Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S1)
Sylabus przedmiotu Inżynieria wysokich napięć:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Elektrotechnika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Inżynieria wysokich napięć | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Wysokich Napięć i Elektroenergetyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Szymon Banaszak <Szymon.Banaszak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Szymon Banaszak <Szymon.Banaszak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 6,0 | ECTS (formy) | 6,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymagana jest wiedza z zakresu fizyki (m.in. elektromagnetyzm, elektrostatyka, fizyka ciała stałego, termodynamika, podstawy mechaniki, fizyka cieczy i gazów, fizyka atomowa) |
| W-2 | Wymagana jest wiedza z zakresu podstaw elektrotechniki. |
| W-3 | Wymagana jest wiedza z zakresu inżynierii materiałowej. |
| W-4 | Wymagana jest podstawowa wiedza z zakresu metrologii elektrycznej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie z techniką wysokonapięciową (generacja WN, metody pomiarowe w WN, zastosowanie WN w przemyśle). |
| C-2 | Poznanie zjawisk związanych z wysokimi napięciami (mechanizmy rozwoju wyładowań, naprężenia elektryczne, wyładowania niezupełne, rozkłady napięć). |
| C-3 | Poznanie budowy i właściwości układów izolacyjnych, w tym technicznych (izolatory, kable, izolacja urządzeń, elementy trakcji). |
| C-4 | Nabycie wiedzy umożliwiającej zapobieganie bądź generowanie wyładowań elektrycznych (przesył WN, wyładowania niezupełne, generacja plazmy). |
| C-5 | Poznanie zagadnień związanych z ochroną odgromową i przeciwprzepięciową (rodzaje przepięć, fale przepięciowe, urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej). |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Wprowadzenie do przedmiotu, omówienie podstawowych wielkości obliczanych w wysokonapięciowych układach izolacyjnych | 1 |
| T-A-2 | Obliczanie rozkładów napięcia i pola elektrycznego dla różnych układów izolacyjnych | 2 |
| T-A-3 | Obliczanie rozkładów napięcia i pola elektrycznego w układach izolacyjnych uwarstwionych | 2 |
| T-A-4 | Obliczanie wytrzymałości elektrycznej układów praktycznych | 3 |
| T-A-5 | Obliczenia napięć początkowych wyładowań niezupełnych | 2 |
| T-A-6 | Obliczenia parametrów falowych linii napowietrznych i kablowych | 2 |
| T-A-7 | Obliczenia parametrów uziemień | 1 |
| T-A-8 | Obliczenia parametrów przepięć ferrorezonansowych | 1 |
| T-A-9 | Zaliczenie | 1 |
| 15 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie zasad bezpieczeństwa podczas pracy przy wysokich napięciach. Zapoznanie z regulaminem laboratorium. Przeszkolenie z obsługi stanowisk wysokonapięciowych. | 2 |
| T-L-2 | Wytrzymałość elektryczna powietrza przy napięciu przemiennym | 2 |
| T-L-3 | Wyznaczanie współczynnika udaru piorunowego | 2 |
| T-L-4 | Wpływ barier na wytrzymałość elektryczną dla różnych układów izolacyjnych | 2 |
| T-L-5 | Badanie rozkładu napięcia w układzie wieloelektrodowym | 2 |
| T-L-6 | Pomiar napięcia początkowego wyładowań ślizgowych | 2 |
| T-L-7 | Rozkład napięć w dielektrykach uwarstwionych szeregowo | 2 |
| T-L-8 | Zaliczenie pierwsze | 2 |
| T-L-9 | Metody pomiarowe wysokiego napięcia: iskiernik, dzielnik, przekładnik i woltomierz elektrostatyczny | 2 |
| T-L-10 | Badanie wytrzymałości elektrycznej układów izolacyjnych równolegle | 2 |
| T-L-11 | Ferrorezonans napięć, pomiar charakterystyk napięciowo-prądowych | 2 |
| T-L-12 | Badanie odgromników warystorowych | 2 |
| T-L-13 | Badanie elektryzacji dielektryków stałych | 2 |
| T-L-14 | Wytrzymałość elektryczna powietrza przy napięciu stałym | 2 |
| T-L-15 | Zaliczenie końcowe | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Zastosowanie wysokiego napięcia w technice i przemyśle. | 2 |
| T-W-2 | Pole elektryczne i jego rozkłady w różnych układach elektrod, naprężenia elektryczne izolacji. | 4 |
| T-W-3 | Wytrzymałość elektryczna i mechanizmy rozwoju wyładowań w próżni, gazach, cieczach i izolacji stałej. | 6 |
| T-W-4 | Wyładowania elektryczne w układach izolacyjnych. | 4 |
| T-W-5 | Wyładowania piorunowe, przepięcia i ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa. | 6 |
| T-W-6 | Techniczne wysokonapięciowe układy izolacyjne i procesy w nich zachodzące. | 6 |
| T-W-7 | Miernictwo i laboratoria wysokonapięciowe. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Udział w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | Utrwalenie wiadomości z zajęć | 5 |
| A-A-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 5 |
| 25 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Udział w zajęciach laboratoryjnych | 30 |
| A-L-2 | Opracowywanie i przygotowywanie sprawozdań z zajęć laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zaliczeń laboratoriów | 10 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładzie. | 30 |
| A-W-2 | Praca własna studenta, utrwalenie i uzpełnienie wiadomości z wykładu. | 20 |
| A-W-3 | Praca studenta z literaturą i źródłami internetowymi. | 10 |
| A-W-4 | Przygotowanie do egzaminu opartego na treściach przedstawionych na wykładzie | 15 |
| 75 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
| M-3 | Ćwiczenia audytoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych. |
| S-2 | Ocena formująca: Oceny ze sprawozdań do ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z ćwiczeń laboratoryjnych, oparta o oceny formujące. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny. Egzamin ustny |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_1A_C06_W01 Student ma wiedzę dotyczącą techniki wysokich napięć, inżynierii wysokonapięciowej oraz układów izolacyjnych zapewniającą zrozumienie podstawowych zjawisk wysokonapięciowych. | EL_1A_W16 | — | — | C-4, C-1, C-5, C-2, C-3 | T-W-2, T-W-7, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-A-6, T-A-2, T-A-5, T-A-7, T-A-3, T-A-1, T-A-8, T-A-4 | M-1, M-2, M-3 | S-3, S-2, S-1, S-4 |
| EL_1A_C06_W02 Student ma wiedzę na temat cyklu życia podstawowych wysokonapięciowych układów izolacyjnych, potrafi wymienić podstawowe techniki zabezpieczeń przy wysokich napięciach oraz podstawowe metody ochrony przeciwprzepięciowej oraz przeciwodgromowej. | EL_1A_W19 | — | — | C-4, C-5, C-2, C-3 | T-W-2, T-W-7, T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-A-5, T-A-6, T-A-1, T-A-4, T-A-3, T-A-7, T-A-8, T-A-2 | M-1, M-2 | S-3, S-2, S-1, S-4 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_1A_C06_U01 Student potrafi w stopniu podstawowym posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących wysokonapięciowe elementy i układy elektryczne. | EL_1A_U10, EL_1A_U01, EL_1A_U02 | — | — | C-1 | T-W-7, T-L-2, T-L-3, T-L-1, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-9, T-L-6, T-L-12, T-L-13, T-L-15, T-L-14 | M-1, M-2 | S-3, S-2, S-1 |
| EL_1A_C06_U02 Student stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w układach i urządzeniach wysokonapięciowych w minimalnym wymaganym zakresie. | EL_1A_U21 | — | — | C-1 | T-W-7, T-W-1, T-L-2, T-L-3, T-L-10, T-L-1, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-9, T-L-6, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-15, T-L-14 | M-2 | S-3 |
| EL_1A_C12_U03 Student potrafi w stopniu podstawowym dokonać analizy zjawisk wysokonapięciowych oraz właściwości układów izolacyjnych | EL_1A_U01, EL_1A_U02 | — | — | — | T-A-1, T-A-8, T-A-4, T-A-7, T-A-2, T-A-5, T-A-3, T-A-6 | — | — |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_1A_C06_K01 Student ma - w podstawowym zakresie - świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie z tematyki inżynierii wysokich napięć. | EL_1A_K04 | — | — | C-1 | T-W-7, T-W-1, T-W-6, T-L-2, T-L-3, T-L-10, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-9, T-L-6, T-L-11, T-L-12, T-L-13 | M-2 | S-3, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_1A_C06_W01 Student ma wiedzę dotyczącą techniki wysokich napięć, inżynierii wysokonapięciowej oraz układów izolacyjnych zapewniającą zrozumienie podstawowych zjawisk wysokonapięciowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma wiedzę dotyczącą techniki wysokich napięć, inżynierii wysokonapięciowej oraz układów izolacyjnych zapewniającą zrozumienie podstawowych zjawisk wysokonapięciowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| EL_1A_C06_W02 Student ma wiedzę na temat cyklu życia podstawowych wysokonapięciowych układów izolacyjnych, potrafi wymienić podstawowe techniki zabezpieczeń przy wysokich napięciach oraz podstawowe metody ochrony przeciwprzepięciowej oraz przeciwodgromowej. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma wiedzę na temat cyklu życia podstawowych wysokonapięciowych układów izolacyjnych, potrafi wymienić podstawowe techniki zabezpieczeń przy wysokich napięciach oraz podstawowe metody ochrony przeciwprzepięciowej oraz przeciwodgromowej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_1A_C06_U01 Student potrafi w stopniu podstawowym posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących wysokonapięciowe elementy i układy elektryczne. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi w stopniu podstawowym posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących wysokonapięciowe elementy i układy elektryczne. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| EL_1A_C06_U02 Student stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w układach i urządzeniach wysokonapięciowych w minimalnym wymaganym zakresie. | 2,0 | |
| 3,0 | Student stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w układach i urządzeniach wysokonapięciowych w minimalnym wymaganym zakresie. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| EL_1A_C12_U03 Student potrafi w stopniu podstawowym dokonać analizy zjawisk wysokonapięciowych oraz właściwości układów izolacyjnych | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi w stopniu podstawowym dokonać analizy zjawisk wysokonapięciowych oraz właściwości układów izolacyjnych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_1A_C06_K01 Student ma - w podstawowym zakresie - świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie z tematyki inżynierii wysokich napięć. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma - w podstawowym zakresie - świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie z tematyki inżynierii wysokich napięć. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Flisowski Z., Technika wysokich napięć, WNT, Warszawa, 1999
- Mościcka-Grzesiak H. i inni, Inżynieria wysokich napięć w elektrotechnice, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1999
- Skubis J., Wybrane zagadnienia z techniki i diagnostyki wysokonapięciowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 1998
- Zbigniew Gacek, Wysokonapięciowa technika izolacyjna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2006
Literatura dodatkowa
- Kosztaluk R., Technika badań wysokonapięciowych, WNT, Warszawa, 1985
- Barbara Florkowska i inni, Modelowanie procedur diagnostycznych w eksploatacji układów izolacyjnych wysokiego napięcia, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2006
- Zdobysław Flisowski i inni, Laboratorium techniki wysokich napięć, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006
- Tomasz Boczar i inni, Laboratorium techniki wysokich napięć, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 2008