Электрлік рістегі диэлектрикті ішіндегі физикалы процестер

Кіріспе

«Электромеханика жне электротехникалы жабды» пніне кіретін «Электр ошауланан жне кабельдік техника» блімі «Электроэнергетика» мамандыындаы «Электр ошауланан жне кабельдік» специлизация шін кіріспе курсы болып табылады.

Бакалаврларды профиль бойынша мамандытара блу шінші курстан басталады жне келесі пндерді оытумен амтамасыздандырылады: электротехниканы теориялы негіздері, электрлік лшеулер, электрлік машиналар, электротехникалы материалдар.

Мамандандыру келесі пндерді оып білумен жзеге асады: диэлектриктерді физикасы мен химиясы, кабельдік техниканы негіздері, электрошаулаыш материалдарды ндіру технологиясы, орамалы ткізгіштер (сымдар), сенімділік теориясыны негіздері жне электр ошаулаулармен кабельдерді сынайтын дістер, есеп – исап жне электрлік ошаулауларды растыру, байланыс кабельдері, кш кабельдері мен жоары вольтты кабельдік жйелер, пластмассалы жне резина ошаулаулармен апталан сымдар мен кабельдер талшы оптикалы кабельдер.

«Диэлектриктерді химиясы» пні химиялы рылысты теориясын; тмен молекулалы диэлектриктерді химиясын, химиялы рылыс жне полимерлік материалдарды молекулаларыны стігі рылысын; полимеризациялы байланыстарды химиясын; физика – механикалы жне электрофизикалы сипаттамаларды; электрошаулаыш синтетикалы каучуктер; поликонденсациялы шайырлар, гетеро тізбекті полимерлер, кремний органикалы жне бейорганикалы диэлектриктерді оытады.

«Диэлектриктерді физикасы» саласы диэлектриктерді агрегеатты кйін, рылысын жне негізгі физикалы асиеттерін, поляризациясын, диэлектриктерді шыындарын, электр ткізгіштік пен электрлік беріктікті оытады.

«Кабельдік техника негізі» саласы кабельдік бйымдарды жалпы мінездемесі мен классификациясын; кабельдегі электр жне магнит рістерін; кабельдерді ошаулауын есептеу; кабель мен сымдардаы магнитті жне жылулы рістерін; кабельдік бйымдарды негізгі трлеріні конструкциясын, таайындалуын жне есептеу ерекшеліктерін; ндіріс операциясыны технологиясын; кабельдік жылыну мен салындау стационарлы емес процестеріні негізгі теориясы мен есептеуін оыту.

«Электр ошаулаыш материалдар ндіріс технологиясы» саласы электр ошаулаыш шайырды, лактарды, эмальдар мен компаундтарды, талшыты электр ошаулаыш материалдарды; абыршаты электр ошаулаыш материалдарды; абыршаты электр ошаулаыш материалдарды; электр ошаулаыш бйымдарды ндірісін; слюдаланан электр ошауланан материалдарды, лакталан мата электр ошаулаышын оытады.

«Орамалы сымдар» саласы металл сымны, эмаль лактарды жасау технологиясын, ртрлі типтегі эмаль сымдарды сынау тсілдері мен мінездемелерін, талшыты жне абыршаты орама сымдарды оытады.

«Электр ошаулаыш пен кабельді сенімділігі мен сынау тсіліні теория негізі» саласы сынау тсіліні классификациясы мен сенімділік теория негізін, электр ошаулаыш материалдарды электрлі сынау тсілін, кабельдік бйымдарды физикалы зерттеу тсілін, электрошаулаыш материалдар мен кабельді бйымдарды электрлі сынау тсілін оытады. То ткізгіш сымдарыны теориясы мен технологиясын; ошауламаны кептірілуі мен сіірілуін; орасын мен алюминийді абыын жне стігі ораныс абыын аптау технологиясын; айналмалы машиналар мен трансформаторларды, аппараттарды ошауламаларыны жне ошаулаыштар мен конденсаторларды ндірісіні технологиясын оытады.

«Электрлік ошаулаышты есептеуі мен рылымыны негізгі жылу есептеуін, ошаулаыштарды есептеуін, конденсаторларды есептеуін; трансформаторларды ошаулаышын есептеуді оытады.

«Байланыс кабельдері, кштік кабельдер жне жоары вольтты желілік кабельдер, пластмассалы жне резиналы ошаулаышы бар сымдар мен кабельдер, талшы оптикалы кабельдер» саласы тадалмалы немесе магистратурада тереірек оытуа арналан пн.

Бізді Республикамызды батыстан шыыса созылу ашытыы – 3000 км; отстіктен солтстікке – 1700 км. азастан лкендігі бойынша дние жзінде 9 – шы мемлекет. Оны жалпы клемі 2724 мы км², оны 2717,3 мы км², оны 2717,3 мы км²-н электрлік желілер мен станцияларды комплекстері амтиды. Мндай лкен кеістекте ауіпсіз ндіріс, трлендіру, трансформирлеу жне электрлік энергия беру кп электротехникалы жабдытар мен бйымдарды талап етеді, оларды ндіруді жне ндіріске енгізуді республикада барлы керек алы шарттары бар.

азіргі кезде ндірістік ксіпорындар мен республиканы энергетикалы шаруашылыында ызмет ету уаыты 25 – тен 60 жыл болан жалпы ндіріске арналан озалтыштарды 43%, сндіргіштерді 41%, айырыштарды 52%, ток трансформаторларыны 35%, кернеу трансформаторларды 49% олданылуы ауіпті болып отыр. Ал енді жылу электр станциядаы электр жабдытарды жалпы трдегі турбогенераторларды азастандаы эксплуатациясы 30% -а жуытайы 25 – 50 МВт жне 60% уаты 60 – 120 МВт – таы турбогенераторлар. Турбогенераторларды паркі айтарлытай ескірді. Негізінде мны 70%-а жуыы 30 жылдан асан 25 – 50 МВт жне 57% -ы 25 жыл жмыс істеген 60 – 800 МВт –ты турбогенераторлар. Бдан шыатын е бастапы масат ошаулаышты ызмет ету уаытын зартумен атар, жаа ошаулаыш материалдарды жасау жне олдану болып табылады. Бл негізінде ндірісте жмыс істеп тран электр ондырылар, жеке атап тсек, электр озалтыштар мен трансформаторлар. Оларды сапа дегейін жне ошаулаышты бсекелестігін жоарылату. Бізге млім, электр жабдытарды конструкциясындаы е нашары ошаулатыш блігі.

Кезінде азастан мыс пен алюминийді лкен орын ескере отырып, республикада электротехникалы жне электромеханикалы заводтар электротехникалы материалдар, тмен жне орта кернеулі электр машиналар, жоары жне тмен вольтты кабельдер, сымдар мен баулар, эмальденген сымдар жне т.б. шыаруа негізделіп орналасан. Бл заводтарды кбісі азірде де жмыс істейді. Мысалы, «Казахстанкабель» (Семей .), «Казэнергокабель» (Павлодар .), «Балхашмыс» (Балхаш .), «Электролит» (Петпропавлск .), заводтар. Электротехникалы бйымдарды жаа трлерін шыару, отанды ртрлі олданыстара арналан, жоары технико – экономикалы крсеткіштері бар электротехникалы материалдарды жасау мен ндіру ммкін емес. Ошаулатышты е керекті компоненттері лактар, эмальдар, жа абыршатар.

Бл - заводтарды жмыс істеуіндегі негізгі кемшілігі, ткізгіш блігіндегі материал жергілікті шикізаттан жасалса да, электрлік ошаулаышты шикізатын брыны КСРО республикаларынан, шет елдерден алынып келген. Бл электротехникалы материалдарды жне бйымдарды дірісіні лкеюін шектеді, ал дайын бйымдарды алуды технологиялы циклі аяталмай алды. Сондай – а электротехникалы ндірісті шет елдегі дамуымен салыстыранда азастанды заводтарды шыаратын німдеріні технико – экономикалы крсеткіштері ескі, бсекелестік абілеттілігі тмен ошаулаыш материалдарды олдануына байланысты тмен. Жаа электротехникалы бйымдарды трлерін шыару электротехникалы крсеткіштері жоары, трлі олданыстаы отанды электротехникалы материалдарды жасау мен ндірусіз ммкін емес. Ошаулаыш жйелерді е керекті компоненттері лактар, эмальдар, жа абыршытар. Бл материалдар жоары диэлектрлік жне физико – механикалы мінездемелері мен технологиялыы болуы керек жне за жмыс істеу температурасы 155⁰ С тмен, ал кп жадайда 180⁰ С – ден 220⁰-а дейін болуы керек.

Соы кезде азастан Республикасында белгілі млшердегі ошаулаыш материалдар жасалады жне ндіріледі, олар жаа талаптара сай, мысалы, тоылан полиэтилен, жоары жне орта ысымдаы полиэтиленді, синтетикалы резинасы. Фарфор, волластокит, каолин, шыны жне т.б. ндіріс алыптастырылды.

Дріс. Электрлік ошаулаыш. Электротехникалы бйымдар мен конструкцияларды ндірісіндегі электрошаулаыш заттарды маынасы

Дрісті мазмны:

- Электрлік рістегі диэлектриктерді ішіндегі физикалы процестер;

- Диэлектриктерді классификациясы.

- Электр ошаулаышты жмыс істеу шарты.

 

Дрісті масаты:

- Электротехникалы констукциялар мен бйымдарды, жаа материалдарды жасалуы мен олдануындаы проблемалармен танысу.

Электрлік рістегі диэлектрикті ішіндегі физикалы процестер

Электрлік рістегі электрлік ошаулаыш лсіз жне кшті рісте

жмыс істейді. Диэлектрикте тек поляризация былысы, электрлік сыйымдылы (С), диэлектрлік тімділік () жне кейбір диэлектрлік шыындарды трлері (tg) пайда болатын рісті лсіз ріс дейді. Диэлектрикте: ыысу (I_ы), активті (I_{а абс}) жне реактивті (I_{р абс}) абсорбция токтары теді, олар айтарлытай диэлектрлік шыындарын шыармайды, сондытан диэлектрикті ызуына келмейді. Кшті рістерге тесіп тер алдындаы рістер жатады. Диэлектрикті бойымен беттік ток (I_s) жне клемдік токтар (I_v) аып теді, олар диэлектрлік шыындарын жне диэлектрикті ішінен тетін тотарды кбейтеді. Бл процесс электр ткізгіштік деп аталады, электр ткізгіштік шамасыны мінездемесін осы тотарды кері шамалары крсетеді, яни меншікті беттік (_s) жне меншікті клемдік (_v)кедергілер. Диэлектрик бойынша тесіп тетін тотарды шамасы тым лкен болса диэлектрикті тесіп туге алып келеді (U_пр, Е_пр), электрлік ошауламаны істен шыарады. Газ трізді жне сйы диэлектриктерді тесіп ткеннен кейін біраз уаыттан кейін ошауламаны сипаттамасы алпына келеді, ал атты диэлектриктерде кейбір здігінен алпына келетін полимерлерді санамаанда, асиеттері алпына келмейді.