Technika

Autor: Janusz Olejnik, Stanisław Małek (red.)
Wydawca: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Rok wydania: 2020
Wydanie: I
Stron: 398
Format: 170 x 240 mm
Oprawa: twarda
ISBN: 978-83-7160-971-8

Nowoczesne procesy obróbki skrawaniem

Publikacja napisana por redakcją naukową prof. dr. hab. inż. Piotra Cichosza pod tytułem Nowoczesne procesy obróbki skrawaniem zawiera najnowsze osiągnięcia z obszaru obróbki skrawaniem, które są już współcześnie stosowane w przemyśle lub będą w najbliższym czasie wdrażane.

Co ważne, szczególną uwagę zwrócono na zalety oraz pułapki różnych technik skrawania, z jakimi można się spotkać podczas wprowadzania ich w warunkach przemysłowych.

W książce Nowoczesne procesy obróbki skrawaniem przedstawiono m.in. takie zagadnienia jak:

• współczesne materiały narzędziowe i powłoki przeciwzużyciowe,
• możliwości walki z niekorzystną postacią wiórów,
• trendy we wspomaganiu skrawania płynami obróbkowymi (obróbka na sucho, zminimalizowane smarowanie, stosowanie wysokich ciśnień, chłodzenie kriogeniczne itp.),
• przeciwdziałanie drganiom, w tym wyważanie dynamiczne narzędzi,
• skrawanie materiałów trudnoobrabialnych (twardych, stopów lotniczych, kompozytów),
• obróbkę z dużymi prędkościami, wysoko produktywną, kompletną,
• nowoczesne metody obróbki kół zębatych,
• automatyczna diagnostyka stanu narzędzia i nadzorowanie procesów skrawania,
• obróbki hybrydowe,
• nowoczesne obrabiarki,
• gospodarka narzędziowa,

Wiedza, postrzegana jako kapitał, wymaga odpowiedniego zarządzania odwołującego się do rozwiązań systemowych, wykorzystujących współczesne technologie komunikacyjne, które tworzą dedykowane systemy jej organizacji (SOW). W ramach budowanych systemów SOW definiowane są wszelkiego rodzaju niezbędne narzędzia organizowania informacji, które umożliwiają zarządzanie skodyfikowaną w różnych środowiskach sieciowych wiedzą formalną, w tym w szczególności internetowych serwisach informacyjnych, systemach informacji przestrzennych (GIS) czy innych bazach danych, które wykorzystywane są do różnych celów.

Metoda elementów skończonych w ujęciu inżynierskim; Paweł Jasion

Publikacja stanowi przystępne wprowadzenie do metody elementów skończonych w inżynierii mechanicznej, koncentrując się na jej praktycznym zastosowaniu w rozwiązywaniu zagadnień związanych z mechaniką konstrukcji. Autor omawia podstawowe założenia metody, przedstawia jej ideę działania oraz zarys fundamentów teoretycznych, zwracając uwagę zarówno na jej możliwości, jak i ograniczenia.

Opracowanie zostało przygotowane z myślą o studentach studiów inżynierskich pierwszego stopnia oraz absolwentach szkół średnich o różnym profilu, także tych, którzy nie posiadają zaawansowanego przygotowania z zakresu metod numerycznych. W tekście uwzględniono niezbędne podstawy teoretyczne, które wspierają zrozumienie analizowanych problemów i umożliwiają samodzielne budowanie modeli oraz interpretację wyników.

Istotnym elementem są liczne przykłady analiz numerycznych dotyczących prostych elementów konstrukcyjnych. Obejmują one m.in. analizę naprężeń i odkształceń, zagadnienia stateczności, analizę modalną oraz przepływ ciepła. Wybrane przykłady zostały szczegółowo omówione, pełniąc funkcję wskazówek do samodzielnej pracy oraz inspiracji do dalszego rozwijania umiejętności modelowania.

Celem publikacji jest przygotowanie czytelnika do efektywnego wykorzystania metody elementów skończonych w praktyce inżynierskiej. Może ona służyć jako pomoc dydaktyczna, materiał do nauki własnej oraz wsparcie w rozwiązywaniu konkretnych problemów konstrukcyjnych, szczególnie dla osób rozpoczynających pracę z tą metodą.

Spis treści
Przedmowa 7
1. Wprowadzenie 9
1.1. Narzędzia analizy konstrukcji 9
1.2. Modelowanie komputerowe 11
1.3. Historia i idea MES 12
1.4. Charakterystyka systemów korzystających z MES 17
1.5. Projektowanie konstrukcji z użyciem MES 20
1.6. MES w ujęciu inżynierskim 22
2. Element skończony 25
2.1. Rodzaje elementów skończonych 25
2.2. Funkcja aproksymująca i funkcja kształtu 27
3. Komputerowy model konstrukcji 33
3.1. Etapy tworzenia modelu 33
3.2. Modelowanie geometrii 36
3.2.1. Przygotowanie modelu geometrycznego 36
3.2.2. Upraszczanie modeli CAD 38
3.3. Modelowanie materiału 44
3.4. Modelowanie podparcia i obciążenia 48
3.5. Czy dobry model wystarczy? 57
4. Przygotowanie modelu MES 61
4.1. Wybór elementu skończonego 61
4.2. Określanie gęstości siatki 65
4.3. Generowanie i modyfikacja siatki 70
4.4. Problemy dyskretyzacji modeli 73
6 SPIS TREŚCI
5. Wybrane typy analiz konstrukcji 81
5.1. Zagadnienia liniowe i nieliniowe w MES 81
5.2. Statyczna analiza wytrzymałości 83
5.2.1. Przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia 83
5.2.2. Wizualizacja naprężeń 87
5.2.3. Sposoby obciążania konstrukcji 90
5.2.4. Uwagi o analizie nieliniowej 95
5.3. Analiza stateczności 103
5.3.1. Siły błonowe 103
5.3.2. Obciążenie krytyczne 105
5.3.3. Stan zakrytyczny 111
5.4. Analiza modalna 115
5.5. Analiza termiczna 120
5.5.1. Zagadnienia przepływu ciepła 120
5.5.2. Statyczne zagadnienia termiczne 124
6. Zagadnienia kontaktowe 129
6.1. Kontakt w systemach MES 129
6.2. Charakterystyka i realizacja kontaktu 130
6.3. Typy kontaktu i ich zastosowanie 134
6.4. Modelowanie zagadnień kontaktowych 138
7. Powłokowe elementy skończone w modelowaniu konstrukcji 141
7.1. Charakterystyka elementów i modeli powłokowych 141
7.2. Płyty, powłoki, belki 144
7.3. Ramy 150
7.4. Konstrukcje wielowarstwowe 152
8. Raport z badań MES 159
8.1. Cel przygotowania raportu 159
8.2. Zawartość raportu 159
8.3. Wnioski i archiwizacja 162
9. Podsumowanie 165
Bibliografia 167

Kolejne XVIII wydanie książeki, które opublikowałem z dziedziny praktycznego wykorzystania OZE.

Starałem się przedstawić w niej w sposób kompleksowy,
zagadnienia związane z wykorzystaniem energii: słonecznej, geotermalnej, wodnej,
wiatrowej, biomasy, wodoru i sposobie jej magazynowania.
W opracowaniu tym szczególną uwagę zwróciłem na wpływ, jaki mają urządze-
nia zasilane z OZE na rozwój naszej gospodarki, ochronę środowiska oraz tworzenie
nowych miejsc pracy.
Treść książki dostosowałem do wymogów podstaw programowych dla zawodu
technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej.
Dokonałem aktualizacji danych, przedstawiłem najnowsze rozwiązania technicz-
ne urządzeń zasilanych z OZE  dostępne w 2025 roku..
W książce wykorzystałem szereg cząstkowych opracowań znajdujących się w in-
nych publikacjach, na stronach internetowych, w broszurach informacyjnych firm
produkujących i instalujących urządzenia OZE.
Dużą trudność sprawiło mi szacowanie kosztów urządzeń zasilanych z OZE,
omawianych w podręczniku, jak również określenie wartości nośników energii (dy-
namiczne zmiany).
Podręcznik ten powstał zgodnie z wymogami podstaw programu kształcenia
dla zawodu technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej (311930). Jest
on kompatybilny z wymogami stawianymi przez Dyrektywę Parlamentu Europej-
skiego i Radę w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych –
2009/28/ WE, z dnia 23 kwietnia 2009 r. oraz Dyrektywę 2018/2001/WE RED II.
Mam nadzieję, że niniejsza publikacja przyczyni się do wzrostu popularności
OZE w naszym kraju oraz dynamicznego rozwoju firm produkujących i instalują-
cych urządzenia zasilane z OZE.
Oczekuję od Państwa uwag merytorycznych do treści zawartych w książce, które
w miarę możliwości uwzględnię w kolejnych wydaniach.
Testy i zadania egzaminacyjne wraz z odpowiedziami zamieściłem w książce
„Zbiór zadań z odnawialnych źródeł energii”.
dr inż. RyszardTytko

Adam Kowalczyk

słowa kluczowe: prawdopodobieństwo, zmienna losowa, proces stochastyczny, wartość oczekiwana, wariancja, rozkład prawdopodobieństwa, statystyka, estymator, histogram, korelacja, regresja, niezawodność

© Copyright by Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2022

ISBN 978-83-7934-575-5

466 stron

format B5

oprawa twarda

Podręcznik akademicki prezentuje metody opisu i badania losowych zjawisk fizycznych występujących w elektronice. Opracowanie powstało na podstawie doświadczeń badawczych i dydaktycznych autora z zakresu pomiarowych zastosowań metod probabilistycznych. Może służyć jako przewodnik i poradnik dla osób, które ukończyły studia i w pracy zawodowej stykają się z problemami, dającymi się rozwiązać metodami probabilistycznymi. Podręcznik będzie przydatny dla studentów uczących się metod probabilistycznych. Zakres i układ materiału zostały dostosowane do wymagań programu nauczania na kierunku elektronika i telekomunikacja. Mogą z niego korzystać także studenci innych kierunków studiów technicznych, a zwłaszcza kierunków pokrewnych, takich jak elektrotechnika, energetyka i automatyka. Treść podręcznika jest podzielona na pięć części. Cztery pierwsze pomogą studentom opanować podstawowe pojęcia i zagadnienia. Zadania do samodzielnego rozwiązania, podane na końcu każdej zasadniczej części, umożliwiają sprawdzenie stopnia przyswojenia studiowanego materiału. W części piątej zestawiono materiały dodatkowe w postaci tablic i zależności matematycznych, pomocne podczas rozwiązywania zadań. Opanowanie podstawowego materiału podręcznika wstępnie przygotowuje studentów do stosowania metod probabilistycznych w elektronice. Poznane pojęcia, modele oraz metody będą przydatne i rozwijane w toku studiów, w ramach przedmiotów: „przetwarzanie sygnałów”, „analiza danych pomiarowych” i „procesy stochastyczne w elektronice”.

SPIS TREŚCI

Wykaz ważniejszych oznaczeń

Wstęp

CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE DO RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Rozdział 1. Podstawowe pojęcia i modele probabilistyczne

1.1. Modele deterministyczne i probabilistyczne

1.2. Działy matematyki: rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna

1.3. Doświadczenia z wynikami losowymi

1.4. Elementy algebry zdarzeń

1.5. Podstawowe modele kombinatoryki

Rozdział 2. Określenie i obliczanie prawdopodobieństwa

2.1. Definicje prawdopodobieństwa

2.2. Prawdopodobieństwo warunkowe

2.3. Twierdzenia o dodawaniu prawdopodobieństw

2.4. Twierdzenia o mnożeniu prawdopodobieństw

2.5. Zasady dodawania i mnożenia prawdopodobieństw

Rozdział 3. Prawdopodobieństwo złożonych zdarzeń losowych             

3.1. Prawdopodobieństwo pojawienia się zdarzenia k razy w doświadczeniu złożonym z n niezależnych prób

3.2. Prawdopodobieństwo pojawienia się zdarzenia co najmniej (co najwyżej) k razy w doświadczeniu złożonym z n niezależnych prób

3.3. Najbardziej prawdopodobna wartość w ciągu Bernoulliego

3.4. Twierdzenie lokalne Moivre’a-Laplace’a

3.5. Twierdzenie integralne Moivre’a-Laplace’a

Zadania do części I

CZĘŚĆ II. ZMIENNE LOSOWE

Rozdział 4. Charakterystyki funkcyjne zmiennych losowych jednowymiarowych

4.1. Zmienne losowe dyskretne, ciągłe i mieszane

4.2. Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej dyskretnej

4.3. Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej ciągłej

4.4. Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej mieszanej

4.5. Funkcja charakterystyczna zmiennej losowej

Rozdział 5. Charakterystyki liczbowe zmiennych losowych jednowymiarowych

5.1. Wartość oczekiwana, wariancja i odchylenie standardowe

5.2. Zmienna losowa standardowa

5.3. Momenty zwykłe, centralne i absolutne

5.4. Charakterystyki symetrii i spłaszczenia rozkładu

5.5. Parametry pozycyjne 

Rozdział 6. Modele matematyczne zmiennych losowych jednowymiarowych

6.1. Modele teoretyczne

6.2. Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych dyskretnych

6.3. Właściwości rozkładu normalnego

6.4. Rozkłady quasi-normalne

6.5. Inne rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych ciągłych

6.6. Przykłady funkcji charakterystycznych

Rozdział 7. Układy zmiennych losowych

7.1. Określenie układu zmiennych losowych

7.2. Geometryczne przedstawienie układu zmiennych losowych

7.3. Niezależne i zależne zmienne losowe

7.4. Układ dwóch zmiennych losowych dyskretnych

7.5. Układ dwóch zmiennych losowych ciągłych

Rozdział 8. Opis zależności dwóch zmiennych losowych

8.1. Zależność zmiennych losowych

8.2. Liczbowe miary zależności zmiennych losowych

8.3. Funkcje opisujące zależność dwóch zmiennych losowych

8.4. Regresja liniowa

8.5. Dwuwymiarowy rozkład normalny

8.6. Korelacja liniowa

Rozdział 9. Funkcje jednej zmiennej losowej

9.1. Pojęcie funkcji zmiennej losowej

9.2. Rozkład prawdopodobieństwa funkcji jednej zmiennej losowej

9.3. Wartość oczekiwana i wariancja funkcji jednej zmiennej losowej

9.4. Ocena wartości oczekiwanej i wariancji funkcji jednej zmiennej losowej

Rozdział 10. Funkcje dwóch zmiennych losowych

10.1. Określenie funkcji dwóch zmiennych losowych

10.2. Wartość oczekiwana oraz wariancja sumy i iloczynu dwóch niezależnych zmiennych losowych

10.3. Rozkład prawdopodobieństwa sumy dwóch niezależnych zmiennych losowych dyskretnych

10.4. Dystrybuanta i gęstość prawdopodobieństwa funkcji dwóch zmiennych losowych ciągłych

10.5. Łączna dystrybuanta i łączna gęstość prawdopodobieństwa dwóch funkcji dwóch zmiennych losowych ciągłych          

Rozdział 11. Twierdzenia graniczne

11.1. Losowość i prawidłowość w modelach probabilistycznych

11.2. Nierówności Markowa i Czebyszewa

11.3. Prawa wielkich liczb

11.4. Twierdzenia graniczne integralne

11.5. Centralne twierdzenie graniczne

Zadania do części II

CZĘŚĆ III. PODSTAWY STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ

Rozdział 12. Podstawowe modele statystyki matematycznej

12.1. Wprowadzenie

12.2. Próba losowa

12.3. Badanie próby losowej

12.4. Dystrybuanta empiryczna

12.5. Szereg rozdzielczy i histogram

12.6. Rozkłady dla statystyki

Rozdział 13. Estymacja punktowa i przedziałowa

13.1. Wprowadzenie do estymacji

13.2. Ocena jakości estymatorów

13.3. Ocena dokładności estymatorów

13.4. Podstawowe estymatory punktowe

13.5. Metody otrzymywania estymatorów

13.6. Estymacja przedziałowa

Rozdział 14. Weryfikacja hipotez statystycznych

14.1. Wprowadzenie

14.2. Podstawowe pojęcia

14.3. Statystyczne kryterium weryfikacji hipotezy zerowej

14.4. Testy parametryczne

14.5. Błędy przy weryfikacji hipotez

14.6. Testy nieparametryczne

Rozdział 15. Wyznaczanie zależności statystycznych

15.1. Zależności statystyczne

15.2. Warunkowa wartość średnia

15.3. Wyznaczanie zależności regresyjnych

15.4. Wyznaczanie zależności korelacyjnych

15.5. Analiza wariancji

Rozdział 16. Niezawodność obiektów elektronicznych

16.1. Wprowadzenie

16.2. Charakterystyki niezawodności

16.3. Modele matematyczne w opisie niezawodności

16.4. Metody zwiększania niezawodności

16.5. Niezawodność obiektów w projektach konstrukcyjnych

16.6. Statystyczne charakterystyki niezawodności

Zadania do części III

CZĘŚĆ IV. PROCESY I SYGNAŁY STOCHASTYCZNE

Rozdział 17. Podstawowe pojęcia, definicje i charakterystyki

17.1. Charakterystyki i klasyfikacja procesów stochastycznych

17.2. Charakterystyki sygnałów stochastycznych w dziedzinie wartości

17.3. Charakterystyki sygnałów stochastycznych w dziedzinie czasu

17.4. Charakterystyki sygnałów stochastycznych w dziedzinie częstotliwości

17.5. Właściwości i powiązania charakterystyk funkcyjnych i liczbowych

Rozdział 18. Wprowadzenie do opisu i badania zależności stochastycznych

18.1. Zależności zdeterminowane, stochastyczne i statystyczne

18.2. Liczbowe charakterystyki opisujące zależności wynikające z uśredniania sygnałów w zbiorze i w czasie

18.3. Funkcyjne łączne charakterystyki zależności pomiędzy sygnałami

18.4. Funkcyjne i liczbowe warunkowe charakterystyki zależności pomiędzy sygnałami

18.5. Inne modele zależności stochastycznych

18.6. Metody badania zależności stochastycznych

Rozdział 19. Pomiary statystycznych charakterystyk sygnałów stochastycznych

19.1. Wprowadzenie do estymacji charakterystyk sygnałów stochastycznych

19.2. Pomiary i analiza sygnałów stochastycznych

19.3. Podstawy estymacji charakterystyk liczbowych

19.4. Wprowadzenie do estymacji charakterystyk funkcyjnych

Rozdział 20. Generowanie testowych sygnałów stochastycznych

20.1. Wprowadzenie

20.2. Analogowe generatory sygnałów stochastycznych

20.3. Analogowo-cyfrowe generatory sygnałów stochastycznych

20.4. Cyfrowe generatory sygnałów stochastycznych

Rozdział 21. Stosowanie testowych sygnałów stochastycznych do badania systemów liniowych

21.1. Przetwarzanie sygnałów stochastycznych w układach liniowych

21.2. Zasada wyznaczania odpowiedzi impulsowej z wykorzystaniem korelacji

21.3. Sygnały zakłócające na wejściu i wyjściu obiektów identyfikacji

21.4. Zasada wyznaczania odpowiedzi impulsowej z wykorzystaniem warunkowego uśredniania

21.5. Niepewność estymacji odpowiedzi impulsowej

21.6. Wybór progu inicjującego warunkowe uśrednianie

Rozdział 22. Wykrywanie i pomiary zdeterminowanych sygnałów zakłóconych szumem

22.1. Wprowadzenie

22.2. Detekcja sygnału okresowego ukrytego w szumie za pomocą autokorelacji

22.3. Detekcja sygnału sinusoidalnego ukrytego w szumie za pomocą korelacji z dostępną repliką przebiegu sinusoidalnego

22.4. Zasada uśredniania synchronicznego sygnałów okresowych i przejściowych zakłóconych szumem

22.5. Badania eksperymentalne

22.6. Podsumowanie

Rozdział 23. Kształtowanie stochastycznych charakterystyk przetwarzania

23.1. Komparacja i przetwarzanie stochastyczne

23.2. Zastosowania pomiarowe przetwarzania stochastycznego

23.3. Kwantowanie sygnałów losowych

23.4. Charakterystyki błędu kwantowania

23.5. Zmniejszanie wpływu szumu kwantowania na oceny wyników pomiarów

23.6. Kwantowanie optymalne

23.7. Kwantowanie sygnałów stochastycznych dla wyznaczania charakterystyk statystycznych

23.8. Odtwarzanie ciągłych sygnałów losowych i charakterystyk statystycznych

Zadania do części IV

CZĘŚĆ V. DODATKI – MATERIAŁY POMOCNICZE

D1. Właściwości funkcji beta i gamma Eulera

D2. Wybrane całki stosowane w rachunku prawdopodobieństwa

D3. Wartości funkcji Gaussa

D4. Wartości funkcji Laplace’a

D5. Wartości P(x, λ) rozkładu Poissona

D6. Wartości tυ,α rozkładu Studenta

D7. Wartości rozkładu

D8. Wartości fv1,v2,a rozkładu Fishera-Snedecora

Literatura zalecana do poszczególnych rozdziałów    

Wykaz literatury

rok wydania: 2023, wydanie pierwsze
ilość stron: 388
ISBN: 978-83-64094-75-0
oprawa: miękka

Autor: mgr inż. Julian Wiatr

Recenzenci:
dr inż. Kazimierz Herlender – profesor Politechniki Wrocławskiej,
dyrektor Centrum Kształcenia Podyplomowego i E-learningu Politechniki Wrocławskiej
mgr inż. Marcin Orzechowski

Od autora

Projektowanie instalacji elektrycznych jest procesem wymagającym dobrej znajomości obliczania prądów zwarciowych, doboru przewodów oraz zasad projektowania ochrony przeciwporażeniowej. Niejednokrotnie konieczna jest znajomość zasad oceny stanu technicznego eksploatowanej instalacji, która jest niezbędna przy projektowanej rozbudowie instalacji znajdującej się już w eksploatacji. Pomimo że znajomość przepisów techniczno-prawnych jest elementem niezbędnym, to stanowi jedynie pomoc w procesie projektowania. Doświadczenie wyniesione z codziennej pracy wykazuje duże braki w zakresie wiedzy technicznej oraz niewłaściwą interpretację przepisów techniczno-prawnych wśród młodej kadry technicznej. Wprowadzenie w Polsce w lipcu 2017 roku wymogów Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 nazywanego Construction Products Regulation, w skrócie CPR, pomimo upływu czasu w praktyce nadal jest błędnie interpretowane. Powodem jest nieznajomość środowiska pożarowego oraz wymagań w zakresie zasilania urządzeń przeciwpożarowych. Wychodząc naprzeciw problemom spotykanym w praktyce, redakcja „elektro.info” postanowiła przygotować publikację poświęconą metodyce projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz badania stanu technicznego w sieciach elektroenergetycznych i instalacjach elektrycznych niskiego napięcia, w formie podręcznego poradnika umożliwiającego korzystanie w każdych warunkach.

Na początku książki zostały opisane podstawowe zasady projektowania ochrony przeciwporażeniowej w sieciach elektroenergetycznych oraz instalacjach elektrycznych niskiego napięcia z uwzględnieniem specyfiki dostępnych źródeł zasilania. Następnie omówiono podstawowe zasady badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia. W celu ułatwienia korzystania z publikacji na końcu zasadniczej części książki zostały zamieszczone załączniki, w których podano wymagania dotyczące ochrony urządzeń elektrycznych przez obudowy, parametry zwarciowe transformatorów, linii napowietrznych i kablowych oraz tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania podczas zwarć. Książka stanowi wyciąg z szóstego wydania „Poradnika Projektanta Elektryka” autorstwa Juliana Wiatra i Marcina Orzechowskiego, wydanego przez Grupę MEDIUM w 2021 roku, i jest przeznaczona dla projektantów, inspektorów nadzoru, ochrony przeciwpożarowej oraz osób wykonujących badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia.

 Julian Wiatr

Spis treści

OD AUTORA / 7

1. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA / 9
1.1. Działanie prądów na organizmy żywe / 9
1.2. Ochrona przeciwporażeniowa przy napięciu U ≤ 1 kV / 18
1.2.1. Ochrona podstawowa / 22
1.2.2. Ochrona przy uszkodzeniu / 23
1.2.2.1. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TN / 23
1.2.2.2. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TT / 29
1.2.2.3. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach IT / 30
1.2.3. Wyłącznik różnicowoprądowy / 45
1.2.4. Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych niskiego napięcia / 50
1.2.5. Przewody PEN i PE w liniach elektroenergetycznych niskiego napięcia / 53
1.2.6. Uziemienia w sieciach TN i TT / 54
1.2.7. Punkty neutralne sieci niskiego napięcia łączone z uziomami stacji zasilających / 76
1.2.8. Połączenia wyrównawcze ochronne / 84
1.2.9. Zasilanie urządzeń w strefach nieobjętych połączeniami wyrównawczymi / 93
1.3. Ochrona przeciwporażeniowa przy zasilaniu z zespołu prądotwórczego (ZP / 96
1.4. Ochrona przeciwporażeniowa w układach zasilania gwarantowanego UPS / 105
1.5. Ochrona przeciwporażeniowa w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu porażeniowym (zagadnienia wybrane) / 113
1.5.1. Instalacje elektryczne w pomieszczeniach kąpielowych oraz baseny pływackie i inne / 113
1.5.2. Ochrona przeciwporażeniowa w obiektach szpitalnych / 119
1.5.2.1. Pomieszczenia użytkowane medycznie / 120
1.5.2.2. Koncepcja ochrony przeciwporażeniowej / 121
1.5.2.3. Układ IT / 122
1.5.2.4. Elektryczność statyczna / 126
1.5.2.5. Ochrona przeciwprzepięciowa / 127
1.5.2.6. Pola elektromagnetyczne (PEM) / 128
1.5.3. Uproszczony projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala / 132
1.5.4. Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach fotowoltaicznych / 140
1.5.5. Zasilanie terenu budowy i rozbiórki / 147

2. BADANIA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA / 156
2.1. Rodzaje i terminy badań / 156
2.1.1. Wymagania określone w normie PN-HD 60364-6 / 157
2.1.2. Wymagania odnośnie dokładności pomiarów / 161
2.1.3. Prawna kontrola metrologiczna / 165
2.1.4. Kontrola stanu instalacji elektrycznych niskiego napięcia / 167
2.1.5. Częstość wykonywania okresowych badań na terenach budowy / 168
2.2. Próba ciągłości połączeń / 169
2.3. Pomiary rezystancji izolacji / 170
2.4. Badanie samoczynnego wyłączenia w instalacjach / 175
2.4.1. Badanie samoczynnego wyłączenia zwarcia w instalacjach
z zabezpieczeniami zwarciowymi bez wyłączników różnicowoprądowych / 179
2.5. Ogólne warunki wykonywania badań instalacji z wyłącznikami różnicowoprądowymi / 182
2.6. Pomiar prądów upływowych w instalacji elektrycznej / 187
2.7. Pomiary rezystancji podłogi i ścian / 187
2.8. Spadek napięcia / 189
2.9. Pomiar rezystancji uziemienia i rezystywności gruntu / 190
2.10. Badania zespołów prądotwórczych (ZP) / 195
2.11. Wykonywanie pomiarów eksploatacyjnych dla transformatorów elektroenergetycznych / 204
2.12. Pomiary eksploatacyjne baterii kondensatorów statycznych w układach kompensacji mocy biernej o napięciu znamionowym do 1 kV / 210
2.13. Pomiary eksploatacyjne urządzeń napędowych o napięciu znamionowym do 1 kV / 213
2.14. Badanie ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania w obwodach zasilanych przez UPS / 215
2.15. Badanie i pomiary baterii akumulatorów / 218
2.16. Wybrane pomiary kabli elektroenergetycznych / 223
2.17. Zmiany wymagań wprowadzone przez normę PN-HD 60364-6:2019-12 / 226
2.18. Konserwacja i sprawdzanie LPS / 228
2.19. Sprawdzanie natężenia i rodzaju oświetlenia w pomieszczeniach / 233

ZAŁĄCZNIKI

ZAŁĄCZNIK 1 Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy. Kodowanie barwami elementów manipulacyjnych / 237

ZAŁĄCZNIK 2 Tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania / 244

ZAŁĄCZNIK 3 Tabele rezystancji i reaktancji transformatorów, linii napowietrznych i kabli (wybranych) / 256

LITERATURA / 263

DODATKI

DODATEK 1 Podstawy teorii pożaru / 269
D.1.1. Opis środowiska pożarowego / 269
D.1.2. Krzywe symulujące przebieg pożaru / 274
D.1.3. Właściwości palne materiałów i ich wpływ na dynamikę rozwoju pożaru / 283
D.1.4. Szybkość rozwoju pożaru i spodziewana moc pożaru / 284

DODATEK 2 Zasilanie budynków w energię elektryczną w czasie pożaru / 289
D.2.1. Zasilanie urządzeń ppoż. w budynku zasilanym z sieci o układzie zasilania TT / 322
D.2.2. Uproszczony projekt zasilania hali produkcyjnej w energię elektryczną z przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu, zgodnie z wymaganiami normy PN-HD 60364-5-56:2019-01 jako dopuszczenie jednostkowe / 329
D.2.3. Uproszczony projekt zasilania rozdzielnicy zasilającej urządzenia ppoż.
w budynku zasilanym z sieci elektroenergetycznej o układzie zasilania TT / 350

DODATEK 3 Wymagania dla kabli i przewodów wynikające z rozporządzenia Parlamentu
Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. (CPR) / 359
D.3.1. Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych / 359

Zasilanie urządzeń elektrycznych w czasie pożaru to zagadnienie, które w równej mierze dotyczy zarówno strażaków, jak i elektryków. Często w praktyce pojawiają się problemy z interpretacją niektórych przepisów zawartych w normach i rozporządzeniach.

Najnowsza publikacja opisuje wybrane zagadnienia, które wymagają szerszego wyjaśnienia i mogą być przydatne strażakom i elektrykom w ich praktyce projektowej.

Materiały uzupełniające obejmują dodatki i załączniki dotyczące:
• ochrony przeciwporażeniowej w sieci o układzie zasilania IT,
• badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia, ochrony sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy,
• kodowania barwami elementów manipulacyjnych,
• zabezpieczenia instalacji elektrycznych niskiego napięcia od skutków zwarć łukowych.

Spis treści

Od Recenzentów / 5
O Autorze / 7
Od Autora / 9

1. Podstawy teorii pożarów oraz parametry jakościowe napięcia i jego wpływ na pracę wybranych urządzeń elektrycznych / 10
1.1. Podstawy teorii pożarów / 10
1.2. Parametry jakościowe napięcia i jego wpływ na pracę wybranych urządzeń elektrycznych / 24
1.3. Charakterystyka wybranych urządzeń przeciwpożarowych / 39

2. Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru / 63
2.1. Źródła zasilania / 63
2.2. Ogólne zasady doboru przewodów oraz ich zabezpieczeń / 90
2.3. Sprawdzenie dobranych przewodów i kabli na warunki zwarciowe oraz wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom / 130
2.4. Ochrona przeciwporażeniowa / 149
2.5. Dystrybucja energii elektrycznej w systemach kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła zgodnie z wymogami normy PN-EN 12101-10 / 169
2.6. Zasilanie urządzeń przeciwpożarowych w przypadku awaryjnego zasilania
sieci elektroenergetycznych nn przez zespół prądotwórczy / 175

3. Przeciwpożarowy wyłącznik prądu – metodyka konstruowania / 181
3.1. Wymagania prawne i techniczne / 181
3.2. Zastosowania praktyczne – projekt układu PWP / 195

4. Dopuszczenie wyrobów budowlanych w ochronie przeciwpożarowej / 209
4.1. Dopuszczanie PWP do instalowania w obiektach budowlanych / 218

5. Wymagania dla kabli i przewodów dotyczące reakcji na ogień, wynikające z Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Nr 305/2011
z dnia 9 marca 2011 roku (CPR) / 225
5.1. Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych / 225
5.2. Charakterystyka wybranych materiałów izolacyjnych stosowanych do budowyprzewodów i kabli elektrycznych / 226
5.3. Wymagania stawiane przewodom i kablom elektrycznym / 229

6. Tymczasowe sieci elektroenergetyczne zasilane z przewoźnych zespołów prądotwórczych rozwijane przez jednostki ochrony przeciwpożarowej / 242
6.1. Podstawy teoretyczne i wymagania techniczne / 242
6.2. Uproszczony projekt zestawu tymczasowej instalacji elektrycznej rozwijanej przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczych / 255

Załącznik 1
Ochrona przeciwpożarowa kanałów i tuneli kablowych / 262

Załącznik 2
Wymagania dotyczące lokalizacji kontenerowych stacji transformatorowych pod względem ochrony ppoż / 295

Literatura / 319

Dodatek 1
Ochrona przeciwporażeniowa w sieci o układzie zasilania IT / 323

Dodatek 2
Badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia– zagadnienia wybrane / 332

Dodatek 3
Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy. Kodowanie barwami
elementów manipulacyjnych / 370

Dodatek 4
Zabezpieczenia instalacji elektrycznych niskiego napięcia od skutków zwarć łukowych / 376

Od Autora
Pożar powstający w budynku lub innym obiekcie budowlanym wytwarza specyficzne środowisko, znacznie różniące się od warunków środowiskowych występujących w warunkach niepożarowych. Dynamika rozwoju pożaru powoduje, że w płonącym budynku lub innym obiekcie budowlanym szybko wzrasta temperatura do wartości 800°C i większych. W takim środowisku muszą funkcjonować urządzenia wspomagające ewakuację oraz gaszenie pożaru. W tych warunkach wzrasta rezystancja przewodów zasilających powodując problemy ze spełnieniem warunku skutecznej ochrony przeciwporażeniowej, realizowanej przez samoczynne wyłączenie. Rosną również spadki napięcia w przewodach zasilających poddanych działaniu wysokiej temperatury, co wpływa na warunki pracy zasilanych urządzeń.

Dla zrozumienia problematyki zasilania należy poznać specyfikę zasilania budynku lub innego obiektu budowlanego oraz warunki pracy źródeł zasilających, których impedancja oprócz temperatury ma znaczący wpływ na warunki ochrony przeciwporażeniowej. W przypadku awarii sieci elektroenergetycznej, która występuje podczas różnych nawałnic pogodowych, sieci elektroenergetyczne zasilane są z generatora przewoźnego zespołu prądotwórczego. Pomimo że taki stan rzeczy jest przejściowy, nie można wykluczyć powstania pożaru przy takich warunkach zasilania obiektu budowlanego w energię elektryczną, kiedy pod napięciem pozostają jedynie wybrane odbiorniki nazywane powszechnie odbiorami komunalnymi. Przy zasilaniu z generatora zespołu prądotwórczego zmieniają się warunki zasilania urządzeń przeciwpożarowych, które muszą zachować pełną gotowość do pracy. W każdym przypadku układ zasilania urządzeń przeciwpożarowych musi charakteryzować się wysoką niezawodnością. Dostępne normy przedmiotowe z tego zakresu zawierają szereg nieścisłości prowadzących w praktyce do powstawania błędów.

W książce zostały opisane zasady zasilania wentylacji pożarowej, określone w normie PN-EN 12101-10:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła. Część 10: Zasilanie. Osobny rozdział został poświęcony przeciwpożarowemu wyłącznikowi prądu, który wbrew powszechnym opiniom stanowi skomplikowane urządzenie elektryczne i podczas konstruowania wymaga znajomości szeregu zagadnień z zakresu elektrotechniki.
Wiele problemów stwarzają wymagania dotyczące zasad wprowadzania urządzeń przeciwpożarowych do obrotu oraz stawiane kablom i przewodom w zakresie reakcji na ogień, wynikające z rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej Nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 roku (CPR). Wymagania dotyczące tych zagadnień zostały opisane w rozdziale czwartym i piątym.

Podczas akcji ratowniczo-gaśniczej bardzo często buduje się tymczasowe linie elektroenergetyczne nn, zasilane z generatora przewoźnego zespołu prądotwórczego. Poziom wiedzy w tym zakresie jest bardzo niski i często prowadzi do powstawania wielu zagrożeń porażeniowych. Wśród użytkowników zespołów prądotwórczych panuje przekonanie, że ich uziemienie przed uruchomieniem jest konieczne ze względów bezpieczeństwa. Należy zauważyć, że działania ratownicze mogą być prowadzone w terenie zaasfaltowanym, zabetonowanym lub zabrukowanym, gdzie pogrążenie uziemienia zespołu prądotwórczego jest niewykonalne. W książce zostało zaprezentowane rozwiązanie przeznaczone do budowy tymczasowych elektroenergetycznych sieci polowych z zastosowaniem układu zasilania IU, który zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa ratownikom oraz nie wymaga uziemienia zespołu prądotwórczego.

Uzupełnieniem książki są dodatki, gdzie opisana została metodyka zasilania w układzie IT, pomijana w innych publikacjach oraz metodyka badania stanu technicznego instalacji elektrycznych nn, gdzie na podstawie uzyskanych wyników można podjąć decyzję mającą na celu neutralizację zagrożeń porażeniowych oraz pożarowych.

Julian Wiatr

Od Recenzentów
Zasilanie urządzeń elektrycznych w czasie pożaru to zagadnienie, które w równej mierze dotyczy zarówno strażaków, jak i elektryków. Często w praktyce pojawiają się problemy z interpretacją niektórych przepisów zawartych w normach i rozporządzeniach. Recenzowana książka, autorstwa mgr. inż. Juliana Wiatra, pt. „Metodyka zasilania urządzeń przeciwpożarowych w energię elektryczną oraz dopuszczanie wyrobów budowlanych w ochronie przeciwpożarowej”, opisuje wybrane zagadnienia, które zdaniem autora wymagają szerszego wyjaśnienia i mają być przydatne strażakom i elektrykom w ich praktyce projektowej. Julian Wiatr jest uznanym autorytetem zarówno w projektowaniu instalacji elektrycznych, jak i ochrony przeciwpożarowej – jest autorem wielu publikacji dotyczących zasilania urządzeń pożarowych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru, oraz współautorem Normy SEP-E 005 Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru.

W recenzowanej książce opisano wybrane zagadnienia, które autor uznał za bardzo przydatne w praktyce. Są to:

– podstawy teorii pożarów – w rozdziale opisano, czym jest pożar, jak powstaje i jak szybko rośnie temperatura pożaru, która ma duży wpływ na rezystancję przewodów i tym samym ochronę przeciwporażeniową urządzeń elektrycznych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru,

– zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w czasie
pożaru – w rozdziale tym zamieszczono informacje dotyczące zasilania obiektów z instalacji: fotowoltaicznych, różnych typów akumulatorów i zespołów prądotwórczych oraz możliwość wykorzystania w tych układach wyłączników różnicowoprądowych. Obecne wydanie zostało rozszerzone o wymagania dotyczące doboru przewodów oraz ich zabezpieczeń. W rozdziale tym opisano również metodykę zasilania urządzeń przeciwpożarowych przez zespół prądotwórczy w przypadku awarii sieci elektroenergetycznej,

– przeciwpożarowy wyłącznik prądu – metodyka konstruowania – autor opisał wymagania stawiane PWP oraz zamieścił uproszczony projekt zasilania hali produkcyjnej z przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu, zgodnie z wymaganiami normy PH-HD 60364-5-56:2019-01,

– zasady wprowadzania do obrotu i stosowania urządzeń przeciwpożarowych,

– wymagania dla kabli i przewodów dotyczące reakcji na ogień wynikające z Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 roku (CPR),

– tymczasowe sieci elektroenergetyczne zasilane z przewoźnych zespołów prądotwórczych – w rozdziale tym autor przedstawił uproszczony projekt zestawu tymczasowej instalacji elektrycznej rozwijanej przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej.

Na końcu materiału zasadniczego zostały zamieszczone dwa załączniki:

• Ochrona przeciwpożarowa kanałów i tuneli kablowych,
• Wymagania dotyczące lokalizacji kontenerowych stacji transformatorowych pod względem ochrony ppoż.

Będą one pomocne przy opracowywaniu projektów zagospodarowania terenu oraz projektowaniu tras kablowych w kanałach i tunelach kablowych.

Bardzo cennym elementem recenzowanej książki są również dodatki, w których autor zamieścił praktyczne informacje wynikające z jego wieloletniej praktyki projektowej. W załączonych dodatkach znalazły się informacje praktyczne dotyczące:

• D1 – ochrony przeciwporażeniowej w sieci o układzie zasilania IT,
• D2 – badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia – zagadnienia wybrane,
• D3 – ochrony sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy, a także kodowania barwami elementów manipulacyjnych,
• D4 – zabezpieczenia instalacji elektrycznych niskiego napięcia od skutków zwarć łukowych.

Książka stanowi kompendium wiedzy zarówno dla strażaków, jak i elektryków, które pozwoli zoptymalizować wybrane elementy procesu projektowania instalacji elektrycznych, które muszą pracować w czasie pożaru. Cennym uzupełnieniem książki są liczne przykłady rachunkowe oraz rysunki ilustrujące opisywane zagadnienia.

dr inż. Kazimierz Herlender, profesor Politechniki Wrocławskiej,
Dyrektor Działu Kształcenia Podyplomowego PWr,
mgr inż. Marcin Orzechowski, zespół wsparcia technicznego ABB Polska

Podręcznik polecany wszystkim, którzy mają związek z szeroko pojętą branżą mechaniczną. Wprowadza on w zagadnienia dotyczące prostych przyrządów pomiarowych, podstaw ręcznej obróbki, takiej jak: ścinanie, wycinanie, przecinanie, gięcie i prostowanie, a także wiercenie i gwintowanie. Przedstawia informacje dotyczące metali i ich stopów, tworzyw sztucznych, ceramicznych, paliw oraz smarów. Starannie omawia lutowanie, klejenie,odlewnictwo, a także obróbkę plastyczną i cieplną. Poświęca dużo uwagi spawaniu, zgrzewaniu, toczeniu oraz frezowaniu, szlifowaniu i wierceniu. Publikacja obfitująca w ilustracje stanowi niezbędną bazę wiedzy do zrozumienia nowszych technologii stosowanych w branży mechanicznej i pokrewnych.

Kompendium wiedzy o glebie według najnowszych kryteriów stosowanych w Polsce i na świecie W książce przedstawiono nową klasyfikację uziarnienia mineralnych utworów glebowych, opracowaną przez PTG (2009), które nawiązują ściśle do podziałów na frakcje i grupy granulometryczne stosowane powszechnie w literaturze międzynarodowej. Zaprezentowano również nowe zasady klasyfikacji przyrodniczej gleb.

Wydawać się może, że o chwastach i ich zwalczaniu powiedziano już wszystko. Nic bardziej mylnego! Temat herbologii (nauki o chwastach) nie jest prosty, dlatego na prośby rolników-czytelników, postanowiliśmy uzupełnić Atlas o dodatkowe informacje oraz kolejne gatunki chwastów, z którymi mają oni problem.

Atlas chwastów dla praktyków wychodzi naprzeciw wyzwaniom współczesnego rolnictwa. Umożliwia spełnianie wymagań prawnych dzięki określeniu progów szkodliwości czy uzasadnienia konieczności zwalczania, daje też doskonałe narzędzie do określania dawek herbicydów.

Jak uniknąć problemu nierozpoznania chwastów i skutecznie chronić swoje uprawy?
Wyobraź sobie, że Twoje plony są zagrożone przez nieznane chwasty, które rosną obok Twoich roślin. Każdy dzień zwłoki w ich identyfikacji i eliminacji może prowadzić do poważnych strat.
Wiele osób zajmujących się uprawą roślin boryka się z problemem identyfikacji chwastów, które mogą negatywnie wpływać na plony. Niezrozumienie, jakie rośliny są chwastami, może prowadzić do nieefektywnego zarządzania uprawami i strat finansowych.

Atlas chwastów dla praktyków to niezastąpione narzędzie, które pomoże Ci w identyfikacji i zwalczaniu chwastów. Dzięki szczegółowym opisom i ilustracjom, szybko nauczysz się rozpoznawać niepożądane rośliny i podejmować odpowiednie działania.

Co znajdziesz w Atlasie Chwastów?

Książka zawiera bogaty zbiór informacji na temat najczęściej występujących chwastów w Polsce. Dzięki przejrzystym ilustracjom oraz praktycznym wskazówkom, każdy rolnik, ogrodnik czy pasjonat uprawy roślin znajdzie w niej coś dla siebie.
Wyposaż się w wiedzę, która pozwoli Ci skutecznie zarządzać swoimi uprawami. Z Atlasem chwastów zyskasz pewność w walce z niepożądanymi roślinami, co przełoży się na lepsze plony i większe zyski.

Nie czekaj! Zainwestuj w Atlas chwastów dla praktyków już dziś i zacznij chronić swoje uprawy przed zagrożeniem, jakie niosą chwasty.

Autor: Tomasz Czubiński, Adam Paradowski
Rok wydania: 2018
Liczba stron: 328
Format: 170 mm x 240 mm
Oprawa: twarda
Wydawca: Polskie Wydawnictwo Rolnicze Sp. z o.o.
ISBN 978-83-61078-79-1