Samoczynne szybkie wyłączenie zasilania w układach sieciowych typu TN. Scenariusz lekcji do tematu

Temat: Samoczynne szybkie wyłączenie zasilania w układach sieciowych typu TN
Cel ogólny: Rozwijanie umiejętności doboru środków ochrony przy uszkodzeniu, polegających na szybkim, automatycznym odłączeniu zasilania

Uczeń potrafi:
− omówić zasady stosowania automatycznego wyłączenia zasilania jako środka ochrony przy uszkodzeniu w sieciach TN,
− rysować rodzaje sieci TN i układy połączeń w tych sieciach,
− wymienić urządzenia zabezpieczające stosowane do samoczynnego
wyłączenia zasilania,
− wymienić elementy za pomocą których dostępne części przewodzące urządzenia mogą być połączone z uziemionym punktem sieci,
− określić warunki niezbędne do skutecznego działania ochrony poprzez samoczynne szybkie wyłączenie zasilania,
− dobrać odpowiednie urządzenie zabezpieczające zapewniające prawidłowe działanie ochrony w przypadku uszkodzenia,
− identyfikować urządzenia zabezpieczające zarówno na schematach ideowych, jak i w rzeczywistości,
− podać najdłuższe dopuszczalne czasy wyłączenia w sieciach i instalacjach typu TN,
− przeanalizować zagrożenia wynikające z uszkodzeń instalacji ochronnej lub niewłaściwego doboru zabezpieczeń”,
− wyjaśnić znaczenie pojęć: „połączenie wyrównawcze główne” oraz „połączenie wyrównawcze miejscowe.
− dokonać pomiaru impedancji pętli zwarcia.
Metody nauczania:
− burza mózgów,
− wykład,
− pokaz
− ćwiczenia.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
− praca zbiorowa,
− praca indywidualna,
Czas: 90 min.
Środki dydaktyczne:
− prezentacja multimedialna komputer, rzutnik,
− przykładowe urządzenia zabezpieczające takie jak bezpieczniki, wyłączniki nadprądowe, wyłączniki RCD,
− przykładowa instalacja elektryczna wyposażona w samoczynne wyłączenia zasilania w sieci TN zamontowana na płycie montażowej,
− podręcznik: Irena Chrząszczyk „Konserwacja instalacji elektrycznych”,
− katalogi urządzeń zabezpieczających,
− zeszyty i przyrządy do pisania,
− kalkulatory,
− norma PN – HD 60364,
− miernik do pomiaru impedancji pętli zwarcia.

Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne: powitanie uczniów i sprawdzenie obecności.
2. Nawiązanie do tematu lekcji, nauczyciel stosując burzę mózgów wprowadza uczniów do tematu lekcji. Przykładowe pytania do burzy mózgów:
− Jakie są główne cele stosowania samoczynnego wyłączenia zasilania w systemach elektrycznych?
− Jakie typy urządzeń zabezpieczających mogą być używane do samoczynnego wyłączenia zasilania?
− Jakie są zalety i wady różnych metod szybkiego wyłączenia zasilania?
− Jakie parametry są kluczowe dla skutecznego działania samoczynnego wyłączenia zasilania?
− W jakich sytuacjach samoczynne wyłączenie zasilania jest szczególnie ważne?
− Jakie są potencjalne konsekwencje niewłaściwego ustawienia urządzeń do samoczynnego wyłączenia zasilania?
− Jakie są najczęstsze problemy związane z samoczynnym wyłączeniem zasilania i jak można im zapobiegać?
Nauczyciel wspomaga i koryguje odpowiedzi uczniów.
3. Nauczyciel przeprowadza wykład wspomagając się prezentacją multimedialną.
4. Nauczyciel pokazuje przykładową instalacje elektryczną, w której zastosowano samoczynne szybkie wyłączenie zasilania w sieci TN oraz demonstruje jej działanie.
5. Nauczyciel przedstawia zadania do rozwiązania. Przykładowe treści zadań:
1). W układzie sieci TN-S zmontowanym na tablicy montażowej w obwodzie gniazd dokonaj pomiaru impedancji pętli zwarcia i sprawdź skuteczność ochrony przeciwporażeniowej,
2). W układzie sieci TN-C o napięciu 230/400 V zasilającej silnik jednofazowy sprawdź skuteczność ochrony przeciwporażeniowej wiedząc, że silnik ten zabezpieczono wyłącznikiem nadprądowym o charakterystyce typu C i prądzie znamionowym 16 A. Przyjmij, że impedancja pętli zwarcia faza – PEN wynosi 1,33 Ω.
7. Realizacja ćwiczeń:
− Nauczyciel wyjaśnia sposób wykonania ćwiczeń.
− Uczniowie wykonują ćwiczenia samodzielnie.
− Uczniowie prezentują wyniki swojej pracy.
− Nauczyciel identyfikuje ewentualne błędy, wprowadza korekty i ocenia pracę uczniów.
− Nauczyciel podaje kolejny temat lekcji
14. Podsumowanie zajęć w formie zadawania pytań kontrolnych zawartych w podręczniku.
15. Zakończenie zajęć.
Praca domowa
Utrwalić materiał omawiany na lekcji.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
− przeprowadzenie ankiety ewaluacyjnej na temat efektywności zajęć.