Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Одесский национальный политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ЕТМ ЗЕС.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2025

Размер:

2.37 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 115 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

3.3. Питання контрольної роботи

Дайте визначення процесу поляризації та поясніть його фізичну суть. Основні

види поляризації. Діелектрична проникність.

Приведіть приклади залежності діелектричної проникності твердих діелектриків від температури та частоти і поясніть їх.
Залежності діелектричної проникності рідких діелектриків від температури та частоти. Приведіть приклади і поясніть їх.
Електрична провідність діелектриків. Об’ємний та поверхневий опір діелектриків. Постійна часу саморозряду конденсатора.
Електропровідність рідких та твердих діелектриків. Вплив температури на питому електропровідність таких діелектриків.
Діелектричні втрати. Природа втрат в постійних та змінних полях. Характеристики діелектричних втрат. Питомі діелектричні втрати.
Схеми заміщення діелектриків з втратами. Векторні діаграми для цих схем. Умови еквівалентності схем.
Діелектричні втрати в газах та рідких діелектриках. Вплив температури та частоти на тангенс куту втрат.
Діелектричні втрати в твердих діелектриках молекулярної, іонної, аморфної та неоднорідної структури.
Загальна характеристика явища пробою. Пробій газу в однорідному та неоднорідному полях.
Види та механізми пробою рідких діелектриків. Перелічіть фактори, що впливають на електричну міцність рідких діелектриків.
Види пробою твердих діелектриків. Електротепловий пробій твердих діелектриків та закономірності його розвитку.
Назвіть класи нагрівостійкості електричної ізоляції та приведіть приклади матеріалів, що відносяться до них.
Перелічіть найбільш важливі природні синтетичні рідкі електроізоляційні матеріали. Приведіть їх основні особливості та області використання.
Опишіть технологічний процес виробництва трансформаторного масла. Поясніть, які процеси відбуваються в ньому в реальних умовах експлуатації.
Опишіть механізм старіння трансформаторного масла. Які фактори впливають на прискорення та затримання процесу старіння?
Дайте коротку характеристику способів очищення ізоляційних мастил та технології їх проведення.
Смоли. Їх класифікація по походженню. Характеристики та області використання природних смол.
Синтетичні смоли. Поліетилен, полістірол, полівінілхлорид – порівняльні характеристики, області використання.
Фторорганічні полімери. Їх особливості та області використання.
Поліефірні та епоксідні смоли. Їх властивості та області використання.
Бітуми та воскоподібні діелектрики. Їх властивості та області використання.
Електроізоляційні лаки та компаунди. Призначення та вимоги до їх характеристик.
Волокнисті матеріали. Приведіть приклади та опишіть властивості.
Приведіть характеристики найбільш важливих видів лакотканин та області їх використання.
Слоїсті пластики. Характеристики та області використання.
Приведіть класифікацію електроізоляційних стікол та характеристики кожної групи.
Керамічні діелектричні матеріали. Фарфор. Особливості виготовлення. Кераміка з низькою та високою діелектричною проникністю. Області використання.
Слюда. Назвіть основні групи матеріалів на основі слюд та приведіть їх властивості.
Азбест та азбестові матеріали. Характеристики та області використання.
Приведіть приклади та основні властивості рідких та твердих фторорганічних електроізоляційних матеріалів.
Електрична провідність провідникових матеріалів. Визначення питомого опору та його температурного коефіцієнту. Методи експериментального визначення їх значень.
Наведіть класифікацію провідникових матеріалів. Поясніть процес електропровідності провідників. Назвіть основні параметри, що дозволяють оцінити електропровідність.
Матеріали високої провідності. Приведіть їх головні фізико-хімічні властивості та області використання.
Властивості твердої та м’якої міді. Приведіть приклади їх використання в електротехніці.
Приведіть порівняльну оцінку характеристик міді і алюмінію. Обґрунтуйте техніко-економічну доцільність використання алюмінію замість міді.
Опишіть мідні та алюмінієві сплави, їх властивості та призначення.
Поясніть явище надпровідності в провідниках при температурах, близьких до абсолютного ноля.
Опишіть явище термоЕРС, її залежність від металів термопари та різниці температур. Приведіть характеристики основних матеріалів, що використовують при виготовлені термопар.
Опишіть матеріали, які використовують як припої та флюси.
Графіт та його використання в електротехнікі.
Приведіть основні характеристики та області використання металів: вольфрама, нікеля, свинця, золота, срібла та платини.
Опишіть процес намагнічення феромагнетиків. Приведіть характеристики феромагнітних матеріалів в постійних та змінних полях.
Призначення магнітом’яких матеріалів та вимоги до них. Приведіть приклади 4-5 таких матеріалів та їх основні магнітні властивості.
Опишіть основні властивості електротехнічних сталей. Приведіть приклади маркіровки цих сталей та поясніть її призначення.
Явище магнітострикції та його використання на практиці. Приведіть приклади.
Призначення магнітотвердих матеріалів. Приведіть приклади та основні

характеристики цих матеріалів.

Основні властивості та області використання магнітом’яких та магніто- твердих феритів.
Види втрат в феромагнітних матеріалах та способи їх оцінки.
Явище гістерезісу в магнітних матеріалах. Петля гістерезісу як джерело інформації про властивості магнітного матеріалу.
Осцилографічний метод дослідження характеристик магнітних матеріалів.
Особливості визначення залежності індукції від напруженості в магнітних колах постійного та змінного струмів.
Поясніть фізичну суть процесу електропровідності напівпровідників.
Опишіть методи визначення типу електропровідності та параметрів

напівпровідників.

З.4. Задачі контрольної роботи

Задача 1. Опорні ізолятори застосовують для ізоляції та підтримки шин контактних деталей в розподільних пристроях та в електричних апаратах (роз’єднувачах та інш.) високої напруги. Ізолятор має вигляд круглого стрижня діаметром D₂, який має ребра діаметром D₁ та на кінцях якого розміщені металеві фланці (зразки див. рис. 3.1.1).

Необхідно визначити повний струм витіку ізолятора, ємність та діелектричні втрати в ньому при частоті напруги в мережі 50 Hz. Вхідні дані приведені в табл. 1.1 та 1.2.

а) б)

Рисунок 3.1.1- Зразки стержневих ізоляторів типу а) ОНС-20-500 б) ОНС-20-2000

Таблиця 1.1- Вхідні дані до задачі №1 [8]

Перша цифра шифру	Матеріал ізолятора	Питомий об’ємний опір, Ω∙m	Питомий поверхневий опір, Ω	Відносна діелектрича проникність	Тангенс куту втрат
1	ультрафарфор	10¹²	10¹⁵	8	0,001
2	стеатит	10¹³	5∙10¹³	6	0,001
3	електрофарфор	7∙10¹⁰	10¹²	6,5	0,025
4	ультрафарфор	10¹³	5∙10¹³	8	0,0005
5	електрофарфор	2∙10¹¹	5∙10¹²	7	0,03
6	стеатит	5∙10¹³	8∙10¹³	6,8	0,002
7	електрофарфор	4∙10¹¹	3∙10¹²	7,5	0,035
8	ультрафарфор	5∙10¹²	10¹⁴	8,5	0,0008
9	електрофарфор	8∙10¹⁰	10¹³	6	0,04
0	стеатит	10¹⁴	10¹⁴	7	0,003

Таблиця 1.2- Вхідні дані до задачі №1 (продовження)

Друга цифра шифру	Напруга, kV	Висота ізолятора, H, mm	Діаметр pебра, D₁, mm	Діаметр cтрижня, D₂ , mm
1	35	420	180	160
2	20	315	170	150
3	10	170	160	140
4	10	1050	220	200
5	35	500	225	200
6	10	210	170	150
7	10	240	180	160
8	35	420	200	180
9	20	360	180	160
0	110	1060	220	200

Задача 2. Між пластинами плоского конденсатора, які знаходяться на відстані d один від другого, існує напруга U . В простір між пластинами вводяться два плоскопаралельних діелектрика товщиною h₁ та h₂ , відповідно.

Необхідно знайти:

ємність С конденсатора, якщо площа пластин дорівнює S;
напруженість електричного поля в кожному шарі діелектриків;
спад напруги в кожному шарі;
поверхневу густину σ заряда на пластинах.

Вхідні дані наведені в табл. 2.1 та 2.2.

Таблиця 2.1 – Вхідні дані до задачі 2

Перша цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
d, mm	15	20	10	20	15	10	20	25	10	18
U, V	200	400	300	100	300	200	300	400	400	180
S, mm²	50	200	100	50	150	200	50	20	100	200

Таблиця 2.2 – Вхідні дані до задачі 2

Друга цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
h₁ , mm	5	15	5	10	5	4	15	5	8	10
ε₁	4,0	3,5	3,2	4,0	6,0	2,5	4,0	3,0	2,5	3,2
h₂ , mm	10	5	5	10	10	6	5	20	2	8
ε₂	2,5	2,8	2,6	3,2	2,5	5	2,5	4,5	4,0	2,2

Задача 3. Між тонкими плоскими мідними електродами є тонкий шар діелектрика товщиною h . Характеристики матеріалу прошарку – діелектрична проникність ε; тангенс куту втрат при температурах Т₁ =20⁰С та Т₂ =70⁰С дорівнює tgδ₂₀ та tgδ₇₀, відповідно; питома теплопровідність - . Необхідно визначити пробивну напругу U_пр при робочій температурі Т_р та частоті напруги f_p , а також пробивну напругу U_кр. при частоті f_кр. Коефіцієнт тепловіддачі від мідних електродів в навколишнє середовище прийняти 0,8 W/(m∙K).

Вхідні дані приведені в таблицях 3.1 та 3.2.

Таблиця 3.1 - Вхідні дані до задачі 3

Перша цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
h,mm	1.7	1.8	1,5	3.1	2.8	2.5	2.0	1.9	2.3	3.0
ε	6.1	6.3	6,0	6.9	6.8	6.7	6.5	6.5	6.6	7.0
tgδ₂₀(при Т=20⁰C)	0,021	0,023	0,02	0,029	0,028	0,027	0,025	0,024	0,026	0,03
tgδ₇₀ (при Т=70⁰C)	0,073	0,079	0,07	0,097	0,094	0,090	0,085	0,082	0,089	0,099
, W/(m∙K)	0.11	0.15	0,12	0.14	0.13	0.12	0.14	0.12	0.15	0.16

Таблиця 3.2 - Вхідні дані до задачі 3

Перша цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Т_р, ⁰С	25	35	70	65	60	55	45	40	50	65
f, Hz	20	40	10	100	95	80	70	50	60	120
f_к_p, kHz	0.5	0.8	0,9	2.0	1.6	1.8	1.4	1.2	1.5	2.2

Задача 4. Побудуйте графік залежності температурного коефіцієнту діелектричної проникності від температури методом графічного диференціювання. Матеріал вибрати відповідно останній цифрі шифру по табл.4. Залежність діелектричної проникності від температури приведені на рис. 3.4.1– 3.4.0.

Таблиця 4

Варіант	Діелектрик	Рисунок
1	Парафін	Рис.3.4.1
2	Електромеханічний фарфор	Рис.3. 4.2
3	Церезин	Рис. 3.4.3
4	Конденсаторний сегнетоелектрик	Рис. 3.4.4
5	Поліхлорвініл	Рис. 3.4.5
6	Совол	Рис. 3.4.6
7	Каніфоль	Рис. 3.4.7
8	Хлорирований дифеніл	Рис. 3.4.8
9	Олеовакс пластичний	Рис. 3.4.9
0	Олеовакс твердий	Рис. 3.4.0

Рисунок 3.4.1 Рисунок 3.4.2

Риснок 3.4.3 Риснок 3.4.4

Рисунок 3.4.5

Рисунок 3.4.6 Рисунок 3.4.7

Рисунок 3.4.8 Рисунок 3.4.9

Рисунок 3.4.0

Задача 5. Від генератора напругою U_г необхідно на відстань L передати електричну енергію за допомогою двохпровідної лінії. Характеристика споживача: потужність Р, напруга U, струм І. Провідники лінії виконані з матеріалу ЕТМ з питомим опором ρ. Площина перерізу провідника S, а маса М. Густина струму в проводах j, а витрати потужності Р_пр в них не повинні перевищувати .

Визначити параметри, позначені в табл. 5.1 та 5.2 знаком “?”.

Таблиця 5.1 – Вхідні дані до задачі 5

Преша цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
U_г , kV	?	0,24	20	1.0	0,44	40	?	0,6	110	0,24
P, kW	–	22	1000	–	10	500	–	100	10000	?
U, kV	–	0,22	–	–	0,38	–	–	0,4	–	0,22
S, mm²	–	?	?	28,3	?	?	–	?	?	?

Таблиця 5.2 – Вхідні дані до задачі 5

Друга Цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
ЕТМ, %	Cu	Al	Cu	Fe	Zn	Pb	Ag	Fe	Al	Au
J, A/m²	2,5·10⁵	?	?	0,5·10⁴	–	?	2·10⁵	–	?	0,5·10⁶
δ_пр, %	1,0	–	2	1,5	?	1,0	0,5	?	0,5	?
М, kg	–	?	?	?	?	?	–	?	?	1
L, m	5000	100	2500	?	200	5000	100	50	10000	?

Задача 6. Визначити емність свинцевого високовольтного кабеля, мінімальну та максимальну напруженість електричного поля в ізоляції кабеля та реактивну потужність в ньому, якщо відомі лінійна напруга U, частота поля f , перетин алюмінійової жили кабеля S, товщина бумажної ізоляції h з діелектричною проникненістю ε , довжина кабеля l. Числові значення всіх параметрів приведені в табл.6.1 та 6.2.

Таблиця 6.1 – Вхідні дані до задачі 6

Пeрша цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
U_г , kV	6	10	35	10	6	35	10	6	35	10
S, mm²	95	95	120	50	70	120	70	70	95	70
h, mm	5	8	12	10	6	10	9	8	12	9

Таблиця 6.2 – Вхідні дані до задачі 6

Друга цифра шифру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
f, Hz	50	50	50	60	60	60	50	60	50	60
ε	3,5	3,8	3,6	4	4,5	4,1	4,4	4,2	4,3	3,7
L, km	15	10	20	16	25	18	14	12	22	28

Задача 7. Використовуючи графічний спосіб , побудувати криву розмагнічення для магнітотвердого матеріала МТМ, тип якого надано в умові задачі. Визначити індукцію та напруженість магнітного поля в точці максимальної магнітної енергії. Розрахувати значення максимальної енергії . Варіант завдання відповідає останній цифрі шифру. Характеристики магнітотвердих матеріалів приведені в Додатку (табл. Д2)