Villamosenergia-rendszerek kisfeszültségű készülékei

A tantárgy angol neve: Low Voltage Devices of Electrical Power Systems

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

Villamosenergia-rendszerek főszakirány

elágazó (választható) tantárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VINF4093 7. 4/0/0/v 5 1/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Szandtner Károly,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Koller László

egyetemi docens

Nagyfeszültségű Tech. és Ber

Dr. Szandtner Károly

egyetemi adjunktus

Nagyfeszültségű Tech. és Ber

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Elsősorban a Villamos energetika. Esetleg a Nagyfeszültségű technika és a Villamos készülékek és hálózatok.

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

Legalább 6 szemeszter teljesítése.

7. A tantárgy célkitűzése

Megismertetni a hallgatóságot a villamosenergia-rendszerekben alkalmazott kisfeszültségu villamos kapcsolókészülékek felépítésével, muködésével, kiválasztásával és méretezésük alapjaival.

8. A tantárgy részletes tematikája
  1. A kisfeszültségű váltakozó áramú megszakítás és ívoltás jellegzetességei. Az újragyújtó feszültség alakulása. Az ív áramkorlátozó hatása.
  2. A kisfeszültségű egyenáramú megszakítás és ívoltás jellegzetességei. Egyenáram ideális kikapcsolása. Egyenáramú ív megszakítása és a megszakítás megkönnyítésének módszerei.
  3. A készülékek tranziens melegedési igénybevételei. Üzemi és túlterhelési áram okozta melegedések: rövid idejű és szakaszos melegedések. Zárlati áram okozta melegedés: Joule-integrál, termikus határáram és időhatár.
  4. Elektrodinamikus erőhatások. Áramvezetőkre és az ívre ható erők számítási módszerei. Erőhatás egy áramkörben és áramkörök között.
  5. Elektrodinamikus erőhatások. Párhuzamos és merőleges vezetők közötti erőhatások. Az erőhatások támadáspontja és iránya. Áramszűkületben keletkező erő.
  6. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Elektromágnesek. Erőhatások számítási módszerei. A fluxusszórások figyelembevétele.
  7. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Elektromágnesek. Egyen- és váltakozó feszültséggel táplált elektromágnesek erőhatása.
  8. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Elektromágnesek. Az egyfázisú elektromágneseknél alkalmazott rövidre záró gyűrű méretezése. Egyen- és váltakozó feszültséggel táplált elektromágnesek dinamikus viselkedése.
  9. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Kisfeszültségű egyen- és váltakozó feszültségű ívoltó szerkezetek. Méretezési alapok.
  10. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Villamos érintkezők. Érintkezési, szűkületi és hártyaellenállás. Az érintkezők alakjának hatása a szűkületi ellenállás nagyságára.
  11. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Villamos érintkezők. Az érintkezők melegedése és hegedése. Az áramhozzávezetés hatása az érintkező melegedésére. Az érintkezők pattogása.
  12. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Villamos érintkezők. Az érintkezők anyagai. Az érintkezők eróziója. Az érintkezők alakja és felépítése.
  13. Villamos kapcsolókészülékek elemei. Ikerfémes működtetők. Az ikerfém működése és jellemzői. Az ikerfémes túlterhelés elleni védelem. Zárószerkezetek. Ikerfémes működtető szerkezet méretezése.
  14. Kis- és középfeszültségű szakaszolók jellemzői, felépítése és kiválasztása. Koordinációs kérdések.
  15. A szakaszolók méretezése feszültség és áramigénybevétel figyelembevételével.
  16. Kisfeszültségű megszakítók: szerkezeti felépítés (áramút, ívoltószerkezet,kioldók, hajtások); védelmi funkció; megszakítófajták (általános rendeltetésű, áramkorlátozó, egyenáramú megszakító, kismegszakító); a megszakítók kiválasztása és vizsgálata.
  17. Erősáramú kismegszakítók jellemzői, felépítése, védelmi karakterisztikája és kiválasztásuk.
  18. Olvadóbiztosítók jellemzői, felépítése (csöves, D-rendszerű, késes) és kiválasztása. Túlterhelés és zárlatvédelem, áramkorlátozás, I2t jelleggörbék. Olvadóbiztosítók méretezése.
  19. Szelektív védelmi rendszer felépítése olvadóbiztosítók és kismegszakítók felhasználásával.
  20. Kapcsolók és kontaktorok jellemzői, felépítése és kiválasztása. Alkalmazási csoportok. Kapcsolóképesség és villamos élettartam vizsgálatok. Kontaktor méretezési kérdések.
  21. Kontaktor-kombinációk jellemzői, felépítésük és kiválasztásuk. Irányváltó és csillag-delta kapcsolók.
  22. A motorvédők jellemzői, felépítése és kiválasztása. Motorvédelmi módok: áramvédelem, hőmérsékletvédelem, elektronikus védelem, komplex védelmi rendszer (monitoring).
  23. Mozgó alkatrész nélküli félvezetős kapcsolókészülékek felépítése, védelme és kiválasztása. Alkalmazásuk motorok kapcsolására.
  24. Relék és kioldók. Elektromechanikus és elektronikus relék.
  25. Túlfeszültségvédelmi eszközök jellemzoi, felépítésük (szikraköz, oltócső, SiC túlfeszültséglevezető, fémoxid túlfeszültség-korlátozó, R-C elemek) és kiválasztása.
  26. Túlfeszültségvédelmi és érintésvédelmi kérdések.
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás.

10. Követelmények
  1. A szorgalmi időszakban: egy nagyzárthelyi dolgozat legalább elégséges szintű megírása.
  2. A vizsgaidőszakban: A félév lezárásának módja a vizsgaidőszakban letett vizsga. A vizsgáztatás módja írásbeli, szóbeli javítási lehetőséggel. A vizsgaosztályzatot alapvetően az írásbeli dolgozat alapján alakítjuk ki. Szóbeli kiegészítéssel egy jegyet lehet javítani, elégtelen írásbeli eredmény nem javítható.

c. Elovizsga: közös megegyezés alapján azok részére, akik nagyzárthelyi dolgozat legalább elégséges szinten írták meg.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Dr. Madarász Gy.: Kapcsolási folyamatok. Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. J5 - 1050

Dr. Stefányi I., Dr. Szandtner K.: Villamos Kapcsolókészülékek (nívó díjas jegyzet) Tankönyvkiadó. Budapest 1991. J5 - 1309.

Dr. Néveri I.: Villamos Kapcsolókészülékek. Kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó. Budapest 1984.

Dr. Koller L.: Nagyfeszültségű kapcsolókészülékek. Elektronikus jegyzet. 1.1 változat. BME. Nagyfeszültségű Technika és Berendezések Tanszék. 1999.

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Koller László

egyetemi docens

Nagyfesz. Techn. és Berend.

Dr. Szandtner Károly

egyetemi adjunktus

Nagyfesz. Techn. és Berend.