Электрическая подстанция

В § 3.1 подробно рассмотрены физические процессы, связанные с образованием объемных зарядов в области р — «-перехода. Рассмотрим количественные соотношения для объемных зарядов, образующихся в р — «-областях. Для этого проанализируем распределение плотности объемного заряда и поля в области резкого р — «-перехода. Рассмотрим график распределения концентрации примесей для этого перехода ( 4.2), принимая за начало отсчета (х=0) середину перехода. Для упрощения будем считать, что концентрации примесей (доноров и. акцепторов) равны между собой, причем при л: ^ 0 концентрация равна Nd, а при х ^ 0 равна 'Na. В этом случае значения х в р-области будут положительными (х> > 0), а в п-области — отрицательными (х < 0). При отсутствии внешнего электрического поля и в условиях теплового равновесия во всем объеме, кроме слоя объемного заряда, сохраняется электрическая нейтральность.

При контакте двух полупроводников с различным типом электропроводности вследствие градиента концентрации носителей заряда возникает их диффузия в области с противоположным типом электропроводности. В результате диффузии нарушается электрическая нейтральность областей монокристалла полупроводника, примыкающих к их границе.

При введении в кремний или германий примесей III группы (алюминия, бора или индия), называемых акцепторными, в кристаллической решетке ( 1.1, в) в месте расположения атома примеси появляется дополнительный энергетический уровень, расположенный вблизи валентной зоны и незаполненный при температуре абсолютного нуля. За счет прихода электрона от соседнего атома основного вещества (например, при нагреве до комнатной температуры) образуется отрицательный ион примеси, а на месте оборванной связи положительный заряд — дырка. Локальные энергетические уровни примесей расположены теперь около валентной зоны и легко берут на себя электроны из этой зоны, приводя к образованию дырок. Основными носителями при этом становятся дырки, неосновными — электроны. Избыточный заряд дырок уравновешивается зарядом отрицательных ионов, при этом сохраняется электрическая нейтральность полупроводника. Полупроводник с акцепторной примесью называется полупроводником р-типа. Для р-полупроводника

При идеальном контакте двух полупроводников с различным типом электропроводности из-за градиента концентрации носителей заряда возникает их диффузия в области с противоположным типом электропроводности через плоскость металлургического контакта (плоскость, где изменяется тип примесей, преобладающих в полупроводнике). В результате диффузии носителей заряда нарушается электрическая нейтральность примыкающих к металлургическому контакту частей монокристалла полупроводника. В р-области вблизи металлургического контакта после диффузии из нее дырок остаются нескомпенсированные ионизированные акцепторы (отрицательные неподвижные заряды), а в п-области — нескомпенсированные ионизированные доноры (положительные неподвижные заряды). Образуется область пространственного заряда, состоящая из двух разноименно заряженных слоев. Между нескомпенсированными разноименными зарядами ионизированных примесей возникает электрическое поле, направленное от п-области к р-области и называемое диффузионным электрическим полем ( 2.1, а). Возникшее диффузионное электрическое поле препятствует дальнейшей диффузии основных носителей через металлургический контакт — устанавливается равновесное состояние. Между п- и

В результате диффузии электронов и перераспределения зарядов нарушается электрическая нейтральность прилегающих к границе раздела областей, возникает контактное электрическое поле и контактная разность потенциалов

С достаточной для практических расчетов точностью можно считать, что при этом восстанавливается электрическая нейтральность базы, т. е. избыточная концентрация основных носителей в базе диода равна избыточной концентрации неосновных носителей:

стью п-типа — электронов) в места с меньшей концентрацией. В результате диффузии носителей заряда нарушается электрическая нейтральность различных частей полупроводника: с одной стороны, получается избыток носителей заряда (в нашем примере— электронов), с другой стороны, остаются ионизированные нескомпенсированные примеси (в нашем примере — доноры, т. е. положительные неподвижные заряды). После возникновения между разноименными зарядами электрического поля, которое в данном случае часто называют встроенным полем, устанавливается динамическое равновесие между диффузией и дрейфом носителей заряда.

Когда пакет носителей доходит до коллекторного перехода, неосновные носители заряда вытягиваются из базы, ее электрическая нейтральность нарушается; следовательно, основные носители тоже выходят из базы. Если бы в базе не происходила рекомбинация, вышедший из базы заряд оказался бы равным вошедшему, т. е. среднее значение тока базы оказалось бы равным нулю. Однако через вывод базы протекает переменный ток, связанный с изменением заряда носителей в базе. Так как в базе происходит рекомбинация, выходящий из нее заряд несколько меньше входящего, что и дает некоторое ненулевое значение среднего тока базы.

Так как между затвором и подложкой отсутствует падение напряжения, то должна сохраняться электрическая нейтральность границы раздела. Перераспределение зарядов на поверхности полупроводника, защищенного слоем окисла, оказывает влияние на положение уровня Ферми в этой области. Уровень Ферми в объеме

При введении в кремний или германий примесей III группы (алюминия, бора или индия), называемых акцепторными, в кристаллической решетке ( 1.1, в) в месте расположения атома примеси появляется дополнительный энергетический уровень, расположенный вблизи валентной зоны и незаполненный при температуре абсолютного нуля. За счет прихода электрона от соседнего атома основного вещества (например, при нагреве до комнатной температуры) образуется отрицательный ион примеси, а на месте оборванной связи положительный заряд — дырка. Локальные энергетические уровни примесей расположены теперь около валентной зоны и легко берут на себя электроны из этой зоны, приводя к образованию дырок. Основными носителями при этом становятся дырки, неосновными — электроны. Избыточный заряд дырок уравновешивается зарядом отрицательных ионов, при этом сохраняется электрическая нейтральность полупроводника. Полупроводник с акцепторной примесью называется полупроводником р-типа. Для р-полупроводника

а — общий вид атомной электростанции: / — хранилища топлива; 2 — реакторные здания; 3 — машинный зал; 4 — электрическая подстанция; 5 — хранилище жидких отходов; б, в, г — схемы работы одно-, двух-, трехконтурных АЭС: / — реактор с первичной биологической защитой; 2 — вторичная биологическая защита; 3 — турбина; 4 — электрический генератор; 5 — конденсатор или газоохладитель; 6 — насос или компрессор; 7 — регенеративный теплообменник; 8 — циркуляционный насос; .9 — парогенератор; 10 — промежуточный

Электрическая подстанция — электроустановка, предназначенная для преобразования электрической энергии одного напряжения (частоты) в электроэнергию другого напряжения (частоты).

Электрическая подстанция — электроустановка, предназначенная для преобразования электрической энергии одного напряжения (частоты) в электрическую энергию другого напряжения (частоты).

Экономическая плотность тока 233 Электрическая подстанция 7 Электростанция 7 Энергосистема 8

а — общий вид станции; 1 — склады, 2 — здание станции, 3 — электрическая подстанция, 4 — линии электропередачи, 5 — градирни — установки для охлаждения воды (создания конденсата);

/ — внешнее электроснабжение; // — тяго--вое электроснабжение; /// — злектропо-движной состав; / — тепловая электростанция; 2 — линия электропередачи энергосистемы; 3 — районная электрическая подстанция; 4 — линия электропередачи от районной -подстанции к тяговой; 5 — тяговая подстанция;, б—питающая линия; 7 — отсасывающая пиния; 8 — коп* тактная подвеска; 9 — рельсы; 10 — э. п .с.

Система телемеханики для-сосредоточенных объектов — система, в которой имеется один пункт управления и один контролируемый пункт. Типичным примером такого объекта является строитель-' ный кран, где на малой площади расположено 5—6 двигателей, которыми нужно управлять, а также электрическая подстанция, где в одном помещении находится большое количество масляных выключателей, включаемых и отключаемых с телемеханического пункта управления.

Электроустановками называют совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, передачи, накопления, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Электроустановка - комплекс взваимосвязанного оборудования и сооружений. Примеры электроустановок: электрическая подстанция, линия электропередачи, распределительная подстанция, конденсаторная установка, индукционная установка.

Электрическая подстанция — электроустановка для преобразования и распределения электрической энергии. Распределительным устройством (РУ) называют электроустановку, служащую для приема и распределения электроэнергии и содержащую коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы. Если все или основное оборудование РУ расположено на открытом воздухе, оно называется открытым (ОРУ), в здании - закрытым (ЗРУ). Распределительное устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов и блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде, называют комплектным и обозначают: для внутренней установки - КРУ, для наружной - КРУН.

Согласно [4] подстанцией называется ЭУ, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, РУ. устройств управления и вспомогательных сооружений, а в [1] электрическая подстанция-это ЭУ, предназначенная для преобразования и распределения электрической энергии.

Если принять к сведению, что в состав подстанции входят трансформаторы или другие преобразователи и РУ, то с учетом формулировки понятия ЭРУ точнее было бы следующее определение. Электрическая подстанция - ЭУ, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии и ЭРУ.