przed wodą w ogóle. Obwód gniazd na zewnątrz wymaga ponadto wyłącznika różnicowoprądowego 30 mA.

Dlaczego tak

Obciążalność przewodu wynika z tego, ile ciepła może oddać do otoczenia bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury izolacji. W wiązce przewody nagrzewają się wzajemnie, a w gorącym otoczeniu różnica temperatur jest mniejsza — dlatego stosuje się współczynniki poprawkowe zmniejszające obciążalność. Sąsiednie przewody nie chłodzą, lecz dogrzewają.

Dlaczego tak

Instrukcja eksploatacji zawiera charakterystykę urządzeń, wymagania dotyczące ruchu, konserwacji i remontów, terminy przeglądów i pomiarów oraz zasady postępowania w razie awarii. Opracowuje ją prowadzący eksploatację na podstawie przepisów i dokumentacji. Katalogi, regulaminy wynagradzania i plany urlopów nie określają zasad eksploatacji.

Dlaczego tak

Konserwacja to bieżące czynności zapobiegające zużyciu i uszkodzeniom: czyszczenie, smarowanie, dokręcanie połączeń, wymiana drobnych elementów. Remont przywraca urządzeniu pierwotne właściwości po zużyciu, modernizacja poprawia je lub zmienia, a likwidacja kończy eksploatację urządzenia.

Dlaczego tak

Sprawdzenie odbiorcze wykonuje się, zanim instalacja nowa lub zmieniona zostanie oddana do użytku — potwierdza, że została wykonana zgodnie z wymaganiami. Pomiary okresowe prowadzi się potem w ustalonych odstępach czasu, by stwierdzić, czy stan instalacji się nie pogorszył. Pomiary po awarii i na wniosek dostawcy to sytuacje szczególne.

Dlaczego tak

Miernik na chwilę obciąża obwód znaną rezystancją i mierzy, o ile spadnie napięcie; z różnicy napięć i prądu obciążenia oblicza impedancję pętli. Pomiar odbywa się pod napięciem, bo uwzględnia całą drogę prądu zwarciowego, łącznie z transformatorem i siecią. Pomiar omomierzem nie obejmuje źródła, a napięcie 500 V DC dotyczy pomiaru izolacji.

Dlaczego tak

Źródła światła i inne odbiorniki łączą przewody L i N swoją rezystancją, więc megaomomierz pokaże wartość bliską rezystancji odbiorników, a nie izolacji. Przed pomiarem między przewodami czynnymi odłącza się odbiorniki; jeśli to niemożliwe, mierzy się izolację między zwartymi L i N a PE. Odbiorniki elektroniczne mogą też ulec uszkodzeniu przez napięcie probiercze.

Dlaczego tak

Dla wyłączników różnicowoprądowych ogólnego typu (bezzwłocznych) czas zadziałania przy prądzie I_Δn nie może przekraczać 300 ms. 350 ms oznacza, że aparat działa zbyt wolno i należy go wymienić. Samo zadziałanie nie wystarcza, a 5 s dotyczy czasu wyłączenia w obwodach rozdzielczych, nie wyłącznika różnicowoprądowego.

Dlaczego tak

Nadajnik wprowadza do przewodu sygnał, a odbiornik prowadzony wzdłuż ściany wskazuje jego przebieg; w miejscu przerwy sygnał zanika. Termowizja może wykryć przegrzane miejsca, ale tylko w obwodzie pod obciążeniem. Megaomomierz i miernik uziemień nie wskazują położenia przewodu.

Dlaczego tak

Połączenia przewodów muszą być dostępne do kontroli, dlatego nie wykonuje się ich w tynku — wymienia się uszkodzony odcinek między puszkami albo przenosi połączenie do puszki. Skręcone żyły w tynku grzeją się i mogą spowodować pożar, a taśma nie przywraca właściwości izolacji. Odłączanie PE usuwa ochronę przeciwporażeniową.

Dlaczego tak

Ochronę przepięciową buduje się stopniowo: typ 1 przy wejściu instalacji, typ 2 w rozdzielnicach głównych i piętrowych, a typ 3 tuż przy chronionych urządzeniach, np. w listwach czy gniazdach. Typ 2 ogranicza przepięcia indukowane i łączeniowe do poziomu bezpiecznego dla większości instalacji. Przy iglicy piorunochronu nie montuje się ograniczników.

Dlaczego tak

Oba systemy stosują napięcie bardzo niskie (do 50 V AC) i źródło bezpieczne, np. transformator bezpieczeństwa. W SELV obwód nie ma połączenia z ziemią, a w PELV jest uziemiony, co spotyka się np. w obwodach sterowania maszyn. Autotransformator nie zapewnia separacji i nie może być źródłem ani SELV, ani PELV.

Dlaczego tak

Wyłącznik różnicowoprądowy nie może zadziałać przy prądzie mniejszym niż połowa znamionowego prądu różnicowego i musi zadziałać przy prądzie znamionowym — dla 30 mA oznacza to przedział 15–30 mA. Zadziałanie poniżej 15 mA świadczy o nadmiernej czułości (zbędne wyłączenia), a powyżej 30 mA — o niesprawności ochrony.

Dlaczego tak

Bieguny komutacyjne, zasilane prądem twornika, wytwarzają pole kompensujące napięcie indukowane w zwojach podczas komutacji i skutki oddziaływania twornika — dzięki temu szczotki nie iskrzą. Nie służą do zmiany prędkości, zasilania prądem przemiennym ani zmniejszania masy.

Dlaczego tak

Prądy wirowe płyną w płaszczyznach prostopadłych do strumienia; dzielenie rdzenia na cienkie, wzajemnie izolowane blachy wydłuża ich drogę i zwiększa rezystancję, zmniejszając straty. Lity blok stali miałby ogromne straty, wzrost częstotliwości zwiększa straty, a miedź nie jest materiałem magnetycznym.

Dlaczego tak

Prąd magnesujący silnika jest prawie stały niezależnie od obciążenia, więc przy małym obciążeniu dominuje składowa bierna — współczynnik mocy wyraźnie spada, a sprawność maleje. Dlatego przewymiarowane silniki pogarszają bilans energetyczny zakładu. Przy małym obciążeniu prędkość jest bliższa synchronicznej, a prąd mniejszy niż znamionowy.

Dlaczego tak

Enkoder generuje określoną liczbę impulsów na obrót, a układ sterowania oblicza z nich położenie i prędkość — stosuje się go w napędach serwo, przemiennikach z pętlą sprzężenia i obrabiarkach. Termistor mierzy temperaturę, przekładnik napięciowy obniża napięcie do pomiarów, a warystor chroni przed przepięciami.

Dlaczego tak

W dodatnim sprzężeniu zwrotnym sygnał zwrotny wzmacnia sygnał wejściowy, więc każde odchylenie się pogłębia — układ wpada w nasycenie lub drgania. Wykorzystuje się to w generatorach i przerzutnikach, ale nie w regulacji. Stabilizację, tłumienie zakłóceń i utrzymanie wielkości regulowanej zapewnia sprzężenie ujemne.

Dlaczego tak

Prąd rozruchowy trwa krótko i jest kilkukrotnie większy od znamionowego; funkcja inrush w mierniku cęgowym rejestruje jego wartość w czasie rozruchu. Omomierz i megaomomierz nie mierzą prądu, a amperomierz o zakresie 1 A zostałby przeciążony i nie zdążyłby pokazać wartości szczytowej.

Dlaczego tak

W suchej i czystej izolacji rezystancja wyraźnie rośnie w czasie pomiaru wskutek polaryzacji dielektryka — wskaźnik polaryzacji powyżej 2 uznaje się za dobry. Wartość bliska 1 oznacza, że prądy upływu przez wilgoć lub brud dominują nad zjawiskami polaryzacji. Przebicie dałoby rezystancję bliską zeru, niezależnie od czasu.

Dlaczego tak

Zwarcie między sąsiednimi zwojami nie zmienia izolacji względem korpusu, a rezystancję uzwojenia zmienia minimalnie. Próba udarowa podaje na uzwojenia jednakowe impulsy i porównuje kształt odpowiedzi — uzwojenie ze zwartymi zwojami ma inną indukcyjność i odpowiedź różni się od pozostałych. Megaomomierz, wskaźnik faz i termometr tego nie wykryją.

Dlaczego tak

Po zaniku napięcia cewka stycznika odpada, a jego styk samopodtrzymujący się otwiera; po powrocie napięcia stycznik nie załączy się, dopóki operator ponownie nie naciśnie START. Chroni to przed nieoczekiwanym uruchomieniem maszyny, np. gdy ktoś przy niej pracuje. Wyłącznik różnicowoprądowy, ogranicznik przepięć i przekaźnik termiczny pełnią inne funkcje.

Dlaczego tak

Cewki bez sprzężenia łączy się tak jak rezystory: w połączeniu równoległym sumują się odwrotności indukcyjności, więc L = (10 · 30) / (10 + 30) = 300 / 40 = 7,5 mH. 40 mH to wynik połączenia szeregowego, 20 mH — średnia arytmetyczna, a 15 mH to połowa większej indukcyjności. Wynik równoległy jest zawsze mniejszy od najmniejszej z indukcyjności.

Dlaczego tak

Dioda spolaryzowana zaporowo blokuje prąd tylko do określonego napięcia wstecznego; po jego przekroczeniu następuje przebicie i, w zwykłej diodzie prostowniczej, jej zniszczenie. Dlatego w prostownikach dobiera się diody z zapasem napięcia wstecznego względem amplitudy napięcia. Napięcie przewodzenia i pojemność złącza to parametry pracy, a nie granice wytrzymałości.

Dlaczego tak

Triak działa jak dwa tyrystory połączone przeciwsobnie ze wspólną bramką — może przewodzić w obu półokresach napięcia przemiennego, dlatego steruje się nim moc odbiorników prądu przemiennego. Dioda Zenera ma dwa wyprowadzenia i stabilizuje napięcie, tranzystor bipolarny nie przewodzi dwukierunkowo, a fotorezystor zmienia rezystancję pod wpływem światła.

Dlaczego tak

Łączniki oświetleniowe instaluje się w przewodzie fazowym — po wyłączeniu oprawa nie jest pod napięciem, co zwiększa bezpieczeństwo przy wymianie źródła światła. Przewodu ochronnego nigdy się nie przerywa, a przerywanie N przy pozostawionej fazie pozostawia oprawę pod napięciem. Łączniki nie są częścią rozdzielnicy.

Dlaczego tak

Megaomomierz przykłada między badane przewody napięcie stałe (np. 500 V) i mierzy płynący prąd upływu, a z nich oblicza rezystancję izolacji — to pomiar bezpośredni. Metoda spadku napięcia służy do pomiaru impedancji pętli, mostek — do pomiarów rezystancji lub impedancji elementów, a prąd roboczy obwodu nie mówi nic o izolacji.

Dlaczego tak

Protokół musi pozwolić na ocenę i odtworzenie pomiarów: jakie przyrządy (z numerami i datą wzorcowania), kiedy i przez kogo pomiary wykonano, jakie są wymagania i czy wyniki je spełniają. Kolor ścian, ceny i liczba montażystów nie wpływają na ocenę bezpieczeństwa instalacji.

Dlaczego tak

Pierwsza litera g oznacza wkładkę pełnozakresową, która przerywa każdy prąd od najmniejszego prądu topienia do znamionowej zdolności wyłączania, a druga litera G — ogólnego przeznaczenia, np. do przewodów. Wkładka aM (niepełnozakresowa) chroni tylko przed zwarciem i współpracuje z przekaźnikiem termicznym silnika. Bezpieczniki nie chronią przed dotykiem bezpośrednim ani przepięciami.

Dlaczego tak

Ochrona urządzenia klasy II opiera się na izolacji podwójnej lub wzmocnionej, więc nie ma ono zacisku ochronnego i przewodu PE się do niego nie przyłącza — wtyczka jest zwykle dwubolcowa. Przykręcanie PE do obudowy jest zbędne i może wprowadzić dodatkowe zagrożenie, a transformator separacyjny czy sieć IT nie są wymagane.

Dlaczego tak

Prąd znamionowy strony niskiego napięcia I = S / (√3 · U) = 250 000 / (1,732 · 400) ≈ 361 A. Wynik 625 A powstaje po pominięciu √3 (250 000 / 400), 208 A — po podzieleniu przez 3 · 400, a 1083 A — po podstawieniu napięcia fazowego i pominięciu √3. Od tej wartości zależy dobór wyłącznika głównego i szyn rozdzielnicy nn.

Dlaczego tak

SSR przełącza obciążenie za pomocą elementów półprzewodnikowych, np. triaka lub tranzystorów, więc nie ma łuku ani zużycia styków i może łączyć bardzo często. Ma jednak spadek napięcia na elemencie przewodzącym, więc się nagrzewa i często wymaga radiatora, a w stanie wyłączenia przepuszcza mały prąd upływu — nie zapewnia widocznej przerwy. Sterowanie jest zwykle niskonapięciowe.

Dlaczego tak

Przegląd to zaplanowane sprawdzenie stanu technicznego w określonym zakresie: oględziny, pomiary, próby działania i ocena, czy maszyna może dalej pracować i czy wymaga remontu. Załączanie i wyłączanie to obsługa, złomowanie to likwidacja, a zakup części to działanie zaopatrzeniowe, nie eksploatacyjne.

Dlaczego tak

Prędkość silnika prądu stałego jest odwrotnie proporcjonalna do strumienia wzbudzenia. Gdy obwód wzbudzenia jest przerwany lub osłabiony, strumień maleje, a silnik rozpędza się, przy małym obciążeniu nawet niebezpiecznie („rozbieganie”). Duże obciążenie i niskie napięcie twornika zmniejszają prędkość, a prawidłowe szczotki nie mają takiego wpływu.

Dlaczego tak

Wokół miejsca, w którym przewód dotyka ziemi, potencjał maleje wraz z odległością; różnica potencjałów między stopami rośnie z długością kroku. Małe kroki ze stopami blisko siebie lub skoki obunóż ograniczają napięcie krokowe. Duże kroki je zwiększają, leżenie obejmuje ciałem jeszcze większą różnicę potencjałów, a dotykanie przewodu jest skrajnie niebezpieczne.

Dlaczego tak

Prace w warunkach szczególnego zagrożenia wymagają polecenia pisemnego, które określa zakres pracy, środki bezpieczeństwa i osoby odpowiedzialne, a wykonuje je zespół co najmniej dwuosobowy — druga osoba może udzielić pomocy. Ustna prośba klienta czy samodzielna decyzja pracownika nie zapewniają przygotowania miejsca pracy ani nadzoru.