|
Развитие экономики страны неразрывно связано с электрификацией всех отраслей народного хозяйства. На основе электрификации все шире внедряется комплексная механизация и автоматизация производства. Многие технологические процессы, такие, как электросварка, электролиз, гальванические покрытия, термическая обработка токами высокой частоты, электроокраска и другие, стали возможны лишь благодаря электрической энергии. Практически нет ни одной отрасли народного хозяйства, где не использовалась бы электроэнергия. Большую группу электроприемников составляют электроприводы промышленных механизмов: металлорежущие станки, кузнечнопрессовое оборудование, подъемно-транспортные машины, компрессоры, насосы, вентиляторы, поточно-транспортные системы. Значительное количество электроэнергии потребляют транспорт и сельское хозяйство.
Электрификация является основой^ на-которой развиваются автоматика и телемеханика, радиотехника и телевидение, электроника и кибернетика.
Электрическая энергия с каждым годом все больше входит в повседневную жизнь, облегчая труд, создавая благоприятные условия для научно-технического прогресса, для всестороннего развития производительных сил и повышения благосостояния трудящихся нашей Родины.
XXVI съездом КПСС намечена грандиозная программа дальнейшего развития энергетики нашей страны. Одиннадцатым пятилетним планом предусматривается ввести в действие на атомных электростанциях 24 — 25 млн. киловатт новых мощностей, осуществить строительство крупных гидроэлектростанций на реках Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии, ускоренными темпами осуществлять строительство тепловых электростанций, использующих угли Экибастузского и Канско-Ачинского бассейнов. Выработка электроэнергии достигнет в 1985 году 1550 — 1600 млрд. киловатт-часов, в том числе на атомных электростанциях 220 — 225 млрд. и на гидроэлектростанциях 230 — 235 млрд. киловатт-часов. Будут продолжены работы по дальнейшему развитию Единой энергетической системы страны, строительству дальних линий электропередач сверхвысокого напряжения.
В успешном решении этих задач огромная роль принадлежит квалифицированным кадрам электрознергетиков, в том числе молодым электромонтерам, электрослесарям и электромонтажникам. Широкое применение электротехники во всех - отраслях народного хозяйства, правильная эксплуатация электрооборудования требуют знаний основных вопросов электротехники — науки, изучающей способы использования электрических и магнитных явлений для практических целей.
Настоящая книга является первой из серии «Библиотечка электромонтера». Серия включает ряд отдельных выпусков по вопросам устройства, эксплуатации, выбора электрооборудования, автоматических устройств электрических установок и призвана оказать необходимую помощь электромонтсрам и техникам-электрикам в повышении теоретических знаний в области электротехники, получении навыков применения основных ее законов. Ряд сведений представляет интерес и для более широкого круга читателей.
Напряженность поля. Потенциал
В природе все тела состоят из мельчайших заряженных электричеством частиц. Электрически нейтральным является тело, которое состоит из равного количества положительных и отрицательных зарядов. В электрически заряженном теле преобладают или положительные, или отрицательные заряды. Такое тело окружено электрическим полем, т. е. материальной средой, в которой проявляется силовое действие на заряженные частицы или тела. Условно электрическое поле изображают в виде электрических силовых линий (рис. 1). При положительном заряде силовые линии направлены от наэлектризсь ванного тела, при отрицательном — к наэлектризованному.
Среда характеризуется особой величиной, называемой диэлектрической проницаемостью. Абсолютная диэлектрическая проницаемость среды еа — ?ое, где ео = электрическая постоянная, равная абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума — диэлектрическая проницаемость среды — величина, показывающая, во сколько раз слабее электрические заряды взаимодействуют между собой в данной среде, чем в вакууме (табл. 1).
Электрическое поле характеризуется напряженностью или потенциалом.
...
Если напряженность электрического поля в диэлектрике между обкладками конденсатора превысит предельную величину, то электрический заряд будет переходить с одной обкладки на другую через массу диэлектрика, что вызовет повреждение (пробой) изолирующего слоя конденсатора. Это явление происходит, когда электрическое напряжение между проводниками (электродами), разделенными диэлектриком, достигает некоторого предельного (пробивного) значения. Чем толще слой данного электроизоляционного материала, тем выше его пробивное напряжение. Пробивное напряжение слоя электроизоляционного материала, деленное на толщину слоя, численно представляет собой электрическую прочность данного электроизоляционного материала (табл. 1). Электрическая прочность измеряется в В/см, В/м, кВ/см, кВ/мм. Когда диэлектрик применяется как электроизолирующий материал, прикладьиаемое к нему напряжение выбирают значительно ниже пробивного для того, чтобы обеспечить надежную и длительную работу установок. Отношение пробивного напряжения к рабочему напряжению изоляции называется коэффициентом запаса электрической прочности изоляции. Пробой диэлектриков в конденсаторах, электрических машинах, трансформаторах, кабелях часто является причиной аварии. В некоторых случаях, наоборот, пробой диэлектриков находит практическое применение для технических целей. Так, например, электрический разряд в газах (пробой газа) используют в газосветных лампах для освещения, пробой в специальных разрядниках — для защиты от перенапряжений.
В зависимости от типа диэлектрика, разделяющего обкладки, конденсаторы бывают бумажные, слюдяные, керамические, электролитические и воздушные. Промышленность выпускает конденсаторы постоянной, переменной и полупеременной емкости.
Применяются конденсаторы в промышленности для компенсации реактивной мощности, в колебательных контурах в радио и телевизионной технике, в электрических фильтрах.
Соединение конденсаторов
В зависимости от напряжения сети и потребной емкости конденсаторы могут соединяться в батареи параллельно или последовательно.
...
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Основные определения
Основу электрической цепи составляет совокупность источников электрической энергии, соединительных прово до в и приемников (потребителей) электроэнергии. Кроме того, в цепь могут включаться устройства для управления (рубильники, выключатели, кнопки, реле, контакторы), защиты (предохранители, автоматические выключатели, реле), контроля (амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики) и сигнализации (лампы, звонки, си рены).
Графически электрическую цепь изображают в виде схемы, на которой элементы цепи показывают условными обозначениями (рис. 3).
Источниками электрической энергии являются генераторы, аккумуляторы, гальванические элементы, термопары, фотоэлементы. В них механическая, химическая, тепловая, лучистая энергия преобразуется в электрическую. Источники характеризуются следующими параметрами: электродвижущей силой (ЭДС) Еу которая равна напряжению на разомкнутых зажимах источника; номинальным напряжением Un\ номинальным током /н; номинальной мощностью Ян.
Номинальные величины — это такие, которые задаются изготовителем в соответствии со стандартами или техническими условиями на их исполнение, испытание и эксплуатацию. Они указываются в паспорте, каталоге, а также на щитке источника и приемника электрической энергии.
Соединительные провода служат для передачи электрической энергии от источника к приемнику.
Приемниками электроэнергии являются электрические двигатели, осветительные приборы, нагревательные элементы, электромагниты и другие устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в механическую, тепловую, световую, химическую. Основными величинами, характеризующими приемники, являются: номинальное напряжение t/н, при котором приемник развивает расчетную, номинальную мощность Рн\ номинальный ток /и.
Электрический ток
Электрический ток представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов (электронов проводимости — в металлах, ионов — в жидкостях и газах)
Материалы, имеющие множество подвижных носителей зарядов, называются проводниками. В материалах с небольшим количеством или совсем без электронов проводимости не может возникнуть значительный ток. Такие материалы называются диэлектриками (изоляторами)
Промежуточное место занимают полупроводники. Это материалы, которые проводят ток хуже, чем проводники, но лучше, чем диэлектрики. Прохождение тока через полупроводник осуществляется по особым физическим законам.
Электрический ток может протекать только в замкнутой цепи. Если в каком-либо месте цепь разрывается, поступление тока тотчас прерывается. Поэтому в любом месте цепи можно установить выключатель.
Электрический ток, длительно не изменяющийся по величине и направлению, называется постоянным. Если ток с течением времени периодически изменяется, то он называется переменным (см. с. 48).
Таким образом, для постоянного тока характерно изменение заряда в одном направлении с одинаковой интенсивностью.
Интенсивность электрического тока характеризуется силой тока /. Это величина, численно равная количеству электричества q (Кл), проходящего через поперечное сечение проводника в единицу времени.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
