BRODSKI ELEKTRICNI UREÐAJI

I SUSTAVI-vježbe

mr.sc.Marijan Gržan dipl.ing

1.

Jednostavni strujni krug sastoji se od izvora napona (baterija, transformator, generator), vodica (kabeli) i trošila (svjetiljka, motor, grijac). Osnovne elektricne velicine su napon, elektricni otpor i struja. Povezuje ih Ohmov zakon: U=RI odnosno I=U/R. To znaci da je struja to veca što je veci napon i što je manji otpor. Kratki spoj proizvodi veliku struju i sa malim naponom jer je otpor vrlo mali

Nacrtaj strujni krug i navedi sve elektricne velicine koje u njemu vladaju, objasni njihovu medusobnu ovisnost i Ohmov zakon

2. Objasni osnovne karakteristike i parametre izmjenicne struje

l Osnovni parametri izmjenicne struje su: Struja I, napon U, frekvencija f i faktor snage (cos ). Izmjenicna struja mijenja se u vremenu po sinusoidi: i(t)=lmax,sin(2 ft). U praksi racunamo s efektivnom vrijednosti struje: koja odgovara toplinsko ucinku istosmjerne struje iste jakosti. Frekvencija oznacava broj perioda (titraja) koje struja napravi u I sekundi. f=60Hz znaci da struja u toku jedne sekunde napravi 60 titraja. Fazni pomak pokazuje koliko sinusoida struje zaostaje za sinusoidom napona, što je posljedica prisutnosti induktivnog otpora u strujnom krugu. Ujedno pokazuje i odnos djelatne i jalove snage (trokut snage) pa se stoga cos naziva faktor snage.

f?

f

f

3. Trošila u krugu izmjenicne struje, ovisnost otpora o frekvenciji, fazni pomak i Ohmov zakon izmjencnu

struju, trokut otpora

za

U strujnom krugu izmjenicne struje pored ohmskogotpora R javljaju se i reaktivni otpor (reaktancije): Induktivna XL =2 fL, i kapacitivna Xc=1/2 fCreaktancija kao posljedice induktiviteta L i kapaciteta C. Induktivni otpor raste s porastom frekvencija a kapacitivni pada. Induktivitet ovisi o broju zavoja, materijalu jezgre i širini zracnog raspora, a kapacitet o razmaku vodica (ploca) i dielektriku izme .

l

? ?

Ohmov zakon za izmjenicni strujni krug glasi: U = Z I

Z= v R2 + ( X L — X C ) 2'

Objasni pojam elektricne snage izmjenicne struje, vrste i postupak mjerenja na glavnoj razvodnoj ploci i cinitelj snage (cos )fKod izmjenicne struje razlikujemo tri vrste snage:

djelatnu (aktivnu) snagu P u kWjalovu (reaktivnu) snagu Q u kVAprividnu snagu S u kVA

Njihovi medusobni odnosi odredeni su kroz trokut snage:S=UIP=UlcosS2=P2 + Q2

Djelatna snaga mjeri se pomocu vatmetra (kW)Jalova snaga mjeri se pomocu mjerila jalove snage (kVA). Na nekim razvodnim plocama nema kVAr metra vec cos metra. Nizak cos znaci veliku jalovu snage. Jalova snaga može se izracunati iz navedenih formula.Prividnu snagu ne mjerimo direktno vec je ona izražena kroz produkt struje i napona. Uz pretpostavku konstantnog napona brodske mreže kretanje prividne snage pratimo pomocu ampermetra.

l

l

l

l

l

l

l

l

l

f

f f

Objasni karakteristike trofazne izmjenicne

struje,spajanje u zvjijezdu i trokut

l

l

l

Trofazna izmjenicna struja je sustav od tri napona koji su fazno pomaknuti za 120°. Dobiva se iz trofaznog sinkronog generatora. Namotaji generatora redovito se spajaju u zvijezdu. Trofazna trošila i transformatori mogu se spajati u zvijezdu ili u trokut. Pri tome razlikujemo fazne i linijske napone i struje. Fazne velicine su one koje se odnose na pojedini namotaj motora, a linijske one koje vladaju u kabelima koji vode prema motoru. Odnosi izmelinijskih i faznih vrijednosti se razlikuju kod spoja zvijezda i spoja trokut.Spoj zvijezda: Ulin= 3Ufaz llin=lfaz

Spoj trokut: Ulin=Ufaz llin= 3lfaz

vv

Nabroji vrste trošila izmjenicne struje na brodu i koje od njih prema snazi prevladavaju. Obrazloži fazni

pomak i pokaži kako se mjeri

l

l

l

l

izmjenicna trošila na brodu su izmjenicni elektromotori, rasvjetna tijela, grijaci i ispravljaci. Po snazi prevladavaju izmjenicni elektromotori (najcešce asinkroni). Po broju prevladavaju elektricne svjetiljke.Fazni pomak pokazuje koliko sinusoida struje zaostaje za sinusoidom napona, što je posljedica prisutnosti induktivnog otpora u strujnom krugu. Ujedno pokazuje i odnos djelatne i jalove snage (trokut snage) pa se stoga cos naziva faktor snage. Fazni pomak mjeri se pomocu cos metra, ali se može i izracunati prema trokutu snage:– na osnovi ocitanja P i Q po formuli tg =Q/P– na osnovi ocitanja U, I i P po formuli: cos =P/(Ul)

f

ff

ff

Obrazloži korisne ucinke elektricne struje i navedi njihovu

prakticnu primjenu

l

l

l

l

Magnetski:

Toplinski:

Svjetlosni:

Mehanicki ucinak

Oko vodica kojim tece struja javlja se magnetsko polje. Koristi se u svim elektricnim strojevima, sklopnicima, relejima. Štetni ucinak je izazivanje elektromagnetskih smetnji

Prolaskom struje kroz vodic stvara se toplina odnosno gubitci koji ga zagrijavaju: p=UI=12 R. Gubitci su proporcionalni kvadratu struje. Korisni ucinak kod grijaca i svjetiljki.

Kod jakog zagrijavanja (npr. volframa) materijal se toliko zažari da pocne emitirati vid1jivu svjetlost. Takoder prolaskom struje kroz plinove stvara se svjetlosni tok. Štetno: Kod elektrolucnogzavarivanja intenzivna svjetlost može oštetiti ljudsko oko.

elektricne struje nastaje kada struja tece kroz vodickoji se nalazi u magnetsko polju (koje je najcešce stvorila struja koja tece kroz drugi vodic) pri cemu se javlja elektromagnetskih sila.

Izolatori i njihove karakteristike

l

l

l

l

U elektrotehnici se koristi veliki broj izolatora koji se razlikuju po elektricnim, mehanickim, termickim i kemijskim karakteristikama. Izolatori koji se koriste na odredenom mjestu moraju zadovoljavati uvijete okoline.Elektricne karakteristike: probojna cvrstoca, dielektrickakonstantaMehanicke karakteristike: otpornost na vlak, tlak, savijanje, sukanje, vibracije Termicke karakteristike: otpornost na temperaturu -klasa izolacije, starenjeKemijske karakteristike: postojanost na otapala (gorivo, ulje), higroskopnost, nezapaljivost

ELEKTRICNA MJERENJA I INSTRUMENTI

l

l

l

l

l

l

l

Nabroji najvažnije elektricne mjerne instrumente, njihove oznake i nacin spajanjaPokaži i objasni mjerne instrumente na glavnoj elektricnoj plociObjasni namjenu mjernih instrumenata na glavnoj razvodnoj plociPokaži i obrazloži oznake i namjenu elektricnih mjernih instrumenata broduNabroji osnovne elektricne velicine u brodskoj mreži i pokaži cime se mjere na glavnoj razvodnoj plociMjerni instrumente glavne elektricne razvodne ploceObjasni spajanje voltmetra i ampermetra na mreži

l

l

l

l

l

Voltmetar (V)

Ampermetar (A)

Vatmetar (W)

Mjerilo faktora snage i mjerilo jalove snage

instrumenata

Mjerilo frekvencije (Hz)

služi za mjerenje napona. Spaja se paralelno i tako da mjeri napon (razliku potencijala) izmedu dvije tocke na koje je spojen. Za visoke napone voltmetar se spaja preko naponskog mjernog transformatora.

služi za mjerenje jakosti struje. Spaja u seriju, tako da sva struja koje se želi mjeriti prolazi kroz njega. Kada se mjere velike struje (npr. struja generatora) ampermetar se spaja preko strujnog mjernog transformatora.

služi za mjerenje djelatne snage. Ima dvije strujne i dvije naponske stezaljke (1 fazna varijanta) Strujne stezaljke spajaju se poput ampermetra, a naponske poput voltmetra.

(kVAr) prikljucuju se na isti nacin kao i vatmetar. Višefazne varijanta imaju na poledini shemu spajanja

služi za mjerenje frekvencije i spaja se kao i voltmetar paralelno.

l

l

l

l

Ommetar

Megaommetar ugra

Na GRP

služi za mjerenje otpora. Prikljucuje se na stezaljke elementa kojemu se želi provjeriti otpor a koji ne smije biti pod naponom.Megaommetar (megatester, induktor) služi za mjerenje otpora izolacije u svrhu provjere njene ispravnosti. Prijenosni megaommetar smije se koristiti samo ako je strujni krug koji se provjerava iskljucen sa napajanja i ako u njemu ne postoje elements osjetljivi na napon od 500V (2000V) (diode, kondenzatori, tranzistori ... ).

mjeri otpor izolacije brodske mreže i svih prikljucenih generatora i trošila. Radi pod naponom.

se mogu nalaziti svi nabrojani instrumenti osim Ommetra koji je u pravilu prenosivi instrument i služi za dijagnostiku kvarova.

Kako prepoznati

?

:mjerilo frekvencijecosf metarkVAr metarsinkronoskopAmpermetar ili Voltmetar imaju u donjem dijelu oznaku

Ampermetar i Voltmetar imaju u donjem dijelu oznaku -Napon i frekvenciju ocitati na ploci 440V ili 380V ,

na glavnoj razvodnoj ploci

koje je vrsta struje

Izmjenicna struja

Istosmjerna struja:

RST -trofazna struja

l

l

l

l

l

l

•

Kontrola otpora Otpor izolacije cijele brodske mreže i svih prikljucenih generatora i trošila prema masi (trupu broda) moguce je mjeriti kod sustava s izoliranim zvjezdištem i u tom slucaju se neprestano kontrolira. U slucaju spoja s masom javlja se alarm i ugasi se zemnospojna kontrolna lampica odgovarajuce faze na GRP. Jednostruki spoj s masom ne izbacuje dio mreže u kvaru.

s Tada je potrebno ukljuciti megaommetar ugrafaze koristeci RST preklopku . Ovo se radi pod naponom bez iskljucivanja elektroenergetskog sustava. U kvaru je faza koja pokazuje mnogo manji otpor od ostalih.

Obrazloži potrebu i postupak kontrole i mjerenje otpora izolacije na brodu Objasni potrebu i postupak kontrole i mjerenje otpora izolacije

Objasni mjerenje otpora izolacije elektricnih krugova

l

l

izolacije cijele mreže:

Pronalaženje mjesta spoja masom:

l Potreba i postupak mjerenja otpora izolacije pojedinacno -megatesterom: Otpor izolacije mjeri se preventivno u svrhu pracenja stanja izolacije i predvidanja trenutka otkaza, kao provjera ispravnosti prije puštanja u pogon ili servisno u svrhu dijagnostike kvara na elektricnom uredaju. Otpor izolacije obavezno je provjeriti megatesteromprije puštanja u pogon ako je motor ili generator bio smocen ili ako je dulje vrijeme stajao a grijaci nisu radili. U suprotnom može doci do proboja izolacije i ozbiljnog kvara na stroju.

l Periodicko mjerenje generatora važnijih elektromotora.

otpora izolacije svih i Podaci se

unose u dijagram koji prikazuje starenje izolacije. Moguce ga je ekstrapolirati i tako odrediti vrijeme kada ce stroj otkazati (isto kao i kontrola ležajeva mjerenjem vibracija). Ova se mjerenja vrše nakon što je elektricni stroj postigao radnu temperature. Prekidac mora biti iskljucen. Provjera voltmetrom da nema napona. Megaommetrom se izmjeri otpor izolacije na beznaponskoj strani prekidaca. U slucaju generatora pogonski stroj mora biti zaustavljen i blokiran start. Svi osiguraci mjernih instrumenata u polju generatora, izvadeni radi preciznijeg mjerenja.

l Mjerenje otpora izolacije: Izolacija ima vrlo veliki otpor. Zbog toga je kod mjerenja potrebno koristiti viši napon nego kod mjerenja otpora vodica ommetrom. Megatester radi sa naponom od 500V (kod visokog napona 2000V) pa se ne smiju njime ispitivati strujni krugovi u kojima ima elemenata osjetljivih na viši napon (diode, kondenzatori). Takvi elementi moraju se prije ispitivanja kratko spojiti ukoliko su im nazivne vrijednosti napona manje od napona megatestera.

ZAŠTITA LJUDI

l

l

Objasni što je strujni udar i kako do njega nabroji mjere tehnicke, nabroji mjere tehnicke zaštite i pružanja prve pomoci unesrecenomDo strujnog udara dolazi kada se strujni krug zatvori kroz tijelo covjeka i potjera dovoljno veliku struju. Opasnost za život ovisi o velicini struje i vremenu trajanja strujnog udara. Prema propisu naponi veci od 50V mogu potjerati struju opasnu po život

Mjere tehnicke štite od strujnog udara

za

Zaštita od dodira (dijelovi pod naponom izvan dohvata)izolirano kucište (izvan dohvata unutar kucišta testiranog na napon)zaštitno uzemljenje (svi metalni dijelovi uzemljeni)zaštitni transformator (galvansko odvajanje za jedan manji potrošac) — ogranicenje napona (ispod 50V najcešce 24V)ogranicenje energije izvora ( ispod granice životne opasnosti)izolirani podovi

l

l

l

l

l

l

Osobne mjere zaštite:

l

l

l

l

l

l

l

zaštitna prostirka

gumeni donovi na cipelama

alat s izolacijskim drškama

gumene rukavice

rad jednom rukom

zaštitna plasticna kaciga

suha odjeca

Pokaži na primjeru i objasni što je to radno a što zaštitno uzemljenje

l Elektroenergetski sustavi dijele se na uzemljene i neuzemljene prema tome da li je zvjezdištegeneratora i/ili transformatora spojeno na trup ili nije. lako registar dozvoljava i primjenu uzemljenih sustava na niskom naponu prevladavaju neuzemljeni (izolirani) sustavi. Kada brod ima visokonaponski elektroenergetski sustav (npr. elektricna propulzija) primjenjuje se uzemljenje zvjezdišta preko otpornika.

l

l

Zaštitno uzemljenje primjenjuje se na uzemljenim i neuzemljenim sustavima. Služi kao mjera zaštite od udara elektricne struje. Svodi se na povezivanje svih metalnih dijelova na trup broda (izjednacenje potencijala. Primjer: metalna vrata ormarica spojena su bakrenom pletenicom na kucište.

Prije pocetka rada na visokonaponskom uredaju može ga se iskljuciti i uzemljiti pomocu posebnih kabela sa kliještama za privremeno uzemljenje.

AKUMULATORI

l

l

Objasni sastav nacin rada i karakteristike olovnih i celicnih akumulatora i primjenu na brodu, smještaj i spajanjeAkumulatori su reverzibilni izvori elektricne energije. Energija se dovodi iz brodske mreže preko punjaca i skladišti zahvaljujuci kemijskom procesu. Kod punjenja se elektricna energije pretvara u kemijsku energiju a kod pražnjenja obrnuto. Kapacitet akumulatorske baterije izražava se u Ah. Baterija od 100Ah može davati struju od 10 A kroz 10 sati. Nazivni napon baterije ovisi o broju clanaka.

Punjenje pražnjenje akumulatora

Akumulatori se pune iz punjaca. Napon punjenja olovnih akumulatora standardno iznosi 2,4V po clanku, ali suvremeni punjaci mijenjaju napon punjenja u skladu s stupnjem napunjenosti akumulatora i temperaturom kucišta. Tako se ubrzava vrijeme punjenja, produljuje životni vijek i smanjuje obim održavanja (manji gubitak vode). Temperature elektrolita pre punjenju ne smije preci 45°C. Baterije se pune dok je brodska mreža pod naponom, da bi se praznile napajajuci prikljucene potrošaca kada nestane napona mreže.

i

l

Olovni akumulatori

l imaju olovne elektroda. Pozitivna elektroda je olovni dioksid Pb02, dok je negativna elektroda cisto olovo Pb. Elektrode su smještene u kucište od izolacijskog materijala napunjeno razrijedenom sumpornom kiselinom H2SO4 koja služi kao elektrolit. Pri pražnjenju stvara se na obim elektrodama olovni sulfat PbSO4 koji se kod punjenja ponovno razgraduje. Nazivni napon jednog clanka je 2V. Napon punjenja je oko 2,4V. Najniži napon pražnjenja je oko 1,73 V. Gustoca sumporne kiseline kod punog akumulatora je 1,27 - 1,285 kg/l.

Alkalijski akumulatori NiCd)

(celicni,

Pozitivna elektroda sadrži nikal-3-hidroksid Ni(OH)3, a negativna kadmij Cd. Elektrolit je kalijeva lužina KOH. Kod pražnjenja pozitivna elektroda reducira u nikal-2-hidroksid Ni(OH)2, a negativna elektroda oksidira u kadmijev hidroksid Cd(OH)2. Kuciste je od celika. Nazivni napon jednog clanka je 1,2V. Napon punjenja je 1,55V. Najniži napon pražnjenja 1,1V. Gustoca elektrolita novog akumulatora je 1,19 kg/l i polako pada sa starenjem akumulatora. Alkalijski akumulatori su skuplji ali mehanicki i elektricki izdržljiviji od olovnih. Imaju dulji životni vijek, mogu dugo stajati napunjeni bez potrebe za punjenjem.

l

Održavanje akumulatora

l

l

l

l

l

Obavezno je koristiti zaštitnu opremu: naocale, gumene rukavice i radno odijelo.

Provjera gustoce elektrolita i dolijevanje destilirane vode.

Gornja površina mora se održavati cistom i suhom.

Provjeravanje zategnutosti klema i premazivanje klema vazelinom da se sprijeci oksidacija kontakata.

Zamjena neispravnih baterija.

Smještaj akumulatora

Akumulatori se smještaju u akumulatorsku stanicu koja mora biti dobro ventilirana kako bi eksplozivni plinovi koji se stvaraju tijekom punjenja (vodik), mogli nesmetano izaci. Akumulatorska stanica Spada u opasne prostore. Police na koje se smještaju moraju biti zašticene odgovarajucom bojom otpornom na elektrolit. Akumulatori moraju biti tako smješteni da se omoguci njihovo lako povezivanje (što krace i ravnije- spojnice) i smanji na minimum mogucnost nastanka kratkog spoja.

l

Primjena akumulatora

l Akumulatori se koriste kao rezervni izvori energije za napajanje strujnih krugova koji moraju raditi i tijekom blackouts: dio rasvjete, komunikacije, alarmni sustav, automatika. Akumulatori se pune iz punjaca dok je mreža pod naponom, a automatski preuzimaju napajanje u blackoutu. Takoder akumulatori se nekad koriste za startanje dizelmotora generatora za nuždu, a ponekad i manjih pomocnih motora.

Objasni nacin provjere ispravnosti akumulatora

Provjera ispravnosti akumulatora vrši se na tri nacina:

Provjerom napona pri opterecenju

Provjerom gustoce elektrolita

Provjerom napona celije / baterije cijelog seta baterija

l

l

l

1.Provjera napona pri opterecenju

l je najpouzdaniji nacin ispitivanja akumulatora. Pojedina celija ili cijela baterija spajaju se na vilicu sa paralelno spojenim snažnim žicanim ili limenim otpornikom vrlo malog otpora i voltmetrom pri cemu potece velika struja koja odgovara snazi baterije (cca. 100 A). Pokazivanje voltmetra mora ostati unutar normalnih granica (zeleno podrucje).

2.Provjera gustoce elektrolita

l može se vršiti u radnom stanju. U bometar se pomocu vakuumske pumpice usiše dio kiseline iz celije. Ako je gustoca unutar zadanih granica celija je vjerojatno ispravna.

3. Provjera napona cijelog seta

l baterija je najmanje pouzdana ali i najjednostavnija metoda. Treba iskljuciti napajanje s mreže i tada mjeriti napon baterije koja u tom trenutku napaja prikljucenu potrošnju. Napon mora biti barem 2V po clanku (2-2,1V) Sto znaci da mora imati barem nominalni napon istosmjerne mreže koja napaja (24,110 ili 220V). Problem je što cijeli set baterija najcešce obuhvaca veci broj paralelno i serijski spojenih baterija. Paralelno spojene baterije ne mogu se pojedinacno ispitati bez odspajanja.

RASVJETA

l

l

l

l

l

l

Objasni vrste elektricne rasvjete na brodu prema namjeni i karakteristike Objasni cemu služi i otkud se napaja rasvjeta u nuždi i gdje se postavljaju rasvjetna tijelaObjasni namjenu, izvedbu i provjeri ispravnost rasvjete u nuždi . Objasni sustav napajanja rasvjete u nuždiObjasni postupak napajanje rasvjete u nuždiObjasni automatizaciju pomocne rasvjete

l

l

Su oni dijelovi koji uredaja koji je zadaca osvijetliti sve dijelove brodaOsnovne svjetlosne velicine su :

- kandela (cd) jedinica za jakost svjetlosti- prostorni kut ( omega)- svjetlosni tok ( lm) lumeni- jakost svjetlosti - rasvjetljenost E luksi- svjetlosna iskoristivost

ELEKTRICNI IZVORI SVJETLOSTI

l

l

l

l

l

Žarulje sa užarenom niti

Flourescentne cijevi

Halogene žarulje

- za mrežni napon

- niskonaponske

- s reflektorskim zrcalom

Žarulje na izboj

Visokotlacne žarulje sa živinim parama

Na brodu razlikujemo 3 mrežne rasvjete:

l

l

l

osnovne rasvjeta

rasvjeta u nuždi napajana s razvodne ploce, za nuždu (emergency DG)

rasvjeta u nuždi napajana iz akumulatorskih baterija (pomocna rasvjeta)

Osnovna rasvjeta

u normalnim okolnostima napaja svjetiljke: opce rasvjete, rasvjete; radnog mjesta i vanjske rasvjete. Napon ove mreže je obicno 220V, a rjede 110 ili 127V, što se dobija transformacijom s višeg napona brodske mreže (440V ili 380V). Mreža osnovne rasvjete prikljucuje se preko GRP koja na brodovima srednje i vece nosivosti ima posebno polje rasvjete. Iz polja rasvjete napajaju se razdjelnici rasvjete strateški razmješteni po brodu prema koncentraciji potrošnje. Iz svakog razdjelnika se napaja odredeni broj rasvjetnih krugova. U strojarnici se rasvjetna tijela napajaju s najmanje dva strujna kruga iz razlicitih razdjelnika rasvjete koji svaki za sebe jednoliko pokrivaju prostor u tzv. šahovskom poretku.

l

Prijenosne svjetiljke napona 12 ili 24V

l prikljucuju se preko kombinacije uticnica/transformator na osnovne mrežu rasvjete, a upotrebljavaju se zbog opasnog djelovanja vlage u pogonskim prostorijama pri nadzoru i popravku brodske opreme. Sniženjem napona i galvanskim odvajanjem postignuta je sigurna zaštita od strujnog udara.

Rasvjeta za slucaj nužde

služi za rasvjetu hodnika, stubišta, izlaza, strojarnice, komandnog mosta, za osvjetljavanje mjesta za ukrcavanje i spuštanje camaca za spašavanje, itd. kada otkaže glavno napajanje sa GRP.Veci dio rasvjete za slucaj nužde sastavni je dio mreže osnovne rasvjete jer se u normalnom radu napaja sa sklopne ploce za nuždu koja je u normalnom radu napajana sa GRP. Ova rasvjeta obuhvaca otprilike 1/3 ukupne opce rasvjete

l

l

ELEKTRICNO GRIJANJE

l

l

Objasni princip rada i vrste i primjenu el.grijaca na brodu

Objasni kako rade , cemu služe i pokaži gdje se nalaze el. Grijaci na brodu

namjena

l

l

l

l

l

l

l

l

El.grijanje brodskih prostorija

Brodska ventilacija

ProvjetravanjePrirodno

Mehanicko

Klimatizacija broda

El.predgrijanje goriva

El.zagrijavanje tankova

Objasni princip radu, vrste i primjenu elektricnih grijaca nabroduObjasni kako rade, cemu služe i pokaži gdje se nalaze grijaci na brodu

l

l

Elektricni grijaci rude na principu Jouleovetopline odnosno zagrijavanja vodica kada kroz njih protice struja. Snaga grijaca je P=UI. Faktor snage je 1.

Izraduju se od elektrootpornog materijala (cekas, kantal) ugradenog u ravne ili savinute metalne cijevi meduprostor je ispunjen keramickom izolacijom.

Brodska primjena grijaca:

l

l

l

l

l

grijaci goriva.

grijaci u namotajima strojeva i elektricnim ormarima za sprjecavanje kondenzacije vlage

grijaci u kuhinji (grijace ploce, pecnica)

grijaci za zagrijavanje tople vode (potrošnja, stroj za pranje rublja , suda)

grijaci za zagrijavanje zraka (air condition, sušionica rublja)

TRANSFORMATORI

l Transformator služi za pretvaranje izmjenicne elektricne energije jednog napona u drugi napon. Radi na principu elektromagnetske indukcije. Sastoji se od primarnog i sekundarnog bakrenog namotaja, jezgre od transformatorskih limova, kucista i prikljucne kutije. Primarni napon prikljucen je na izmjenicno napajanje i stvara u jezgri promjenjivo magnetsko polje. U sekundarnom namotaju koji obuhvaca promjenljivo magnetsko polje inducira se po Faraday-evom zakonu napon na koji se prikljucuje sekundarna potrošnja

Na brodu koristimo:

energetske transformatore (440/220 za rasvjetu, elektricne propulzija, napajanje uzbudnih krugova sinkronih strojeva, punjaci akumulatora, mikrotransformatori u elektronickim uredajima)

strujne mjerne transformatore (GRP za prikljucak instrumenata)

naponske mjerne transformatore (spuštanje napona za instrumente i A/D pretvarace)

kompaundni transformatori na generatorima

l

l

l

l

Provjera ispravnosti namotaja transformatoral

l

l

l

l

l

l

odspojiti transformator od mreže na primaru i na sekundaru.provjeriti voltmetrom da nije pod naponom (sve tri faze prema masi i medusobno, posebno na primaru i posebno na sekundaru)Izmjeriti otpor izolacije primarnog i sekundarnog sistema namotaja prema masi i medusobno pomocu megatestera. Otpor može biti najmanje 500k (za brodsku mrežu 440V).Zapisati shemu spajanja i ako treba oznaciti prikljucne kabeleRastaviti spoj primarnog i sekundarnog namotajaIspitati ohmmetrom pojedinacno svaki namotaj na neprekinutost (mali otpor)Ispitati megatesterom meposebno sekundarna namote svaki sa svakim. (najmanje 500 k

)

O

O

ISTOSMJERNI MOTORI

l

l

l

Istosmjerni motor sastoji se od rotora, statora, kucišta, ležajnih štitova, ležajeva, cetkica, držaca i nosaca cetkica.

Rotor se sastoji od osovine, rotorskog paketa limova, rotorskog namotaja i kolektora.

Stator se sastoji od statorskog paketa i statorskog (uzbudnog) namotaja.

l Kroz statorske uzbudne namotaje, namotane na polovima, tece uzbudna istosmjerna struja i stvara nepromjenljivo magnetsko polje. Preko cetkica i kolektora istosmjerna armaturna struja pretvara se u izmjenicnu koja tece rotorskim namotajima i tako stvara elektromagnetsku silu koja zakrece motor

Istosmjerni motori dijele se prema vrsti uzbude na:

l

l

l

l

serijske (uzbuda spojena u seriju s armaturom-rotorskim namotajima)poredne (uzbuda spojena paralelno armaturi)kompaundne (imaju serijske i poredne uzbude)nezavisno uzbudene (uzbuda se napaja iz posebnog izvora)

l Istosmjerni motori se danas sve manje koriste. Na starijim brodovima koriste se za pogon vitla, dizalica, elektricnu propulziju. Na brodovima s istosmjernom strujom svi su elektromotorni pogoni pokretani istosmjemimmotorima. Elektropokretac za startanje dizelskih i benzinskih motora je Istosmjerni motor.

ASINKRONI MOTORI

l

l

l

l

Kavezni asinkroni motor sastoji se od statora, rotora, kucišta, ležajnih štitova, ležajeva i prikljucne kutije. Kolutni asinkroni motor ima još cetkice, nosace i držace cetkica. Rotor se sastoji od osovine paketa rotorskih limova i namotaja u obliku aluminijskog kaveza kod kaveznog motors. Rotor kolutnog motora ima bakrene rotorske namote spojene u zvijezdu koja završavaju na tri klizna koluta. Stator se sastoji od statorskog paketa limova i bakrenog trofaznog namotaja

Princip rada asihronog motora

l Statorski namotaji stvaraju okretno magnetsko polje koje sijece vodice rotora u kojima se zbog toga inducira napon. Kako su vodici rotora, spojeni na oba kraja potece struja koja stvara elektromagnetsku situ: F koja zakrece rotor. Asinkroni motor se uvijek vrti manjom brzinom od brzine okretnog magnetskog polja (sinkrona brzine). Razlika izmedu sinkrone brzine i brzine rotora, naziva se klizanje.

kontrolu rada elektromotora

l

l

Svi veci elektromotora imaju u dovodu spojen ampermetar. Nakon zaleta struja ampermetra ne smije biti veca od nazivne struje koja je upisana na natpisnoj plocici

Veca struja znak je kvara na motoru, starteruili pogonjenom mehanizmu i zato ju je potrebno redovito kontrolirati kod svakog puštanja u rad elektromotomog pogona

Postupak provjere

sve

l

l

l

l

l

l

l

Iskljuciti motor s napajanja, blokirati nehoticno ukljucivanje (kljuc, osiguraci, upozorenje)Provjeriti voltmetrom da nema napona (svaka faze prema masi i medusobno)Megatesterom izmjeriti otpor izolacije tri namotaja prema masi. Mora biti veci od 500k .Zapisati shemu spajanja i ako je potrebno oznaciti prikljucne kabele.Rastaviti spoj namotaja (plocice) i kabele.Ispitati megatesterom sve tri faze prema masi i medusobno.Ispitati ommetrom svaku pojedinu fazu na neprekinutost.

O

Nacini upucivanja u rad trofaznih asinkronin elektromotora

l

l

l

l

l

direktnim uputnikom

uputnikom zvijezda-trokut

uputnikom s autotransformatorom

uputnikom s prigušnicom

tiristorskim uputnikorn

Upucivanje Direktnim uputnikom

l primjenjuje se kod malih snaga kada struja pokretanja ne opterecuje bitno brodsku mrežu (nema znacajnijeg propada napona). Veliki motori moraju se upucivati na jedan od ostalih nacina koji svi rade na principu smanjenja napona na pocetku starta. Tako se smanjuje i struja ali i moment. Ovi indirektni uputnici su stoga pogodni za centrifugalne terete (pumpe, ventilatore, pramcani propeler).

Održavanje uputnika:

l svodi se na kontrolu kontakata na sklopnicima i u upravljackoj konzoli kod vise brzinskih motora. Povremeno je potrebno ocistiti kontakte (ne brusiti) i komore za gašenje luka. Provjeriti sve elektricne spojeve na zategnutost i tragove pregrijavanja. Ako dole do greške u radu potrebno je provjeriti osigurace, špule sklopnika i bimetalni relej.

Sinkroni generatori

l

l

l

Sastoje se od statora,rotora,kucišta,ležajnih štitova, ležajeva i prikljucne kutije

Rotor se sastoji od osovine, paketa limova, bakrenog uzbudnog namotaja i bakrenih trofaznih namotaja.

Stator se sastoji od statorskog paketa limova, i bakrenih trofaznih namotaja.

Princip rada

l Kroz rotorske namotaje tece istosmjerna uzbudna struja koja stvara nepromjenjivo magnetsko polje – rotor postaje elektro magnet. Pogonski stroj vrti rotor i silnice njegovog polja presijecaju fazne vodice statorskog namotaja u kojima se inducira napon. Kada prikljucimo trošilo napon protjera struju

Prema vrsti uzbude razlikujemo tri tipa sinkronih generatora

l

l

l

S nezavisnom uzbudom

Samouzbudni

Bezkontaktni samouzbudni

Spajanje sinkronih generatora

l Spajaju se u zvijezdu ( statorski namotaj). Zvjezdište može biti izolirano ( nacešce na brodovima), uzemljeno direktno, preko malog i preko velikog otpora.

Natpisna plocica na sinkronom generatoru sadrži sljedece podatke:

l

l

l

l

l

l

l

l

Nazivni napon (V)

Nazivnu struju (A)

Nazivni broj okretaja (rpm)

Nazivnu frekvenciju (Hz)

Nazivni cos (power factor)Struju uzbude

Napon uzbude

Sinkronu reaktanciju u %

f

Potreba da dva sinkrona generatora rade u paralelnom radu

l Potreba za paralelnim radom javlja se kada je trenutna potrošnja elektricnih uredaja na brodu veca od snage jednog generatora ili kada se ocekuje potrošnja koju ce biti veca od snage jednog generatora i/ili kada se iz razloga povecanja sigurnosti napajanja u manevru ukljucuju barem dva generatora

Uvjeti sinkronizacije dva generatora

l

l

l

l

l

l

isti redoslijed fazaisti naponista. frekvencijaistofaznost (fazni pomak medu naponima = 0)Napon i frekvencija provjeravaju se na dvostrukim instrumentima u polju sinkronizacije. Istofaznost se utvrduje pomocu sinkronoskopa i/ili sinkronizacijskih lampi najcešce u tamnom spoju (u trenutku istofaznostisve Lampe su ugašene).Kada su uvjeti ispunjeni ukljucuje se generatorski prekidac. Raspodjela djelatne snage (kW) vrši se zatim preko regulatora broja okretaja (oduzimanje goriva jednom a dodavanje. drugom). Raspodjela jalove snage (kVAr) vrši se preko automatskih regulatora napona.

postupak kontrole i provjere ispravnosti sinkronog generatora

l

l

l

l

l

Ako je generator bio smocen ili je dulje vrijeme stajao bez ukljucenih grijaca, kao, i kada prorada generatorskih zaštita upucuje na mogucnost kvara obavezno je napraviti provjeru ispravnosti generatora.

Postupak kontrole izolacijeRasteretiti i iskljuciti generator s mrežeiskljuciti struju magnetiziranja (uzbude)Zaustaviti pogonski strojBlokirati start pomocnog motora na automatici i lokalno (zatvoriti ventil goriva i zraka za startanje)

l

l

l

l

l

l

Izvuci prekidac u u potpuno izvuceni položaj i osigurati se od nehoticnog ukljucenja (kljuc)Postaviti upozorenje na prekidacu i kod ventila zraka za startanje.Provjeriti voltmetrom ima li napona na generatorskoj strani prekidaca.Izvuci sve osigurace pomocnih strujnih krugova.Izvršiti mjerenje otpora izolacije megatesterom sve tri faze prema masi. Ako je otpor manji od 500kOma potrebno je osušiti namote.Uzbudni namotaji ispituju se s kliznih koluta nakon vadenja cetkica.

ISTOSMJERNI GENERATORI

l

l

Spajanje istosmjernih generatora u paralelni radKod istosmjerne struje nema sinkronizacije vec je dovoljno provjeriti da su napon mreže i napon generatora koji se prikljucuju jednaki. Naponi se podešavaju pomocu reostata u krugu uzbudnestruje. Nakon ukljucenja prekidaca opterecenje se raspodjeljuje pomocu tih istih reostata: Povecanjem uzbude novog generatora a smanjenjem uzbude starog generatora pazeci da napon ostane konstantan.

PRETVARACI ELEKTRICNE ENERGIJE

l Ispravljaci i pretvaraci mogu biti rotacioni i staticki. Rotacioni ispravljaci i pretvaraci više se ne koriste na novim brodovima. Sastojali su se od dva elektricna stroja spojena osovinom: motora i generatora. U zavisnosti od vrste motora i generatora mogli su biti ispravljaci (AC motor i DC generator -primjer je Ward-Leonardov agregat), izmjenjivaci (DCmotor i AC generator) ili pretvaraci frekvencije (AC motor i AC generator).

l

l

Staticki ispravljaci najprije su bili živini, a zatim selenski i danas iskljucivo silicijski. Postoje dva osnovna spoja: sa srednjom tockom i mosni spoj (Gretz).

Postoje neupravljivi, poluupravljivi i punoupravljivi ispravljaci. Neupravljivi se sastoje samo od dioda i ne mogu regulirati napon

Staticki ispravljaci koriste se kao:

l

l

l

l

l

uzbuda sinkronih samouzbudnih generatora

uzbuda i armatura istosmjernih motora za npr. dizalice i vitla

punjaci akumulatorskih baterija

katodna zaštita od korozije

istosmjerna elektricna propulzija

Staticki ispravljaci koriste se kao:

l

l

l

l

l

uzbuda sinkronih samouzbudnih generatora

uzbuda i armatura istosmjernih motora za npr. dizalice i vitla

punjaci akumulatorskih baterija

katodna zaštita od korozije

istosmjerna elektricna propulzija

l

l

l

l

l

Staticki pretvaraci frekvencije sastoje se od dioda i tiristora i služe za regulaciju broja okretaja izmjenicnih motora promjenom napona i frekvencije. Takoder se koriste i kod osovinskog generatora za održavanje konstantne frekvencije mreže.vitlapumpe teretaosovinski generatorelektricna propulzija

IZVORI ELEKTRICNE ENERGIJE NA BRODU

l

l

l

l

Vrste izvora elektricne energijeNa brodu se koriste tri izvora elektricne energije:

generatori, akumulatori i galvanski clanci (baterija).Akumulatori Galvanski clanci se koriste za napajanje prijenosnih uredaja: Instrumenta, rucna radiostanica, baterijska svjetiljka...Generatori

Vrste generatora

l

l

l

l

l

l

Sinkroni generatori - prevladavajuIstosmjerni generatori: na starim brodovima s istosmjernom strujomAsinkroni generatori: rijetka varijanta osovinskog generatora

Vrste generatora prema pogonskom stroju:

Dizel generatoriTurbo generatoriOsovinski generatori: pokrece ih glavni motor direktno preko reduktora

l

l

l

Dizel generator je najcešce sinkroni generator pogonjen dizelskim motorom. Generator za nuždu je uvijek dizel generator. Turbogenerator je Sinkroni generator pogonjenparnom ili plinskom turbinom. Turbogeneratorpokretan parnom turbinom može biti glavni generator na brodu s mnogo pare (turbinski pogon) ili kao dodatni generator koji koristi višak pare iz KIP-a zbog povecanja korisnosti brodskog, energetskog postrojenja. Parne turbine moraju se polako zaletavati, tako da je potrebno mnogo dulje vrijeme za start i opterecenje turbogeneratora.

l Turbogeneratori pogonjeni plinskim turbinama danas se sve više primjenjuju kao glavni generatori na brodovima s elektricnom propulzijom. Imaju nisi stupanj korisnosti i skuplje gorivo od dizel generatora ali su zato mnogo manjih dimenzija i težine. Karakteristika opterecenje ovisi o vrsti regulatora broja okretaja.

l

l

l

l

l

Osovinske generatore pokrece glavni motor direktno ili preko reduktora. Osovinski generatori imaju uvijek astaticku karakteristiku opterecenja zbog mnogo vece snage pogonskog stroja od snage samog generatora.

Postoje 4 osnovne varijante osovinskog generatora:Sinkroni OG na brodu s zakretnim propeleromSinkroni OG na brodu s fiksnim propelerom i con-speed ure?ajemSinkroni OG na brodu s fiksnim propelerom, pretvaracem frekvencije i sinkronim kompenzatoromAsinkroni OG na brodu s fiksnim propelerom

Napajanje broda u nuždi

l Prema pravilima klasifikacijskih društava svaki brod može imati izvor elektricne energije za nuždu. Kada otkaže glavno napajanje (GRP ostane bez napona -BLACK OUT), automatski se razvodna ploca za nuždu odvaja od GRP, starta generator za nuždu i osigurava napajanje svih potrošaca koji su spojeni na sabirnicu za nuždu unutar maksimalno 45 sekundi. Paralelni rod s glavnim generatorom uglavnom nije moguc

Trošila koji napaja generator za nuždu:

rasvjete za nuždu pozicijska, navigacijska i signalna svjetlaradio i navigacijska opremainterne komunikacijeprotupožarni sustavkaljužna pumpa za nuždukormilarski uredajautomatikaalarmni sustav

l

l

l

l

l

l

l

l

l

Sustavi pokretanja generatora za nuždu:

l

l

l

l

elektropokretac sa vlastitom akumulatorskom baterijom i punjacem baterije

komprimirani zrak u vlastitom spremniku

hidraulicki sustav

rucno pokretanje

RAZVOD ELEKTRICNE ENERGIJE

l GRP je središnje mjesto brodskog elektroenergetskog sustava na koje su prikljuceni glavni generatori i odakle se elektricna energija distribuira prema. potrošacima. Generatori i odvodi spojeni su preko prekidaca ili sklopki na glavne sabirnice koje su smještene unutar ploce po cijeloj duljini. Sabirnice imaju mogucnost rastavljanja.

GRP sadrzi sve elemente potrebne za upravljanje i kontrolu elektroenergetskog sustava:

l

l

l

l

l

l

l

prekidaci

instrumenti

zaštite

automatika.

Glavna razvodna ploca je podijeljena na polja:

polja generatora

polje sinkronizacije — polja potrošaca

polja grupnih uputnika

Polja generatora sadrže:

l

l

l

l

generatorski prekidac. instrumente koji su spojeni na generatorsku stranu prekidaca: voltmetar, ampermetar, frekvencmetar, kilovatmetar i kvarmetar (ili cos metar). Može sadržavati i ampermetar uzbudne struje. Tu su takoder i komande za regulaciju frekvencije(raspodjele opterecenja). Unutar ploce smještene su zaštite generatora.

Polje sinkronizacije sadrži

l

l

l

l

l

l

dvostruke voltmetre i frekvencmetre, sinkronoskop, sinkronizacijske lampe, zemnospojne lampe megaommetar i izdvojene komande za regulaciju frekvencije i ukljucivanje generatorskih prekidaca (ako su polja generatora jako udaljena).

Polja potrošaca

l

l

l

sadrže prekidaca

sklopke

osigurace za napajanje razdjelnika snage i elektromotora valnih pumpi.

Razdjelnici snage i razdjelnici rasvjete

l

l

distribuirani su po brodu i smješteni na mjesta oko kojih je veca koncentracija potrošnje. Izradeni su u obliku ormara, niša, ploca i ormarica u kojima su ugradeni sklopni aparati, preko kojih se napaja vise trošila iz grupe srodnih trošila. Npr: razdjelnik pomocnih strojeva strojarnice, razdjelnik priteznih i teretnih vitala, razdjelnik navigacijskih svjetala... Primarni razdjelnici se napajaju s GRP, a sekundarni iz primamih

KABELI

Karakteristike kabela odnose se na:

l

l

l

l

l

l

l

l

Kabeli su izolirani i protiv vanjskih utjecaja zašticeni elektricni vodovi. Mogu biti jednožilni ili višežilni. Brodski kabeli moraju imati atest registra.

nazivni naponpresjek vodica (dopušteno strujno opterecenje)mehanicka cvrstocaosjetljivost na oštecenjatemperaturna otpornoststarenjeosjetljivost na ulje, kiseline, lužine

Svi kabeli imaju:

Trožilni energetski kabel ima:

l

l

l

l

l

l

l

l

l

vodiceizolacije vodicaplašt

bakrene vodiceizolacije vodica PVC/A, PVC/D, CSP, EPR, XLPE, S95ispunu (popunjava prostor medu žilama)metalni zaštitni oplet (bronca, celik-mehanicka zaštita i zaštita od EM smetnji)separator (olakšava skidanje plašta kod blankiranja)zaštitni vanjski plašt (mehaniška zaštita, zaštita od vlage)

IZOLACIJA

l

l

l

l

l

PVC/A polivinil klorid 60°C

PVC/D polivinil klorid 75°C

EPR etilen-propilenska guma 85°C

XLPE ulancani polietilen 85°C

S95 silikonska guma95°C

Polaganje kabela

l Kabeli se na brodu u pravilu polažu po kabelskim stazama (trasama), a samo iznimno u prostorijama za boravak mogu se izravno položiti i po nemetalnim pregradama. Kabelska trasa je plitki U profit od perforiranog lima debljine 2-3 mm. Perforacija se koristi za ucvršcivanje kabelskih obujmica. Kabelske trase se obicno ugraduju na stropu a rjede po stijenama ili po palubi. Osim u trase kabeli se nekad polažu i u cijevi i kanale. Krajevi kabela završavaju u razvodnim ili prikIjucnim kutijama u koje ulaze kroz kabelske uvodnice.

Kabelski prolazi kroz pregrade i palube mogu biti:

pojedinacni (gumena brtvenica ili kabelska masa)

grupni (zaliveni kabelskom masom)

a prema namjeni:

obicni (štite kabel od opterecenja)

nepropusni (osiguravaju nepropusnost pregrade ili palube)

vatrostalni (za protupožarne pregrade)

l

l

l

l

l

SKLOPNI APARATI I ELEKTRICNE ZAŠTITE

Sklopni elementi su:

prekidac

sklopka

rastavljac

sklopnik

relej

osigurac

l

l

l

l

l

l

Prekidac

l može trajno voditi struju preopterecenja i može uklopiti i prekinuti struju kratkog spoja. Koristi se na generatorima i svim važnijim potrošacima. Obicno je opremljen zaštitom od kratkog spoja, zaštitom od preopterecenja i podnaponskom zaštitom. Ukljucuje se i iskljucuje rucno ili preko svitka za iskljucivanje i svitka za ukljucivanje.

l

l

Sklopka

Sklopnik

mole voditi i prekidati struju preopterecenja. Ukljucuje se i iskljucuje rucno. Koristi se u odvodima prema razdjelnicima u kombinaciji s osiguracima kao zaštitom od kratkog spoja.

može voditi i prekidati struju preopterecenja. Za razliku od sklopke ukljucuje se i iskljucuje elektromagnetski pomocu svitka. Koriste se u uputnicima.

l

l

Rastavljac

eli

Relej

ne može prekidati struju i služi za odvajanje strujnog kruga od napajanja kada kroz njega ne tece struja kao bi se na njemu moglo raditi ili kako bi se odvojio neispravan dio mreže. Rastavljaci su jeftiniji od sklopki i koriste se kada se ž uštediti na materijalu, za prespajanje napajanja u mrežama s meduvezama, itd. Primjer: sabirnicki rastavljac, rastavljaci u uputnicima, razdjelnicima.

je isto kao i sklopnik samo što se koristi u upravljackim krugovima (male struje). Ima mirne i radne kontakte.

Osiguraci i otpor kratkog spoja

l

l

Osigurac je rastalni element koji jednokratno štiti strujni krug od kratkog spoja. Prekida vrlo velike struje kratkog spoja. Iznimno osiguracima se mogu štititi i kabeli od preopterecenja.Postoje osiguraci s navojem i nožastiosiguraci. Prema karakteristici izgaranja t(l), razlikujemo spore (trome), srednje brze i brze osigurace. Za motore se koriste spori kako bi mogli izdržati struju zaleta.

l

l

Osiguraci moraju kao i prekidaci biti tako dimenzionirani da mogu prekinuti teoretski najvecustruju kratkog spoja koja se na tom mjestu može pojaviti. Struja kratkog spoja izracunava se tijekom projekta na osnovi napona i ukupnog otpora u odredenom strujnom krugu (uredaj, izvor, kabeli).

Kod izmjenicnih elektricnih uredaja -motora i generatora prevladava induktivni otpor, pa se omskiotpor obicno zanemaruje tijekom proracuna struje kratkog spoja.

Provjera ispravnosti osiguracal Osiguraci obicno imaju indikaciju koja

pokazuje da li su pregorjeli. Osigurac se provjerava pod naponom tako da se provjeri napon na obje strane. Ako postoji napon na strani napajanja a nema ga na strani prema trošilu osigurac je pregorio. Nakon izvlacenja osiguraca može ga se provjeriti ommetrom: Osigurac je pregorio ako ima beskonacan otpor.

Zašita generatora od povratne struje

l Kada dva generatora rade u paralelnom radu, u slucaju kvara na jednom od pogonskih strojeva ili greške u upravljanju s raspodjelom opterecenja, mole doci do pojave povratne snage. Generator koji je ostao bez pogona ili mu je pogon oslabio prelazi u motorski rad. Snaga mijenja smjer i sada tece od mreže prema generatoru. Kako bi se sprijecilo ovakvo stanje generatori su opremljeni relejemzaštite od povratne snage koji iskljucuje generatorski prekidac preko svitka za iskljucivanje kada negativna snaga prede propisanu vrijednost (2-3% nazivne snage za turbine, a 5-15% za dizel generatore.

Zaštita elektricnih strojeva

Zaštita asinkronih motora obuhvaca:

podnaponsku zaštitu (sklopnik ili podnaponski relej na prekidacu)

zaštitu od kratkog spoja (prekidac ili osiguraci)

zaštitu od preopterecenja -prekostrujnu zaštitu (bimetalna zaštita)

termicku zaštitu (termo sonde u namotima stroja)

l

l

l

l

Generatori imaju još:

zaštitu od povratne snagezaštitu od preopterecenja (iskljucivanje manje valnih trošila)podfrekventnu i nadfrekventnu zaštitu (58Hz i 62Hz)

Ponekad imaju i:prekonaponskudiferencijalnu (zaštita od unutarnjih kvarova)zaštitu od zemnog spoja (kod uzemljenih sustava)

l

l

l

l

l

l

Osim elektricnih zaštita može se govoriti o mehanickoj zaštiti elektricnih strojeva koju odreduje stupanj mehanicke zaštite 4P.

IP 55Prvi broj pokazuje mehanicku zaštitu:

0 -bez zaštite1 - ruka2 - prst 3 - alati4 - lica5 - zaštita od štetnog taloženja prašine unutar stroja6 - potpuna ni prašina ne ulazi

l

l

l

l

l

l

l

Drugi broj pokazuje zaštitu od vlage i vode: 0 - nema zaštite1 - vertikalno kapanje2 - kapanje do 15% nagiba od vertikalnog položaja3 - prskanje do 60% nagiba4 - štrcanje iz svih smjerova5 - štrcanje u mlazu iz svih smjerova6 - zapljuskivanje morskom vodom i jaki mlazovi7 - uranjanje do 1m u trajanju do 30 min8 - trajni rad pod vodom

l

l

l

l

l

l

l

l

l

Provjera ispravnosti sklopnikal

l

Pod naponom:

Bez napona

Ako je špula pod naponom (voltmeter) a sklopnik nije ukljucen znaci da je pregorjela špula. Ako je sklopnik ukljucen i na strani napajanja ima sva tri napona, ako nema sva tri napona na strani tereta neispravni su glavni kontakti. Pomocni kontakti provjeravaju se prema shemi spajanja.

-odspojen: Ommetrom provjeriti otpor špule. Zatim provjeriti otpor dovodnih i odvodnih stezaljki kao i pomocnih kontakata u iskljucenom i ukljucenom stanju (pritisnuti rukom kotvu).

Provjera ispravnosti bimetalnogreleja

l Bimetalni releji trebaju biti podešeni na nominalnu struju motora. To znaci da nece proraditi unutar dva sata kod 105%, i da ce proraditi unutar dva sata kod 120%. Neispravnost bimetalnogreleja može rezultirati neuspjelim startom motora, izbacivanjem motora tijekom rada ili izostankom zaštitne funkcije. U prva dva slucaja potrebno, je provjeriti podešenje bimetalnog releja, kontrolirati trajnu struju i otkloniti sve druge mogucnosti kvara

Provjera ispravnosti bimetalnog releja u uputnikumotora može se izvršiti tako da se:

oznaci na releju položaj podešenjaizmjeriti struju motoraDok je motor u radu smanjiti podešenje na releju na 83% ocitane strujeako je relej ispravan zaštita bi mora proraditi unutar 2 satavratiti podešenje na vrijednost nazivne struje

Prava provjera vrši se na ispitnoj ploci pomocu regulacionog transformatora. Relej treba opteretiti sa. 120% nazivne struje motora i cekati da proradi unutar 2 sata. Ako postoji dokumentacija uskladiti ispitivanje s nekom od tocaka na krivulji t(I).

l

l

l

l

l

l

Održavanje elektricnih uredaja

Brod more imati razradeni sustav planiranog održavanja koji sadržisustave i dijelove koji su obuhvaceni planom održavanjavremenska razdoblja poslova održavanjapostupke održavanjanacine izvještavanja i vodenje dokumentacijaU skladištu rezervnih dijelova moraju postojati svi potrebni dijelovi potrebni za, sustav planiranog i interventnog održavanja elektricnog uredaja broda.

l

l

l

l

l

Prije pocetka radova potrebno je osigurati neophodne sigurnosne uvijete

l

l

l

l

iskljuciti dio postrojenja sa napona

onemoguciti nehoticno ukljucenje

postaviti natpis upozorenja

utvrditi da nema napona na mjestu rada

Preventivno održavanje obuhvaca

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

redovite kontrole cijelog elektricnog uredaja:vizualno, sluhom, njuhom, opipomkontrola, zagrijavanjakontrolu izolacijedjelomicno rastavljanje i cišcenje uredajakontrole i zamjena ležajevapodmazivanje pokretnih dijelova, ispitivanje namota,kontrola. cetkica, kliznih koluta, kolektorakontrola spojeva vijaka i kontakata,kontrole prikljucnih kutija, svodnica kontrola brtvljenjakontrole djelovanja zaštitnih uredajakontrola akumulatorskih baterijacišcenje kucišta od prašine i masnoce

korektivno održavanje izvodi se kada dode do pojave kvara

l

l

l

lociranje i dijagnostika kvara

otklanjanje kvara

ispitivanje i puštanje u pogon

kontrola istrošenost kontakata uputnika teretnog vilta

Postupak:

Iskljuciti napajanje uputnikaOnemoguciti nehoticno ukljucenjePostaviti znak upozorenjaOtvoriti upravljacku konzoluKontrolirati vizualno klizne grebene i kontakte ima li znakova pregrijavanja ili istrošenjaKontrolirati debljinu kontakataKontrolirati situ pritiska kontakataZakretati upravljacku rucicu i promatrati ponašanje kontakataZatvoriti upravljacku konzolu.

l

l

l

l

l

l

l

l

l

AUTOMATIKA

l

l

l

l

l

l

Automatizacija je zamjena ljudskog rada automatskim funkcijama uredaja automatike. Automatizacija obuhvaca:automatsko upravljanjedaljinsko upravljanjeautomatski regulacijaautomatski nadzor (monitoring)zaštite

Stupnjevi automatizacije su:

l AUT1 (UMS) - automatski rad brodske strojarnice bez covjeka u strojarnici i upravljackoj prostoriji strojarnice. Cijeli proces mora bite potpuno automatiziran. U slucaju otkazivanja sustava ili iznalaženja kontroliranih velicina izvan dozvoljenih granica oglašava se alarm u kabini dežurnog strojara, kabini upravitelja stroja, na mostu i u salonu i blagovaonici

l

l

l

l

l

AUT2 - daljinsko upravljanje iz upravljacke prostorije. Osim svih potrebnih upravljackih komandi potrebno je osigurati i ocitavanje potrebnih mjerenja kao informacije o stanju procesa:alarmi granicnih vrijednosti u upravljackoj prostorijizaštiteindikacijedaljinsko mjerenje.

AUT3 - daljinsko upravljanje s mosta (za manje plovne jedinice)

u pravilu do l500kW

privješene pumpe

jednostavna elektricna centra

veci broj kontrola na zapovjednom mostu koje zamjenjuju upravljacku prostoriju

udaljenost i Win komunikacije s zapovjednim mostom omogucuje lako posluživanje i nadgledanje rada stroja

l

l

l

l

l

Najznacajnija mjerna osjetila su osjetila

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

temperaturepritiskanivoaprotokabroja okretajanapona

postoje i brojna druga mjerna osjetila:

brzina brodadubinomjerbrzina vjetra.viskozitetsadržaj kisika u ispušnim plinovima

Elementi automatike su:

l

l

l

l

l

elementi za upravljanje (upravljacki pult)elementi za regulaciju (regulator, izvršni clan, postavni pogon, senzor)elementi za mjerenje (senzori, instrumenti)elementi za nadzor (monitoring, instrumenti)alarmni sustavi zaštite

Daljinsko upravljanje

l

l

omogucuje covjeku da upravlja nekim procesom bez neposrednog kontakta s procesom. Podatke o procesu dobija zahvaljujuci daljinskom mjerenju pomocu senzora koji su sniješteni na sistemu kojim se upravlja i prikazu izmjerenih velicina na instrumentima na upravljackom mjestu. Daljinsko upravljanja vrši se komandama na upravIjackom mjestu kojima se elektricnim, pneumatskim ill hidraulickim putem aktiviraju izvršni elementi koji utjecu na rad sistema (elektromagnetski ventili, )Primjer daljinskog upravljanja je upravljanja glavnim motorom sa mosta i iz upravljacke prostorije strojarnice.

Potpuna automatizacija elektricne centrale znaci

da elektricna centrala može samostalno funkcionirati u svim, uvjetima eksploatacije bez covjeka. Obuhvaca:

Automatsku regulaciju napona i frekvencije

Automatsku raspodjelu opterecenja

Automatsku preraspodjela opterecenja

Automatski start sinkronizaciju i preuzimanje opterecenja stby generatora kod alarma, blackouts illshutdown sekvence generatora u radu.

Automatski start i zaustavljanje stby generatora zavisno o opterecenju

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

Blokada starta velikih potrošaca

Odabir nacina radu (minimalni broj generatora u radu)

Odabir prioriteta generatora.

Sekvencijalna automatska zamjena esencijalnih pumpi

Sekvencijalna automatska start esencijalnih pumpi

Alarmi

Zaštite

Daljinsko upravljanja agregatom iz upravIjackeprostorije strojarnice

Vrste regulatora u primjena na brodu

Prema pogonskoj energiji regulatori se dijele na:

elektronicke (analogni i digitalni)

pneumatske

hidraulicke

l

l

l

Prema nacinu djelovanja dijele se na:

l

l

l

Proporcionalne (P)

Proporcionalne Integralne (PI)

Proporcionalno integralno derivacijske (PID)

Na brodu postoji veliki broj regulacijskih krugova npr:

l

l

l

l

l

l

l

l

Regulator napona generatora

Regulator broja okretaja pomocnog motora

Regulator broja okretaja glavnog motora

Regulator temperature rashladne VT vode

Regulator temperature rashladne NT vode

Regulator temperature morske vode

Regulator temperature ulja

Regulator temperature/viskoziteta goriva

Upravljanje

l je proces u kojem covjek ili uredaj automatike djeluje na (objekt upravljanja), bez korištenja povratne veze. Primjer automatskog upravljanja je automatski start st.by pumpe ili automatski zamjena pumpi.

Regulacija

l

l

je proces u kojem covjek ili uredaj automatike djeluje na (objekt upravljanja) uz korištenje povratne veze radi održavanja neke procesne velicine u zadanim granicama. To znaci da neprestano korigira upravljacku komandu u skladu s kretanjem regulirane velicine o cemu informaciju dobija putem njezinog mjerenja. Primjer regulacija je regulacija temperature ulja: senzor temperature mjeri temperature ulja i informaciju prosljeduje regulatoru, koji je usporeduje s zadanom vrijednosti (set point). Signal razlike šalje postavnom pogonu (aktuator) koji djeluje na izvršni clan (ventil). Ventil otvara ili zatvara premosnicu kako bi se postigla promjena temperature.

Objasni regulacija broja okretaja

l Broj okretaja asinkronih kaveznih motora može se mijenjati promjenom pari polova kod višebrzinskihmotora. Prava regulacija broja okretaja moguca je promjenom frekvencije i napona napajanja motora -tj. korištenjem statickih pretvaraca frekvencije. Primjer su pumpe tereta na tankerima za prijevoz kemikalija. Asinkronom kolutnom motoru može se brzina regulirati promjenom otpora u rotorskom krugu (rotorski uputnik).