Detail předmětu

High Voltages Technology

FEKT-MPA-TVNAk. rok: 2020/2021

Maxwellovy rovnice. Vyšetřování elektrického pole. Dielektrické vlastnosti látek. Elektrické výboje. Zkušební zdroje. Měření vysokých napětí a velkých proudů. Přepětí a koordinace izolace v elektrizační soustavě.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Michal Krbal, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektroenergetiky (UEEN)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se základními problémy techniky vysokého napětí.


Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Zahrnují přednášky, numerická cvičení a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Studenti odevzdávají 1 protokol a píší zápočtový test.

Způsob a kritéria hodnocení

Cvičení odborného základu: 10 bodů
Cvičení laboratorní: 39 bodů
Udělení zápočtu: bude udělený při získání minimálně 25 bodů
Ústní zkouška: 51 bodů

Osnovy výuky

1) Úvod do problematiky, distribuce elektrického pole.
2) Měření napětí a proudu. Kulové jiskřiště, impulsní koaxiální bočníky, kapacitní a odporové děliče.
3) Vybavení laboratoří a zkušeben VN a VVN.
4) Pojmy používané v technice vysokých napětí. Základní zákonitosti, vznik a druhy výboje.
5) Stejnosměrné, střídavé a impulsní testovací zdroje. Druhy napěťových impulsů, proudové vlny, kusé vlny.
6) Zkoušky prováděné v laboratořích a zkušebnách VVN. Zkoušky izolátorů, svodičů přepětí, kabelů, zkoušky elektrické pevnosti izolačních materiálů.
7) Vysokonapěťové násobiče a svazkové vodiče.
8) Vysokofrekvenční vysokonapěťové zdroje, Teslova cívka.
9) Bezdrátový přenos elektrické energie.
10) Částečné výboje, princip vzniku, měření a vyhodnocení.
11) Základy elektrostatiky, Maxwellovy rovnice.
12) Výboje v nehomogenním elektrickém poli, impulsní napětí na cívce, rozložení napětí na izolátorovém řetězci.
13) Atmosférické výboje. Vznik, druhy, parametry, ochrana vedení zemnícím lanem.

Učební cíle

Seznámit studenty se základními problémy techniky vysokého napětí.

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.


Základní literatura

High Voltage Engineering - Practice and Theory (EN)
High Voltage Engineering, Fundamentals (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-EEN magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Krbal, Ph.D.

Osnova

1) Úvod do problematiky, distribuce elektrického pole.
2) Měření napětí a proudu. Kulové jiskřiště, impulsní koaxiální bočníky, kapacitní a odporové děliče.
3) Vybavení laboratoří a zkušeben VN a VVN.
4) Pojmy používané v technice vysokých napětí. Základní zákonitosti, vznik a druhy výboje.
5) Stejnosměrné, střídavé a impulsní testovací zdroje. Druhy napěťových impulsů, proudové vlny, kusé vlny.
6) Zkoušky prováděné v laboratořích a zkušebnách VVN. Zkoušky izolátorů, svodičů přepětí, kabelů, zkoušky elektrické pevnosti izolačních materiálů.
7) Vysokonapěťové násobiče a svazkové vodiče.
8) Vysokofrekvenční vysokonapěťové zdroje, Teslova cívka.
9) Bezdrátový přenos elektrické energie.
10) Částečné výboje, princip vzniku, měření a vyhodnocení.
11) Základy elektrostatiky, Maxwellovy rovnice.
12) Výboje v nehomogenním elektrickém poli, impulsní napětí na cívce, rozložení napětí na izolátorovém řetězci.
13) Atmosférické výboje. Vznik, druhy, parametry, ochrana vedení zemnícím lanem.

Cvičení odborného základu

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Krbal, Ph.D.

Osnova

1) Výkon zkušebních zdrojů.
2) Odporové děliče.
3) Kapacitní děliče.
4) Rázový generátor.
5) Vysokonapěťové kondenzátory.
6) Zápočtový test.

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Krbal, Ph.D.

Osnova

0) Seznámení studentů s laboratoří a zkouška z bezpečnostních předpisů.
1) Impulsní rázový generátor.
2) Střídavé a stejnosměrné zdroje VN.
3) Vysokonapěťové děliče.
4) Napěťový násobič.
5) Impulsní zkouška izolátorů.
6) Ztráty přenosu svazkovými vodiči.
7) Výdržné zkoušky vysokým napětím.
8) Stejnosměrná průrazná zkouška.
9) Měření svodičů přepětí.
10) Měření částečných výbojů.
11) Vysokofrekvenční zdroje vysokého napětí.
12) Bezdrátový přenos elektrické energie.
13) Vakuové spínací a usměrňovací prvky.