Главная страница
Навигация по странице:

  • Экзаменационные вопросы

    		•

    материаловедение. Методические рекомендации по выполнению расчётнографического задания


    Скачать 0.65 Mb.
    НазваниеМетодические рекомендации по выполнению расчётнографического задания
    Анкорматериаловедение
    Дата06.02.2021
    Размер0.65 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаRGR_El_mat_ved.doc
    ТипМетодические рекомендации
    #174375
    страница4 из 5
    1   2   3   4   5

    Задание 3


    Исследование влияния неоднородности электрических полей на электрический пробой диэлектриков
    Две токоведущие части разделены двухслойной изоляцией. Толщина первого слоя – d1, второго слоя – d2.

    Необходимо:

    • Указать материал, который при повышении напряжения первым потеряет свои изоляционные свойства;

    • Определить пробивное напряжение Uпр (кВ) – минимальное напряжение, при котором хотя бы один из материалов потеряет свои изоляционные свойства;

    • построить график распределения напряжённости электрического поля Е (кВ/мм) в функции расстояния от одной из токоведущих частей.


    Решить задачу для случаев:

    а) токоведущие части – две обкладки плоского конденсатора площадью сечения F (мм2) и приложено переменное напряжение 50 Гц;

    б) токоведущие части – две обкладки плоского конденсатора площадью сечения F (мм2) и приложено постоянное напряжение;

    в) токоведущие части – жила и экран коаксиального кабеля площадью сечения жилы S (мм2) и приложено переменное напряжение 50 Гц;

    г) токоведущие части – жила и экран коаксиального кабеля площадью сечения жилы S (мм2) и приложено постоянное напряжение.
    Материал первого диэлектрика и размеры токоведущих частей принять по табл. 3.1 согласно последней цифре номера зачётной книжки. Второй диэлектрик – по предпоследней цифре номера зачётной книжки; если цифры одинаковы, то для цифр 0, 1, 2 принять вторым диэлектриком трансформаторное масло; 3, 4 – перфторуглеродная жидкость; 5, 6 – воздух; 7, 8, 9 – элегаз.

    Технические параметры диэлектриков принять по приложению 1.



    Таблица 3.1

    Заданный параметр
    Ед. измер.
    Вариант

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    0

    Диэлектрик
    –
    Ситалл
    Гетинакс
    Фторопласт-3
    Плексиглас
    Асботекстолит
    Парафин
    Стеклотекстолит
    Поливинилхлорид
    Миканит ФФГ
    Полистирол

    F
    мм2
    250
    750
    360
    1550
    400
    450
    1900
    600
    650
    200

    S
    мм2
    16
    25
    35
    50
    70
    95
    120
    150
    185
    240

    d1
    мм
    0,7
    0,9
    0,9
    1
    1,1
    1,1
    1,2
    1,4
    1,6
    1,7

    d2
    мм
    1,5
    1,5
    1,5
    1,7
    1,7
    1,9
    1,9
    1,9
    2,1
    2,1


    Экзаменационные вопросы


    1. Общие сведения о строении вещества. Виды химической связи.

    2. Классификация веществ по электрическим свойствам.

    3. Классификация веществ по магнитным свойствам.

    4. Диэлектрическая проницаемость. Схема замещения реального диэлектрика.

    5. Основные виды поляризации диэлектриков.

    6. Поляризация газов, жидкостей, твёрдых диэлектриков.

    7. Зависимость диэлектрической проницаемости от различных факторов.

    8. Электропроводность диэлектриков. Понятие о сквозном и абсорбционном токах.

    9. Электропроводность газообразных диэлектриков.

    10. Электропроводность жидких диэлектриков.

    11. Электропроводность твёрдых диэлектриков.

    12. Поверхностная электропроводность. Зависимость поверхностной проводимости от структурного строения диэлектриков.

    13. Объёмный и поверхностный ток. Объемное и поверхностное сопротивление диэлектрика, системы измерения.

    14. Диэлектрические потери и причины их возникновения.

    15. Схемы замещения диэлектриков и соответствующие им векторные диаграммы.

    16. Диэлектрические потери в газах. Зависимость tg от напряжения для изоляции с воздушными включениями.

    17. Диэлектрические потери в полярных и неполярных жидких диэлектриках.

    18. Причины возникновения диэлектрических потерь в твёрдых диэлектриках различной структуры.

    19. Зависимость диэлектрических потерь неполярных твёрдых диэлектриков от различных факторов.

    20. Зависимость диэлектрических потерь полярных твёрдых диэлектриков от различных факторов.

    21. Механизм пробоя газов. Процесс развития отрицательного и положительного стримера при пробое газа.

    22. Зависимость электрической прочности газа от расстояния между электродами, давления, температуры.

    23. Ионизация газообразных диэлектриков. Условие ударной ионизации.

    24. Пробой жидких диэлектриков. Механизм пробоя.

    25. Влияние примесей на электрическую прочность жидких диэлектриков.

    26. Электрический пробой твёрдых диэлектриков. Условие возникновения.

    27. Механизм процесса теплового пробоя в твёрдых диэлектриках. Условие возникновения.

    28. Механизм и условия электрохимического пробоя диэлектриков.

    29. Тепловые свойства диэлектриков. Классификация диэлектриков по нагревостойкости.

    30. Химические и лучевые свойства диэлектриков.

    31. Классификация электроизоляционных материалов.

    32. Классификация проводниковых материалов. Электропроводность металлов.

    33. Основные свойства проводниковых материалов.

    34. Достоинства, недостатки и область применения наиболее распространённых в энергетике материалов высокой проводимости.

    35. Сверхпроводники и криопроводники. Определение. Факторы, влияющие на переход в сверхпроводящее состояние.

    36. Неметаллические проводники. Основные характеристики. Область применения.

    37. Техническое применение полупроводниковых материалов.

    38. Собственные и примесные полупроводники. Донорная и акцепторная примеси.

    39. Влияние на электропроводимость полупроводников различных внешних факторов.

    40. Особенность полупроводников по сравнению с проводниками и диэлектриками. Диапазон удельных сопротивлений полупроводников.

    41. Магнитные свойства материалов. Зависимость магнитной проницаемости от различных факторов. Понятие угла магнитных потерь.

    42. Магнитомягкие материалы. Основные характеристики. Техническое применение.

    43. Магнитотвёрдые материалы. Общие сведения. Классификация. Применение.




    Приложение 1

    Усреднённые технические характеристики некоторых диэлектриков

    Диэлектрик
    V,
    S,

    r
    tg
    Eпр,

    Омм
    Ом
    –
    –
    кВ/мм

    Полиэтилен (ПЭВД)
    51014
    1015
    2,3
    0,0002
    45

    Полистирол
    1015
    1013
    2,4
    0,0002
    30

    Политетрафторэтилен (фторопласт–4, тефлон)
    1016
    1015
    2,0
    0,00015
    35

    Политрифторхлорэтилен (фторопласт –3)
    51014
    1013
    3,3
    0,015
    20

    Поливинилхлорид
    1011
    1012
    3,4
    0,055
    17

    Полиметилметакрилат (оргстекло, плексиглас)
    1012
    1012
    4
    0,04
    30

    Кремнийорганическая резина
    51012
    1013
    3,3
    0,002
    22

    Электротехнический фарфор
    81011
    1010
    6,3
    0,025
    28

    Электротехническое стекло
    1012
    1014
    7
    0,024
    48

    Ситалл (стеклокерамика)
    1011
    51012
    6
    0,003
    50

    Стеклотекстолит (СТЭФ–1)
    1012
    1013
    7,5
    0,035
    26

    Текстолит А
    107
    1010
    5
    0,12
    15

    Асботекстолит
    5106
    109
    7,5
    0,35
    1,5

    Миканит ФМГ (М - мусковит)
    1015
    1011
    7
    0,015
    30

    Миканит ФФГ (Ф - флогопит)
    1012
    1010
    6
    0,05
    25

    Микалекс
    1012
    1011
    6,8
    0,007
    15

    Винипласт
    51011
    1014
    4
    0,03
    20

    Гетинакс
    5108
    109
    6,5
    0,21
    30

    Кабельная бумага КВУ
    5109
    1010
    4,3
    0,0026
    6,5

    Кабельная бумага КВ
    109
    1010
    3,5
    0,0019
    5,5

    Парафин
    1016
    1015
    2,2
    0,0005
    23

    Воздух
    1017
    –
    1
    410–8
    3,0

    Элегаз
    51017
    –
    1
    410–8
    7,8

    Трансформаторное масло
    51012
    –
    2,3
    0,001
    20

    Фторорганическая (перфторуглеродная) жидкость
    51013
    –
    1,9
    0,0001
    50




    Приложение 2

    Электрические свойства металлов и их сплавов

    Вещество
    Удельное сопротивление,
    Температурный коэффициент сопротивления,
    Температурный коэффициент линейного расширения,

    Коэффициент тепло– проводности,
    Удельная теплоёмкость,
    Плотность,

    мкОм∙м
    1/К
    1/К




    кг/м3

    Алюминий
    0,028
    4,210–3
    2,410–5
    209
    922
    2700

    Вольфрам
    0,055
    4,610–3
    4,410–6
    168
    218
    19300

    Железо
    0,098
    610–3
    1,110–5
    73
    452
    7870

    Золото
    0,024
    3,810–3
    1,410–5
    293
    126
    19300

    Латунь
    0,07
    10–3
    1,810–5
    109
    …
    8500

    Манганин
    0,445
    2,510–5
    1,810–5
    …
    …
    8400

    Медь
    0,017
    4,310–3
    1,610–5
    390
    385
    8940

    Никель
    0,073
    6,510–3
    1,310–5
    95
    444
    8900

    Константан
    0,49
    –210–5
    1,4410–5
    …
    …
    8900

    Нихром
    0,11
    1,710–4
    1,810–5
    16,8
    504
    8400

    Олово
    0,12
    4,410–3
    2,310–5
    65
    226
    7310

    Платина
    0,105
    3,810–3
    910–6
    71
    134
    21400

    Свинец
    0,21
    3,710–3
    2,910–5
    35
    130
    11400

    Серебро
    0,016
    410–3
    1,910–5
    415
    234
    10500

    Цинк
    0,059
    3,710–3
    3,110–5
    111
    390
    7140

    Кобальт
    0,062
    610–3
    1,210–5
    79
    435
    8710

    Титан
    0,48
    3,310–3
    8,110–6
    15
    577
    4500

    Хром
    0,21
    …
    6,510–6
    …
    …
    7100

    Молибден
    0,057
    4,610–3
    5,110–6
    151
    264
    10200

    Магний
    0,045
    4,210–3
    2,610–5
    167
    1040
    1740

    Кадмий
    0,076
    4,210–3
    310–5
    93
    230
    8650


    Приложение 3



    Номинальное сечение жилы, мм2
    Допустимые токовые нагрузки кабелей с изоляцией из ПВХ на напряжение, кВ, А

    с алюминиевой жилой
    с медной жилой

    в воздухе
    в земле
    в воздухе
    в земле

    3 кВ
    6 кВ
    3 кВ
    6 кВ
    3 кВ
    6 кВ
    3 кВ
    6 кВ

    10
    69

    50
    68

    55
    91
    65
    89
    70

    16
    93

    65
    83

    70
    121
    85
    116
    92

    25
    122

    85
    113

    90
    160

    110
    148

    122

    35
    151

    105
    136

    110
    197

    135
    178

    147

    50
    189

    125
    166

    130
    247

    165
    217

    175

    70
    233

    155
    200

    160
    318

    210
    265

    215

    95
    284

    190
    237

    195
    386

    255
    314

    260

    120
    330

    220
    269

    220
    450

    300
    358

    295

    150
    380

    250
    305

    250
    521

    335
    406

    335

    185
    436

    290
    343

    285
    594

    385
    455

    380

    240
    515

    345
    396

    335
    704

    460
    525

    445



    Токовая нагрузка на шланговые кабели с медными жилами в резиновой изоляции для передвижных установок на напряжение 3 и 6 кВ

    S, мм2
    Допустимый ток, А, при напряжении

    3 кВ
    6 кВ

    16
    85
    90

    25
    115
    120

    35
    140
    145

    50
    175
    180

    70
    215
    220

    95
    260
    265

    120
    305
    310

    150
    345
    350
    1   2   3   4   5

    написать администратору сайта