|
E l e k t r y k a
(aktualizacja 23.12.2008)
Spis treści:
Historia elektryczności
Andr'e Marie Amper'e
Racjonalne użytkowanie urządzeń
Zasady eksploatacji instalacji elektrycznych
Historia elektryczności
Elektryczność,
to dział fizyki, którego
przedmiotem badań są ładunki elektryczne i związane z nimi pola elektryczne,
związki i wzajemne oddziaływania między polami elektrycznymi i magnetycznymi,
rozchodzenie się fal elektromagnetycznych, lub inaczej to
ogół zjawisk wynikających z oddziaływań
elektromagnetycznych pomiędzy cząstkami mikroświata.
Elektryczność w czasach
prehistorycznych
to przede wszystkim możliwość obserwowania przez ludzi zjawisk elektrycznych
związanych z wyładowaniami atmosferycznymi.
Istnienie zjawisk elektrycznych znane już było w starożytności,
odnosiło się jednak wyłącznie do zdolności przyciągania drobnych przedmiotów
drewnianych przez potarty bursztyn.
Dwadzieścia pięć wieków temu
grecki filozof i matematyk Tales z Miletu (620-540 p.n.e.) spostrzegł, że
potarty suknem bursztyn przyciąga drobne, lekkie ciała jak cząsteczki drewniane,
wiórki, słomki, puch itp.. Nazwa elektryczność pochodzi od greckiego słowa
"elektron", a elektron po grecku oznacza bursztyn.
W trakcie prac archeologicznych
prowadzonych w XX wieku na terenach starożytnego Egiptu oraz pomiędzy Eufratem,
a Tygrysem odkryto ślady wskazujące na to, że zjawisko elektryczności było znane
starożytnym ludom dzięki rysunkom naściennym pozostawionym m. innymi w świątyni
bogini Hathor w Denderze. Na reliefach uwidocznione są zamknięte naczynia w
kształcie lampy, w których zamknięte są węże, ułożone na podobieństwo
dzisiejszych żarników. Do naczyń dochodzą przewody, wyprowadzane z naczyń
poprzez zatopione w nich pręty (prawdopodobnie pierwotne ogniwo galwaniczne).
Materialnych dowodów na
posługiwanie się starożytnych ludów elektrycznością dostarczyły wykopaliska
prowadzone w latach 30 i 80 - tych XX wieku przez niemieckich archeologów w
okolicach Bagdadu. W trakcie prac wykopaliskowych natknięto się tam na gliniane
dzbany, w środku których zamocowano odizolowany od naczyń cylinder z miedzianej
blachy, w którego środek wprowadzono stalowy pręt. Naczynia te przypominają
ogniwa elektryczne. Po napełnieniu cylindra kwasem naturalnym (m.in. kwasem
cytrynowym), między cylindrem, a prętem wystąpiła różnica potencjału, co w pełni
potwierdziło przypuszczenia badaczy.. Najstarsze odkryte naczynia w kształcie
ogniw galwanicznych odnalezione na terenie dzisiejszego Iraku pochodzą z okresu
ok. 2500 lat przed naszą erą.
Wkład cywilizacji
Starożytnych Greków w naukę o elektryczności to zdefiniowanie pojęcia atomu -
niepodzielnej cząstki, która jest podstawą wszelkich bytów i znajduje się w
ciągłym ruchu. Co więcej przyciąga się z cząstkami podobnymi, a odpycha z
różnymi, może poruszać się w sposób niekontrolowany.
Odkrycia w dziedzinie elektryczności i magnetyzmu
W roku 1551,
matematyk Girolamo Cordano zauważył że elektryzowanie się i siła
przyciągania się bursztynu oraz naturalne właściwości magnetytu to dwie różne
rzeczy. I tak zauważono różnicę miedzy elektrycznością a magnetyzmem.
W 1600 r.
Wiliam Gilbert kontynuując doświadczenia Talesa odkrył, że nie tylko
bursztyn ale też inne ciała (np. szkło) można naelektryzować poprzez pocieranie.
Ciała te nazwał „elektrykami”. Wprowadził także pojęcie elektryczność.
Zjawiska elektryczne starał się tłumaczyć istnieniem jakiegoś "fluidu"
otaczającego ciało naelektryzowane, a sam proces elektryzowania tłumaczył jako
wydzielanie się "fluidu" pod wpływem ciepła powstającego w czasie
tarcia.
Stephen Gray,
angielski badacz (1670-1736) odkrył, iż działania elektryczne mogą być
przenoszone z miejsca na miejsce poprzez różne metale i wilgotne włókna.
Substancje te nie elektryzują się przez pocieranie. Zostały one nazwane przez
naukowca "przewodnikami". Badania Gray'a dowiodły, iż elektryczność nie może
być podobna do "fluidu"
Gilberta,
gdyż nie jest na trwałe związana z substancją. Elektryczność może być
przenoszona z miejsca na miejsce
W 1734
r. Francuz Ch.F. du Fay (1698-1739) stwierdził istnienie dwóch rodzajów
ładunków elektrycznych:
dodatnich (powstają w pocieranym szkle) i ujemnych (powstają w pocieranym
ebonicie).
Doświadczenia z nimi prowadził także Piccolo Cabeo który
stwierdził, że dwa naelektryzowane elektryki odpychają się. Wkład w tę teorię
mieli jeszcze inni odkrywcy: Charles Dufay który sformułował teorię o
dwóch rodzajach elektryczności, podobnych do dwóch biegunów magnesu oraz
Beniamin Franklin, który wprowadził pojęcie elektronów dodatnich i ujemnych.
Zajmując się elektrycznością od 1736 r., obalił teorię o dwóch rodzajach
elektryczności, twierdząc ze istnieje tylko jeden rodzaj płynu elektrycznego.
W słynnym eksperymencie z latawcem stwierdził, że chmury są naładowane
elektrycznie, a błyskawica to wielkie wyładowanie elektryczne. W trakcie tego
eksperymentu wynaleziony został przydatny dziś piorunochron. W czasie dalszych
prac badawczych sformułował dwa fundamentalne prawa: zasadę zachowania ładunku
elektrycznego oraz wytłumaczenie zasady indukcji elektrycznej.
W 1767 r.
angielski naukowiec Joseph Priestley sformułował twierdzenie o wpływie
odległości na przyciąganie się naelektryzowanych ciał.
W 1785 r.
Charles Coulomb sformułował prawo opisujące oddziaływanie spoczywających
ładunków elektrycznych (Coulomba prawo). Wyliczył on iż siły działające między
ładunkami są wprost proporcjonalne do iloczynu ich ładunków oraz odwrotnie
proporcjonalne do kwadratu odległości między nimi. Udowodnił także, ze ładunki
różnoimienne przyciągają się, a jednoimienne odpychają.
Pierwszym zdarzeniem przybliżającym do odkrycia
przepływu prądu elektrycznego
było zjawisko które zaobserwował w 1771 r. anatom Ligi Galvani,
polegające na drganiu mięśnia żaby w wyniku dotknięcia go przez dwa różne metale
w tym samym czasie. To zjawisko wytłumaczył 20 lat później fizyk Aleksandro
Volta (1745-1827), stwierdził on ze przyłożenie do mokrego ciała dwóch
elektrod z różnego metalu powoduje reakcję chemiczną. Duże znaczenie praktyczne
miały także wynalazki A. Volta: elektrofor (1775), kondensator (1782) i ogniwo
złożone z elektrod srebrnej i cynkowej oraz wody morskiej jako elektrolitu (tzw.
ogniwo Volty, 1800). Badał wpływ elektryczności na organizmy żywe. Odkrył też
gaz błotny, czyli metan (1776) i oznaczył jego wartość opałową.
R ozwój
badań zjawisk elektrycznych w XIX w.
W 1820 r.
Hans Ch. Oersted odkrył wzajemny wpływ zjawisk elektrycznych i
magnetycznych. Zauważył, iż przepływający prąd oddziałuje na igłę magnetyczną
usytuowaną w jego pobliżu.
W 1821 r. A.M.
Ampere odkrył wzajemne oddziaływanie magnetyczne obwodów elektrycznych,
przez które płynie prąd. Sformułował matematyczne prawo, które opisuje się pola
elektromagnetycznego wytwarzanego przez prąd płynący w przewodniku. W ten sposób
zapoczątkowano nowa dziedzinę fizyki - elektrodynamikę.
W 1826 roku G.S. Ohm określił związek pomiędzy natężeniem prądu a napięciem w
obwodzie elektrycznym. (Ohma prawo).
W 1831 r.
M. Faraday oraz Joseph Henry, niezależnie od siebie odkryli, że
przesuwanie magnesu w pobliżu spiralnego przewodu z prądem powoduje przepływ
prądu w przewodzie. Ich prace dały początek zastosowaniu zjawisk
elektromagnetycznych. Na bazie zasady indukcji elektrycznej skonstruowano
generator elektryczny oraz silnik elektryczny (H.Lenz). Faraday
wprowadził pojęcia pola elektrycznego i magnetycznego.
Kirchhoff Gustaw Robert
(1824-1887), wybitny niemiecki fizyk, członek Berlińskiej, Petersburskiej i
Paryskiej Akademii Nauk, profesor fizyki we Wrocławiu (1850-1854), Heidelbergu
(1854-1875) i Berlinie (po 1875), badacz zjawisk elektrycznych, Sformułował
podstawowe prawa dotyczące prądów elektrycznych w obwodach (Kirchhoffa prawa)
oraz ich związków ze zjawiskami mechanicznymi (elektrostrykcja,
magnetostrykcja). Był również autorem prac z dziedzin optyki i ciepła (Kirchhoffa
prawo promieniowania), opracował wraz z R.W. Bunsenem metodę analizy spektralnej
(spektroskopia).
Maxwell James Clerk
(1831-1879), wybitny szkocki fizyk, profesor uniwersytetu w Aberdeen
(1856-1860), Kings College w Londynie (1860-1865) i Cambridge (po 1871),
organizator i pierwszy dyrektor Cavendish Laboratory w Cambridge. Autor
wybitnych prac teoretycznych dotyczących podstaw elektrodynamiki klasycznej
(Maxwella równania, 1864), kinetycznej teorii gazów (Maxwella-Boltzmanna
rozkład, Maxwella prawo rozkładu 1860), optyki i teorii barw (np. Maxwella
zjawisko, 1855-1872) oraz stabilności grawitacyjnej pierścieni Saturna (1859).
Jamek Maxwell opisał matematyczne zależności między polem magnetycznym i
elektrycznym. Sformułował teorie fal elektromagnetycznych i przypuszczał, że
rozchodzą się one w przestrzeni z prędkością światła.
W
1888 H. Hertz odkrył przewidziane przez Maxwella fale elektromagnetyczne.
W 1897 J.J. Thomson odkrył elektron, w 1909 R.A. Millikan wyznaczył wielkość
ładunku elementarnego.
Einstein Albert
(1879-1955), jeden z najwybitniejszych fizyków w historii nauki. Po
opublikowaniu pierwszych doniosłych prac (o ruchach Browna i korpuskularnej
teorii światła), opracował podstawy kwantowej teorii pola elektromagnetycznego,
wyjaśnił zjawiska magnetyczne jako efekty relatywistyczne wywołane ruchem
ładunków elektrycznych [Einsteina prawo, Einsteina współczynniki, szczególną
(1905) i ogólną (1916) teorie względności]. W 1921 został laureatem Nagrody
Nobla za podstawowe prace teoretyczne dotyczące natury światła. Inicjator
Manhattan Project.
Marconi
Guglielmo
(1874 – 1937) był w tym czasie pionierem transmisji radiowej-bezprzewodowej.
W roku 1895
przesłał po raz pierwszy telegram falami radiowymi. W dniu 12 grudnia 1901 r.
jako pierwszy na świecie przeprowadził pierwszą transmisję radiową przez
Atlantyk. Jest również konstruktorem anteny służącej do zamiany fal
elektromagnetycznych na sygnał elektryczny i odwrotnie.
Nowe
dziedziny wiedzy zaczęły być w coraz szerszym zakresie wykorzystywane w
praktyce.
Oto niektóre z nich:
- Samuel Morse
zbudował telegraf,
- Alexander
Graham Bell - telefon,
- Thomas
Edison wynalazł żarówkę, fonograf, postawił pierwszą elektrownię i zbudował
pierwszą miejską sieć elektryczną, rozpoczynając tym samym elektroenergetykę,
- Nikola Tesla
zbudował pierwszy silnik elektryczny,- Werner von
Siemens założył pierwszą fabrykę elektrotechniczną i opracował
pierwszy tramwaj elektryczny.
- Powstały urządzenia takie jak radar, radio, telewizja,
komputery, satelity..
Elektryczność jest wygodną i stosunkowo tanią formą przesyłania energii, bez
której współczesna ludzka cywilizacja nie mogłaby istnieć. Obecnie
naukowcy zajmują się opracowaniem tańszych metod wytwarzania i przekształcania
energii elektrycznej, zwiększaniem wydajności istniejących urządzeń,
opracowywaniem jeszcze lepszych materiałów na przewodniki i izolatory itp.
Istotną sprawę stanowi ochrona życia i mienia. Mimo iż elektryczność jest już
żywiołem ujarzmionym, ciągle nierozważne posługiwanie się nią może być przyczyną
nieszczęścia. Choć większość praw i reguł rządzących światem elektrycznym wydaje
się być znana, ciągle jeszcze pozostaje wiele do odkrycia lub rozwinięcia.
(z Monografii - Elektryka na Pomorzu Zachodnim)
"Elektryka
na Pomorzu Zachodnim rozwijała się pod wpływem nowych odkryć naukowych i
rozwiązań technicznych.
Dzięki uczonym tej miary co Alessandro Volta, Hans
Christian Oersted, Andre Marie Ampere, Michael Faraday, Georg Simon Ohm i James
Clerk Maxwell wiedza ta została rozwinięta na tyle, że powstało wiele jej
praktycznych zastosowań. Świat wchodził w erę elektryczności.
Szczecin, położony blisko Berlina, szybko przyswajał sobie
najnowsze zdobycze elektrotechniki. Coraz więcej ludzi zaczęło zajmować się tą
nową dziedziną wiedzy i techniki. W proces ten włączyli się przedstawiciele
zarówno starego kontynentu europejskiego, jak i Ameryki Północnej. W tym okresie
– na przełomie XVIII i XIX wieku – Polacy pozbawieni byli własnej państwowości.
Kształcili się i pracowali w różnych państwach europejskich., dlatego włączali
się w działalność istniejących tam stowarzyszeń naukowo- technicznych. Zdobyte
przez nich doświadczenie dobrze posłużyło rozwojowi kraju po odzyskaniu przez
Polskę niepodległości, w okresie 20-lecia międzywojennego, w czasie II wojny
światowej i odbudowy kraju ze zniszczeń wojennych, w tym – Pomorza Zachodniego".
Obecnie elektryka jest jedną z kluczowych dziedzin
rozwoju współczesnego świata. Jej zastosowania występujące
obecnie we wszystkich obszarach życia społecznego i
gospodarczego, związane są także z bezpieczeństwem elektrycznym jakie musi być
uwzględnione przy projektowaniu, produkcji, wykonawstwie i użytkowaniu urządzeń
, instalacji i sieci elektrycznych.
André Marie
Ampere

André Marie Ampere urodził się 20 stycznia 1775 w zamożnej
rodzinie w Lyonie. Dzieciństwo spędził na wsi w Poleymieux, 10 km od Lyonu.
Mieszkał w obszernym rodzinnym domu gdzie obecnie znajduje się poświęcone mu
muzeum. Początki nauki czerpał nie ze szkoły lecz z przyrody, rodzinnego domu i
bogate biblioteki ojca. W wieku trzynastu lat napisał swoją pierwszą rozprawę
naukową. Poświęcił ją krzywym stożkowym. Tezy rozprawy nie były jednak
oryginalne o czym młody autor nie wiedział. Sądził, że opanował całą istniejącą
za jego czasów wiedzę matematyczną. W tym samym roku (1788) przedstawił
Académie de Lyon swój pierwszy artykuł naukowy. Przedstawił w nim próbę
rozwiązania problemu konstruowania odcinka o długości równej długości okręgu.
Zaproponowana w nim, samodzielnie wymyślona przez Ampere'a metoda zakładała
zastosowanie wartości zdążających do zera. Jednak znowu okazało się, że autor
nie zna opublikowanego już wtedy rachunku takich wartości (rachunku
różniczkowego) stąd, artykułu nie dopuszczono do publikacji. Postarał się zatem
o dzieła Eulera i Bernouliego, a także o wydaną właśnie wtedy "Mechanikę
analityczną" Lagrange'a i rozpoczął nad nimi poważne studia.
Rewolucja 14 lipca 1789 tragicznie zaważyła na losach rodziny Ampere'ów.
W 1792 roku ojciec został aresztowany i zgilotynowany. Zburzyło to życie i na
jakiś czas przerwało rozwój naukowy przyszłego uczonego (nie do końca wszakże,
pracował on w tym czasie nad "językiem uniwersalnym" mającym do siebie zbliżyć
ludzi różnych narodowości). Z depresji na dobre otrząsnął się dopiero gdy poznał
Julię Carron. Zaręczył się z nią w 1797. Pobrali się w 1799 (ślubu udzielił im
potajemnie ksiądz nie autoryzowany przez władze rewolucyjne), a w 1800 urodził
im się syn Jean-Jacques.
Po zaręczynach przyszły mąż i
ojciec rodziny, zgodnie z ówczesnym zwyczajem musiał pokazać, że potrafi
samodzielnie zarabiać na życie. Rozpoczął więc udzielanie lekcji matematyki (w
Lyonie). Dopiero w 1801 dostał pracę nauczyciela fizyki i chemii w l'École
Centrale w Bourg-en-Bresse. Przeprowadził się tam pozostawiając żonę -
najpierw samą, później z nowourodzonym synem - w Poleymieux.
Podczas pobytu w Bourg prowadził badania w dziedzinie matematyki. W ich
wyniku napisał traktat zatytułowany "Rozważania o matematycznej teorii gier" ("Considérations
sur la théorie mathématique du jeu"), który przedstawił w paryskim Instytucie
Nauk w 1803. Dojrzała i nowatorska rozprawa naukowa zwrócił uwagę paryskich
autorytetów naukowych na młodego autora. Dzięki poparciu jednego z nich,
Dalambre'a dostał posadę matematyka w liońskim liceum (obecnie Lycée Ampere).
Pracując tam kontynuował pracą badawczą w dziedzinie geometrii
analitycznej. Jednak w tym okresie życia Ampere'a istotniejszymi od zawodowych
okazały się sprawy rodzinne. Już wcześniej młoda żona zaczęła chorować, teraz
jej stan zdrowia pogarszał się coraz bardziej. Zmarła w 1803 roku zostawiając
męża w głębokiej depresji. Chcąc się z tej depresji otrząsnąć Ampere postanowił
całkowicie i radykalnie zmienić otoczenie. W 1804 roku wyjechał do Paryża.
Nie miał żadnego formalnego wykształcenia, miał jednak doskonałą
reputację zarówno jako nauczyciel matematyki jak i matematyk-badacz. Został więc
zatrudniony w Politechnice (we Francji istnieje tylko jedna politechnika:
École Politechnique), najpierw jako wykładowca matematyki (répétiteu),
a od 1808 jako profesor. W roku 1808 został (nominowany przez Napoleona)
inspektorem generalnym francuskich wyższych uczelni (inspecteur général de
l'université française). Stanowisko profesora dzielił z Cauchy'm. Studenci
mogli porównywać tych dwu jako dydaktyków. Ich zdaniem lepszym z nich był Ampere.
Wykłady Cauchy'ego uważali za błyskotliwe lecz nadmiernie trudne.
Profesorem Politechniki był Ampere do roku 1826 kiedy to w uznaniu dla
ogromnego, wartościowego dorobku naukowego otrzymał katedrę fizyki w prestiżowym
College de France Kierował nią aż do śmierci. Po 1826 roku wykładał
również filozofię na Faculte des Lettres.
Sprawy prywatne przez całe życie układały się Ampere'owi źle. Stwierdzenie,
że układały się one tragiczne nie byłoby zbytnio przesadnym. O przedwczesnej
śmierci ojca i żony już mówiliśmy. 1 sierpnia 1806 ożenił się powtórnie (na
ślubie byli Lagrange i Dalambre) lecz małżeństwo rozpadło się w przeciągu roku.
Co prawda 6 lipca 1807 urodziła im się córka Albine jednak małżonkowie mieszkali
już wtedy oddzielnie. Nie rozmawiali za sobą. Od 1808 byli w prawnej separacji.
Prawo do opieki nad dzieckiem otrzymał Ampere. W przyszłości mieszkanie pod
wspólnym dachem z córką a zwłaszcza z jej mężem alkoholikiem i awanturnikiem
przysporzy mu wiele zgryzot. Syn Ampere'a, Jean-Jacques-Antoine osiągnął sławę
jako historyk i filolog zajmujący się studiami nad pochodzeniem języków
europejskich. W 1830 objął katedrę historii literatur obcych na Sorbonie. Jednak
i z niego nie miał Ampere zbyt wiele osobistej pociechy. Ich wzajemne stosunki
były jednym wielkim pasmem burzliwych kłótni i awantur.
Ampere był przede wszystkim
matematykiem. Właśnie w tej dyscyplinie prowadził wykłady i większość badań.
Jednak jego zainteresowania naukowe były daleko szersze.
Zajmował
się również metafizyką, chemią, fizyką, a nawet zoologią. We wszystkich tych
dziedzinach dokonywał odkryć i publikował wartościowe prace.
W 1811 zauważył, że bezwodnik odkrytego dwa lata wcześniej kwasu składa się
z wodoru i jakiegoś nieznanego dotąd pierwiastka podobnego do chloru.
Zaproponował dla niego nazwę fluor. W 1814 niezależnie od Avogadro (który zrobił
to w 1811) sformułował prawo o identyczności liczby cząsteczek każdego gazu pod
tym samym ciśnieniem i w tej samej objętości (stąd prawo Avogadro we Francji
znane jest jako la voi Avogadro-Ampere - prawo Avogadro Ampere'a). W 1816
opracował klasyfikację pierwiastków. Pracował także nad teorią światła. W 1815
opublikował pracę o refrakcji. Był zdecydowanym zwolennikiem falowej teorii
światła polemizując z Biotem i Laplace'm, zwolennikami teorii korpuskularnej.
W dziedzinie matematyki badał między innymi równania różniczkowe cząstkowe,
opracowując ich klasyfikację. W 1814 pracę na ten temat przedstawił w Narodowym
Instytucie Nauk (Institut National des Sciences), późniejszej paryskiej
Akademii Nauk (l'Academie des Sciences). Praca ta stała się decydującym
argumentem na rzecz wyboru Ampere'a na członka Instytutu. W listopadzie 1814,
rywalizując o przyjęcie z Cauchy'm pokonał go w głosowaniu wynikiem 54 do 28.
Obszerną, dwutomową pracę Ampere'a, zaplanowane przez niego jako "dzieło
życia" zatytułowaną "Szkice z filozofii nauki, czyli przedstawienie analityczne
ogólnej klasyfikacji wszelkiej wiedzy ludzkiej" ("Essai sur la philosophie des
sciences, ou exposition analytique d'une classification naturelle de toutes les
connaissances humaines") opublikowano dopiero po śmierci autora.
Wielka przygoda Ampere'a z
elektrycznością i magnetyzmem rozpoczęła się dopiero w roku 1820 i trwała
zaledwie kilka lat. Jednak wkład w rozwój tych właśnie dyscyplin naukowych (z
których uczynił jedną dyscyplinę) rozsławił uczonego i uznawany jest za jego
największe dokonanie.
W roku 1820 o zjawiskach elektrycznych i magnetycznych wiedziano już dużo. Znane
były podstawowe właściwości magnesów stałych i właściwości magnetyczne Ziemi.
Znano zarówno wydajne maszyny elektrostatyczne jak i zaawansowane konstrukcje
ogniw galwanicznych. Wiedziano, że niektóre ciała są przewodnikami
elektryczności, inne - izolatorami. Znano zjawisko elektrolizy. Znane były też
doniesienia, że uderzenie pioruna powoduje magnesowanie się żelaza, zaś od
czasów Franklina wiedziano, że pioruny mają charakter elektryczny. Wiedziano
również, że zarówno dla ciał naelektryzowanych jak dla ciał namagnesowanych
oddziaływania siłowe mają wartości odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu
odległości (tzw. "prawo odwrotnych kwadratów").
Stąd istniało podejrzenie, że magnetyzm i elektryczność są jakoś ze sobą
powiązane.
Postrzegano jednak i wielkie różnice. Wiedziano, że:
- "fluidy elektryczne" mogą być rozdzielane, "fluidy magnetyczne" - nie;
- istnieje cały szereg ciał, które mogą być elektryzowane, a tylko nieliczne
ciała mogą być magnetyzowane;
- wszystkie materiały mogą być przyciągane do naelektryzowanych ciał, a
tylko żelazo i stal mogą być przyciągane do ciał namagnesowanych;
- w magnetyzmie nie ma niczego co
by odpowiadało przewodnikom i izolatorom znanym w teorii elektryczności.
Uważano, że istnieją dwie różne substancje odpowiedzialne za zjawiska
magnetyczne: "effluvium północne" i "effluvium południowe". Była to tzw. teoria
"dwufluidalna". W dziedzinie elektryczności współistniały dwie koncepcje. Teoria
"dwufluidalna" zakładała istnienie dwu rodzajów elektryczności: elektryczności
"żywicznej" (resinous) wytwarzanej przez pocieranie bursztynu (i ciał
podobnych) oraz elektryczności "szkłowej" (vitreous) wytwarzanej przez
pocieranie szkła (i ciał podobnych). W 1747 Franklin elektryczność "szkłową"
nazwał elektrycznością "dodatnią", a elektryczność "żywiczną" - elektrycznością
"ujemną", interpretując tę drugą jako brak elektryczności "dodatniej" ("szkłowej").
W ten sposób wprowadził teorię "jednofluidalną". Zwolennicy teorii "dwufluidalnej"
przejęli od Franklina terminologię (elektryczność dodatnia i ujemna) ale
pozostali przy swojej (jak się później okazało słusznej) koncepcji "dwufluidalnej".
Wielki przełom roku 1820 zaczął się od odkrycia duńskiego
fizyka Hansa Christiana Örsteda. W kwietniu zaobserwował on, że igła magnetyczna
odchyla się gdy przez znajdujący się w jej pobliżu przewodnik przepływa prąd
elektryczny. Poinformował o tym świat naukowy Europy. Wiadomość o odkryciu
dotarła do Paryża na początku września. Przyjmowano ją ze sceptycyzmem dopóki 11
września 1820 eksperyment Örsted'a nie został powtórzony przed paryską Akademią
Nauk przez wybitnego fizyka Dominique'a Arago.
Na pokazie obecny był Ampere. Zainspirowany nim natychmiast rozpoczął
badania nad nowoodkrytym zjawiskiem. Na początek sformułował tzw. regułę
Ampere'a (znaną też jako "reguła pływaka"). Mówi ona, że gdy prąd płynący przez
przewodnik rozciągnięty horyzontalnie nad igłą magnetyczną ma zwrot od bieguna
północnego do południowego, to koniec północny igły obraca się w kierunku
wschodnim.
Ampere zrozumiał też, że igła magnetyczna może znaleźć zastosowanie do
detekcji i pomiaru prądu elektrycznego. Przy pomocy wykorzystującego ją
przyrządu badał prąd płynący z ogniwa galwanicznego. Stwierdził, że prąd płynie
również przez samo ogniwo i jest on tam identyczny jak prąd płynący przez
przewodnik. Dotychczas tego nie wiedziano. Odkrył w ten sposób fundamentalną dla
elektryki zasadę przepływu prądu w obwodzie zamkniętym. Skojarzył ją z efektem
oddziaływania prądu na igłę magnetyczną. Zbadał oddziaływanie na igłę
magnetyczną prądu płynącego w przewodniku ułożonym w pętlę. Naprowadziło go to
na ideę, że magnetyzm jest wynikiem przepływu prądu i że właściwości magnesów
należy tłumaczyć występującymi w nich wirowymi prądami elektrycznymi.
Postulował, że prądy te płyną w indywidualnych "molekułach" magnesu (dziś
zwanych domenami magnetycznymi). Postawił wynikającą z tej koncepcji magnetyzmu
hipotezę, że prąd płynący przez cewkę złożoną z nawiniętych na walcu zwojów
miedzianego drutu powinien wykazywać takie same właściwości jak magnes stały.
Zbudował taką cewkę i na drodze doświadczalnej potwierdził swoje przypuszczenie.
Badał także oddziaływanie dwu cewek. Stwierdził, że odpychają się lub
przyciągają w zależności od położenia względem siebie. Jak różne bieguny
magnesów. Stwierdził też, że kierunek działania sił zmienia się wraz ze zwrotem
prądu. Zbadał zależności ilościowe rządzące tymi zjawiskami Wiele lat później
Maxwell będzie ubolewał, że niektóre z tych zależności nazywane są imionami
antagonistów Ampere'a, którzy w przeciwieństwie do niego nie rozumieli
rzeczywistej istoty badanych przez siebie zjawisk. Zaproponował utrzymujący się
do dnia dzisiejszego podział nauki o elektryczności na dwa działy:
elektrostatykę i elektrodynamikę. Sformułował podstawy teoretyczne
elektrodynamiki.
Pierwsze wyniki swoich badań zaprezentował Akademii już w tydzień po
pokazie Arago, 18 września 1820. Kolejne wykłady, połączone z pokazami
eksperymentów wygłaszał w następnych miesiącach nieomal co tydzień. Prace na te
tematy publikował w Annales de Chimie et de Physique (1820, 1822 i 1825)
Ampere nie był jedynym wybitnym fizykiem, który szybko zareagował na raport
o odkryciu Örsted'a. Także Jean-Baptiste Biot ze swoim asystentem Félixem
Savartem niezwłocznie przystąpili do badań nad nim. Wyniki tych badań
zaprezentowali Akademii w październiku 1820. Zjawiskami magnetycznymi zajmował
się w tym czasie także Poisson. Wszyscy trzej odrzucali zaproponowaną przez
Ampere'a koncepcję łączenia elektryczności z magnetyzmem. Między nimi i Ampere'm
dochodziło do zajadłych polemik. Także inni wybitni fizycy na ogół byli
przeciwni rozwijanej przez Ampere'a idei. Podkreśla to genialność jego odkrycia.
W kolejnych miesiącach i latach Ampere przeprowadzał coraz to nowe
eksperymenty mające potwierdzić lub obalić postawioną przez niego hipotezę. W
ich wyniku dokonywał dalszych odkryć. Między innymi otrzymał pierwszy w historii
elektromagnes a także pierwszy, jeszcze prymitywny galwanometr. Z Ampere'm
współpracował na tym polu Arago. Jednak nie te odkrycia stanowią o istocie
dorobku Ampere'a.
Najtrafniej scharakteryzował ten dorobek James Clerk Maxwell nazwając
Ampere'a "Newtonem elektryki". I rzeczywiście, podobnie jak Newton dokonał
epokowego przełomu w dziedzinie mechaniki, tak dzieło Ampere'a otwarło zupełnie
nowy rozdział w dziedzinie rozumienia zjawisk elektrycznych i magnetycznych.
Opracowana przez niego interpretacja tych zjawisk była rewolucyjnie nowatorska,
a przy tym została przez swojego twórcę na tyle dopracowana, że do dnia
dzisiejszego nic istotniejszego nie zostało w niej zmienione. Dokonując przełomu
w dziedzinie "czystej nauki" spowodował przełom również w dziedzinie
zastosowania opisywanych przez nią zjawisk. Bez ich prawidłowego rozumienia nie
byłoby lawiny odkryć praktycznych, które doprowadziły do przemysłowego
wykorzystania elektryczności.
Bardzo ważnym elementem dokonań Ampere'a było nadanie przez niego swojej
koncepcji kształtu sformalizowanej teorii matematycznej (był przecież wybitnym
matematykiem!). Opisał za jej pomocą ilościowe zależności pomiędzy zjawiskami
elektrycznymi i magnetycznymi. Najbardziej znanym twierdzeniem tej teorii jest
tzw. prawo Ampere'a mówiące o tym, że całka liniowa wektora gęstości strumienia
magnetycznego obliczana po krzywej zamkniętej jest proporcjonalna do wypadkowego
prądu otoczonego tę krzywą. Wyprowadzone przez Ampere'a formuły stosowane są do
dziś tak w nauce jak i w technice.
Najważniejsza praca Ampere'a o elektryczności i magnetyzmie, zwieńczająca
jego dokonania w tej dziedzinie została opublikowana w 1826. Nosi ona tytuł
"Traktat o matematycznej teorii zjawisk elektrodynamicznych opartej wyłącznie na
eksperymentach" ("Mémoire sur la théorie mathématique des phénoménes
électrodynamiques uniquement déduite de l'expérience"). Pisząc właśnie o niej
Maxwell porównał w 1879 Ampere'a z Newtonem. Samą pracę określił jako "jedno z
najbłyskotliwszych osiągnięć nauki. Całość, teoria i eksperymenty wyglądają jak
gdyby w pełni dojrzałe i kompletne wyskoczyły z głowy tego 'Newtona elektryki'.
Jest doskonała w formie i nieskazitelna w precyzji, a składa się z formuł, z
których można wywieść wszystkie zjawiska elektrodynamiki i które muszą na zawsze
pozostać jej kardynalnymi tezami."
Do
końca życia Ampere'a jego teoria była przez część (wybitnych!) fizyków
kwestionowana. Jednak sam jej twórca był doceniany i honorowany (choć raczej za
swoje dokonania w innych dyscyplinach naukowych). Był członkiem nie tylko
paryskiej l'Academie des Science (od 1814) ale także londyńskiego The
Royal Society (od 1827) i innych zagranicznych akademii nauk (w Edynburgu,
Berlinie, Lizbonie, Brukseli). Był odznaczony francuską legią honorową. Zmarł 10
czerwca 1836 w Marsylii (na zapalenie płuc). Dzień jego śmierci obchodzony jest
jako Międzynarodowy Dzień Elektryki.
Zasady racjonalnego użytkowania urządzeń elektroenergetycznych
Wprowadzenie
Procesowi wytwarzania, przetwarzania, przesyłu i
użytkowania energii elektrycznej towarzyszy występowanie strat mocy i energii.
Racjonalne gospodarowanie energią elektryczną polega na takim prowadzeniu
eksploatacji, aby straty były możliwie jak najmniejsze.
Straty mocy i energii w układach i urządzeniach
elektroenergetycznych można podzielić na trzy rodzaje:
1) straty eksploatacyjne,
2) straty spowodowane złą konserwacją urządzeń,
3) straty związane z marnotrawstwem energii.
Straty eksploatacyjne to straty wywołane przepływem prądu
oraz straty w izolacji i w rdzeniach wywołane obecnością napięcia. Główne
znaczenie odgrywają straty obciążeniowe, których wartość jest proporcjonalna do
kwadratu natężenia prądu i do rezystancji toru prądowego (przewodu, uzwojenia).
Mniejsze znaczenie odgrywają straty dielektryczne w izolacji, proporcjonalne do
kwadratu napięcia oraz straty w rdzeniach (np. transformatorów), zwane stratami
jałowymi.
Straty spowodowane złą konserwacją urządzeń mogą występować
zarówno w urządzeniach elektrycznych, jak i w urządzeniach produkcyjnych
zasilanych energią elektryczną.
Straty związane z marnotrawstwem energii występują na skutek
nienależytej troski o użytkowaną energię oraz zbędnego użytkowania urządzeń.
Istotny wpływ na racjonalne użytkowanie urządzeń
elektrycznych odgrywa również przesył mocy biernej, która powoduje dodatkowe
obciążenie prądowe elementów układu elektroenergetycznego, ograniczając
przepustowość jego elementów, wywołuje spadki napięcia i powoduje zwiększenie
strat mocy i energii. Te ujemne skutki związane z przesyłem mocy biernej są tym
większe, im mniejszy jest współczynnik mocy cos j.
Zasady racjonalnego użytkowania urządzeń.
Dla zmniejszenia strat mocy i energii, a więc poprawy
efektywności użytkowania energii elektrycznej podejmowane mogą być działania
inwestycyjne i eksploatacyjne.
Do inwestycyjnych metod zmniejszania strat mocy i energii w
sieciach elektroenergetycznych należy:
·
zwiększenie przekroju przewodów i kabli,
·
budowa nowych linii,
·
instalowanie baterii kondensatorów do poprawy
współczynnika mocy,
·
instalowanie kondensatorów szeregowych,
·
wymiana transformatorów na jednostki o mniejszych
stratach.
Do eksploatacyjnych metod zmniejszania strat należy:
·
utrzymanie możliwie wysokiego poziomu napięcia,
·
stosowanie racjonalnych schematów układów sieciowych,
·
opracowanie harmonogramów prac zapewniających
zmniejszenie poboru mocy w okresie szczytów dobowych,
·
wykorzystywanie urządzeń o korzystniejszych
wskaźnikach zużycia energii i ograniczenie czasu pracy urządzeń o niższej
sprawności,
·
bieżąca kontrola zużycia energii w procesach
produkcyjno-technologicznych,
·
właściwa konserwacja urządzeń,
·
ograniczenie pracy jałowej silników i transformatorów,
·
kontrola
dotrzymania właściwych parametrów procesu technologicznego.
W odniesieniu do urządzeń i instalacji oświetleniowych można
podać następujące zasady racjonalnego użytkowania:
1) racjonalne oświetlenie wnętrz polega na:
a) stosowaniu źródeł światła o wysokiej skuteczności
świetlnej,
b) stosowaniu nowoczesnych opraw o wysokiej sprawności,
c) systematycznym czyszczeniu opraw,
d) dzieleniu oświetlenia na strefy,
e) powszechnym stosowaniu oświetlenia mieszanego,
polegającego na przyjęciu mniejszego natężenia oświetlenia ogólnego i
dodatkowym oświetleniu miejsca pracy.,
2)
racjonalne oświetlenie zewnętrzne polega na:
a) stosowaniu źródeł światła i opraw oświetleniowych o
wysokiej sprawności,
b) właściwym doborze poziomu natężenia oświetlenia,
c) stosowaniu urządzeń do sterowania oświetleniem, np.
przekaźników zmierzchowych,
d) konserwacji opraw.
Programowanie pracy sieci, instalacji i urządzeń.
Ustawa — Prawo energetyczne z dnia 10.04.1997 r. [ Dz.U.06.89.625
ogłoszony dnia 30 maja 2006 r.]
stwierdza,
że przedsiębiorstwo energetyczne zajmujące się przesyłaniem i
dystrybucją energii do odbiorców mają obowiązek utrzymywać zdolność urządzeń,
instalacji i sieci do realizacji dostaw energii w sposób ciągły i niezawodny,
przy zachowaniu obowiązujących wymagań jakościowych.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 20 grudnia
2004 r., w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci
elektroenergetycznych, ruchu i eksploatacji tych sieci [
Dz.U.05.2.6
ogłoszony dnia 6.01.2005 r.],
zobowiązuje operatora do prowadzenia ruchu i eksploatacji sieci zgodnie z
instrukcją ruchu i eksploatacji.
Jednym z elementów tej instrukcji jest sposób prowadzenia
ruchu sieci czyli planowanie pracy systemu przesyłowego (lub rozdzielczego).
W ramach planowania pracy systemu określone powinny być
zasady programowania pracy sieci, instalacji i urządzeń.
Programowanie pracy sieci polega na opracowaniu optymalnych
układów sieci i instalacji ze względu na:
a) ciągłość zasilania,
b) jakość energii elektrycznej,
c) niezawodność,
d) efektywność funkcjonowania.
Ciągłość zasilania jest to zdolność sieci
przesyłowej i rozdzielczej do zapewnienia uzgodnionej wielkości dostawy lub
odbioru energii elektrycznej o określonej jakości i niezawodności. Ciągłość
dostaw i odbioru energii związana jest ze zbilansowaniem podaży mocy ze źródeł
wytwórczych i z innych sieci z zapotrzebowaniem podmiotów przyłączonych do
sieci. Ciągłość dostaw i odbioru energii przedsiębiorstwo sieciowe zapewnia
przez utrzymanie odpowiednich rezerw mocy i odpowiedniej struktury sieci.
Zasady eksploatacji instalacji
elektrycznych
Ogólne wymagania
eksploatacji.
Zgodnie z postanowieniami
Ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane [Dz.U.06.156.1118
ogłoszony dnia 1
września
2006 r.]
obowiązek zapewnienia wymaganego stanu technicznego
instalacji i urządzeń elektrycznych w budynku spoczywa na:
a) dostawcy energii elektrycznej – w zakresie przyłącza, złącza oraz liczników
znajdujących się w budynku,
b) właścicielu lub zarządcy budynku – w zakresie oprzewodowania, sprzętu i
osprzętu, urządzeń zasilających i rozdzielczych, aparatury rozdzielczej i
sterowniczej, urządzeń zabezpieczających oraz uziemienia,
c) użytkowniku lokalu – w zakresie łączników instalacyjnych, gniazd wtyczkowych,
bezpieczników topikowych lub wyłączników nadmiarowych instalacyjnych,
wyłączników przeciwporażeniowych różnicowoprądowych oraz odbiorników energii
elektrycznej stanowiących wyposażenie lokalu.
Do obowiązków dostawcy energii elektrycznej w zakresie zapewnienia
należytego stanu technicznego instalacji elektrycznej należy, po zainstalowaniu
liczników, ich okresowa legalizacja, naprawa lub wymiana, a także uczestnictwo w
odbiorze technicznym i uruchomienie (załączenie pod napięcie) instalacji po jej
wykonaniu, rozbudowie, przebudowie lub modernizacji, jeżeli zmieniają się
techniczne warunki zasilania.
Do obowiązków właściciela lub zarządcy budynku w zakresie utrzymania stanu
technicznego instalacji i urządzeń elektrycznych należy:
— uczestnictwo w odbiorze technicznym instalacji po jej wykonaniu, rozbudowie,
przebudowie, modernizacji, remoncie lub
naprawie,
— uczestnictwo w okresowej kontroli przy badaniu instalacji elektrycznej w
zakresie stanu
sprawności połączeń, sprzętu, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od
porażeń, oporności izolacji przewodów oraz
uziemień instalacji i aparatów,
— sporządzania planów kontroli okresowych, planów napraw i wymian, zmierzeń
remontowo-modernizacyjnych oraz
zapewnienie terminowej realizacji tych planów,
— kontrola jakości prac eksploatacyjnych (robót konserwacyjnych),
— zapewnienie realizacji zaleceń pokontrolnych, wydawanych przez organy nadzoru
budowlanego oraz inne organy
upoważnione do kontroli,
— przeprowadzenie doraźnej kontroli stanu technicznego instalacji elektrycznych
w przypadku zaistnienia zagrożenia: życia
lub zdrowia użytkowników lokali, bezpieczeństwa mienia i środowiska,
— udział w pracach związanych z likwidacja skutków awarii i zakłóceń,
— prowadzenie dokumentacji eksploatacyjnej instalacji elektrycznej, jako
wydzielonej części dokumentacji eksploatacyjnej
budynku,
— bieżące działania zapewniające bezpieczeństwo użytkowania energii
elektrycznej.
Do obowiązków użytkownika lokalu — w zakresie zapewnienia należytego stanu
technicznego instalacji elektrycznej — należy:
— utrzymanie wymaganego stanu bezpieczeństwa urządzeń elektrycznych w lokalu,
— przestrzeganie zasad bezpieczeństwa użytkowania energii elektrycznej,
— udostępnienie lokalu w celu wykonania obowiązków obciążających zarządcę
budynku oraz dostawcę energii elektrycznej,
— niezwłoczne powiadomienie właściciela lub zarządcy budynku o przypadkach
nieprawidłowości funkcjonowania instalacji
i urządzeń elektrycznych,
— realizacja zaleceń pokontrolnych, określonych podczas kontroli stanu
technicznego, obciążających użytkownika lokalu.
Obowiązek zapewnienia wymaganego stanu technicznego instalacji
piorunochronnej w budynku wielorodzinnym obciąża zarządcę (właściciela) budynku.
Do jego obowiązków w tym zakresie należy:
·
badanie instalacji, w szczególności w
zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń od korozji oraz
uziemienia,
·
zapewnienie realizacji napraw i wymian przez
osoby posiadające kwalifikacje zawodowe wymagane przy świadczeniu
usług oraz wykonywaniu napraw lub
dozoru nad eksploatacją urządzeń i instalacji elektrycznych,
·
zapewnienie nadzoru nad
realizacją robót konserwacyjnych, napraw i wymian,
·
zapewnienie realizacji
zaleceń pokontrolnych wydawanych przez upoważnione organy,
·
w razie zagrożenia życia lub zdrowia
użytkowników albo środowiska lub mienia – przeprowadzenie kontroli stanu
technicznego tej instalacji.
Zgodnie z Rozporządzenie
Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie
ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów [Dz.U.03.121.1138
ogłoszony dnia 11 lipca 2003 r.]
w obiektach oraz na terenach
przyległych do nich zabronione jest wykonywanie jakichkolwiek czynności, które
mogą
spowodować pożar, jego
rozprzestrzenianie się, utrudnienie prowadzenia działania ratowniczego lub
ewakuacji,
a w szczególności m.in.:
— użytkowanie elektrycznych urządzeń grzejnych ustawionych
bezpośrednio na podłożu palnym, z wyjątkiem urządzeń
eksploatowanych zgodnie z warunkami określonymi przez
producenta,
— stosowanie na osłony źródeł światła (np. klosze, abażury) materiałów palnych,
z wyjątkiem materiałów trudno zapalnych,
jeżeli zostaną umieszczone w odległości co najmniej 50 mm od żarówki,
— instalowanie opraw oświetleniowych oraz sprzętu i osprzętu instalacji
elektrycznych (wyłączniki, przełączniki, gniazda
wtyczkowe) bezpośrednio na podłożu palnym, jeżeli ich konstrukcja nie
zabezpiecza podłoża przed zapaleniem,
— ograniczanie (np. zastawianie przedmiotami) dostępu do wyłączników i tablic
rozdzielczych prądu elektrycznego.
Każdy budynek lub zespół budynków powinien posiadać instrukcję eksploatacji
instalacji i urządzeń elektrycznych znajdujących się w budynku. Instrukcja
eksploatacji powinna zawierać:
— charakterystykę techniczną instalacji (napięcia, prądy znamionowe, układy
połączeń) i niezbędne warunki techniczne
eksploatacji instalacji,
— opisane czynności związane z uruchomieniem, obsługą w czasie pracy oraz
wyłączeniem instalacji elektrycznej
i urządzeń, w warunkach ich normalnej eksploatacji,
— wymagania dotyczące konserwacji instalacji (oględziny, przeglądy, remonty),
— zasady postępowania w czasie awarii, pożaru oraz innych zakłóceń w pracy
instalacji elektrycznej,
— terminy oraz zakresy prób (pomiarów) kontrolnych,
— wymagania dotyczące ochrony przed porażeniem, pożarem, wybuchem oraz inne
wymagania, dotyczące bezpieczeństwa
eksploatowanego budynku.
Zalecenia odnośnie eksploatacji instalacji.
Zgodnie z ustawą z dnia 10 kwietnia 1997 r.
Prawo energetyczne [
Dz.U.06.89.625
ogłoszony dnia 30 maja 2006 r.]
eksploatację urządzeń i instalacji elektrycznych należy prowadzić w sposób
zapewniający właściwe i zgodne z przeznaczeniem wykorzystanie urządzeń,
racjonalne i oszczędne użytkowanie energii, bezpieczeństwo obsługi i otoczenia
oraz zachowanie wymagań ochrony środowiska. Odnosi się to do wszystkich
budynków, w których znajdują się instalacje i urządzenia elektryczne. Instalacje
i urządzenia elektryczne występują w budynkach o różnej wielkości i
przeznaczeniu. W budynku jednorodzinnym instalacja i urządzenia elektryczne nie
należą do skomplikowanych. Stopień skomplikowania rośnie wraz z kubaturą budynku
i jego przeznaczeniem (budynek wielorodzinny, zamieszkania zbiorowego,
użyteczności publicznej) i jest on najwyższy w dużych zakładach pracy, ale tam
występują znacznie zwiększone wymagania w zakresie eksploatacji instalacji i
urządzeń.
Prawidłowa eksploatacja powinna polegać na doborze optymalnych warunków
organizacyjno-technicznych i konsekwentnej ich realizacji. Konieczne jest przy
tym rozeznanie i ocena poziomu technicznego eksploatowanych urządzeń i
instalacji elektrycznych oraz odpowiedni dobór personelu eksploatującego
urządzenia. Ocena wykonywanych prac w ramach oględzin, przeglądów, badań i
pomiarów powinna być przedmiotem szczególnej troski osób dozoru. Czynności te
mają zasadnicze znaczenie dla prawidłowej oceny stanu technicznego urządzeń i
instalacji oraz dla podejmowanych na tej podstawie decyzji.
Oględziny instalacji należy w zasadzie przeprowadzać nie rzadziej niż co 5
lat oraz bieżąco w ramach pełnienia czynności eksploatacyjnych. W czasie
przeprowadzania oględzin instalacji elektrycznych wskazane jest sprawdzić stan:
— widocznych części przewodów, izolatorów i ich mocowania,
— dławików w miejscach wprowadzenia przewodów do skrzynek przyłączeniowych,
sprzętu i odbiorników energii elektrycznej,
— osłon przed uszkodzeniami mechanicznymi przewodów,
— ochrony przeciwporażeniowej,
— gotowości ruchowej urządzeń zabezpieczających, automatyki i sterowania,
— napisów i oznaczeń.
Terminy i zakresy przeglądów instalacji elektrycznych powinny wynikać z
przeprowadzanych oględzin i oceny stanu technicznego instalacji.
Przeglądy instalacji powinny obejmować w szczególności:
— szczegółowe oględziny w zakresie podanym wyżej,
— sprawdzenia ciągłości przewodów ochrony przeciwporażeniowej,
— czynności konserwacyjne i naprawy zapewniające poprawną pracę instalacji,
— pomiary w zakresie i terminach określonych w instrukcji eksploatacji.
Różnica pomiędzy oględzinami a przeglądami polega na tym, że:
— oględziny są to obserwacje i ocena urządzeń oraz instalacji elektrycznych bez
przeprowadzania pomiarów i prób, dla wielu
urządzeń oględziny są podstawową czynnością w prowadzeniu prawidłowej
eksploatacji,
— przeglądy są to kompleksowe czynności diagnostyczne i konserwacyjne,
odtwarzające sprawność eksploatacyjną
instalacji.
Wyniki przeglądu i kompleksowej oceny stanu instalacji elektrycznej oraz
piorunochronnej są podstawą do podjęcia decyzji
o zakresie i terminie prac remontowych, bądź modernizacyjnych.
Kontrole okresowe instalacji.
Prawo budowlane w art. 62 stanowi, że obiekty budowlane powinny być w
czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub zarządzającego:
·
okresowej kontroli, co najmniej raz w roku,
polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego sprawności instalacji
i urządzeń służących ochronie
środowiska,
·
okresowej kontroli, co najmniej raz na 5
lat, polegającej na sprawdzeniu stanu sprawności technicznej i wartości
użytkowej całego obiektu budowlanego, estetyki obiektu oraz jego otoczenia,
kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i
piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu zabezpieczeń i
środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień
instalacji i aparatów.
Celem okresowych kontroli stanu technicznego instalacji elektrycznej jest w
szczególności:
1) sprawdzenie prawidłowości ochrony przed:
a) porażeniem prądem elektrycznym,
b) przepięciami łączeniowymi i pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych,
c) prądami przetężeniowymi (zwarciowymi i przeciążeniowymi),
d) negatywnymi skutkami cieplnymi,
e) skażeniem środowiska, hałasem i drganiami oraz polem elektromagnetycznym,
2) ocena stanu technicznego i stanu bezpieczeństwa oraz wartości użytkowej
poszczególnych elementów instalacji:
a) przewodów i kabli elektrycznych oraz ich połączeń,
b) rozdzielnic oraz aparatów rozdzielczych i sterowniczych,
c) sprzętu i osprzętu elektroinstalacyjnego oraz konstrukcji wsporczych,
mocujących i osłonowych,
3) wykrycie wszelkich nieprawidłowości w funkcjonowaniu odbiorników
energii elektrycznej trwale (na stałe) przyłączonych do instalacji, samowolnych
przeróbek instalacji przez jej użytkowników oraz wad powstałych w okresie
użytkowania instalacji elektrycznej,
4) sprawdzenie umieszczenia i czytelności napisów, tablic ostrzegawczych i
informacyjnych, schematów i tabliczek znamionowych lub innych podobnych
informacji oraz oznaczenia obwodów, bezpieczników, łączników, zacisków itp.
5) wykonanie badań (pomiarów) oraz
6) ustalenie zakresu i terminów wymaganych napraw i usunięcia stwierdzonych
nieprawidłowości.
Okresowa kontrola roczna polega na sprawdzeniu stanu technicznego
oraz sprawności instalacji narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i
niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania obiektu.
Kontrola ta powinna obejmować przede wszystkim sprawdzenie:
1) w instalacji elektrycznej – elementów elektrycznych (przewodów i kabli wraz
ze sprzętem i osprzętem elektroinstalacyjnym, a także urządzeń i aparatów)
narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działania czynników
występujących podczas użytkowania,
2) w instalacji piorunochronnej – elementów zainstalowanych na obiekcie, a także
elementów konstrukcyjnych obiektu narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i
niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania.
Kontrola przeprowadzana co najmniej raz na 5 lat powinna polegać na:
1) sprawdzeniu stanu sprawności technicznej i wartości użytkowej instalacji oraz
urządzeń elektrycznych w całym obiekcie budowlanym oraz jej estetyki,
2) badaniu instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności
połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności
izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów.
Sprawdzenie stanu technicznego sprawności instalacji elektrycznej i
piorunochronnej należy przeprowadzić przez dokonanie:
— oględzin instalacji elektrycznej,
— badań i prób instalacji elektrycznej,
— oględzin, badań i pomiarów instalacji piorunochronnej.

|