4 разр. Электрослесарь. Билет 6. Законы Кирхгофа Первый закон Кирхгофа Формулировка 1

• Название: Законы Кирхгофа Первый закон Кирхгофа Формулировка 1
• Анкор: 4 разр. Электрослесарь
• Дата: 20.10.2020
• Размер: 206.49 Kb.
• Имя файла: Билет 6.docx
• Тип: Закон; #144349

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ

Электрослесарь по обслуживанию и ремонту оборудования 4 разряд

Билет 6

1. 
   Законы Кирхгофа
   

Первый закон Кирхгофа

Формулировка №1: Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.

Формулировка №2:Алгебраическая сумма всех токов в узле равна нулю.

З десь ток I₁- ток, втекающий в узел , а токи I₂ и I₃ — токи, вытекающие из узла. Тогда применяя формулировку №1, можно записать:

I₁ = I₂ + I₃  (1)

Что бы подтвердить справедливость формулировки №2, перенесем токи I₂ и I₃ в левую часть выражения (1), тем самым получим:

I₁ - I₂ - I₃ = 0   (2)

Знаки «минус» в выражении (2) и означают, что токи вытекают из узла.

Знаки для втекающих и вытекающих токов можно брать произвольно, однако в основном всегда втекающие токи берут со знаком «+», а вытекающие со знаком «-» (например как получилось в выражении (2)).

Второй закон Кирхгофа

Формулировка: Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резистивных элементах в этом контуре.

Здесь термин «алгебраическая сумма» означает, что как величина ЭДС так и величина падения напряжения на элементах может быть как со знаком «+» так и со знаком «-». При этом определить знак можно по следующему алгоритму:

1. Выбираем направление обхода контура (два варианта либо по часовой, либо против).

2. Произвольно выбираем направление токов через элементы цепи.

3. Расставляем знаки для ЭДС и напряжений, падающих на элементах по правилам:

- ЭДС, создающие ток в контуре, направление которого совпадает с направление обхода контура записываются со знаком «+», в противном случае ЭДС записываются со знаком «-».

- напряжения, падающие на элементах цепи записываются со знаком «+», если ток, протекающий через эти элементы совпадает по направлению с обходом контура, в противном случае напряжения записываются со знаком «-».

Например, рассмотрим цепь, представленную на рисунке 3, и запишем выражение согласно второму закону Кирхгофа, обходя контур по часовой стрелке, и выбрав направление токов через резисторы, как показано на рисунке.



E₁- Е₂ = -UR₁ - UR₂или E₁ = Е₂ - UR₁ - UR₂

2. 
   Требования к устройствам защиты от замыканий на землю
   

ПУЭ 7. Раздел 3. Защита и автоматика

Глава 3.2. Релейная защита

Устройства релейной защиты должны обеспечивать наименьшее возможное время отключения КЗ в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части системы (устойчивая работа электрической системы и электроустановок потребителей, обеспечение возможности восстановления нормальной работы путем успешного действия АПВ и АВР, самозапуска электродвигателей, втягивания в синхронизм и пр.) и ограничения области и степени повреждения элемента.

Релейная защита, действующая на отключение, как правило, должна обеспечивать селективность действия, с тем, чтобы при повреждении какого-либо элемента электроустановки отключался только этот поврежденный элемент.

3. 
   Принцип действия синхронного двигателя
   

Если говорить простым языком, то синхронным называют электродвигатель, у которого скорость вращения ротора (вала) совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора.

Кратко рассмотрим принцип действия такого электродвигателя — он основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора, которое обычно создаётся трёхфазным переменным током и постоянного магнитного поля ротора.

Постоянное магнитное поле ротора создаётся за счет обмотки возбуждения или постоянных магнитов. Ток в обмотках статора создаёт вращающееся магнитное поле, тогда как ротор в рабочем режиме представляет собой постоянный магнит, его полюса устремляются к противоположным полюсам магнитного поля статора. В результате ротор вращается синхронно с полем статора, что и является его основной особенностью.

Скорость, с которой вращается магнитное поле статора, может быть вычислена по следующему уравнению:

N=60f/p

f – частота тока в обмотке, Гц, p – количество пар полюсов.

Соответственно по этой же формуле определяется скорость вращения вала синхронного двигателя.

Большинство электродвигателей переменного тока, используемых на производстве, выполнены без постоянных магнитов, а с обмоткой возбуждения, тогда как маломощные синхронные двигатели переменного тока выполняются с постоянными магнитами на роторе.

Ток к обмотке возбуждения подводится за счет колец и щеточного узла. В отличие от коллекторного электродвигателя, где для передачи тока вращающейся катушке используется коллектор (набор продольно расположенных пластин), на синхронном установлены кольца поперек одного из концов статора.



Источником постоянного тока возбуждения в настоящее время являются тиристорные возбудители, часто называемые «ВТЕ» (по названию одной из серий таких устройств отечественного производства). Ранее использовалась система возбуждения «генератор-двигатель», когда на одном валу с двигателем устанавливали генератор (он же возбудитель), который через резисторы подавал ток в обмотку возбуждения.

Ротор почти всех синхронных двигателей постоянного тока выполняется без обмотки возбуждения, а с постоянными магнитами, они хоть и похожи по принципу действия на СД переменного тока, но по способу подключения и управления ими очень сильно отличаются от классических трёхфазных машин.

Одной из основных характеристик электродвигателя является механическая характеристика. Она у синхронных электродвигателей приближена к прямой горизонтальной линии. Это значит, что нагрузка на валу не влияет на его обороты (пока не достигнет какой-то критической величины).



Это достигается именно благодаря возбуждению постоянным током, поэтому синхронный электродвигатель отлично поддерживает постоянные обороты при изменяющихся нагрузках, перегрузках и при просадках напряжения (до определенного предела).

Ниже вы видите условное обозначение на схеме синхронной машины.

Конструкция ротора

Как и любой другой, синхронный электродвигатель состоит из двух основных частей:

• 
  Статор. В нём расположены обмотки. Его еще называют якорем.
  
• 
  Ротор. На нём устанавливают постоянные магниты или обмотку возбуждения. Его также называют индуктором, из-за его предназначения — создавать магнитное поле).
  

Для подачи тока в обмотку возбуждения на роторе устанавливают 2 кольца (так как возбуждение постоянным током, на одно из них подают «+», а на другое «—»). Щетки закреплены на щеткодержателе.



 

Роторы у синхронных электродвигателей переменного тока бывают двух типов, в зависимости от назначения:

1. 
   Явнополюсные. Четко видны полюса (катушки). Используют при малых скоростях и большом числе полюсов.
   
2. 
   Неявнополюсные – выглядит как круглая болванка, в прорези на которой уложены провода обмоток. Используют при больших скоростях вращения (3000, 1500 об/мин) и малом числе полюсов.
   

Пуск синхронного двигателя

Особенностью этого вида электрических машин является то, что его нельзя просто подключить к сети и ожидать его запуска. Кроме того, что для работы СД нужен не только источник тока возбуждения, у него и достаточно сложная схема пуска.



Запуск происходит как у асинхронного двигателя, а для создания пускового момента кроме обмотки возбуждения на роторе размещают и дополнительную короткозамкнутую обмотку «беличью клетку». Её еще называют «демпфирующей» обмоткой, потому что она повышает устойчивость при резких перегрузках.

Ток возбуждения в обмотке ротора при пуске отсутствует, а когда он разгоняется до подсинхронной скорости (на 3-5% меньше синхронной), подаётся ток возбуждения, после чего он и ток статора совершает колебания, двигатель входит в синхронизм и выходит на рабочий режим.

Для ограничения пусковых токов мощных машин иногда уменьшают напряжение на зажимах обмоток статора, подключив последовательно автотрансформатор или резисторы.

Пока синхронная машина запускается в асинхронном режиме к обмотке возбуждения подключаются резисторы, сопротивление которых превышает сопротивление самой обмотки в 5 — 10 раз. Это нужно чтобы пульсирующий магнитный поток, возникающий под действием токов, наводимых в обмотке при пуске, не замедлял разгон, а также чтобы не повредить обмотки из-за индуцируемыми в ней ЭДС.

4. 
   Нормы испытания трансформаторного масла
   

Объем испытаний	Нормы испытаний
1. Определение электрической прочности масла	Пробивное напряжение в стандартном разряднике должно быть не ниже следующих величин:
	Номинальное напряжение, кВ	Ниже 35	35 и выше
	Минимально допустимое пробивное напряжение масла, кВ	30	40
2. Проверка отсутствия в масле воды и механических примесей	Вода и механические примеси в масле должны отсутствовать
3. Определение кислотного числа	Кислотное число в мг едкого калия (КОН) на 1 г масла не должно быть более 0,05 для трансформаторного масла и 0,03-для трансформаторного масла с присадкой ВТИ-1
4. Проверка отсутствия водорастворимых кислот и щелочей	Водорастворимые кислоты и щелочи в масле должны отсутствовать
5. Определение температуры вспышки масла	Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, должна быть не ниже 135° С
6. Определение вязкости масла	Вязкость масла не должна превышать следующих величин:
	Температура	20°С	50°С
	Кинетическая Соответствующая ей условная в °Э	30 4,2	9,6 1,8
7. Определение содержания золы	Содержание золы в масле должно быть не более 0,005%
8. Определение температуры застывания	Температура застывания масла должна быть ниже -45° С. Для трансформаторов щловых температура застывания масла не нормируется
9. Определение натровой пробы с подкислением	Натровая проба с подкислением должна быть не более двух баллов
10. Проверка прозрачности масла	Масло, охлажденное до температуры +5° С, должно оставаться прозрачным
11. Проверка общей стабильности масла против окисления	После окисления (искусственного старения) масла осадок и кислотное число не должны превышать следующих величин:
	Марка масла	Трансформаторное	Трансформаторное с присадкой ВТИ-1
	Осадок в % Кислотное число в мг КОН на 1 г	0,10 0,35	0,05 0,20
12. Проверка склонности масла к образованию водорастворимых кислот в начале старения	Содержание как летучих, так и нелетучих водорастворимых кислот в мг КОН на 1 г масла должно быть не более 0,005
13. Проверка для масел с присадкой ВТИ-1 ее содержания	Содержание присадки должно быть в пределах 0,009-0,015%
14. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь в масле	Тангенс жен быть: а) пои 20° С -не более 0,З% б) при 70° С -не более 2,5%

5. 
   Нормы и сроки измерений сопротивления кабелей
   

Силовые кабельные линии

Наименование испытания	Вид испытания	Нормы испытания	Указания
6.1. Определение целостности жил и фазировки	К, Т	Все жилы должны быть целыми и сфазированными	Производится после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля
6.2. Измерение сопротивления изоляции	К, Т, М	Сопротивление изоляции силовых кабелей напряжением до 1000 В должно быть не ниже 0,5 Мом. У силовых кабелей напряжением выше 1000 В сопротивление изоляции не нормируется	Производится мегаомметром на напряжение 2500 В течение 1 мин
6.3 Испытание повышенным выпрямленным напряжением	К, Т, М	Испытательные напряжения принимаются в соответствии с табл.10 (Приложение 3.1) с учетом местных условий работы силовых кабельных линий Длительность приложения испытательного напряжения: – для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией при приемо-сдаточных испытаниях — 10 мин, а в процессе эксплуатации — 5 мин; – кабелей на напряжение 3-10 кВ с резиновой изоляцией — 5 мин; – для кабелей на напряжение 110-220 кВ — 15 мин Допустимые токи утечки и значения коэффициента несимметрии при измерении тока утечки приведены в табл.11 (Приложение 3.1) Могут не проводиться испытания: – двух параллельных кабелей длиной до 60 м, которые являются выводами линии из ТП и РП – кабелей со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых удельное число пробоев составляет более 30 на 100 км в год – кабелей, подлежащих выводу из эксплуатации в ближайшие 5 лет Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1000 В испытаниям повышенным выпрямленным напряжением не подвергаются	Периодичность испытания кабелей на напряжение до35 кВ — 1 раз в год в течение первых 5 лет эксплуатации, а в дальнейшем: – 1 раз в 2 года для кабельных линий, у которых в течение первых 5 лет не наблюдалось пробоев при испытаниях и в эксплуатации 1 раз в год, если в этот период отмечались пробои изоляции – 1 раз в 3 года для кабельных линий на закрытых территориях (подстанции, заводы и др.); – во время ремонтов оборудования для кабелей, присоединенных к агрегатам и кабельных перемычек напряжением 6-10 кВ между сборными шинами и трансформаторами в распределительных устройствах Кабели на напряжение 110-220 кВ испытываются через 3 года после ввода в эксплуатацию и в дальнейшем 1 раз в 5 лет Рекомендуется производить измерение сопротивления изоляции кабелей на напряжение выше 1000 В до и после испытания повышенным напряжением
6.4. Контроль степени осушения вертикальных участков	М	Разность нагрева отдельных точек при токах, близких к номинальным, должна быть не более 3 °С. Контроль осушения можно производить также путем снятия кривых tgδ = f(U) на вертикальных участках	Производится на кабелях 20-35 кВ с пропитанной вязким составом бумажной изоляцией по решению технического руководителя Потребителя путем измерения и сопоставления температур нагрева оболочки в разных точках вертикального участка
6.5. Контроль заземлений	К	Производится в соответствии с указаниями раздела 26 В эксплуатации целостность металлической связи между заземлителями кабельных линий на напряжение 110-220 кВ и нейтралью трансформаторов проверяется 1 раз в 5 лет	Производится у металлических концевых муфт и заделок кабелей напряжением выше 1000 В, а у кабелей напряжением 110-220 кВ — также у металлических конструкций кабельных колодцев и подпиточных пунктов
6.6. Измерение токораспределения по одножильным кабелям	К	Неравномерность распределения токов на кабелях должна быть не более 10% (особенно если это приводит к перегрузке отдельных фаз)	–
6.7. Проверка антикоррозийных защит	М	При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями государственных стандартов Сроки проведения измерений блуждающих токов в земле определяются руководителем Потребителя, но не реже 1 раза в три года	Проверяется работа антикоррозийных защит для: – кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Омм), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм2; – кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Омм) при любой среднесуточной плотности тока в землю – кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами – стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий
6.8. Измерение температуры кабелей	М	Температура кабелей должна быть не выше допустимых значений	Производится по местным инструкциям на участках трассы, где имеется опасность перегрева кабелей
6.9. Испытание пластмассовой оболочки (шланга) повышенным выпрямленным напряжением	К, Т, М	Испытательное напряжение 10 кВ прикладывается между металлической оболочкой (экраном) и землей, длительность приложения испытательного напряжения — 1 мин	Испытание проводится через 1 год после ввода в эксплуатацию и затем 1 раз в 3 года

6. 
   За что несет ответственность допускающий
   

Допускающий отвечает за:
        1. правильность и достаточность принятых мер безопасности, указанных в наряде;
        2. место и характер работы;
        3. правильный допуск;
        4. полноту и качество проводимого инструктажа.

7. 
   Первая помощь при ранении конечностей
   

первым и главным принципом оказания первой помощи при ранениях конечностей является остановка кровотечения любым доступным на данный момент способом. Способов временной остановки кровотечения достаточно много, и в реальной ситуации нужно применить наиболее адекватный способ:

 - прямое давление на рану — по возможности, пострадавшего необходимо уложить на спину и приподнять раненую конечность выше уровня сердца, затем осуществить прижатие салфетки к ране пальцами своей руки;

 - пальцевое прижатие артерий (одновременно с вышеизложенным способом, постараться осуществить прижатие магистральной артерии (бедренной, малоберцовой и т.д.) к кости — этот способ дает возможность если не остановить кровотечение, то хотя бы максимально уменьшить его интенсивность и спокойно, без суеты, разобраться в сложившейся ситуации, чтобы перейти на более надежный способ временной остановки кровотечения;

 - при большом зиянии можно попытаться свести вместе края раны, сжав их с обеих сторон;

- тампонада (этот способ остановки кровотечения может быть использован при достаточно большой глубине раневого канала, когда рана тампонируется чистым, а лучше стерильным материалом, но только не ватой; при этом происходит сдавливание поврежденных сосудов, уменьшение интенсивности кровотечения и скорейшее образование в них тромбов);

- максимальное сгибание конечности в суставе (коленом), при этом для достижения результата необходимо подложить валик в суставную ямку — этот способ хотя и причиняет определенные неудобства пострадавшему, но дает неплохой эффект временной остановки кровотечения только при условии отсутствия переломов костей;

- давящая повязка (тоже преследует цель сдавливания поврежденных сосудов и уменьшения интенсивности кровопотери), при этом перед наложением повязки нужно убедиться в том, что в ране нет осколков стекла, металла и т. п., чтобы не спровоцировать дополнительное кровотечение; если повязка пропитывается кровью ни в коем случае не следует удалять ее, а добавить еще одну, поверх первой,

- наложение жгута (в качестве такового, помимо специального, могут выступать ремень, галстук кашне, подтяжка и т. п.) — сразу следует оговориться, что эта манипуляция весьма травматична и поэтому используется только в двух случаях: при сильных артериальных кровотечениях, когда другие способы временной остановки кровотечения оказались неэффективны, и при травматической ампутации конечности.