ФБОУ ВПО «НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

Тобольский филиал

Кафедра «Электроэнергетические системы и электротехника (ЭСЭ)

Дисциплина «Материаловедение и ТКМ»

РЕФЕРАТ

Вариант 3

Факультет: очный

Шифр: ЭМ – 10 – 03

Группа: ЭМ – 3

Выполнил(а):

Баширов. Х. М

Преподаватель:

д-р техн. наук, профессор

Горелов В.П.

Тобольск 2013

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………...3 1.Поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость…………………………..6

2.Диэлектрические свойства газообразных диэлектриков…………………………………..8

3.Магнитомягкие материалы…………………………………………………………………..9

4.Конструктивные особенности резисторов из композиционных материалов…………….11

5.Магнитомягкие ферриты……………………………………………………………………..17

6.Магнитотвердые ферриты……………………………………………………………………19

7.Области применения композиционных резисторов……………………………………….26

8.Основные виды поляризации………………………………………………………………..27

9. Векторное изображение электрических величин (тока, напряжения, ЭДС). Применение комплексных чисел для расчета электрических цепей…………………………………………30

Заключение……………………………………………………………………………………..35

Список реферативно использованной литературы………………………………………….37

Введение

Технический прогресс в современную эпоху измеряется не только достижениями в области космоса и электроники, но и ростом производства электроэнергии. Развитие электроэнергетики опережает развитие всех других отраслей промышленности и, следовательно, служит показателем общего роста индустриальной мощи страны. С ростом производства электроэнергии растут потоки мощности в электрических сетях и расстояния, на которые эти мощности передаются. Соответственно растут и напряжения электрических сетей и отдельных электропередач.

Экономисты отмечают прямую связь между энергообеспеченностью, т.е. ежедневным потреблением всех видов энергоресурсов, и национальным доходом, приходящимся на душу населения. Так, например, первобытный человек, имевший в своем распоряжении только энергию собственных мускулов W0, ежедневно расходовал около 107 Дж (2500 ккал); в 1920 г средняя энергообеспеченность составляла 3 W0; в 1967 г - 12 W0. В передовых странах мира, в больших масштабах использующих энергию угля, нефти и газа, рек, атомную энергию, энергообеспеченность превысила 40 W0. В настоящее время в США она превышает 80 W0 и есть все основания ожидать, что в 2005 году в ряде стран энергообеспеченность превысит 200 W0.

Достигнутая энергообеспеченность послужила фундаментом для создания современной цивилизации. Причиной зависимости человека от энергии могут послужить последствия крупной аварии в энергосистеме на Севере США в ноябре 1965 г, парализовавшей на значительное время жизнь 15% населения страны, и жестокие энергетические кризисы 70-х и 90-х годов настоящего столетия.

Потребление и выработка электроэнергии, являющейся наиболее совершенным промежуточным видом энергии, а также доля ее в мировом энергобалансе, неуклонно растут. Предполагается, что к 2005 году мировая выработка энергии превысит 32 тыс. ТВт-ч.

Огромные возможности решения энергетической проблемы открыла ядерная физика. Вклад ядерной энергетики в 2000 году оценивается в 1000 ГВт. Так как применение ядерных реакторов на тепловых нейтронах не обеспечивает решения энергетической проблемы из-за ограниченности разведанных запасов рентабельных урановых руд, то более перспективными являются применение реакторов-размножителей, работы по созданию и совершенствованию которых проводятся в России, США, Англии и Франции. Работая на быстрых нейтронах, такие реакторы позволяют не только получать энергию, но и перерабатывать уран-238 в плутоний-239, а торий-232 - в уран-233, которые используются в качестве ядерного топлива. Это позволяет эффективно использовать природные урановые и ториевые руды. Ожидается, что в XXI веке на помощь традиционным и атомным станциям придут электростанции, использующие термоядерный синтез.

Энергетика России имеет прочную базу для своего развития. Однако сравнительно низкий коэффициент полезного действия современных электростанций, различная стоимость добычи и неравномерность распределения энергоресурсов по территории страны, неравноценные технико-экономические возможности и рентабельность транспортировки угля, нефти, газа и линий электропередачи (по этому показателю на первом месте - нефтепроводы, а на последнем - линии электропередачи) диктуют развитие энергетики при компромиссе между максимальной экономией энергоресурсов и минимуме затрат. В 1959 - 1961 гг. на территории СССР началась эксплуатация двухцепной линии 500 кВ Волжская ГЭС - Москва и одноцепной линии этого же класса напряжения Волжская ГЭС - Златоуст. Включена под напряжение опытно-промышленная электропередача 750 кВ Конаково - Москва и проведена подготовка к освоению линии электропередачи 1150 кВ. Принимая во внимание удвоение выработки электроэнергии примерно за 10 лет, есть все основания полагать, что к 2005 году суммарная мощность некоторых объединенных энергосистем (ОЭС) приблизится к 100 ГВт. Для передачи больших мощностей на значительные расстояния увеличивают номинальное напряжение линий электропередачи (П) переменного тока, что является основным фактором по удешевлению ЛЭП и улучшению их основных характеристик. Однако, опыт проектирования и исследования последних лет привели к выводу, что безграничный рост номинального напряжения у воздушных ЛЭП переменного тока, для которых воздух достаточно надежно служил изолирующей средой, невозможен. Поэтому в настоящее время проводится анализ современных и перспективных возможностей кабелей и ЛЭП постоянного тока; оцениваются техническая осуществимость и возможные характеристики линий электропередачи новых типов (газовых, криогенных и СВЧ), которые сравнительно мало известны.

Создание энергетических систем высокого и сверхвысокого напряжения требует решения сложных научно- технических проблем, среди которых можно выделить комплекс вопросов, касающихся электрической изоляции. Этот комплекс вопросов, объединенных единой целью - обеспечить безаварийную работу изоляции всех элементов системы, связан с изучением весьма разнородных физических процессов и относится к электрофизике высоких напряжений.

Рассмотрим основные вопросы, решаемые в Технике высоких напряжений (ТВН) и задачи, стоящие перед ней. В нормальных рабочих режимах на изоляцию воздействует фазное напряжение. В переходных режимах, возникающих при включении и отключении элементов сети и коротких замыканиях в установившихся режимах, возникают так называемые внутренние перенапряжения. При грозовых разрядах в сетях возникают атмосферные перенапряжения. Так как возможность нарушения изоляции зависит от состояния самой изоляции, то нельзя указать определенной нижней границы, при которой повышение напряжения становится перенапряжением и, следовательно, термин «перенапряжение» имеет качественный характер.

Величины перенапряжений характеризуются их кратностью по отношению к фазному напряжению ;.Чем выше номинальное напряжение сети, тем меньшая кратность «» нормируется для изоляции. Это объясняется тем, что с ростом «» растет и доля стоимости изоляции в общей стоимости оборудования и линий, а для их удешевления необходимо снижение уровня допустимых перенапряжений.

Для обеспечения нормальной работы электрических систем необходимо применять определенные средства грозозащиты, предотвращающие повреждения изоляции. Известными средствами грозозащиты являются молниеотводы надежно заземленные металлические провода или стержни, расположенные вблизи защищаемого объекта. На линии очень высокого напряжения в качестве молниеотводов применяются заземленные провода (тросы), подвешиваемые на опорах выше фазовых проводов.

Несмотря на то, что защита тросами резко уменьшает вероятность появления на изоляции перенапряжений, но полностью ее не устраняет. Поэтому, помимо молниеотводов в целях грозозащиты применяются специальные защитные аппараты - разрядники и нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН).

В переходных режимах возникают так называемые внутренние перенапряжения. Закон изменения во времени внутренних перенапряжений может быть самым разнообразным, а длительность их изменяется от сотых долей секунды до нескольких секунд.

Прочность электрической изоляции, как правило, уменьшается при увеличении длительности воздействия напряжения. Поэтому, одинаковые по амплитуде грозовые и внутренние перенапряжения представляют неодинаковую опасность для изоляции. Таким образом, уровень изоляции нельзя характеризовать одной величиной выдерживаемого напряжения, т.е. другими словами, выбор необходимого уровня изоляции невозможен без тщательного анализа возникающих в системах перенапряжений и наоборот: оценка опасности данного перенапряжения не может быть выяснена без знания основных электрических характеристик изоляции.