Курс саясаты мен процедурасы. 3 страница Иондық полярлану (Си, Qи) иондық түзілумен қатты денелер үшін қажет және серпінді байланысқан иондардың ығысуымен қамтамасыз етіледі. Температура жоғарлағанда ол күшейеді, нәтижесінде иондар арасында әсер ететін серпімді күштердің әсерлесуі, иондық диэлектриктердің диэлектрлік өткізгіштігінің температуралық коэффициенті оң болады. Иондық полярланудың орнатылу уақыты 10-13 с. Дипольды – релаксационды полярлану (Сд-р, Qд-р, rд-р) – қысқаша айтқанда дипольды поляризация, электрондық және иондық поляризациядан айырмашылығы, ол бөлшектердің жылулық қозғалысымен байланысты. Ионды-релаксациондық поляризация (Си-р, Qи-р, rи-р) бейорганикалық шыныларда және иондардың тығыз емес байламымен ионды- кристалды бейорганикалық заттарда байқалады. Электронды – релаксационды поляризация (Сэ-р, Qэ-р, rэ-р) электронды және ионды поляризациядан айырмашылығы ақаулы электрондар немесе тесікткрдің қоздырылған жылу энергиясы есебінен туындайды. Миграционды поляризация (См, Qм , rм ) макроскопиялық біртекті емес және қоспаларының болуымен, біртекті емес құрылымды қатты денелерде болатын поляризацияның қосымша механизмі. Бұл поляризация төменгі жиілікте және электр энергиясының маңызды таралуымен байланысты. Поляризациялау түрлеріне байланысты диэлектриктердің жіктелуі Поляризацияның ерекшелігі барлық диэлектриктерді бірнеше топқа бөлуге мүмкіндік береді. Бірінші топқа негізінен тек электронды поляризациялауды иемденетін диэлектриктерді мысалы, кристалды және аморфты жағдайдағы полярлы емес және әлсіз полярлы қатты заттар (парафин, полистирол, күкірт), сондай – ақ полярлы емес және әлсіз полярлы сұйықтар мен газдар (бензол, сутек) жатқызуға болады. Екінші топқа бір уақытта электронды және дипольды – релаксационды поляризацияны иемденетін диэлектриктер жатады. Бұған полярлы органикалық жартылай сұйық және қатты заттар (майлы – канифолды компаундтар, эпоксидті шайырлар, кейбір хлорирлі көмірсутектер және т.б.) жатқызуға болады. Үшінші топты электронды, ионды және ионды – электронды поляризациялы қатты бейорганикалық диэлектриктер құрайды. Бұл топқа электрлік сипаттамалары бойынша бөлінетін екі бөлімге жіктеуге болады: 1) Электронды және ионды поляризациялы диэлектриктер; 2) Электронды, ионды және релаксационды поляризациялы диэлектриктер. Төртінші топты спонтанды, электронды, ионды және электронды – ионды релаксационды поляризациямен сипатталатын сегнетоэлектриктер құрайды. Сегнетті тұз, барийдің метатитинаты және т.б. Жоғарыда келтірілген диэлектриктердің жіктелуі олардың негізгі электрлік қасиеттерін белгілі дәрежеге дейін анықтауға мүмкіндік береді. Әдебиеттер: Нег 3[17-30], Қос 2[18-24] Бақылау сұрақтары: 1. Электртехникалық материалдардың негізгі класы. 2. Диэлектриктер және басқарылатын диэлектриктер туралы түсінігіңізді баяндап беріңіз. 3. Сегнетоэлектриктердің қасиеттері. 4. Электрлік оқшаулау құру кезіндегі туындайтын негізгі мәселелер. 5. Диэлектрикиерді қандац мәндері бойынша талқылауға болады? №4 Дәріс конспектісі Дәріс тақырыбы: Жоғарғывольтты оқшауланған құрылымдар. Жоғарғывольтты оқшаулардың жіктелуі, электр машиналарын, трансформаторларды, конденсаторларды оқшаулау. Оқшаулау материалдарына қойылатын негізгі талаптар. Электроқшаулау материалдары ток өткізуші бқліктерді оқшаулау үшін арналған. Қалыпты температура жағдайында олар қатты, сұйық және газ тәрізді, ал шығуы жағынан органикалық және бейорганикалық, табиғи және жасанды болып бөлінеді; қолданылу облысы бойынша 1000 В жоғары 1000 В дейінгі кернеу үшін, жоғарғы және төменгі жиілік үшін болып жіктеледі. Электрлік оқшаулаудың тағайындалуы – қандай да бір қарастырылмаған жолмен электр тогының жүруін болдырмау. Бұдан басқа электр оқшаулық материалдар конденсатордың электр сиымдылығының белгілі мәнін құру үшін электрлі конденсаторларда диэлектриктер ретінде қолданылады; кейбір жағдайларда температураға немесе басқа факторларға қатысты осы сиымдылық тәуелділігінің белгілі бір түрін қамтамасыз ету үшін қолданылады. Сонымен, диэлектрлік материалдарға активті диэлектриктер, яғни қасиеттері (сегнетоэлектриктер, пьезоэлектриктер, электреттер және т.б.) басқарылатын диэлектриктер жатады. Электр оқшаулау материалдары агрегаттық жағдайына байланысты газ тәрізді, сұйық және қатты болып бөлінеді. Ерекше топқа қататын материалдар бөлінуі мүмкін, бастапқы жағдайда оларды дайындалатын оқшауға енгізу кезінде сұйық болатын, сосын қатайып оқшауды жұмысқа қосқанда олар қатты денелі (мысалы, лактар, компаундтар) құрайды. Химиялық табиғатына байланысты электр оқшаулау материалдарын органикалық және бейорганикалық деп бөлуде тәжірибе жүзінде үлкен мән берілген. Бейорганикалық электр оқшаулау материалдары көптеген жағдайда иілгіш болмайды, олар сынғыш болып келеді. Өңдеу технологиясы айтарлықтай күрделі. Бірақта, ережедегідей бейорганикалық электроқшаулау материалдары органикалыққа қарағанда айтарлықтай қызуға ұстамдылығы жоғары болады, өйткені олар оқшаулаудың жоғарғы жұмысшы температурасын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Электрмашиналарында қолданылатын материалдарды активті және конструктивті деп бөлуге болады. Активті материалдарға орамдар мен магнитті проводтар жатады, ал конструктивті материалдарға станиналар, қалқандар, біліктер және де электрмашиналарының басқа да бөлшектері орындалатын оқшаулау материалдары жатады. Бұндай бөлулер шартты орындалады, көптеген машиналарда активті және конструктивті функциялары машиналардың жеке бөлшектерінде біріктірілген. Мысал ретінде, тұрақты ток машинасын айтуға болады, онда магнит ағыны станинада тұйықталады. Электр оқшаулау материалдары немесе диэлектриктер электрлі машина жасауда әртүрлі потенциалдарда орналасқан электрмашиналарының бөліктерін оқшаулау үшін қолданылады. Тарамаралық және пазалық оқшау қалыңдығын электр машиналарының масса габаритті көрсеткіштері арқылы анықтауға болады. Оқшаулаудың қызу ұстамдылығын және жылу өткізгіштігін машина бөліктерінің температурасы және электр магнитті жүктемені таңдау арқылы анықтайды. Оқшаудың қажетті механикалық қасиеттері болуы керек және дайындаудың технологтялық процесінің механизациясы мен автоматизациясы қамтамасыз ету керек. Қалыпты жұмыс жағдайында электр машиналарының қызмет мерзімі 15-20 жыл, басты жағдайда оқшаудың қызмет мерзімі анықталынады. МЕСТ ке сәйкес, электрлі машина жасауда қолданылатын электроқшаулау материалдарын қызуға төзімділігі бойынша жеті класқа жіктейміз. Оқшаулау класы Y(90º С) мақта, табиғи жібек, целлюлоза, ацетицеллюлоза және полимидтер негізіндегі текстилді материалдар жатады. Оқшаулау класына А (105º С)Y класының материалдары, егер олар оқшаулау құрамымен сіңірілген немесе сұйық диэлектриктермен жүктелген болса оған жатқызуға болады. Машина өндірісінде А класының материалдары табиғи шайыр, эфир-целлюлозалық лактар және термопластикалық компаундтар негізінде лактармен сіңірілуі немесе жабылуы мүмкін. Оқшаулау класына Е (120º С) полиэтилентерефталаттан тұратын пленкалар мен жіптер кіреді. Бұл материалдар электр картоны, полиэтилентерефталатты пленкалар, шынытауарлар негізінде және полиэтилентерефталатты жіптер, термореактивті синтетикалық шайырлар және компаундтар (эпоксидті, полиэфирлі, полиуретанды) негізіндегі лакты тауалар. Оқшаулау класына В (1300С) шымшыма слюдалар, слюда қабаттар, слюдиниттер негізінде жасалынған материалдар жатады, қағаз немесе маталы органикалық төсенішті, шыныматаларды да қосуға болады. Қызуға төзімді Ғ (1550С) класына шымшыма слюдалар, слюдапласттар және слюдиниттер негізінде жасалынған материалдар сондай-ақ қағаз немесе маталы органикалық төсенішті, шыныматалы материалдарды да жатқызуға болады; эмалданған сымдарды оқшаулау; шыныталшықты және асбестті материалдар негізінде жасалынған қатпарлы пластиктер; термореакторлы синтетикалық компаундтар; асбоцемент. Н (1800С) класына төсенішсіз шымшыма слюдалар немесе бейорганикалық төсеніш негізінде жасалынған материалдар, бейорганикалық толықтырулары бар пластикалық массалар; асбоцемент; кремнийорганикалық эластомерлер; асбестті жіп, қағаз және маталар жатады. Жоғарыда келтірілген электроқшаулар материалдарының жіктеулері машина жасауда қолданылатын барлық материалдардың түрлерінің тамамдалғанын білдірмейді. Кеңінен таралған электроқшаулау материалдары қалыңдығы 10 нан 200 мкм болатын пленкалы материал болып табылады. Олар паза толтырудың жоғарғы коэффициентін қамтамасыз етеді, электр машиналарында қуат бірлігінде массаның төмендеуіне әкеліп соғады. Электрмашинажасауда пластмасса, электроқшаулау өағаздары және картон, электртехникалық және қатпарлы пластмасса, оралған электроқшаулау бұйымдары, сіңірілген компаундар, лакты маталар, пленкалы материалдар, электрнкерамикалық материалдар негізінде жасалынған электроқшаулау материалдары. Құйылған болат жоғарғы механикалық кернеулі бөлшектерді дайындау үшін қолданылады мысалы, коллектор тығыны, тарту және жарылыстан қорғалған машиналардың подшипникті қалқанын дайындау үшін қолданылады. Электрмашинажасаудағы прогресс қазіргі уақытта жаңа материалдарды қолданумен байланысты болып отыр, сондықтан материалдардың жаңа қасиеттерімен пайда болуы, қазіргі бар материалдардың сипаттамаларының жақсаруы электр машинасының дамуында үлкен мәні бар. Электроқшаулау материалдарының жіктелуі Кесте 2.1 Материалдар тобы | Қызуғатөзімділік класы | Жоғарғы температура, 0С | Электроқшаулау сұйықтығына сіңірілмен және жүктелмеген материалдар целлюлоза мен жібектен жасалынған талшықты материалдар. | U | | Электроқшаулау сұйықтығына сіңірілген жіне жүктелген целлюлоза мен жібектен жасалынған талшықты материалдар. | A | | Органикалық пленкалар | E | | Органикалық байланысқан және сіңірілген құрамды слюдалар, асбест және шыныталшықтар негізіндегі материалдар (оның ішінде органикалық төсенішті). | B | | Синтетикалық байланысқан және сіңірілген құрамды слюдалар, асбест және шыныталшықтар негізіндегі материалдар. | F | | Кремний органикалық байланысқан және сіңірілген құрамды слюдалар, асбест және шыныталшықтар негізіндегі материалдар, кремнийорганикалық эластомерлер. | H | | Байланыспаған құрамды немесе бейорганикалық, элементтіорганикалық байланысты құрамдарымен қолданылатын слюда, керамикалық материалдар, әйнек, кварц. | C | жоғары | Әдебиеттер: Нег 1[17-29], Қос 2[25-37] Бақылау сұрақтары: 1. Электроқшаулау материалдарының жіктелуі. 2. Электр машиналарын оқшаулау. 3. Оқшаулау материалдарына қойылатын негізгі талаптар. 4. Электроқшаулау материалдарының кластарын жіктеңіз. 5.Органикалық оқшаулау материалдарының механикалық қасиеттерін түсіндіріңіз. № 5 Дәріс конспектісі Дәріс тақырыбы: Электроқшаулау және кабелді техника. Кабельді бұйымдар электрмагнитті энергияны өткізу құралы. Құрылымдық элементтер құрамы бойынша, оқшаулау материалы бойынша кабелдердің жіктелуі тағайындалуы және қолданылу облыстары. Кабелдегі электр, жылу, және магнит өрісі. Кабелдерде қолданылатын материалдар. Күштік кабелдердің негізгі құрылысы а) Жалпы мағұлмат Күштік кабелдер электр энергиясын тарату және беру үшін негізделген және кабелдер құрамдарының бірден бір маңызды түрі болып табылады. Олар мыс және алюминий токөткізгіш желілерден жасалынады, іске қосылу шартына және тағайындалуына байланысты әртүрлі қорғаныс қабаттарымен қорғаныс немесе алюминий қаптамада болады. Бір немесе көпжелілі кабелдер қимасы 2,5-16 мм2 токөткізгіш желілер бір дөңгелек сымдардан жасалынады. Үлкен қималы біржелілі кабелдер тығыздалған немесе тығыздалмаған түрдегі дөңгелек көпсымды желілерден тұрады. Көпжелелі кабелдерде тұтас формалы қолданылады, ал үлкен қималы кабелдерде көпсымды тығыздалған секторлы (үшжелі) немесе сегментті (төртжелі) формалы желілер қолданылады. Күштік кабелдердің әрбір түрінің өзіндік шартты әріптік белгіленуі – маркасы болады. Маркілеудегі С әрпі кабелдің қорғасын қаптамасынан тұратынын білдіреді. Б, П және К әріптерімен бронның түрлерін белгілейді (сәйкесінше жазық немесе дөңгелек сымнан жасалынған ленталы және сымды брондар). Қазіргі кезде жазық сымды брондар тапшылығына байланысты сирек қолданылады, әдетте олар қорғаушы қабаттардың төзімділігін тарттыратын дөңгелек брондармен ауыстырылып жүр. Маркілеу басындағы А әрпі кабелдің алюминий токөткізгіш желісінен тұратынын білдіреді, егер А әрпі С әрпінің орнында тұратын болса, онда кабельдің алюминий қабаты барын көрсетеді. С әрпінің алдында тұрған О әрпі кабелдің бөлек қорғасын қабатының бар екендігін көрсетеді. Мысал ретінде қағаз оқшаумен сіңірілген күштік кабелдердің кейбір негізгі түрлерін келтіреміз: СБ және СК – қорғасын қабатты мыс желілі, сәйкесінше талшықты материалды сыртқы қабығы бар екі болат ленталы немесе дөңгелек болат сымды күштік кабелдер АСБ және АСК сондай, бірақ алюминий токөткізгіш желілі; ААБ – қорғаушы қабаты бар алюминиий қаптамадағы алюминий желілі күштік кабелдер; ОСБ, АОСБ, ОСК және АОСК – үш бөлек қорғасын желілі мыс және алюминий токөткізгіш желілі және қорғаныс қабаты бар күштік кабелдер; Кабелдердің маркіленуі, ассортименті (қимасы және жұмысшы кернеуімен) және тағайындалуы күштік кабелдердің негізгі стандартында МЕСТ 340-59 және МЕСТ 6515-55 көрсетілген (алюминий қаптамасы бар кабелдер). б) Белдік оқшаулы күштік кабелдер Қолданыста кеңінен пайдаланылатын 1, 3, 6 и 10 кВ кернеулікке шығарылған үшжелілі кабелдер. Екі және төртжелілі кабелдер 1 кВ кернеулікке ғана шығарылады. Екі желілі кабелдер тұрақты ток желісінде қолданылады, ал төрт желілі кабелдер 380/220 В кернеулер желісінде қолданылады. Осы кабелдерді оқшаулау үшін К-12 кабель қағазы пайдаланылады, ал сіңіру үшін майлыканифольды құрамды пайдаланады. Жеке заводтарда сіңіруге синтетикалық май – октол майы қолданылады. 2.2 суретте белдік оқшауы бар үшжелілі кабелдің құрылысы көрсетілген. Белдік оқшауы бар үшжелілі кабелде электр өрісі күрделі түрде болады. Бұл жерде күштік сызық сіңірілген қағаз оқшау қабатына перпендикуляр бағытталып қана қоймаған, бірақ оларға кейбір бұрыштары астына бағытталған. Бұндай жағдайда сіңірілген қағаз қабаты бойымен электр өрісінің шиеленісуі байқалады, бұл дегеніміз кабель оқшауының электр төзімділігін едәуір төмендетеді. Осыған байланысты фазааралық кеңістікті толық және сапалы толтыру өте маңызды болып отыр (2.2 сурет). Әдетте осы үшін сульфатты немесе кабелді қағаздан К-12 бұралынған қағаз кордель қолданылады. в) Радиалды электр өрісті кабелдер Жалпы қорғасын қаптамасы бар экрандалған желілі кабелдерді 1913 жылы М. Хохштедтер ұсынған еді және оны ойлап табушының құрметіне оның фамилиясының бірінші әріпімен Н – кабель деп атаған болатын. Экрандау үшін перфорленген металдандырылған қағаз немесе мыс лента қолданылды. Бұл кабелде желі аралық толықтыруларды электр өрісінен тыс жасайды.  2.3 суретте Н – кабелдің кейбір шет мемлекеттерде қолданысқа ие болған жетілдірілген құрылысы көрсетілген. Желі және қағаз оқшауларда жартылай өткізгіш қағаздардан екі-үш қабаттарының болуы желілердегі оқшаулардың электрлік қасиеттерін күшейтеді. Тұтқыр сіңдірілумен 20-35 кВ үшжелілі кабелдер тек бөлек қорғасын желілермен дайындалады ( ОСБ және ОСК маркалы). 2.5 суретте суасты төсеніштері үшін осындай кабелдің қазіргі кездегі құрылысы. Жартылай өткізгіш қағаздардан токөткізгіш желі бойынша қорғасын қаптамасы астындағы қимасы 25-95 және 120-400 мм2 болатын 20 кВ кабелдердің оқшау қалыңдығының төмендеуіне әкеліп соғады және сәйкесінше қимасы 70-95 және 120-300 мм2 дейін 11және 9мм болатын 35 кВ кабелдерде 7 және 6 мм төмендетеді. Последние кабели сечением менее Қимасы 70 мм2 төмен соңғы кабелдер дайындалмайды, осындай жағдайда оқшау қалыңдығы едәуір үлкейеді де бұндай кабелдерді қолдану тиімсіз болып қалады. Іске қосу процесі кезінде сіңдіру құрамы кабелдерде қысым астында болады, сондықтан жүктеменің шалт төмендеуі кезінде кабелдерде газды қосылу болмауы керек. Кабелдерде май қысымы, оның сенімділігін арттыру үшін белгілі бір аралықта тұрақты болуы керек. 110-220 кВ кернеуіндегі мыс және алюминий желілі әртүрлі қуаттардағы майтолыққан түрдегі кабелдер шығарылуда (2.6 сурет). Майтолыққан кабелдің токөткізуші желісінің ортасында канал болады, онда кабелдегі температураның өзгеруі кезінде майлардың араласуы жүреді. Кабелдердің жіктелуі: а) Төменгі және орта қысымды майтолтырылған кабелдер; б) Жоғары қысымды майтолтырылған кабелдер(болат трубаларда); в) Газтолтырылған кабелдер; г) Тұрақты ток жоғары кернеулі кабелдер; Кабелдерде пайдаланылатын материалдар: 1. Мыс сым. Жоғары электр өткізгіштігінің арқасында мыс сымдар кабель бұйымдарының токөткізгіш желілерін дайындау үшін қолданылады және ол жоғары механикалық төзімділікке ие, жақсы өңделеді, дәнекерлеуге және жапсырмаға жеңіл бейімді болады. Күштік кабелдер үшін мыстың негізгі маркасы М-1 маркалы мысты айтамыз (МЕСТ 859-66) мыс құрамы 99,9% кем емес. 2. Алюминий сым. Мыстың тапшылығына және жоғары құндылығына байланысты қазіргі уақытта күштік кабелдердің токөткізгіш желілерін дайындау үшін алюминий кеңінен қолданылады, әсіресе 1-10 кВ кабелдерде мыс жақсы ығыстырылған. Барлық кернеудегі әуе сымдарын жүргізу үшін тек қана алюминий және болат алюминий сымдары қолданылады. Кабелді бұйымдар немесе басқа да электртехникалық мақсаттар үшін алюминий сымдар АЕ маркалы алюминиден дайындалады (құрамы Al≥99,5%, МЕСТ 11069-64). 3.Оқшауланған мұнай майлары.Күштіккабелдер өндірісінде қолданылатын барлық оқшауланған мұнай майларын негізгі екі топқа бөлуге болады: 1-35 кВ кабелдерді сіңдіру үшін майлы канифольды құрамды дайындау үшін қолданылатын тұтқырлығы жоғары (П-28, MC-20 және т.б.) майлар, төменгі және орта қысымды май толтырылған кабелдер өндірісінде пайдаланылатын тұтқырлығы аз майлар. Өзінің құрамдары бойынша оқшаулау майлары деп – парафинді, нафтенді, ароматты және нафтенароматты қатарлардың көмірсутекті қоспасын айтамыз. Көмірсутектер майларда іс жүзінде активті қос байланыста болмайды. 4. Жоғарғывольтты кабелдерді сіңдіру үшін қажетті оқшаулау майлары. Май толтырылған кабелдерді, муфтаны және оралынған материалдарды сіңдіру үшін арнайы кен орындарынан шығарылған жоғары сапалы минералды майлар қолданылады. Олар толықтай тазартудан өткізіп және газдан тазарту керек. Болат трубаларда қысымда майлы кабелдерді сіңдіру үшін газдан тазартылған C-220д маркалы май пайдаланылады. Осындай жақсы тазартылған май әдетте кабелді заводтарда қосымша тазартуды қажет етпейді, тек қана газдан тазартылады. 5. Кабельді қағаз. Кабельді қағаз ағашты целлюлозадан дайындалады.  2.7 сурет. Целлюлозаның құрылымдық формуласы. 2.7 суретте целлюлозаның химиялық түзілуі келтірілген, целлюлоза молекуласының әрбір звеносының үш гидроксилді тобы болады. Осыған байланысты целлюлоза полярлы диэлектрик болып табылады, электр өрісінің әсері кезінде гидроксилді топтар барлық молекулярлы тізбекпен араласуы мүмкін (дипольді-релаксациялы полярлану). 6. Күштік кабелдерде қолданылатын пластмассалар және резенкелер. Пластикалық массалар қағазды сіңірілген оқшаудың орнына күштік кабелдер өндірісінде кеңінен қолданылып келеді. Күштік кабелдерді отандық өндірушілердің анализі және алдыңғы қатарлы АҚШ, Англия, Франция және басқа да елдердің кабель фирмаларының тәжірибелері бойынша жақын келешекте 6 кВ дейінгі кабелдер үшін негізінен пластмассалы оқшаулы кабелдер шығарылады, ал 10-110 кВ кабелдер үшін қағазды сіңірілген, пластмассалы оқшауланған материалдар сияқты қолданылады. 7. Кабелді жіп.Қорғаушы талшықты қаптаманы дайындау үшін негізгі материал кабелді жіп болып табылады. Оны дайындау үшін кендір талшық, сондай – ақ кендір өндірісінің қалдықтары пайдаланылады. 8. Қорғаушы кабелді қаптамаларға арналған сіңдіріу құрамы. Сіңдіруші және қаптамалар құрамы ерекше талаптар қатарын қанағаттандыруы керек. Солардың негізгілерін көрсетейік. а) Құрам жеткілікті қатты болуы керек және жұмсарту мен тамшықұлауда жоғарғы температурада болуы керек. Күштік кабелдерге МЕСТ 340-59 және қорғаушы қаптамаға МЕСТ 7006-62 қарасырылғандай құрам қаптамадан 400С кезінде ақпауы керек. б) Құрамдар қорғасын немесе алюминий қабаттарға өте мықты орналасуы керек және өте тұтқыр немесе жабысқақ болуы қажет, өйткені қорғаушы қаптама қағазы 15-350С температурада қажетті күшпен орамнан ажыратылуы керек. Сыртқы қаптаманың битумды құрамы кабелді жіптің бөлек тарамдарын байланыстыруы қажет. |