KASUMI MIRSEN

OSNOVI ELEKTROENERGETIKE

VISOKA TEHNICKA SKOLA STRUKOVNIH STUDIJA “ZVECAN”

Student:Kasumi MirsenBr. Indexa:1/2007

1

KASUMI MIRSEN

IZVORI ENERGIJE

Energetika je grana privrede koja omogucava snabdevanje potrosaca neophodnom energijom.

Pod pojmom izvori energije podrazumevaju se pojave ili materijali koji se mogu koristiti za proizvodnu energije.

Energija se pojavljuje u razlicitim oblicima, ali se u osnovi moze svrstati u akumulisane i prelazne oblike.

Prema pojavnom obliku, odnosno mogucnosti koriscenja, izvore energije svrstavamo u primarne (prirodne), sekundarne (transvormisane) i korisne oblike energije.

Primarni oblici energije se mogu podeliti na:a) konvencione i nekonvencione izvore energije.b) obnovlive i neobnovljive izvore energije.U konvencione izvore energije se ubrajaju:

Drvo, ugalj, sirova nafta, prirodni gas (goriva). Vodene snage. Nuklearna goriva.

U nekonvencionalne izvore energije spadaju: Energija zracenja sunca. Geotermalna energija. Energija vetra. Energija mora i morskih talasa, plima i oseka. Energija fuzije lakih atoma.

Obnovljivi izvori energije su: Zracenje sunca Vodene snage Energija vetra Energija plime i oseke. Energija talasa mora.

Neobnovljivi izvori energije su: Sva fosilna goriva (ugalj, nafta...). Nuklearna goriva. Geotermalna energija.

Primarni oblici energije se mogu podeliti na sledeci nacin: Nosioci hemijske energije(drvo, prirodni gas...). Nosioci pottencialne energije(vodene snage, plima i oseka). Nosioci nuklearne energije(nuklearna goriva). Kineticka energija(vetar, morski talasi...) Energija zracenja(suncevo zracenje).

2

KASUMI MIRSEN

TRANSFORMACIJE OBLIKA ENERGIJENajcesci oblici transformacija primarnih u transformisane oblikeenergije su:

Sagorevanje Pretvaranje unutrasnje termicke energije u termicku. Destilacija Degazolinaza Nuklearne reakcije Turbinske transformacije Energija zracenja

KORISNI OBLICI ENERGIJE

Potrosaci koriste energiju u jednom od sledecih oblika: toplotna,mehanicka, hemijska i svetlosna energija, pri cemu se moze pribrojati i elektricna energija.

ELEKTRICNA ENERGIJA

Elektricna energija predstavlja najkvalitetniji oblik energije. Vrlo retko se neposredno koristi, vec se obicno transformise u toplotnu, mehanicku, hemijsku i svetlosnu energiju. Prednosti elektricne energije su sigrnost u snabdevanju, lako transformisanje, ekonomican prenos na velike razdaljine i distribucija do krajnjih potrosaca, brza raspolozivost, ekoleski cisto koriscenje, jednostavno merenje potrosnje, omogucavanje razvoja automatizacije, mehanizacije i kompjuterizacije... Osnovni nedostatak elektricne energije je sto se ona ne moze akumulisati u energetski znacajnim kolicinama, pa se u svakom trenutku mora obezbediti jednakost ukupne proizvodnje i ukupne potrosnje. Znaccajni problem predstavlja i nepovoljni uticaj proizvodnje elektricne energije u elektranama na zivotnu sredinu.

ELEKROENERGETSKI SISTEMIEES-je tehnicki sistem ciji je osnovni zadatk da osigura kvalitetnu isporuku

elektricne energije uz minimalne troskove EES-a.OSNOVNI DEO EES-A

Tehnoloski proces u EES-u sastoji se od sledecih faza: Obezbedjivanje dovoljnih kolicina primarnih oblika energije. Proizvodnja elektricne energije. Prenos i distribucija elektricne energije do konacnih potrosaca. Potrosnja elektricne energije.

ORGANIZACIJA ELEKTROPRIVREDE ITRZISTE ELEKTRICNE ENERGIJE

Postoje 4 glavna modela trazista elekticnom energijom i to:1. Model monopola2. Model jednog kupca.3. Model konkurencije u prodaji na veliko.4. Model konkurencije u prodaji na malo.

3

KASUMI MIRSEN

TRANSFORMATORI

Transformator je staticki elektrotehnicki uredjaj koji pretvara elektricnu energiju jednog napona i struje u elektricnu energiju drugog napona i struje iste ucestanosti. Gubici koji se pri toj transformaciji javljaju su veoma mali.

Transformator je jedan od najrasprostranjenijih i najvaznijih uredjaja u elektrotehnici. Najvaznije oblasti njegove primene su elektroenergetika, automatika, tehnika merenja. elektotermija, tehnika veze, radiotehnika, elektronika i dr.

Najznacajnija oblast primene transformatora je ipak elektroenergetika, gde je njihovom rimenom omogucen ekonomican prenos elektricne energije na velike daljine.

Dva osnovna parametra bitna za prenos elektricne energije su gubici snage i padovi napona u provodnicima. Gubici snage su srazmerni kvadratu struje (P≈I²), a padovi napona prvom stepenu struje (∆U≈I).

Transformatori koji se koriste u elektroenergetici nazivaju se energetski transformatori. U zavisnosti od broja faza, oni mogu biti jednofazni i trofazni.

U elektricnim semama transformatori se obicno obelezavaju simbolom u obliku dva kruga koji se seku.

OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE TRANSFORMATORA

Transformator se sastoji iz glavnih i sporednih delova. Glavni delovi transformatora su magnetno kolo i elektricno kolo.

MAGNETNO KOLO je zatvorenog, obicno cetvrtastog oblika i sastoji se iz jezgra i jarmova. Napravljeno je od feromagnetnih materijala, i to od posebnih legura gvozdja. Da bi se smanjili gubici usled vihornih struja, magnetno kolo se pravi od tankih, medjusobno izolovanih limova debljine 0.35 mm. Magnetno kolo jednofaznih transformatora se obicno sastoji od dva jezgra i dva jarma, dok se magnetno kolo trofaznih transformatora sastoji iz tri jezgra u istoj ravni i dva jarma.

ELEKTRICNO KOLO cine dva odvojena namotaja napravljena od izolovanih bakarnih ili aluminijumskih provodnika, formiranih u obliku navojaka i koncentricno postavljenih oko jezgra magnetnog kola. Jedan od namotaja se naziva primarnim namotajem ili primar a dugi sekundarnim ili sekindar. Primarni namotaj koji cine N’ navojaka je namotaj koji je prikljucen na izvor. Dok je sekundarni namotaj, koji cine N’’ navojaka, namotaj koji je povezan sa prijemnicima.

4

KASUMI MIRSEN

PRINCIP RADA TRANSFORMATORA

Rad transformatora je zasnivan na principu elektromagnetne indukcije. Na krajeve primara prikljucili smo napon U’. U primaru se javlja naizmenicna struja I’, ova struja stvara u magnetnom jezgru promenljivo magnetno polje.

Kada se navoji primara i sekundara nadju u promenljivom magnetnom polju, u njima se indukuje EMS i ona ce biti jednaka po Faradejevom zakonu EMS-e.

e=-∆Ф/∆tIndukovana EMS u primaru suprotnog je smera od napona U’ pa se zato naziva

kontra EMS.Primena transformatora pocinje pojavom naizmenicne struje u cemu veliku

zaslugu ima Nikola Tesla.NOMINALNA SNAGA TRANSFORMATORA

Svaki proces transformacije energije, pa i onaj u transformatoru, neizbezno je pracen gubicima. Gubici snage su jednaki razlici utrosene (primarne) i korisne (sekundarne) snage transformatora i oni se pretvaraju u toplotu zbog cega dolazi do zagrevanja svih njegovih delova. Efekat zagrevanjna se odrazava najvise na izolaciju. Pod dejstvom toplote izolacioni materijali stare i propadaju zbog cega se smanjuje njihov vek trajanja.

Snaga u odnosu na koju je transformator proracunat u pogledu dozvoljenih granica zagrevanja a u vezi sa uslovima hladjenja, zove se nominalna snaga. Sve ostale velicine koje se odnose nataj rezim rada nazivaju se nominalnim velicinama i oznacavaju se sa ’’n“. Nominalna snaga transformatora je prividna snaga koja se izrazava u VA, Kva ili MVA.

GUBICI SNAGE U TRANSFORMATORU

U transformatoru postoje dve vrste gubitaka i to magnetni i elektricni. Magnetni gubici se obicno nazivaju gubici u gvozdju P e, a elektricni gubici gubicima u bakru i oznacavaju se sa Pcu.

GUBICI U BAKRU se javljaju kao posledica proticanja naizmenicne struje kroz provodnike primarnog i sekundarnog namotaja koji imaju aktivne otpornosti R’ i R’’, zbog cega su oni jednaki zbiru gubitaka u primarnom sekundarnom namotaju.

Pcu= P’cu + P"cu= R’* I’²+ R"*I"²

5

KASUMI MIRSEN

GUBICI U GVOZDJU trnsformatora se sastoje iz dva dela i to iz gubitaka usled histerezisa Pн i gubitaka usled vihornih struja Pf.

Pfe= Pн*Pf=(η*f+σ*f²)Pн-gubici usled magnernog histerezisaPf-gubici usled urtloznih strujaf-Frekfencijaη(eta)-Stajmecov obrazacσ(sigma)-sacinilac gubitaka usled vrtloznih struja.

TROFAZNI TRANSFORMATORI

Prizvodnja, prenos i distribucija elektricne energije danas se ostvaruje u najvecoj meri upotrebom trofaynih sistema. Transforamcija trofaznih napona i struja se moze obaviti ili pomoci tri jenofazna transformatora ili pomocu trofaznog transformatora koji predstavlja jednu celinu sa zajednickim magnetnim kolom koje najcesce obrazuje tri jezgra, oko kojih su jedan preko drugog, postavljeni primarni i sekundarni namotaji pojedinih faza.

Krajevi pojedinih faznih namotaja primara obelezavaju se sa velikim slovima (ulazni krajevi sa A,B i C a izlazni krajevi sa X, Y i Z). Fzni namotaji primara i sekundara se sprezu u zvezdu ili u trougao, sto se oznacava velikim i alim slovima (primarY, D, a sekundar y,d,). Prema tome postoje cetiri mogucnosti sprezanja faznih namotaja primara i sekundara i to:

1. zvezda-zvezda Yy2. zvezda-trougao Yd3. trougao-zvezda Dy4. trougao-trougao Dd

SPOLJNI OBLIK I POMOCNI DELOVI TRANSFORMATORA

Spoljasnji oblik transformatora zavisi od hladjenja i direktna je njegova posledica.Izuzimajuci transformatore male snage, koji se grade kao suvi i sa vazdusnim hladjenjem, magnetno i elektricno kolo energetskih transformatora je smesteno u oklop,koji se sastoji od suda i poklopca. Sud je izveden sa rebrima, cevima oli radijatorima, a na poklopcu se nalaze izolatori i dilatacioni sud kao i ostali delovi (Buholcofv rele, termometar, dehidrator vazduha, pokazivac nivoa ulja, regulator napona, nosaci za transport, slavina za ulje koja je postavljena pri dnu suda i dr.).

Izolatori sluze za izolovanje provodnika namotaja primara i sekundara pri prolasku kroz poklopac. Ti izolatori se nazivaju provodnim izolatorima i njihov oblik zavisi od visina napona kao i od toga da li je tansformator prdvidjen za spoljasnju ili unutrsnju montazu. Izolatori se obicno prave od porculana i kroz njihovu sredinu prolazi bakarna sipka ili kabal koji slizi kao provodnik. Oni se upotrebom posebnih zaptivaca ili varova tako montiraju na poklopac da je onemoguceno curenje ulja.

Dilatacioni sud je napravljen u obliku valjka, horizontalo postavljenog iznad poklopca, cija je zapremina oko 10% od zapremina ulja transformatora. Njegov zadatak je da dodirnu povrsinu izmedju ulja transformatora i vazduha svede na manju vrednost, cime se sprecava prodiranje vlage u ulje. Sud transformatora i diladacioni sud su povezani, pa se sud potpuno ispunjava uljem i promena nivoa ulja usled njegovog sirenja

6

KASUMI MIRSEN

pri zagrevanju, javlja se u dilatacionom sudu. Na dilatacioni sud se obicno postavlja dehidrator vazduha, tako da u njega ulazi dovolno suv vazduh, sto omogucava potrbne dielektricne cvrstoce transvormatorskog ulja.

Buholcov rele sluzi kao najbolja zastita transformatora od svih unutrasnjih kvarova. Imaju ga veci transvormatori preko (250kVA). Ovaj rele se nalazi u cevi izmedju transfomatorskog i dilatacionog suda.

ELEKTRICNE MASINEOsnovni rad i konstrukcije elektricnih masina

Elektricne masine su naprave pomocu kojih se elektricna energija pretvara u mehanicku ili mehanicka u elektricnu. U prvom slucaju elektricna masina radi kao motor, a u drugom kao generator.

Rad elektromagnetnih elektricnih masina se zasniva na pojavi da mehanicka sila deluje na provodnik kroz koji protice elektricna struja kada se on nalazi u magnetnom polju (F=B*I*l), kao i na pojavi da se u kolu koje se krece kroz magnetno polje indukuje elektromotorna sila ∆Ф

(e=-N*—— odnosno E= l*I*B ∆Ф

Da bi doslo do indukovanja ems i struja neophodno je prema Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije ostvariti promenu magnetnog fluksa kroz dati moment. Za razliku od transformatora kod kojih se indukovaje vrsi naizmenicnom strujom tj. vremenski promenljivim nepomicnim fluksom cime se stvara tkz. Ems transformacije. Kod elektricnih masina promena fluksa se postize relativnim kretajem jednog njenog dela u odnosu na drugi, cime se indukuje tkz. Ems usled obrtanja ili ems rotacije. Zbog toga se elektricne masine konstruktivno izvode iz dva dela i to nepokretnog koji se naziva STATOR i pokretnog dela koji se naziva ROTOR. U pogledu medjusobnog polozaja statora i rotor moguce su razlicite ivedbe. Kod savremenih elektricnih masina rotor se nalazi unutar statora i obrce se u njemu. Ukoliko se drugacije ne naglasava, podrazumeva se takav njihov polozaj.

Stator i rotor cine magnetno kolo elektricne masine. Postavljeni su koaksialno i medjusobno razdvojeni mali procepom koji se naziva medjugvozdje, cime se omogucava njihovo relativno kretanje. Stator i rotor se izradjuju od feromagnetnog materijala, i to obicno od tankih limova, debljine 0,5mm, medjusobno izolovanih radi smanjenja gubitaka usled vihornih struja.

I na statoru i na rotoru se nalazi po jedan namot, od kojih se jedan naziva induktor ili pobudni namotaj, a drugi indukt , koji cine elektricno kolo elektricne masine.

Indukt je namot u cijim se provodnicima, na osnovu ostvarene promene fluksa indukuju ems i ispostavljaju struje, cime se stvaraju uslovi za pojavu elektromagnetnih sila i momenta.

7

KASUMI MIRSEN

Provodnici pojedinih namota obicno se prave od bakra. Da bi se izbego dodir izmedju metalnih delova masine i namota kao i pojedinih elemenata namota, bakarni provodnici se moraju izolovati. Za izolaciju se upotrebljavaju pamuk, hartija, lakovi i smole.

Pojedini navojni delovi namota indukta i induktora se na stator i rotor smestaju ili oko magnetnih polova ili ili u posebne kanale kuji se aksialno useceni po unutrasnosti statora ili po spoljasnosti rotora koji su tada valjkastog oblika. Ti kanali se nazivaji zljebovi i oni su medjusobno odvojeni zupcima. Prema tome, stator i rotor se konstruktivno izvode ili sa istaknutim magnetnim polovima ili su cilindricnog oblika.

Nezavisno od uloge koju masina ima(generator ili motor) pri obrtanju ce se u njenim provodnicima javiti indukovana ems e, dok ce na te provodnike delovati elektromagnetna sila F, ako kroz njih tece struja.

Masina ce raditi kao generator kada spoljasni moment ili sila izazivaju kretanje nasuprot elektromagnetnim silama.

Masina ce radiri kao motor kad spoljasni napon izaziva struju nasuprot indukovanoj ems.

Podela elektricnih masina

Pored podele prema ulozi, na generatore i motore, elektricne masine se dele i prema vrsti struje indukta i induktora. U pincipu, u svakom namotaju moze da tece i jednosmera i naizmenicna struja. U zavisnostiod vrste elektricne struje u namotajima indukta i inuktorapostoje tri vrste elektricnih masina:

1. Masine za jednosmernu struju- jednosmerna struja u induktoru (pobudnom namotaju), i jednosmerna struja (dovedena ili odvedena pomocu kolektora) indukta.

2. Sinhrone masine- jednosmerna struja u induktoru(pobudnom namotaju) i naizmenicna struja.

3. Asinhrone masine- naizmenicna struja u oba namotaja.Sinhrone i asinhrone masine spadaju u elektricne masine naizmenicne struje.

8

KASUMI MIRSEN

SINHRONI GENERATORI

KONSTRUKCIJA SINHRONE MASINE

Jezgro statora sinhronih masina izradjeno je u obliku supljeg cilindra a sastavljeno je od dinamo limova debljine 0,5mm, na cije je povrsine nanesen tanak slij izolacije. Kao izolacija moze posluziti oksid koji se formira na povrsini limova posle zarenja. Na unutrasnjoj povrsini jezgra statora urezani su zljebovi u koje se postavlja namotaj armature. Za masine majih snaga kod kojih je spoljasnji precnik jezgra statora manji od jednog metra limovi se prave u jednom komadu, a pri vecim precnicima svaki sloj jezgra statora se formira od vise segmenta. Na spoljasnjem obimu svakog segmenta urezuju se dva ili vise trapeznih zljebova koji sluze ya pricvrscivanje limova za oklop statora.

Rotor sinhrone masine moze biti cilindrican, ili sa istaknutim polovima. Posto se ove dve vrste rotora znatno razlikuju, treba ih posebno razmatrati.

ROTOR SA ISTAKNUTIM POLOVIMA

Rotor sa istaknutim polovima koristi se u masinama svih snaga sa vecim brojem polova. Takav rotor se sastoji od osovine, magnetskog venca (glavcine) i polova. Ponekad se osovina i glavcina rade iz jednog komada. Istaknuti polovi se izyadjuju od medjusobno izolovanih limova ok konstrukcionog celika debljine 1-2 mm, koji se spajaju zavrtnjima. Kod masina vrlo velike snage primenjuju se dinamo limovi debljine 0,5-1mm.

Rototi sa istaknutim polovima se koriste u masinama sa relativno niskim brzinama obrtanja tj. sa velikim bojem polova. Pri tome njihova osovina moze biti horizontalna ili vertikalna. Za pokretanje sinhronih generatora sa istaknutim polovima koriste se i vodene turbine, zbog toga se generatori sa istaknutim polovima nazivau jos i hidrogeneratori.

CILINDRICNI ROTOR

Cilindricni rotor se koristi u sinhronim masina ma velike snage cija je brzina obrtanja 3000 ili 1500 ob/min. Jasno je da se tada ne moze koristiti rotor sa istaknutim polovima jer bi, zbog velikih centrifugalnih sila koje bi delovale na istaknute polove, nihovo ucvrscenje prakticno ne bi bilo moguce. Poseban problem bi bio balansiranje rotora. Cilindricni rotori se koriste u sinhronim generatorima koji se uglvno pokrecu pomocu parnih turbina,i radi toga se nazivaju turbogenerarori. Turbogeneratori koji se koriste u termoelektranama imaju brzinu obrtaja 3000 ob/min tj. imaju 2 pola,a u nuklearnim elektranama 1500 ob/min tj.imaju 4 pola.

Rotor turbogeneratora izradjuje se od masivnog kovanog celika legiranog sa niklom,hromom i molibdenom u cilju postizanja sto vece mehanicke cvrstoce. I pored toga,zbog mehnickih razloga,precnik cilindricnog rotora za brzinu obrtanja od 3000 ob/min nesme biti veci od 1.2 do 1.5 m. Zbog toga turbogeneratori

9

KASUMI MIRSEN

velikuh snaga moraju imati veliku duzinu rotora. Dimenzije cilindricnog rotora,a samim tim i granicne snage turbogeneratora,ogranicene su mogucnostima savremena metalurgije i masinstva.

Na spoljasnjoj povrsini rotora se urezuju cetvorouglani zljebovi pomocu glodalica i to samo na 2/3 polnog koraka. Jedna trecina polnog koraka ostaje neozljebljena i taj deo obrazuje tzv.vliki zub kroz koji prolazi glavni deo pobudnog fluksa masine. u ove zljebove se postavlja pobudni namotaj. Kod masina velikih snaga,ponekad se i u velik zubima urezuju zljebovi koji se ostavljaju prazni i zatvaraju se magnetskim klinovima. Oni sluze samo kao ventilacioni kanli za itenzivnije odvodjenje toplote.

HLADJENJE SINHRONIH MASINA

Veoma ozbiljan problem pri projektovanju,gradnji i orzavanju hidro i turbogeneratora jeste njihovo hladjenje. Ovaj problem je narocito izrazen kod turbogeneratora.

Povecanje jedinicne snage masine neraskidvo je povezano sa nacinom hladjenja. Najnovije metode i sistemi hladjenja generatora oprineli su da se danas proizvode hidrogeneratori snage preko 1000 MVA,a turbogeneratori preko 1500MVA,pri cemu je njihov gabarit ostao isti kao sto u ga ranije imali masina od 200 MVA do 250 MVA.

U turbogeneratorima relativne male snage koriste se zatvoreni sistemi hladjenja pri cemu se kao rashladni medijum koristi vazduh. Kod turbogeneratora vecih snaga umesto vazduha koristi se vodonik pod pritiskom od 5.10peti Pa.

10

KASUMI MIRSEN

ELEKTRANE

Elektrane su postrojenja u kojima se proivodi veca kolicina elektricne energije. Njihov osnovni zadatak je da proizvedu potrebne kolicine energije u trenutku kada je potrosac trazi.

Prema nacinu proizvodnje, elektrane delimo na konvencionalne i nekovencionalne.

U konvencionalne elektrane ubrajamo: Termoelektrane na cvrsto gorivo( ugalj, nuklearno gorivo). Termoelektrane na tecno gorivo(mazut). Hidroelektrane.

U nekonvencionalne elektrane ubrajamo: Termoelektrane na gas(zemni i bio). Geotermalne elektrane Solarne elektrane Eolske elektrane(veternjace). Elektrane na talase mora itd.

ELEKTROENERGETSKI DEO ELEKTRANA

Elektroenergetski deo elektrana sastoji se od generatora, transformatora, razvodnog postrojenja i elektricnih kola. Sinhroni generator dobijenu mehanicku energiju od turbine pretvara u elektricnu energiju. Elektricna energija se dovodi do transformatora, gde se postize napon i energija se isporucuje u elektroenrgetsku mrezu.

OSNOVNE KARAKTERISTIKE ELEKTRANA

Osnovne karakteristike elektrana su: Instalisana snaga maksimalna snaga raspoloziva snaga

Instalisana snaga se definise kao aritmaticki zbir naznacenih snaga generatora (mva), odnosno kao artimeticki zbir snaga turbina merenih na prikljuccima generatora (mw). Instalisana snaga je istovremeno i naznacena snaga elektrane.

Maksimalna snaga je naveca snaga koju elektrana kao celina moze da prozvede, uz pretpostavku da su svi delovi elektrane sposobni za pogon. Za hidroelektranu se pri tome pretpostavlja da su protok i pad optimalni, a za termoelektranu da na raspolaganju stoji dovoljna kolicina goriva zadovoljavajuceg kvaliteta i dovoljna kolicina vode zadovoljavajuce temperature i cistoce za hladjenje kondenzatora.

Raspoloziva snaga elektrane je najveca snaga koju elektrana moze da proizvede u datom trenutku, uvazavajuci stvarno stanje u elektrani uz pretpostavku da nema ogranicenja zbog proizvodnje reakivne energije. Pri odredjivanju raspolozive snage, kod hidroelektrana treba uzeti u obzir protok i pad, a kod termoelektrana kvalitet goriva, kolicinu i temperaturu vode.

11

KASUMI MIRSEN

TERMOELEKTRANE

Tetmoelektrane (TE) su postrojenja u kojima se elektricna energija proizvodi iz toplotne energije sadrzane u gorivu.Glavne podele termoelektrana na fosilno gorivo su prema sledecim kategorijama:

Vrsta proizvodne energije: Razlikuju se termoelektrane koje odaju samo elektricu energiju (kondenzacione TE) i termoelektrane-toplane (TE-TO), koje pored elektricne energije odaju i toplotnu energiju putem nosilaca toplote ( pare ili tople vode), koji se koriste za tehnoloske procese i grejanje.

Vrsta koriscenog goriva: razlikuju se TE na cvrsto (ugalj), tecno (nafta i naftni derivati) i gasovito gorivo (prirodni gas) kao i na kombinaciju dva ili tri goriva.

Tip osnosne turbine: razlikuju se TE sa parnim ili gasnim turbinama, odnosno kombinovani proces kada se primenjena i parna i gasna turbina.

Vrsta hladjenja: Protocno ili povratno hladjenje. Kod protocnog hladjenja vode za hladjenje kondenzatora uzima se iz prorodnog izvora (reke, jezera), propusta kroz kondenzator i vraca natrag. Kad ne postoji prirodni izvor vode za hladjenje ista voda se stalno prousta kroz kondenzator i stalno se hladi u posebnim hladnjacima (najefikasniji su rasladni tornjevi), sto predstavlja povratno ili vestacko hladjenje. Izbor sistame hladjenja vezan je za osnovnu dilemu prilikom izbora lokacije TE na ugalj – blizu reke ili blizu rudniku uglja.

LOKACIJA TERMOELEKTRANE

Na izbor lokacije gradnje termolektrane uticu sledeci glavni faktori: Teziste opterecenja potrosnje (prvenstveno prostorni raspored transformatorskih

stanica), Cena zemljista, Kolicina raspolozive vode, Lokacija ugljenokopa, radi sto manjih transportnih troskova, Troskovi gradjevinskih radova, Blizina industrije, Mogucnost prosirenja kapaciteta, Blizina baznih potrosackih centara, Ekologija, Estetika, Vojno-odbrambeni zahtevi.

SEMATSKI PRIKAZ I OSNOVNI DELOVI TERMOELEKTRANA

Ulazni fluidi termoelektrana (slika 3-1) su: Gorivo Vazduh Napojna voda

12

KASUMI MIRSEN

Dok izlaz cine: Dimni gasovi, Vodena para, Pepeo i sljaka.

Celokupna termoenergetska oprema se po pojedinim tehnoloskim celinama deli na: kotlovski, napojni, turbinski, kondenzacioni, toplifikacioni (za toplane) i elektroenergetski deo.

KOTLOVSKI DEO

Kotlovsko postrojenje – da bi se obavilo sagorevanje, gorivo treba pripremiti, dovesti do temperature paljenja i uz dovodjenje kiseonika izvrsiti njegovo sagorevanje. Kod sagorevanja na resetki, rukovanje lozistem obuhvata 3 najvaznije operacije:

Dovod goriva na resetku, odnosno loziste, Raspodelu goriva po resetci, Uklanjanje pepela i sljake.Prednosti i nedostatci i sagorevanja goriva u prostoru, odnosno na sagorevanje na

resetki su:1. prednosti :

mogu se izradjivati lozista velikih snaga (jer nema glomaznih resetki),

istovremeno se mogu koristiti goriva razlicitih karakteristika, postize se visok stepen iskoriscenja lozista ( nema propadanja

goriva kroz resetke, potreban je manji visak vazduha idt) vazduh se moze zagrevati do visih temperatura (nece se ugroziti

resetka).2. nedostatci:

velika potrosnja energije za mlevenje uglja i za rad ventilatora koji dovode svez vazduh,

veliko trosenje obrtnih delova mlinova za ugalj, neophodna ugradnja filtera za dimne gasove radi ukljanjanja

cestica pepela i nesagorenih sastojaka goriva, teza mogucnost rada kotla sa manjim opterecenjem (najmanje 30-

50% naznacene snage, opasnost samozapaljenja ugljene prasine.

13

KASUMI MIRSEN

Kod kotlova sa sagorevanjem, za potpalu i eventualno odrzavanje vatre, kao pomocno gorivo je obicno predvidjen mazut.

NAPOJNI DEO

Voda koja se koristi za napajanje parnih kotlova mora se predhodno pripremiti, jer sirova voda sadrzi stetne primese. Sirova voda se priprema mehanickim i hemijskim bistrenjem i filtriranjem, cime se dobija tkz. demineralizovana (demi) voda.

TURBINSKI DEO

Turbine su toplotni motori sa posrednim pretvaranjem toplotne energije u mehanicki rad, pri cemu je parnim turbinama radni medij vodena para, a u gasnim dimni gasovi, odnosno produkti sagorevanja. Osnovni delovi svake turbine su radno koli i sprovodni aparat. Radno kolo se sastoji od diska, radne lopatice i vratila.

Prema broju stepena, turbine delimo na jednostepene i visestepene.Prema pravcu strujanja mlaza radnog gluida, turbine se dele na aksijalne i

radijalne.KONDENZACIONI DEO

Ako ne bi bilo kondenzatora, postrojenje za pripremu vode bi moralo da priprema celokupnu vodu za napajanje kotla, sto bi povecalo troskove eksploatacije. Upotrebom parnog kondenzatora prakticno se dobija jedan zatvoreni sistem cirkulacije, u kojem se nadoknadjuje samo dopunska voda, tj. voda koja je iscurila ili isparila kroz slabije zaptivena mesta, sto obicno predstavlja 3-10% vode i pare u kruzenju.

ELEKTROENERGETSKI DEO

Elektroenergetski deo TE uglavno se sastoji od turboagregata, odnosno od blokova generator-transformator, koji se nezavisno povezuju na prenosnu mrezu. Transformatori sluze za podizanje napona na nivo prenosne mreze.

UTICAJ NA PRIRODNU SREDINU (EKOLOGIJA)

Termoelektrane na ugalj i mazut, proizvodima sagorevanja (dimni gasovi, sljaka i pepeo) najvise zagadjuju atmosferu, vodu, tlo i zivotnu sredinu uopste. Potrebno je ugraditi odgovarajuce sisteme i preduzeti sve potrebne mere kako bi se nepovoljni uticaju ublazili, odnosno drzali u zakonima dozvoljenim granicama.

TERMOELEKTRANA „NIKOLA TESLA“ B 2x620MW

Termoelektrana „NIKOLA TESLA“ u Obrenovcu, neporedno pored Beograda, za proizvodnju elektricne energije koriste kolubarski lignit ciju su kopovi udaljeni 20 do 30km od termoelektrana. Termoelektrane su locirane na reci Savi uzvodno 30-50km od

14

KASUMI MIRSEN

Beograda i tako su se u beogradskom regionu spojile tri osnovne pogodnosti za izgradnju velikih TE: ugalj, voda, i veliki potrosac elektricne energije.

HIDROELEKTRANE

Hidroelektrane su postrojenja kod kojih se elektricna energija proizvodi iz potencijalne energije vode.

VRSTE HIDROELEKTRANA

Pored navedenih karakteristika koje vaze za sve elektrane, za hidroelektrane je znacajno navesti jos i instalisani protok Qmax (ili velicina izgradnje) i prosecnu godisnju proizvodnju. (GWh).

Prema tome da li postoji akumulacioni bazen ikolika je njegova velicina, postoe: protocne hidroelektrane, hidroelektrane sa dnevnom i nedeljnom akumulacijom, hidroelektrane sa sezonskom akumulacijom.

S obzirom na nacin koriscenja akumulacionog bazena hidroelektrane delimo na: akumulacione, pumpno – akumulacione.

Protocne hidroelektrane koriste prirodni protok vode. Rasplozivi protok se menja zavisno od kolicine padavina. Kada je protok veci od predvidjenog onda se visak vode nekorisno preliva preko brane, a kaka je protok manji od predvidjenog, onda se smanjuje proizvodnja elektricne energije.

Akumulacione hidroelektrane se grade ako teren omogucuje ekonomicnu izgradnju akumulacionog bazena ili vestackog jezera u kome moze da se akumulise

15

KASUMI MIRSEN

suvisna voda u vreme veliki padavina. Akumulacione hidroelektrane sa dnevnom i nedeljnom akumulacijom imaju jos i veoma znacajnu ulogu pokrivanja vrehova opterecenja.

OSNOVNI DELOVI HIDROELEKTRANA

Osnovni delovi hidroelektana su brana, zahvat, dovod, vodostan, cevovod pod pritiskom, masinska zgrada i odvod.

BRANA

Brana sluzi da skrene vodu sa njenog prirodnog toka prema zahvatu hidroelektrane, da povisi nivo i uspori protok vode. Pored toga brane sluze za regulaciju vodotoka, ragulaciju plovidbe rekom i slicno.

Brane se mogu podeliti prema sledecim kriterijumima: prema materijalu na:

1. betonske brane2. brane od lokalnih materijala, uglavnom od razlicitih vrsta zemlje i kamena

prema konstruktivnim svojstvima na:1. gravitacione brane koje svojom velikom tezinom stvaraju velike sile trenja

koje deluju nasuprot hidrostatickom pritisku vode2. lucne brane, koje svojim oblikom osiguravaju stabilnost3. kontraforsne (olaksane) brane, kod kojih pritisak primaju ploce i predaju

ih potporama4. stepenasto gravitacione i druge brane koje predstavljaju kombinaciju prva

tri osnovna tia brana. Zavisno od mogucnosti odvoda: gluve brane ( koje nemaju preliv vode) i

vodopropusne brane.

Betonske brane se grade kao gluve brane i kao vodopropusne brane. Vodopropusne se izvode sa povrsinskim i unutrasnjim ovorima za preliv vode. Brane protocnih elektrana se obicno sastoje od gluvog i od vodopropusnog dela. Visoke brane u sukim kanjonima cesto se grade kao gluve brane. U ovom slucaju se preliv suvisne vode ostvaruje zaobilazno, povrsinski ili kroz tunel.

ZAHVAT I DOVOD VODE

Zahvat vode treba vodu koja je akumulirana u jezeru da odvede prema turbinama. Primenjuju se dva osnova tipa zahvata vode:

Zahvat na povrsini vode, Zahvat ispod povrsine vode.Zahvat na povrsini vode se izvode kod niskih brana, jer je novo vode u akumaliciji

prakticno stalan.

16

KASUMI MIRSEN

Zahvat ispod povrsine vode izvodi se uglavnom kod visokih brana, jer u takvim akumulacijama nivo vode nije stalan. Zahvat vode mora da bude na koti ispod koje se nece i u najkriticnijim susnim periodima spustiti nivo vode.

Dovod vode spaja zahvat vode sa vodostanom. Zvodi se kao kanal ili kao tunel, sto zavisi od terena i pogonskih zahteva hidrelektranae. Dovodni tunel se izvodi kao gravitacioni ili pod pritiskom.

VODOSTAN

Vodostan ima ulogu da porast pritiska, koji nastaje naglim zatvaranjem turbinae, ogranici na relativo nisku vrednost. Vodostan se gradi na estu gde tunel prelazi u cevovod pod pritiskom.

CEVOVOD POD PRITISKOM

Cevovod pod pritiskom najcesce se izradjuje od zavarenih celicnih limova. Pored toga, kao materijal za ove cevovovde koristi se armirani beton, liveno gvozdje i liveni celik.Na ulazu u cevovod uvek se postavlja zaprni organ (zatvarac), koji treba da spreci doticanje vode ako iz bilo kog razloga pukne cevovod.

MASINSKA ZGRADA I ODVOD

Masinska zgrada je gradjevina u kojoj su smesteni agregati hidroelektrane i pomocna oprema.

Masinske zgrade hidroelektrana mogu da se klasifikuju na vise nacina: Zavisno od toga da li zgrada prima pritisak vode:

1. Zgrade koje primaju pritisak zajedno sa branom trpe pritisak vode,2. Zgrade koje ne primaju pritisak vode (kod derivacionih elektrana)

prema uredjajima za odvod vode sa viseg na nizi novo, zgrade protocnih elektrana mogu da budu:

1. Razdvojene od preliva, gde se odvod suvisne vode sa gornjeg nivoa ostvaruje preko prelivenih otpora na brani i drugih uredjaja koji nisu povezani sa zgradom hidroelektane.

2. Zajedno sa prelivima, koju su obicno smesten na masivnom delu zgrade. Prema tipu konstrukcije uredjaja za dizanje:

1. Zatvorena, sa unutrasnjim smestajem uredjaja za dizanje- mosne dizalice.2. Poluotvorena, gde je osnovni uredjaj za dizanje ( portalna dizalica)

smestena iznad masinske sale sa generatorom. Generatorska sila je niso postavljena sa demotaznim poklopcima iznad generatora.

3. Otvorena, gde masinska zgrada ne postoji a generatori su pokriveni poklopcima

Prema smestaju u odnosu na povrsinu zemlje:1. Nadzemna nasinska zgrada,2. Podzemna masinska zgrada, koja se nalazi ispod povrsine zemlje- grade se kod

derivacionih hidroelektrana kada se derivacija izvodi u vidu tunela.

17

KASUMI MIRSEN

Zavisno od polozaja osa agregata (turbina i generator):1. zgrade za verikalnim agregatima,2. zgrade sa horizontalnim agregatima- primenjuju se kod hidroelektrana sa

padom od 10-15m, preglednost i preistupacnost je veca, ali se zahtevaju znatno vece povrsine za smestaj nego kod agregata sa vertikalnom osovinom.

PUMPNO-AKUMULACIONE HIDROELEKTRANE

Pumpno-akumulacione hidroelektrane imaju znacajnu ulogu u EES jer mogu brzo da promene svoju ulogu – da budu proizvodjac i potrosac elektricne energije i tako obezbede stabilnost EES.

PRINCIP RADA

Pumpno-akumulaciono postrojenje moze da radi kao hidroelektrana ili kao potrosac elektricne energije. Kada radi kao hidroelektrana, voda iz akumulacionog bazena se usmerava kroz urbinu i njena potencijalna energija se pretvara u mehanicku, a potom u generatoru i u elektricnu energiju. Kada pumpno-akumulaciono postrojenje radi u pumpnom rezimu, generator se koristi kao motor koji pokrece pumpu, a pumpa crpe vodu iz vodotoka ili jezera prebacuje je u akumulacioni bazen.

PRENOS I DISTRIBUCIJA

Osnovni elementi prenosa i distribucije su vodovi i razvodna postrojenja.

VODOVI

Elektricni vodovi sluze za sprovodjenje elektricne energije. Elektricna energija koju sprovodimo vodom moze biti razlicitih vrsta i oblika napona, snage i frekvencije. Za prenos i distribuciju elektricne energije u svetu se koristi uglavnom trofazni, naizmenicni sistem, mada neke zemlje primenjuju i jednosmerni sistem za prenos energije na velike razdaljine.

Elektricni vodovi sacinjavaju elektricne mreze, koje prema ulozi u velicini neizmenicnog napona, delimo na:

prenosne, koje sluze za prenosenje energije od elektrana do potrosacki centara i za medjusobno povezivanje pojedinih EES u jedinstveni sistem. Kod nas se koriste prenosne mreze sledecih naznacenih napona: 110kV, 220kV, 380kV.

18

KASUMI MIRSEN

Distributivne, koje sluze za razvodjenje (raspodelu) elektricne energije do potrosackih centara. Kod nas se koriste distributivne mreze sledecih naznacenih napona: 35kV, 10kV.

Niskonaponske, koje sluze za snabdevanje potrosaca u naseljenim mestima. Obicno su kablovske, naznacenih napona 380/220V.

Osnovni elementi vode su: Provodnik, Izolacija provodnika, Slojevi za zastitu provodnika i izolacije provodnika od vlage, mehanickih uticaja

(plast), toplotnih i hemijskih uticaja (omotac). Pribor za spajanje, zavrsavanje, nosenje i mehanicku i elektricnu zastitu vode.

KABLOVSKI VODOVI

Kabl je vrsta voda sa vise medjusobno izolovanih provodnika sa zastitom od pogorsanja elektricne funkije pri radu, kao i pri polaganju kablovske vodove, kablovske kanale ili vod. Energetske kablovske vodove razlikujemo prema naponu i snazi koju provode. Danas se u svetu kablovi izradjuju za naizmenicne napone i preko 500kV.

Kablovski vodovi i mreze se upotrebljavaju na mestima gde je nemoguca ili nepodesna izvedba vazdusnih vodova. To su prvenstveno gradske mreze i industrijske mreze i instalacije. Napajanje ostrva elektricnom energijom moze se izvesti samo pomocu podmorskog kabla.

1) al-provodnik, 2) ekran zile, 3) izolacija zile, 4) ekran izolacije, 5) osnovni omotac, 6) impregnitrani papir ili PVC trake, 7) impregniran papir, 8) impregnirana juta, 9) celicne trake, 10) imoregnirana juta.

RAZVODNA POSTROJENJA

Razvodna postrojenja sluze za razvodjenje elekricne energije. Razvodna postrojenja se sastoje od provodnika elektricne struje, izolatora,

uredjaja za prekidanje i uspostavljanje strujnog kola, mernih, zastitnih, upravljackih, signalnih, i drugih pomocnih uredjaja. Provodnici sluze sa vodjenje elektricne struje izmedju ostalih elemenata postrojenja.

Razlikuju se goli provodnici, u obliku golih metalnih uzadi, pljosnatih ili okruglih profila, izolovani provodnici i kablovi.

19

KASUMI MIRSEN

Izolatori sluze za odvajanje delova pod naponom od uzemljenih delova postrojenja. Istovremeno sluzi i kao nosaci golih provodnika. Prave se od porculana, stakla i vestackih masa.

Rasklopni aparati se upotrebljavaju za ukljucivanje i iskljucivanje generatora, transformatora i dalekovoda u noramlnim prilikama i prilikom kvarova, kao i za sigurno odvajanje delova pod naponom od ostalih delova postrojenja.

Osiguraci se koriste za prekidanje struja kratkog spoja. Merni transformatori sluze za svodjenje velikih struja i napona na manje, bezopasne

iznose, u cilju omogucavanja merenja struje, napona, snage i energije, kao i prikljucaka zastitnih uredjaja.

Odvodnici prenapona upotrebljavaju se za zastitu postrojenja od opasnih atmosferskih napona do kojih dolazi usled udara groma u dalekovode ili u postrojenja.

ELEKTRICNE INSTALACIJE

Elektricna instalacija je skup elemenata koji sluzi za povezivanje (prikljucivanje) elektricnih prijemnika na elektricnu mrezu. Elktricna instalacija mora biti izvedena u skladu sa standardima i normama.

Osnovna pravila koja treba postovati prilikom izbora i izvidjenja elektricne instalacije: Instalacija se mora izvesti tako da ne bude opasna za korisnike objekta. Instalacija mora trajno da odoleva mehanickim opterecenjima i ostecenjima,

uticajima vlage, prasine, hemikalija itd. Svim prikljucenim prijemnicima treba osigurati napajanje elektricnom energijom

propisanog napona i frekvencije. Izgradnja instalacije ne sme da ugrozi stabilnost gradjevine niti smeju ostetiti

druge instalacije u objektu. Odabrana instalacija treba za odreadjeni slucaj da bude najjeftinije resenje, a da

ujedno u buducnosti bez velikih troskova, a pre svega bez intervencija na gradjevinskom objektu, omoguci povecanje broja prikljucnih prijemnika i povecane prikljucene snage postojecih.

Prema jacini struje instalacije delimo na: Instalacije jake struje-kod kojih se upotrebljavaju ili mogu nastati struje koje su

pod izvesnim uslovima opasne za zivot ili imovinu. U ovu grupu spadaju i instalacije niskog napona do 1000V.

Instalacije slabe struje-kod kojih se upotrebljavaju struje koje nisu po zivot ili imovinu. U ovu grupu spadaju sve instalacije ciji radni napon izmedju bilo kojuh provodnika ne prelazi 50V.

Prema nameni razlikujemo instalacije za:

20

KASUMI MIRSEN

Osvetljenje, Elektromotorni pogon, Termicke svrhe, Mesovito opterecenje.

Prema vrsti objekta, razlikujemo instalacije za: Stambene objekte, Industrijske objekte, Poslovne prostorije, Poloprivredne objekte, Elektricne pogonske prostorije.

Prema uslovima okoline, razlikujemo instalacije za: Suve prostorije, Specificne uslove (vlazne, mokre i natopljene, vruce prostorije, prostorije u

kojima postoji opasnost od pozara, prostorije ugrozene eksplozivnim smesama). U prostorijama sa specificnim uredjajima.

Prema nacinu izvodjenja imamao sa: Vidno polozenim golim provodnicima, vidno polozenim izolovanim provodnicima, vidno polozenim cevima, cevima polozenim u zidu, izolovanim provodnicima u zidanim kanalima ili betonskim blokovima,

instalacije ispod poda, na plafonu...

Osnovni elementi projekta elektricne instalacije su: Projektni zadatak- opis zahtevnih elektricnih karakteristika elektricne instalacije

od strane narucioca ili odgovarajuce institucije. Gradjevinsko-arhitektonska osnova objekta- crtez dobije od narucioca. Izbori rasporedjivanje svetiljki i proracun osvetljenja- na temelju gradjevinsko-

arhitektonske osnove i kataloskih podataka proizvodjaca svetiljki projektan t vrsi izbor svetiljki dok ne dodje do resenja koje zadovoljava tehnicke uslove vezane za svetlosne velicine.

Izbor i rasporedjivanje elektricnih uredjaja i vodova i proracun elektricnih instalacija- pocetno resenje se koriguje dok se ne zadovole tehnicki uslovi vezani za elektricne instalacije.

Izbor i rasporedjivanje elemenata gromobranske instalacije i proracun gromobranske instalacije.

Specifikacija materijala. Predmer i proracun radova-pocetno resenje se koriguje dok se ne zadovolje

ekonomski uslovi. Izrada dokumentacije- kada se postigne tehnicki i ekonomski zadovoljavajuce

resenje, pristupa se kompletiranju dokumentacije.

Elektricna instalacija stana sastoji se od sledecih elemenata:

21

KASUMI MIRSEN

Elektroenergetske instalacije(napajanje osvetljenja, stalnih prijemnika, pokretnih prijemnika, instalacije voda za daljinsko upravljane)

Instalacije slabe struje(prikljucak telefona, kucne signalizacije, antene...).S obzirom na uslove okoline u pojedinim pristorijama instalacije u stanu delimo na:

Instalacije u suvim prostorijama, U kuhinjama, U kupatilima i WC-u.

OSNOVNI ELEMENTI INSTALACIJA

Osnovni elementi elektricnih instalacija su: Vodovi , Elementi za prikljucak na gradsku mrezu, Elementi gromobranske instalacije, Razvodna tabla, Elektricna brojila, Osiguraci, Sklopke i prekidaci, Vodovi i kablovi, Instalacione cevi i pribor za vodove i kablove, Prikljucnice, Utikaci i Sijalicna grla.

VODOVI-(niskonaponski vodovi)

Nacionalni standardi utvrdjuju oznake kablova, pa tako imamao i da je JUS odredio oznake za sve grupe i sve vrste vodova koje su „ obavezne u poslovnom odnosu izmedju prizvodjaca, isporucioca i korisnika, kao i u projektnoj dokumentaciji“!

Oznake izolovanih provodnika po JUS-u sastoji se od grupa slovnih simbola i brojeva. U jednoj oznaci moze da bud edo sest grupa, mada se prakticno najcesce srecu dve ili tri grupe. Ako je provodnik visezilni, pa ima zastitu ili nulti provodnik, tada ima jednu grupu oznaka vise.

1. –grupa oznacava specificnos voda, odnosno posebno podrucje primena voda, zatim vrstu materijala izolacije i vrstu materijala plasta.

2. –grupa oznacava specificnos konstrukcije voda koja je znacajna za neku odredjenu primenu.Ova grupa simbola odvaja se od prve grupe simbila kosom (/).

3. –grupa sadrzi podatak o zastitnom provodniku. Ako je u energetski vod ugradjen zastitni vod ili provodnik, ali uvek zeleno-zute boje, u oznaci se stavlja slovo „Y“, koje se odvaja crtom od prethodne grupe.

4. –grupa oznacava vrstu materijala od kojeg je izradjen provodnik i oblik preseka provodnika. Kada je materijal bakar i kada je presek okrugao, tada se ne koristi nikakva oznaka. Ova grupa ima dve oznake:

A –za aluminijumski provodnik,

22

KASUMI MIRSEN

S-za sektorski presek provodnika, koji se prakticno upotrebljava samo za kablove.

Ova grupa simbola se odvaja povlakom od trece.5. –grupa daje podatke o broju zila. Ova grupa se ispisuje iza prethodne samo sa

jednim slovnim razmakom a bez drugog znaka.6. -grupa simbola oznacava visinu nominalnig napona za koji je vod izradjen. Ova

oznaka se ne stavlja za vodove male i niske napone, vec iskljucivo za visoke napone, ispisuje se u nastavku pete grupe u broju kilovolta u vrednosti linijskon (medjufaznog) napona.

Primer: SG/U-3*1,5= skraceno: za svetiljke sa gumenom izolacijom, trozilni sa uporednim zilama, presek provodnika 1,5 mm².

PRIKLJUCAK OBJEKTA NA DISTRIBUTIVNIU MREZU

Objekat moze biti prikljucen na mrezu na jedan od sledecih nacina: Vazdusni prikljucak na nadzemnu nisko naponsku mrezu. Kablovski prikljuvak na nadzemnu mrezu. Prikljucan podzemnim kablom na niskonaponsku mrezu. Prikljucak podzemnim kablom na visokonaponsku mrezu.

ELEMENTI GROMOBRANSKE INSTALACIJE

Gromobranska instalacija treba da stiti ljude i materijalna dobra(objekte, postrojenja) od opasnosti i stetnih posledica groma a treba da zadovolji:

Elektricnu sigurnost Mehanicku sigurnost, Otpornost prema koroziji, Toplotnu sigurnost(dovoljan presek provodnika da ne didje do preteranog

zagrevanja). Arhitektonske zahteve, Ekonomske uslove.Gromobranska instalacija se izvodi na principu Faradejevog stita.Glavni elementi gromobranske instalacije su hvataljke, odvod i uzemljivac.

Hvataljke su provodnici (trake, zice, metalne povrsine ili tela) postavljeni na istaknutim mestima na objekta, a sluze za prihvatanje atmosferskih praznjenja. Hvataljke se postavljaju na ona mesta koja su po iskustvu najvise izlozena udarcima groma.

Odvodi su provodnici koji spajaju hvataljke sa uzemljenjem. U principu ovo spajanje treba izvrsiti najkracim putem uz sto manji broj nastavka.

Uzemljivaci su provodnici plozeni u zemlju koji sluze kao veza izmedju odvoda i zemlje. Za uzemljivace se upotrebljavaju pozinkovane celicne trake ili ploce, bakarne ploce, celicni cevi, komadi celicnih konstrukcija kao celicne sine i slicno.

RAZVODNA TABLA

23

KASUMI MIRSEN

Razvodna tabla je mesto elektricne instalacije sa koga polaze vodovi pojedinih strujnih kola. Razlikujemo glavne i sporedne razvodne table:

1. Glavna razvodna tabla ima na sebi dovodni vod vezan za gradsku mrezu.2. Sporedne(spratne, sekcione) razvodne table imaju dovodni vod kao racvu,

strujno kolo koji dolazi od glavne razvodne table.Razvodne table po sadrzini mogu biti:

Instalacione Za elektricna brojila, Kasetirane.

BROJILA ELEKTRICNE ENERGIJE

Brojila elektricne energije su instrumenti ili aparati za merenje elektricne energije. Osnovni tipovi brojila su:

Jednofazno, Trofazno, Trofazno dvotarifno brijilo, Brojila za rektivnu energiju.Dvotarifna brojila se koristi u distributivnim podrucjima gde postoji tzv. „jeftina“ i „skupa“ tarifa.

INSTALACIONI OSIGURACI

Zastita vodova od nedozvoljenog opterecenja, bilo namernog ili slucajno ili od opterecenja kratkom vezom, resenje je upotreba osiguraca koji se stavlja na pocetak voda u smeru dolaska struje.

Osigurac vrsi zastitu voda prekidom strujnog kola u koje je montiran. Ovaj prekid se moze vrsiti topljenjem nmetka u osigiracu, elektromagnetnim dejstvom ili termickim dejstvom kojim se savija bimetalna traka.

Nasi tehnicki propisi razvrstavaju osigurace u tri osnovne grupe:1. Instalacioni osiguraci sa navojem tipa D.2. Nozasti osiguraci tipa N,3. Automatski osiguraci ili jednopolni instalacioni automati.Instalacioni osiguraci sa navojem tipa D, sastoje se od osnpove ili podnozja

(porculanske podloge), kape, topljivog umetka ili patrone i kalibrisanog prstena. Zastita voda se nacelno izvodi na taj nacin sto se tanki provodnik u topljivom umetku istopi pre nego sto se zasticeni provodnik zagreje na dozvoljenu temperaturu.

Nozasti osiguraci tipa N, sastoje se od posnozja ili osnove, topljivog umetka ili patrone i izolacione drske. Ovi osiguraci imaju osobinu velike prekidne moci, a namenjeni su prekidanju velikih struja pri proticanju ili kod kratkog spoja pa se cesto azivaju niskonaponski osiguraci ili skraceno NV-osiguraci. Uptrebljavaju se najcesce u industrijskim i distributivnim mrezama, a za struje od 1250A.

24

KASUMI MIRSEN

Automatski osiguraci ili jednopolni instalacioni automati- uredjaji koji prekidaju elektricno kolo pri odredjenom opterecenju, a da se ne vrsi unustavanje materijala. Ovi osiguraci iskljucuju elektricno kolo pomocu elektromagneta ili pomocu bimetalne trake, a cesto imaju ugrdjena oba nacina iskljucivanja.

Automatski osiguraci se ne upotrebljuju kao glavni osiguraci ispred motornih automatskih i rucnih prekidaca. Na tim mestima se neizoztavno postavljaju topljivi osiguraci, po mogucstvu sa tromim umecima.

Osnovna prednost automatskih osiguraca u odnosu na topljive osigurace je u tome sto posle prekidanja ne treba menjati umetak (patronu), vec se za to predvidjenom polugom osigurac ponovo aktivira. Nedostaci automatskih osiguraca su manja prekidna moc i veca cena.

SKLOPNI APARATI

Sklopni aparati slize za ostvarivanje veze u strujnim kolima. U strunim kolima, osim normalne struje, moze doci i do pojave prekomernih struja: struje preopterecenja, struje ukljucenja ili struje kvara. U zavisnisti od prekidne moci, sklopne aparate delimo na:

Rastavljace Sklopke

a) Instalacioneb) Motornec) Grebenaste sklopke.

Kontaktore Prekidaci Releji, okidaci, tasteri, signalne sijalice.

ELEKTRICNO OSVETLJENJE

Svetlost je u sustini sredstvo koje omogucuje izvrsavanje vidnih zaddataka i kretanje u prostoru, nazavisno od toga da li je prostor otvorenog ili zatvorenog tipa. Savremeno elektricno osvetljenje zahteva kvalitetnu svetlost po spektakularnom sastavu i visoke nivoe osvetljenosti.

SVETLOSNI IZVORI

Tela koja su sposobna da emituju svetlosnu energiju nazivaju se izvorima energije. Podela vestackih svetlosnih izvora izvedena je s obzirom na princip napajanja svetlosti. Tako da postoje:

Izvori svetlosti u obliku sijalica sa uzarenom niti. Sijalice na principu praznjenja kroz metalne pare i gasove.

Izvori svetlosti u obliku sijalica sa uzarenom niti koriste principe termickog isijavanja.

25

KASUMI MIRSEN

Prema nameni sijalice sa metalnim vlaknom dele se u: Sijalice za opstu upotrebu Reflektorske sijalice, Halogene sijalice Projekcione sijalice, Ostale vrste.

Sijalice na principu praznjenja kroz metalne pare ili gasove.Osnovni tipovi sijalica na principu praznjenja kroz metalne pare ili gasove su:

Fluorescentne(zivine niskog pritiska). Zivine visokog pritiska Natrijumove.

PRINCIP PROJEKTOVANJA ELEKTRICNOG OSVETLJENJA

Postupak projektovanja elektricnog osvetljenja odredjuju uglavnom uslovi dobrog osvetljenja koji obuhvataju:

Namenu, Estetske zahteve, Ekonomicnost, Pouzdanost, Dovoljan nivo srednje osvetljenosti i pravilam raspored svetiljki, Ravnomernost osvetljenosti i ogranicenje bljestanja.

Pri izradi projekta unutrasnjeg osvetljenja po znacaju se javljaju sledece etape: Izracunavanje potrebnog svetlosnog fluksa, Izracunavanje broja izvora svetlosti, Izracunavanje potrebnog broja svetiljki, Odredjivanje rasporeda svetiljki, Iztacunavanje stvarne srednje osvetljenosti.

Za razne vrste delatnosti utvrdjeni su faktori kvaliteta osvetljenja u zgradama koji se odnose na:

Naznaceni ovetljaj, Boju svetlosti, Stepen reprodukcije boja, Razred bljestanja.

ASUNHRONE MASINE

26

KASUMI MIRSEN

ASINHRONI MOTORI

OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE I VRSTE ASINHRONIH MOTORA

Asinhorni motor je elekricna masina koja pretvara elektricnu energiju u mehanicki rad. Kao i kod svake elektricne masine osnovni (aktivni) delovi asinhronog motora su: magnetno i elektricno kolo.

Magnetno kolo cine stator i rotor koji su medjusobno odvojeni medjugvozdjem a elektricno kolo namotaji induktora (statora) i indukta (rotora).

Stator se sastoji iz jezgra i namota. Jezgro statora izradjuje se u obliku supljeg valjka. Ono je sastgavljeno od medjusovno izolovanih dinamolimova debljine o,5mm. Limovi se mudjusovno izoluju da bi se smanjili gubitci usled vrtloznih struja.

Po unutrasnjoj povrsini se zlebovi u kojima se smesteni provodnici, ovi provodnici cine namot statora. Namot statora se izradjuje od lakom izolovane bakarne zice. Namot statora moze biti monofazni ili trofazni.

Rotor se sastoji od jezgra i namota. Jezgro rotora se izradjuje u boliku valjka, ono je sastavljeno od medjusobno izolovanih dinamolimova koju su cvrsto napresovani na vratilu motora. Jezgro rotora sa vratilom cini cvrstu mehanicku celinu.

Po povrsini jezgra rotora nalaze se zlebovi u kojima su smesteni provodnici. Ovi provodnici cine namot rotora. Prema vrsti namota rotora razlikujemo dva tipa asinhronih rotora:

1. kavezni motor ( motor sa kratko spojenim rotorom).2. motor sa prstenovima ( motori sa namotanim rotorom).

Kavezni motori su manjih snaga. kod ovoh motora namt rotora najcesce se izradjuje od alumunijuma. Zlebovi rotora se zalivaju aluminijumom a sa obe namota rotora nazale se po jedan obruc koji kratko spaja provodnike rotora. Tako se dobija namot rotora u obliku kaveza. Ovakav namot nema izvode.

Motori sa prstenovima- ovo su motori vecih nsaga. Kod njih se namot rotora izradjuje od bakarne zice. Krajevi namota rotora spojeni sa 3 prstena koji se nalaze na vratilu motora (sa jedne stane jezgra rotora).

Po prstenovima klize cetkice koje su napravljene od grafita ili od celicnog praha. One su procvrscene pomocu drzaca dirki a drzac za oklop motora. Pritisak cetkice na prsten daje na opruga.

Preko prstenova i cetkica krajevi namota rotora izvedeni su do prikljucne kutije rotora.

27

KASUMI MIRSEN

Princip rada asinhronih motora

Na krajeve statora prikljucili smo trofazni naizmenicni napon. U namotu statora javlja se trofazna naizmenicna struja. Ova struja stvara u medjugvozdju teslino obrtno magnetno polje. Ovo magnetno polje obrce se sinhronom brzinom. Ona je jednaka:

60xf’n’= —— p

h’- sinhrona brzinaf’- frekvencijap- broj parova polova motora.

Kada se provodnici statora i rotora nadju u promenljivom magnetnom polju i njima se idukuje EMS. Posto je namot rotora kratko spoje u njemu ce se javiti struja rotora i“.

Na svaki provodnik rotora delovace EMS, ona je jednaka.

F= b x i“ x l

Na ceo rotor delovace elekgtromagnetni obrtni momenat (M) koji je jednak:

M=Σ x f x r

Usled ovog momenta rotor se obrce. Brzina okretanja naziva se ASINHRONA BRZINA i ona je uvek manja od sinhrone brzine.

Klizanje asinhronog motora

Postoje 2 vrste klizanja:1. apsolutno klizanje (n“) je razlika izmedju sinhrone i asinhrone brzine.2. relativno klizanje (s) je odnos izmedju apsolutnog klizanja i sinhrone brzine. n“ n’- n nS= — = ——— = 1 - —— n’ n’ n’

prazan hod nmax ( n<n’); n≈n’ ; s≈0

28

KASUMI MIRSEN

kratak spoj n=0 ; s=1 normalan rad s=0,01% 0,08; s=1% 8%

frekvencija u motoru p x n“f“ = —— 60 p x s x nf“ = ——— 60

f “ = s x f’

a) prazan hods=0f“=0

struja u rotoru jednaka je JSS

b) kratak spoj s=1f“= f’

c) nominalni rads= o,o1 % o,o8f= o,5 % 4 Hz

gubitci snage u asinhronom motoru

u asinhronom motoru imamo sledece gubitke: gubikte u statoru gubitke u rotoru.

Gubitci u statoru mogu biti: gubitci u gvozdju gubitci u bakru.

Gubitci u gvozdju nastaju zbog namagnetisanja statora kao i usled vrtloznih struja. Ovi gubitci zavise od magnetne idukcije i od frekvencije.

Pfe = ( h x S + σ x f²) xB²M x mfeE’= 2,22 x f’ x K’ x N’n’ x Ф ob

29

KASUMI MIRSEN

Magnetna indukcija je srazmerna magnetnom fluksu u jezgru, a magnetni fluks u statoru. Indukcioni napon E’ ≈ U’ na koji je stator ukljucen. Gubitci u gvozdju zavise od frekvencije Pfe = const.

Gubitci u bakru se javljaju zbog prtvaranja dela elektricne energije u toplotu (gubitci dzulovi) Pcu = q’ x R’ x I²q- broj faza statora, gubici rastu sa kvadratom struje statora.

Gubitci u rotoru

Gubitci u gvozdju rotora (Pfe“)Ovi gubitci zavise od napona i frekvencije. Posto je frekvencija struje motora vrlo

mala (0,5 % 4 Hz) to ce i gubitci u gvozdju rotora biti vrlo mali. Ove gubitke najcesce zanemarimo Pfe“ ≈ 0

Gubitci u bakru rotora ( Pcu“)Ove gubitke mozemo izraziti na dva nacina:

1. kao Dzulove gubitka 2. kao razliku snaga rotora.

Pcu“= q“ x R“ I“Pcu= Pob x PrPob- snaga obrnog magnetnog poljaPr- mehanicka snaga rotora

Pcu“= M x Ω’ – M x ΩM- obrtni moment rotoraΩ- ugaona brzina rotoraPcu“= M x(Ω’x Ω) =M x S x Ω’= S x Pob

Najvece gubitke u rotoru imamo u rezimu kratkog spoja, tada se celokupna snaga koju rotor primi pretvori u Dzulove gubitke u rotoru.

PUSTANJE U RAD ASINHRONOG MOTORA

Pri upotrebi asinhronog motora glavni problem predstavlja njegovo pustanje u rad. Pustanje u rad (pokretanje) asinhronog motora je proces koji pocinje u trenutku prikljucenja motora na mrezu, a zavrsava se onda kada motor razvije moment jednak momentu opterecenja pri odgovarajucoj brzini opterecenja(deo karakteristike momenta od tacke A do tacke C).

Pri pustanju u rad ptrebno je povecati polazni moment a smanjiti polaznu struju.

30

KASUMI MIRSEN

U trenutku kada se asinhroni motor ukljucuje na elektricnu mrezu njegov rotor je nepokretan. Zato se tada, posto obrtno polje preseca provodnike sinhronom brzinom, indukuje u rotoru maksimana EMS i, posto je taj namot kratko spojen, javlja se se velika struja koja je kod obicnih kaveznih motora 5 do 8 puta veca od nominalne.

Radi ogranicenja polazne strujue kaveznih asinhronih motora, ogranicava se snaga motora koji se mogu direktno prikljuciti na mrezu. Dozvoljenu vrednost te snage propisuju distributivn preduzeca u zavisnosti od snage i kvaliteta svoje mreze.

Smanjenje polazne struje kaveznih asinhronih motora moze se postici snizenjem napona na koji se motor prikljucuje i to pomocu prigusnica ili autotransformatora. Nakon polaska motora napon se vraca na polaznu vrednost.

Drugi nacin pustaja u rad kaveznih asinhronih motora jeste pomocu prebacaca zvezda-trougao. Na taj nacin se mogu pustati u rad motori ciji je namot statora spregnut u trougao. Pomocu prebacaca, namot se pre pustanja u rad spreze u zvezdu, a nakon dostizanja radne brzine povezuje se u trougao.

Pustanje u rad asinhronih motora sa namotanim rotorom vrsi se pomocu otpornika za pustanje u rad koji se , koji se preko dirki i kliznih prstenova ukljucuju u kolo rotora. Prisustvo dodatnog otpora u kolo dovodi kako do smanjenja polazne struje, tako i do povecanja polaznog momenta cime se postizu dobre polazne karakteristike ove vrste motora. Sa povecanem brzine rotora, otpornici se postepeno iskljucuju da bi se posle zavrsetka procesa pustanja u rad ptpuno iskljuciti, a prstenovi kratko spojiti.

REGULISANJE BRZINE I PROMENA SMERA OBRTANJA ASINHRONOG MOTORA

Na osnovu izraza za brzinu obrtanja rotora asinhronog motora: 60fn=n’x(1-8)= ——— (1-8) p

Proizilazi da se ona moze menjati promenom brzine obrtnog polja i promenom kljizanja.

Kako se brzina obrtnog polja moze menjati promenom ucestanosti i promenom broja pari polova, a klizanje pomenom napona napajanja i promenom otpora u kolu rotora, to se brzina asinhronog motora moze regulisati na sledeca 4 nacina:

1. promenom napona napajanja,2. promenom otproa u kolu rotora,3. promenom broja pari polova i4. promenom ucestanosti mreze (izvor).

Regulisanjem brzine promenom napona napajanja vrsi se smanjenjem napona najcesce pomocu regulisanog transformatora. Regulisanjem brzine promenom otpora u kolu rotora se moze primeniti kod asinhronih motora sa namotnim rotorom.

Promenom broja pari polova mogu se postici samo 2 ili eventualno 3 razlicite brzine obrtanja motora. Pri tome se promena broja pari polova moze ostvariti na 2 nacina.

Prvo stavljanjem u zljebove statora dva nezavisna namota sa razlicitim brojem pari polova i, drugo, izvedbom jedinstvenog namota tako da se prevezivanjem njegovih delova menje broj pari polova.

31

KASUMI MIRSEN

Regulisanje brzine promenom ustestanosti mreze, odnosno izvora na koji je motor prikljucen ima veoma vazne tehnicke osobine, ali zahteva moderan izvor promenljive ucestanosti i napona.

Promena smera obrtanja asinhronog motora se postize na jednostavan nacin, i to izmenom mesta veze za dva dovodna provodnika, tj promenom redosleda faza.

JEDNOFAZNI ASINHRONI MOTORI

Asinhroni motori male snage se izvode kao jednofazni. Njihova snage obicno ne prelazi 0,5 kWf i imaju veliku primenu za pokretanje uredjaja i masina malih snaga.

Magnetno kolo jednofaznog asinhronog motora je isto kao i trofaznog. Namot rotora se uglavnom izvodi kao kavezni. Namot statora je jednofazni i smesta se u 2/3 zljebova statora.

Pomocna faza se smesta u preostalu 1/3 namotanih zljebova statora i ona je u odnosu na glavnu fazu prostorno pomerana za 90 stepeni.

Prilikom pustanja u rad pored glavne, ukljucena je i pomocna faza sto znaci da tada motor radi kao dvofazni. Posto je za stvaranje obrtnog magnetnog polja, pored prostornog pomeranja faznih namotaja, potreban je vremenski pomeraj struja, na red sa pomocnom fazom se prikljucuje omski otpor ili induktivni kalem ili kondenzator.

Kada se dostigne oko 80% nominalne brzine, pocetna faza, zajedno sa odgovarajuceim optorom, pomocu prekidaca, najcesce centrifugalnog, iskljucuje se i motor nastavlja da radi kao jednofazni.

Kao jednofazni asinhroni motor moze se upotrebiti i trofazni motor, cija jedna faza iskljucena a ostale dve vezane na red.

32

KASUMI MIRSEN

MASINE ZA JEDNOSMERNU STRUJU

Elektricne masine za jednosmernu struju su preobrazajnice mehanicke energije u elektricnu (generatori) i elektricne energije u mehanicku (motori). Generatori jednosmerne struje proizvode a motori trose jednosmernu struju.

OSNOVNI ELELMENTI KONSTRUKCIJE

Masine za jednosmernu struju su reverzibilne sto znaci da mogu da rade i kao motori i kao generatori. One se, kao i ostale elektricne masine, sastoje od magnetnog elektricnog kola. Magnetno kolo cine stator i rotor elektricno kolo namoti induktora i indukta, smesteni na statoru i rotoru.

Stator je sastavljen od jarma koji je u obliku supljeg valjka od masivnog gvozdja. Po njegovoj unutrasnjosti pricvrscena su 2 p (p- broj pari polova) istaktnuta magnetna pola. Magnetni polovi se sastoji iz jezgra pola i polnih nastavaka. Jezgro pola moze da bude i od liveng gvozdja a polni nastavci se uvek izvodi iz izolovanih limova, debljine o,5mm ili 1mm. Oko polnih jezgara koncentricno su namotani izolovani provodnici koji cine namot iduktora (pobudni namot).

Rotor je cilindircnog oblika, sastavljen je od tankih izolovanih limova i ravnomerno je aksialno ozljebljen. Paket limova rotora je cvrsto spojen sa vratilom masine. u zljebove rotora su smesteni izolovani provodnici, okruglog ili pravougaonog preseka, koji cine namot indukta koji predstavlja zatvoren sistem provodnika povezanih medjusobno na tacno odredjeni nacin.

Kolektor je napravljen od bakarnih lamela (kriski, segmenta) od tvrdog vruceg bakra koje su izolovane medjusobno i u odnosu na masu. Lamele se slazu jedna do druge tako da obrazuju suplji valjak. Za lamele kolektora su povezani krajevi najnovijeg delova

33

KASUMI MIRSEN

namota indukta. Na kolektro nalezu dirke (cetkice), koje se prave od uglja, grafita ili metalnog praha i koje su nepomicne i utvrdjene su preko drzaca, za pokloce masine. u drzacima se nalaze opruge koje svojim pritisom obezbedjuju njihovo dobro naleganje na kolektor. Dirke su u elektricnoj vezi sa namotom indukta ( preko kolektora) i omogucuju njegovu vezu sa spoljasnjim elektricnim kolima. Sa obe bocne strane jarma postavljaju se poklopci koji mogu imati razlicite oblike i koju u sredini nose lezista za vratilo. Bocnim poklopcima se masina obicno ne zatvara potpuno jer je potrebno da kolektor bude pristupacan radi nadzora njegove povrsine i dirki i njihove eventualne zamene.

PRINCIP RADA

Princip rada motora jednosmerne struje zasniva se na poznetom uzajamnom delovanju provodnika sa strujom imagnetnog polja, koja se manifestuje kroz pojavu elektromagnetne struje( F= l x I x B) i momenta ( M= F x r) usled cega dolazi do obrtanja rotora i pretvaranja elektricne u mehanicku.

DEJSTVO ELEKTRICNE STRUJE NA COVECIJI ORGANIZAMElekticna struja se, u opstem slucaju, ispoljava kroz tri svoja osnovna dejsta a to su:

toplotno ( elektricna struja zagreva provodni kroz koji prolazi),mehanicko (elektricna struja proivodi privlacenje ili odbijane provodnika u kojima

postoji),hemijsko (ako je provodnik druge klase, tj tecan, jednosmeran elektricna struja ga

elektrolizom rastavlja).Sva ova tri dejstva elektricne struje ispoljavaju se pri njenim prolasku kroz

covecije telo koje je, zbog krvi i vlaznih tkiva, provodnik druge klase.Kada covek doditne provodnik strujom ili provodni deo nekog uredjaja koji je zbog kvara dosao pod napon, kroz njega ce proteci struja, delovanje koje se pri tome najpre oseti naziva se elekricni udar,Mada je osetljivost pojedinih lica na dejstvo elekricne struje razlicita, moze se smtarati da su efekti proticanja naizmenicne struje idustrijske ucestanosti kroz coveciji organizam priblizno sledeci:

struja od 2-10mA izaziva grcenje misica koje proizvodi bol koji se jos moze izdrazati i u tom intervalu se nalazi tzv. Struja trpljivosti.

Struja od 10-20mA izaziva jaca ili slabija grcenja misica koja su veoma bola i lice tesko otvara ruku kojom je obuhvatilo provodnik sa strujom.

Struje od 20-50mA izazivaju jos jaca grcenja misica sa jos intenzivnijim bolom i lice nije u stanju da odvoji ruku od provodnika sa strujom i samostalno se oslobodi njega.

Struje od 50-150mA su smrtonostne ako prolaze kroz srce ili disajen organe,Struje od 150mA-1 A u vecini slucajeva izazivaju obamrlost srca ali ako te struje nisu

tekle kroz organizam duze od 1/10 sekunde ne ostaju nikakve posledica

34

KASUMI MIRSEN

Struje od 1-5 A u vecini slucajeva isu smrtonosne ali stvaraju duboke i strasne opekotine, tesko izlecive, sto vodi trajnom invaliditetu ili smrti.

Kao sto se vidi struje intenziteta 50-150 mA su opasnije od struja intenziteta 1-5 A.

UZROCI ELEKRICNIH UDARA

Do elektricnog udara i prolaska elektricne struje kroz covecji organizam moze doci iz dva razloga a to su:

Slucajni dodir provodnih delova prijemnika ili instalacije kojisu normalno pod naponom.

Dodir provodljivih delova prijemnika koji normalno nisu pod naponomI u jednom i u drugom slucaju covek dodirom postaje deo zatvorenog elektricnog kola. Struja koja tada prolazi kroz njega jednake je odnosu napona dodira Ud i prelaznog otpora Rpr:

Ud I= ———

Rpr

Napon dodira je razlika potencijala koja se tada uspostavi izmedju coveka i zemlje.Prelazni otpor sastoji se od trei redno vezna otproa a to su:

ulazni otpor na mestu dodira Rprotpor covecjeg tela Rcizlazni optor izmedju noge i zemlje Riz sto znaci da je:

Rpr= Rul + Rc + Riz

Napon dodira zavisi od vise faktora. Polazeci od toa da u najnepovoljnijim uslovima vredost prelaznog otpora iznovi Rpr = 1000 Ω i da je maksimalna vrednost struje koja prodje kroz covecje telo Imax = 50 mA gornja granicna vrednost bezopasnog napona dodira je:

Ud = Rpr x Imax = 1000 x o.o5 = 50 V

VRSTE ZASTITNIH MERA OD OPASNOG DEJSTVA ELEKTRICNE STRUJE

Zastita od slucajnog dodira provodnih delova proijemnika ili instalacije koju su noramlno pod naponom izvodi se.

izolovanjem udaljavanjem

a zastitne mere od dodira provodljivih delova prijemnika koji nisu normalno pod naponom ali u toku rada mogu doci pod napon su:

zastitno izolovanje, mali napon, zastitno uzemljenje,

35

KASUMI MIRSEN

nulovanje, sistem zastitnog voda, zastitni naponski prekidaci (ZN), zastitni strujni prekidaci (ZS), zastitni transformatori za galvansko odvajanje.

Do elektricnog udara i prolaska elektricne struje kroz coveciji organizam moze doci iz dva razloga a to su:

slucajni dodir elektroprovodnih delova prijemnika ili instalacije kojiu su normalno pod naponom.

Dodir elektroprovodnih delova prijemnika koji normalno nisu pod naponom ali u toku rada zbog kvara mogu doci pod napon.

Zastitne mere koje je neophodno sprovesti u cilju zastite od opasnog dejstva elektricne struje zasnivaju se, pre svega na tome da se ne sme dozvoliti, pri bilo kakvom kvaru, da struja veca od 50 mA prodje kroz covecje tel.

ZASTITNE MERE PROTIV DODIRA ELEKTROPROVODNIH DELOVA KOJE SE NORMALNO NALAZE POD NAPONOM

Zastitne mere protiv dodira elektroprovodnih delova koji su normalno pod naponom su: Elektricno izolovanje, Fizicko odvajanje, Primena malih napona.

Elektricno izolovanje se postize upotrebom preslvaka od gume ili sintetickih izolacionih masa, strucnim omotavanjem spojeva izolacionom trakom i dr.

Fizicko odvajanje provodljivih delova pod naponom se postize ili postavljanjem delova pod naponom iza fizicki pregrada ili udaljavanjem elektroprovodnih delova pod naponom van domasaja ruku.

Primenom malih napona, koji su narmirani na vrednost od 12 V, 24 V ili 42 V, pouzdano se sprecavaju elektricni udari, posto tada struja koja prolazi kroz coveka u slucaju kvara ima vrednost koja je uvek manja od opasne vrednosti struje koja, kao sto je receno iznosi 50 mA.

ZASTITNE MERE PROTIV DODIRA ELEKTROPROVODNIH DELOVA KOJI MOGU ZBOG KVARA DOCU POD NAPON

36

KASUMI MIRSEN

Zastitne mere u ovom slucaju mogu se svrstati u 3 grupe:1. dodatno elekricno izolovanje,2. elektricno ili galvansko odvajanje,3. automatsko brzo odvajanje dela eletkricne instalacije gde je nastao kvar od izvora

elektricne energije

DODATNO ELEKTRICNO IZOLOVANJE

Primenom ove zastitne mere ovecava se uzlana ili izlazna komponenta predlaznog otpora, ili obe, i na taj nacinn se struja, koja pri dodiru elektroprovodnih delova prijemnika koji su zbog kvara dsli pod napon, protice kroz covecje telo, ogranicava na vrednost koja je ispod opasne vrednosti. Povecanje ulaznog otpora postize se izolovanjem svih elektricno provodljivih metalnih delova elektricnog uredjaja koju su na dohvat ruke coveka. U vodu vrstu izolovanja spadaju premazi metalnih delova, opleti na provodnicima i dr. Istu svrhu ima i upotreba rukavica, izolacionih motki.

ELEKTRICNO ILI GALVANSKO ODVAJANJE

Ova mera se sastoji u tome da se delovi elektricne instalacije povezu na napon preko iduktivne sprege, odnosno preko jednog tranforamtora odgovarajuce konstrukcije. U tom slucaju ako dodje do kvara i covek dodje u dodir sa delom koji je dosao pod napon zbog tog kvara, kroz njega nece proteci struja opasne jacine, jer ce ona biti ogranicena velikom vrednoscu otpornosti prema zemlji sekundarnog kola, ukljucujuci i sekundar trensformatora. Klasicna primer primene ove zastiten mere je napajanje prikljucaka elektricnog aparata za brijanje u kupatilima.

AUTOMATKSO ODVAJANJE OD NAPONA

Ova mera se, kao sto je receno, sastoji u odvajanju od napona dela elektricne instalacije gde je nastao kvar.Moguci zastitni sistemi u okviru ove zastitne mere su:

zastitno uzemljenje,nulovanje,sistem zastitnog voda,preimena zastitnih prekidaca strujnog ili naponskog tipa.

ZASTITNO UZEMLJENJE

Zastitno uzemljenje se izvodi spajanjem svih provodnih delova elektricnih naprava, koje treba zastititi od previsokog napona dodira, sa uzemljivacem. Otpornost

37

KASUMI MIRSEN

uzemljivaca treba da bude sto manja da bi struja kvara imala sto vecu vrednost i izazvala sigurno i brzo pregorevanje osigurava ostecene elektricne naprave. Pored toga, zastitno uzemljenje treba da bude izvedeno tako da napon dodira na oklopu ostecenog prijemnik ne bude veci od 65 V.

NULOVANJE

Zastita nulovanja se zasniva na istom principu kao i zastita primenom zastitnog uzemljenja, s tom razlikom sto su tu tom slucaju provodni delovi elektricnih naprava povezani na nulti provodnih elektroenergetskog sistema.

SISTEM ZASTITNOG VODA

Zastita primenom zastitnog voda primenjuje se u onim objekitma koju imaju svoju transformatorsku stanicu u kojoj neutralna tacka iz nekog razloga nije uzemljena ili je uzemljena preko impedanse velike vrednosti.

38