Тема iiі.5. Монтажні й обмотувальні дроти і кабелі

Провідникові вироби можна класифікувати по ряду ознак. По призначенню розрізняють обмотувальні, монтажні, установочні дроти, а також силові, телефонні і радіочастотні кабелі. По матеріалу струмоведучої частини дроти і кабелі можна розділити на мідні, алюмінієві, сталеві, комбіновані. Кожен вид провідникових виробів можна класифікувати також по матеріалу ізоляції, нагрівостійкості, електричної міцності, гнучкості та т.ін.

Обмотувальні дроти можуть мати емалеву, емалево-волокнисту, волокнисту, плівкову й оксидну ізоляцію.

Монтажні дроти застосовують для з'єднання різних приладів і частин в електричних машинах і апаратах. Вони можуть мати покриття з електроізоляційної гуми або поліхлорвінілового пластикату, а також з бавовняної, шовкової або капронової пряжі і із синтетичних волокон.

Настановні дроти і шнури застосовують для розподілу електричної енергії, а також для приєднання до мережі електродвигунів, світильників і інших споживачів струму. Струмоведуча частина покривається електроізоляційною гумою або поліхлорвініловим пластикатом. Поверх ізоляції іноді накладають захисний покрив у виді оплітки з бавовняної або шовкової пряжі. У деяких дротів захисний покрив просочують протигнильним складом. Шнури випускають двожильними.

Силові кабелі служать для передачі електричної енергії. Вони можуть бути одножильними і багатожильними. Кожна жила ізолюється гумою, поліхлорвініловим пластикатом або кабельним папером, просоченим складом з мінеральної олії і розчиненої в ній каніфолі. Ізольовані жили полягають в оболонку, що виготовлена зі свинцю, поліхлорвінілового пластикату, світлостійкої гуми або алюмінію. Для захисту броньового покриву від корозії на нього накладають шар кабельного папера або пряжі, просоченої протигнильним бітумінозним складом. Ізоляція високовольтних кабелів просочується маслов’язкою легкорухомою олією, що знаходиться усередині кабелю під підвищеним тиском. Крім маслозаповнених кабелів, у високовольтній техніці знаходять застосування газонаповнені кабелі.

При вивченні теми потрібно ознайомитися з маркіруванням, основними властивостями й областями використання різних проводів і кабелів.

Література: Л-2, стор. 259-264; Л-3, стор. 41-63.

Розділ IV. ДІЕЛЕКТРИКИ

Тема IV.1. Фізичні процеси, що відбуваються в діелектриках

Вивчення теми варто починати з визначення фізичного змісту провідності діелектриків. Необхідно ознайомитися з зонною теорією електропровідності, усвідомити причини електронної та іонні провідності.

Струм у діелектрику, викликаний електропровідністю, називають струмом витоку. У твердих діелектриках розрізняють два струми витоку: об'ємний (або ), що проходить між електродами крізь товщу діелектрика, і поверхневий (або), що проходить по поверхні діелектрика. Сума цих струмів визначає загальний струм витоку.

Відповідно двом видам струмів витоку розрізняють об'ємний питомий опір (або ) і поверхневий питомий опір (або). Необхідно знати методику визначення, одиниці виміру питомих опорів, а також їхню залежність від температури, вологості, напруженості полю.

Варто мати на увазі, що питомий опір діелектрика є параметром, що визначає струм витоку в ньому. При підрахунку діелектричних втрат, що ведуть до нагрівання діелектрика, звичайно враховується тільки об'ємний струм витоку. Поверхневий струм витоку створює втрати потужності на поверхні, що практично не впливає на нагрівання діелектрика.

Далі необхідно ознайомитися з поляризацією діелектриків, тобто з процесом упорядкування зв'язаних електричних зарядів усередині діелектрика під дією електричного поля. Варто розрізняти електрону, дипольну та спонтанну поляризацію, а також здатність матеріалів до поляризації, названу абсолютною діелектричною проникністю. Потрібно розібратися з одиницями виміру абсолютної діелектричної проникності й ознайомитися з відносною діелектричною проникністю, її залежністю від температури, частоти прикладеної напруги для нейтральних і полярних діелектриків. Якщо до діелектрика прикласти змінну напругу, у ланцюзі буде проходити струм, що містить три складові. Одна з них, що є струмом витоку, збігається по фазі з прикладеною напругою, друга, викликана електронною поляризацією і зветься струмом зсуву, що випереджає напругу на чверть періоду і третя, що викликана дипольною й об'ємно-зарядною поляризаціями, названа струмом абсорбції (поглинання), також випереджає по фазі напругу, але на кут менше, ніж 90° (мал.1).

З векторної діаграми видно

Рис.1. Векторна діаграма струмів у діелектрику

З цієї формули видно, що при заданій величині напруги U , його частоти і ємності, витрати енергії в діелектрику будуть залежати від . У відповідності про це кут , що доповнює куту зрушення фаз між струмом і напругою до 90°, називають кутом діелектричних витрат. Ця величина є найважливішою електричною характеристикою кожного діелектрика.

При вивченні даного питання варто ознайомитися з методикою визначення тангенса кута діелектричних втрат, а також залежністю цього параметра від температура, вологості, частоти струму, напруженості полю.

Далі необхідно вивчити питання електричної міцності діелектриків, розглянути теплові, електричні, іонізаційний види пробою, а також залежність електричної міцності від внутрішньої будівлі діелектрика, температури, вологості, роду і частоти струму, форми електричного полю, тривалості впливу напруги.

Варто також ознайомитися з питаннями розрядного перекриття твердих діелектриків і залежності напруги перекриття від вологості, температури навколишнього середовище, ступені забруднення поверхні і від шляху поверхневого розряду.

На закінчення необхідно вивчити методику виміру електричної міцності діелектриків.

Література: Л-1, стор.182-225; Л-2, стор.6-18; Л-3, стор.90-111; Л-5,стор.17-84.