90 LAT NAUCZANIA

TRAKCJI ELEKTRYCZNEJ
w POLITECHNICE WARSZAWSKIEJ

- OD TRAMWAJÓW DO METRA
I SZYBKIEJ KOLEI

Kształcenie w zakresie trakcji elektrycznej na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej - nowy system trójstopniowy

Doc. dr inż. Tadeusz Maciołek

Zakład Trakcji Elektrycznej, Instytut Maszyn Elektrycznych Politechniki Warszawskiej

 

Od roku akademickiego 2006/2007 wprowadzony został tryb studiów trójstopniowych w ramach studiów stacjonarnych jako studiów dziennych w oparciu o proces Boloński.
Studia te obejmują:
- stopień I – 7 semestralne studia inżynierskie
- stopień II – 3 semestralne studia magisterskie
- stopień II – 8 semestralne studia doktoranckie

Studia zaoczne na kierunku Elektrotechnika prowadzone są jako szeregowe studia dwustopniowe od 2003 roku.
W ramach modernizacji programów studiów położony został nacisk na efekty kształcenia.
Studia te zwiększają zakres obieralności przedmiotów.

Studia I stopnia

Dla wszystkich studentów 5 i 6 semestru pojawił się przedmiot:
- Trakcja elektryczna (W15 L15)

Studenci maja możliwość obrania specjalności Elektromechatronika na 6 i 7 semestr z przedmiotami:
- Elektrokonstrukcje pojazdów trakcyjnych (W15 L15)
- Elektroenergetyka systemów transportu (W15 L15)
- Oddziaływanie systemów prądu stałego i przemiennego na infrastrukturę techniczną (W15L15)

W ostatnim okresie studiów jest możliwy do obrania przez studentów Specjalizacyjny blok Pojazdy elektryczne dla 7 semestru, w ramach którego prowadzone są przedmioty:
- Elektrokonstrukcje pojazdów trakcyjnych (P15)
- Wdrażanie rozwiązań technicznych w inżynierii elektrycznej (W15)
- Elektroenergetyka systemów transportu (P15) Od roku akademickiego 2009/2010 uruchomione zostały Studia stacjonarne II stopnia.
Kształcenie na tych studiach opiera się na systemie obieralnym. Istnieje możliwość studiowania przedmiotów:
- Teoria trakcji elektrycznej (W15 P15)
- Elektroenergetyka systemów transportu (W15 L15)
- Maszyny w energetyce i transporcie (W30 L30)

Specjalizacyjny Blok obieralny: Inżynieria elektryczna systemów transportu:
- Automatyka systemów transportu elektrycznego (W15 L15)
- Elektroenergetyka systemów transportu (P15)
- Obwody główne pojazdów trakcyjnych (W15 P15)
- Bezpieczeństwo eksploatacji systemów zelektryfikowanego transportu (W15 L15)
- Sieci trakcyjne (W15 P15)
- Systemy komputerowe w sterowaniu i eksploatacji systemów transportu (W15 L15)

Równoległe od 2005 roku wprowadzone zostało na Wydziale Elektrycznym kształcenie w języku angielskim I stopnia na kierunku Electrical Engineering. Na tych studiach zajęcia prowadzi profesor Adam Szeląg. Zajęcia te udostępniane są również studentom studiującym w języku polskim jako zajęcia zamienne:
- Electric Traction (W15 L15)
- Power supply of electrified transport systems (W15 L15)
II stopień:
- Automatics and Control of Transport Systems (W15 L15)

W procesie nowoczesnego kształcenia ważna jest dla studentów możliwość właściwego wyboru studiowanych przedmiotów zarówno co do treści jak i osoby prowadzącej dany przedmiot. Istotny jest również nakład pracy studenta jak i uzyskane efekty kształcenia po zaliczeniu przedmiotu. Temu celowi służą krótkie opisy przedmiotów - sylabusy. Mają one na celu ułatwienie procesu wyboru również studentom z innych Wydziałów Politechniki czy nawet z innych Uczelni. Zawierają one wiele istotnych informacji.

 Przykładowy sylabus przedmiotu

nazwa Wydziału: Wydział Elektryczny
kierunek studiów: Elektrotechnika
rodzaj studiów: studia podyplomowe „Nowoczesny ekologiczny i energooszczędny transport zelektryfikowany”
nazwa przedmiotu: Elektroenergetyka transportu szynowego
nazwa przedmiotu w j. Angielskim: Power supply of rail transport
typ przedmiotu: obowiązkowy
poziom przedmiotu-podstawowy, zaawansowany: podstawowy
liczba punktów ECTS: 6
metody nauczania - rodzaj zajęć, liczba godzin: W10 PL20
odpowiedzialny za realizację: dr hab. inż. Adam Szeląg, prof. nzw. PW Instytut Maszyn Elektrycznych Zakład Trakcji Elektrycznej
wymagania wstępne - bazuje na przedmiocie: Teoria trakcji elektrycznej
cele przedmiotu - umiejętności, kompetencje: zapoznanie się ze zjawiskami występującymi w systemach zasilania trakcji elektrycznej oraz funkcjonowaniem urządzeń i aparatury stosowanej w systemach zelektryfikowanego transportu. Umiejętność doboru układów zasilania (zasilanie elektroenergetyczne, podstacje trakcyjne, sieć zasilająca i powrotna) dla systemów zelektryfikowanego transportu.

skrócone treści przedmiotu
Wykład
Systemy elektroenergetyki trakcyjnej prądu stałego i przemiennego. Przyłączenie systemu trakcji elektrycznej do sieci publicznej. Współpraca pojazd – układ zasilania.
Projekt
Wykonanie obliczeń projektowych układu zasilania trakcji elektrycznej
Laboratorium
Przeprowadzenie pomiarów z wykorzystaniem modeli fizycznych i komputerowych urządzeń i systemów stosowanych w systemach zasilania trakcji elektrycznej.

szczegółowe treści merytoryczne przedmiotu
Wykład
Systemy elektroenergetyki trakcyjnej prądu stałego i przemiennego. Specyfika warunków funkcjonowania systemów i występujących obciążeń. Zasilanie podstacji trakcyjnych z systemów elektroenergetycznych. Schematy zastępcze obwodów zasilania elektroenergetycznego. Wpływ typów pojazdów na warunki funkcjonowania systemów zasilania. Kryteria wymiarowania i oceny jakości warunków dostawy mocy i poboru energii elektrotrakcyjnej. Metody analizy i obliczeń układów zasilania elektrotrakcyjnego: klasyczne, średnich i ruchomych obciążeń, schematów chwilowych, metody w wersji graficznej i analitycznej, metody statystyczne i probabilistyczne.
Modele matematyczne obwodów zasilania elektroenergetycznego i systemu trakcji. Zakłócenia i zagadnienia kompatybilności w systemach trakcji elektrycznej, przepisy i normy. Wyższe harmoniczne, wahania napięcia, asymetria, filtry wyższych harmonicznych. Wyposażenie i urządzenia obwodów zasilania elektroenergetycznego. Specyfika konstrukcji i eksploatacji urządzeń. Praca układów zasilania w warunkach normalnych i awaryjnych. Jakość energii elektrycznej w systemach transportu.
Projekt
2. Obliczenia spadków napięć w sieci trakcyjnej i podstacji dla zadanego odcinka linii zelektryfikowanego transportu.
3. Projekt podstacji trakcyjnej prądu stałego zasilającej zadany odcinek linii zelektryfikowanego transportu.
Laboratorium
2. Badanie rozpływu prądów i spadków napięć w układzie zasilania trakcji elektrycznej prądu stałego.
3. Prądy błądzące pochodzące od trakcji elektrycznej prądu stałego.
4. Badanie asymetrii wprowadzanej przez trakcje prądu przemiennego.
5. Badanie rezerwowych źródeł zasilania.
6. Kryteria, badania i pomiary jakości energii elektrycznej w układach zasilania systemu zelektryfikowanego transportu.
7. Dobór zabezpieczeń od zwarć i przeciążeń w systemie zasilania trakcji elektrycznej.

metody oceny egz., zal.: zaliczenie
spis zalecanych lektur:
1. Materiały do wykładu (wersja elektroniczna)
2. Mierzejewski L., Szeląg A., Gałuszewski M.: System zasilania trakcji elektrycznej prądu stałego, WPW, 1989
3. Szeląg A., Mierzejewski A.: Ground transportation systems. (w: The Encyclopedia of Electrical and Electronic Engineering. Supplement I, John Wiley & Sons, Inc., NY, USA, 2000) s.169-194
4. Wdowiak J., Mierzejewski L., Szeląg A.: Projektowanie układów zasilania trakcji elektrycznej. Podstacje trakcyjne. WPW 1993

Analizując programy studiów i sposób nauczania uwidacznia się istotna rola trakcji elektrycznej jako ważnej części wiedzy inżyniera i magistra kierunku Elektrotechnika. Po krótkim okresie wspólnego nauczania wszystkich studentów już w 1924 roku konieczne stało się indywidualizowanie nauczania przez możliwość wyboru przez studentów bardziej specjalistycznego sposobu kształcenia. Ten proces ciągle się pogłębia, co odzwierciedla rosnąca liczba specjalizacji czy też ścieżek dyplomowania. Jeden kierunek studiów obejmuje coraz więcej zagadnień. Jednocześnie pozostaje kształcenie wszystkich studentów kierunku Elektrotechnika w podstawowym zakresie trakcji elektrycznej jako gałęzi elektrotechniki. Równolegle nastąpiło znaczące ograniczenie do 25-30 tygodniowo liczby godzin zajęć (w porównaniu np. do 40 godzin przed 1939 r. lub 50 godzin w latach pięćdziesiątych XX w.). Kształcenie inżyniera w ramach studiów dziennych trwało 3,5 do 4,5 roku i zależało od okresu i trybu studiowania. Uzyskanie dyplomu magistra inżyniera trwało łącznie od 4,5 do 6,5 roku zależnie od okresu i trybu studiowania. Jednocześnie można zaobserwować istotny wpływ sytuacji gospodarczej Polski na liczbę studentów i stopień kształcenia w zakresie trakcji elektrycznej.