NASTAVNI PLAN I OKVIRNI OBRAZOVNI PROGRAM ZA ZANIMANJE ELEKTROINSTALATER - 2. dio   [ 1 ]  [ 3 ]


6.5. Nastavni predmet: elektrotehnika

Razred: 1. i 2.

Cilj

Stvoriti kod učenika čvrstu podlogu, neophodnu za svladavanje stručnih sadržaja
tijekom nastavka obrazovanja temeljitim upoznavanjem i usvajanjem električnih
pojava i njihovih zakonitosti.


Zadaci

- objasniti pojmove o osnovnim električnim veličinama i navesti za njih mjerne
jedinice

- izmjeriti napon, struju i otpor

- opisati utjecaj temperature na električni otpor i posljedice na električne instalacije i
rad električnih strojeva i uređaja

- navesti opasnosti od električne struje i primijeniti mjere za rad na siguran način

- izračunati s pomoću Ohmovog i Kirchhoffovih zakona otpor, napon ili struju uz
zadane preostale dvije veličine u strujnim krugovima sa serijskim, paralelnim i
jednostavnim mješovitim spojem otpora,

- grafički predočiti ovisnost struje o naponu

- izračunati električni rad i snagu u strujnim krugovima s jednim i više otpora u
serijskom ili paralelnom spoju,

- opisati praktičnu primjenu serijskog i paralelnog spoja otpora i utjecaj na izvor
napona te utjecaj unutarnjeg otpora izvora na napon i struju trošila

- spojiti promjenjivi otpor za regulaciju struje i napona

- izložiti svojstva osnovnih izvora istosmjernog napona i praktične postupke sa
sekundarnim izvorima napona

- opisati pojam električnog kapaciteta i kondenzatora, svojstva kondenzatora i
osnovne karakteristične veličine, pretvoriti kapacitet kondenzatora iz manjih jedinica
u osnovnu i obrnuto

- opisati pojam vremenske konstante i njezin utjecaj na nabijanje kondenzatora,
izračunati vremensku konstantu RC spoja i odrediti potrebno vrijeme nabijanja
kondenzatora

- opisati pojave i zakonitosti magnetskog djelovanja električne struje, odrediti smjer
djelovanja magnetskog polja, izložiti osnovne primjere praktične primjene
magnetskog djelovanja struje

- opisati pojavu i zakonitosti elektromagnetske indukcije

- izložiti pojam induktiviteta i praktične posljedice uključivanja i isključivanja strujnog
kruga s RL-spojem

- opisati pojam izmjeničnog sinusnog napona i njegove parametre, izračunati
frekvenciju iz zadane periode i obrnuto, te maksimalnu iz efektivne vrijednosti
napona i obrnuto

- opisati pojam impedancije i međusobne odnose struja, padova napona i faznog
kuta između napona i struje za serijske i paralelne spojeve RLC, izračunati struju i
padove napona za serijske i paralelne spojeve RLC, izložiti utjecaj frekvencije,
pojam rezonancijske frekvencije i primjenu Thomsonove formule

- opisati pojmove radne, jalove i prividne snage te faktora snage i njihove
međusobne odnose, izračunati pojedine veličine iz zadanih napona, struja i
parametara elemenata strujnog kruga i objasniti potrebu poboljšanja faktora snage

- opisati pojmove o faznom i linijskom naponu i struji, spojiti trošila na trofazni
sustav i izračunati snagu trošila

- objasniti principe rada osnovnih električnih i elektroničkih mjernih instrumenata,
njihove karakteristike i primjenu

- spojiti mjerne instrumente i izmjeriti odgovarajuće električne veličine

- navesti svojstva najvažnijih materijala u elektrotehnici i njihove primjene

- poznati tehnike spajanja u elektrotehnici.



Sadržaj

1. razred

Nastavna cjelina


1. Električni strujni krug


Usvojiti značenje pojmova električni naboj, električni napon, struja i otpor.

Znati međusobnu ovisnost napona, struje i otpora u električnom strujnom krugu i
grafički je prikazati. Izračunati struju, pad napona i otpor.

Opisati opasnosti od električne struje za osobe.

Primijeniti propise i mjere zaštite za sprječavanje nezgoda od strujnog udara.

Znati izmjeriti struju i napon u istosmjernim strujnom krugu
ampermetrom/voltmetrom i univerzalnim instrumentom.

Opisati faktore koji utječu na električni otpor vodiča. Izračunati otpor vodiča.

Opisati ovisnost električnog otpora o temperaturi, svjetlosti i naponu i navesti
primjere primjene.
Građa materije, električni naboj, napon, struja i otpor.

Ohmov zakon.

Grafičko prikazivanje međusobne ovisnosti električnih veličina.

Djelovanje električne struje.
Prolaz struje kroz čovječje tijelo.

Propisi i mjere zaštite od strujnog udara.
Instrumenti za mjerenje napona i struje i otpora.

Električni otpor vodiča.

Utjecaj temperature, svjetlosti i napona na električni otpor.



2. Serijsko i paralelno spajanje otpornika
Opisati djelovanje serijskoga i paralelnoga spoja otpornika i praktičnu primjenu i
posljedice takvog spajanja.

Izračunati ukupni otpor i struju serijskoga i paralelnoga spoja otpornika.

Nacrtati i spojiti promjenjivi otpor u serijskom (reostatskom) i potenciometarskom
spoju.

Opisati djelovanje unutarnjeg otpora izvora na napon i struju strujnoga kruga.

Izračunati struje i padove napona u jednostavnom mješovitom spoju otpornika.
Serijski i paralelni spoj otpornika, Kirchhoffovi zakoni.

Dijelilo napona, promjenjivi otpor.

Unutarnji otpor izvora.

Mješoviti spoj otpora.

3. Rad i snaga električne struje
Opisati ovisnost električnog rada i snage o naponu, struji i otporu trošila

Znati jedinice za rad i snagu i preračunati vrijednosti osnovne u manju i obratno

Izračunati rad i snagu trošila za jednostavni strujni krug, serijski i paralelni spoj
trošila.
Električni rad.

Električna snaga.

Toplinski učinak električne struje.

4. Električno polje i kondenzatori
Objasniti pojam električnog polja i njegovu tehničku važnost.

Objasniti pojam električnog kapaciteta kondenzatora, njegovu ovisnost o
dimenzijama i materijalu te značenje karakterističnih podataka o kondenzatorima.

Opisati utjecaj vremenske konstante na trajanje nabijanja i izbijanja kondenzatora.

Znati djelovanje serijskog i paralelnog spoja kondenzatora s obzirom na ukupni
kapacitet spoja.

Izračunati ukupni kapacitet serijskoga i paralelnoga spoja kondenzatora.
Električno polje, jakost polja, sile u električnom polju, probojna čvrstoća.

Kondenzatori, princip izvedbe, kapacitet kondenzatora, vrste, označivanje.

Nabijanje i izbijanje kondenzatora, vremenska konstanta.

Serijski i paralelni spoj kondenzatora, ukupni kapacitet, kapacitivno djelilo.

5. Elektromagnetizam i elektromagnetska indukcija


Opisati magnetsko polje električne struje, njegove zakonitosti i tehničko značenje

Opisati pojave i zakonitosti elektromagnetske indukcije s navođenjem primjera
primjene

Znati ovisnost induktiviteta zavojnice o tehničkim veličinama i mjerne jedinice

Opisati pojave kod ukapčanja i iskapčanja zavojnice u istosmjerni strujni krug.


Magnetsko polje ravnog vodiča, djelovanje magnetskog polja na vodič, međusobno
djelovanje dva vodiča.

Magnetsko polja zavojnice.

Magnetiziranje željeza, magnetski materijali, magnetski krug. Elektromagneti.

Elektromagnetska indukcija, Lenzovo pravilo i Faradayev zakon.

Princip transformatora i generatora.

Samoindukcija, induktivitet zavojnice, međuindukcija, vrtložne struje.

Zavojnica u krugu istosmjerne struje (ukapčanje i iskapčanje u strujni krug,
vremenska konstanta).

6. Kemijski izvori struje
Navesti vrste, svojstva i postupke s kemijskim izvorima električne struje.

Prolaz struje kroz tekućine, elektroliza

Primarni kemijski izvori. Sekundarni kemijski izvori.

Održavanje akumulatora. Korozija i zaštita od korozije.

7. Izmjenični napon i struja


Objasniti karakteristične veličine izmjeničnih struja i napona te znati njihove
jedinice.

Iz efektivne vrijednosti napona i struje izračunati vršnu i obrnuto.

Iz frekvencije izmjeničnog napona izračunati period i obrnuto.

Opisati djelovanje radnog otpora, kondenzatora i zavojnice bez gubitaka u strujnom
krugu izmjenične struje.

Izračunati vrijednost induktivnog i kapacitivnog otpora.
Vektorski prikazati odnose struje i napona

Opisati i grafički prikazati frekvencijsku ovisnost kapacitivnog i induktivnog. otpora
Princip dobivanja sinusnog izmjeničnog napona i njegovi karatkeristični parametri
(frekvencija, perioda, trenutna, efektivna, srednja i vršna vrijednost).

Pravokutni izmjenični napon, superponirani istosmjerni i izmjenični napon, impulsi.

Grafičko predstavljanje sinusnog izmjeničnog napona (rotiranje vektora, vremenski i
vektorski dijagram), fazni pomaci.
Djelatni otpor u krugu izmjenične struje.
Kondenzator u krugu izmjenične struje.
Zavojnica u krugu izmjenične struje.

8. Krugovi izmjenične struje
Objasniti međusobnu ovisnost električnih veličina u RLC spojevima.

Izračunati struju i padove napona u serijskom i paralelnom RLC spoju.

Objasniti pojavu rezonancije i njezino značenje.

Izračunati rezonancijsku frekvenciju

Objasniti pojmove prividna, radna i jalova snaga, te faktor snage.

Izračunati prividnu, radnu i jalovu snagu.
Serijski spojevi otpora, kondenzatora i zavojnice.
Paralelni spojevi otpora, zavojnice i kondenzatora.

Fazni pomak.

Rezonancija.

Električni rad i snaga izmjenične struje, faktor snage.



9. Trofazna struja
Poznavati karakteristične veličine napona i struje trofaznoga sustava i načine
spajanja trošila.

Izračunati djelatnu, jalovu i prividnu snagu trofaznih trošila.

Objasniti strujne i naponske prilike pri simetričnom i nesimetričnom opterećenju.



Opći prikaz trofaznog napona i struje (vremenski i vektorski prikaz).

Spajanje trošila u trofaznom sustavu.
Fazne i linijske vrijednosti struja i napona.
Snaga u trofaznom sustavu.
Simetrično i nesimetrično opterećenje.

Okretno magnetsko polje.

10. Materijali u elektrotehnici
Navesti i opisati značenje pojedinih svojstava materijala.

Navesti vrste i objasniti svojstva i primjenu materijala u elektrotehnici.

Navesti vrste i objasniti svojstva i primjenu materijala za vodiče.

Navesti vrste, svojstva i primjenu različitih vrsta otpornika te materijale za otpornike.

Navesti materijale za poluvodičke komponente i objasniti djelovanje PN spoja.

Navesti izvode, osnovna svojstva i primjene poluvodičkih komponenata (diode,
tranzistori, tiristori).

Navesti vrste i objasniti svojstva i primjenu izolacijskih materijala.

Navesti vrste i primjene tehnike spajanja u elektrotehnici.

Navesti vrste i svojstva te objasniti primjenu magnetskih materijala.

Navesti vrste, svojstva i primjenu materijala za konstrukcije u elektrotehničkim
uređajima.
Svojstva materijala (fizikalna, kemijska, tehnološka), podjela i osnovna primjena.

Materijali za vodiče, vodovi, kontaktni materijali, svjetlovodi.

Materijali za otpornike, vrste otpornika, specijalni otpornici.
Poluvodički materijali i elektroničke komponente.



Izolacijski materijali, zahtjevi, svojstva i primjena.

Materijali i tehnike spajanja.

Magnetični materijali, svojstva i primjena.

Materijali za nosive konstrukcije i kućišta elektrouređaja, materijali za hlađenje
elektroničkih komponenata.

11. Mjerenja u elektrotehnici
Opisati dijelove i načelo rada analognih instrumenata za mjerenje napona, struje i
otpora.

Opisati načelo izvedbe i rada digitalnog univerzalnog instrumenta.

Primijeniti postupke mjerenja napona i struje.
Opisati načela postupaka i izvedbi mjernih instrumenata za mjerenje otpora,
induktiviteta i kapaciteta.

Primijeniti postupke mjerenja otpora, kapaciteta i induktiviteta.
Opisati dijelove i načelo rada električnoga brojila.

Spojiti električno brojilo i izmjeriti utrošenu električnu energiju.

Opisati načelo rada vatmetra.

Spojiti vatmetar i izmjeriti električnu i snagu.

Nacrtati osnovne sheme spajanja instrumenata za mjerenje utroška električne
energije i snage.

Opisati principijelnu građu osciloskopa i izvesti mjerenja napona i frekvencije na
jednostavnim sklopovima.
Uvod u mjernu tehniku.
Građa i djelovanje analognih mjernih instrumenata (instrument sa zakretnim svitkom
i pomičnim željezom).

Proširenje mjernog područja.
Digitalni univerzalni instrument.

Mjerenje napona i struje.
Mjerenje otpora, mjerni mostovi.
Mjerenje kapacitivnosti i induktivnosti.
Instrumenti za mjerenje električnog rada i snage.
Osciloskop i mjerni prikaz.
Mjerenja osciloskopom.


Metodičke napomene


Nastava ovog predmeta izvodi se predavanjem i laboratorijskim vježbama. Ta dva
oblika nastave se upotpunjuju i samo kao jedinstvena cjelina mogu dati očekivani
rezultat u usvajanju potrebnih znanja i sposobnosti. To zahtijeva da nastavu u
laboratoriju izvodi isti nastavnik koji izvodi ostale oblike nastave ovog predmeta.

Dio nastave se izvodi s cijelim razredom, a dio (najmanje 35 sati predviđenih za
laboratorijske vježbe) sa skupinama ne većim od 15 učenika. Stoga izvedbenim
programom treba za realizaciju nastave ovog predmeta, uz stručno teorijski dio,
planirati u prvom i drugom razredu za samostalan rad učenika u laboratoriju 1 sat
tjedno. Laboratorijske vježbe treba izvoditi optimalno s 3, a najmanje s 2 skupine
(najviše 15 učenika istovremeno) u bloku od 2 sata. Vrijeme odvijanja laboratorijskih
vježbi treba biti predviđeno rasporedom sati od početka školske godine. Prvi
dolazak na rad u laboratorij treba biti posvećen upoznavanju s režimom rada u
laboratoriju i mjerama zaštite.

U izvođenju nastave nastojati što je moguće više koristiti metode rada koje mogu u
većoj mjeri zaokupiti pažnju učenika i podići stupanj aktivnosti. Treba nastojati
demonstrirati one pojave koje učenici neće samostalno obrađivati u radu u
laboratoriju.

U nastavi s cijelim razredom ili u laboratorijskom radu treba koristiti
računalo i računalne programe za simuliranje djelovanja elektrotehničkih spojeva i
zakonitosti (npr. Electronics Workbench, Mentor OE, Crocodile Clips i drugi).

U laboratorijskim vježbama u prvome razredu treba koristiti digitalne
izvedbe mjernih instrumenata za mjerenje napona, struje i otpora s obzirom na
jednostavnije očitavanje i svrhu vježbi u prvome razredu. U drugome razredu treba
svladati rad i očitavanje na analognim instrumentima.



Pri izradi izvedbenog programa treba planirati vrijeme za ponavljanje i kraće
provjere usvojenosti znanja (kraći zadaci, nekoliko pitanja ili zadaci objektivnog
tipa) nakon svake cjeline. U tijeku svakog polugodišta treba planirati dvije
cjelosatne provjere znanja (školska zadaća). Zadaci i pitanja trebaju obuhvatiti
područje od jednostavnijih pitanja i zadataka na razini poznavanja osnovnih pojava i
zakonitosti do zadataka koji trebaju pokazati sposobnost primjene znanja u
složenijim i novim situacijama. Numerički zadaci trebaju biti tako oblikovani da
učenici mogu koristiti udžbenik kao izvor podataka i matematičkih izraza potrebnih
za rješavanje postavljenih jednostavnijih numeričkih problema.

Uz pisano i usmeno provjeravanje postignuća učenika treba uzeti u obzir
izvođenje laboratorijskih vježbi i razvijenost vještina. Uspjeh učenika u izvođenju
vježbe ocjenjuje se na temelju primjene učenikova znanja u izvođenju vježbe,
pokazanih vještina, samostalnosti, uporabe instrumenata i drugih pomagala,
primjene mjera zaštite i izrade pripadne dokumentacije. Pozitivna ocjena iz
laboratorijskog dijela uvjet je za pozitivnu ocjenu iz predmeta.



Izvođenje nastave ovog predmeta zahtijeva određeno predznanje iz
matematike (osnovne računske operacije, operacije s razlomcima, rješavanje
jednadžbi s jednom nepoznanicom, brojevi s eksponentima, Pitagorin poučak),
fizike (poznavanje pojmova i jedinica za silu, rad, energiju, snagu, temperaturu) i
kemije (građa materije, atom, jezgra, elektron, valencija, elementi, metali,
nemetali). Ova znanja učenici su stekli u osnovnoj školi. Međutim za svladavanje
dijela gradiva o strujnim krugovima izmjenične struje potrebno je predznanje koje se
ne stječe u osnovnoj školi (trigonometrijske funkcije). Stoga je potrebno uspostaviti
korelacije s nastavom predmeta matematika u struci kako bi učenici pravodobno
svladali sadržaje iz matematike koji su nužni u obradi strukovnih predmeta.


Obveze učenika


Pribor i oprema

Svaki učenik dužan je za nastavu imati sljedeći pribor i opremu: propisani
udžbenik, bilježnicu (format po izboru) za vođenje bilješki na nastavi, kalkulator
(osnovne računske operacije i trigonometrijske funkcije), pribor za laboratorijske
vježbe (digitalni univerzalni instrument, ispitivač faze).



Priprema za nastavu

Učenici na rad u laboratorij trebaju doći pripremljeni. Obim i oblik pripreme ovisi o
tome je li riječ o vježbi o gradivu koje je obrađeno nekim drugim oblikom nastave ili
pak o vježbi koja predstavlja prvi susret s novim gradivom. O svakoj vježbi učenik
treba podnijeti pisani izvještaj na kraju sata. Izvještaj o radu treba redovito
pregledavati i do idućega dolaska učenika u laboratorij dati učeniku povratnu
informaciju o rezultatima rada. Po potrebi od učenika se može zahtijevati da ponovi
pojedina mjerenja (u slučaju grubih pogrešaka, pogrešnih zaključaka ili
nesamostalnog rada). Zadaci za rad u laboratoriju trebaju biti takvi da zahtijevaju
mjerenje, obradu rezultata i izvođenje zaključaka. Sadržaj rada u laboratoriju treba
biti jedinstven za sve učenike u tijeku rada na pojedinoj vježbi uz različite vrijednosti
korištenih elemenata.

Provjeravanje i ocjenjivanje postignuća

Uz redovit dolazak na nastavu, provjere usvojenosti znanja:

- kraći zadaci i pitanja iza svake nastavne cjeline (pisani rad, usmeni odgovori)

- školska zadaća (cjelosatna provjera znanja)

- praktičan rad u laboratoriju.

Pozitivna ocjena iz laboratorijskog dijela uvjet je za pozitivnu ocjenu iz
predmeta.



6. 6. Nastavni predmet: električni strojevi i uređaji



Cilj


Cilj nastave ovog predmeta je učeniku dati osnovna znanja koja će biti podloga za
primjenu električnih strojeva i uređaja te njihovo priključivanje i primjenu u
instalacijama.



Zadaci


- objasniti građu i principe rada električnih strojeva i uređaja

- navesti osnovne režime rada i radne karakteristike električnih strojeva

- navesti primjenu pojedinih vrsta električnih strojeva i uređaja

- znati priključiti električne strojeve i uređaje u elektroenergetsku instalaciju

- razumjeti međusobni odnos električnih strojeva i uređaja s jedne strane te
sklopnih aparata, zaštitnih uređaja, mreža i instalacija s druge strane

- poznavati moguće opasnosti koje u primjeni mogu ugroziti električne strojeve i
uređaje

- primijeniti osnovna znanja o izboru zaštite električnih strojeva i uređaja

- znati čitati i koristiti tehničku dokumentaciju električnih strojeva i uređaja te
projekata njihovih instalacija

- spoznati opasnosti pri radu s električnim strojevima i uređajima te primijeniti
odgovarajuće mjere zaštite

- pridonijeti razvoju ekološke svijesti o nužnosti štednje svih vrsta energije.



Sadržaj


Nastavna cjelina

1. Sklopni aparati
Navesti podjelu sklopnih aparata prema funkciji i namjeni, vrsti struje, naponu,
konstruktivnoj izvedbi i mehaničkoj (IP) zaštiti.

Navesti i opisati vrste, uloge i karakteristike sklopnih aparata visokog napona.

Navesti i opisati vrste, uloge i karakteristike sklopnih aparata niskog napona.
Teorija električnih kontakata i vrste kontaktnih materijala.

Prekidanje strujnog kruga istosmjerne i izmjenične struje pri različitim faktorima
snage.

Nazivni podaci, karakteristike i namjena sklopnih aparata: rastavljači, osigurači,
prekidači, sklopnici, odvodnici prenapona, releji i pribor.

Odabir i primjena sklopnih aparata prema kategoriji uporabe.

2. Transformatori
Opisati konstrukciju i način rada jednofaznih transformatora.

Spoznati tehnički i ekonomski značaj transformatora pri prijenosu električne
energije.

Objasniti pojave u radu i prikazati karakteristične vrijednosti.

Opisati konstrukciju, način rada i spojeve namota trofaznog transformatora.

Opisati uvjete paralelnog rada te znati nacrtati odgovarajuće sheme.

Izvesti pokuse praznog hoda, kratkog spoja i opterećenja transformatora te opisati
rezultate pokusa.

Znati razloge za podešavanjem napona i objasniti podešavanje napona.

Opisati građu i ulogu pojedinih dijelova suhog i uljnog energetskog transformatora

Opisati moguće opasnosti štetnih djelovanja transformatora na okolinu

Prikazati konstrukciju, način rada i djelovanje posebnih vrsta transformatora

Upoznati izvore opasnosti pri radu s transformatorima i primijeniti mjere za rad na
siguran način
Načelna izvedba i rad transformatora.

Prazni hod, opterećenje i kratki spoj, korisnost i gubici.

Trofazni transformator, grupe spojeva.

Paralelni rad transformatora.

Ispitivanje transformatora.

Građa suhog i uljnog energetskog transformatora.

Uređaji za zaštitu i nadzor transformatora.

Nazivni podaci i natpisna pločica transformatora.

Posebne vrste transformatora (štedni, mjerni, za zavarivanje).



3. Sinkroni strojevi
Navesti osnovne zakone elektromehaničke pretvorbe te objasniti pojam okretnog
magnetskog polja i vezu s frekvencijom i brojem polova.

Opisati razliku među sinkronim i asinkronim strojevima te među motorima i
generatorima.

Poznavati princip rada i osnovnu građu sinkronih generatora ovisno o smještaju
armaturnog namota i uzbude.

Objasniti princip rada, građu te vrste i problematiku pokretanja sinkronih motora.

Navesti osnovne pogonske karakteristike sinkronih motora i njihovu primjenu.
Osnove elektromehaničke pretvorbe energije; podjela na motore i generatore.

Okretno magnetsko polje: nastanak, broj pari polova, frekvencija i brzina vrtnje.

Podjela električnih strojeva na sinkrone i asinkrone i osnovna primjena.

Sinkroni generatori: princip rada, građa, uzbuda, primjena i ekonomski značaj.

Sinkroni motori: princip rada, građa, pogonske karakteristike, pokretanje.

4. Asinkroni

strojevi
Objasniti pojam klizanja.

Objasniti princip rada i građu, navesti vrste gubitaka te okvirne veličine korisnosti,
faktora snage i klizanja asinkronih motora.

Grafički prikazati momentnu i strujnu karakteristiku te na njima označiti i pokazati
karakteristične vrijednosti.

Upoznati izvore opasnosti pri radu s rotacijskim električnim strojevima i primijeniti
mjere za rad na siguran način

Opisati priključnu kutiju, označavanje stezaljki i spojeve namota.

Opisati vrste pokretanja i nacrtati odgovarajuće sheme te prema shemi spojiti
motor.

Objasniti reverziranje.

Izvesti pokuse praznog hoda, kratkog spoja i opterećenja asinkronog motora te
opisati rezultate pokusa.

Pročitati podatke s natpisne pločice pa izabrati spoj i nazivni napon te shematski
prikazati priključak na mrežu.

Iz natpisne pločice te momentne i strujne karakteristike znati odrediti nazivne
vrijednosti struje i momenta te struju i moment pokretanja te nazivnu struju
instalacijskih zaštitnih uređaja.

Znati objasniti i shematski prikazati izvedbe i priključak na mrežu jednofaznih
asinkronih motora te izvesti spoj na mrežu.

Znati objasniti i shematski prikazati jednofazni priključak trofaznih asinkronih
motora te izvesti spoj na mrežu.
Princip rada trofaznog asinkronog motora: okretno magnetsko polje, klizanje i
brzina vrtnje.

Osnove građe – kavezni i kliznokolutni motori.

Momentna i strujna karakteristika.

Osnovna radnja stanja.

Gubici i korisnost.

Spojevi namota i priključna kutija i reverziranje trofaznog asinkronog motora.

Nazivni podaci i natpisna pločica.

Pokretanje trofaznih asinkronih motora.

Podešavanje brzine

asinkronih motora.

Višebrzinski motori.

Jednofazni asinkroni motori.

Jednofazni priključak trofaznih asinkronih motora.

Zaštita asinkronih motora.

5. Istosmjerni i izmjenični kolektorski strojevi
Znati objasniti građu i princip rada istosmjernih generatora i motora.

Nabrojiti te objasniti uloge, način spajanja i smještaj različitih vrsta namota.

Usvojiti sustav označavanja stezaljki različitih vrsta namota.

Crtati principijelne sheme istosmjernih strojeva s različitim vrstama uzbude.

Objasniti ponašanje istosmjernih motora u pogonu i prikazati njihove karakteristične
veličine.

Razlikovati karakteristike motora različitih uzbuda te područja njihove primjene.

Opisati građu i princip rada te načine podešavanja brzine vrtnje i područje primjene
univerzalnih motora.

Spoznati problematiku radiosmetnji i znati mjere za njihovo otklanjanje.
Konstrukcija istosmjernog stroja (stator, rotor, kolektor), namoti istosmjernih
strojeva.

Rad istosmjernog stroja (inducirani napon, brzina vrtnje, okretni moment,
opterećenje komutacija).

Istosmjerni generatori; podešavanje napona.

Istosmjerni motori, uzbuda, momentna i mehanička karakteristika, mogućnosti
podešavanja brzine.

Zaštita istosmjernih motora.

Univerzalni motor.

Nastanak, utjecaj i mjere za otklanjanje radiosmetnji.

6. Električna trošila
Opisati električna trošila toplinske i rashladne tehnike te objasniti karakteristične
podatke.

Opisati izvedbe, način spajanja s insta-lacijom i zaštitu električnih grijala vode.

Opisati izvedbe, način spajanja i zaštitu različitih električnih uređaja za grijanje.

Opisati vrste, izvedbe, način spajanja i zaštitu rashladnih uređaja.

Navesti izvedbe klima uređaja te načine montaže i spajanja

Objasniti načine otklanjanja radiosmetnji.

Opisati moguće opasnosti i mjere zaštite od štetnih djelovanja rashladnih i
klimatskih uređaja na okolinu.

Upoznati izvore opasnosti pri radu s različitim trošilima toplinske, rashladne i
klimtske tehnike te primijeniti mjere za rad na siguran način
Veličine toplinske tehnike.

Uređaji za zagrijavanje vode: vrste uređaja, grijači, regulacija temperature, zaštita
od pregrijavanja, priključak.

Uređaji za grijanje prostorija: vrste uređaja i načini zagrijavanja; direktno i
indirektno grijanje, grijalice, kaloriferi, infragrijalice, termoakumulacijske peći.

Rashladni uređaji, klimatski uređaji i toplinske pumpe: principi rada, priključak na
instalaciju; štetno djelovanje na okolinu.

Upravljački i regulacijski uređaji.





Metodičke napomene


Nastava ovog predmeta izvodi se predavanjem i laboratorijskim vježbama u
laboratoriju za električne strojeve. Teorijsku nastavu treba, po mogućnosti, izvoditi u
specijaliziranoj učionici opremljenoj primjercima i modelima električnih strojeva te
izvorima napajanja i mjernim instrumentima koji omogućavaju demonstraciju rada i
karakteristika električnih strojeva. Ako se nastava mora odvijati u učionici opće
namjene, onda treba osigurati dopremu potrebnih izvora, strojeva i uređaja za
demonstraciju. Oprema laboratorija obuhvaća jednofazne i trofazne asinkrone i
sinkrone strojeve i transformatore, istosmjerne strojeve, uređaje za terećenje te
regulirane izvore napajanja jednofaznom, trofaznom i istosmjernom strujom koji su
svojom snagom prilagođeni ispitivanim električnim strojevima. Osim nabrojene
opreme u laboratoriju treba biti odgovarajući izbor sklopnih aparata, spojnih vodova
i mjernih instrumenata.

Izvedbeni program treba napraviti tako da se stavi naglasak na principe rada i
vanjske karakteristike električnih strojeva važne za izradu instalacija električnih
strojeva.

Dio nastave se izvodi s cijelim razredom, a dio (najmanje 35 sati predviđenih za
laboratorijske vježbe) sa skupinama ne većim od 15 učenika. Laboratorijske vježbe
izvode se u blokovima po 2 sata. Na vježbama naglasak treba biti na
karakteristikama i spajanju transformatora i asinkronih strojeva kao temeljnih
električnih strojeva u praksi. Ove praktične vježbe treba izvoditi optimalno s 3, a
najmanje s dvije skupine (najviše pola razrednog odjeljenja, odnosno najviše 15
učenika istovremeno) u bloku od 2 sata. O svakoj vježbi učenik na kraju sata treba
predati pisani izvještaj o vježbi, a nastavnik će najkasnije do sljedećeg dolaska u
laboratorij dati povratnu informaciju o tom izvještaju. Zadaci za rad u laboratoriju
trebaju biti takvi da zahtijevaju spajanje, mjerenja, obradu rezultata i izvođenje
zaključka.

Stručni račun je sastavni dio ovog predmeta, a treba obuhvatiti jednostavne
proračune transformatora i njegovih radnih stanja (prijenosni omjer, struje, naponi,
snage, gubici, korisnost, unutarnja i prenešena snaga autotransformatora),
pogonska stanja asinkronih i sinkronih motora (broj pari polova, frekvencija,
sinkrona brzina, klizanje struja i moment pokretanja). Ovi proračuni trebaju, prije
svega, pridonijeti boljem razumijevanju principa rada i pogonskih karakteristika.

U izvođenju nastave treba nastojati što je moguće više koristiti metode rada koje
mogu najvećoj mjeri zaokupiti pažnju učenika i podići stupanj aktivnosti. Nastavu
treba planirati i realizirati tako da se uvijek vidi odnos električnih strojeva i njihovog
spajanja na električne instalacije (način spajanja, utjecaj pokretanja na električnu
instalaciju, jalova snaga).

Također treba upućivati učenike da na praksi promatraju i uočavaju kako se izvode
električne instalacije, razdjelni i upravljački ormari za priključak električnih strojeva,
da o tome razgovaraju s majstorima, da se upoznaju s tehničkom dokumentacijom
ugrađivanih električnih strojeva i uređaja i projektima njihovih instalacija te da na taj
način praksu povezuju s obrađivanim sadržajima.

Izvođenje nastave ovog predmeta zahtijeva određena predznanja iz svih stručnih
predmeta do sada obrađivanih u srednjoj školi: elektrotehnika (osnovne
elektrotehničke veličine i zakoni strujnih krugova, električni rad i snaga,
magnetizam i elektromagnetska indukcija, izmjenične struje, električna mjerenja,
fizikalna i kemijska svojstva vodljivih, izolacijskih i konstrukcijskih materijala, osnove
električnih mjerenja) te korelacije s predmetom električne instalacije (sklopni
aparati, sheme spajanja sklopnika, nadstrujna zaštita).



Pri izradi izvedbenog programa treba planirati vrijeme za ponavljanje i kraće
provjere usvojenosti znanja (kraći zadaci, nekoliko pitanja ili zadaci objektivnog
tipa) nakon svake cjeline. U tijeku svakog polugodišta treba planirati dvije cjelosatne
provjere znanja (školska zadaća). Zadaci i pitanja trebaju obuhvatiti područje od
principa rada pojedinih električnih strojeva i trošila preko pogonskih karakteristika
do njihova priključivanja na električnu instalaciju. Pri tome jedan dio zadataka treba
biti računskog tipa.

Uz pismeno i usmeno provjeravanje postignuća treba uzeti u obzir izvođenje
laboratorijskih vježbi. Uspjeh učenika u izvođenju vježbi ocjenjuje se na temelju
primjene učenikova znanja u izvođenju vježbe, pokazanih vještina, samostalnosti,
uporabe instrumenata i drugih pomagala, primjene mjera zaštite i izrade izvješća o
vježbi. Pozitivna ocjena iz praktičnih vježbi uvjet je za pozitivnu ocjenu iz predmeta.



Obveze učenika



Pribor i oprema

Svaki učenik dužan je imati sljedeći pribor i opremu: propisani udžbenik, bilježnicu
za vođenje bilješki na nastavi i pisanje domaćih zadaća (preporučljiv je format A4
zbog crtanja shema i skica), kalkulator (na onim satovima kada se rade proračuni)
te digitalni univerzalni instrument za mjerenje jakosti struje do 20 A(AC i DC), za
napon do 750 V(AC i DC) i mjerenje otpora.



Pripreme za nastavu

Učenici na nastavu trebaju doći pripremljeni što podrazumijeva da su naučili
prethodno obrađivano gradivo i napisali zadane domaće zadaće.

Na laboratorijske vježbe učenik treba doći pripremljen na taj način da je ponovio dio
gradiva vezanog uz vježbe i proučio upute za izvođenje vježbe te napravio pismenu
pripremu za vježbu. O svakoj vježbi učenik na kraju blok-sata laboratorijskih vježbi
treba predati pisani izvještaj o vježbi.



Provjeravanje i ocjenjivanje postignuća

Svaki učenik dužan je sudjelovati u svim planiranim oblicima provjeravanja i
ocjenjivanja postignuća koja se sastoje od usmenih i pismenih provjera te provjera
znanja i sposobnosti putem računskih zadataka i praktičnih zadataka na
laboratorijskim vježbama. Za provjeru i ocjenjivanje postignuća planirani su:

- kraći zadaci i pitanja nakon svake nastavne cjeline (pisani rad, usmeni odgovori)

- dvije školske zadaće (cjelosatne provjere znanja) u svakom polugodištu

- praktičan rad u laboratoriju

- izvješće o obavljenoj laboratorijskoj vježbi.

Uspjeh učenika u izvođenju vježbi ocjenjuje se na temelju primjene
učenikova znanja u izvođenju vježbe, pokazanih vještina, samostalnosti, uporabe
instrumenata i drugih pomagala, primjene mjera zaštite i izrade izvješća o vježbi.
Pozitivna ocjena iz praktičnih vježbi uvjet je za pozitivnu ocjenu iz predmeta.



6.7. Nastavni predmet: električne instalacije



Cilj


Učeniku dati pregled nad elementima, vrstama i izvođenjem električnih instalacija
te osnovna znanja koja će mu omogućiti izgradnju, proširivanje i rekonstrukciju
različitih vrsta instalacija uz služenje projektnom dokumentacijom i tehničkom
dokumentacijom za ugrađivane materijale i elemente instalacija.



Zadaci



- steći temeljna znanja o električnim instalacijama, električnoj rasvjeti i ispitivanju
električnih instalacija

- detaljno znati materijale, uređaje i sustave električnih instalacija te načine i mjesto
njihove primjene

- steći znanja o vrstama električnih instalacija u stambenim, poslovnim i
industrijskim objektima te njihova izvođenja na novogradnjama, proširenjima i
rekonstrukcijama

- spoznati električne instalacije specifičnih zahtjeva okoline kao npr. instalacije u
objektima ugroženim od požara i eksplozije

- spoznati nove vrste i tehnologije izgradnje električnih instalacija

- obnoviti, produbiti i proširiti znanja o utjecaju električne struje na čovjeka te
pružanju prve pomoći

- razviti svijest i naviku neophodnosti primjene svih propisanih zaštitnih mjera

- steći znanja o izvorima opasnosti i mjerama zaštite od udara električne struje te
upoznati primjenu i ugradnju pojedinih vrsta zaštitnih mjera i uređaja

- steći osnovna znanja iz područja rasvjetne tehnike te na temelju njih razumijevati
osnovne svjetlotehničke veličine, karakteristike i primjenu pojedinih svjetlosnih
izvora i svjetiljki, njihove sheme spajanja i izvesti priključivanje

- razumjeti opasnosti kojima su izložene električne instalacije i mreže te steći
osnovna znanja o izboru zaštite električnih instalacija i mreža

- steći sposobnosti čitanja i uporabe tehničke dokumentacije elektroinstalacijskih
materijala i uređaja te projekata električnih instalacija

- steći sposobnost crtanja osnovnih spojnih shema i grafičkog komuniciranja s
kolegama na poslu te ostalim sudionicima izrade električnih instalacija

- razviti svijest o potrebi ekonomičnog i estetskog izvođenja električnih instalacija

- razvijati učenikovu ekološku svijest o nužnosti štednje svih vrsta energije

- razviti osjećaj odgovornosti za rad na siguran način i naviku poštovanja pravila
sigurnosti na radu



Sadržaj


Nastavna cjelina


1. Uvod u predmet
Definirati osnovne pojmove električnih instalacija te shvatiti značaj normizacije na
nacionalnoj i međunarodnoj razini.

Usvojiti osnovne grafičke simbole za električne instalacije i znati nacrtati primjere
osnovnih vrsta elektrotehničkih shema i crteža.
Definicije osnovnih pojmova.

Naponski opsezi.

Tehnički propisi, Zakon o normizaciji, norme Republike Hrvatske i međunarodne
norme.

Grafički simboli, vrste električnih shema i crteža.

2. Izolirani vodovi i kabeli s priborom za polaganje
Objasniti opću građu i sustav označavanja izoliranih vodova i kabela.

Navesti normirane presjeke vodiča.

Nabrojiti i opisati vrste vodova s obzirom na konstrukciju i namjenu te znati njihove
slovnobrojčane oznake i oznake žila bojama i brojevima.

Nabrojiti i izabrati pribor za različite vrste instalacija i načine polaganja izoliranih
vodova.

Shvatiti faktore koji utječu na izbor presjeka vodova te znati izabrati presjek voda u
jednostavnim primjerima polaganja.

Znati izvore opasnosti pri radu s izoliranim vodovima i kabelima i primijeniti mjere
za rad na siguran način
Izolirani vodovi i kabeli: građa, označavanje i vrste.

Materijali i pribor za polaganje vodova: cijevi, razdjelne kutije, kanali, obujmice,
spojni materijal.

Polaganje vodova ispod žbuke, u žbuci i iznad žbuke.

Izbor (proračun) presjeka izoliranih vodova s obzirom na mjesto primjene, strujno
opterećenje i dopušteni pad napona.



3. Sklopni aparati niskog napona i priključni pribor
Navesti ulogu, karakteristike i namjenu pojedinih vrsta sklopnih aparata

Opisati, spajati i nacrtati spojne i jednopolne sheme strujnih krugova rasvjete s
instalacijskim sklopkama, impulsnim sklopkama i stubišnim automatima.
Instalacijske sklopke, sklopnici, prekidači, stubišni automati, sklopni materijal za
upravljačke strujne krugove.

Sheme spajanja sklopnih aparata.


Opisati i nacrtati sheme glavnih i upravljačkih strujnih krugova te spajati osnovne
spojeve sklopnika s relejima i mjernim sklopkama: automatska sklopka 0/1,
reverziranje trofaznih elektromotora.

Opisati te navesti karakteristične veličine, izvedbe i oblike priključnog pribora za
domaćinstvo i industrijske svrhe.
Sheme spajanja sklopnika: jednopolna, spojna, shema djelovanja, sheme glavnih i
upravljačkih strujnih krugova, spojevi s relejima.

Priključni pribor za domaćin-stvo i slične opće svrhe te pri-ključni pribor za
industriju.

4. Zaštita električnih instalacija i trošila
Objasniti sustav označavanja stupnjeva mehaničke zaštite te svojstva opreme
ovisno o IP broju.

Objasniti razlike između preopterećenja i kratkog spoja te uzroke njihova nastanka
te objasniti ulogu nadstrujne zaštite i uvjete za njezinu selektivnost.

Nabrojiti klasifikaciju i vrste uređaja nadstrujne zaštite.

Objasniti razlike između visokoučinskih i niskoučinskih rastalnih osigurača, navesti
njihove karakteristike i svojstva te navesti normirane veličine, oblike i način
označavanja.

Navesti ulogu, vrste, veličine, karakteristike, namjenu i oznake automatskih zaštitnih
uređaja.

Objasniti i nacrtati sheme kombinacija sklopnika, termičkih i elektromagnetskih
releja u funkciji nadstrujne zaštite.

Navesti izvore opasnosti te osnovne principe i uređaje prenaponske zaštite.
Zaštita od utjecaja okoline: klasifikacija utjecaja, stupnjevi mehaničke zaštite.

Nadstrujna zaštita, uloga i selektivnost.

Zaštitni uređaji nadstrujne zaštite: principi rada, vrste (rastalni osigurači, automatski
instalacijski prekidači, prekidači, zaštitne sklopke, kombinacije sklopnika i releja)
oblici, karakteristike, nazivne vrijednosti i označavanje.

Izbor zaštitnog uređaja za određeni vod i/ili trošilo.

Zaštita od prenapona: izvori prenapona, zaštitni uređaji, izbor zaštitnog uređaja i
mjesto ugradnje.

5. Zaštita od udara električne struje
Obnoviti i produbiti svijest o opasnosti od udara električne struje.

Navesti, objasniti i nacrtati sheme svih tipova razdjelnih sustava niskog napona.

Objasniti izvore opasnosti od električnog udara te navesti klasifikaciju, vrste i
djelovanje zaštitnih mjera ovisno o tipu razdjelnog sustava, vrsti strujnog kruga i
vrsti zaštitnog uređaja.

Spojiti zaštitne uređaje prema shemama.

Nacrtati sheme različitih sustava zaštite od greške (zaštita od indirektnog dodira)
tako da se u njima vide tip razdjelnog sustava, aktivni vodiči, zaštitni vodiči i
uzemljenja te položaj zaštitnih uređaja te na shemama objasniti princip djelovanja
zaštite.
Fiziološko djelovanje električne struje, prva pomoć, granica opasnog napona i
struje.

Izvori opasnosti od udara električne struje.

Klasifikacija tipova razdjelnih sustava niskog napona (TT, TN i podvrste, IT).

Klasifikacija sustava zaštitnih mjera: osnovna zaštita, zaštita od pogreške i
dopunska zaštita.

Mjere i vrste zaštite od direk-tnog i indirektnog dodira i zaštitni uređaji s obzirom na
tip razdjelnog sustava.

Zaštitno uzemljenje i izjednačenje potencijala.

6. Razdjelni uređaji niskog napona


Nabrojiti vrste i uloge razdjelnih uređaja: za gradilišta, kućni priključni ormari,
razdjelni uređaji za stambene i slične objekte te za industriju.

Opisati izvedbe, materijale i elemente za ugradnju u razdjelne uređaje.

Čitati i nacrtati jednopolne sheme te prema shemama spajati elemente razdjelnih
uređaja.
Uloga, vrste, elementi i materijali razdjelnih uređaja prema namjeni i opterećenju.

Oprema za razdjelne uređaje: ormari, ploče, brojila, uklopni satovi, MTK (MTU),
mjerni transformatori, odvodnici prenapona, spojni pribor.

Tehnička dokumentacija za razdjelne ormare.

7. Vrste električnih instalacija i priključak objekta na razdjelnu mrežu
Spoznati različite vrste prostorija s elektrotehničkog stajališta.

Nabrojiti podjelu i vrste električnih instalacija u odnosu na mjesto i uvjete uporabe.



Navesti osnovne principe izvođenja električnih instalacija.

Objasniti ulogu i izvođenje te navesti vodove i materijale za priključke objekta na
mrežu i električne instalacije na gradilištima.

Objasniti ulogu i izvođenje privremenog uzemljenja i zaštitne mjere.

Opisati različite vrste priključka od spoja na vodove mreže preko kućnih priključnih
ormara do razdjelnih ormara te navesti vodove, materijale i postupak izvođenja.
Vrste prostorija s elektro-tehničkog stajališta, podjela i vrste električnih instalacija u
odnosu na mjesto i uvjete uporabe.

Izbor vrste i opći principi izvođenja električnih instalacija: sigurnost, djelotvornost i
kvaliteta napajanja.

Vrste gradilišta, potreba za električnim napajanjem, privremeni priključak, vodovi,
priključni i razdjelni ormari, privremeno uzemljenje, zaštita od električnog udara.

Priključak objekta na NN razdjelnu mrežu: vrste priključaka, priključni kabeli,
KP(M)O, elementi zaštite.




8. Instalacije u stambenim objektima


Objasniti pojmove: faktor potražnje, faktor istodobnosti, instalirana i vršna snaga

Navesti tipove razdiobe električne energije od glavnog razdjelnog ormara do
pojedinog stana.

Opisati glavni razdjelni ormar i napajanje kućne zajedničke potrošnje.

Opisati razdjelne ormare i ploče u stanovima.

Opisati raspodjelu instalacije na strujne krugove u stanu.

Skicirati jednopolne sheme razdjelnih ormara u stanovima.

Skicirati plan električne instalacije stana s oznakama trošila i strujnih krugova.

Navesti posebnosti električne instalacije u kupaonicama.

Nabrojiti materijale za instalaciju zvonca i električne brave.

Na shemi kućnog telefona i električne brave pokazati pojedine dijelove te navesti
materijale za izradu.

Skicirati jednopolne i spojne sheme instalacija zvonca i električne brave

Navesti ulogu antenske instalacije te nabrojiti elemente antenskih instalacija te
prema shemi opisati primjer jednostavne antenske instalacije.

Navesti ulogu telefonske instalacije te nabrojiti i opisati materijale i načine polaganja
telefonskih instalacija.
Izbor vrste električne instalacije u stambenim objektima.

Razdioba električne energije u zgradi do stana: KPO, glavni razdjelni ormar,
zajedničke potrošnje, katni razdjel, napajanje kućnog dizala i kotlovnice, napajanje
stubišne rasvjete.

Razdjelni ormari i ploče u stanovima, raspodjela instalacije na strujne krugove.

Električne instalacije u kupaonicama.

Instalacija zvonca i električne brave, instalacija kućnog telefona: vodovi, materijali,
sheme spajanja.

Antenske instalacije: antene, pojačala, vodovi, prigušenje signala, razdjelni materijal
(informativno).

Telefonske instalacije.

Bolničke i hotelske signalne instalacije



Na planu električne instalacije i jednopolnoj shemi obiteljske kuće ili stana pročitati
vrstu i broj strujnih krugova te znati predvidjeti postupke, materijale i alate za
izvođenje instalacije.
Primjer projekata instalacija obiteljske kuće, instalacija stambene zgrade

Kalkulacija materijala i troškovnik.

9. Instalacije u poslovnim i industrijskim objektima



Nabrojiti vrste instalacija koje se izvode u poslovnim i industrijskim objektima.

Opisati i navesti elemente električne instalacije elektromotora i termičkih trošila:
izabrati presjek vodova, upravljačke i zaštitne uređaje.

Nacrtati jednopolne i spojne sheme strujnih krugova elektromotora i termičkih
trošila.

Shvatiti tehničku i ekonomsku vrijednost kompenzacije jalove energije.

Nabrojiti vrste kompenzacije te materijale i uređaje potrebne za kompenzaciju.

Navesti posebnosti instalacija u objektima ugroženim od požara i eksplozije te u
objektima s vlažnim i mokrim prostorijama.

Spoznati nove koncepcije instalacijskih sustava.
Vrste električnih instalacija u poslovnim i industrijskim objektima, izbor vrste
instalacije.

Instalacije elektromotora i termičkih trošila.

Kompenzacija jalove energije: potreba za kompenzacijom i vrste kompenzacije.

Instalacije u objektima ugroženim eksplozijom i požarom.

Instalacije u vlažnim i mokrim prostorijama.

Nove vrste instalacija (EIB, BUS, SPS).





10. Gromobranske instalacije
Spoznati pojave i djelovanja koje prate udar groma te nabrojiti dijelove, propisane
materijale i minimalne dimenzije za izvođenje gromobranskih instalacija.

Opisati postupke i materijale za izvođenje hvataljki i spojeva s istaknutim i metalnim
masama na krovu, odvoda, mjernih spojeva i dozemnih vodova te spojeve s
metalnim masama.

Opisati materijale i izvedbu gromobranskih uzemljivača te objasniti koji faktori i kako
utječu na otpor uzemljenja.

Spoznati opasnosti od rada na visini i potrebu osobnih zaštitnih mjera.
Djelovanje groma.

Tehnički propisi i materijali za gromobranske instalacije.

Hvataljke, spojevi s istaknutim i metalnim masama na krovu.

Odvodi, mjerni spojevi i dozemni vodovi.

Vrste uzemljivača, izvođenje i otpor uzemljenja.

Primjer projekta gromobranske instalacije.

Rad na visini, opasnosti i zaštita.

11. Tehnički propisi i ispitivanje električnih instalacija
Objasniti važnost normizacije i tehničke regulative za električne instalacije.

Navesti definicije naponskih opsega, minimalne presjeke vodiča, dopuštene padove
napona, odnose prema drugim instalacijama.

Navesti i skicirati zone polaganja (mjere u cm) te navesti pravila, vodove, materijal,
razmake, visine, zaštite za polaganje različitih instalacija.

Navesti prostore, pravila, vodove, materijal, razmake, visine i zaštite za polaganje
instalacija u kupaonicama.
Pravilnik o tehničkim normativima za električne instalacije NN (ili novi pravilnik koji
će ga zamijeniti).

Pregled izabranih propisa:

- klasifikacija elektrotehničkih uređaja s obzirom na zaštitu od električnog udara

- nadstrujna zaštita

- zaštita od električnog udara

- instalacije u prostorijama s kadom ili tušem

- protueksplozijska zaštita.

Ispitivanje zaštitnih vodiča i vodiča za izjednačenje potencijala.


Nabrojiti propisana ispitivanja koja se provode na novosagrađenim, proširivanim i
rekonstruiranim električnim instalacijama.

Opisati principe ispitivanja zaštitnih vodiča i vodiča za izjednačenje potencijala.

Opisati principe mjerenja otpora izolacije i otpora uzemljenja.

Opisati principe ispitivanja zaštite

Navesti i opisati mogućnosti suvremenih instrumenta za ispitivanje električnih
instalacija.
Mjerenje otpora izolacije.

Mjerenje otpora uzemljenja.

Ispitivanje zaštite od direktnog i indirektnog dodira.

12. Rasvjetna tehnika
Spoznati karakter svjetlosti.

Nabrojiti nazive, oznake i mjerne jedinice osnovnih svjetlotehničkih veličina.

Navesti princip rada, osnovne elemente strujnog kruga, podnoške i svjetlotehničke
karakteristike te nacrtati sheme spajanja različitih svjetlosnih izvora.

Objasniti ulogu prigušnica, transformatora, startera i upaljača.

Razvrstavati svjetlosne izvore prema namjeni i ekonomičnosti.

Objasniti namjenu i korištenje krivulja raspodjele svjetlosne jakosti.

Opisati ulogu i dijelove svjetiljki te vrste svjetiljki s obzirom na namjenu, vrstu
svjetlosnih izvora i karakter rasvjete.

Navesti faktore za procjenu kvalitete i zahtjeve za kvalitetnu rasvjetu.
Karakter svjetlosti i svjetlotehničke veličine.

Električni izvori svjetla: vrste i pribor, karakteristike i namjena

Sheme spajanja svjetlosnih izvora na principu udarne ionizacije (FC, VTF, MTH,
VTNa)

Podjela svjetiljki s obzirom na namjenu i karakter rasvjete

Svjetiljke za unutarnju i vanjsku rasvjetu.

Kvaliteta rasvjete, kriteriji izbora rasvjete.



Metodičke napomene

Nastava ovog predmeta izvodi se predavanjem i praktičnim vježbama u
laboratoriju/praktikumu. Teorijsku nastavu treba, po mogućnosti, izvoditi u
specijaliziranoj učionici opremljenoj uzorcima materijala, uzorcima i modelima
uređaja i sustava koji se javljaju u izvedbama električnih instalacija i rasvjete te
izvorima napajanja koji omogućuju demonstraciju rada tih uređaja. Ako se nastava
mora odvijati u učionici opće namjene, onda treba osigurati dopremu potrebnih
izvora i uređaja za demonstraciju. Oprema laboratorija/praktikuma obuhvaća
sklopne aparate, električne izvore svjetla, mjerne instrumente i uređaje koji se
obrađuju u ovom predmetu te modele električnih instalacija, regulirane izvore
napajanja jednofaznom i trofaznom strujom s odgovarajućim izborom spojnih
vodova.

Dio nastave se izvodi s cijelim razredom, a dio (najmanje 18, odnosno 16 sati
predviđenih za laboratorijske vježbe). Praktične vježbe izvode se u blokovima po 2
sata. Vježbe treba izvoditi u skupinama s najviše 15 učenika istovremeno u 2.
razredu, odnosno s 10 učenika u skupini u 3. razredu. O svakoj vježbi učenik na
kraju sata treba predati pisani izvještaj o vježbi, a nastavnik će najkasnije do
sljedećeg dolaska u laboratorij dati povratnu informaciju o tom izvještaju. Zadaci za
rad u laboratoriju trebaju biti takvi da zahtijevaju spajanje, mjerenja, obradu rezultata
i izvođenje zaključka.

Pri prvom dolasku u laboratorij/praktikum treba definirati pravila rada i izvore
opasnosti pri izvođenju vježbi te naglasiti važnost hitnosti i poznavanja metoda i
postupaka pružanja prve pomoći.

Praktične vježbe u 2. razredu trebaju obuhvatiti poglavlja sklopni aparati
(instalacijske sklopke, impulsne sklopke, stubišni automati, sklopnici, releji, tipkala),
razdjelni uređaji (brojila, uklopni satovi, MTK prijemnici, mjerni transformatori) te
zaštitni uređaji i sustavi. U 3. razredu praktične vježbe trebaju obuhvatiti poglavlja
iz signalnih instalacija (instalacija električnog zvonca i brave, kućni telefon),
instalacije u poslovnim objektima (kompenzacija jalove energije, elementi EIB
instalacija), rasvjetna tehnika (sheme spajanja svjetlosnih izvora, mjerenje jakosti
svjetla i rasvijetljenosti) i ispitivanje električnih instalacija. Praktične vježbe trebaju
pridonijeti razumijevanju shema spajanja, principa rada i ispitivanja uređaja i
električnih instalacija, a ne trebaju simulirati praktičnu nastavu. Vježbe treba izvoditi
na laboratorijski način tj. bez alata (odvijači, kliješta, skidanje izolacije), što znači da
su instalacijski elementi koji će se spajati pripremljeni za spajanje laboratorijskim
vodovima ili su to didaktički oblikovani modeli elemenata, instalacija i sustava.
Dobar primjer takvog didaktički oblikovanog sustava je demonstracijska ploča za
vježbe ispitivanja električnih instalacija. Takve ploče trebaju biti obvezni dio opreme
praktikuma za vježbe iz električnih instalacija.

Ako se na vježbama ne može koristiti sigurnosni mali napon, obvezno je provesti
druge odgovarajuće mjere zaštite (ZUDS sa I?N ? 30 mA, električno odvajanje,
nevodljiva okolina). Strujni krugovi trebaju biti odgovarajuće zaštićeni, a prije
priključivanja napajanja nastavnik treba pregledati spojeve.

Stručni račun je sastavni dio ovog predmeta, a treba obuhvatiti proračune presjeka
vodiča (s obzirom na strujno opterećenje, uvjete polaganja i s obzirom na pad
napona), jednostavne proračune otpora uzemljenja (za gromobranske instalacije i
zaštitu od udara električne struje), jednostavna izračunavanja u poglavlju električna
rasvjeta (uspoređivanje korisnosti pojedinih svjetlosnih izvora, izračunavanje jakosti
svjetla prema krivulji raspodjele svjetlosne jakosti, proračun snage svjetlosnih izvora
po nekoj pojednostavljenoj metodi) te jednostavni proračuni kompenzacije jalove
energije. Ovi proračuni trebaju, prije svega, pridonijeti boljem razumijevanju
obrađivanih sadržaja na taj način što će dati uvid u međusobne kvantitativne
odnose faktora proračuna.

U izvođenju nastave treba nastojati što je moguće više koristiti metode rada koje
mogu u najvećoj mjeri zaokupiti pažnju učenika i podići stupanj aktivnosti.

U cilju osiguranja zornosti i s ciljem povezivanja teorijski obrađenih sadržaja s
praksom gradnje električnih instalacija, izvedbenim programom nastave ovog
predmeta, bilo bi dobro predvidjeti posjete gradilištima gdje se mogu vidjeti i
komentirati različite faze izrade električnih instalacija. Ovakve stručne ekskurzije
mogu se dogovoriti s majstorima ili poduzećima gdje su učenici na praksi. Naravno,
obvezno je osigurati zaštitu učenika na gradilištu.

Također treba upućivati učenike da na praksi promatraju i uočavaju kako se izvode
električne instalacije, da o tome razgovaraju s majstorima, da se upoznaju s
tehničkom dokumentacijom ugrađivanih materijala i projektima instalacija te da na
taj način praksu povezuju s obrađivanim sadržajima. Ako neki od učenika na praksi
sa svojim majstorima sudjeluju u izgradnji instalacija i montaži uređaja i dijelova koji
se u to vrijeme, paralelno obrađuju u školi, treba potaknuti njihov interes dajući im
priliku da svoja praktična iskustva prikažu u obliku referata pred cijelim razredom.

Izvođenje nastave ovog predmeta zahtijeva određena predznanja iz svih stručnih
predmeta do sada obrađivanih u srednjoj školi: elektrotehnika (osnovne
elektrotehničke veličine i zakoni strujnih krugova, električni rad i snaga, izmjenične
struje, električna mjerenja, fizikalna i kemijska svojstva vodljivih, izolacijskih i
konstrukcijskih materijala, električna mjerenja) i praktična nastava (poznavanje
pravila sigurnosti na radu, izvođenje radova na električnim instalacijama).



Pri izradi izvedbenog programa treba planirati vrijeme za ponavljanje i kraće
provjere usvojenosti znanja (kraći zadaci, nekoliko pitanja ili zadaci objektivnog
tipa) nakon svake cjeline. U tijeku svakog polugodišta treba planirati dvije cjelosatne
provjere znanja (školska zadaća). Zadaci i pitanja trebaju obuhvatiti područje od
principa rada pojedinih električnih strojeva i trošila preko pogonskih karakteristika
do njihova priključivanja na električnu instalaciju. Pri tome jedan dio zadataka treba
biti računskog tipa.

Uz pismeno i usmeno provjeravanje postignuća treba uzeti u obzir izvođenje
laboratorijskih vježbi. Uspjeh učenika u izvođenju vježbi ocjenjuje se na temelju
primjene učenikova znanja u izvođenju vježbe, pokazanih vještina, samostalnosti,
uporabe instrumenata i drugih pomagala, primjene mjera zaštite i izrade izvješća o
vježbi. Pozitivna ocjena iz praktičnih vježbi uvjet je za pozitivnu ocjenu iz predmeta.



Obveze učenika



Pribor i oprema



Svaki učenik dužan je imati sljedeći pribor i opremu: propisani udžbenik, bilježnicu
za vođenje bilješki na nastavi i pisanje domaćih zadaća (preporučljiv je format A4
zbog crtanja shema i skica), kalkulator (na onim satovima kada se rade proračuni)
te digitalni univerzalni instrument za mjerenje jakosti struje do 20 A(AC i DC), za
napon do 750 V(AC i DC) i mjerenje otpora.



Pripreme za nastavu



Učenici na nastavu trebaju doći pripremljeni što podrazumijeva da su naučili
prethodno obrađivano gradivo i napisali zadane domaće zadaće.

Za laboratorijske vježbe učenik treba doći pripremljen na taj način da je ponovio dio
gradiva vezanog uz vježbe i proučio upute za izvođenje vježbe te napravio pismenu
pripremu za vježbu. O svakoj vježbi učenik na kraju blok-sata treba predati pisani
izvještaj o vježbi.



Provjeravanje i ocjenjivanje postignuća



Svaki učenik dužan je sudjelovati u svim planiranim oblicima provjeravanja i
ocjenjivanja postignuća koji se sastoje od usmenih i pismenih provjera te provjera
znanja i sposobnosti putem računskim zadacima i praktičnim zadacima na
laboratorijskim vježbama. Za provjeru i ocjenjivanje postignuća planirani su:

- kraći zadaci i pitanja nakon svake nastavne cjeline (pisani rad, usmeni odgovori)

- dvije školske zadaće (cjelosatne provjere znanja) u svakom polugodištu

- praktičan rad u laboratoriju

- izvješće o obavljenoj laboratorijskoj vježbi.

Uspjeh učenika u izvođenju vježbi ocjenjuje se na temelju primjene
učenikova znanja u izvođenju vježbe, pokazanih vještina, samostalnosti, uporabe
instrumenata i drugih pomagala, primjene mjera zaštite i izrade izvješća o vježbi.
Pozitivna ocjena iz praktičnih vježbi uvjet je za pozitivnu ocjenu iz predmeta.





6.8. Nastavni predmet: električne mreže i postrojenja


Cilj


Cilj nastave ovog predmeta je učeniku dati osnovna znanja o ulozi, izgradnji,
pogonu i održavanju elektroenergetskih mreža i postrojenja za proizvodnju, prijenos
i razdiobu električne energije.



Zadaće



- steći jasne predodžbe o ulogama pojedinih elemenata elektroenergetskog sustava

- nabrojiti elemente elektroenergetskog sustava i navesti nazivne napone

- objasniti osnovne vrste i načela rada elektrana te problematiku i ekonomiku
njihove gradnje i eksploatacije

- objasniti ekološke utjecaje pojedinih vrsta elektrana na okoliš

- steći osnovna znanja o alternativnim izvorima električne energije te razviti svijest o
njihovoj sve značajnijoj ulozi

- navesti elemente prijenosnih mreža te principe i materijale za njihovu gradnju

- posebno dobro upoznati elemente VN i NN razdjelnih mreža i postrojenja te
principe njihove gradnje i održavanja

- spoznati izvore opasnosti koje ugrožavaju električne mreže i postrojenja te vrste,
elemente i načela rada zaštitnih sustava i uređaja

- steći osnovna znanja koja će, zajedno s odgovarajućom praksom, omogućiti
uključivanje u poslove na izvođenju nadzemnih i podzemnih razdjelnih mreža

- osposobiti za razumijevanje tehničke dokumentacije elemenata, materijala i
uređaja koji se ugrađuju te projekata za izgradnju električnih mreža i postrojenja

- razvijati učenikovu ekološku svijest o nužnosti štednje svih vrsta energije

- spoznati opasnosti pri radovima na elektroenergetskim mrežama i postrojenjima te
primijeniti odgovarajuće mjere zaštite.




Sadržaj nastavnih cjelina

1. Elektroenergetski sustav
Nabrojiti dijelove elektroenergetskog sustava, objasniti njihovu ulogu u sustavu i
navesti napone

Objasniti osnovne razlike u karakteristikama hidroelektrana, termoelektrana i
nuklearnih elektrana

Objasniti ulogu i sastavne dijelove prijenosnih i razdjelnih mreža

Čitati sheme i planove električnih mreža

Skicirati preglednu shemu elektroenergetskog sustava

Skicirati osnovne tipove mreža: zrakaste, petljaste (prstenaste) i zamkaste

Objasniti osnovne karakteristike mreža napajanih iz jednog, dva ili više izvora
Uloga, dijelovi i naponi elektroenergetskog sustava

Obnovljivi i neobnovljivi izvori energije

Hidroelektrane, termoelektrane i nuklearne elektrane; ekonomičnost gradnje i
eksplo-atacije, utjecaj na okoliš

Uloga i elementi prijenosnih i razdjelnih mreža

Tehnički propisi i norme; grafički simboli i vrste shema za prikaz električnih mreža i
postrojenja

Definicije pojmova i podjela električnih mreža prema izvedbi načinu napajana;
otvorene i zatvorene mreže

2. Niskonaponske nadzemne mreže
Nabrojiti i opisati vodove te načine spajanja i pribor za spajanje vodova u
nadzemnim niskonaponskim mrežama.

Opisati vrste i načine montaže izolatora i nosača izolatora.

Navesti vrste i karakteristike stupova.

Opisati ulogu i vrste te mjesto i način postavljanja odvodnika prenapona.

Navesti i objasniti pripremne i građevinske radove za izvođenje niskonaponske
nadzemne mreže.

Navesti i objasniti elektromontažne radove na stupovima.

Znati opisati postupke i opremu za razvlačenje vodova te ulogu i način namještanja
provjesa.

Shvatiti problematiku približavanja i križanja nadzemnih vodova.

Objasniti izvore opasnosti, mjere osobne zaštite i pravila za rad na siguran način
pri izgradnji NN nadzemnih mreža.


Goli vodiči, samonosivi kabeli i samonosivi kabelski snopovi.

Pribor za spajanje i nošenje.

Stupovi: vrste stupova prema ulozi i materijalu, izbor konstrukcije stupa, raspored
vodiča na stupu.

Izolatori: vrste izolatora, nosači izolatora i konzole.

Odvodnici prenapona.

Dopušteni razmaci, približavanje i križanje s drugim objektima i sustavima.

Gradnja nadzemnih mreža: pripremni radovi, građevinski radovi, postavljanje
stupova, izvedba uzemljenja, montaža vodova, izolatora i opreme na stupovima.

Gradnja niskonaponskih mreža samonosivim kabelima i snopovima: polaganje na
stupove i na konzole.

Kućni priključci.

Projektna dokumentacija nisko-naponske nadzemne mreže.

Rad na siguran način.

3. Kabelske mreže
Nabrojiti i opisati elemente kabelskih mreža.

Navesti elemente građe kabela te opisati njihovu ulogu i materijale za izradu.

Objasniti sustav označavanja kabela po važećim tehničkim propisima.

Navesti osnovne vrste kabela te područja njihove primjene.

Navesti i objasniti faktore koji utječu na strujnu opteretivost kabela

Opisati postupke obrade kabela.

Opisati namjenu, vrste i postupke izrade kabelskih glava i spojnica.

Navesti postupke transporta, skladištenja, razvlačenja i polaganja kabela.

Objasniti postupke i načine izvođenja križanja i približavanja drugim kabelima,
masama u zemlji i na zemlji.

Navesti vrste razdjelnih i priključnih kabelskih ormara te njihovu ulogu i elemente.

Iz primjera projektne dokumentacije čitati elemente kabelske mreže i način njihova
polaganja.
Elektroenergetski kabeli: elementi i materijali građe kabela, podjela i označavanje
kabela.

Vrste kabela i njihovo područje primjene.

Strujna opteretivost kabela.

Kabelski pribor: kabelske glave i spojnice za različite vrste kabela.

Polaganje kabela: transport i skladištenje, temperatura pri polaganju kabela,
zemljani radovi, križanje kabela s drugim kabelima i sustavima u zemlji i na zemlji.

Montaža kabelskih glava i spojnica.

Razdjelni i priključni kabelski ormari, kabelski kanali.

Projektna dokumentacija za kabelske mreže.

4. Transformatorska i rasklopna postrojenja
Navesti vrste rasklopnih postrojenja prema namjeni i shemiranju glavnih strujnih
krugova u stupnoj transformatorskoj stanici 10(20)/04kV, distributivne
transformatorske stanice 10(20)/04kV u objektu te montažne betonske (MBTS).

Navesti i opisati elemente sekundarnih strujnih krugova, strujnih krugova za
upravljanje, blokiranje i zaštitu.

Opisati vrste zaštite (nadstrujna, od opasnog napona dodira, od atmosferskih
prenapona i zemljospoja. Opisati vrste i strukturu radova na reviziji, remontu i
periodičnom održavanju električnih postrojenja i sklopnih aparata.

Opisati načela u shemiranju transformatorskih stanica visokog napona 110/10kV,
220/110kV i 400/110kV.


Vrste rasklopnih postrojenja.

Elementi rasklopnih postrojenja: sabirnice, izolatori, rastavljači, učinske sklopke,
energetski transformatori.

Uloga, smještaj i zaštita energetskih transformatora u transformatorskim stanicama

Otvorena i zatvorena rasklopna postrojenja

Vrste transformatorskih stanica

Zaštita u elektroenergetskim postrojenjima: zaštita transformatora, zaštita od
prenapona, nadstrujna zaštita, zaštita od požara.

Pogonsko i zaštitno uzemljenje

Radovi za vrijeme pogona i održavnja elektroenergetskih postrojenja.

Grafički simboli i čitanje projektne dokumentacija za transformatorske stanice.

5. Visokonaponske nadzemne mreže
Navesti osnovne razlike u izvedbi mreža niskog i visokog napona.

Navesti materijale i građu vodiča.

Nabrojiti i opisati vrste i konstrukcije stupova te raspored vodiča na stupovima u
visokonaponskim mrežama.

Navesti i objasniti pripremne i građevinske radove za podizanje stupova.

Opisati vrste izolatora i načine montaže izolatora i izolatorskih lanaca.

Opisati ulogu i vrste te mjesto i način postavljanja zaštitnih užadi

Navesti i objasniti elektromontažne radove, materijale i postupke pri razvlačenju,
spajanju, podizanju i zatezanju vodova te ulogu i način namještanja provjesa

Opisati ulogu i postavljanje dodatnog ovjesnog pribora – zaštitnih rogova,
prigušivača titraja, zateznog pribora.

Shvatiti problematiku približavanja i križanja visokonaponskih nadzemnih vodova i
navesti propisane razmake.

Objasniti izvore opasnosti, mjere osobne zaštite i pravila za rad na siguran način
pri izgradnji VN mreža.

Iz primjera projektne dokumentacije pročitati osnovne elemente mreže i način
polaganja.
Nadzemni vodovi: vodiči i zaštitna užad; pribor za spajanje i nošenje vodova.

Stupovi: vrste stupova prema ulozi i materijalu, izbor konstrukcije stupa, raspored
vodiča na stupu.

Izolatori: vrste izolatora prema ulozi i visini napona; nosači izolatora i konzole.

Provjesi, sigurnosni razmaci, prijelazi i približavanje drugim objektima

Izgradnja mreža: podizanje stupova, uzemljenje stupova i zaštitno uzemljenje,
montaža izolatora i vodiča.

Dodatni ovjesni pribor.

Približavanje i križanje visokonaponskih vodova s drugim sustavima.

Sigurnosni razmaci.

Sigurnost pri izgradnji i održa-vanju nadzemnih vodova.

Primjeri projektne dokumen-tacije za visokonaponske nadzemne mreže.

6. Osnove proračuna vodova u električnim mrežama
Shvatiti i navesti utjecajne faktore pri proračunu presjeka golih i izoliranih vodova.

S pomoću priručnika odrediti struju trošila te presjek voda za zadano opterećenje i
dopušteni pad napona uz opterećenje na kraju voda ili više trošila duž voda.

Izračunati padove napona i raspodjelu opterećenja u jednostavnim slučajevima
dvostrano napajanih vodova.
Proračun presjeka voda s obzirom na strujno opterećenje i dopušteni pad napona.

Principi proračuna jednostrano i dvostrano napajanih vodova: izračunavanje pada
napona, gubitka snage i raspodjele opterećenja.




Metodičke napomene



Nastava ovog predmeta trebala bi se izvoditi putem predavanja u specijaliziranoj
učionici opremljenoj uzorcima materijala te uzorcima i modelima uređaja i sustava
koji se javljaju u izvedbama elektroenergetskih mreža i postrojenja. Uz to učionica
treba biti opremljena prospektnim materijalima i tehničkom dokumentacijom
proizvođača materijala, uređaja, alata i opreme za izvođenje mreža i postrojenja.

U izvođenju nastave treba nastojati što je moguće više koristiti metode rada koje
mogu najvećoj mjeri zaokupiti pažnju učenika i podići stupanj aktivnosti. Većina
materijala i uređaja koji se obrađuju u sklopu ovog predmeta ne mogu se, zbog
svoje veličine i cijene, pokazati u učionici pa to treba nadomjestiti brojnim
prospektima i katalozima proizvođača opreme.

U cilju osiguranja zornosti i s ciljem povezivanja teorijski obrađenih sadržaja sa
stvarnim izvedbama mreža i postrojenja, izvedbenim programom nastave ovog
predmeta, treba predvidjeti stručne ekskurzije i posjete elektroenergetskim
objektima. Ovakve stručne ekskurzije mogu se dogovoriti s lokalnim
elektrodistribucijskim poduzećem, a najbolje u vrijeme redovnih, planiranih remonta
na mrežama i postrojenjima.

Također treba upućivati učenike da u svakodnevnom životu, a posebno na praksi
promatraju i uočavaju kako su izvedene pogledu dostupne mreže i postrojenja te da
ih povezuju s obrađivanim sadržajima. Ako neki od učenika na praksi sa svojim
majstorima sudjeluju u izgradnji i montaži elektroenergetskih postrojenja i mreža
treba potaknuti njihov interes dajući im priliku da svoja praktična iskustva prikažu
referatima pred cijelim razredom.

Visokonaponske i niskonaponske nadzemne mreže mogu se u izvedbenom
programu spojiti u jednu cjelinu tako da se slični elementi obiju vrsta mreža
obrađuju zajedno, ali uvijek treba naglašavati razlike tako da učenik postane
svjestan da su razlike među visokonaponskim i niskonaponskim mrežama barem
tolike kolike i sličnosti.



Stručni račun je sastavni dio ovog predmeta, a treba obuhvatiti proračune presjeka
vodiča (s obzirom na snagu, strujno opterećenje, uvjete polaganja i s obzirom na
pad napona) te raspodjelu opterećenja na spojne točke u jednostavnim slučajevima
dvostranog napajanja. Ovi proračuni trebaju prije svega pridonijeti boljem
razumijevanju obrađivanih sadržaja na taj način što će dati uvid u međusobne
kvantitativne odnose faktora proračuna.

Izvođenje nastave ovog predmeta zahtijeva određena predznanja iz svih stručnih
predmeta do sada obrađivanih u srednjoj školi: elektrotehnika (osnovne
elektrotehničke veličine i zakoni strujnih krugova, električni rad i snaga,
elektromagnetska indukcija, izmjenične struje, elektrokemijska korozija, električna
mjerenja, fizikalna i kemijska svojstva vodljivih, izolacijskih i konstrukcijskih
materijala), električni strojevi (transformatori, generatori, sklopni aparati), električne
instalacije (vodovi, kabeli, sklopni aparati, priključak objekta na razdjelnu mrežu) i
praktična nastava (poznavanje pravila sigurnosti na radu, izvođenje radova na
elementima električnih mreža i postrojenja).

Pri izradi izvedbenog programa treba planirati vrijeme za ponavljanje i kraće
provjere usvojenosti znanja (kraći zadaci, nekoliko pitanja ili zadaci objektivnog
tipa) iza svake cjeline. U tijeku svakog polugodišta treba planirati dvije cjelosatne
provjere znanja (školska zadaća). Zadaci i pitanja trebaju obuhvatiti područje od
jednostavnih pitanja i zadataka na razini poznavanja uloge i funkcioniranja pojedinih
dijelova elektroenergetskog sustava do zadataka koji trebaju pokazati operativna
znanja u pogledu poznavanja vrsta materijala i uređaja te postupke ugradnje i
montaže.



Obveze učenika



Pribor i oprema

Svaki učenik dužan je imati sljedeći pribor i opremu: propisani udžbenik (kada
bude napravljen), bilježnicu za vođenje bilješki na nastavi i pisanje domaćih zadaća
(preporučljiv je format A4 zbog crtanja shema i skica), te kalkulator (na onim
satovima kada se rade proračuni).



Pripreme za nastavu

Učenici na nastavu trebaju doći pripremljeni što podrazumijeva da su naučili
prethodno obrađivano gradivo i napisali zadane domaće zadaće.



Provjeravanje i ocjenjivanje postignuća

Svaki učenik dužan je sudjelovati u svim planiranim oblicima provjeravanja i
ocjenjivanja postignuća koji se sastoje od usmenih i pismenih provjera te provjera
znanja i sposobnosti računskim zadacima. Za provjeru i ocjenjivanje postignuća
planirani su:

- kraći zadaci i pitanja nakon svake nastavne cjeline (pisani rad, usmeni odgovori)

- dvije školske zadaće (cjelosatne provjere znanja) u svakom polugodištu.



6. 9. Nastavni predmet: elektronika i upravljanje


Cilj



Cilj nastave ovoga predmeta je da učenici usvoje temeljna znanja iz područja
elektronike i upravljanja koja su neophodna za nadzor i upravljanje rada i napajanja
električnom energijom različitih uređaja i postrojenja.



Zadaće



- navesti nazive, raspored i funkciju izvoda elektroničkih komponenata (diode,
tranzistori, tiristori, operacijska pojačala, digitalni sklopovi)

- objasniti značenje pojmova karakterističnih parametara poluvodičkih elektroničkih
komponenata i njihovu praktičnu važnost

- navesti osnovne primjene pojedinih komponenata u karakterističnim sklopovima

- objasniti ulogu elektroničkih sklopova u sustavu upravljanja i zaštite strojeva,
industrijskih i elektroenergetskih pogona i postrojenja

- osciloskopom ustanoviti i interpretirati odzive osnovnih elektroničkih sklopova na
različite pobude

- poznavati osnovna teorijska i praktičnih znanja o senzorima i mjerenjima
neelektričnih veličina

- objasniti ulogu i vrste regulatora u krugovima automatskog upravljanja

- objasniti načela djelovanja uređaja i sustava za daljinska mjerenja i upravljanje

- objasniti djelovanje mikroupravljača i računala u sustavima upravljanja i zaštite

- provesti programiranje odabranih mikroupravljača i računala na temelju izrađenog
programa

- spojiti mikroupravljače i računala s ulaznim i izlaznim napravama.



Sadržaj nastavnih cjelina;

1. Analogni elektronički sklopovi
Objasniti djelovanje elektroničkih elemenata i njihove strujno-naponske
karakteristike.
Objasniti pojmove karakterističnih parametara pojedinih elemenata.
Iz tvorničkih podataka izvaditi karakteristične iznose dopuštenih vrijednosti za
pojedine elemente.

Opisati utjecaje temperature i svjetlosti na svojstva poluvodičkih elemenata.

Opisati osnovne primjene elektroničkih elemenata.

Objasniti konstrukciju, način rada i karakteristične podatke ispravljačkih spojeva.
Osciloskopom ustanoviti oblik izlaznoga napona ispravljačkih spojeva uz sinusoidnu
pobudu ulaza.

Objasniti konstrukciju, način rada i primjenu pojačala napona i struje.

Ustanoviti pojačanje pojačala mjerenjem ulaznoga i izlaznoga napona
osciloskopom.
Opisati osnovna svojstva i spojeve operacijskog pojačala.
Osciloskopom ustanoviti i interpretirati odzive spojeva s operacijskim pojačalom na
pobude sinusnim, odnosno pravokutnim naponom.

Objasniti djelovanje tranzistora u funkciji sklopke.

Objasniti djelovanje multivibratora i njihovu primjenu.

Opisati načela izvedbe i rada stabiliziranih izvora napajanja.

Objasniti načela regulacije struje tiristorima.

Objasniti svojstva i primjere uporabe optoelektroničkih elemenata.
Poluvodičke diode (ispravljačke, Zenerove).
Ispravljački spojevi, glađenje ispravljenog napona.
Elementi s otporom ovisnim o električnom naponu, magnetskom polju i mehaničkom
naprezanju.
Bipolarni tranzistor, osnovni spojevi pojačala, sklopka, upravljivi otpor, zaštita od
prevelikih napona.
Utjecaj temperature na svojstva poluvodičkih elemenata, hlađenje

Unipolarni tranzistori (FET, MOSFET) i osnovni spojevi pojačala, IGBT.
Pojačalo u spoju zajedničkog emitera, Darlingtonov spoj.
Diferencijsko pojačalo.
Operacijsko pojačalo (svojstva, invertirajuće i neinvertirajuće pojačalo, generiranje
impulsa).
Multivibratori.

Serijski tranzistorski stabilizator, integrirani stabilizatori.
Tiristori (četveroslojna dioda, dijak, SCR, trijak), zaštita tiristora.

Sklopovi s optoelektroničkim elementima (fotootpornik, fotodioda, fototranzistor,
svjetleća dioda i fotovezni element).

2. Digitalni elektronički sklopovi
Objasniti načela binarnoga i heksadecimalnog brojevnoga sustava.

Pretvoriti četvorobitni broj u dekadni, pretvoriti heksadecimalni u binarni broj i
obrnuto.

Objasniti načelo i primjenu kodiranja, kodirati decimalni broj BCD kodom.

Navesti simbole i opisati djelovanje osnovnih logičkih sklopova.
Ustanoviti oblik izlaznoga napona za jednostavne primjere pobude ulaza (dozvola i
zabrana prolaza impulsa).

Povezati i analizirati djelovanje jednostavnijih spojeva osnovnih logičkih sklopova.

Opisati svojstva integriranih digitalnih sklopova iz pojedinih skupina.
Opisati osnovna svojstva, djelovanje i primjene bistabila, monostabila i astabila.

Opisati izvedbe, namjenu i djelovanje brojila.

Opisati djelovanje i namjenu kodera, dekodera, multipleksora, demultipleksora
Opisati djelovanje AD i DA pretvarača.

Opisati svojstva i namjenu pojedinih tipova memorijskih sklopova.
Analogni i digitalni signali.
Binarni i heksadecimalni brojevni sustav, kodovi.
Osnovni logički sklopovi. Sklopovi NI i NILI, univerzalnost sklopova NI i NILI.
Jednostavniji spojevi osnovnih logičkih sklopova.

Skupine integriranih sklopova (TTL i CMOS).

Sljedni sklopovi (bistabili).
Monostabilni i astabilni multivibrator.
Brojila i registri.
Složeni kombinacijski sklopovi (multipleksor, demultipleksor, dekoder).
DA i AD pretvarači, memorijski sklopovi.

3. Regulacija i upravljanje
Objasniti pojmove regulacija i upravljanje.

Opisati ulogu i djelovanje članova regulacijskog kruga.

Opisati konstrukciju i djelovanje mjernih pretvornika.

Objasniti karakteristike regulatora s kontinuiranim i nekontinuiranim djelovanjem.

Objasniti proporcionalno integracijsko i derivacijsko djelovanje regulatora i opisati
izvedbe.

Objasniti ponašanje regulatora prema statičkim i dinamičkim karakteristikama.

Objasniti načela djelovanja uređaja i sustava za daljinska mjerenja i upravljanje.


Regulacijski krug.

Mjerni elementi i pretvornici. Pretvornici pomaka, sile, tlaka, temperature, protoka,
razine i brzine vrtnje., standardizirani mjerni signali.

Prijenosnici i pojačala mjernih signala.

Osnovne vrste regulatora, regulatori s kontinuiranim i nekontinuiranim djelovanjem.
Proporcionalno, integracijsko i derivacijsko djelovanje regulatora.

Statičke i dinamičke karakteristike regulatora. Dvopoložajni i tropoložajni regulator.

Daljinska mjerenja i upravljanje.

4. Digitalno upravljanje
Razlikovati i objasniti pojmove mikroprocesor, mikroupravljač (mikrokontroler) i
programirljivi logički upravljač (PLC).

Na temelju blok-sheme opisati građu i namjenu mikroupravljača.



Znati načine povezivanja mikroupravljača s okolinom.

Upoznati osnove programiranja mikroupravljača i upisati gotov program u memoriju
mikroupravljača.

Na temelju blok-sheme opisati građu i namjenu programirljivog logičkog upravljača.

Upoznati osnove programiranja programirljivih logičkih upravljača i upisati gotov
program u memoriju programirljivog logičkog upravljača.
Blok-shema mikroupravljača.

Povezivanje mikroupravljača i okoline.

Osnovni elementi programiranja mikroupravljača .

Primjena mikroupravljača.



Blok-shema programirljivog logičkog upravljača (PLC).

Primjena programirljivih logičkih upravljača.

Osnove programiranja programirljivih logičkih upravljača.



5. Sklopovi energetske elektronike
Objasniti djelovanje sklopova za ispravljanje struje.

Opisati namjenu, izvedbe i djelovanje izmjenjivača.

Opisati namjenu, izvedbe i djelovanje pretvarača.

Objasniti utjecaj sklopova energetske elektronike na električnu mrežu.

Objasniti značaj hlađenja u sklopovima energetske elektronike.
Ispravljači (jednofazni poluvalni i punovalni te trofazni) neupravljivi i upravljivi.
Izmjenjivači (jednofazni mrežom vođeni, strujni autonomni)

Istosmjerni i izmjenični pretvarači.

Izmjenični pretvarači napona i frekvencije.




Metodičke napomene



U predmetu ELEKTROTEHNIKA, cjelina 10. Materijali u elektrotehnici,
učenici su upoznali svojstva poluvodičkih materijala, njihovu primjenu u proizvodnji
elektroničkih komponenata, fizikalne osnove i temeljna svojstva poluvodičkih
komponenata (dioda, tranzistora i tiristora). Ta znanja se u predmetu
ELEKTRONIKA I UPRAVLJANJE utvrđuju i proširuju s obzirom na svojstva
komponenata (najvažniji parametri, strujno-naponske karakteristike i mogućnosti
primjene u područjima upravljanja i zaštite električnih strojeva i postrojenja).

Teorijska nastava (predavanja, ponavljanje školske zadaće) izvodi se u
namjenskoj učionici. Može se izvoditi i u standardnoj učionici opće namjene ako se
bez većih teškoća u nju može za svaki sat dopremiti oprema iz kabineta
(demonstracijski stol s okvirima za panele). Laboratorijske vježbe izvode se u
laboratoriju.

U izvođenju nastave ovog predmeta treba koristiti demonstracijsku opremu koja će
omogućiti učenicima lakše i brže shvaćanje principa rada elektroničkih
komponenata i sklopova te regulacijskih sklopova. U izlaganju građe treba se
zadržati na osnovnim principima rada elemenata i sklopova bez ulaženja u detaljna
teoretska razmatranja. Razina izlaganja treba biti u suglasnosti s praktičnim
potrebama u obavljanju poslova zanimanja za koje se učenik obrazuje.

Dio nastave se izvodi s cijelim razredom, a dio (najmanje 32 sati predviđenih za
laboratorijske vježbe) sa skupinama ne većim od 10 učenika. Laboratorijske vježbe
treba izvoditi u bloku od 2 sata. Vrijeme održavanja laboratorijskih vježbi treba biti
predviđeno rasporedom sati od početka školske godine. Prvi dolazak na rad u
laboratorij treba biti posvećen upoznavanju s instrumentima, režimom rada i
mjerama zaštite.

Zadaci za rad u laboratoriju trebaju biti takvi da zahtijevaju mjerenje, obradu
rezultata i izvođenje zaključaka. Sadržaj rada u laboratoriju treba biti jedinstven za
sve učenike u tijeku rada na pojedinoj vježbi uz različite vrijednosti korištenih
elemenata. O svakoj vježbi učenik treba podnijeti pisano izvješće na kraju sata.
Izvješće o radu treba redovito pregledavati i do idućega dolaska učenika u
laboratorij dati učeniku povratnu informaciju o rezultatima rada. Po potrebi od
učenika se može zahtijevati da ponovi pojedina mjerenja (u slučaju grubih
pogrešaka, pogrešnih zaključaka ili nesamostalnog rada).

U svim oblicima nastave, uključivo i laboratorijske vježbe, uz standardnu
laboratorijsku opremu treba koristiti i računala s programima za modeliranje i
simulaciju elektroničkih sklopova (npr. Electronics Workbench, Crocodile Clips i
drugi).

Pri izradi izvedbenog programa treba planirati vrijeme za ponavljanje i
kraće provjere usvojenosti znanja (kraći zadaci, nekoliko pitanja ili zadaci
objektivnog tipa) nakon svake cjeline. U tijeku svakog polugodišta treba planirati do
dvije cjelosatne provjere znanja (školska zadaća). Zadaci i pitanja trebaju obuhvatiti
područje od jednostavnijih pitanja i zadataka na razini poznavanja osnovnih pojava i
zakonitosti do zadataka koji trebaju pokazati sposobnost primjene znanja u
složenijim i novim situacijama.

Uz pisano i usmeno provjeravanje postignuća učenika treba uzeti u obzir
izvođenje laboratorijskih vježbi i razvijenost vještina. Uspjeh učenika u izvođenju
vježbe ocjenjuje se na temelju primjene učenikova znanja u izvođenju vježbe,
pokazanih vještina, samostalnosti, uporabe instrumenata i drugih pomagala,
primjene mjera zaštite i izrade pripadne dokumentacije. Pozitivna ocjena iz
laboratorijskog dijela uvjet je za pozitivnu ocjenu iz predmeta.



Obveze učenika



Pribor i oprema

Svaki učenik dužan je za nastavu imati sljedeći pribor i opremu: propisani
udžbenik, bilježnicu (format po izboru) za vođenje bilješki na nastavi, pribor za
laboratorijske vježbe (digitalni univerzalni instrument i ispitivač faze).

Priprema za nastavu

Učenici na rad u laboratorij trebaju doći pripremljeni. Obim i oblik pripreme ovisi o
tome je li riječ o vježbi o gradivu koje je obrađeno nekim drugim oblikom nastave ili
pak o vježbi koja predstavlja prvi susret s novim gradivom. O svakoj vježbi učenik
treba podnijeti pisano izvješće na kraju sata. U slučaju grubih pogrešaka, pogrešnih
zaključaka ili nesamostalnog rada od učenika se može zahtijevati da ponovi rad na
pojedinoj vježbi.

Provjeravanje i ocjenjivanje postignuća

Uz redovit dolazak na nastavu, provjere usvojenosti znanja:

- kraći zadaci i pitanja nakon svake nastavne cjeline (pisani rad, usmeni odgovori)

- školska zadaća (cjelosatna provjera znanja)

- praktičan rad u laboratoriju.

Pozitivna ocjena iz laboratorijskog dijela uvjet je za pozitivnu ocjenu iz
predmeta.


            [ Nastavak... ]






 << Natrag...

Baza podataka  WEB katalog  Adresar  Obrtničke udruge

Europske integracije Trgovačko pravo Management Poljoprivreda

Izrada poslovnih planova Izrada WEB stranica Istraživanje tržišta Marketing

WWW Poslovni Forum