Detail předmětu

Elektrické přístroje

FEKT-BEPRAk. rok: 2016/2017

Hlavní témata studovaná v předmětu:

Základní stavy, funkce a namáhání přístrojů nn a vn.
Zapínání elektrických obvodů, zapínací proud. Vypínání elektrických obvodů, zotavené napětí.
Tepelné účinky proudu.
Silové účinky proudu.
Vypínání obvodů bez el. oblouku. Elektrické výboje. Vypínání obvodů s el. obloukem.
Vypínání provozních a zkratových proudů. Elektrické kontakty.
Elektrické přístroje bezobloukové (odpojovače, uzemňovače a zkratovače) a provozní (spínače, stykače, úsečníky, odpínače).
Výkonové el. přístroje (pojistky, jističe, vypínače). Konstrukce a vlastnosti.
Přístrojové transformátory a zapouzdřené systémy s SF6. Konstrukce a vlastnosti.
Základy jištění elektrických zařízení v obvodech (pojistky, jističe, selektivita). Jištění vedení proti přetížení. Jištění vedení proti zkratu. Zkoušení elektrických přístrojů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Výsledky učení předmětu

1.+2.
Studenti znají (umí popsat a vysvětlit):
- základní fyzikální jevy, stavy, funkce a namáhání el. přístrojů,
- druhy a použití elektrických přístrojů v elektrických obvodech nn, vn a vvn,
- silové působení proudu na komponenty el. přístroje,
- tepelné působení proudu na komponenty el. přístroje,
- charakteristiky jisticích přístrojů,
- základy jištění el. zařízení,
- základní zkoušky el. přístrojů.
3. Studenti dovedou:
- změřit a interpretovat výsledky 8. laboratorních úloh.
- interpretovat výsledky 4. numerických cvičení.
4. Studenti jsou schopni analyzovat a rozlišit (klasifikovat):
- různé el. přístroje podle různých a četných klasifikátorů,
- jisticí a ochranné el. přístroje.
5. Studenti jsou schopni zhodnotit a doporučit:
- vhodný typ spínacího el. přístroje podle parametrů spínaného obvodu,
- vhodný typ jistícího přístroje podle parametrů a jištěného zařízení v obvodu.
6.Studenti jsou schopni vypracovat a obhájit:
- protokoly z numerických a laboratorních cvičení,
- zprávu na bakalářské úrovni (SP, BP) na zadané téma z problematiky el. přístrojů.



Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět BEPR by měl znát z matematiky:

Aplikovat goniometrické funkce. Skalární a vektorový součin vektorů.
Integrální a diferenciální počet funkce jedné proměnné.

Student, který si zapíše předmět BEPR by znát (mít odborné znalosti):

Stavbu atomu. Základní vztahy z elektrického pole. Základní zákony elektrotechniky (Coulomb, Ohm, Faraday, Ampér, Kirchhoff). Základní vztahy z magnetického pole. Sílu působící na náboj a mezi vodiči. Diferenciální rovnice popisující obvody RL, RC, RLC. Základní přechodné děje.

Vykonané zkoušky z BFY1 a 2, BMA1, 2 a 3 a BEL1 a 2.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
1. Výklad témat na přednáškách (P1-P13).
2. Cvičení témat ve 4. numerických cvičeních (N1-N4).
3. Cvičení témat v 8. laboratorních úlohách (L1-L8).
4. Podklady k tématům přednášek i k laboratorním úlohám jsou umístěny v E-learningu.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně Atualizovaná vyhláška garanta předmětu v E-learningovém prostředí, první týden.

Numerická cvičení N1-N4.
Hodnocení odevzdaného protokolu z numerických cvičení, á 1 bod. Min. 2 body, max. 4 body

Laboratorní cvičení L1-L8.
Hodnocení odevzdaného protokolu, á 2 body. Min. 8 bodů, max. 16 bodů.
Kontrola pracovních sešitů z laboratoří (název laboratorní úlohy, stručný popis úlohy) před laboratorní úlohou), autentický závěr(!).
Přezkoušení z laboratorních úloh v zápočtovém týdnu. V tomto přezkoušení nutno uspět.

Písemný test z numerických cvičení a laboratoří (v zápočtovém týdnu). Min. 5 bodů, max. 20 bodů.

Písemná část závěrečné zkoušky. Min. 30 bodů, max. 60 bodů

Osnovy výuky

1. Základní funkce a namáhání přístrojů nn a vn (statické a dynamické stavy, energie mechanická, elektromagnetická, tepelná, atd.).
2. Zapínání a vypínání elektrických obvodů (dynamický zapínací proud, vypínací zotavené napětí na kontaktech).
3. Silové účinky proudu v el. přístroji (vodiče rovnoběžné, kolmé, zůžené, kontaktní, blízké feromagnetikum).
4. Tepelné účinky proudu v el. přístroji (ustálené oteplení, krátkodobé oteplení, kontakty, izolanty, dovolené oteplení ustálené a krátkodobé ).
5. Vypínání obvodů bez el. oblouku. Elektrické výboje. Vypínací proces s el. obloukem. Zotavené napětí.
6. Vypínání provozních a zkratových proudů.
7. Elektrické kontakty (síly přítlačné a odpudivé, měknutí a svaření kontaktů).
8. Elektrické přístroje bezobloukové (odpojovače, uzemňovače a zkratovače) a provozní (spínače, stykače, úsečníky, odpínače). Konstrukce a vlastnosti.
9. Výkonové el. přístroje (pojistky, jističe, vypínače). Konstrukce a vlastnosti.
10. Přístrojové transformátory a zapouzdřené systémy s SF6. Konstrukce a vlastnosti.
11. Základy jištění elektrických zařízení v obvodech (pojistky, jističe, selektivita).
12. Jištění el. vedení proti přetížení.
13. Jištění el. vedení proti zkratu. Zkoušení el. přístrojů.
Laboratorní cvičení:
-Zapínání obvodu stejnosměrného a střídavého proudu (B),

-Měření voltampérové charakteristiky stejnosměrného oblouku (B).
-Měření dynamické charakteristiky elektrického oblouku (B),
-Měření oteplení elektrického přístroje (Š)
-Stanovení parametrů zotaveného napětí při bezobloukovém vypínání RLC obvodu (D) .
-Měření na jističi (V),
-Měření charakteristiky tepelného relé (D)
-Měření na proudovém chrániči (V),
-Měření tahové charakteristiky elektromagnetu (Z),

-Jištění zařízení proti přetížení - práce s vypínacími charakteristikami (V),
-Jištění zařízeni proti zkratu - práce s moderními prostředky (V)

Učební cíle

Poznat:
- základní fyzikální jevy, stavy, funkce a namáhání el. přístrojů,
- druhy a použití elektrických přístrojů v elektrických obvodech nn, vn a vvn,
- silové působení proudu na komponenty el. přístroje,
- tepelné působení proudu na komponenty el. přístroje,
- charakteristiky jisticích přístrojů,
- základy jištění el. zařízení,
- základní zkoušky el. přístrojů.
Umět:
- změřit a interpretovat výsledky 8. laboratorních úloh.
- interpretovat výsledky 4. numerických cvičení.
Analyzovat a rozlišit (klasifikovat):
- různé el. přístroje podle různých a četných klasifikátorů,
- jisticí a ochranné el. přístroje.
Zhodnotit:
- vhodný typ spínacího el. přístroje podle parametrů spínaného obvodu,
- vhodný typ jistícího přístroje podle parametrů a jištěného zařízení v obvodu.
Obhájit:
- protokoly z numerických a laboratorních cvičení,
- zprávu na bakalářské úrovni (SP, BP) na zadané téma z problematiky el. přístrojů.



Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně Aktualizovaná vyhláška garanta předmětu, vyhláška umístěná v prostředí E-learning, v prvním týdnu.
Numerická cvičení N1-N4.
Hodnocení odevzdaného protokolu z numerických cvičení, á 1 bod. Min. 2 body, max. 4 body
Laboratorní cvičení L1-L8.
Hodnocení odevzdaného protokolu, á 2 body. Min. 8 bodů, max. 16 bodů.
Kontrola pracovních sešitů z laboratoří (název laboratorní úlohy, stručný popis úlohy) před laboratorní úlohou), autentický závěr(!). Přezkoušení z laboratorních úloh v zápoočtovém týdnu. V tomto přezkoušení nutno uspět.
Písemný test z numerických cvičení a laboratoří (v zápočtovém týdnu). Min. 5 bodů, max. 20 bodů.
Písemná část závěrečné zkoušky. Min. 30 bodů, max. 60 bodů

Základní literatura

Browne,T.,E.: Circuit interruption,N.York,1984.
Havelka, O. a kol.: Elektrické přístroje, SNTL, 1985.

Doporučená literatura

Vávra, Z., Vaněk, J.: Vysoké napětí a elektrické přístroje, Laboratorní a numerická cvičení, Část II: Elektrické přístroje, elektronický text, FEKT VUT v Brně, 2003.
Vávra, Z.: Vysoké napětí a elektrické přístroje,Část II:Elektrické přístroje,elektronický text,FEKT VUT v Brně, 2003

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-SEE , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Základní funkce a namáhání přístrojů nn a vn.
2. Zapínání elektrických obvodů.
3. Tepelné účinky proudu.
4. Silové účinky proudu.
5. Vypínání obvodů bez el. oblouku. Elektrické výboje. Vypínací proces s el. obloukem. Zotavené napětí.
6. Vypínání provozních a zkratových proudů.
7. Elektrické kontakty.
8. Elektrické přístroje bezobloukové (odpojovače, uzemňovače a zkratovače) a provozní (spínače, stykače, úsečníky, odpínače). Konstrukce a vlastnosti.
9. Výkonové el. přístroje (pojistky, jističe, vypínače). Konstrukce a vlastnosti.
10. Přístrojové transformátory a zapouzdřené systémy s SF6. Konstrukce a vlastnosti.
11. Základy jištění elektrických zařízení v obvodech (pojistky, jističe, selektivita).
12. Jištění el. vedení proti přetížení.
13. Jištění el. vedení proti zkratu.
Laboratorní cvičení:
-Zapínání obvodu stejnosměrného a střídavého proudu (B),

-Měření oteplení elektrického přístroje (D, M)
-Stanovení parametrů zotaveného napětí při bezobloukovém vypínání RLC obvodu (D, M) .
-Měření voltampérové charakteristiky stejnosměrného oblouku (B).
-Měření na jističi (V),
-Měření dynamické charakteristiky elektrického oblouku (B),
-Měření charakteristiky tepelného relé (D, M)
-Měření na proudovém chrániči (V),
-Měření tahové charakteristiky elektromagnetu (D, M),

-Jištění zařízení proti přetížení - práce s vypínacími charakteristikami (V, B),
-Jištění zařízeni proti zkratu - práce s moderními prostředky (B, V)

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Laboratorní cvičení:
-N1, Zapínání obvodu stejnosměrného a střídavého proudu (B),

-L1, Měření voltampérové charakteristiky stejnosměrného oblouku (B).
-L2, Měření dynamické charakteristiky elektrického oblouku (B),
-L3, Měření oteplení elektrického přístroje (Šim)
-L4, Měření na jističi (V),
-L5, Stanovení parametrů zotaveného napětí při bezobloukovém vypínání RLC obvodu (Dos)
-L6, Měření na proudovém chrániči (V),
-L7, Měření charakteristiky tepelného relé (Dos)
-L8, Měření tahové charakteristiky elektromagnetu (Z),

-N2, Jištění zařízení proti přetížení, vypínací charakteristiky, SICHR (V)
-N3, Jištění zařízení proti zkratu, moderní prostředky, SICHR (V)