453-0313/01 – Design of Electrical Apparatus (PEP)
Gurantor department | Department of Electrical Machines and Apparatus | Credits | 8 |
Subject guarantor | Ing. Zdeněk Hytka, CSc. | Subject version guarantor | Ing. Zdeněk Hytka, CSc. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
Year | 2 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2003/2004 | Year of cancellation | 2009/2010 |
Intended for the faculties | FEI | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Students become familiar with use of design technology, design of switching apparatus and parts of switching boards.
Teaching methods
Lectures
Tutorials
Project work
Other activities
Summary
This subject is consolidating the knowledges obtained in previous studies
(Electrical Apparatus 1, Electrical Apparatus 2, electromagnetical Apparatus,
Plasma Technics).Students acquire basic experiences in designer work on design
and development of new apparatus in the general form. The course is intent on
design of low voltage switching apparatus (contactors, protectors) up to extra
high voltage switching devices (extra high voltage circuit breakers,
disconnecting switches) and of other elements used in switching stations and
switchboards. The numerical methods of solution of physical fields are used for
design works.
Compulsory literature:
Recommended literature:
Vávra, V.: Stavba elektrických přístrojů II, Skriptum VUT Brno
Afanasjev: Spravočnik po el. app. vn, Leningrad 1987
Afanasjev: Spravočnik po rasčotu i konstruirovaniju kontaktnych častěj el. app., Leningrad 1988
Sacharov : Projektirovanije el. app., Moskva 1971
Tajev : El. app. upravlenija, Leningrad 1977
Artbauer: Tepelný výpočet elektrických přístrojů, Skriptum SVŠT Bratislava
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
Podmínky udělení zápočtu:
Odevzdání předepsaných zpráv ze cvičení a absolvování testu
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
Přednášky:
Izolační návrh přístroje - izolační vzdálenosti obecně, povrchové cesty a vzdušné vzdálenosti u nn, vzduchová izolace vn a vvn, určování doskokových vzdáleností.
Podpěrky, izolátory, průchodky - řízení potenciálu, průchodka s radiálně řízeným potenciálem, průchodka s axiálně řízeným potenciálem, průchodka s konečným počtem polepů.
Výpočet plynové a kapalné izolace - fluorid sírový, vakuum, olej - vlastnosti, syntetické kapaliny. Pevné izolanty - výpočet elektrické pevnosti.
Mechanický návrh proudovodné části přístrojů - obecné úvahy, síly mezi rovnoběžnými vodiči, moment elektrodynamických sil, síly mezi vodiči v úhlu.
Silové působení na uzavřené cívky, mimoběžné vodiče, zvláštní případy vzniku sil, charakter sil, síly v trojfázové soustavě.
Tepelné účinky elektrického proudu - dovolené oteplení, ustálený stav, krátkodobý chod, zdroje tepla v přístrojích, oteplení v ustáleném stavu, tepelná sít, její řešení.
Ochlazování povrchu - principy chlazení, sálání ve volném a omezeném prostoru, onvekce ve volném a omezeném prostoru, tepelný návrh elektrických přístrojů.
Dvojkovy - princip, používané materiály, výpočet dvojkového prvku, velikost průhybu, vyvíjené síly, oteplení dvojkovu, pracovní diagramy, provozní vlastnosti.
Dynamika mechanismů - základní podmínky, přímočarý pohyb, pohyb vyvolaný mechanismem, pohybová rovnice, redukce na suvný a otočný člen.
Základy dynamiky plynů - plnění a vyprazdňování nádob, proudění plynu ve zhášecí trysce, tlaková a rychlostní pole.
Návrh a konstrukce zhášedel - zhášedla pro střídavý proud, podstata funkce, volba parametrů, návrh zhášedla tlakovzdušného vypínače.
Kapalinové vypínače - obecné zásady, výpočet tlaků ve zhášedle olejového a maloolejového vypínače, návrh zhášedla maloolejového vypínače.
Zásady konstrukčního návrhu zhášedel vypínačů vakuových s fluoridem sírovým, návrh zhášecích komor přístrojů nn a přístrojů vn s magnetickým vyfukováním oblouku.
Konstrukce přístrojů stejnosměrného proudu - zásady návrhu stejnosměrných vypínačů, provedení, rychlovypínače.
Rozváděčové systémy - druhy, požadavky, zásady návrhu, rozváděče nn, rozváděče vn, rozvodny vvn a zvn, zapouzdřené systémy s fluoridem sírovým.
Projekty:
Program cvičení, požadavky na udělení zápočtu, studijní podklady, zadání programů č. 1 a 2 (semestrální práce).
Řešení programů.
Izolační návrh elektrického přístroje.
Mechanický návrh elektrických přístrojů.
Tepelný návrh elektrických přístrojů.
Tepelný návrh elektrických přístrojů.
Tepelný návrh elektrických přístrojů.
Test a kontrola a dokončení programu.
Návrh zhášedel dle zadání.
Návrh zhášedel dle zadání.
Návrh mechanismu elektrických přístrojů.
Návrh mechanismu elektrických přístrojů.
Návrh mechanismu elektrických přístrojů.
Kontrola výpočtu - výkres sestavy dle zadání.
Kontrola výpočtu. Test.
Zhodnocení semestrálních prací, opravy zpráv.
Udělení zápočtů.
Cvičení probíhají formou řešení dvou semestrálních prací.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction