33
 1 od 33 PITANJA iz predmeta ELEKTRIKA I AUTOMATIKA  porivne sna ge od 750 kW ili v iše  Pitanje 1. 1. Nacrtaj strujni krug i navedi sve električne veličine koje u njemu vladaju, objasni njihovu meĎusobnu ovisnost i Ohmov zakon.  a) istosmjerni strujni krug: - idealni, U, I, R, G, - realni U v , U i ,  R u , R i ,  ,  b) izmjenični (  R, L, C ; Z , U , I , X L , X C , P , S , Q) Pitanje 1. 2. Kada je potrebno da dva sinkrona generatora  rade u paralelnom spoju Brodski generatori uglavnom nikad sami ne napajaju mrežu. Najčće je to više  generatora u  paraleln om radu. Kad se generator stavlja u pogon moramo ga priključiti na mrežu. Pr i to m moramo biti vrlo oprezni i ispuniti odreĎene uvjete: - napon mreže i generatora mora biti isti  - frekvencije moraju biti iste i - faze iste (nema pomaka u f azi izmeĎu napona mreže i napona generatora).  Kad jedan od ova tri uvjeta nije ispunjen generator ne smijemo priključivati na mrežu. Posljedice su vrlo velike struje izjednačenja koje, mogu biti i veće od struja kratkog spoja što  bi mogl o uništiti generator. Postupak upućivanja:  kod trofaznih generatora najprije moramo uvtrditi redosljed faza. To radimo dok rotor generatora miruje, promatranjem početka namatanja svih faza u smjeru okratanja rotora, a taj redosljed je i redosljed faza. Zatim se pogonskim strojem pokrene rotor generatora do  približno sinkrone brzine vrtnje. Nakon toga po desimo struju uzbude (vidi vrste uzbude) t ako da je napon na statoru generatora približno jednak naponu mreže. Ako generatorski napon kasni u f azi generator moramo ubrzati, a ako prednjači generator moramo usporiti dok se ne  postigne istofaznost (=0). Da li su navedeni uvjeti ispunjeni može se utvrditi pomoću instrumenata sa dvostrukom skalom koji istovremeno pokazuju iznos potrebnih veličina u mreži i u generatoru. Kad je generator u blizini sinkronizm a (istofaznost) teško je utvrditi da li se vrti presporo ili prebrzo pa se upotrebljava instrument koji nam to pokazuje a zove se sinkroskop. Najčći su sinkroskopi sa tri žarulje a može biti i sa skalom (vidi sliku)  Voltmetar V 0  pokazuje razliku napona mreže i generatora koji u sinkronizmu mora biti  jednak nuli.

Elektrotehnia i Automatika

  • Upload
    josip

  • View
    135

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Pitanja za klasu.

Citation preview

Page 1: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 1/33

  1 od 33

PITANJA iz predmeta

ELEKTRIKA I AUTOMATIKA porivne snage od 750 kW ili više 

Pitanje 1. 1.

Nacrtaj strujni krug i navedi sve električne veličine koje u njemu vladaju, objasninjihovu meĎusobnu ovisnost i Ohmov zakon.  

a)  istosmjerni strujni krug:-  idealni, U, I, R, G,

-  realni U v, U i, Ru, Ri,  ,

 b) 

izmjenični ( R, L, C ; Z , U , I , X L, X C, P , S , Q)

Pitanje 1. 2. 

Kada je potrebno da dva sinkrona generatora 

rade u paralelnom spoju

Brodski generatori uglavnom nikad sami ne napajaju mrežu. Najčešće je to više generatora u

 paralelnom radu. Kad se generator stavlja u pogon moramo ga priključiti na mrežu. Pri tommoramo biti vrlo oprezni i ispuniti odreĎene uvjete:

-  napon mreže i generatora mora biti isti - 

frekvencije moraju biti iste i

-  faze iste (nema pomaka u f azi izmeĎu napona mreže i napona generatora). Kad jedan od ova tri uvjeta nije ispunjen generator ne smijemo priključivati na mrežu.Posljedice su vrlo velike struje izjednačenja koje, mogu biti i veće od struja kratkog spoja što

 bi moglo uništiti generator.

Postupak upućivanja: kod trofaznih generatora najprije moramo uvtrditi redosljed faza. To radimo dok rotor

generatora miruje, promatranjem početka namatanja svih faza u smjeru okratanja rotora, a tajredosljed je i redosljed faza. Zatim se pogonskim strojem pokrene rotor generatora do

 približno sinkrone brzine vrtnje. Nakon toga podesimo struju uzbude (vidi vrste uzbude) takoda je napon na statoru generatora približno jednak naponu mreže. Ako generatorski naponkasni u fazi generator moramo ubrzati, a ako prednjači generator moramo usporiti dok se ne

 postigne istofaznost (=0). Da li su navedeni uvjeti ispunjeni može se utvrditi pomoćuinstrumenata sa dvostrukom skalom koji istovremeno pokazuju iznos potrebnih veličina umreži i u generatoru. Kad je generator u blizini sinkronizma (istofaznost) teško je utvrditi da lise vrti presporo ili prebrzo pa se upotrebljava instrument koji nam to pokazuje a zove se

sinkroskop. Najčešći su sinkroskopi sa tri žarulje a može biti i sa skalom (vidi sliku)  

Voltmetar V0 pokazuje razliku napona mreže i generatora koji u sinkronizmu mora biti

 jednak nuli.

Page 2: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 2/33

  2 od 33

Tri žarulje su spojene prema slici i prostorno razmještene u trokut redosljedom kao naslici čine sinkroskop sa žaruljama. Napon na žaruljama varira s frekvencijom koja je jednaka

razlici frekvencija mreže i generatora od nula do dvostrukog napona u jednakom ritmu varira i

 jakost svjetlosti žarulje. Pošto je razlika frekvencija u blizini sinkronizma jako mala ljudsko

oko može pratiti te promjene. Naponi su pomaknuti u fazama za 1200 i imamo osjećaj da se

svjetlo okreće u jednom ili drugom smjeru. Iz smjera okretanja možemo zaključiti da li segenerator vrti prebrzo ili presporo i prema tome podešavamo vrtnju rotora generatora. Kad je

izvr šena sinkronizacija (žarulje se ugase, ne svijetle) generator možemo uključiti na mrežu

 pomoću generatorske sklopke.

 Na današnjim modernim brodovima imamo automatsku sinkronizaciju. 

Pitanje 1. 3. Provjera ispravnosti asinkronih elektromotora

Provjera ispravnosti (održavanje) brodskih el. ureĎaja provodi se kroz tri stupnja, ako to primijenimo na asinkrone motore imamo:

1.  radovi održavanja 1. stupnja; pomoću vida, sluha, opipa i drugim osjetom primjetiti

 promjene na elektromotorima. Kontrole ulja, mjernih instrumental, šumova uležajima, vibracije, zagrijavanje, podmazivanje, istrošenost kliznih koluta, kontrola

nekih tabela i sl.

2. 

radovi održavanja 2. stupnja; podrazumjevaju se radovi na elektromotorima koji semogu obaviti na mjestu ugradnje elektromotora a to su:

-  djelomično rastavljanje ureĎaja i njihovo čišćenje

-   pregled ležaja i podmazivanje 

ispitivanje namota, kaveza, kliznih koluta

-  ispitivanje spojeva vijaka i kontakata

-  mjerenje izolacijskog otpora- 

kontrola ventilatora i sita

-  kontrola priključnih kutija i postolja

-  kontrola brtvljenja

-  kontrola djelovanja zaštitnih ureĎaja 

zamjeniti četkice-  izbrusiti klizne kolute

Page 3: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 3/33

  3 od 33

3.  radovi održavanja 3. stupnja To su generalni popravci elektromotora u radionici ili sl. Obuhvaća za:a) kavezni motor  

-  rastavljanje motora

-  čišćenje rotora i statora

mjerenje izolacijskog otpora-  ispitivanje stanja izolacije i dodatno izoliranje, lakiranje i sušenje  

-   pregled paketa limova

-   pregled štapova i kratkospojenih prstenova -   pregled ležaja, podmazivanje i po potrebi zamjena 

-   provjera ravnoteže rotora, montaža kontrola lakoće okretanja -  čišćenje priključne kutije i stezanje vijaka 

-  ispitivanje stanja spojeke

-  kontrola uzemljenja

-  kontrola smjera i brzine vrtnje

-  namještanje električnih zaštitnih elemenata 

 b) kolutni 

sve kao kod kaveznog, a još dodati:-  ispitati rotorski namot

-  istokariti i izbrusiti klizne prstene

-  zamjeniti četkice 

-  kontrolirati držače četkica i podesiti pritisak četkica 

Page 4: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 4/33

  4 od 33

Pitanje 2. 1.

Obrazloži korisne učinke električne struje i navedi njihovu praktičnu prim jenu

Učinci: toplotni, magnetski, svjetlosni, mehanički 

Primjena: Grijači, sklopke, releji, žarulje, reflektori, elektromotori ....

Pitanje 2. 2.

Objasni sastav, način rada, vrste uzbude sinkronih generatora 

Konstrukcija:

stator; zadatak statora, stvar anje izmjeničnog napona i jakosti struje (armaturnastruja) frekvencije:

 f =ns p; ns - sinkroni broj okretaja p - broj pari magnetskih polova

-  rotor; zadatak rotora je stvoriti magnetsko polje prolazom istosmjerne struje

namotajima rotora (uzbudna struja)

Način rada; zakon elektromagnetske indukcije:t 

 N U 

, kada se zavojnica s  N  zavoja

naĎe u promjenjivom magnetskom polju u njoj se inducira napon prema gornjoj jednadžbi, ili

n f   N  f   E      44,4 , gdje je f n faktor namota i kod trofaznih namota iznosi od 0,9 do 0,95.

Vrste uzbude:

-  generatori s istosmjernom uzbudom  (za uzbudu koriste se poredni istosmjerni

generator, amplidini (rotacijska pojačala snage), rotatroli (regulacijski generatori).Ova uzbuda ima dosta nedostataka (kolektor, četkice, visoka cijena) i uglavnom se

 još koristi na već ranije izvedenim i još aktivnim sustavima. 

-  generatori sa statičkom uzbudom  (samouzbudni, nemaju kolektor, ali ostaju

klizni koluti i četkice. Dijelimo ih u dvije grupe:  a)  kompaundirane

 b)  nekompaundirane generatore s automatskim regulatorom napona

Page 5: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 5/33

  5 od 33

Kod  samouzbudnog kompaundiranog   generatora uzbudna se struja dobiva preko

kompaundiranog trofaznog strujnog uzbudnog transformatora (1) koja se zatim ispravlja u

neupravl jivom ispravljaču (2) i dovodi uzbudnom namotu generatora (3). Pri stabilnom radunapon im je 2,5% nazivnog napona.

Samouzbudni nekompaundirani  generator mora uvijek imati automatski regulator napona.Postoji više različitih izvedbi uzbude takvih generatora, a kod svih se uzbuda ostvaruje

 pomoću naponskog transformatora (4) i upravljivog ispravljača (5). Regulator (6) ovisno orazlici željene i stvarne vrijednosti uzbudne struje upravlja tiristorskim ispravljačem, te takomijenja uzbudni napon i struju. Ovakvi generatori imaju brz odziv (0,08 s) i malo variranje

napona, te zadovoljavaju uključivanje kaveznih asinkronih motora palubnih strojeva. 

-  generatori s rotirajućom izmjeničnom uzbudom  i ugraĎenim neupravljivimrotirajućim ispravljačem (to su sinkroni generatori bez četkica) predstavljanajsuvremenije rješenje brodskih generatora. Nema kolektor, četkice, klizne

 prstene. Sinkroni uzbudnik nalazi se na istoj osovini kao i glavni sinkroni

generator i pokreće ih zajednički pogonski stroj. Armaturni napon sinkronog

uzbudnika napaja preko rotirajućeg ispravljača uzbudni namot glavnog generatora preko čvrstih priključaka (bez kolektora, kliznih koluta i četkica).  

Regulacija napona:

S obzirom da su polovi sinkronog uzbudnika na statoru tada se i njihova uzbudna struja

dovodi preko čvrstih priključaka. Regulacijom ove relativno male struje upravlja se naponomsinkronog uzbudnika, a time i ispravljenom uzbudnom strujom glavnog sinkronog generatora.

Page 6: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 6/33

  6 od 33

Pitanje 2. 3.

Zahtjevi na brodske električne ureĎaje te sigurnost na brodu 

 Nadzor nad gradnjom brodova, električnom opremom brodova i tehničkom dokumentacijom,te nad sprovoĎenjem zaštitnih i sigurnosnih mjera do utvrĎivanja sposobnosti za obavljanje

 pokusne plovidbe provode klasifikacijska društva. U Hrvatskoj nadzor obavlja  Hrvatskiregistar brodova ( kraće Registar ).

2.3.1. Zahtjevi s obzirom na materijal, obujam i masu 

-  materijal koji ne podržava gorenje 

-  otporan na utjecaj morske atmosfere

-  otporan na uljne pare

-  dijelovi koji provode struju moraju biti od bakra ili bakarnih slitina (osim

specijalnih kontakata, rastalnih žica osigurača, reostata, grijača, kaveza rotoraasinkronih motora, ugljenih četkica. 

-  izolacija mora biti dovoljne mehaničke čvrstoće, odgovarajuće zaštićena, otpornana klizne struje i sl. (npr. E klase)

-  temperatura dijelova koji provode el. struju ne smije pri nazivnim opterećenjima

 prelaziti dopuštenu temperaturu. -  oprema mora biti što manjeg obujma i mase  

-  gdje je moguće, sporohodne strojeve zamjeniti brzohodnim (koji su manje mase i

obujma)

2.3.2. Zahtjevi s obzirom na klimatske i pogonske uvjete

 Na rad električnih ureĎaja značajno utječu: -  temperatura

vlaga u zraku-  agresivna atmosfera

-  nečistoće u zraku -  mehanički udarci i vibracije itd. 

2.3.2.1. Temperatura okoline

Klimatska karta svijeta sadrži četiri klimatske zone: -   polarnu

umjerenu

-  subtropsku

-  tropsku

Od brodskih el. ureĎaja zahtjeva se da pouzdano rade u području temperatura od – 250

C do+45

0C. Elektronički elementi i oprema koja se ugraĎuje u sklopne ploče mora podnosititemperaturu okoline i 550C, a temperatura od 700C ne smije izazvati njihova oštećenja.  

2.3.2.2. Vlažnost zraka 

Vlaga u zraku, sa visokim sadržajem soli štetno djeluje na brodske električne ureĎaje.Relativna vlaga pri površini mora poprima vrijednost od 70 do 95%, a u tropskom području

 približava se granici zasićenja. UreĎaji moraju zadovoljavajuće raditi pri relativnoj vlazi:  

-  od 753% kod temperature 4520C

-  od 803% kod temperature 4020C

od 953% kod temperature 2520C

Page 7: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 7/33

  7 od 33

Prilike pod palubom, u strojarnici i drugim zatvorenim prostorima su povoljnije.

 Namotaji i dijelovi pod naponom moraju biti zaštićeni od djelovanja kondenzata, a dijeloviopreme u koju može doći do stvaranja kondenzata moraju imati otvor za njegovo istjecanje.Kabeli se u električne strojeve , ureĎaje i aparate uvijek uvode odozdo, a mjesto uvoĎenja

 pažljivo se zabrtvi. 

2.3.2.3. Korozija

Korozija je proces nagrizanja površine metala kemijskim ili češće elektrokemijskim putem. Pri tome koroziju pospješuje i erozija kavitacija, djelovanje slanog i vlažnog zraka.Elektrokemijska korozija nastaje uslijed razlike potencijala i elektrolita (sol u vlažnom zraku)koji na površini metala stvaraju galvanske korozijske elemente. Razlika potencijala nastajeizmeĎu: 

-  različitih metala 

-  metala i pokrivnog sloja

-   područja s različitim mehaničkim naprezanjima itd. 

Zaštita od korozije može biti: -   pasivna (pocinčavanje, presvlačenje kadmijem, premazivanje zaštitnim bojama 

-  aktivna (katodna zaštita koja može biti iz galvanskih protektora (cink ili magnezij)ili još bolje iz anode priključene na istosmjerni izvor. 

2.3.2.4. Kosi položaj i vibracije 

Brodski električni ureĎaji moraju ostati neoštećeni i sposobni za ispravan rad i kodmogućih kosih položaja broda nastalih zbog njegovog naginjanja oko uzdužne osi (valjan je,

ljuljanje) ili oko poprečne osi (posrtanje), te kod vibracija izazvanih pogonom strojeva, valovai sl.

Brodski električni ureĎaji prema pravilima  Registra  moraju zadovoljavajuće raditi pridugotrajnom:

-   bočnom nagibu do 150 

-  uzdužnom do 50 

-   bočnom valjan ju do 22,50 

 posrtanju do 100.

-  kod ureĎaja sa elektrolitima (akumulatori) ne smije u kosom položaju doći do

istjecanje ili prskanja tekućine 

-  vibracije izazvane pogonom glavnog pogonskog stroja, pogonskih agregata,

kompresora, pumpi i sl. svesti na najmanju moguću mjeru (balansiranjem,upotrebom odgovarajućih spojki, vijčane spojeve osigurati od samoodvrtanja,montirati prigušivače oscilacija 

2.3.2.5. Stupanj mehaničke zaštite i protueksplozijska izvedba električne opreme 

Dijelovi električne opreme moraju imati odgovarajući stupanj mehaničke zaštite (IP –  International Protection)

-  suhi stambeni prostor (najmanje) IP 20

-  u kupaonicama za rasvjetna tijela IP 34, sklopke, utičnice IP 55  

-  električna oprema na otvorenoj palubi IP 56 

Protueksplozijska izvedba električne opreme odabire se prema zonama opasnosti i vrsti broda,a njihove oznake su:

Page 8: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 8/33

  8 od 33

- samosigurna [Exi]

-  s neprodornim oklopom [Exd]

-  s povećanom sigurnošću [Exe] 

-  s kućištem pod tlakom [Exp] 

Električni ureĎaji u protueksplozivnoj izvedbi moraju biti izvedeni tako da je ili spriječenostvaranje iskre ili onemogućeno da se eksplozija nastala unutar stroja proširi na okolinu. Svistrojevi graĎeni za uporabu u atmosferi eksplozivnih ili zapaljivih plinova moraju bitispecijalno označeni i trebaju imati atest za odreĎeni stupanj zaštite. 

U svim prostorijama gdje se može stvoriti eksplozivna smjesa zahtjeva se ugradnja električneopreme sa stupnjem mehaničke zaštite IP 55 ili višim.  

2.3.2.6. Otpornost na elektromagnetsku interferenciju (EMI)

Interferencija može potjecati iz vlastitog ureĎaja (sustava) ili dolazi iz vanjskog ureĎaja(sustava). Izvori interferencije su iskrenja, atmosferska pražnjenja, nagle promjene napona ilistruje i sl. Propisi odreĎuju dopuštene razine EMI smetnji u različitim zonama broda. Prema

sadržaju frekvencijskog spektra EMI mogu biti:  - uskopojasne (samo na nekim frekvencijama –  osnovnim ili višim harmonicima) -  širokopojasne (kontinuirano) 

Smetnje se šire vodljivim putem i zračenjem. Na brodu se vodi računa o smetnjama kojedolaze iz mreže. Glavne mjere zaštite od EMI su: udaljavanje, oklapanja, prigušivanje i filtriranje.

Dopuštene razine širokopojasnih EMI kojima smiju biti izloženi ureĎaji ovise o

njihovoj lokaciji. Tako su u odnosu na referentni 1V na frekvencijama od 6 i 300 MHzdopuštene naponske razine: -  26 dB za opremu na palubi zapovjedničkog mosta, kormilarnici, radioprostorijama  

-  40 dB za opremu postavljenu iznad najviše palube  

-  60 dB za opremu postavljenu ispod najviše palube.  

2.4. Sigurnost na brodu

Život posade i putnika mora biti na visokoj razini sigurnosti, bez štetnih djelovanja naorganizam, a i udobnost mora biti prihvatljiva. Na čovječiji organizam može štetno djelovatitemperatura, vlaga, agresivna atmosfera, vibracije, štetno djelovanje električne str uje.

Sigurnost posadei putnika ovisi o ispravnom radu električnih ureĎaja.... 

 Na sigurnost na brodu u dobroj mjeri utječu i djelovanje okoliša na uvjete koji vladaju na brodu, kao npr.

-  statički elektricitet (visoki naponi od nekoliko stotina tisuća volti i male struje),

nastaje na tri načina: 1.  kondenzatori priključeni na istosmjerni napon 

2.  trljanjem dvaju različitih tvari 3.  električnom influencijom 

-   buka ( s gledišta udobnosti poželjno je da buka ne prelazi 60 dB) Najčešće srednjevrijednosti dopuštene razine buke jesu:

1.  stambene prostorije, navigacijski i radio kabine ..... 60 dB

2.  kormilarnica i zajedničke prostorije ............... 70 dB 

3. 

upravljačka kabina i telefonska kabina u strojarnici 75 dB 4.  strojarnica i mehanička radionica ......... .......... 90 dB itd.

Page 9: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 9/33

  9 od 33

Pitanje 3. 1.

Objasni osnovne karakteristike i parametri izmjenične struje 

u(t )=U 0 sint slika na ploči i(t )= I 0 sint

ef  

ef  

 I  I 

U U 

2

2

0

0

 

Pitanje 3. 2.

Objasni vrste električne rasvjete na broduprema namjeni i karakteristike

Vrste rasvjetnih mreža: 

osnovna-  rasvjeta za slučaj nužnosti -  rasvjeta za slučaj nužnosti koja se napaja iz akumulatorske baterije  

Vrste električne brodske rasvjete: -  unutarnja

-  vanjska

navigacijska i signalna

Zahtjevi za unutarnju rasvjetu;-  opća rasvjeta; 

radio kabine 100 lx prostorije s navigacijskom opremom 50 –  100 lx

strojarnice 75 lx

.

.

.

-  rasvjeta radnog mjesta

radni stol u radio kabini 300 lx

društvene prostorije 300 do 500 lx itd. 

Zahtjevi za vanjsku rasvjetu;

Ovisi o tipu i veličini i namjeni broda. Svjetiljke svojom svjetlošću ne smiju ometeatiupravljanje brodom.. Postavljaju se reflektori, prijenosna svjetla i td.

Zahtjevi za navigacijsku i signalnu rasvjetu;

Signalnonavigacijska svjetla doprinose sigurnosti broda. MeĎunarodni propisi zahtjevaju da

svaki brod pri plovidbi mora imati upaljena signalnonavigacijska svjetla od zalaza do izlaza

sunca. Prema propisima odreĎena je i boja i vrst signala svjetlosne signalizacije.

Page 10: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 10/33

  10 od 33

Pitanje 3.3.

Definiraj pojmove: automatski nadzor strojarnice i zaštitu električnih strojeva na broduuz navoĎenje opreme i primjere 

Automatski nadzor strojarnice:

-  automatika generatora

1. 

automatsko reguliranje napona i frekvencije generatora2.  automatska sinkronizacija i paralelni rad generatora

3.  automatska raspodjela opterećenja 4.

  automatsko isključivanje i uključivanje generatora 

5.  automatsko predpodmazivanje dizelmotora

6.   programirano uključivanje trošila velike snage 

7.  automatska zaštita generatora 

8.  automatsko ponovno uključivanje generatora kod njenog ispadanja iz

 pogona (black-out funkcija)

automatika dizelmotora

1. 

nalog za pokretanje2.  nadzor tlaka ulja za podmazivanje3.

 

nalog za startanje novog agregata itd.

Zaštita električnih strojeva: Zaštita električnih strojeva sprječava teže posljedice smetnji koje mogu  dolaziti od:

-  radnog mehanizma (kod preopterećenja strojeva, štiti se termičkom ikratkospojnom zaštitom; rastalni osigurači, okidači, prekostrujna zaštita, bimetal,releji, ..)

-  izvora napajanja (pri povišenju ili smanjenju napona; podnaponska zaštita  

-  utjecaja okoliša (opasna atmosfera, eksplozivne smjese) 

Pitanje 4. 1.

Trošila u krugu izmjenične struje, ovisnost otpora o frekvenciji, fazni pomak i Ohmovzakon za izmjeničnu struju, trokut otpora 

Trošila:-  Djelatna: R (Ohmska, radna)

-  Reaktivna: X L, X C (induktivna i kapacitivna, reaktivna)

Ovisnost o frekvenciji:-   R ne ovisi o frekvenciji

 X L je razmjeran frekvenciji:  f   X  L     2  

-   X C je obrnuto razmjeran frekvenciji: f  

 X C 

 2

Fazni pomak; cos  (SERIJSKI SPOJ)

 Z 

 R

 P    R cos  

Ohmov zakon:  Z  I U     

Trokut otpora: 22)( C  L   X  X  R Z     

Page 11: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 11/33

  11 od 33

Pitanje 4. 2.

Objasni sastav, način rada, vrste uzbude i karakteristike istosmjernih elektromotora

Sastav:

stator s uzbudnim namotom (kod manjih jedinica i sa stalnim magnetima)

rotor s armaturnim namotom-  kolektor s četkicama 

Vrste uzbude:- 

nezavisna (strana); uzbudna struja dobiva se iz vanjskog istosmjernog izvora.

Promjena smjera vrtnje može se ostvariti izmjenom priključaka armaturnognamota ili izmjenom priključka uzbudnog namota. (Slika 29.) 

-  zavisna uzbuda (vlastita), to je uzbuda kod koje su uzbudni namot (na statoru) i

armaturni namot (na rotoru) u galvanskoj vezi. Ove motore često zovemo zavisnouzbuĎeni istosmjerni motori. Zavisna uzbuda može biti: 

-   poredna (Slika 32)

-  serijska (Slika 6.33)

-  složena (kompaundna) (Slika 6.35) 

Karakteristike: Vidi slike na foliji!

Osnovne karakteristike istosmjernih motora kod konstantnog napona izvora i konstantneuzbudne struje su:

karakteristika brzine vrtnje n= f ( I )nezavisna i poredna uzbuda (Slika 6.30.)

serijska uzbuda (Slika 6.34a)

-  karakteristika momenta M = f ( I )

nezavisna i poredna uzbuda (Slika 6.30.)

serijska uzbuda (Slika 6.34a)

-  vanjska karakteristika (mehanička karakteristika motora) n= f ( M )

nezavisna i poredna uzbuda (Slika 6.31.)

serijska uzbuda (Slika 6.34b)

kompaundna uzbuda (Slika 6.36): 1- prevladava poredna uzbuda

3- prevladava serijska

4- protukompaundacija (izbjegava se)

Pitanje 4. 3.

Objasni postupak provjere ispravnosti generatora u nuždi 

Spremnost rada izvora električne energije za slučaj nužnosti kao i automatsko pokretanje pripadnog dizelagregata povremeno treba provjeravati. Generator se smije zaštititi samo odslučaja struja kratkog spoja, a od preopterećenja imamo svjetlosnu i zvučnu signalizaciju.Dizelgenerator mora se pouzdano pokrenuti. Dopuštena su četiri sustava pokretanja:  (Vidi napajanje broda u nuždi) 

Page 12: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 12/33

  12 od 33

Pitanje 5. 1.

Električna snaga izmjenične struje, trokut snage, činitelj snage i mjerenje: P , Q , i S  

Snaga:

djelatna (radna):  P  W

 prividna (ukupna): S  VA

reaktivna (jalova): Q VAr

Trokut snage:

22 )(  LC    QQ P  I U S     

Činitelj snage: (faktor snage; cos) (vidi pitanje 4.1.)

Pitanje 5. 2.

Objasni sastav, način rada i karakteristike 

asinkronog elektromotora

Asinkroni motori tipični su predstavnici električnih strojeva male snage, a pretežno se rade uvelikim serijama (za razliku od sinkronih strojeva koji su velike snage i rade se pojedniačno –  generatori). Asinkroni motor otkrio je naš zemljak Nikola Tesla 1882. godine.  

Sastav:

-  Stator asinkronog stroja u načelu je jednak statoru sinkronog stroja. Namot  je

najčešće trofazan (iznimno jednofazan), priključen na mrežu i uzima snagu izmreže. 

-  Rotor asinkronog stroja ima na osovini paket okruglih limova s utorima u koje je

smješten trofazni ili iznimno dvofazni mamot. Krajevi rotorskog namota mogu

 biti:

dovedeni na klizne kolute  i preko četkica spojeni na električni napon. Motori skliznim kolutima zovu se kolutni motori,

-  ako se rotor gradi tako da u utorima ima štapove, koji se s obje strane rotorskog paketa limova kratko spoje kratkospojnim prstenovima dobivamo asinkroni motor

s kaveznim rotorom ili kavezni motori.

Način rada: 

Priključi li se na statorski namot stroja trofazni izmjenični napon, taj napon stvori strujumagnetiziranja (uzbude), koja stvori okretno magnetsko polje. U rotorskom namotu okretno

 polje inducira napon koji je veći ili manji od statorskog ovisno o broju zavoja. Ako rotor nije zakočen, počinje okretanje rotora, brzina vrtnje rotora n  raste i približava sesinkronoj brzini nS  okretnog magnetskog polja statora. Zaostajanje rotora za okretnim

magnetskim poljem zove se klizanje s, asinkronih strojeva:

S

S

nnn s

   

Page 13: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 13/33

  13 od 33

Ako rotor miruje: n=0, a s=1,tada je frekvencija napona inducirana u rotoru f 2 jednaka frekvenciji statora f 1.

Ako se rotor okreće u smjeru okretnog magnetskog polja  i sve manje za njim zaostaje

frekvencija napona u rotoru  f 2  pada proporcionalno klizanju  f 2= s  f 1  i u sinkronizmu ima

vrijednost nula ( f 2=0)

Tada je:

n=nS, a s=0.

Karakteristika:

Pitanje 5. 3. 

Objasni sastav i karakteristike brodskih kabela

i način polaganja na brodu 

Osnovni sastav kabela:

-  vodič; izraĎen je od visokokvalitetnog bakra, može biti jednožični i višežični.Vodič s više žica je fleksibilniji. Broj žica u vodiču se definira s obzirom na

 presjek.

izolacija vodiča; treba biti otporna na mehanička, kemijska, temperaturna ielektrična naprezanja. Neosjetljiva na starenje. Materijali od kojih se radi izolacijasu: polivinilklorid (PVC/A, PVC/D, etilen- propilenska guma (EPR), ulančani

 polietilen (XLPE), silikonska guma (S 95)-  zaštitni plašt (omotač) može biti nemetalni (neopren) i metalni (olovo, bakrenog

žičanog ili trakastog opleta), opleteni i neopleteni, može biti jedan ili više plašteva.  

Klasifikacijski registri propisuju dopušteno strujno opterećenje ovisno o vrsti kabela, brojužila, vrsti izolacije, temperaturi okoline, način polaganja i vrsti pogona u kojem će kabelraditi. Električne veličine bitne za brodske kabele:  

-  radni napon

ispitni napon- 

otpor izolacije (M/km)

Page 14: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 14/33

  14 od 33

-  otpor vodiča 

-   pad napona

-  strujno opterećenje 

-  induktivni otpor

Polaganju kabela posvećuje se velika pažnja. Trasa reba biti tako odabrana da kabeli nisu

izloženi vlazi, ulju, gorivu, vodi, udaljena od izvora topline, da ne budu prikladne glodavcimaa mora biti ravna i što pristupačnija. Kabeli s metalnim opletom mogu s e polagati na

konstrukcije od metala, kanalima zaštićenim od korozije, cijevima. Vodonepropusne i plinonepropusne prolaze kabela kao i prolaze kroz protupožarne pregrade treba zabrtviti.Krajevi kabela završavaju u razvodnim kutijama kabelskim stopicama, vijčanim spojevimaosiguranim od odvrtanja, lemljenjem ili tlačenjem. Spajanje kabela izvodi se isključivo urazvodnim kutijama pomoču stezaljki. Radi lakšeg snalaženja kablovi se označuju. 

Pitanje 6. 1. Objasni karakteristike trofazne izmjenične struje,

spajanje u zvijezdu i trokutMeĎufazni i fazni napon 

Linijska i fazna struja

Spoj u zvijezdu Y ; Slika na ploči ..........  f  mf     U U      3  

Spoj u trokut  , Slika na ploči ............  f   L   I  I      3  

Pitanje 6. 2.

Objasni sastav, način rada i karakteristike olovnih i čeličnih akumulatora 

i primjenu na brodu smještaj i spajanje 

Primjena:

Akumulatori  služe kao izvori električne energije za slučaj nužde, za napajanje pokretačamotora s unutrašnjim izgaranjem, kao izvori energije u spoju s osovinskim generatorima, a

mogu služiti na manjim jedinicama za napajanje brodske mreže za vrijeme mirovanja u luci. Na tankerima se upotrebljavaju prijenosne akumulatorske svjetiljke napona 2 ili 4 V.

Izvori el. energije za nuždu moraju biti smješteni izvan prostorija strojarnice i iznadglavne palube. Moraju imati dovoljan kapacitet da mogu neprekidno napajati predviĎene

 potrošače kroz 35 sati. Za obalnu plovidbu dozvoljava se i manji kapacitet.Ako brod raspolaže agregatom za nuždu, akumulatorska baterija služi dodatno kao

rezervni izvor energije koji radi samo od trenutka ispada glavnih generatora do stavljanja u

 pogon agregata za nuždu. U tom slučaju moraju akumulatori napajati kroz pola sata rasvjetuza nuždu i električne zatvarače nepropusnih pregrada. 

Teretni brodovi moraju osigurati baterijski pogon radio stanice. Manje plovne jedinice

moraju imati akumulatorsku bateriju i za pokretanje glavnog stroja, koja mora imati tolikoveliki kapacitet da je moguće pokrenuti motor i nak on jednonoćnog napajanja rasvjete. Brodmora imati i ureĎaj za punjenje baterija (pretvarači kod brodova s istosmjernom strujom), a

kod trofaznog izmjeničnog sustava pomoću transformatora i ispravljača (u novije vrijeme poluvodičkih, koji su zamjenili selenske).

Page 15: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 15/33

  15 od 33

Smještaj: Posude brodskih akumulatora moraju biti od čvrstog negorivog materijala, graĎene tako daelektrolit ne može istjecati ni pri nagibu broda do 400.

Akumulatorske baterije snage punjenja iznad 1,5 kW moraju biti smještene u posebnoventiliranom prostoru sa najmanje 30 izmjena zraka na sat, zbog opasnosti eksplozije

 praskavog plina koji se stvara u prostoriji.Rasvjetna tijela u prostoru za akumulatore moraju biti izvedena s posebnom zaštitom

od eksplozivnih i zapaljivih plinova, a prekidač (sklopka) za palenje i gašenje mora biti izvan prostorije.

 Na putničkim brodovima ugraĎuju se posebne elektrana za nuždu, koja mora biti smještena unadgraĎu, a sastoji se od akumulatorske baterije i dizel generatora s automatskim

 pokretanjem.

Spajanje:serijski i paralelni spoj izvora (akumulatora) (slika na ploči) 

Olovni akumulatori:

osnovni dijelovi: elektrode, koje su izraĎene od odreĎenog broja ploča koje semeĎusobno razlikuju samo po aktivnoj površini i načinu primjene. Jedna pozitivna ploča  

uvijek se nalazi izmeĎu dvije negativne.  separatori, (ploče od izolacijskog matrijala) propusne za elektrolit smješteni su

izmeĎu raznopolnih ploča da se spriječi kratki spoj unutar akumulatora. elektrolit , sastoji se od čiste sumporne kiseline koju sipamo u destiliranu vodu do

koncentracije od 27 do 38%, odnosno gustoće 280 Baumea (Be) do 32,2

0 (Be) za napunjeni

akumulator.

 posude i poklopci akumulatora, izraĎuju se od bitumena s nekim vlaknastimmaterijalom, a mogu se izraĎivati i od ebonita (kvalitetniji). IzmeĎu donjih krajeva ploča i dnaakumulatorskih ploča mora biti dovoljno prostora da čestice aktivne mase ne čine kratki spojizmeĎu elektroda. 

Način rada: u akumulatoru se odvijaju složeni elektrokemijski procesi koje možemo opisatikemijskom jednadžbom: 

O2HSO2PPSOHOP 24 b b422 bPUNJENJE

PRAZNJENJE

         

            

 

Prilikom pražnjenja na elektrodama nastaje olovni sulfat P bSO4 (i na pozitivnoj i na

negativnoj), a koncentracija kiseline opada (smanjuje se gustoća), napon po članku ne smije

 pasti ispod 1,83 V. Pri punjenju iz olovnog sulfata na negativnoj elektrodi nastaje olovo P b, ana pozitivnoj iz olovnog sulfata nastaje olovni oksid P bO2. To se očituje i na povećanjugustoće elektrolita. Pri punjenju strujom velike jakosti napon po članku nebi smio biti iznad2,38 V. Provjeru napunjenosti akumulatora najčešće vršimo aerometrom. 

Kapacitet (Ah) akumulatora odreĎen je površinom ploča, temperaturom, smanjenjemkoncentracije elektrolita prilikom pražnjenja. Specifični kapacitet olovnih akumulatora je ugranicama do 26 Wh/kg.

Stupanj korisnosti iznosi od 83 do 90%

Alkalijski akumulatori

U ovu grupu spadaju akumulatori kojima se elektrokemijski procesi odvijaju posredstvom

alkalijskih otopina (čelični akumulatori koji mogu biti: nikal –  željezo, nikal –  kadmij, srebro –  cink, nikal –  cink)

Page 16: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 16/33

  16 od 33

Nikal  –   željezo akumulator  pozitivnu elektrodu predstavlja nikalhidroksid, a negativnu

željezni prah. Elektrolit je otopina kalijhidroksida u destiliranoj vodi u koncentraciji oko21%. Gustoća elektrolita je 1,2 kg/dm3. Da se poveća kapacitet, trajnost i napon elektrolitu se

dodaje 50 g litijhidroksida na litru elektrolita.

 Napon punjenja ovih akumulatora je 1,75 do 1,85 V.

Stupanj korisnosti je manji od olovnih i iznosi oko 60%. Unutrašnji otpor ovih akumulatora jevelik u odnosu na olovne. Pune se kad napon po članku padne na jedan volt. 

Prednosti nad olovnim: elektrolit nije agresivan, izdrže veći broj pražnjenja i punjenja,neosjetljivi prema preopterećenju a isto tako nisu osjetljivi na punjenje te se ne mogu

 prepuniti (za razliku od olovnih kod kojih elektrolit zakuha i isparava voda), mehanički su puno otporniji, bolje podnose niže temperature.  Nedostaci: manji napon po članku, manji stupanj korisnosti, manji specifični kapacitet, većacijena, velik unutrašnji otpor. 

Pitanje 6. 3.

Navedi osnovna mjerna osjetila i

elemente automatike i područje primjene 

Osjetnici su naprave koje služe za mjerenje stanja neke fizikalne veličine (tlaka, temperature, brzine i sl.) i za pretvaranje u neku drugu veličinu, koja, i na daljinu može izazvati uzbudu ialarm. Veličine koje osjetnici mogu osjetiti su: protok fluida, razina tekućine, buka, položaj,tlak, slanost, gustoća dima, brzina, temperatura, viskoznost, torzija, brojanje. Većina osjetnika nema odgovarajuću uzbudu, da bi izvršili promjenu veličine kod ventila, to

obavljaju preko posrednika, koji pretvara izmjerenu veličinu osjetnika u električni,

 pneumatski ili neki drugi signal.

Kako je brod u tehničkom smislu vrlo složen sustav, sadrži velik broj mjernih ureĎaja zamjerenje raznih fizikalnih veličina. 

U sustavu upravljanja (ručno ili automatski) mjerni elementi (osjetila) daju podatke za potrebnu promjenu (kuta zakreta analogni  pretvornici su otporni, induktivni, kapacitivni;

digitalni  pretvornici su najčešće enkoderi (optički ili magnetski). 

U energetskom se sustavu mjere tlakovi, temperature, brzina rotacije, vibracije, pomaci,

 protoci, razine itd.

U sustavu klimatizacije mjere se temperature, brzina strujanja, vlažnost. Većina ureĎaja slična je onim na kopnu, ali su neki specifični, kao navigacijski koji odreĎujusmjer, brzinu i poziciju, dubinu uranjanja, kut nagiba i sl.

Page 17: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 17/33

  17 od 33

Pitanje 7. 1. Objasni što je strujni udar, kako do njega dolazi, mjere tehničke zaštite i  

pružanje prve pomoći unesrećenom 

Strujni udar nastaje kada se slučajno dodirne  dio električnog ureĎaja ili trošila koji je podnaponom, ili kada uslijed kvara ureĎaja ili trošila pod napon doĎu metalni dijelovi električnogureĎaja koji normalno nisu pod naponom. Pri tome može nastupiti sljedeće djelovanjeelektrične struje na organizam čovjeka: 

-  toplinsko; koje uzrokuje vanjske i unutarnje opekline

-  mehaničko; razaranje tkiva, iščašenja, kidanje mišića 

-  kemijsko; rastvaranje krvi i drugih tekućina 

-   biološko; treperenje srčanih komora, paraliza centra za disanje, paraliza rada srca. Kod nesreće je važan put struje kroz organizam, ako je zahvaćeno srce tad je veća opasnost!!  

Frekvencija struje je bitan čimbenik opasnosti, pa je izmjenična struja opasnija (najopasnija pri frekvenciji od 40 do 60 Hz) od istosmjerne (3 do 4 puta).

Jakost struje utječe na stupanj opasnosti: - 

 prag osjećaja 1mA (za izmjeničnu) 5 mA istosmjernu 

-  od 10 do 15 mA struja pri kojoj dolazi do kontrakcije mišića  

-  od 20 do 25 mA dolazi do otežanog disanja, a ako potraje nekoliko minuta moženastupiti i smrt

-  do 50 mA donja granica smrtne opasnosti

100 mA redovno nastupa smrt

-   prolaz jačih struja od 4 do 5 A koje teku do 10 sekundi izazivaju trenutnu

obamrlost ali ne i smrt.

Trajanje prolaza struje kroz tijelo ima različite posljedice. 

Zaštitne mjere od štetnih djelovanja električne struje Sprječavanje opasnosti od udara se provodi na tri načina: 

-  onemogućiti dodir čovjeka s bilo kojim dijelom električnog ureĎaja pod naponom,  

-  ograničiti jakost struje kroz čovjekovo tijelo na bezopasan iznos 

-  ograničiti vrijeme prolaza struje kroz t ijelo

Zaštitne mjere: -  zaštitno izoliranje - 

sigurnosni napon

-  zaštitno odvajanje 

-  zaštitno uzemljenje (kod mreža s uzemljenim (trup broda) zvjezdištem) 

sustav zaštitnog vodiča (samo u izoliranim trofaznim mr. u kojima ni jedna točkamreže nije uzemljena) (zaštitni vod dobro uzemljiti)

-  zaštitni strujni spoj (zaštitna strujna sklopka) -  zaštitni strujni spoj s odvajanjem 

 Nulovanje se na brodovima ne upotrebljava

Pružanje prve pomoći -  upute za pružanje prve pomoći moraju biti istaknute na vidljivim mjestima  - 

 brzo pomoći unesrećenom, osloboditi ga od djelovanje el. struje, -  ako ne diše i ne radi srce, početi sa oživljavanjem; umjetno disanje, vanjska

masaža srca, -  nikako se ne smije oslobađati unesrećenog iz strujnog kruga bez strogih mjera

opreza, kako izbavitelj nebi i sam bio zahvaćen električnom strujom.

Page 18: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 18/33

  18 od 33

Pitanje 7. 2.

Objasni sastav, način rada transformatora, vrste i primjena na brodu

Sastav:-  željezna jezgra; ima elektromagnetsku ulogu i mehaničku (nosi namot), sastavljena

od obostrano izoliranih hladno valjanih transformatorskih limova debljine od 0,2do 0,35 mm.

-  namot; neprekinuti snop zavoja koji pripadaju strujnom krugu (primarni i

sekundarni)

-  ostali dijelovi i pribor (kotao, pripadni elementi za priključak, elementi zaštite,

mehaničko učvr šćenje, izolacija itd.)

 Način rada: načelo meĎuindukcije; (idealni trafo)

2

1

2

1

1

2

2

1

2211

21

 N 

 N 

 I 

 I 

 I U  I U 

 P  P 

 

Realni trafo: stupanj korisnosti:1

2

 P 

 P    

Vrste transformatora:

 prema zadacima koje obavljaju imamo:

-  generatorski ili blok tr. (u elektranama spaja ju se izmeĎu generatora ivisokonaponske mreže 

-  mrežni tr. (transformiraju napon visokonaponske mreže (400 kV ili 220 kV) unapon distribucijske mreže (35 kV) 

-  distribucijski tr. (za napone 35 kV i niže)  

-  mjerni tr. (za zaštitne ureĎaje i priključak mjernih instrmenata,  strujni mjerni 

transformatori i naponski mjerni  transformatori). Strujni mjerni transformatornikad ne smije ostati u praznom hodu (na sekundarnoj strani uvijek mora imati

trošilo) -  tarnsformatori za zavarivanje

Primjena na brodu:

Energetski tr. na brodu uvijek se koriste za smanjenje izmjeničnog napona. Dopuštena je primjena samo suhih tr., zrakom hlaĎenih do snage 4 MVA. Služe za napajanje rasvjete,upravljačkih strujnih krugova, punjenje baterija, za poluvodičke pretvarače, napajanje GPSsustava i sl. Čest je slučaj da su potrebna dva transformatora. 

Page 19: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 19/33

  19 od 33

Pitanje 7. 3.

Obrazloži potrebu i postupak kontrole imjerenje otpora izolacije na brodu

Radi sigurnosnih razloga izolaciju je potrebno kontrolirati i povremeno mjeriti otpor izolacije

kabelske mreže i nekih brodskih električnih ureĎaja. Metoda mjerenja ima više:  -  ako je mreža izvan pogona (nije pod naponom) koristi se mjerni napon do 500 V  

-  u pogonu.

-  Mjernim ureĎajem očitavamo iznos izolacije, a svaki podbačaj daje u oblikuakustičnog ili optičkog signal. 

 Nazivni napon U  N(V) Mjerni napon (V) Izolacijski otpor M (prije pogona)

Izolacijski otpor M (nakon pogona)

manje od 65 do 2U  N  10 1,0

više od 65  500 100 10

Pitanje 8. 1.

Objasni karakteristike dizel-generatora, turbo-generatora

i osovinskog generatora na brodu

Dizel-generatori

Pretvaraju energiju tekućeg goriva u električnu energiju. Sastoje se od dizel motora,električnog generatora (jednofaznog ili trofaznog), postolja, pomoćnih i upravljačkih ureĎaja.Danas se uglavnom koriste brzohodni dizel generatori s orjentacijom na veće brojeve okretaja.Opravdanje se nalazi u tome sto je trajnost sporohodnih i brzohodnih generatora približno istaa cijena brzohodnih je znatno manja. Velika prednost brzohodnih dizel generatora je u težini.Oni su znatno manje težine. 

Pokretanje (upućivanje) dizel motora vrši se elektropokretačima ili ubacivanjemkomprimiranog zraka u cilindre motora. Dizel motore karakterizira niski broj okretaja pa

direktno pogone rotor generatora bez upotrebe reduktora (plinske turbine moraju imati

reduktore za pogon rotore generatora, jer turbine imaju velik broj okretaja).

Dizel motori ne zahtjevaju veliko održavanje i predstavljaju pouzdane strojeve za pogongeneratora.

Veličina dizel motora za pogon glavnih generatora kreće se od nekoliko stotina do više tisućakilovata. Dizel motori defininiraju se prema snazi generatora odnosno bilanci električne

energije broda.

GENERATORA

GENERATORAMOTORA

cos

 

  P 

 P   

Turbo-generatoriOvi generatori koriste se na brodovima (plovnim objektima) u slučajevima:

-  kada plovni objekt ima proizvodnju pare u svrhu pogona turbina za propulziju pa

se dio pare koristi za pokretanje rotora generatora za proizvodnje električneenergije

-  kada ima višak tehnološke pare koja se u turbo generatorima pretvara u električnuenergiju

kada se na brodu koristi toplina ispusnih plinova za stvaranje pare koja se onda

 preko turbogeneratora pretvara u električnu energiju. Ovaj način pokretanjaturbogeneratora sve se češće naziva utilizacijski turbogeneratori. Oni proizvode

Page 20: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 20/33

  20 od 33

električnu energiju iskorištavanjem ispusnih plinova propulzivnih dizel motora tj: bez troška goriva. 

Od ukupne energije goriva propulzijski dizel motori pretvaraju približno 40% u koristan rad,34% toplinske energije odvodi se ispusnim plinovima i 26% otpada na rashladna sredstva i

zračenja. Turbo generator koristeći energiju ispusnih plinova može dati električnu snagu koja

iznosi 5% do 13% snage dizel motora.Prvi postotak (5%) odnosi se na suvremene sporohodne dvotaktne motore sa niskim

temperaturama ispusnih plinova, a drugi postotak (13%) za srednjehodne četverotaktne savisokim temperaturama ispusnih plinova. Rezultati pokazuju da se utilizacijski

turbogeneratori mogu ekonomično primjeniti na brodovima s dizelskim propulzivnimmotorima snage veće od 7 MW i da se instalacija amortizira u vremenu izmeĎu dvije ili trigodine.

Osovinski generatoriTo su generatori koji za pogon koriste vrtnju glavnog propulzionog stroja. Sustav osovinskih

generatora na brodu je odavno poznat i često se primjenjivao u vremenima k aga su se na

 brodu koristile centrale istosmjerne struje. Glavni problem pogona osovinskih generatora predstavlja nejednoliko gibanje (brzina vrtnje). Kod istosmjernih generatora taj problem je

vezan samo uz održavanje konstantnog napona, a to se lako rješavalo uz pomoć regulatoranapona.

Kod sinhronih generatora koji su danas većinom u primjeni nejednolika brzina pogonskogmotora odražava se na održavanje konstantnog napona, ali mnogo više na održanje konstantnefrekvencije. Ako se uzme u obzir izronjavanje i uronjavanje propelera kod nevremena onda

 problem održavanja konstantnog napona i frekvencije postaje još složeniji. Unatoč tim problemima ekonomsko –tehnička prednost osovinskih generatora danas ih čini sveinteresantnijima na brodovima. Prednosti im pr oizilaze iz jeftinije proizvedene električne

energije uslijed primjene teškog goriva (mazuta) u glavnim propulzivnim strojevima, umjestolakog (dizel) goriva u dizel generatorima. To dovodi i do većeg stupnja iskorištenja propulzionih strojeva.

 Na brodovima sa pokretnim propelama ugraĎuju se standardni sinhroni generatori. Budući da je brzina vrtnje propelerske osovine približno konstantna i da propulzioni motori rotiraju u jednom smjeru i u plovidbi i u manevru, osovinski generatori u tim režimima napajaju mrežukonstantnim naponom i približno konstantnom frekvencijom. 

 Na brodovima sa propelerima sa čvrstim krilima (propelama) sa promjenjivom brzinom vrtnjeupotrebljavaju se sinhroni generatori sa pogonom preko reduktora ili su montirani direktno na

osovinski vod.

Oba načina koriste ispravljač koji pretvara napon promjenjive frekvencije u istosmjerninapon. Taj se istosmjerni napon pomoću tiristorskih pretvarača pretvara u trofaznu strujukonstantnog napona i frekvencije.

 f  =const.U =const.

n=const.G~   =

~   =

~

Accu

 f  =const.U =const.

~~

Page 21: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 21/33

  21 od 33

Pitanje 8. 2.

Glavna razvodna ploča (GRP) i ploča za nužnu  

GRP središnje je mjesto na kojem su priključeni osnovni izvori električne energije. Ovdje seelektrična energija mjeri, kontrolira i direktno ili preko razdjelnika rasporeĎuje po trošilima iureĎajima. Predstavlja elektroenergetski centar broda.

GRP kakva se najčešće koristi na suvremenim brodovima, izraĎena je na principumodula, i najčešće sadrži: 

-   jedno ili više polja generatora 

-   jedno ili više polja trošila (za napajanje važnih trošila izravno ili preko primarnihrazdjelnika i za povezivanje manje važnih trošila s glavnim napajanjem) 

-   jedno ili više polja motorskih pokretača (uputnika za upuštanje motora). 

Svako polje je zasebna cjelina i povezano vijcima u grupe prikladne za transport i ugradnju.Generatorska polja meĎusobno su odjeljena vertikalnim pregradama od negorivog materijala.

sadrže čvrsto postavljene ili izvlačive prekidače, instrumente, prekostrujnu zaštitu, pokazneelemente sinkronizacije, instrumente za paralelno spajanje, osigurače i sl.  

GRP postavlja se što bliže generatoru i mora se nalaziti s generatorom u istoj vertikalnoj

 protupožarnoj zoni. Prolaz ispred i iza ploče propisuje klasifikacijsko društvo. 

Pitanje 8. 3.

Definiraj pojmove: upravljanje i regulacija i

navedi primjere primjene na brodu

Pod pojmom upravljanja (elektromotora) podrazujevaju se u osnovi dva postupka:

- upravljanjem u otvorenom krugu povratne veze. Instrument daje «kormilaru» samo putokaz kako treba upravljati brodom. Kormilar promatra mjerni instrument (kompas) stavlja

u rad kormilo (ureĎaj za upravljanje), kormilo se pokreće (izvršni član) i brod plovi po novomkursu (upravljani pravci).

- upravljanjem u  zatvorenom krugu povratne veze. Da bi krug znao koju vrijednost

treba namjestiti, ona mu se zada. Jedan stupanj usporeĎuje ju sa dobivenom vrijednošću kojudaje mjerni pretvornik. Na temelju razlike stvara se izvršna veličina. Ona utječe na izvršničlan tako da se na izlazu regulacijskog procesa postavi željena vrijednost 

Regulacija je pojava kada se kontinuirano prikupljaju podaci o fizikalnoj veličini (veličinikoju treba regulirati) i usporeĎuju s drugom veličinom zbog meĎusobnog prilagoĎavanja. Pritom je potrebno realizirati dva meĎusobno spojena procesa: uspoređivanje i izvršenje, stoga

se to odvija u zatvorenom regulacijskom krugu.

Primjeri regulacije (ugaĎanje pravilnog odnosa meĎu dijelovima, ili veličinama nekog stroja)na brodu:

regulacija brzine (broja okretaja)

regulacija napona generatora

regulacija struje uzbude (generatora, elektromotora)

regulacija temperature (namota, releja)regulacija tlaka

Page 22: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 22/33

  22 od 33

regulacija .........

Pitanje 9. 1. 

Objasni čemu služe razdjelnici i uputnici na brodu, te navedi izvedbe 

Razdjelnici su sklopni ureĎaji izraĎeni u obliku ormara, niša, ploča i ormarića u kojimasu ugraĎeni sklopni aparati i koji su smješteni po raznim mjestima na brodu, a služe za

napajanje više trošila iz grupe srodnih trošila npr: -  razdjelnik za priključak s kopna -  razdjelnik pomoćnih strojeva strojarnice 

-  razdjelnik priteznih i teretnih vitala- 

razdjelnik navigacijskih svjetala

-  razdjelnik rasvjete pramčanih prostorija itd. 

Veliki broj razdjelnika možemo podjeliti prema načinu napajanja:-   primarni; direktno sa GRP

sekundarni; napajaju se iz primarnih, te napajaju udaljenija trošila  

S obzirom na priključena trošila razdjelnici se dijele:

-  razdjelnike snage (elektromotori, klimatizacija, grijanje)

-  razdjelnike rasvjete

Sklopni aparati i naprave su električni ureĎaji koji služe za održavanje i prekidanje strujnihkrugova. Njihov rad obuhvaća uklapanje, upravljanje i regulaciju. U ove ureĎaje spadaju: 

rastavljači su mehanički sklopni aparati koji služe za vidljivo otvaranje izatvaranje strujnog kruga (najčešće bez opterećenja) 

 sklopke su mehanički sklopni aparati s ručnim pokretanjem koji uklapa, izdrži i prekida struje u normalnim pogonskim uvjetima.

-   preklopke su sklopke s dva ili više sklopnih položaja 

-   sklopnici su mehanički sklopni aparati s elektromagnetskim pokretanjem i istimfunkcijama kao što ih ima sklopka.  

 prekidači su mehanički sklopni aparati s funkcijama kao što ih ima sklopka, a osim

toga mogu izdržati odreĎeno kratko vrijeme i prekidati struje kratkog spoja.  

-  osigurači; rastalni (talenjem prekida strujni krug kad struja premaši zadanu

vrijednost)

-   pokretač  ili uputnik  je naprava za pokretanje elektromotora ili drugih trošila iomogućuje da npr: struja i moment vrtnje ostanu u propisanim granicama.  

regulatori su naprave za održavanje pogonske veličine na konstantnoj vrijednosti -  okidač   je upravljački organ sklopnih aparata, koji pod utjecajem kontrolirane

električne veličine mehaničkim putem oslobaĎa njihove zaporne elemente teotvara ili zatvara kontakte aparata.

Uputnici na brodu služe za pokretanje (zalet) elektromotora. 

Pitanje 9. 2.

Nabroji najvažnije električne mjerne instrumente, njihove oznake i način spajanja 

voltmetar (spajanje: paralelno)

ampermetar (spajanje: serijski)- 

wattmetar (spajanje: kombinacija)

Page 23: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 23/33

  23 od 33

-  frekvencmetar (spajanje: paralelno)

Pitanje 9. 3.

Navedi vrste ispravljača i pretvarača, način spajanja i primjenu na brodu 

Vrste ispravljača:

 prema načinu voĎenja električne energije: -  vakumski

-  živini -   poluvodički 

 prema obliku ispravljanja:

 poluvalni

-   punovalni

Poluvalni spoj: Punovalni spoj:

Trofazni ispravljački spoj: 

Primjena na brodu: za ispravljanje izmjenične struje u istosmjernu, kojom možemo puniti baterije i napajati ureĎaje koji rade na istosmjerni napon. 

Pretvarači služe kod pretvorbe istosmjerne struje u izmjeničnu, kad je to potrebno. Npr. kodosovinskih generatora ili kod napajanja u nuždi (ureĎaja koji rade na izmjenič ni napon), iz

akumulatorskih baterija.

-  statički frekvencijski pretvarači (izmjenični) prenose energiju izmeĎu dvije mrežerazličitih frekvencija. Razlikuju se prema vrsti komutacije, vrsti poluvodičkihventila, načinu uprvljanja ventilima i snazi.

Razliku ju se dva osnovna načina pretvorbe frekvencije i napona: -  izravna pretvrba  napon frekvencije f1 jednofazne ili trofazne primarne mreže

 pretvara se u napon frekvencije f2 sekundarne  jednofazne ili trofazne mreže.Izlazna frekvencija uvijek je manja od ulazne

Page 24: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 24/33

  24 od 33

-  neizravna pretvorba  obavlja energetsku pretvorbu u dva koraka. Izmjeničninapon primarne mreže s frekvencijom f1 najprije se ispravlja u istosmjerni, koji sezatim pretvara u izmjnični napon sekundarne mreže s frekvencijom f2 i drugimiznosom amplitude. Z bog istosmjernog napona izmeĎu ulaznog i izlaznog kruga

ovi se pretvarači nazivaju pretvaračima s istosmjernim meĎukrugom.  

Pitanje 10. 1.

Nabroji najvažnije sklopne i zaštitne elemente,  namjena i primjena na brodu

Zaštitni sklopni elementi primjenjuju se za zaštitu niskonaponskih i srednjenaponskihelektričnih postrojenja. Tu spadaju razni osigurači i zaštitne sklopke.  Osigurači: 

-  rastalni

tromi

-   brzi

ultrabrzi

-   bimetal (ne smiju se štititi pumpe za gašenje požara i motori kormilarskog ureĎaja, jer da bi bimetal ponovo uključio strujni krug, mora se prije toga ohladiti, a to kodovih ureĎaja nije dozvoljeno) 

-  elektromagnetski okidač (ima akumuliranu potencijalnu energiju u opruzi čija senapetost može regulirati. Prekoračenjem struje svitka elektromagneta nastaje

 pobudni pomak koji oslobaĎa oprugu i u vrlo kratko vrijeme otvara kontakte 

Zaštitne sklopke: -  zaštitna motorna sklopka (isključuje istovremeno sve tri faze)  

 podnaponski relej (okida kod preniskog napona)

-   prekostrujni relej (isklapa preveliku strujupr ije nego što proradi toplin 

-  naponska zaštitna sklopka 

 Na brodu se često provodi selektivna zaštita. 

Pitanje 10. 2.

Upućivanje u rad trofaznih

asinkronih elektromotora 

Izbor načina pokretanja ovisi o veličini motora, izvedbi kaveza, vrsti zaleta i svojs tvima el.

mreže 

-  izravno uklapanje; za elektromotore manje snage, a mogu se uklapati i motori

većih snaga (100 i više kW) na krutu mrežu ili ako se napajaju iz vlastitog izvora

te nemaju uticaja na trošila izvan vlastite mreže.

Pokretanje asinkronih motora s pomoću regulacijskog otpornika  u krugu rotora.

Koristi se kod kolutnih motora. S pomoću pokretača uključuje se regulacijskiotpornik, a zatim kako se broj okretaja povećava, omski otpor regulacijskogotpornika se smanjuje. (slika br. 270; folija)

Pokretanje primjenom smanjenog napona koristi se najčešće kod pokretanjakaveznih asinkronih motora. Mrežni napon se može smanjiti na više načina: 

Page 25: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 25/33

  25 od 33

a)   preklapanje sklopke trokut  –   zvijezda (za motore male snage).

 Namoti statora priključeni su prilikom pokretanja na mrežu u spojuzvijezda, te se time postiže da je struja pokretanja tri puta manjanego kad bi motor bio spojen u spoj trokut.

 b)  smanjenje napona pomoću prigušnica 

c) 

 pokretanje pomoću autotransformatora. 

Pitanje 10. 3.

Objasni princip rada, vrste i primjenu električnih grijača na brodu 

Grijanje prostorija potrebno je gotovo na svim brodovima. Mogu se upotrijebiti različitisustavi grijanja (parom, toplom vodom, tolim zrakom i električno grijanje). Električno grijanje je jednostavno, ali je utrošak energije znatan. Električna energija pretvarase u toplotnu u grijaćim tijelima po zakonu:

W = I 2 Rt  (J)

 I –  jakost struje u amperima

 R- otpor vodiča u ohmima 

t - vrijeme u sekundama

Utrošak energije je veći nego na kopnu. Standard za proračun pretpostavlja vanjskutemperaturu – 150C, a u prostorijama +200C. Za zagrijavanje prostorija potrebno je približno: 

-   prostorije u direktnoj vezi sa palubom: 100 W/m3 

 prostorije za boravak putnika i posade ispod palube: 80 W/m3 

-  stubišta, kupaonice i unutrašnje kabine: 50 W/m3 

Grijaća tijela izgraĎena su od elektrootpornog materijala (cekas, kantal i sl.) i ugraĎena suunutar ravne ili savinute metalne cijevi, a meĎuprostor je ispunjen izolacijom, običnokeramika. IzraĎuju se i specijalno oblikovana grijaća tijela koja se mogu spojiti u grijaće

 baterije ugraĎene u limena kućišta. Grijanje se koristi kod predgrijavanja goriva i maziva,električno zagrijavanje tankova goriva i maziva, električno grijanje imamo i u kuhinjama,

 praonicama, sušionicama, ambulantama, brijačnicama, dvoranama za hlaĎenje, itd. 

Page 26: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 26/33

  26 od 33

Pitanje 11. 1.

Spajanje istosmjernih generatora

u paralelni radParalelni rad istosmjernih generatora je takav rad kod kojeg su stezaljke istog polariteta

spojene na sabirnicu zajedničke mreže istog polariteta. Napon praznog hoda svih paralelno

spojenih generatora treba biti jednak naponu mreže. 

Pri paralelnom radu važna je raspodjela opterećenja na generatore, radi toga generatori morajuimati što sličniju vanjsku karakteristiku. Da bi se izbjegla ova nastabilnost kod paralelnog

rada koriste se i posebni načini meĎusobnog spajanja paralelno spojenih generatora, a to je:  -  spoj s vodom za izjednačavanjem -  križni spoj 

Pitanje 11. 2.

Mjerni instrumenti glavne razvodne ploče 

voltmetar

-  dvostruki voltmetar

-  ampermetar- 

frekvencmetar

-  wattmetar za P, S, Q

-  sinkroskop

Pitanje 11. 3.

Olovni akumulatori

Vidi pitanje 6.2

Page 27: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 27/33

  27 od 33

Pitanje 12. 1.

Uputnici elektromotora svrha i održavanje 

Uputnici istosmjernih i kliznokolutnih asinkronih motora  pri priključku na nazivni napon

struja pokretanja najjednostavnije se ograničava uključivanjem otpora u rotorski krug, čime se

djeluje na potezni moment. Otpor koji služi samo pri pokretanju motora naziva se rotorskiuputnik ili rotorski pokretač. 

Uputnici izmjeničnih motora: asinkroni kavezni motor:

-  izravno ukapčanje - 

 preklopka zvijezda –  trokut

-  transformator za pokretanje

-  trofazni statorski predotpor

-   prigušnica 

trofazni kliznokolutni asinkroni motori: -  uputnik s nazivnim momentom

-  uputnik s prekretnim momentom

sinkroni motori:

asinkrono pokretanje sinkronog motora (ovi motori imaju ugraĎen prigušnikavezni namot)

-   pokretanje pomoćnim zaletnim motorom (najstariji način pokretanja) -  sinkrono pokretanje pomoću izvora promjenjive frekvencije  

Pitanje 12. 2.

Zaštita električnih strojeva 

Zaštita obuhvaća djelatnost, postupke i stanje kojima se otklanja ili minimizira opasnost,stanje ugroženosti. Važnost područja zaštite potvrĎuju mnogi meĎunarodni i nacionalni

 propisi. Razina zaštite ovisi o važnosti pogona i o štetnim posljedicama koje bi nastale

njegovim isključenjem. Poremećaji koji utječu na rad pojedinih dijelova elektromotornog pogona mogu biti:  

-  vanjski (mreža, iznos i oblik napona, frekvencija, temperatura, vlažnost, vibracije,udarci)

unutarnji (kratki spoj izmeĎu zavoja, kratki spoj namota prema kućištu i prekidnamota)

Zaštitu elektromotora ostvaruju elementi kojima je zadaća sačuvati motor od nedopuštenogzagrijavanja, zaštititi ga od šteta i ograničiti na najmanju mjeru vrijeme ispada iz pogona.Cijena i složenost zaštite ureĎaja razmjeran je cijeni i važnosti elektromotora. Za male motoreto je jednostavna zaštita a za motore većih snaga složena zaštita. Smetnje elektromotora mogudoći od: 

-  radnog mehanizma (zaštita pomoću rastalnih osigurača, okidača, prekostrujnezaštite, bimetalna, temperaturna vremenski releji)

-  od izvora napajanja

od utjecaja okoliša 

Page 28: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 28/33

  28 od 33

Pitanje 12. 3.

Automatski nadzor strojarnice

(vidi 3. 3.)

Pitanje 13. 1. Brodski transformatori

(vidi pitanje 7. 2.)

Pitanje 13. 2.

Uključivanje izmjeničnih generatora u paralelni rad

(vidi pitanje 1. 2.)

Pitanje 13. 3.

Čelični akumulatori

(vidi pitanje 6. 2.)

Pitanje 14. 1.

Konstruktivni dijelovi elektromotora

-  stator

-  rotor

kolektor

-  četkice 

Pitanje 14. 2.

Osigurači i otpor kratkog spoja Vrste osigurača: 

rastalni; tromi, brzi, ultrabrzi

-  automatski; imaju termičku nadstrujnu zaštitu 

-  niskonaponski rastalni osigurači velike prekidne moći najčešće s tromimdjelovanjem radi zaštite kabela i mreže od prejake struje.  

-   bimetal, sastoji se od dvije meĎusobno spojene metalne trake s različitim faktoromtoplinskog rastezanja (primjenjuju se kod zaštite od preopterećenja) 

-  elektromagnetski brzi okidač ima akumuliranu potencijalnu energiju u opruzi čijase napetost može podešavati.

-  zaštitna motorna sklopka u kojoj je sadržana kombinacija bimetala i

elektromagnetskog okidača ima zadatak isključiti istovremeno sve tri faze, panema opasnosti od rada motora sa dvije faze.

-   podnaponski relej

-   prekostrujni relej

-  naponska zaštitna sklopka

Otpor kratkog spoja: do kratkog spoja kod strojeva dolazi kada se dijelu namota uslijed

visokih napona probije izolacija prema drugom namotu ili prema kućištu stroja ili kada seuslijed visokih temperatura ošteti izolacija prema drugom namotu ili kućištu stroja. Tadausljijed malog električnog otpora kroz stroj poteče velika jakost struje, koja je znatno veća od

nazivnih vrijednosti. U svakom slučaju vrši se zaštita jednim ili više sustava zaštite pomoćuosigurača. 

Page 29: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 29/33

  29 od 33

Pitanja: 14. 3.; 19. 1.; 20. 2

Napajanje broda u nuždi 

Kao izvor el. energije za slučaj nužnosti koristi se dizel-generator ili aku batrerija tolike snage

da je osigurano istovremeno napajanje svih trošila neophodnih za sigurnost plovidbe u slučajunužnosti. Snaga dizel-generatora ovisi o veličini i namjeni broda, te o propisanom vremenukroz ko je se prema propisima moraju napajati. Za putničke brodove neograničenog područja

 plovidbe i ograničenog područja plovidbe mora tijekom 36 sati osigurati neprekidno

istovremeno napajanje svih važnih trošila neophodnih za sigurnost broda i ljudi na njemu. Ta

trošila su: -  rasvjeta za slučaj nužnosti koja obuhvaća; mjesta ukrcavanja u čamce za

spašavanje, putokaze, tablice upozorenja,, izlaze iz prostorija, prolaze, stubišta,izlaze na otvorenu palubu, strojarnicu i prostorije gdje se nalazi glavni izvor el.

energije, sve upravljačke pultove, glavnu razvodnu ploču, prostorije agregata zanužnost, mjesta za posluživanje protupožarnih i kaljužnih pumpi, mjesta gdje se

nalaze uputnici motora ovih pumpi, prostorije zapovjedničkog mosta,kormilarskog stroja, radio i navigacijske kabine, kompasa, medicinske prostorije i

sl.

-   pozicijske svjetiljke, svjetiljke za signalizaciju poteškoća, svjetiljke zaizbjegavanje sudara

-  radio oprema i navigacijska oprema

-  sredstva unutarnje veze, sustav za obavještavanje i signalizaciju u slučaju nužnosti 

-  sustav dojave požara i naprave za upravljanje protupožarnim vratima 

-  kaljužne pumpe za nužnost i drugi sustavi ako ih zahtjeva Registar .

 Na teretnim brodovima izvor energije za slučaj nužnosti treba osigurati neprekidno napajanjegotovo istih trošila, ali u kraćem vremenu. 

 brod nosivosti 300 GT (neograničenog područja plovidbe, i ograničenog područja plovidbe I) 18 sati

-   brodovi (nosivosti 300 GT) područja plovidbe II i III 12 sati -   brodovi nosivosti manje od 300 GT (neograničenog područja  plovidbe, i

ograničenog područja plovidbe I) 6 sati -   brodovi područja plovidbe II i III 3 sata 

Dizel-generator mora automatski startati pri nestanku napona na glavnoj ploči. Ako je izvorenergije aku baterija mora bez nadopunjavanja napajati propisana trošila u predviĎenomvremenu.

Spremnost rada izvora el. energije za slučaj nužnosti kao i automatsko pokretanje dizel -

generatora treba se povremeno provjeravati. Voditi brigu o prostoriji u kojoj je dizel-generator (da bude grijana, prozračna). Dizel-generator mora imati četiri sustava pouzdanog

 pokretanja, od kojih svaki ima zalihu energije za najmanje tri uzastopna pokretanja. Sustavi

su:

-  električni pokretač s vlastitom baterijom i s ispravljačem za punjenje 

-  zrak pod tlakom s vlastitim neovisnim spremnikom za zrak

-  hidraulični sustav -  ručno pokretanje 

 Najčešće se kao izvor el. energije za nužnost  primjenjuje trofazni sinhroni generator bez

kliznih koluta i četkica pogonjen uglavnom brzohodnim dizelmotorima 

Page 30: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 30/33

  30 od 33

Pitanje 15. 1.

Primjena sklopki i zaštitnih elemenata

(vidi 10. 1.)

Pitanje 15. 2. Vrste generatora

-  istosmjerni: nezavisne uzbude, poredni, serijski, kompaundni-  izmjenični: sinkroni

Pitanje 15. 3.

Održavanje električnih ureĎaja Održavanje je organizirana djelatnost kojom se pomoću prikladnih metoda i  postupaka

ostvaruje i osigurava ispravnost pogona. Glavni zadaci održavanja električnih ureĎaja su:  

-  osiguranje neprekidnog pogona na potrebnoj razini kvalitete

 pravovremeno uočavanje poremećaja i neispravnosti -  što brže otklanjanje kvarova 

-  sprječavanje prekovremenog trošenja čime se produžuje vijek ztrajanja pogona 

-  održavanje potrebne razine zaštite. 

Ovo se ostvaruje planiranim pregledima, ispitivanjima, provjerama i popravcima Treba

raspolagati rezervnim dijelovima, evidentirati i analizirati radove.

Osnovni karakter održavanja treba biti preventivni a ne interventni. Redoviti planirani pregledi i kontrola smanjuju ispade pogona. Kontroli podliježu sve oneveličine i elementi koji mogu dati informaciju o stanju pogona izložene trošenju ili jačemnaprezanju.

Temperaturu pojedinih elemenata možemo utvrditi dodirom, vizualno ili mjerenjem. Stanje ležajeva procjenjuje se po zvuku, vibracijama i temperaturi.  Površine kolektora, kliznih koluta i četkica moraju biti bez vidljivih ogrebotina, ispravnadodirna površina, sila pritiska i sl.

 Neispravni kontakti imaju hrapavu i oksidiranu površinu, pa iskre i prekomjerno sezagrijavaju. To je posljedica nečistoća, premalog pritiska, preopterećenja i sl.  Ako baterija služi za napajanje upravljačkih i signalnih strujnih k rugova treba kontrolirati

stanje akumulatora mjerenjem napona u opterećenom stanju, mjerenjem gustoće elektrolita.Vremenom stari i izolacija, pa je potrebno vršiti kontrolu izolacije mjerenjem otpora.  

Pitanje 16. 1.

Zaštita generatora od povratne struje 

Zaštita generatora uglavnom može biti: -  od preopterećenja - 

od kratkog spoja

-  od povratne struje

-  od preniskog napona

Ova zaštita odnosi se na paralelan rad generatora. Zaštita od povratne struje (ili povratnesnage) prilagoĎuje se pogonskom stroju i vrsti generatora. Kod istosmjernih generatora

 područje namještanja ove zažtite iznosi od 2 do 15% nazivne struje generatora. Kodizmjeničnih generatora područje namještanja zaštite iznosi od 2 do 6% nazivne snage

Page 31: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 31/33

  31 od 33

generatora ako je pogonski stroj turbina i 8 do 15% nazivne snage ako je pogonski stroj dizel

motor.

Pitanje 16. 2.

Punjenje, pražnjenje i primjena akumulatora 

(Vidi pitanje 6. 2.)

Pitanje 16. 3.

Izolatori i njihove karakteristike

Izolacija dijelova pod naponom mora imati odgovarajuću električnu čvrstoću, otpornost naklizne struje, vlagu i ulja, te mora biti dovoljno mehanički čvrsta i odgovarajuće zaštićena.Temperatura izolacijskog materijala ne smije prelaziti granične  vrijednosti temperature.

Osobito treba paziti na spojna mjesta, jer se na tim mje stima može promjeniti prijelazni otpor,a time i temperatura. Vlažan zrak s primjesom soli nepovoljno utječe na izolacijski materijal.Brodovi koji plove tropskim predjelima namot mora biti izoliran tropskom izolacijom.

Izbor izolacije namota vrlo je važan radi sigurnosti, ali i zbog težine stroja. Bolja i skupljaklasa izolacije dopušta veću graničnu temperaturu, a to znači i veće preopterećenje stroja uz jednake uvjete. Otpor izolacije za brodsku opremu mora trajno zadržati otpor izolacije odnajmanje 1500 ohma po voltu.

Izolacijski materijali su nevodljivi sa otpornosti od 108 Ωm. Kao izolacijski materijali koriste

se anorganski materijali; keramika, steatit, za mehaničku čvrstoću izraĎuju se i od prešanihizolacijskih materijala različitog sastava. Izolacijski materijali dijele se po normama IEC  prema toplinskoj postojanosti na više klasa.Tablica prikazuje granične temperatura za pojedine klase izolacije i primjere materijala.  

Klasaizolacije Graničnatemperatura

uo C 

Primjer materijala

Y 90 drvo, pamuk, svila, papir (eventualno impregnirani)

A 105 pamuk, papir i sl. impregnirani uljnim lakovima

E 120  bakelit, telstolit, impregnirani sintetičkim lakom 

B 130 staklena vlakna, azbest, tinjac, impregnirani sintetičkim lakom 

F 155 kao gore, ali impregnirani smolama s povišenom toplinskomotpornošću 

H 180 kao gore, ali impregnirani silikonskim smolama

C Iznad 180 staklo, azbest, tinjac, porculan, kvarc, s neorganskim vezivom

Pitanje 17. 1.

Potpuna automatizacija brodske elektrane

(vidi pitanje12. 3.)

Pitanje 17. 2.Glavna električna ploča, podjela na polja 

Page 32: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 32/33

  32 od 33

(vidi pitanje 8. 2.)

Pitanje 17. 3.

Vrste izvora električne energije 

 Na brodu se kao izvori el. energije upotrebljavaju:

akumulatori (uglavnom se koriste kao izvori u slučaju nužde)

istosmjerni generatori (koristili su se na starijim brodovima) 

izmjenični generatori (jednofazni i trofazni), na svim novim brodovima koriste se isključivotrofazni izmjenični generatori. 

Pitanje 18. 1.

Automatski nadzor strojarnice i

zaštita električnih strojeva i ureĎaja na brodu 

(vidi pitanje 12. 3. i 12. 2)

Pitanje 18. 2.

Konstruktivni dijelovi generatora

-  stator

rotor  -  uzbuda 

-  kod istosmjernih kolektor i četkice 

Pitanje 18. 3.

Upućivane u rad trofaznih asinkronih elektromotora 

(vidi pitanje 10.2.)

Pitanje 19. 1.

Primjena generatora u nuždi (vidi pitanje 14. 3.)

Pitanje 19. 2.Sinkronizacija generatora

(vidi pitanje 1. 2.)

Pitanje 19. 3.

Uputnici elektromotora

(vidi pitanje 12. 1.)

Pitanje 20. 1.

Vrste regulatora u primjeni na brodu

Vrste regulatora:

 P regulator ; proporcionalni regulator (odmah reagira na promjenu ulazne veličine,izlazni signal proporcionalan je ulaznom signalu)

Page 33: Elektrotehnia i Automatika

7/17/2019 Elektrotehnia i Automatika

http://slidepdf.com/reader/full/elektrotehnia-i-automatika 33/33

  33 od 33

 I regulator ; integrirajući regulator (na impulsnu ulaznu vrijednost na izlazudobivamo linearno povećanje. Reagir a sporo i vrlo rijetko se koristi sam). Uklanja

grešku ustaljenog stanja 

-   PI regulator ; proporcionalno-integrirajući regulator  

-   PD regulator : proporcionalno-diferencijalni regulator. D-regulator izaziva izlazni

signal samo onda kad se ulazni signal mijenja. Ima vrlo brzu reakciju na promjenu.

 PID regulator ; ujedinjuje sve prednosti osnovnih tipova regulatora. Reagira vrlo brzo i potpuno izregulira odstupanja. P komponenta daje brzinu odziva, D

 povećava brzinu odziva, I smanjuje grešku ustaljenog stanja 

Pitanje 20. 2.

Napajanje broda u nuždi (vidi pitanje 14. 3.)

Pitanje 20. 3.

Osigurači, vrste i primjena 

Vrste:

-  rastalni; tromi, brzi, ultrabrzi

-  automatski; imaju termičku nadstrujnu zaštitu 

-  niskonaponski rastalni osigurači velike prekidne moći najčešće s tromim

djelovanjem radi zaštite kabela i mreže od prejake struje.  -   bimetal, sastoji se od dvije meĎusobno spojene metalne trake s različitim faktorom

toplinskog rastezanja (primjenjuju se kod zaštite od preopterećenja) -  elektromagnetski brzi okidač ima akumuliranu potencijalnu energiju u opruzi čija

se napetost može podešavati.-  zaštitna motorna sklopka u kojoj je sadržana kombinacija bimetala i

elektromagnetskog okidača ima zadatak isključiti istovremeno sve tri faze, panema opasnosti od rada motora sa dvije faze.

-   podnaponski relej

-   prekostrujni relej

-  naponska zaštitna sklopka