Obciążalność przewodów

1. Temat: Obciążalność przewodów

2. Cele edukacyjne:
- Nauczyciel przedstawia i objaśnia straty wynikające z obciążenia napięcia
- Wdrażanie uczniów do samodzielnego formułowania wypowiedzi o zagadnieniach elektroenergetyki, prowadzenia dyskusji.

3. Szczegółowe cele lekcji:
- Sprawdzenie i uzupełnienie wiadomości zdobytych na poprzednich lekcjach dotyczących oznaczenia przewodów, stosowania przewodów, obciążeń przewodów
- Przedstawienie klasyfikacji odbiorników jakie występują w danych grupach obciążeń przewodów
- Opisanie obciążeń w linii

4. Metody prowadzenia lekcji:
- Słowna: elementy wykładu, pogadanka.

5. Typ lekcji:
- Lekcja wprowadzająca nowe wiadomości

6. Środki dydaktyczne:
- Zeszyty przedmiotowe,
- Tablica,
- Okablowanie
- Przykładowe odbiory
- Rzutnik

7. Przebieg lekcji:

I
Część wstępna:
- Sprawdzenie obecności,
- Odpytywanie uczniów na ocenę
- Uzupełnianie wypowiedzi uczniów

II
Część właściwa:
- Podanie tematu i omówienie celów lekcji,
- Sformułowanie problemu zmierzającego do zdefiniowania strat energii
- Zapisanie wniosków z dyskusji

III
Podsumowanie:
- Zapytanie uczniów, co należy zapamiętać z niniejszego tematu lekcji.


8. Materiały pomocnicze

Straty wynikające z obciążenia napięcia
- Odbiorcy zasilani napięciem różnym od znamionowego, na które zbudowane są odbiorniki ponoszą pewne straty. Tym większe, im większe jest odchylenie napięcia.
- Odbiorniki można podzielić na kilka grup.
I
Grupa1 – odbiorniki o poborze mocy niezależnym od napięcia

Są to odbiorniki, których pobór mocy wynika z procesu technologicznego, a więc głównie silniki napędów.
Zmiana prędkości obrotów silnika w funkcji napięcia jest niewielka. Silnik asynchroniczny obciążony momentem znamionowym obniża obroty o ok. 1,5% przy obniżeniu napięcia o 10%, przy czym jest to skutkiem zwiększenia poślizgu, a co za tym idzie do zwarcia układu.

Obniżenie napięcia, w granicach użyteczności pomimo tego, że odbiory nadal pracują i pobierają tę samą moc, pociąga za sobą określone skutki.
Wzrost prądu wynikający z P=U*I*cosj, natomiast straty DP=I2*R.

56% straty prądowe (obciążeniowe)
17% straty napięciowe (jałowe)
27% straty handlowe

Napięcie na zaciskach odbioru.
U=Uz-Du
Gdzie.
Uz – napięcie zasilające linię
Du – spadek napięcia w linii

II
Grupa2 – odbiorniki o poborze energii niezależnym od napięcia

Przykład – nagrzewanie wody.
Aby woda wrzała, należy doprowadzić określoną ilość ciepła, czyli energii. Moc pobierana przez grzejnik jest zależna od napięcia: obciążenie napięcia zmniejsza pobieraną moc a co za tym idzie energię, to zaś wydłuży czas grzania.

III
Grupa3 – odbiorniki o poborze mocy i energii zależnym od napięcia

a) oświetlenie
- domowe
- przemysłowe
b) odbiorniki telewizyjne
c) ogrzewanie akumulacyjne
d) pozostałe
- wentylatory
- sprężarki
- wirniki np. pralek nie są brane pod uwagę.