47

Urządzenia elektryczne.

Urządzenia elektryczne są to oddzielne albo zespolone urządzenia do wytwarzania, przekształcania, magazynowania, przenoszenia lub wykorzystywania energii elektrycznej, względnie dokonywania  pomiarów.

W urządzeniach elektrycznych - nawet przy bardzo niskich napięciach - mogą występować źródła zapłonu w postaci iskier elektrycznych powstających na przykład podczas rozłączania i zamykania obwodów elektrycznych oraz przy prądach wyrównawczych a także w  postaci gorącego powietrza.

Należy wyraźnie zwrócić uwagę na to, że niskie napięcie ochronne (np. 24V) nie jest żadnym środkiem zabezpieczenia przeciwwybuchowego;

również przy takim napięciu może zaistnieć zapłon mieszaniny wybuchowej. W urządzeniach elektrycznych trzeba często liczyć się również z innymi źródłami zapłonu, np. z iskrami mechanicznymi.

W strefach zagrożenia wybuchem można stosować tylko takie
urządzenia elektryczne, które są dopuszczone w przepisach szczególnych,
zwłaszcza elektroenergetycznych, przy czym należy ściśle przestrzegać
wymaganych zasad eksploatacji.             

EKSPLOZYMETR

Eksplozymetr EXPLOR jest przyrządem przenośnym, przeznaczonym do pomiaru stopnia zagrożenia wybuchem gazów i par cieczy palnych. Wyniki pomiarów wyświetlane są cyfrowo w procentach dolnej granicy wybuchowości (% DGW). Eksplozymetr może stanowić indywidualne wyposażenie służb dozoru lub pracowników wykonujących prace w strefach zagrożonych wybuchem gazów lub oparów. Może być również stosowany do wykrywania wycieków gazu z instalacji gazowych w budynkach. Eksplozymetr wytwarzany jest w dwóch wykonaniach: z czujnikiem umieszczonym w obudowie przyrządu lub z czujnikiem umieszczonym w sondzie pomiarowej dołączonej do przyrządu za pomocą elastycznego przewodu

Zakres pomiarowy:
 0...100% DGW.

Rodzaj czujnika:
 katalityczny.

Indykacja wyników:
 cyfrowa z rozdzielczością 1% DGW

Próg alarmowy:
 50% DGW (możliwość  zmiany).

Sygnalizacja alarmów:
 akustyczna: 55dB z odległości 1m,
 optyczna diody LED.

Autonomia zasilania:
 min 8 h pracy ciągłej.

Atest:
Exia IIC T4 IP54
KDB Nr 96.017W

OPRAWY OŚWIETLENIOWE ELUX

·         Elektroniczny układ zapłonowy

·         Przystosowane do standardowych świetlówek dwubolcowych

·         Moce (1x, 2x) 18W, 36W, 58W

·         Przystosowane do pracy w systemach zasilania awaryjnego z centralną baterią

·         Obudowa wykonana z poliestru (Exlux 6000)

·         Obudowa wykonana ze stali lub stali nierdzewnej (Exlux 6014)

·         Klosz wykonany z poliwęglanu

·         Stopień ochrony IP66/67 (Exlux 6000) oraz IP65 (Exlux 6014)

·         Cecha Ex: EEx eds IIC T4

OPRAWY OŚWEITLENIOWE EWAKUACYJNE

·         Moce 2x18W, 2x36W

·         Czas pracy awaryjnej 1,5 lub 3 godziny

·         Przystosowane do pracy ze stanadardowymi świetlówkami dwubolcowymi

·         Funkcja testowania

·         Obudowa wykonana z poliestru wzmacnianego włóknem szklanym

·         Klosz z poliwęglanu

·         Stopień ochorny IP 66/67

Cecha Ex: EEex emd IICT4

NASWIETLACZE HALOGENOWE I SODOWE

·         Sodowe do 400 W

·         Jonowo-halogenowe do 400 W

·         Halogenowe do 500 W

·         Materiał obudowy: aluminium

·         Wykładane PTFE

·         Wejście kablowe M25 (opcja)

·         Ogranicznik olśnienia

·         Źródła swiatła na gwint E40

·         IP 66/67

Cecha Ex: EEx de IICT4/T3

OPRAWY PRZENOŚNE, KANAŁOWE I LATARKI

·         Max. moc lampy przenośnej 25W, 40W, 60W

·         Moc lampy kanałowej 100W

·         Zasilanie 220-230V i 24-24V

·         Źródła światła na gwint E27 (kanałowe, przenośne)

Temperatura otoczenia od -20°C do +40°

·         Stopień ochrony IP55, kanałowa IP54

·         Latarki kryptonowe 3,3W

·         IP66

·         Cecha Ex: EE xe T (kanałowe), EExlae IICT6 (latarki)

T - klasa temperaturowa zależna od mocy zródła swiatł

Transformator wyjściowy

OGÓLNE

Do budowy rdzeni transformatorów małej częstotliwości używane są materiały magnetycznie miękkie, które powinny charakteryzować się:

·         a) możliwie dużą przenikalnością magnetyczną

·         b) minimalnymi stratami energii

·         c) dużą wartością indukcji nasycenia.

Jest to zwykle stal elektrotechniczna z minimalną zawartością węgla i ok.4,5% dodatkiem krzemu, wykonywana w arkuszach grubości 0,35-0,5 mm dla częstotliwości 50-100Hz i o grubości 0,05-0,2 mm dla częstotliwości akustycznych, walcowana na zimno. Straty mocy w transformatorze są spowodowane przez:

·         a) straty w miedzi uzwojenia (copper loss) - straty na ciepło wskutek przepływu prądu przez opór czynny uzwojeń - tym większe, im bardziej obciążony jest transformator.

·         b) straty w stali rdzenia (iron loss) - straty na ciepło histerezy i prądów wirowych - nie zależą one od obciążenia.

·         c) straty wskutek zjawiska naskórkowości w uzwojeniach.

·         d) straty w materiałach izolacyjnych - karkas, przekładki, emalia.

Straty wynikające z przepływu prądu przez uzwojenia charakteryzujące się określonym oporem omowym nie wymagają wyjaśnień. Oczywiste jest dobieranie optymalnego przekroju drutu poszczególnych uzwojeń. Znane są "przypadki" uzwajania drutem z czystego srebra! Straty wskutek histerezy magnetycznej spowodowane są tym, że zmiany indukcji w materiale magnetycznym nie nadążają za zmianami pola magnetycznego wywoływanymi zmianami natężenia prądu elektrycznego. Istotne jest, a by siła powściągająca miała wartość minimalną, a więc pętla histerezy powinna być możliwie wąska. Straty na histerezę są proporcjonalne do częstotliwości i nie zależą od grubości blach. Prądy wirowe powstają wskutek zmian indukcji magnetycznej i są proporcjonalne do kwadratu częstotliwości f, kwadratu indukcji maksymalnej Bmax w rdzeniu oraz do kwadratu grubości jego blach. Zapobiega się im poprzez budowanie rdzeni z możliwie cienkich blach, izolowanych od siebie lakierem, bibułą lub warstwą tlenków. Straty wynikające ze zjawiska naskórkowości są tym wyraźniejsze im większy jest przekrój drutu nawojowego i częstotliwość prądu zmiennego. O ile dla częstotliwości rzędu 50Hz, zjawisko to nie odgrywa większej roli, to przy wyższych częstotliwościach akustycznych istotną poprawę ich przenoszenia można osiągnąć przez nawinięcie uzwojeń tzw. "licą", czyli skrętką kilku-kilkunastu odizolowanych cienkich drutów, o sumarycznym przekroju równym drutowi pojedynczemu. Najlepszy wydaje się być karkas wykonany z prasowanego, 2-3 mm papieru. Większość klasycznych konstrukcji takowy zawiera, choć w praktyce amatorskiej jest on trudny do precyzyjnego wykonania i sprawia kłopoty przy nawijaniu drutu. Indukcja magnetyczna w rdzeniu transformatora m. cz. wykonanego ze zwykłej blachy nie powinna przekraczać wartości 5000-7000 gausów, ze względu na krzywoliniowy charakter magnesowania się rdzenia. Uwaga ta dotyczy przede wszystkim transformatorów do wzmacniaczy klasy Hi-Fi. Zwykle w transformatorach wzmacniaczy gitarowych ta wartość jest "nagminnie" przekraczana. W przypadku 4, 5% stali krzemowej dopuszczalna jest indukcja nawet 10000G. Większość współcześnie stosowanych w transformatorach gatunków stali ulega nasyceniu przy 14000-20000G, podczas gdy materiały ceramiczne nasyceniu ulegają już przy 3000-4000G. Po przekroczeniu tej wartości istotnie wzrastają zniekształcenia nieliniowe. Aby sprawdzić, czy indukcja w zaprojektowanym transformatorze nie przekracza dopuszczalnej wartości, należy posłużyć się wzorem: 

gdzie Bm - indukcja w rdzeniu [ Gauss ] , P - moc [ W ] , Vż - objętość rdzenia [ cm3 ].

Praktycznie ustalono, że indukcja w rdzeniu nie przekracza 7000 Gs gdy spełniona jest zależność:

gdzie S0 - powierzchnia okna rdzenia [ cm2 ] , lż - średnia długość drogi magnetycznej w rdzeniu [ cm ].

Im większa jest przenoszona moc, tym większe powinny być wymiary rdzenia, co przy przepływie stałego prądu spoczynkowego magnesującego rdzeń, zapobiega zmniejszaniu się jego przenikalności wskutek nasycenia. Z nasycaniem się rdzenia "walczymy" m.in. poprzez zmniejszenie indukcji maksymalnej B w rdzeniu zwiększając liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego przy zachowanej przekładni - równocześnie korzystnie wzrasta indukcyjność główna transformatora, a więc poprawia się przenoszenie częstotliwości najniższych. Jednak ze wzrostem liczby zwojów rośnie opór rzeczywisty uzwojenia, a więc tzw. straty w miedzi, wskutek czego konieczne staje się u życie grubszego drutu. To z kolei pociągać może za sobą konieczność zastosowania odpowiednio większej kształtki w celu "pomieszczenia" automatycznie większego uzwojenia. Indukcyjność główna L1 uzwojenia pierwotnego powinna być tym większa, im większa jest oporność obciążenia po stronie pierwotnej Ra-a, oraz im niższa ma być dolna granica przenoszonych częstotliwości. Orientacyjnie indukcyjność główną możemy wyliczyć ze wzoru:

gdzie Ra-a opór obciążenia "pomiędzy anodami", fn - najniższa przenoszona częstotliwość. Podstawiając różne wartości fn, widzimy, że potrzebie przenoszenia dwukrotnie niższej częstotliwości towarzyszy konieczność również dwukrotnego wzrostu indukcyjności głównej uzwojenia pierwotnego.

Indukcyjność rozproszenia (leakage inductance) wynika z faktu, że część linii strumienia magnetycznego niejako "ulatuje" poza rdzeń, nie biorąc udziału w indukowaniu prądu elektrycznego. Zależy ona m. in od sposobu wykonania uzwojeń, wielkości i kształtu transformatora. Zmniejsza się ją poprzez ograniczenie liczby zwojów przy jednoczesnym zwiększeniu przekroju rdzenia, wybór kształtek o możliwie długiej kolumnie środkowej i co najważniejsze - podział uzwojeń na wzajemnie przeplatające się sekcje. Równomierne, bardzo staranne, warstwowe układanie drutu, wypełnianie całej szerokości karkasu, a także odpowiednio gruba izolacja między poszczególnymi sekcjami i warstwami odgrywają nie mniej istotną rolę. 

Pojemność własna transformatora składa się z pojemności własnej uzwojeń, pojemności międzyzwojowych oraz pojemności uzwojeń względem rdzenia. Rola ich rośnie przy wzroście doprowadzonego napięcia. Osiąga ona wartość od kilkudziesięciu do kilkuset pF. Pojemność ta wzrasta z liczbą zwojów wtórnych, a więc wraz z przekładnią, jak również z wielkością napięcia w uzwojeniach. Nie należy więc nawijać blisko siebie uzwojeń z dużą różnicą potencjałów (stałych i przemiennych). Podobnie jak w kwestii indukcyjności rozproszenia, uzwojenia należy dzielić na sekcje. Istotną rolę odgrywa grubość i rodzaj izolacji międzywarstwowej i samego drutu, np. izolacja emaliowa daje większą pojemność niż izolacja jedwabna. Sposób, w jaki ułożone są wzajemnie względem siebie zwoje sąsiadujących ze sobą warstw jednego uzwojenia ma również wpływ na wielkość pojemności własnej. Na Rys.1 widać, że warstwy 1 i 2 przylegają do siebie ściślej (pojemność będzie większa), niż warstwy 2 i 3 (pojemność będzie mniejsza). Indukcyjność rozproszenia i pojemność własna mają bardzo istotny, niekorzystny wpływ na charakterystykę wzmacniacza dla najwyższych i najniższych przenoszonych częstotliwości.

Jak wynika z tego pobieżnego przeglądu, kwestia wykonania dobrego transformatora nie jest sprawą łatwą, często trzeba iść na kompromis, gdyż poprawa jednego parametru, pociąga za sobą pogorszenie pozostałych.

PRZEKŁADNIA

 Transformator wyjściowy, zwany także głośnikowym, realizuje przede wszystkim dopasowanie impedancji obciążenia, jakim jest głośnik, do określonego oporu wewnętrznego lamp końcowych. "Przenoszenie" impedancji ze strony wtórnej na pierwotną odbywa się wg ogólnego wzoru R1=(1, 25*R2) * n2, gdzie R1=opór obciążenia po stronie pierwotnej, a R2=opór rzeczywisty cewki głośnika (dla prądu stałego). 

Przykład : R2=4 omy, Z1=2080zw., Z2=80zw., a więc n=26, stąd: R1 = (1, 25*4) * 262 = 3380 omów. 

Opór cewki głośnika jest zwykle bardzo mały w stosunku do oporu wewnętrznego lamp i waha się w przedziale od 4 do 16 omów, przy 10-40 kiloomach oporu lamp "widzianym" od anody do anody. Stąd, chyba najważniejszym parametrem transformatora jest jego przekładnia, czyli stosunek liczby zwojów uzwojenia pierwotnego z1...