Moduł 4 Układy sterowania przekaźnikowo-stycznikowego 1. Struktura układu sterowania przekaźnikowo-stycznikowego 2. Budowa i działanie podstawowych elementów układów przekaźnikowo- stycznikowych 3. Przykłady przekaźnikowo-stycznikowych układów sterowania 4. Zasady bezpieczeństwa podczas użytkowania układów przekaźnikowo- stycznikowych 5. Bibliografia
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Moduł 4
Układy sterowania przekaźnikowo-stycznikowego
1. Struktura układu sterowania przekaźnikowo-stycznikowego 2. Budowa i działanie podstawowych elementów układów przekaźnikowo-
stycznikowych 3. Przykłady przekaźnikowo-stycznikowych układów sterowania 4. Zasady bezpieczeństwa podczas użytkowania układów przekaźnikowo-
stycznikowych 5. Bibliografia
2
1. Struktura układu sterowania przekaźnikowo-stycznikowego
Układy przekaźnikowo-stycznikowe wykorzystywane są do: automatyzacji procesów technologicznych, sterowania pracą grupy urządzeń elektrycznych, zabezpieczania urządzeń przed uszkodzeniem, sygnalizacji stanów pracy urządzeń układów, podtrzymania pracy urządzeń, blokady – niedopuszczenia do wykonywania błędnych czynności sterowniczych.
Układy automatyki można podzielić na dwa rodzaje: układy automatycznego sterowania układy regulacji automatycznej
Różnicę między automatycznym sterowaniem a automatyczną regulacją wyjaśniają schematy blokowe.
Rys. 4.1. Schematy blokowe układów: a) automatycznego sterowania, b) automatycznej regulacji [opracowanie własne]
Sterowanie polega na bezpośrednim lub pośrednim oddziaływaniu na urządzenia
kierujące pracą silnika w zależności od zmian określonych wielkości fizycznych (np. na-pięcia, natężenia prądu, temperatury, ciśnienia, prędkości, przebytej drogi, itp.).
W układzie automatycznej regulacji z rysunku 1b pracą obiektu regulacji kieruje układ regulujący (regulator). Automatyczny układ regulacji działa zawsze w tym kierun-ku, aby wartość mierzona y równała się wartości zadanej x.
Elektryczne układy sterowania automatycznego można podzielić na dwie grupy: układy sterowania stycznikowo-przekaźnikowe, układy sterowania sekwencyjnego (kolejnościowego).
W skład układów przekaźnikowo – stycznikowych wchodzą dwa podstawowe elementy: przekaźniki i styczniki.
Dodatkowo stosowane są również urządzenia pomocnicze, jak: przyciski (zwierne, rozwierne), lampki sygnalizacyjne, dzwonki, buczki.
W każdym układzie sterowania wyróżnia się dwa obwody: obwód roboczy (zwany również głównym lub siłowym) – obwód elektryczny za-
pewniający bezpośrednią drogę przepływu prądu od źródła energii do urządze-nia, które podlega sterowaniu,
3
obwód sterowniczy – obwód elektryczny powodujący załączanie lub wyłączanie urządzenia sterowanego.
2. Budowa i działanie podstawowych elementów układów przekaźni-kowo-stycznikowych
Styczniki są elementami wykonawczymi, które włączają w odpowiedniej chwili
w zależności od określonych czynników – czasu, przebytej drogi, prędkości obrotowej, temperatury, ciśnienia i innych wielkości fizycznych występujących w procesach techno-logicznych. W zależności od tych czynników rozróżnia się sterowanie w funkcji: czasu, drogi, prędkości itp.
Sterowanie sekwencyjne stosuje się w urządzeniach, w których zachodzi koniecz-ność wykonywania odpowiednich czynności przez podzespoły w ściśle określonej kolej-ności.
Rys. 4.2. Szkice budowy styczników: a) o prostoliniowym ruchu styków ruchomych: b) o ruchu ko-łowym 1 – podstawa izolacyjna, 2 – elektromagnes, 3 – zwora elektromagnesu, 4 – styki.
Styczniki charakteryzuje bardzo prosta konstrukcja łączników i ich napędów, co
powoduje, że odznaczają się one bardzo dużą trwałością mechaniczną i dużą częstością łączeń. Styczniki wykonuje się przeważnie z napędem w postaci elektromagnesu z ru-chomą zworą, do której są przymocowane styki ruchome. Doprowadzenie napięcia do elektromagnesu powoduje zwarcie styków. Zwarcie trwa tak długo, jak długo podłączo-ne jest napięcie.
Rys. 4.3. Przykład schematu połączeń w styczniku: a) symbol graficzny, b schematyczne przedstawienie budowy stycznika o trzech zestykach zwiernych Z1, Z2, Z3 w obwodzie głównym i po jednym zestyku zwiernym z1 i rozwier-
nym Z2 w obwodzie pomocniczym [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/CWICZENIE_12.doc]
W styczniku występują zestyki obwodu głównego (załączające obwody zasilające silniki prądem elektrycznym o dużej mocy) oraz zestyki obwodu pomocniczego (załą-czające obwody sygnalizacji lub blokady o mniejszej mocy). Styczniki budowane są na prądy do 400A. Dla większych prądów wykonywane są łączniki zapadkowe.
Styczniki budowane są jako styczniki prądu zmiennego, stałego oraz uniwersalne. Duża trwałość mechaniczna i łączeniowa sprawiają, że styczniki są stosowane praktycz-nie we wszystkich układach napędowych oraz w układach automatyki, blokad i uzależnień.
Teraz przejdź do wykonania zadania 1 umieszczonego na platformie.
Przekaźnikami są przyrządy, które pod wpływem zmiany określonej wielkości fi-
zycznej sterują obwodami elektrycznymi. Przekaźniki elektryczne mogą działać pod wpływem zmian natężenia prądu, napięcia, kierunku przepływu prądu, częstotliwości, przesunięcia fazowego, temperatury, ciśnienia, itp.
Rys. 4.4. Zasada działania przekaźnika [http://www.castrolprofessionalacademy.pl/upload/files/strefa_wiedzy/samochod/instalacja_elektryczna/2011/prz
Przepływ prądu elektrycznego przez uzwojenie elektromagnesu przekaźnika wywo-łuje powstanie silnego pola magnetycznego w rdzeniu elektromagnesu. Zwora zostaje przyciągnięta do rdzenia i łączy styki przekaźnika. Ten stan określamy jako włączenie przekaźnika. Po przerwaniu przepływu prądu przez cewkę zanika pole magnetyczne i sprężyna powrotna odciąga zworę od rdzenia. Styki przekaźnika ulegają ponownemu rozwarciu. Przekaźnik jest w stanie wyłączonym.
Budowa i sposób działania styczników oraz przekaźników są podobne. Różnią się one sposobem wykorzystania: styczniki służą do łączenia obwodów głównych o więk-szym obciążeniu prądowym (np. silników), natomiast przekaźniki mają za zadanie łą-czenie obwodów pomocniczych (np. sterowniczych, sygnalizacyjnych).
Styczniki mogą być wyposażone w przekaźniki cieplne bimetalowe przeznaczone do ochrony silników przed przeciążeniem. Sterowanie styczników odbywa się za pośred-nictwem łączników pomocniczych (np. przekaźników) lub przycisków sterowniczych. Stycznik wykorzystywany jest do częstego rozwierania i zwierania obwodu przy nor-malnych czynnościach eksploatacyjnych silnika, takich jak rozruch, hamowanie, regula-cja prędkości obrotowej itp.
Układy przekaźnikowo – stycznikowe często są bardzo rozbudowane. Pokazanie spo-sobu połączeń zacisków poszczególnych styczników i przekaźników na schematach montażowych powoduje konieczność stosowania uproszczeń – stosowanie schematów ideowych.
Na schematach ideowych elektrycznych obwód główny rysuje się linią grubą zaś obwód sterujący linią cienką. Poszczególne elementy układu sterującego przedstawia się
na tych schematach przy pomocy symboli graficznych. Symbole te rozmieszczone są na schemacie tak, aby połączenia były jak najkrótsze, bez zbędnych krzyżowań i załamań przewodów.
Tabela 4.1. Symbole graficzne, najczęściej stosowane w schematach elektrycznych, urządzeń sterowniczych i
Schematy rysuje się zawsze w stanie bezprądowym i beznapięciowym. Wyłączniki są
w stanie otwartym, a przyciski – nienaciśnięte. Taki stan nazywa się stanem normalnym. W stycznikach i przekaźnikach oraz innych łącznikach elektrycznych (np. przyciski,
przełączniki) stosowane są następujące rodzaje zestyków: zestyki normalnie otwarte (rozwarte, zwierne) – styki, które są otwarte w stanie
beznapięciowym, a zwierają się dopiero po włączeniu prądu do odpowiedniego. zestyki normalnie zamknięte (zwarte, rozwierne) – styki, które w stanie beznapię-
ciowym są zamknięte, a rozwierają się z chwilą włączenia prądu do obwodu sterują-cego.
zestyki przełączające – para styków, styki normalnie otwarte oraz styki normalnie zamknięte.
Rys. 4.5. Schemat budowy przekaźnika elektrycznego o stykach: 1. normalnie rozwartych, 2. normalnie zwartych, 3. przełączających
W zależności od wykonywanych funkcji dzielimy przekaźniki na pomiarowe i po-
mocnicze. Przekaźnik pomiarowy reaguje na wartość wielkości oddziaływującej i ma podziałkę nastawień tej wielkości. Przekaźnik pomocniczy reaguje na pojawienie się lub zanik wielkości oddziaływającej i nie ma podziałki nastawień. Przekaźniki pomocnicze dzielą się na pośredniczące, sygnałowe, czasowe i zwłoczne.
Przekaźniki pośredniczące dokonują przełączeń obwodów wyjściowych bezpośred-nio pod wpływem zmian sygnału wejściowego przekaźnika.
Przekaźniki zwłoczne umożliwiają uzyskanie zwłoki w zadziałaniu przekaźnika po-trzebnej do odpowiedniego uruchomienia urządzenia sterowanego. Czas zwłoki jest sta-ły dla określonego przekaźnika.
Przekaźniki sygnałowe dodatkowo wyposażone są we wskaźnik optyczny umożli-wiający obserwację stanu pracy przekaźnika.
Przekaźniki czasowe stosuje się w celu uzyskania opóźnienia czasowego w zadzia-łaniu elementu (urządzenia) sterowanego tym przekaźnikiem. Wartość opóźnienia cza-sowego może być nastawiana w zakresie właściwym dla danego przekaźnika. Przekaź-niki czasowe mogą realizować różne funkcje przełączania (tab. 4.2).
Tabela 4.2. Typowe funkcje przekaźników czasowych
Nazwa funk-cji
Opis funkcji Wykres czasowy
Załączenie z opóźnieniem
a) sygnał wyjściowy WY pojawia się po upływie czasu t od mo-mentu pojawienia się impulsu sygnału wejściowego WE,
b) sygnał wyjściowy WY pojawia
się po upływie czasu t od mo-mentu pojawienia się sygnału wejściowego WE, a za-nika w momencie zaniku sygna-łu WE.
a)
b)
Taktowanie z opóźnieniem
Po załączeniu sygnału WE następu-je pojawianie się z zanikanie sygna-łu WY, czas trwania i pojawiania się sygnału WY wynosi t. Pierwszy im-puls WY pojawia się z opóźnieniem t.
Taktowanie bez opóźnienia
Po załączeniu sygnału WE następu-je pojawianie się z zanikanie sygna-łu WY, czas trwania i pojawiania się sygnału WY wynosi t. Pierwszy im-puls WY pojawia się razem z sygna-łem WE.
Wyłączenie z opóźnieniem
Sygnał wyjściowy WY pojawia się w tym samym momencie, co sygnał wejściowy WE, a zanika po upływie czasu t od momentu zaniku sygnału WE.
Załączenie cza-sowe
Sygnał wyjściowy WY pojawia się w tym samym momencie, co impuls sygnału wejściowego WE, i czas jego trwania wynosi t.
WE WY
t
WE WY
t
WE WY
t t t t
WE WY
t t t t
WE WY
t
WE WY
t
8
Przesunięcie cza-sowe sygnału
Opóźnienie załączenia i wyłączenia sygnału WY w stosunku do sygnału WE wynosi t.
Tak jak bezpieczniki chronią przed skutkami zwarć, tak przekaźniki termobimeta-lowe chronią przed skutkami przeciążeń. Przekaźniki termobimetalowe są najczęściej włączane w obwód sterowania.
Elementy termiczne przekaźnika są nagrzewane albo bezpośrednio z głównego ob-wodu prądowego, albo za pośrednictwem przekładników prądowych. Przekaźnik ter-mobimetalowy składa się z dwóch metalowych pasków o różnej rozszerzalności ciepl-nej, połączonych na całej długości oraz zestyku rozwiernego. Pod wpływem nagrzewa-nia prądem pasek wygina się w kierunku metali o mniejszej rozszerzalności cieplnej. Gdy prąd przekroczy nastawioną wartość, wyginający się pasek rozwiera zestyk, powo-dując przerwę w obwodzie sterowania i tym samym wyłączenie obwodu.
Przekaźniki programowalne są to urządzenia łączeniowo-sterujące przeznaczone do sterowania nieskomplikowanych układów automatyki. Algorytm (program sterowni-czy) wprowadzony do pamięci przekaźnika może być wielokrotnie zmieniany i modyfi-kowany.
W budowie przekaźników programowalnych wyróżnia się trzy podstawowe człony: moduły wejściowe, jednostka centralna, moduły wyjściowe.
W skład modułów wejściowych wchodzą cyfrowe oraz analogowe wejścia, do któ-
rych podłącza się sygnały z czujników, styków, zadajników oraz innych urządzeń. Ich zadaniem jest wprowadzenie do przekaźnika tych sygnałów, aby na ich postawie reali-zować zadany program sterowania.
Jednostka centralna (procesor) zajmuje się wykonaniem zapisanego w pamięci algo-rytmu sterowania, w oparciu o dane wczytane przez moduły wejściowe.
Wyniki obliczeń w postaci sygnałów sterujących są następnie przekazywane do mo-dułów wyjściowych.
Do programowania przekaźników programowalnych wykorzystuje się komputery lub panele programowania wbudowane w przekaźnik. Program sterowniczy może być wprowadzany za pomocą karty pamięci zewnętrznej.
Rys. 4.9. Schematyczne przedstawienie możliwości zastosowania przekaźnika programowalnego
[http://www.anim.com.pl/comat.htm]
Sygnałami wejściowymi przekaźnika mogą być np.: temperatura, ciśnienie, poziom
substancji w zbiorniku, wielkości elektryczne i inne. Sygnały generowane przez przekaźnik programowalny najczęściej są wykorzysty-
wane do sterowania urządzeń w instalacjach ogrzewania, przepływu medium w ruro-ciągach, oświetlenia, wentylacji, napędów. Nowoczesne przekaźniki programowalne mogą drogą bezprzewodową przekazywać informacje o stanie układu sterowanego do centrów rejestracji lub zarządzania przebiegiem procesu realizowanego przez układ.
Przycisk sterowniczy umożliwia załączenie i wyłączenie obwodu. Po naciśnięciu Z
zamykamy obwód, urządzenie zostaje uruchomione. Po naciśnięciu W przerywamy ob-wód – urządzenie zostaje zatrzymane.
W tym przypadku wszystkie przyciski załączające łączy się równolegle, wyłączające – szeregowo.
Rys. 4.11. Schemat budowy i zasada działania przycisków sterowniczych. Z – przycisk załączający W – przycisk wyłączający [http://www.sn-promet.com.pl/index.php?strona=katalogi_do_pobrania]
Przyciski sterownicze z grzybkiem o kolorze czerwonym stosowane są do awaryjne-
go wyłączania urządzeń elektrycznych. Mają one eliminować ryzyko zagrożenia dla per-sonelu, uszkodzenia urządzenia lub łagodzenie istniejących zagrożeń ma to być osią-gnięte przez jednorazowe użycie przycisku bezpieczeństwa.
Łączniki drogowe (krańcowe) spełniają zasadniczo tę samą rolę, co przyciski ste-rownicze. Różnica polega jedynie na tym, że przyciski sterownicze naciska obsługujący, zaś wyłączniki drogowe uruchamiane są przy pomocy mechanicznie poruszanych zde-rzaków. Dlatego wyłączniki drogowe muszą być mocniejsze od przycisków sterowni-czych i powinny mieć specjalną konstrukcję w zależności od zastosowania.
Lampek sygnalizacyjnych używa się w obwodach kontrolnych do bezpośredniego i zdalnego nadzorowania procesów łączeniowych, do wizualizowania i sygnalizowania stanu pracy zespołów oraz poszczególnych urządzeń wchodzących w skład układu ste-rowania.
3. Przykłady przekaźnikowo-stycznikowych układów sterowania Układ sterowania oświetleniem
Rys. 4.14. Układ sterowania oświetleniem [opracowanie własne]
W wyniku naciśnięcia załącznika ZAL następuje załączenie obwodu zasilania cewki
stycznika ST i zwarcie zestyku ST w obwodzie wyjściowym stycznika i zapalenie lampy. Po puszczeniu przycisku załącznika ZAL zostaje przerwany przepływ prądu przez cewką stycznika ST i wygaszenie lampy. Naciskając wyłącznik bezpieczeństwa WYL w każdej chwili można przerwać działanie lampy.
Rys. 4.15. Układy samopodtrzymujące: a) z dominującym wyłączeniem, b) z dominującym załączeniem [opracowanie własne]
Często stosowane są układy samopodtrzymujące (zwane układami pamięciowymi),
umożliwiające zapamiętanie faktu wystąpienia w układzie określonego zdarzenia. Wy-różnia się dwa rodzaje układów samopodtrzymujących:
układ samopodtrzymujący z dominującym załączeniem (z priorytetem załączenia), układ samopodtrzymujący z dominującym wyłączeniem (z priorytetem wyłączenia). W układach przedstawionych na rys. 4.14 zapamiętywane są sygnały załącz ZA oraz
wyłącz WY. Elementem umożliwiającym zapamiętanie jest przekaźnik pomocniczy K (lub K1). Po zadziałaniu przycisku załącz ZA przekaźnik K (lub K1) zostanie wzbudzony i zestyki K (lub K1) zostaną zamknięte dzięki czemu zagwarantowane jest zasilanie przekaźnika nawet w przypadku zaprzestania działania przycisku ZA – żarówka Z świe-ci. Po zadziałaniu przycisku wyłącz WY zasilanie przekaźnika K (lub K1) zanika i zestyki K (lub K1) zostają otwarte – żarówka Z przestaje świecić.
W przypadku układu z dominującym wyłączeniem (rys. 4.14a) jednoczesne naci-śniecie przycisków ZA i WY skutkuje brakiem wzbudzenia cewki K i nieświeceniem ża-rówki Z – układ wykonuje polecenie wyłącz WY.
W przypadku układu z dominującym załączeniem (rys.4.14b) jednoczesne naciśnie-cie przycisków ZA i WY skutkuje wzbudzeniem cewki K1 i świeceniem żarówki Z – układ wykonuje polecenie załącz (ZA).
Teraz przejdź do wykonania zadania 4 umieszczonego na platformie.
Na rys. 4.15. pokazano schemat ideowy rozwinięty układu sterowania rozruchu bez-
pośredniego silnika asynchronicznego zwartego. Po naciśnięciu przycisku załączającego PZ1 następuje przepływ prądu od przewodu L, przez zwarty zestyk przycisku PW, zwar-ty zestyk przycisku PZ1, uzwojenie cewki ST1 i zadziałanie stycznika, w wyniku czego następuje zwarcie zestyków głównych oraz zestyku pomocniczego ST1. Zwarcie zestyku pomocniczego ST1 zapewnia podtrzymanie przepływu prądu przez cewkę ST1 w mo-mencie rozwarcia zestyku przycisku PZ1. Wyłączenie silnika nastąpi w momencie naci-śnięcia przycisku PW. Wówczas przerwany zostaje obwód zasilający cewkę stycznika i otwierają się styki obwodu głównego.
Układ sterowania nawrotnego silnika asynchronicznego zwartego
Rys. 4.17. Schemat ideowy układu sterowania układu nawrotnego silnika asynchronicznego zwartego [matel.p.lodz.pl/wee/k23/instrukcje_doc/cw_12/CWICZENIE_12.doc]
Układ sterowania nawrotnego silnika, czyli układ do zmiany kierunku wirowania sil-
nika wykorzystuje dwa styczniki ST1 i ST2 (rys. 4.15). Po naciśnięciu przycisku załącza-jącego np. dla kierunku wirowania w „prawo” (PZ1) zostaje włączony stycznik ST1 i sil-nik zaczyna się obracać w „prawo”. Zaczyna działać samopodtrzymanie pracy stycznika ST1 w chwili rozwarcia się zestyku PZ1. Jednocześnie rozwierają się styki pomocnicze rozwierne ST1, co uniemożliwia włączenie silnika dla biegu w „lewo”. Jest to blokada elektryczna niedopuszczająca do jednoczesnego włączania obu styczników i zabezpie-czająca przed powstaniem zwarcia w układzie. Wyłączenie silnika następuje albo przez naciśnięcie przycisku wyłączającego PW, albo (w przypadku przeciążenia silnika) na skutek zadziałania przekaźnika termicznego PT i rozwarcia zestyku t. Po zatrzymaniu silnika naciskamy przycisk PZ2 i uruchamiamy silnik w „lewo”. Zostają wówczas zwarte styki pomocnicze ST2 stycznika ST2 zapewniając pracę silnika po rozwarciu zestyku PZ2. Jednocześnie zostają rozwarte styki pomocnicze rozwierne ST1 uniemożliwiające
Teraz przejdź do wykonania zadania 5 umieszczonego na platformie. Sterowanie rozruchowe przełączające uzwojenie stojana silnika asynchronicznego
zwartego z układu gwiazdy w układ trójkąta stosowane jest głównie do napędu silników mniejszej i średniej mocy przy rozruchu lekkim lub przy rozruchu bez obciążenia. Zale-cane jest stosowanie określonego kryterium czasowego między załączeniem w gwiazdę a załączeniem w trójkąt. Czas odmierza najczęściej przekaźnik czasowy.
Na rysunku 4.16 przedstawiono schemat układu sterowania rozruchowego gwiazda-trójkąt w funkcji czasu. Po załączeniu przycisku PZ1 zostaje włączony stycznik ST3, jed-nocześnie zwiera się zestyk pomocniczy ST3 i rozwiera zestyk ST3. Powoduje to zadziałanie przekaźnika czasowego PC3, który zaczyna odmierzać nastawiony czas opóźnienia. Równocześnie włączony zostaje stycznik ST1, który załącza zestyki w obwodzie głównym. Ponieważ wcześniej zostały zwarte zestyki stycznika ST3, uzwo-jenie stojana silnika było połączone w gwiazdę i następuje rozruch silnika. Rozwarty zestyk ST3 uniemożliwia włączenie w tym czasie stycznika ST2, co doprowadziłoby do zwarcia sieci zasilającej. Po upływie czasu nastawionego w przekaźniku czasowym roz-wiera się zestyk pc3 i zostaje wyłączony stycznik ST3. Następuje zwarcie zestyku ST3 (który do tej pory był rozwarty), a ponieważ zwarty jest także zestyk ST1, zostaje włą-czony stycznik ST2. Uzwojenie stojana silnika połączone zostaje w trójkąt, równocześnie zakończył się proces rozruchu silnika. Należy zauważyć, że styczniki ST3 połączenia w gwiazdę i ST2 połączenia w trójkąt pracują w układzie blokady wykluczającej. Wyłącze-nie silnika nastąpi po naciśnięciu przycisku PW. Ponowne naciśnięcie przycisku PZ1 spowoduje automatyczny rozruch silnika wg opisanego powyżej programu.
Rys. 4.18. Schemat ideowy układu sterowania układu sterowania silnika asynchronicznego zwartego z rozruchem w układzie trójkąt-gwiazda w funkcji czasu: a) schemat układu obwodów głównych b) schemat układu obwodów
Teraz przejdź do wykonania zadania 6 umieszczonego na platformie.
4. Zasady bezpieczeństwa podczas użytkowania układów przekaźni-kowo-stycznikowych.
Te informacje znajdziesz również w materiale video umieszczonym na platformie.
Użytkowanie urządzeń elektrycznych związane jest z występowaniem zagrożeń dla zdrowia i życia człowieka. Najważniejszym zagrożeniem jest porażenie prądem elek-trycznym, czyli efekt powstający w wyniku przepływu prądu elektrycznego o odpo-wiednio wysokim natężeniu przez organizm ludzki. Prąd elektryczny przepływając przez organizm ludzki, powoduje:
porażenie ośrodków nerwowych (zaburzenia w pracy serca, wstrzymanie oddechu); poparzenia zewnętrzne i wewnętrzne; zatrucie organizmu. Szczególnie niebezpieczny jest przypadek, gdy prąd o natężeniu około 0,1 A prze-
pływa przez klatkę piersiową. Zaburzenia w działaniu serca powodują wówczas z reguły śmierć. Przyjmuje się, że prąd elektryczny o napięciu do 42 V ( w pomieszczeniu su-chym) jest prądem bezpiecznym dla człowieka, natomiast w pomieszczeniu mokrym bezpieczna wartość napięcia wynosi do 24 V.
Zabezpieczenia przed porażeniami polegają na zastosowaniu: osłonięcia części będących pod napięciem, w celu uniemożliwienia ich dotknięcia; napisów i tablic ostrzegawczych (tablice ostrzegawcze); obniżonego napięcia, bezpiecznego dla życia ludzkiego w pomieszczeniach zagro-
żonych; izolacji ochronnej (izolacji rękojeści szczypiec, obudowa izolacyjna lamp); uziemienia części metalowych niebędących pod napięciem, ze względu na możli-
wość przerzutu napięcia w razie uszkodzenia izolacji; specjalnych wyłączników ochronnych, działających w wypadku przerzutu napię-
cia na części, niebędące pod napięciem podczas normalnej pracy. Obudowy i osłony urządzeń elektrycznych powinny być wykonane tak, aby w wa-
runkach eksploatacji zapewniały bezpieczeństwo ludzi oraz chroniły urządzenia przed zniszczeniem i niewłaściwym działaniem na skutek przedostania się do ich wnętrza ciał stałych, pyłu, wody oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Urządzenia i obwody elektryczne powinny posiadać zabezpieczenia elektryczne za-bezpieczające je oraz osoby obsługujące przed skutkami nieprawidłowego działania sie-ci, np. przed zwarciami.
Urządzenia i obwody elektryczne powinny być wyposażone w następujące rodzaje zabezpieczeń: zwarciowe – przerywające obwód elektryczny po przekroczeniu w przewodzie
określonej wartości natężenia prądu (bezpieczniki, wyłączniki instalacyjne); przeciwprzepięciowe – chroniące urządzenia przed przepięciami występującymi
w sieci, przeciw asymetrii – chroniące urządzenia wielofazowe przed zanikiem jednej z faz
prądu trójfazowego;
16
wyłączniki różnicowo-prądowe – urządzenie powodujące szybkie wyłączenie zasi-lania już w momencie niewielkiego pogorszenia stanu izolacji podstawowej, w wy-niku czego płynie tzw. prąd upływu;
przeciążeniowe – mają za zadanie przerywać przepływ prądu przeciążeniowego o danej wartości, zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzenia izolacji, połączeń zacisków oraz otoczenia na skutek nadmiernego wzrostu temperatury.
Bardzo istotne podczas użytkowania urządzeń elektrycznych jest postępowanie
osób zaangażowanych w proces użytkowania, ponieważ od niego zależy tzw. bezpie-czeństwo czynne. Podczas obsługi urządzeń elektrycznych należy:
zachowywać się spokojnie i uważnie; stosować się do przepisów obsługiwania i wskazań personelu wykwalifikowanego; często kontrolować stan izolacji urządzeń; często kontrolować stan urządzeń ochronnych; zachować środki ostrożności przy wysokim napięciu oraz w pomieszczeniach
wilgotnych.
Nie wolno w czasie użytkowania i obsługiwania urządzeń elektrycznych: dokonywać zmian i napraw w urządzeniach elektrycznych, nie mając odpowied-
nich uprawnień i kwalifikacji; używać uszkodzonych aparatów i przyrządów elektrycznych; używać części urządzeń elektrycznych do innych celów niż ich przeznaczenie; umieszczać w pobliżu nieokapturzonych maszyn i przewodów materiałów ła-
twopalnych. Bibliografia:
1. Jabłoński W., Płoszajski G.: Elektrotechnika z automatyką. WSiP, Warszawa 2003 2. Schmid D., Baumann A., Kaufmann H., Paetzold H.,Zippel B.: Mechatronika. REA, Warsza-
1. http://www.anim.com.pl/comat.htm - ANIM Sebastian Kufel, COMAT - Przekaź-niki,Przekaźniki specjalne
2. ftp://ftp.pw.plock.pl/pub/people/mszreder/Elektrotechnika/Styczniki%20sterowanie.pdf - dr in. Mariusz Szreder: Podstawowe elementy układu sterowania za pomoc styczników.
4. http://www.rcezbilgoraj.lbl.pl/podstrony/ee/download/5/23.pdf - Regionalnej Centrum Edukacji Zawodowej w Biłgoraju, Badanie układów stycznikowo-przekaźnikowych.
5. http://sn-promet.pl/pl/content/38-katalog-produktow - PROMET, Katalog pro-duktów do pobrania.
6. http://zeisp.up.lublin.pl/downloads/instrukcja_ukl_styczn.pdf - Zakład Elektro-techniki i Systemów Pomiarowych, BADANIE STYCZNIKOWO- PRZEKAŹNIKO-WYCH UKŁADÓW STEROWANIA.
7. http://www.zue.pwr.wroc.pl/download/lab_urzadzen/23.pdf - Politechnika Wrocławska Zakład Urządzeń Elektroenergetycznych, Przekaźniki programo-walne easy.