Vidlice a Zásuvky

1. Vidlice a Zásuvky • Norma ČSN 34 0350 – šňůrová vedení • TN-S tři žíly • Dočasný rozvod • Prozatímní zařízení ČSN 34 1090

2. Spotřebič ochrany třídy I • Ochrana před nebezpečným dotykem nulováním • Přechodový odpor <0,1 Ω • Izolační odpor 2 M Ω • Dvojitá izolace 7 M Ω (měřící přístroj Megmet) • Ochranný vodič - zelená/žlutá • Samostatný vodič střední, pracovní – modrý • Samostatný vodič fázový (hnědý nebo černý) • Č. 22/1997 Sb

3. Prodlužovací vedení • ČSN 34 0350 • Odlehčení proti tahu • Proti posunutí, vytržení a kroucení žil • Odlehčovací spona nesmí zatěžovat izolaci • Obdobně vývod zástrček a nástrček • Ohýbání v místě výstupu ze spotřebiče

4. Související normy - mimo ČSN 34 0350 • ČSN 33 0165 Značení vodičů barvami nebo číslicemi. Prováděcí ustanovení. • ČSN 33 1610 Revize a kontroly elektrických spotřebičů během jejich používání. • ČSN 33 2000-4-46 Odpojování a spínání. • ČSN 33 2000-7-708 Elektrická zařízení v karavanech a jejich parkovacích místech v kempech. • ČSN 33 2180 Připojování elektrických přístrojů a spotřebičů. • ČSN 34 7402 Pokyny pro používání nn kabelů a vodičů. • ČSN 34 7503 Upravené šňůry s neoddělitelnou vidlicí pro elektrické předměty. • ČSN 37 5053 Používání pohyblivých přívodů a šňůrových vedení v silových zařízeních. • ČSN EN 60320-x (35 4508 soubor) Nástrčky a přívodky.

5. Nebezpečí šňůrových vedení • Tab. Značení některých druhů šňůr používaných pro přívody a šňůrová vedení

6. Neštěstí, která nepřekvapí • Dvě prodlužovačky z jedné, bohužel Samec-Samec • Proudový chránič není všemocný když máme holinky • Stav zásuvek občas zaskočí, zvlášť když je fáze jinde než by člověk čekal

7. Úprava stávajících elektroinstalací • ČSN 33 2180 Připojování elektrických přístrojů a spotřebičů / 1980 • ČSN 33 2000-4-46 Odpojování a spínání (9/2002) • ČSN 33 2000-5-537 Přístroje pro odpojování a spínání / 1994

8. Megmet • přístroj vybavený zdrojem vysokého napětí (100V, 500V, 1kV, 2,5kV) • bezpečný výstupní proud (běžně se používá induktoru) • Použité napětí odpovídá typu zařízení pro rozvody nn se používá megmetu s napětím 500V • Kladná na živé, záporná kostra • Roztočíme induktor • Vlhké izolace – pomalý nárůst odporu

9. Elektrická pevnost izolace • Např. mezi vinutím a kostrou • 230 V – 1,8 kV (I. Třída), resp. 3,5 kV (II.) • Napětí po dobu 60s • Nesmí dojít k průrazu izolace • Osoba s oprávněním pro práci na vn (dle vyhl. 50/1978)

10. Terromet • Zemní odpor je odpor půdy • čtveřice elektrod zaražených do půdy v předepsaných vzdálenostech (a na přímce) • Uzemnění – stačí dvojice • Při měření musí být uzemnění odpojené od zařízení a všemi ostatními uzemněními v okolí by neměl protékat žádný proud

11. Měření zemního odporu • měřič má dvojici svorek, napěťové a proudové. Na příslušné svorky se připojují měřící sondy - tyče. Sondy se zaráží do půdy do hloubky nejméně 0,8m, musí ležet na přímce ve vzdálenostech a = 20m b=60m c=20m

12. Měření uzemnění • Pro měření uzemnění stačí dvě sondy zaražené v půdě do hloubky 0,8m, musí ležet na přímce ve vzdálenostech a=20m b=40m

13. Orientační hodnoty odporů pro různé druhy půd

14. Proudový chránič • Proudový chránič je elektrický ochranný přístroj, který detekuje a vyhodnocuje rozdílový (reziduální) proud v pracovních vodicích a vypíná obvod při překročení hodnoty rozdílového proudu, pro který je chránič nastaven. • Proudový chránič nejistí před nadproudy (přetížení, zkrat)!! • Chráničem musí procházet všechny pracovní vodice chráněného obvodu. Chráničem • nesmí procházet ochranný vodic (PE, PEN) • Úlohou proudového chrániče je odpojit během • 0,2 až 0,5 s elektrický spotřebič, ve kterém vinou porušení izolace vzniklo nebezpečné • dotykové napětí Ud od zdroje

15. Vypnutí pomocí testovacího tlačítka

16. Měření účinnosti ochrany s proudovým chráničem • Účinnost ochrany s proudovým chráničem se zjišťuje měřením.. • K měření se použijí měřící přístroje a metody, které jsou uvedeny v normě CSN 33 2000-6-61 • Proudový chránič vypíná alespoň při dosažení svého jmenovitého rozdílového vybavovacího proudu, přitom se měří skutečný častA , za který proudový chránič vybaví (vypne se). • není překročena mez dovoleného trvalého dotykového napětí UdL na ochranném vodici, stanovená pro dané zařízení (50 nebo 25 V) • Měření se provádí speciálním přístrojem, například: ProFiTest 0100S

18. Elektroměry • Elektroměr EME 103 je jednotarifní statický elektroměr pro nepřímé měření činné energie ve třídě přesnosti 2 s elektromechanickým počitadlem práce a galvanicky odděleným impulsním výstupem. • Elektroměr měří energii nezávisle na směru procházejícího proudu či sledu fází a vystačí s napájením z jedné libovolné fáze (např. při výpadku). Opačný směr průchodu proudu nebo prohozený sled fází je však indikován pomocí barevných signálek v levé horní části přístroje (pod děrovaným krytem svorkovnice). • Elektroměr EME 203 je jednotarifní statický elektroměr pro nepřímé měření činné a jalové energie ve třídě přesnosti 2 s elektromechanickým počitadlem práce (pouze pro činný odběr) a galvanicky oddělenými výstupy. • Elektroměr měří energii ve čtyřech kvadrantech tzn., že rozlišuje odběr a dodávku činné a jalové energie. K dispozici jsou čtyři impulsní výstupy: činný odběr/dodávka, jalový odběr/dodávka. Váha výstupního impulsu je uživatelsky nastavitelná od 500 do 50000 impulsů / kWh (kVArh). • Elektroměr může pracovat i jako jednofázový napájení z libovolné měřené fáze. Přítomnost fázového napětí je signalizována třemi zelenými kontrolkami (pod děrovaným krytem svorkovnice vlevo nahoře). Činná dodávka resp. prohození sekundárních vývodů měničů proudu je signalizováno žlutými kontrolkami.

19. EME 303 • Elektroměr EME 303 je určen především pro podružná měření v průmyslových objektech nebo domovních instalacích, kde je zapotřebí měřit dílčí spotřeby resp. dodávky elektrické energie do sítě včetně měření jalového s možností připojení na nadřízený systém pro centrální měření popř. regulaci spotřeby energie.

20. Charakteristika • Elektroměr EME 303 je 4-tarifní statický elektroměr pro nepřímé (resp. polopřímé) měření činné a jalové energie ve třídě přesnosti 2 s podsvětleným LCD displejem a galvanicky oddělenými impulsními výstupy. • Elektroměr měří energii ve čtyřech kvadrantech – tzn., že rozlišuje odběr a dodávku činné a jalové energie. • Měří a zobrazuje napětí (V) a proudy (A) každé fáze zvlášť, okamžitý a průměrný účiník, celkový okamžitý příkon (kVA), výkon (kW), jalový výkon (kVAr) a 1/4h výkon (kW) a také frekvenci sítě (Hz). • Má celkem 8 výstupů z toho čtyři impulsní: činný odběr (A+), činná dodávka (A-), jalový odběr (R+) a jalová dodávka (R-) a zbývající 4 pro regulaci odebíraného proudu (možnost snížení dimenzování hlavního jističe). • Vyhodnocuje i 1/4h maximum výkonu a ukládá nejvyšší naměřenou hodnotu v měsíci do paměti (3 měsíce nazpět). • Automaticky jednou měsíčně provádí odečety všech číselníků (4 měsíce nazpět).

21. Blokové schéma zapojení

22. Základní schéma v ČR používaných typů Elektráren Zásadním rozdílem mezi klasickou elektrárnou spalující fosilní paliva a jadernou elektrárnou, je způsob získávání energie. Roli spalujících kotlů přebírá v jaderných elektrárnách reaktor. Další návazná technologická zařízení jsou u obou typů elektráren obdobná. Jaderná elektrárna Tepelná elektrárna

23. Jaderná elektrárna Temelín je druhou jadernou elektrárnou v České republice. Vyrábí elektrickou energii ve dvou výrobních blocích o výkonu každého z nich 1 000 MW Při účinnosti asi 33 % tedy každý reaktor vyrábí 3 000 MW tepla. Vsázka paliva do reaktoru je asi 81 tun uranu (92 tun UO2 ) ve tvaru malých válečků z UO2 – tzv. pelet. Pelety jsou uloženy v palivových proutcích (386 ks v jednom palivovém proutku), které jsou po 312 ks sdruženy do 163 palivových souborů (kazet). Po odečtení prázdných míst v 1098 vodicích trubkách pro regulační elementy snadno zjistíme, že v aktivní zóně je asi 19,2 milionů pelet, z nichž každá váži 4,8 gramu. Energetický obsah jedné pelety je pak 1,87.104 MJ a může nahradit 1,6 t hnědého uhlí, 880 kg černého uhlí nebo 438 kg benzínu. Tato energie se z pelety získává v průběhu 4 let. Elektrárna Temelín tak ročně ušetři přibližně 15 mil. tun hnědého uhlí. Toto množství by se vešlo na 300 tisíc nákladních vagónů.

25. Jaderné reaktory Na území ČR je provozována jaderná elektrárna (Dukovany), která má čtyři bloky o výkonu 440 MW a jaderná elektrárna (Temelín) se dvěma bloky, každý o výkonu 981 MW. Na území ČR jsou mimo tyto energetické reaktory ještě další tří reaktory, ovšem podstatně nižšího výkonu, které jsou provozovány pro výzkumné a školicí účely. Dva výzkumné reaktory jsou v Ústavu jaderných výzkumů v Řeži u Prahy a školní reaktory velmi malého výkonu na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské v Praze.

26. Jaderná elektrárna Jedním z radionuklidů, který se dá poměrně snadno štěpit, je uran 235. V jaderném reaktoru se proto zpravidla používá jako jaderné palivo uran 238 obohacený uranem 235. Toto palivo se používá i v reaktorech typu VVER, které jsou provozovány v ČR. Tyto elektrárny se označují jako dvouokruhové. Smyslem rozdělení zařízení na primární a sekundární okruh je minimalizovat rozsah technologických zařízení, ve kterých se vyskytují radioaktivní látky. Moderátorem v elektrárnách s reaktory typu VVER je chemicky upravená voda. Tablety obohaceného uranu se umisťují v palivových proutcích, jejichž sestava tvoří palivovou kazetu.

28. Štěpná reakce Při štěpné reakci, probíhající v tzv. aktivní zóně reaktoru, se jádro uranu 235 rozpadne zpravidla na dvě středně těžká jádra, tzv. štěpné produkty. Při tom se uvolní energie, která dosud vázala částice jádra (protony a neutrony). Při každém štěpení se uvolní 2 až 3 neutrony, které mohou rozštěpit další jádro uranu. Pravděpodobnost, že nastane rozštěpení dalšího jádra, je tím větší, čím menší je rychlost neutronů. Proto jsou v reaktoru materiály, které slouží ke zpomalení rychlých neutronů, tzv. moderátory.

29. Při štěpení uranu 235 se štěpné produkty od sebe rozletí velkou rychlostí a zabrzdí se na velmi krátké dráze o okolní atomy. Kinetická energie štěpných produktů se tak mění na energii tepelnou a jaderné palivo se silně ohřívá. Teplota uvnitř palivového proutku dosahuje více než 1200 °C.

30. Vznikající teplo je odváděno chladicí vodou, která proudí kolem palivových proutků do parogenerátorů. Zde končí tzv. primární okruh. V parogenerátorech se tvoří pára pro pohon turbin. Voda zde cirkuluje v sekundárním okruhu. Nadbytečné teplo je pomocí kondenzátorů odváděno chladicím okruhem do chladicích věží.

31. Aby štěpná reakce byla ovladatelná a nerozběhla se neřízeně, je nutno regulovat počet neutronů v reaktoru. Používají se k tomu tzv. absorbátory, které pohlcují neutrony. Konkrétně se používá kyselina boritá přidaná do chladicí vody a pohyblivé regulační tyče obsahující bór. Zvýšením jejich množství v aktivní zóně dochází ke snižování počtu štěpení a tím ke snižování výkonu reaktoru nebo případně až k odstavení reaktoru.

32. Nutnou podmínkou řádného provozování jaderného reaktoru je udržet štěpné produkty a transurany v místě jejich vzniku – v jaderném palivu. K tomu slouží jako ochranné bariéry pevná keramická forma palivových tablet a jejich hermetické uzavření do palivových proutků. Při porušení hermetičnosti obalu tablety nebo stěny proutku mohou radionuklidy proniknout do chladicího média primárního okruhu. Další bariérou je proto hermeticky uzavřený systém primárního okruhu a tlakové nádoby reaktoru. K tomu, aby ani porušení primárního okruhu a betonového stínění reaktoru nevedlo k úniku radionuklidů do okolí, slouží poslední bariéra, kontejnment, která má různá technická řešení (např. formou ochranné obálky jedno či dvouplášťové, různých typů barbotážních systémů apod.). V některých elektrárnách je místo ochranné obálky použit systém hermetické konstrukce.

33. Efektivnost jednotlivých zdrojů energie můžeme porovnat i podle jejich výhřevnosti, která udává, kolik tepla na jednotku paliva získáme jeho dokonalým spálením (včetně ochlazení spalin na původní teplotu paliva). U jaderného paliva nehovoříme o výhřevnosti, ale o vyhoření, které udáváme v jednotkách megawattden na kilogram (MWd/kg). Přitom 1 MWd = 8,64. 104 MJ. Příklady některých paliv jsou uvedeny v tabulce: Palivové proutky obsahují sloupce palivových tablet. Na povrchu jsou opatřeny tenkou vrstvou slitiny Zr, která tvoří bariéru proti úniku štěpných produktů.

34. Poruchy JEZ Únik radioaktivních látek z jaderné elektrárny je možný pouze při poruše primárního okruhu, např. při ztrátě chladiva z aktivní zóny. V reaktoru (i v období po jeho odstavení) vzniká z radioaktivních přeměn teplo (tzv. zbytkové), které je tak velké, že při ztrátě chladicího média může dojít k porušení hermetičnosti paliva, popřípadě i k tavení aktivní zóny. Radionuklidy pak uniknou do hermetické obálky reaktoru. Avšak teprve netěsností nebo porušením poslední ochranné bariéry může dojít k nekontrolovanému úniku do okolí. I když jsou větší poruchy hermetičnosti paliva a primárního okruhu vysoce nepravděpodobné, je ve většině případů jejich výsledkem především vážné zamoření vnitřních prostor jaderné elektrárny.

35. Počty obětí z řad pracovníků Od spuštění prvního reaktoru v Chicagu skupinou Enricha Fermiho až do doby černobylské havárie, kdy bylo v provozu téměř 500 reaktorů s celkovým výkonem cca 16 % celosvětové energetické produkce, zahynula v důsledku nehod v jaderných zařízeních necelá stovka pracovníků.

36. Transformace energie • Přenosová soustava • Přenos elektrické energie z elektráren ke spotřebitelům • elektrárna: výroba napětí například 2000 V. • Napětí s transformuje nahoru na napětí: 220 kV nebo 400 kV a v této formě se převádí na velké • vzdálenosti • U spotřebitele se transformuje dolů: 110 kV, 22kV až 0,4 kV (sdružené napětí normální sítě)

37. Výpočet ztrát • Urči ztráty, které by vznikly při přenosu 1 MW na elektrickém vedení z Temelína do Prahy • a) kdyby byl proud přenášen normálním napětím 230 V • b) kdyby byl proud přenášen velmi vysokým napětím 400 000 V.

38. Ztráta

39. Přenosová soustava • U nás se používá elektrorozvodných sítí s napětím například 230 V, 22 kV, 110 kV, 220 kV nebo 400 kV • Na kratší vzdálenosti od elektrárny jen 22kV • Pak do měst 230V

40. Alternátory v elktrárnách • TURBOALTERNÁTOR • HYDROALTERNÁTOR

41. Turboalternátor • Turboalternátor pracuje v tepelné elektrárně nebo jaderné elektrárně a pohání ho parní nebo plynová turbíny. Je to alternátor - elektrický stroj, který mění energii mechanickou v energii elektrickou při využití točivého magnetického pole. Alternátor je zdrojem střídavého elektrického proudu a napětí, které má vyrábět s frekvencí 50 Hz. Mají vodorovný hřídel a jsou to rychloběžné stroje s otáčkami 3000 ot./min.

42. Hydroalternátor • Hydroalternátory se využívají ve vodních elektrárnách ve spojení s vodními turbínami (Kaplanovými nebo Francisovými). Jejich otáčky se pohybují od stovek do tisíců otáček za minutu. Výkon hydroalternátoru záleží na množství vody a výšce vodního spádu. Většinou bývají postaveny se svislými hřídeli a představují jedny z největších elektrických strojů (stavební výška s příslušenstvím až 30 m, průměr až 10 m). U hydroalternátorů se většinou používá rotor s vyniklými póly a velké stroje mívají na rotoru tlumič, který při nárazových zatíženích zamezuje tzv. kývání rotoru.