Министерство высшего образования Российской Федерации
Международный университет природы, общества и человека «Дубна»
Филиал «Протвино»
Конспект лекций по курсу
“Электротехника”
Протвино, 2012г.
Введение
Электротехника — область науки и техники, которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использования в практических целях. Её задачей является разработка устройств для производства, распределения и потребления электрической энергии. Условно электротехника как предмет включает: 1) электрические и магнитные цепи; 2) электротехнические устройства.
Электрическое поле
Определение и изображение электрического поля. Самостоятельная работа.
Закон Кулона. Напряжённость электрического поля.
П
отенциал.
Эл. напряжение.
[1В]=[1Дж/1Кл]Проводники в электрическом поле.
Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.
Электроизоляционные материалы
Так называются материалы, предназначенные для разделения токоведущих элементов, находящихся под разными потенциалами, во время работы электрических установок. Разделяются на газообразные, жидкие, твёрдые диэлектрики, а также твердеющие материалы — лаки, клеи, компаунды.
Газообразные. Воздух — самый распространённый диэлектрик. Провода ЛЭП, обнажённые токоведущие части электрической аппаратуры.
Элегаз
воздуха.
H, N, He и т.д.
Жидкие. В основном это нефтяные электроизолирующие масла и синтетические жидкости. Нефтяные масла — продукт перегонки нефти — смесь различных углеводородов. Это трансформаторное и конденсаторное масло. Заливки баков трансформаторов, выключателей, конденсаторов, кабелей (пропитка). Синтетические жидкие диэлектрики — совол, реже — кремнийорганические и фторорганические.
Твёрдые.
Диэлектрики на основе волокнистых органических материалов. Электроизоляционные бумаги (конденсаторная, кабельная, телефонная, картон, фибра), природные и синтетические текстильные материалы (хлопчатобумажные и шёлковые ткани), лакоткани.
Природные минеральные материалы(слюда, асбест).
Пластмассы, состоящие из двух компонент: связующей и наполнитель. Связующий — органический полимер, обладающий способностью деформироваться под давлением. Наполнитель — порошкообразное, волокнистое или листовое вещество (каменная мука, мелкие опилки, волокна). Распространённый представитель — гетинакс — слоистый пластик, получаемый путём горячей прессовки бумаги, пропитанной бакелитом.
Эластомассы — полученные на основе каучука и близких к нему по свойствам веществ (резина, эбонит).
Стёкла — неорганические аморфные вещества на основе оксида кремния.
Керамики — фарфор, радиофарфор.
Твердеющие.
Смола — шеллак, канифоль — природные смолы. Синтетические смолы — поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен. Эпоксидные смолы — термопластичные материалы.
-
Диэлектрик
В/см
Воздух
30
1
Трансф. Масло
50-180
2-2,5
Резина
150-200
3-6
Поливинилхлорид
325
3,2
Совол
150
5,3
Бумага масл.
150-250
3,6
Гетинакс
100-150
4-7
Миканит
150-400
5-6
Стекло
100-150
6-10
Слюда
500-1000
5,4
Фарфор
150-200
5,5
Эл. Картон
80-120
3-5