ВОПРОСЫ ДЛЯ3 КУРСА. Новый документ (1). Импульсный трансформатор

• Название: Импульсный трансформатор
• Анкор: ВОПРОСЫ ДЛЯ3 КУРСА
• Дата: 12.03.2023
• Размер: 171.92 Kb.
• Имя файла: Новый документ (1).docx
• Тип: Документы; #983147

вариант 1

1.

Импульсный трансформатор (ИТ) — трансформатор, предназначенный для преобразования тока и напряжения импульсных сигналов с минимальным искажением исходной формы импульса на выходе.

Импульсные трансформаторы, предназначенные для трансформирования коротких импульсов с минимальными искажениями и работающие в режиме переходных процессов, находят применение в различных импульсных устройствах^[1][2]. Импульсные трансформаторы позволяют изменить уровень и полярность формируемого импульса напряжения или тока, согласовать сопротивление генератора импульсов с сопротивлением нагрузки, отделить потенциалы источника и приёмника импульсов, получить на нескольких раздельных нагрузках импульсы от одного генератора, создать обратную связь в контурах схемы импульсного устройства. Импульсный трансформатор может быть также использован и как преобразовательный элемент, например дифференцирующий трансформатор.

Трансформация фронта импульса с малыми искажениями достигается при малых значениях индуктивности рассеяния и распределенной ёмкости трансформатора, которые уменьшаются с уменьшением числа витков обмоток и сечения магнитопровода ИТ. В то же время для трансформации вершины импульса с малым спадом следует стремиться к увеличению индуктивности намагничивания трансформатора, возрастающей с увеличением числа витков и сечения магнитопровода.

Удовлетворение одновременно нескольким поставленным требованиям при расчёте ИТ потребует нахождения компромиссного решения. Оно должно быть принято в зависимости от значимости того или иного поставленного требования.

Расчеты ИТ производятся на основе приближённой эквивалентной схемы с сосредоточенными параметрами. Индуктивный эффект и потери в проводах обмоток можно учитывать с помощью известной Т-образной эквивалентной схемы.



Эквивалентная Т-образная схема импульсного трансформатора

Основная особенность трансформаторов импульсного типа (далее ИТ) заключается в том, что на них подаются однополярные импульсы с постоянной токовой составляющей, в связи с чем магнитопровод находится в состоянии постоянного подмагничивания. Ниже показана принципиальная схема подключения такого устройства.

Уровень напряжения в диапазоне от 0 до tu остается неизменным, его значение еt=Um. Что касается напряжения на вторичной катушке, то его можно вычислить, воспользовавшись формулой:


при этом:
Ψ — параметр потокосцепления;

S – величина, отображающая сечение магнитопроводного сердечника.

Учитывая, что производная, характеризующая изменения тока, проходящего через первичную катушку, является постоянной величиной, нарастание уровня индукции в магнитопроводе происходит линейно. Исходя из этого, допустимо вместо производной внести разность показателей, сделанных через определенный интервал времени, что позволяет внести изменения в формулу:


2. Автотрансформаторы -это специальные силовые трансформаторы ,намотанные одной обмоткой с отводами. Приставка «авто» здесь не определяет какой-либо автоматический процесс, а указывает на то что задействована только одна катушка, которая работает одна. Эти трансформаторы являются отличным выбором для использования в устройствах, требующих низкое напряжение.

Надо иметь в виду что наиболее рационально их использовать при небольших коэффициентах трансформации. При увеличении коэффициента трансформации, например 220В -12В автотрансформатор применять уже смысла не имеет.

В энергетике — автотрансформаторы широко используются в силовых цепях .Отлично работают на различных классах напряжения, до 132 кВ для передачи электроенергии. В длинных линиях электропередач, автотрансформаторы с автоматическим регулированием применяют для осуществления связи сетей высокого напряжения с близкими по напряжению сетями. Коэффициент трансформации в таких устройствах обычно не превосходит 2 – 2,5.

В аудиосистемах — автотрансформаторы используются в аудио-устройствах, которые адаптируют акустические системы к постоянному напряжению аудио распределительной системы, и для согласования импеданса.

В железнодорожном транспорте — автотрансформаторы применяются на железных дорогах для связи контактного провода с рельсой и с проводником питания для увеличения полезного расстояния передачи ,а также уменьшения помех, индуцированных во внешнее оборудование.

В промышленности-силовые трехфазные автотрансформаторы применяют для снижения тока запуска электродвигателей.

В быту-в составе сервоприводных механических стабилизаторов напряжения. Этот тип стабилизаторов отличается сложностью изготовления и стоимостью. Однако является наиболее точным при изменении напряжения,т.к. позволяет изменять напряжение с небольшим шагом и ,самое главное,плавно.

3.

Наряд-допуск для работы в электроустановках: порядок оформления

На­ряд-до­пуск вы­да­ёт со­труд­ник, от­ве­ча­ю­щий за элек­тро­тех­ни­че­ское хо­зяй­ство ком­па­нии. Он дол­жен иметь груп­пу по элек­тро­без­опас­но­сти:

• 
  не менее V по элек­тро­уста­нов­кам, где на­пря­же­ние со­став­ля­ет выше 1000 В;
  
• 
  не ниже IV по элек­три­че­ским уста­нов­кам с на­пря­же­ни­ем до 1000 В.
  

На­ряд-до­пуск вы­да­ёт­ся толь­ко ра­бот­ни­кам, вхо­дя­щим в со­став элек­тро­тех­ни­че­ско­го пер­со­на­ла.

Виды работ, ко­то­рые вы­пол­ня­ют­ся по на­ря­ду-до­пус­ку, по об­слу­жи­ва­нию элек­тро­уста­но­вок и усло­вия их вы­пол­не­ния
Со сня­ти­ем на­пря­же­ния	ра­бо­та, ко­то­рая вы­пол­ня­ет­ся в элек­тро­уста­нов­ке при пол­ном сня­тии на­пря­же­ния со всех то­ко­ве­ду­щих ча­стей. Если со­сед­няя элек­тро­уста­нов­ка на­хо­дит­ся под на­пря­же­ни­ем, то все входы в неё долж­ны быть за­кры­ты
С ча­стич­ным сня­ти­ем на­пря­же­ния	ра­бо­та, вы­пол­ня­е­мая при сня­том на­пря­же­нии толь­ко с тех участ­ков, на ко­то­рых непо­сред­ствен­но вы­пол­ня­ет­ся ра­бо­та и (или) при неза­кры­том входе в элек­тро­уста­нов­ку, ко­то­рая на­хо­дит­ся под на­пря­же­ни­ем
Без сня­тия на­пря­же­ния: рядом с то­ко­ве­ду­щи­ми ча­стя­ми	ра­бо­та, вы­пол­ня­е­мая на рас­сто­я­нии не более 0,7 м (для на­пря­же­ния до 15 кВ). При их вы­пол­не­нии необ­хо­ди­мы при­ня­тие ор­га­ни­за­ци­он­ных и (или) тех­ни­че­ских мер, непре­рыв­ный над­зор и т.д. Все эти меры пред­при­ни­ма­ют­ся в целях предот­вра­ще­ния при­бли­же­ния со­труд­ни­ков и их ин­стру­мен­тов к то­ко­ве­ду­щим ча­стям
или на то­ко­ве­ду­щих ча­стях	необ­хо­ди­мы непре­рыв­ное на­блю­де­ние, над­зор, при­ме­не­ние изо­ли­ру­ю­щих при­спо­соб­ле­ний и за­щит­ных средств, при­ня­тие дру­гих мер, на­прав­лен­ных на за­щи­ту от по­ра­же­ния элек­три­че­ством
Без сня­тия на­пря­же­ния	ра­бо­ты про­во­дят­ся на даль­нем рас­сто­я­нии от то­ко­ве­ду­щих ча­стей, ко­то­рые на­хо­дят­ся под на­пря­же­ни­ем

От­вет­ствен­ны­ми за без­опас­ность работ, вы­пол­ня­е­мых по на­ря­ду-до­пус­ку, яв­ля­ют­ся:

• 
  про­из­во­ди­тель работ;
  
• 
  от­вет­ствен­ный ру­ко­во­ди­тель;
  
• 
  лицо, вы­дав­шее наряд;
  
• 
  на­блю­да­ю­щий;
  
• 
  до­пус­ка­ю­щий – ра­бот­ник из опе­ра­тив­но­го пер­со­на­ла;
  
• 
  члены бри­га­ды.
  

Общие тре­бо­ва­ния к вы­да­че и оформ­ле­нию на­ря­дов-до­пус­ков на вы­пол­не­ние работ в элек­тро­уста­нов­ках
Оформ­ле­ние	За­пол­ня­ет­ся в двух эк­зем­пля­рах. За­пол­ня­ет­ся чёт­ки­ми и яс­ны­ми за­пи­ся­ми. Любые пе­ре­чер­ки­ва­ния и ис­прав­ле­ния не до­пус­ка­ют­ся.
Вы­да­ча	Вы­да­ёт­ся до­ку­мент до на­ча­ла ра­бо­ты, то есть непо­сред­ствен­но перед самым на­ча­лом под­го­тов­ки ра­бо­че­го места. Не раз­ре­ша­ет­ся вы­да­вать на­ряд-до­пуск на­ка­нуне.
Вы­да­ча по те­ле­фо­ну	На­ряд-до­пуск может быть выдан и по те­ле­фо­ну. Текст на­ря­да дик­ту­ет­ся лицом, вы­да­ю­щим на­ряд-до­пуск по те­ле­фо­ну. Лицо, при­ни­ма­ю­щее текст в это время, за­пол­ня­ет бланк. Текст обо­юд­но све­ря­ет­ся. В поле для под­пи­си лица, вы­да­ю­ще­го наряд, ука­зы­ва­ет­ся его фа­ми­лия. Она под­твер­жда­ет­ся под­пи­сью лица, при­ни­ма­ю­ще­го текст. Наряд дол­жен быть оформ­лен в 3 эк­зем­пля­рах. Два из них за­пол­ня­ет лицо, при­ни­ма­ю­щее текст по те­ле­фо­ну, а один - лицо, его дик­ту­ю­щее.

4.

Вводный инструктаж по охране труда проводит специалист по охране труда или работник, на которого приказом работодателя возложены эти обязанности. Первичный, повторный, внеплановый и целевой инструктажи проводит непосредственный руководитель (производитель) работ (мастер, прораб, преподаватель и т.д.), который прошел обучение по охране труда и проверку знаний требований охраны труда.

существует 5 видов инструктажей:

вводный

первичный

повторный

внеплановый

целевой

6.

Эксплуатацию электроустановок должен осуществлять электротехнический и электротехнологический персонал, который подразделяется на следующие категории:

административно-технический персонал;

оперативный персонал;

оперативно-ремонтный персонал;

ремонтный персонал;

вспомогательный персонал.

5.
Открытая электропроводка прокладывается по стенам, потолкам и другим строительным конструкциям открыто. Применяют несколько способов крепления кабелей и проводов к поверхностям зданий:

• 
  на фарфоровых роликах или изоляторах (обычно так выполнялась электропроводка в старых квартирах и домах)
  
• 
  на скобах
  
• 
  в гофрированной трубе (металлорукав и пластиковая гофра)
  
• 
  в пластиковых коробах (кабель-канал)
  
• 
  на кабельных лотках
  
• 
  европейских плинтусах
  

Достоинства открытой электропроводки:

• 
  использование для одной и той же нагрузки меньшее сечение кабелей и проводов, по сравнению со скрытой электропроводкой (см. таблицу выбора сечения проводов и кабелей)
  
• 
  быстрый доступ к контролю состояния электропроводки и ее ремонту
  
• 
  применение в пожароопасных помещениях (деревянные дома или с деревянной отделкой)
  

Недостатки открытой электропроводки:

• 
  располагается на видном месте, не сочетается с отделкой помещения и дизайном
  

Открытая электропроводка бывает:

• 
  стационарной
  
• 
  передвижной
  
• 
  переносной
  

Скрытая электропроводка прокладывается внутри конструктивных элементов помещения, т.е. в стенах, полах, потолках, плитах. Применяют несколько способов прокладки кабелей и проводов:

• 
  в металлических трубах
  
• 
  в пластиковых коробах (кабель-канал)
  
• 
  в гибких металлорукавах или пластиковой гофре
  
• 
  в строительных углублениях (технологических пустотах) и штробах под штукатуркой
  
• 
  под навесными потолками
  
• 
  под пластиковыми стеновыми панелями
  

Достоинства скрытой электропроводки:

• 
  скрыта от глаз
  
• 
  не мешает дизайну и внутренней отделки помещения
  
• 
  более безопасна, в плане случайного прикосновения к токоведущим жилам
  

Недостатки скрытой электропроводки:

• 
  ограничен доступ к электропроводке, ее ремонту и устранению неисправности (обрыв фазы или нуля)
  
• 
  при монтаже скрытой электропроводки необходимо заранее проектировать расположение электроточек (светильники, розетки, выключатели)
  
• 
  штробление каналов очень трудоемкое дело и требует соответствующего опыта
  
• 
  необходимо большее сечение кабелей и проводов по сравнению с открытой электропроводкой (по таблице ПУЭ)
  

Не смотря на недостатки, скрытую электропроводку чаще всего применяют в наших с Вами квартирах. Это самый распространенный метод прокладки

Наружная электропроводка выполняется на улице по наружным стенам домов, зданий и сооружений, а также между зданиями на опорах. Может быть:

• 
  открытая
  
• 
  скрытая
  

7.

Единоличный осмотр электроустановок может выполнять оперативный персонал, находящийся на дежурстве, а также административно-технический персонал с группой V. Оперативный персонал, имеющий право единоличного осмотра электроустановок напряжением выше 1000 В, должен иметь группу IV, а установок до 1000 В - группу III. Право единоличного осмотра электроустановок административно-техническому персоналу предоставляется распоряжением по предприятию.
8.

Вихревые токи, или токи Фуко — индукционные объемные электрические токи, образующиеся в проводниках благодаря изменению по времени действующего на них потока магнитного поля. Так как сопротивление крупных проводников небольшое, то сила тока Фуко может быть довольно большой. Движение тока в проводнике, согласно правилу Ленца, осуществляется по пути наибольшего сопротивления силам, его вызвавшим.

Петля гистерезиса это кривая изменение магнитного момента образца под действием периодического изменения напряжённости поля. Слово гистерезис обозначает запаздывание или отставание. При воздействии магнитного поля на ферромагнетики их магнитный момент меняется не сразу, а с некоторой задержкой. Ферромагнетики изначально обладают самопроизвольной намагниченностью.
При определенных допущениях (однородный материал, однородное магнитное поле, отсутствие скин-эффекта и т. Д.) Потери мощности из-за вихревых токов на единицу массы для тонкого листа или проволоки можно рассчитать по следующему уравнению^[3]:



где

P потеря мощности на единицу массы (W/kg),

B_p максимальное магнитное поле (T),

d толщина листа или диаметр проволоки (m),

f частота (Hz),

k константа, равная 1 для тонкого листа и 2 для тонкой проволоки,

ρ удельное сопротивление материала (Ω m),

D плотность материала (kg/m³).

Это уравнение справедливо только в так называемых квазистатических условиях, когда частота намагничивания не приводит к скин-эффекту ; то есть электромагнитная волна полностью проникает в материал.
Тепловое действие токов Фуко используется в индукционных печах, где в катушку, питаемую высокочастотным генератором большой мощности, помещают проводящее тело, в котором возникают вихревые токи, разогревающие его до плавления. Подобным образом работают индукционные плиты, в которых металлическая посуда разогревается вихревыми токами, создаваемыми переменным магнитным полем катушки, расположенной внутри плиты.

Вихретоковый контроль — один из методов неразрушающего контроля изделий из токопроводящих материалов. С помощью токов Фуко осуществляется прогрев металлических частей вакуумных установок и радиоламп для их дегазации во время вакуумирования.



Важными характеристиками сердечников электромагнитов и других электрических машин являются параметры намагничивания ферромагнитных материалов, из которых они изготавливаются. Исследовать эти материалы помогают петли ферромагнетиков. В данном случае прослеживается нелинейная зависимость внутренней магнитной индукции от величины внешних магнитных полей.
На процесс намагничивания (перемагничивания) влияет предыдущее состояние ферромагнетика. Кроме того, кривая намагничивания зависит от типа ферромагнитного образца, из которого состоит сердечник.
Если по катушке с сердечником циркулирует переменный ток, то намагничивания образца приводит к отставанию намагничивания. В результате намагничивания сердечника происходит сдвиг фаз в цепи с индуктивной нагрузкой. Ширина петли гистерезиса при этом зависит от гистерезисных свойств ферромагнетиков, применяемых в сердечнике.
Это объясняется тем, что при изменении полярности тока, ферромагнетик какое-то время сохраняет приобретённую ориентацию полюсов. Для переориентации этих полюсов требуется время и дополнительная энергия, которая израсходуется на нагревание вещества, что приводит к гистерезисным потерям. По величине потерь материалы подразделяются на магнитомягкие и магнитотвёрдые
9.

В графе 1 указывается наименование оборудования, как правило, краткая и понятная информация об оборудовании, например название и тип, мощность, фирма изготовитель и т.д. Графа 2 – номер по схеме (инвентарный номер). Я чаще использую номера из электрических однолинейных схем или из технологических. В графах 3-5 указываются нормативы ресурса между капитальными ремонтами и текущими. В графах 6-10 указываются даты последних капитальных и текущих ремонтов. В графах 11-22, каждая из которых соответствует одному месяцу, условным обозначением указывают вид планируемого ремонта: К – капитальный, Т – текущий. В графах 23 и 24 соответственно записываются годовой простой оборудования в ремонте и годовой фонд рабочего времени. Теперь, когда мы рассмотрели общие положения о графике ППР, рассмотрим конкретно взятый пример. Предположим, что у нас в электрохозяйстве, в корпусе 541, есть: 1) масляный трансформатор трехфазный двухобмоточный (Т-1 по схеме) 6/0,4 кВ, 1000 кВА; 2) электродвигатель насоса, асинхронный (обозначение по схеме Н-1), Рн=125 кВт;

Шаг 1. Вносим в пустую форму графика ППР наше оборудование.

Шаг 2. На этом этапе определяем нормативы ресурса между ремонтами и простоя

Шаг 3. Для выбранного электрооборудования нам необходимо определиться с количеством и видом ремонтов в предстоящем году. Для этого нам необходимо определиться с датами последних ремонтов – капитального и текущего

Шаг 4. Определяем годовой простой в ремонте. Для трансформатора он будет равен 8 часам, т.к. в 2011 году мы запланировали один текущий ремонт, а в нормах ресурса на текущий ремонт в знаменателе стоит 8 часом. Для электродвигателя Н-1 в 2011 году будет два текущих ремонта, норма простоя в текущем ремонте – 10 часов. Умножаем 10 часов на 2 и получаем годовой простой равный 20 часам. В графе годового фонда рабочего времени указываем количество часов, которое данное оборудование будет находиться в работе за вычетом простоев в ремонте. Получаем окончательный вид нашего графика
10.

4.5. В электроустановках напряжением до 1000 В при работе под напряжением необходимо:

• 
  снять напряжение с расположенных вблизи рабочего места других токоведущих частей, находящихся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение, или оградить их;
  
• 
  работать в диэлектрических галошах или стоя на изолирующей подставке либо на резиновом диэлектрическом ковре;
  
• 
  применять изолированный инструмент (у отверток должен быть изолирован стержень) или пользоваться диэлектрическими перчатками.
  

Не допускается работать в одежде с короткими или засученными рукавами, а также использовать ножовки, напильники, металлические метры.

4.6. Не допускается в электроустановках работать в согнутом положении, если при выпрямлении расстояние до токоведущих частей будет менее расстояния, указанного в таблице N 1.

Не допускается при работе около неогражденных токоведущих частей располагаться так, чтобы эти части находились сзади работника или по обеим сторонам от него.

4.7. Не допускается прикасаться без применения электрозащитных средств к изоляторам, изолирующим частям оборудования, находящегося под напряжением.

4.8. В пролетах пересечения в ОРУ и на ВЛ при замене проводов (тросов) и относящихся к ним изоляторов и арматуры, расположенных ниже проводов, находящихся под напряжением, через заменяемые провода (тросы) в целях предупреждения подсечки расположенных выше проводов должны быть перекинуты канаты из растительных или синтетических волокон. Канаты следует перекидывать в двух местах - по обе стороны от места пересечения, закрепляя их концы за якоря, конструкции. Подъем провода (троса) должен осуществляться медленно и плавно.

4.9. Работы в ОРУ на проводах (тросах) и относящихся к ним изоляторах, арматуре, расположенных выше проводов, тросов, находящихся под напряжением, необходимо проводить в соответствии с ППР, утвержденным руководителем организации или обособленного подразделения. В ППР должны быть предусмотрены меры для предотвращения опускания проводов (тросов) и для защиты от наведенного напряжения. Не допускается замена проводов (тросов) при этих работах без снятия напряжения с пересекаемых проводов.

4.10. Работникам следует помнить, что после исчезновения напряжения на электроустановке оно может быть подано вновь без предупреждения.

4.11. Не допускаются работы в неосвещенных местах. Освещенность участков работ, рабочих мест, проездов и подходов к ним должна быть равномерной, без слепящего действия осветительных устройств на работников.