K-INFO
HU
EN
Belépés

Villamos berendezések és szigetelések

Electrical Equipment and Insulations
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Villamos berendezések és szigetelések
Electrical Equipment and Insulations
Tantárgykód BMEVIVEAC11
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 2 0
jelleg (kapcsolt/önálló) kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
Cselkó Richárd
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Villamos Energetika Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala https://vet.bme.hu/oktatas/tantargyak/?training_level=&category=3
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram
Az előadások tematikája

A villamosenergia-hálózat berendezéseivel kapcsolatos általános követelmények (1 előadás)
A villamosenergia-hálózatot alkotó berendezés típusok, ezek közös jellemzői, specifikációja. Megbízhatósággal kapcsolatos elvárások.

Ívfizika, ívvédelem (1 előadás)
A villamos ív definíciója és elhelyezése a különböző kisülés típusok között. Az ív kialakulásának, fennmaradásának és oltásának fizikája. A villamos ív, mint áramköri elem. A villamos ív veszélyei az emberre és az azok elleni védekezés.

Az átviteli hálózat készülékei (1 előadás)
Nagyfeszültségű megszakítók, szakaszolók és tokozott kapcsolóberendezések felépítése. A kén-hexafluorid gáz jellemzői és kezelése.

Középfeszültségű berendezések és olvadóbiztosítók (1 előadás)
Középfeszültségű épített cellás, illetve fémtokozott kapcsolóberendezések felépítése. Középfeszültségű kisolajterű, illetve vákuummegszakítók felépítése. Olvadóbiztosítók felépítése és működése.

Kisfeszültségű készülékek, kiválasztási szempontok (1 előadás)
Kisfeszültségű hálózaton előforduló kapcsolókészülék típusok és azok szerepe. A szelektivitás fogalma és megvalósításai.

Nagytranszformátorok felépítése és szigetelési rendszere (1 előadás)
Nagytranszformátorok részei és a benne alkalmazott szigetelőanyag-típusok. A főszigetelés és az átvezető szigetelők felépítése.

Szabadvezetékek és kábelek (1 előadás)
Szabadvezetékek szerkezeti elemei, sodrony típusok. A szabadvezetéki szigetelők típusai. Kompozit szigetelők felépítése. Kábelek felépítése és a különböző feszültségszinteken megoldandó fizikai problémák.

Szigetelések feladatai, igénybevételei. Szigetelési szintek koordinálása (1 előadás)
A szigetelőanyagokat érő környezeti, villamos, mechanikai és termikus igénybevételek. Többlépcsős túlfeszültség koordináció. A szigetelőanyagokat érő villamos igénybevétel számítása, a villamos tér optimalizálása.

A szigetelésekben végbemenő folyamatok kis térerősségek esetén (vezetés, polarizáció) (1 előadás)
A szigetelőanyagokban bekövetkező vezetés fizikai folyamata és függősége különböző környezeti paraméterektől. A polarizáció globális és mikrojellemzői, valamint frekvenciafüggése.

Kisülési jelenségek gázszigetelőkben (1 előadás)
Nem önfenntartó és önfenntartó kisülések. Töltéshordozó keletkeztető és megszüntető folyamatok. Koronakisülés, pamatos kisülés és az átütés Townsend illetve Raether-Meek. elmélete.

A folyékony és szilárd szigetelőanyagokban végbemenő folyamatok nagy térerősségek esetén (1 előadás)
Folyadékok átütése technikai tisztaságú és szennyezett szigetelőanyagokban. A szilárd szigetelőanyagok tisztán villamos és hő-villamos átütése.

Túlfeszültség-levezetők és korlátozók felépítése és működése (1 előadás)
Szikraközös túlfeszültség-levezetők felépítése. Fémoxid túlfeszültség-korlátozók felépítése és működésének fizikája.

Nagyfeszültség előállítása és mérése (1 előadás)
Nagy váltakozó, egyen és impulzusfeszültség előállítása. Kapacitív, rezisztív és kompenzált osztók. Effektív és csúcsérték mérése nagyfeszültség esetén. Generátor elven működő voltmérők.

A gyakorlatok részletes tematikája:

Zárlati rákapcsolás számítása váltakozóáramú körben.

Visszaszökő feszültség számítása kapocszárlat, távoli zárlat és veszélyes zónában bekövetkező zárlat esetén.

Ívoltás számítása egyenáramú kapcsolókészülékben.

Villamos kapcsolókészülékek diagnosztikai méréseivel kapcsolatos számítások

Ipari villamos hálózatok megbízhatóságának számítása esettanulmányokon keresztül.

Villamos tervezés megismerése gyakorlati példákon keresztül: tervrajz típusok, ábrázolási módok, tervjelek. Egyszerű terv elkészítése.

Nagyfeszültségű szigetelés méretezése villamos igénybevételre különböző konstrukciókban.

Villamos átütés vizsgálatok statisztikai kiértékelési módszerei.

Nagyfeszültségű vizsgálóberendezések méretezése.

Szigetelésdiagnosztikai és kábeldiagnosztikai számítások.

Az áram erőhatásainak számítási módszerei.

Melegedés számítása zárlati viszonyok között (olvadóbiztosító) illetve lassú melegedés esetén. Külső tényezők figyelembevétele, dinamikus termikus terhelhetőség számítás.

Végeselemes térszámítási módszerek alkalmazása nagyfeszültségű problémákra


A tárgy célja megismertetni a hallgatókat a villamosenergia-hálózat alkotóelemeivel, azok szerkezeti felépítésével, szerepével, alkalmazási követelményeivel és a legfontosabb fizikai jelenségekkel. A gyakorlatok a fenti jelenségekkel kapcsolatos számítási feladatokat veszik végig, kisebb mértékben új anyagokkal bővítve a tanultakat. Tárgyaljuk a szabadvezetékek, kábelek, kapcsolókészülékek, túlfeszültség-korlátozók és transzformátorok felépítését. A nagyfeszültségű technika és a szigeteléstechnika alapjait, beleértve a szigetelések igénybevételeit és a szigetelőanyagokban lezajlódó folyamatokat mind kis-, mind nagy villamos térerősségek esetén. Az átütéshez vezető folyamatokat, illetve a villamos ív tulajdonságain keresztül a kisülésfizikát. A villamos áram okozta melegedés számítását zárlati és normál üzemi körülmények között. A villamos áram által okozott erőhatásokat. A kapcsolókészülékek és a hálózat kölcsönhatásait. 

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás: hagyományos előadás, számítógépi prezentációk.  Gyakorlatok: esettanulmányok, szimulációk, példamegoldások. 

Tanulástámogató anyagok

Online források
Előadás anyagok, a tantárgy Moodle felületén ; Horváth - Csernátony : Nagyfeszültségű Technika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1986. ; Németh - Horváth: Nagyfeszültségű szigeteléstechnika Tankönyvkiadó, Budapest, 1990. ; Horváth - László - Máthé - Németh: Villamos szigetelések vizsgálata Műszaki Kiadó, Budapest, 1979. ; Horváth - Berta - Pohl: Elektrosztatikus feltöltődések, Műszaki Kiadó, Budapest, 1984. ; Luspay szerk.: Közép és nagyfeszültségű hálózati berendezések vizsgálata, Magyar Áramszolgáltatók Egyesülete, Budapest, 2000 ; E. Kuffel, W.S. Zaengl, J. Kuffel: High Voltage Engineering – Fundamentals, Second edition 2000, Butterworth-Heinemann ; Ruben D. Garzo: High Voltage Circuit Breakers, 2002, Marcel Dekker Inc. ; IEEE Std 493™-2007 IEEE Recommended Practice for the Design of Reliable Industrial and Commercial Power Systems 

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
A tantárgy a közös tárgyak közül elsősorban az Elektrotechnika és a Villamos Energetika tantárgyakban tanult ismeretekre épít, továbbá alkalmazza a korábban tanult hálózatszámítási ismereteket. 
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
A tantárgy a közös tárgyak közül elsősorban az Elektrotechnika és a Villamos Energetika tantárgyakban tanult ismeretekre épít, továbbá alkalmazza a korábban tanult hálózatszámítási ismereteket. 
Általános szabályok
Követelmények: Szorgalmi időszakban Egy zárthelyi sikeres (legalább elégséges szintű) teljesítése. VizsgaidőszakbanSzóbeli vizsga, írásbeli beugróval. A végső jegy kialakításába a zárthelyi eredmény 10%-os súllyal, az eredményes vizsga eredménye 90%-os súllyal van figyelembe véve. Pótlási lehetőségek: A zárthelyi dolgozat pótlására vagy javítására a szorgalmi időszakban egy pótzárthelyi alkalmat biztosítunk. 
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás
IMSc program: 1) Külön szorgalmi feladatok meghirdetése a teljes hallgatóságnak. a) Ez a feladat nem számít bele a jegybe, kizárólag IMSc pontok szerezhetők vele, nemcsak a programban résztvevő hallgatók részéről. 2) A zárthelyiben (akár normál, akár pót) és a vizsgában egy extra feladat szerepel IP szerzése céljából IMSc pontok: IMSc pontokat a hallgatók a beadott szorgalmi feladatokra és a zárthelyiben, valamint a vizsgában szereplő külön (extra) feladat megoldására kaphatnak a következők szerint: Általános szabályok: - A tárgy követelményeinek teljesítése során összesen 25 IMSc pont szerezhető. - IMSc pont csak akkor szerezhető, ha az érdemjegy jeles. - Az IMSc pontok nem befolyásolják a jegy értékét. - Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított. Az IMSc pontok számítása: - Szorgalmi feladat: maximum 15 IMSc pont. - A zárthelyiben szereplő extra feladat megoldásával 5 IMSc pont - A vizsgában szereplő extra feladat megoldásával 5 IMSc pont szerezhető
Ajánlott tantárgyak
Jelek és Rendszerek 2, Méréstechnika 
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.