Металлические материалы

Заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов и светильников; приводы электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов; металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и брони контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки приводов, стальные трубы электропроводки и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования; металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников.

При устройстве заземляющих устройств необходимо в первую очередь максимально использовать имеющиеся естественные заземлители: металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (кроме алюминиевых оболочек кабелей, имеющих изоляцию от земли); обсадные трубы; водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих жидкостей, а также горючих или взрывчатых газов).

Броня бронированных пневмокабелей, а также металлические конструкции, короба и лотки, предназначенные для прокладки небронированных и бронированных пневмокабелей, должны быть заземлены.

В качестве дополнительных заземляющих проводников используют металлические конструкции зданий (фермы, колонны) и производственные металлические конструкции (подкрановые пути, галереи, площадки, шахты лифтов); стальные защитные трубы электропроводок; алюминиевые оболочки кабелей; металлические трубопроводы водопровода и канализации.

После установки щитов в проектное положение их выверяют в вертикальной и горизонтальной плоскостях, надежно закрепляют и подключают к ним трубные и электрические проводки. Металлические конструкции щитов заземляют.

При устройстве заземляющих устройств необходимо в первую очередь максимально использовать имеющиеся естественные заземлители: металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (кроме алюминиевых оболочек кабелей, имеющих изоляцию от земли); обсадные трубы; водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих жидкостей, а также горючих или взрывчатых газов).

Пробой изоляции на корпус двигателя, пускателя, на металлическую конструкцию распределительного устройства и т. п. влечет за собой переход напряжения на корпус двигателя, пускателя, на металлические конструкции, установки и т. д.

В качестве нулевых защитных проводников правила рекомендуют применять голые или изолированные проводники, металлические конструкции зданий, фундаменты, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов, металлические короба и лотки электроустановок, металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ, канализации и центрального отопления и т. д.

рые находятся под напряжением относительно земли. Однако поражение возможно и в случае прикосновения к металлическим частям электрооборудования, нормально не находящимся под напряжением. Металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, каркасы распределительных щитов, шкафов, пультов управления, металлические конструкции линий электропередач, подстанций и распределительных устройств, броня и металлические оболочки кабелей, стальные трубы электропроводок, вторичные обмотки измерительных трансформаторов — каждая из этих частей может оказаться под напряжением в случае повреждения электроизоляции. Для того чтобы избежать опасности поражения электрическим током, все перечисленные части электрооборудования подлежат заземлению. Этой цели могут служить естественные зазем-лители, находящиеся в земле металлические части зданий и сооружений, трубопроводы (кроме тех, которые предназначены для транспортировки горючих и взрывных жидкостей и газов), металлические оболочки кабелей и т. п.

При выполнении сети повышенной частоты открытыми шинопроводами они должны прокладываться так, чтобы на расстоянии менее 200 мм отсутствовали металлические конструкции.

Строительные металлические конструкции изготовляют из стального и алюминиевого проката, а также из гнутых и сварных конструкций.

Магнитные свойства ферритоь впервые были изучены в 1878 г, В 1909 г. немецкому ученому Хильперту был выдан патент на их изготовление. Одновременно в России исследованиями ферритов как магнитного материала занимался В. П. Вологдин, Однако в то время ферриты не получили практического применения, так как в постоянных и низкочастотных магнитных полях их свойства ниже свойств металла ческих магнитных материалов, а высокочастотная техника, где их преимущества неоспоримы, была развита слабо. Особые свойства ферритов при работе в высокочастотном диапазоне объясняются тем, что их удельное электрическое сопротивление в миллиарды раз превышает сопротивление металлических ферромагнетиков, т. е. в электрическом отношении они относятся к классу полупроводников или диэлектриков. Это практически исключает возникновение в ферритах вихревых токов при воздействии на них переменных магнитных полей. По-этЪму ферриты можно применять в качестве магнитного материала о диапазоне частот до сотен мегагерц (металлические материалы можно применять только в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц).

Частотный диапазон применения различных групп магнитомягких материалов в значительной степени определяется величиной их удельного электрического сопротивления. Чем оно больше, тем на более высоких частотах можно использовать материал. Это объясняется тем, что при малых значениях удельного сопротивления с повышением частоты могут недопустимо возрасти вихревые токи, и следовательно, потери на перемагничивание. В постоянных и низкочастотных (до сотен герц и единиц килогерц) полях применяют металлические магнитомягкие материалы: технически чистое железо (низкоуглёродистые электротехнические стали), электротехнические (кремнистые) стали и пермаллои — железоникелевые и железоникелькобальтовые сплавы. На повышенных и высоких частотах используют в основном материалы, удельное сопротивление которых соответствует значениям, характерным для полупроводников и диэлектриков. К таким материалам относятся магнитомягкие ферриты и магнитодиэлектрики. Иногда на повышенных частотах и особенно при работе в импульсном режиме применяют также металлические материалы тонкого проката (до нескольких микрометров).

Металлические материалы с ППГ производят в соответствии с ГОСТ 10160—62 «Сплавы железонике/:евые с высокой магнитной проницаемостью».

Накопленная энергия, в частности для тонкого ободкового маховика, W=Mv /2 (М—масса вращающегося кольца). Удельная энергия Wya=WIM = v2l2 не зависит от размеров кольца и определяется соотношением параметров Стр/у его материала (см. § 4.5.1, где показано, что t>2=:ap/y). Следует отметить, что аналогичная закономерность для И/уд~<тр/у имеет место также в индуктивных накопителях энергии (см. гл. 2), хотя они существенно отличаются от МН по физической природе. В общем случае при изготовлении накопительных элементов МН необходимо применять материалы с повышенными значениями ар/у>105 Дж/кг. Наиболее подходящими материалами являются высокопрочные легированные стали, титановые сплавы, а также легкие алюминиевые сплавы (типа «дюраль») и магниевые сплавы (типа «электрон»). Применяя металлические материалы, можно получить удельную энергию МН до И^уд = 200--ЗООкДж/кг [4.1].

128. Семчишен М., Барр Р. Прессование и механические свойства некоторых сплавов молибдена и вольфрама. — В кн.: Тугоплавкие металлические материалы для космической техники. М., «Мир», 1966, с. 222.

145. Тугоплавкие металлические материалы для космической техники. C6f статей. М., «Мир», 1966.

Не-металлические материалы 226

Не-металлические материалы 2У6

Магнитные материалы классифицируют также в соответствии с их основой. Различают: металлические материалы, неметаллические материалы, магнитодиэлектрики.

В металлах добротность оказывается на порядок меньше. По этой причине металлические материалы практически не используются в качестве термоэлектриков.