Barátom a fizika

Kalászsuli_nyolcadikos_fizika

Kalászsuli_nyolcadikos_fizika

5. A lakás elektromos hálózata (40. oldal)

II. Az elektromos áram

2020. február 09. - adecker

Az elektromosság haszna az egyenletes, kiszámítható, hosszantartó munkavégző képességében van. Helyettünk, nekünk melegít, hűt, világít, emel, darál, szállít, ... egyszóval könnyebbé teszi az életünket és nem szennyezi a környezetünket.Mert pl. a szénnel/fával fűtés igen sok koszt eredményez, a gyertyával világítás igen bántja a szemet.

Ma már áram, elektromos hálózatok nélkül körülöttünk minden megállna, nagyon gyenge hatásfokú lenne. Ezért esik igen közel az ipari forradalom és az elektromosság tömeges alkalmazásának kezdete. Hasonlóképpen az informatika, amely úgy átszövi életünk minden területét, áram nélkül fabatkát sem ér.

Áramra, elektromosságra tehát lakásunkban, irodákban, az iskolában, gyárakban, .... mindenütt szükség van. Előállítani pedig csak speciális helyen, (a folyók, bányák mellett - és sok munkával) lehet. Ezek a helyek az erőművek: pl. víz-, szén-, atomerőművek. Az a vicc, hogy ezek az erőművek is sok energiát, elektromos áramot igényelnek. Az erőművek elektromos energiát állítanak elő és innen szállítják el a felhasználókhoz. Korrekten fogalmazva nem előállítják, hanem ÁTALAKÍTJÁK a víz-, a szén-, az atomenergiát elektromos árammá.

ISMÉTLÉS: Az energiamegmaradás törvénye állandóan és mindenütt érvényes természeti törvény. Ennek a köznyelvben is használt formája: energiát nem lehet előállítani a semmiből, az energia nem vész el, csak átalakul.

Tehát az erőművekben az elektromossá 'átalakított' természeti energiát el kell szállítani a lakásokba, iskolákba, ... De néha az egész ország minden erőműve sem tud elég energiát szolgáltatni, vagy éppen annyi van, hogy külföldre is el lehet adni. Ezt az elektromos átviteli hálózatot mutatja a tankönyved következő térképe.

mo_elektromos_halozata.JPGEzek a többszáz kV-os vezetékek behálózzák az országot és a nemzetközi export-importban is részt vesznek. Azért ilyen nagy a feszültség értéke, mert minél nagyobb a vezeték feszültsége, annál kisebb a szállítás közben fellépő veszteség. Világos, hogy van veszteség, hiszen elég csak arra gondolni, hogy a hagyományos izzók is világítás, vagyis áramvezetés közben felmelegszenek. Viszont az ezer kV már káros hatással is jár (ilyen a villám), tehát meg kellett találni az egyensúlyt a minimális veszteség és a minimális károkozás között. Kirándulás közben biztos láttatok is ilyen táblát. Amint látod, olyan figyelmeztetés is van, hogy a megközelítés is életveszélyes! Hasonló tábla van az utcán az úgynevezett transzformátor házakon is.

nagyfeszultseg.jpg nagyfeszultseg3.jpg nagyfeszultseg2.jpg

A transzformátor házra az áram feszültségének csökkentése miatt van szükség. Az áramot szállítani nagyfeszültségen gazdaságos, de felhasználni már veszélyes. Ezért kell a feszültséget csökkenteni, szakszóval transzformálni (=átalakítani). A településekhez közel az ú.n. elosztó állomásokon a 220-400 kV feszültséget transzformátorral lecsökkentik 10-50 kV-ra, majd a lakásokba, a kis energiaigényű felhasználókhoz már 400 V-os hálózati feszültség érkezik.

A transzformátor igen jelentős elektrotechnikai találmány, ráadásul magyar vonatkozása is van, ezzel külön foglakozom.

Amikor a lakásokba megérkezik az áram, az elektromos energia, akkor először a főbiztosítóba, majd közvetlenül az árammérőbe és azonnal utána a biztosítótáblába vezetik. A biztosítótáblába pedig elsőnek az áramvédő kapcsolót vagy más néven FI-relét, majd a hálózati kismegszakítókat kötik be. Három rézből levő 1-2,5 mm2 keresztmetszetű vezeték érkezik egyébként a , a fázis, a nulla és a védőföldelés. A nevekből következik, hogy a fázison jön a töltésmennyiség, a nulla pedig feszültségmentes. Köztük a feszültségkülönbség szabványosan 230 V. A fázis szigetelőanyaga fekete vagy barna színű, a nullavezeték pedig kék. A készülékek/fogyasztók csatlakozójával ezt a két vezetéket kötik össze, hogy áramkört hozzanak létre. Ilyen értelemben tehát a dugaszoló aljzat (magyarul konnektor) két szimmetrikus helyzetű lyuka az áramforrás két pólusa. A védőföldelés a fogyasztót köti össze (vezetőn keresztül) a földdel, innen az elnevezés. Így ha zárlatos és megérinted, nem rajtad keresztül megya  az áram, hanem a földvezetéken, illetve minden kóboráram arrafelé igyekszik majd távozni. Színe zöld-sárga.

FONTOS: nem biztos, hogy az előző szerelő betartotta ezt a szabványt, tehát aki áramot szerel, annak kötelező a fázisceruzával meggyőződni ennek helyességéről.

A főbiztosító, más néven megszakító a megengedettnél nagyobb terhelés (=nagyobb áramerősség) esetén megszakítja az egész lakás áramellátását, mert megszakítja a főáramkört. Azért nem szabad egy lakásban, irodában nagy terhelést megengedni, mert a lakókörzetet, irodaépületet ellátó áramkör vezetékei is méretezve vannak, ezek is csak meghatározott terhelést bírnak el, nagyobb terhelésre izzani, égni kezdenének.

Az árammérő az elszámolás miatt kell, a biztosító pedig a balesetek elhárítására és a rövidzárlat, vagy túlterhelés megakadályozására szolgál. A biztosítótáblában egy áramvédő kapcsoló = FI-relé és kismegszakítók vannak. A kettő működési elve között sok különbség van, számunkra most elég annyi, hogy a FI-relé olyan gyorsan szakítja meg a lakás minden áramkörét, hogy az esetleges áramütésnek az emberi szervezetben nincs ideje kifejteni hatását. A kismegszakító pedig 'lomhán' reagál - ha rövidzárlat, vagy túlterhelés lép fel.

A lakásokban levő hálózat megszokott eredő áramerőssége 10-30 A, ritkán 50 A. Ez a P = U * I összefüggésből számolható, következtethető.

Több független áramkört (mindegyik egy-egy kismegszakítóval) alakítanak ki, hogy a lakásban levő fogyasztók felvett teljesítménye és ezzel együtt töltésmennyisége egyenletesen legyen elosztva, illetve a valamelyik körben fellépő problémától függetlenül a többi akadálytalanul tudjon tovább dolgozni.

Az egyes áramkörök és bennük az egyes fogyasztók párhuzamos kapcsolással vannak bekötve. A kismegszakítók, a FI-relé pedig sorosan, hiszen ezek kikapcsolása a soros kapcsolás esetén szakítja meg az adott áramkört. Ugyanígy a kapcsolók is sorosan vannak kötve a saját fogyasztójukhoz.

Ide tartozik: A magyar hálózati áram a lakásokban, irodákban, iskolában (magánfogyasztóknál) a szabvány szerint 230 V. Ritkábban beszélünk róla, az ú.n. ipari áram szabvány feszültsége pedig 400 V. Ennek a váltakozó áramnak a frekvenciája 50 Hz.

HF: tankönyv 42. oldal pédájának értelmezése, munkafüzet 34/1, 3 és 35/5 feladatok megoldása.

Megjegyzés: A 100-750 kV-os vezetéken átfolyó áramerősség 'csak' néhány száz Amper.

A bejegyzés trackback címe:

https://ks-8f.blog.hu/api/trackback/id/tr115465640

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása