Действием электрического

Современные мощные трансформаторы ( 126) имеют преимущественно масляное охлаждение: естественное или искусственное. С введением в трансформатор минерального масла увеличивается пожарная опасность, так как масло горит, а пары его в смеси с воздухом воспламеняются под действием электрической дуги»

При появлении токов короткого замыкания плавкая вставка расплавляется (перегорает), что приводит к отключению поврежденного устройства от источника питания. Для того чтобы при перегорании предохранителя не разбрызгивался расплавленный металл вставки, она помещается в защитный кожух, выполненный из изоляционных материалов (фарфор, стекло, пластмасса). На кожухе закрепляются контакты, посредством которых плавкая вставка включается в цепь. По конструкции защитного кожуха предохранители бывают типа пробок (широко применяются в бытовых электросетях) и трубчатые (используются в бытовых и промышленных электроустановках). Трубчатые кожухи некоторых типов предохранителей изготовляются из материалов (пластмассы), которые разлагаются под действием электрической дуги с выделением большого количества газов. Это способствует быстрому гашению дуги. Для этой же цели трубки предохранителей иногда заполняют кварцевым песком.

Корпус газового реле врезается в маслопровод между крышкой бака и расширителем так, чтобы не препятствовать циркуляции масла между ними. Газовой называется защита, основанная на использовании газов, возникающих в результате разложения масла и других изолирующих материалов под действием электрической дуги и других факторов (например «пожара» стали магнитопровода). Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Газ, образующийся при повреждениях, может использоваться путем установления объема газа или быстроты его образования, косвенно определяемой скоростью движения масла в трубопроводе к расширителю. Обычно применяются оба способа. При защите же трансформаторов малой мощности или встроенных

Контакты из вольфрама, молибдена и их сплавов, обладающие большой твердостью и не подвергающиеся эрозии (при отсутствии искры), требуют для разрушения образующейся на их поверхности оксидной пленки значительных контактных усилий (1—3,5 н). Контакты i з платины и золота почти не окисляются в нормальных атмосферных условиях и могут применяться при малых контактных усилиях (0,01—0,02 и), однако твердость, а следовательно, и износоустойчивость их невелики. Платиноиридиевые контакты отличаются зг ачительной твердостью, однако, как и платиновые, подвержены эрозии. Серебряные контакты под действием электрической искры покрываются оксидной пленкой. Эта пленка электропроводка к легко разрушается, что позволяет применять серебряные контак- ы при контактных усилиях от 0,05 до 1 н.

Первому методу испытаний подвергаются нетепло-рассеивающие изделия, температура которых в процессе эксплуатации зависит только от температуры окружающей среды, второму'—теплорассеивающие МЭ и ИМ, которые в рабочем состоянии нагреваются за счет выделяемой мощности под действием электрической нагрузки.

Во время движения ротора ( 5.5, б) при б = б" электрическая и механическая мощности оказываются равными. Однако наличие кинетической энергии AI, запасенной ротором в процессе его ускорения и пропорциональной площадке abca, приводит к тому, что ротор движется далее, проходя точку с и увеличивая угол б. При движении от точки с к точке d ротор испытывает торможение под действием электрической мощности, которая при этом больше механической. Кинетическая энергия, запасенная при ускорении, иногда называется энергией ускорения. При графической интерпретации энергия Луск, равная площадке abca «расходуется» (переходит в потенциальную) во время движения ротора от точки с к точке d. В точке d вся кинетическая энергия, полученная при ускорении, оказывается «израсходованной», при этом скорость Асо равна нулю. Однако движение не может прекратиться, так как потенциальная энергия теперь достигла своего максимума и на ротор действует избыточный электрический момент Д.М2 = АР2. Под действием этого момента ротор снова подходит к точке с, имея скорость Дшс = Ашмакс и обладая кинетической энергией А2 = Лторм (полученной при торможении на участке cd). Величина этой энергии пропорциональна площади cdec. В точке b скорость Дсо и кинетическая энергия равны нулю и процесс начинается сначала (под действием ДР0 = ДУИ0, см. 5.5, б). Итак, энергия, запасенная ротором в про-

Кремнийорганические жидкости обладают большой стойкостью против окисления. Жидкости группы ПМСЖ слабо окисляются даже при 205° С. Некоторое применение находят сейчас разные фторсодержащие жидкости: фторугле-водороды и фторхлоруглеводороды. Они отличаются очень высокой стоимостью, что сильно ограничивает их применение. Ниже приведены некоторые свойства фторхлоругле-водородной жидкости: диэлектрическая проницаемость 2,5— 3,0; tg 8 0,0025 при 1000 Гц; р » Ю12 Ом-м. Фторированные жидкости отличаются большой стабильностью и не токсичны. Фторхлоруглеводороды при температуре, превышающей 250° С, разлагаются с образованием токсичных продуктов. Разложение под действием электрической дуги также приводит к появлению ряда токсичных соединений.

ала. Так как под действием электрической дуги фибра выделяет большое количество газов, то в электрических аппаратах она используется также и в качестве дугогасительных элементов, однако использование.фибры для этой цели сокращается из-за возможности применения других материалов с более высокими диэлектрическими и механическими характеристиками (органическое стекло, винипласт, фенолоформальдегидные смолы). Изготовляется фибра из тонкой бумаги, пропускаемой через раствор хлористого цинка. После намотки на стальной барабан и получения нужной толщины слоя, в котором отдельные слои бумаги прилипают друг к другу, фибра срезается с барабана, тщательно промывается водой и прессуется. Промывка необходима для удаления следов хлористого цинка, ухудшающего электроизоляционные свойства фибры. Листовую электротехническую фибру изготовляют марки ФЭ по ГОСТ 14613—69 толщиной 0,4—12 мм. Цвет фибры в зависимости от использованного красителя может быть красного, коричневого, черного или серого цвета.

лением газов. Газы появляются в результате разложения масла и других изолирующих материалов под действием электрической дуги и иных факторов (например, «пожара стали» магнитопровода). Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Газ, образующийся при повреждениях, может использоваться для выполнения защиты путем установления объема газов или быстроты его образования. Кроме того, анализ продуктов разложения дает возможность, например, установить причины действия защиты.

Специфические пленки образуются на контактах также под воз-' действием электрической дуги в цепях постоянного тока сравнительно небольшой мощности. При температуре выше 550° С на контактной поверхности протекают химические реакции, при которых серебро полностью теряет свойства благородного металла и образует с кислородом воздуха устойчивые окислы, смешанные с окисью вольфрама 'или молибдена. При этом поверхности контактов покрываются стекловидными изолирующими шлаками.

Контактные сплавы. В состав таких сплавов входят большею частью благородные металлы в связи с их стойкостью к окислению. Однако из-за их низкой температуры плавления приходится для сильно нагруженных контактов применять сплавы тугоплавких металлов. В качестве примера рассмотрим некоторые сплавы (табл. 22.2). Золото-никелевые сплавы отличаются высокой твердостью, стойкостью к эрозии (иглообразованию) и к свариванию. Недостатком сплавов является склонность к окислению при мощной дуге. При 5% Ni Тпл = 1000° С, р =0,123 ом -мм2/м (для золота р =0,22 ом-мм2/м). Сплав золота с цирконием (3%), помимо указанных достоинств, обладает стойкостью к окислению; известны такие тройные сплавы на основе золота. Сереб-ряно-палладиевые сплавы имеют высокую температуру плавления (1330° С), стойки к эрозии и свариванию и вдвое тверже серебра; удельное сопротивление такого сплава при 40% Pd значительно: р = 0,42 ом -MMZ!M. Эти сплавы обладают защитными свойствами против образования сульфидной пленки, появляющейся на серебре в присутствии паров серы. Серебряно-кадмиевые сплавы имеют ценную особенность, состоящую в том, что под действием электрической дуги происходит образование окиси кадмия. Разлагаясь при высокой температуре с выделением газообразных продуктов, окись кадмия способствует гашению дуги. Недостатком сплава является низкая температура плавления. При содержании в сплаве 20% кадмия он имеет Тпл = =880°С; р =0,57ом -мм2/м. Известны также сплавы серебра с золотом и медью. Устранение мостиковой эрозии при небольших токах дости-

Если человек оказался под действием электрического тока, необходимо немедленно снять напряжение с установки или участка электрической сети, с которыми он соприкасается. Для этого нужно отключить ближайший выключатель или снять предохранители; если не известно, где они находятся, то провода следует отвести от пострадавшего или просто оборвать. В тех случаях, когда перечисленные мероприятия выполнить невозможно, необходимо отделить самого пострадавшего от электрической установки. Оказывающий помощь пострадавшему должен пользоваться сухой одеждой, резиновыми перчатками, сухими досками и т. д., в противном случае он сам может быть поражен электрическим током. При оказании помощи важно предотвратить падение пострадавшего, поскольку после смятия напряжения человек может потерять равновесие, упасть и получить серьезную травму. Если после прекращения действия тока пострадавший находится в бессознательном состоянии, необходимо немедленно вызвать врача. До прихода врача следует расстегнуть стесняющую дыхание одежду, обеспечить доступ свежего воздуха, уложить пострадавшего на спину, подложив под него мягкую одежду. В тяжелых случаях поражений, когда человек не проявляет признаков дыхания или дышит судорожно, следует до прихода врача начать делать искусственное дыхание.

В общем случае постоянный ток в проводящей среде представляет собой упорядоченное движение положительных и отрицательных зарядов под действием электрического поля, например в электролитах и газах движутся навстречу друг другу ионы с положительными и отрицательными зарядами. Так как направления движения положительных и отрицательных зарядов противоположны, то необходимо договориться о том, движение каких зарядов следует считать направлением тока. Принято считать направлением тока / направление движения положительных зарядов, т. е. направление, обратное направлению движения электронов в проводнике под действием электрического поля ( 1.4). Это направление показано стрелкой.

Под действием электрического поля хаотически ориентированные в пространстве дипольныс молекулы диэлектрика приобретают преимущественное направление ориентации. При этом внутри однородного диэлектрика положительные и отрицательные заряды дипольных молекул компенсируют друг друга, а па границах с обкладками плоского конденсатора остаются нескомпенсированные слои связанных зарядов q , . На границе с обкладкой, заряженной положительно, располагается слой отрицательных связанных зарядов, а на границе с -обкладкой, заряженной отрицательно, — слой положительных связанных зарядов. Наличие связанных зарядов уменьшает напряженность S электрического ноля внутри конденсатора:

Б. Явления в приграничном слое полупроводника под действием электрического поля. Рассмотрим процессы в поверхностном слое полупроводника д-типа, приняв наличие в нем подвижных основных (электроны) и неосновных (дырки) носителей зарядов. Для полупроводника р-типа явления аналогичны. Для анализа воспользуемся идеализированной моделью двухслойного плоского конденсатора (слой полупроводника и-типа имеет контакт с одной пластиной кон-6

При отсутствии напряжения (U = 0) основные и неосновные носители распределены равномерно в объеме полупроводника ( 10.5). При указанной на 10.6 полярности напряжения (U > 0) в слое полупроводника на его границе с вакуумом под действием электрического поля концентрация электронов возрастает. Одновременно снижается концентрация дырок за счет усиления рекомбинации. Остальная часть полупроводника остается электрически нейтральной. Пограничный слой с избытком основных носителей называется обогащенным слоем. Его удельная проводимость велика.

В рабочей камере установки расположены электроды для создания и поддержания плазмы тлеющего разряда, держатели мишени распыляемого материала и подложек. Для получения гидрогенизированного аморфного кремния устанавливают на держатель мишень из кристаллического кремния, откачивают рабочую камеру, а затем заполняют ее смесью аргона и водорода до давления 1,3—0,1 Па. При подаче напряжения на электроды между ними возникает тлеющий разряд, газ ионизируется и его ионы под действием электрического поля бомбардируют мишень. Мишень распыляется нее частицы

В четвертой связи один электрон будет отсутствовать, в результате чего в кристаллической решетке образуется вакантное место («дырка»). Под действием электрического поля электрон из соседнего атома может заполнить вакантное место, в результате чего примесный атом превратится в отрицательный ион. На своем прежнем месте электрон оставит вакансию или дырку. Поскольку отсутствие электрона можно рассматривать как локальный положительный заряд, то можно говорить об упорядоченном движении дырки как условного носителя положительного заряда в направлении, противоположном движению электронов.

Инструментом служит вращающийся металлический диск 3, металлическая лента или проволока. В зону обработки через шланг 2 подается электролит. Под действием электрического тока в электролите дополнительно происходит анодное растворение материала заготовки 1 в месте обработки. При этом на детали образуется рыхлая пленка, которая механически удаляется инструментом.

Принцип действия подобных коммутаторов основан на изменении проводимости газоразрядного промежутка при наложении магнитного поля, искривляющего траектории движения заряженных частиц под действием электрического поля. Примером мапштоуправляемого коммутатора может служить артатрон [2.46]. В нем имеются цилиндрические коаксиальные анод и катод, разделенные вакуумным зазором, примерно ранным длине свободного пробега электронов в созданных условиях. Между анодом и катодом под действием приложенного напряжения возникает радиальное электрическое поле с напряженностью Е. Специальный индуктор может создавать продольное магнитное поле с индукцией В. Если 5=0. ?VO, немногочисленные электроны

открытого и закрытого p-n-переходов. Как видно, эта характеристика является существенно нелинейной. На участке / ЕШ<.ЕЗЛП и прямой ток мал. На участке 2 Ева>Езал, запирающий слой отсутствует, ток определяется только сопротивлением полупроводника. На участке 3 запирающий слой препятствует движению основных носителей, небольшой ток определяется движением неосновных носителей заряда. Излом вольт-амперной характеристики в начале координат обусловлен различными масштабами тока и напряжения при прямом и обратном направлениях напряжения, приложенного к p-n-переходу. И наконец, на участке 4 происходит пробой р-п-пе-рехода и обратный ток быстро возрастает. Это связано с тем, что при движении через p-n-переход под действием электрического поля неосновные носители заряда приобретают энергию, достаточную для ударной ионизации атомов полупроводника. В переходе начинается лавинообразное размножение носителей заряда — электронов и дырок,— что приводит к резкому увеличению обратного тока через p-n-переход при почти неизменном обратном напряжении. Этот вид электрического пробоя называют лавинным. Обычно он развивается в относительно широких p-n-переходах, которые образуются в слаболегированных полупроводниках.

Поведение электрона в реальном полупроводнике отличается тем, что на него влияют тепловые колебания кристаллической решетки и ионизированные атомы примесей. Вследствие этого при приложении электрического поля происходит дрейфовое движение электронов, которое представляет собой суммарное перемещение под действием электрического поля и хаотического теплового движения. При повышении температуры тепловые колебания решетки возрастают и рассеивание электронов увеличивается,, что приводит к уменьшению подвижности электронов. *