Тема 6.11. Передача и распределение электрической энергии

Студент должен иметь представление:

 о типовых схемах электрического снабжения потребителей электрической энергии,

 о назначении и роли защитного заземления.

Схемы электроснабжения потребителей электрической электроэнергии, общая схема электроснабжения, понятия об энергосистеме и электрической системе. Простейшие схемы электроснабжения промышленных предприятий; схемы осветительных электросетей.

Элементы устройства электрических сетей: воздушные линии, кабельные линии, электропроводки, трансформаторные подстанции.

Выбор проводов и кабелей: выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву; выбор сечений проводов и кабелей с учетом защитных аппаратов; выбор сечений проводов и кабелей по допустимой потери напряжения.

Некоторые вопросы эксплуатации электрических установок: компенсация реактивной мощности; экономия электроэнергии; защитное заземление в электроустановках; защита от статического электричества; контроль электроизоляции.

Методические указания

Электрическая энергия вырабатывается на гидравлических и тепловых станциях, а затем передается к потребителю.

Величина напряжения для передачи электрической энергии определяется с таким расчетом, чтобы при наименьшей стоимости передачи, при наименьшей затрате проводниковых материалов передача энергии происходила с достаточно малыми потерями.

При изучении данной темы следует обратить внимание на определение сечения и выбор марки провода или кабеля в зависимости от условий работы.

Тема 6.12. Электровакуумные лампы, газоразрядные и полупроводниковые приборы

Студент должен иметь представление:

 об устройстве, назначении, принципе действия электровакуумных ламп, газоразрядных приборов;

Знать:

 устройство, назначение, принцип действия, области применения полупроводниковых приборов;

Уметь:

 составлять простейшие электронные схемы

Устройство, принцип действия и применение электровакуумных ламп; электровакуумный диод, его вольт-амперная характеристика, параметры, область применения; электровакуумный триод, его устройство.

Газоразрядные приборы: с несамостоятельным дуговым разрядом, с тлеющим разрядом. Условные обозначения, маркировка.

Электрофизические свойства полупроводников; собственная и примесная проводимости. Электронно-дырочный переход и его свойства, вольт-амперная характеристика. Устройство диодов. Выпрямительные диоды; зависимость характеристик диода от изменения температуры. Обозначение и маркировка диодов. Использование диодов.

Биполярные транзисторы, их устройство, три способа включения. Условные обозначения и маркировка транзисторов.

Тиристоры: устройство, анализ процессов в четырехслойной полупроводниковой структуре; динисторы, тринисторы.

Области применения полупроводниковых приборов.

Методические указания

Электроникой называется область науки и техники, в которой рассматриваются:

 электронные и ионные процессы, происходящие в вакууме, газах, жидкостях, твердых телах и плазме, а также на их границах;

 устройство и свойства электровакуумных, ионных и полупроводниковых приборов;

 применение этих приборов, электронных цепей и установок в различных областях науки, промышленности и т.д.

Электронными называются приборы, в которых явление тока связано с движением только электронов при наличии в приборах высокого вакуума, исключающего возможность столкновения электронов с атомами газа. К этой группе приборов относятся, например, двух- и трехэлектродные электронные лампы, электронно-лучевые трубки и др.

Электронные приборы применяются в выпрямителях, усилителях, генераторах, приемных устройствах высокой частоты, а также в автоматике, телемеханике, измерительной и вычислительной технике.

Ионными называются приборы, в которых явление тока обусловлено движением электронов и ионов, полученных при ионизации газа или паров ртути электронами. К ним относятся газотроны, тиратроны, ртутные вентили и др. Ионные приборы отличаются от электронных значительной инерционностью процессов, обусловленных большой массой иона. Поэтому ионные приборы могут применяться в установках с частотой, не превышающей нескольких килогерц.

Полупроводниковыми называются приборы, в которых ток создается в твердом теле движением свободных электронов и «дырок». Преимущества полупроводниковых приборов: малые размеры, масса, расход энергии, значительная механическая прочность, большой срок службы и простота эксплуатации.