Министерство транспорта Российской федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный
университет путей сообщения»
Кафедра «Электроснабжение транспорта»
А.И. Кульмановский
Электротехнические материалы
Сборник лабораторных работ
Рекомендовано
Методическим советом ДВГУПС
в качестве учебного пособия
Хабаровск
Издательство ДВГУПС
2005
УДК 621.3-03 (075.8)
ББК З23 я 73
К 906
Рецензенты:
Кафедра «Электротехника»
Хабаровского государственного технического университета
(заведующий кафедрой доктор физико-математических наук,
профессор А.П. Кузьменко)
Начальник производственной лаборатории испытаний и измерений ОАО «Хабаровская горэлектросеть»
В.Л. Ридель
Кульмановский, А. И.
К 906 Электротехнические материалы : сб. лаб. работ / А. И. Кульма- новский. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. – 101 с. : ил.
Сборник лабораторных работ соответствует дисциплине «Электротехнические материалы» по государственному образовательному стандарту направлений 657700 (190400) «Системы обеспечения движения поездов» и 650900 (140200) «Электроэнергетика».
В сборнике рассмотрены теоретические вопросы, методики проведения испытаний, электроизоляционных материалов, а также вопросы электробезопасности при проведении лабораторных работ на установках высокого напряжения.
предназначен для студентов второго курса дневной и третьего курса заочной форм обучения специальностей 100100 (140204), 100200 (140205), 100400 (140211) и третьего курса дневной формы обучения специальности 101800 (190401), изучающих дисциплину «Электротехнические материалы».
УДК 621.3-03 (075.8)
ББК 323 я 73
© ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный
университет путей сообщения» (ДВГУПС), 2005
Введение
Электротехнические материалы разделяются на четыре группы: проводниковые, полупроводниковые, магнитные и электроизоляционные диэлектрики.
Проводниковые материалы большой удельной электрической проводимости используются в электротехнических устройствах в качестве проводников электрического тока: всевозможные обмотки в машинах, аппаратах и приборах, контактные узлы, провода и кабели для передачи и распределения электрической энергии, в том числе и в линиях связи.
Полупроводниковые материалы занимают по удельной проводимости промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Особенности свойств полупроводников позволяют широко использовать их в различных отраслях электротехники: в технике связи в широком диапазоне частот, в различных устройствах радиоэлектроники и в технике сильного тока. Их применяют в выпрямителях, в фотодатчиках, в качестве специальных источников тока и так далее.
Магнитные материалы отличаются способностью усиливать магнитное поле, в которое их помещают, то есть обладают большой магнитной проницаемостью. Они используются для изготовления магнитопроводов в электрических машинах и в трансформаторах, для экранирования магнитного поля, а также в виде постоянных магнитов, создающих вокруг себя магнитное поле.
Электроизоляционные материалы отличаются очень малой удельной электрической проводимостью. Количественно разница между проводимостью диэлектриков и проводников настолько велика, что она обусловливает и качественную разницу между ними. в диэлектриках преобладают не электродинамические явления, характеризующиеся направленным движением огромного числа свободных зарядов (электронов или ионов), а электростатические, характеризующиеся наличием электрического поля. Реальные диэлектрики имеют некоторое (очень малое) количество свободных зарядов и, как следствие, отличающуюся от нуля проводимость. Электродинамические явления в нормальных условиях работы диэлектрических материалов выражены очень слабо. Диэлектрики служат для изоляции друг от друга различных токопроводящих деталей, находящихся под разными потенциалами, или для создания электрической емкости в конденсаторах.
От свойств электротехнических материалов зависят условия и надежность работы электроустановок, в которых они используются. Для исследования этих свойств применяется большое количество методов и технических средств. Часть из них описана в настоящем цикле лабораторных работ. Основной целью лабораторных работ является ознакомление студентов с методами измерения удельных характеристик изоляционных материалов при приложении высокого напряжения.
При выполнении лабораторных работ студенты приобретают навыки по исследованию влияния различных факторов (толщина изоляции, температура и давление окружающей среды, форма тока испытательного напряжения, форма электродов и др.) на величины удельных характеристик изоляционных материалов и закрепляют теоретические знания.
Результаты испытаний, их обработка и выводы оформляются в виде отчета самостоятельно каждым студентом.
По каждой лабораторной работе предусматривается индивидуальный отчет перед преподавателем.
При выполнении лабораторных работ необходимо строго соблюдать методику, точность определения измерений, а также правила техники безопасности.