Politechnika Gdańska Rok akademicki 1999/2000

Wydział Inżynierii Lądowego

0x01 graphic

Laboratorium z Instalacji Elektrycznych

Ćwiczenie nr 3

sem VI, gr. TOB2

(wtorek 15:30-17)

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z przewodami elektrycznymi, poznanie zjawisk towarzyszących przepływowi prądu, a także sprawdzenie wpływu prądów przeciążeniowych na izolację przewodów.

Ćwiczenie zostało podzielone na dwie części:

  1. obliczeniową - dobór przewodów do spodziewanych obciążeń

  2. pomiarową - pomiar rezystancji izolacji i nagrzewanie przewodów

* * *

W części pierwszej rozwiązano następujące zadania:

Zad. 1. Do sieci jednofazowej 220V włączono odbiornik o mocy elektrycznej 5 kW i cosϕ = 0,87. Obliczyć minimalny przekrój przewodu zasilającego wykonanego z aluminium.

Rozwiązanie:

0x01 graphic

0x01 graphic
=> s = 2,5 mm2

Zad. 2. Cztery żarówki połączone równolegle, o mocy 100W każda, włączono do sieci o napięciu U=220V. Dobrać przekrój przewodu Cu tak, aby nie została przekroczona jego temperatura dopuszczalna.

Rozwiązanie:

0x01 graphic
I = 4 I1 = 4 0,454545 = 1,8181 => s = 0,5 mm2

Zad. 3. Obliczyć przekrój przewodu zasilającego silnik jednofazowy o mocy mechanicznej Pm = 2 kW i sprawności η = 0,8. Obliczyć minimalny przekrój przewodu zasilającego z Cu i Al, aby nie został przekroczony prąd dopuszczalny Idd, cosϕ = 0,83.

Rozwiązanie:

0x01 graphic

0x01 graphic

stąd

dla Cu s = 0,75

dla Al s = 1,5

Zad. 4. Dwa identyczne silniki prądu stałego o mocy mechanicznej Pm = 5 kW i sprawności η = 0,89 są połączone szeregowo i zasilone napięciem 500V. Sprawdzić czy należy wymienić przewód zasilający Cu, jeśli silniki połączy się równolegle (moc nie ulega zmianie).

Rozwiązanie:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
=> I = 5,61797 => s = 0,5 mm2

I = 2 I1 => I = 22,47191 => s = 1,5 mm2

W części drugiej w drodze pomiarów otrzymano następujące wyniki:

Punkty

t = 0

t = 10 s

t = 20 s

t = 30 s

t = 40 s

t = 50 s

1.

21,9

21,3

21,7

22,2

22,2

24,2

2.

21,8

31,9

36,7

41,7

45,1

45,8

3.

21,0

37,4

50,6

54,5

60,0

65,0

4.

21,4

28,2

33,0

37,3

37,4

37,2

1.

21,9

26,6

28,0

30,0

32,0

33,2

2.

21,8

26,3

26,9

27,5

28,4

27,8

3.

21,0

85,3

132,4

148,1

154

148

4.

21,4

39,8

73,7

93,0

127

89,0

Pierwsze pomiary na 4 punktach zostały wykonane przy 8 amperach, drugie natomiast przy 16. Pomiary wykonano w odstępach 10 sekundowych.

0x01 graphic
T=f(t)

0x01 graphic
T=f(t)

Wnioski:

Na skutek przepływu prądu wydziela się ciepło, które powoduje nagrzewanie się przewodów elektrycznych. Wraz ze wzrostem natężenia prądu wzrasta także temperatura.

3