Рассматриваемой перспективе

Для решения данной задачи применен метод «элементарных числовых балансов», основанный на разбиении рассматриваемой конструкции на определенные геометрические объемы. Принимается, что расчетная температура находится в центре элементарного объема. Применяя законы Фурье и Ньютона к составлению тепловых балансов для элементарных объемов, на которые разбито тело, можно получить зависимость температуры Гг(т) в элементе от времени и граничных условий, которые действуют в условных плоскостях разбиения. Но граничные условия в плоскостях разбиения определяются тепловыми условиями в смежных элементарных телах, поэтому температурное поле исследуемой конструкции на-

Электропитание распределяется по трем нижним слоям платы (см. 2.4, 2.5), по двум слоям поданы напряжения, необходимые для работы кристаллов, третий слой находится под потенциалом земли. Питание на эти слои подается по параллельной схеме через матрицу контактов, равномерно расположенных по нижней поверхности платы. Далее питание поступает на соответствующие контактные площадки кристаллов через параллельно включенные группы выводных контактных отверстий. Конструкция платы позволяет подводить питание к каждому кристаллу мощностью до 4 Вт, хотя не каждый кристалл работает с максимальным током: мощность питания платы ограничена уровнем 300 Вт, т. е. в среднем 3 Вт на кристалл. Эти цифры существенно перекрывают допустимые рассеиваемые мощности при воздушном охлаждении. Поэтому в рассматриваемой конструкции применено жидкостное охлаждение. Отвод теплоты от кристаллов СБИС к водо-охлаждаемой металлической крышке осуществляется через алюминиевые подпружиненные плунжеры ( 2.6).

транзисторов. Металлические контакты к базовым областям перекрывают эти п -области и одновременно выполняют роль анодов диодов Шотки. Для улучшения характеристик диодов Шотки между п -областью и металлическим контактом формируется слой силицида платины Pt5 Si2. Общая коллекторная область транзисторов Т3 и Г2 с двумя выводами может выполнять роль полупроводниковой перемычки. Такую же функцию выполняет резистор Re, если в качестве резистивного слоя используется высоколегированная область п+-типа. В рассматриваемой конструкции Rt=R5=R,

шивается с химически обработанной (умягченной) водой и потери пара и конденсата на ТЭЦ возрастают. В рассматриваемой конструкции теплота вводится в деаэратор с водой, предварит!;льно нагретой в сетевых подогревателях конденсирующимся паром отборов. Образовав-пшйся при этом конденсат сохраняется в системе ТЭЦ.

Результаты сравнительных расчетов оказываются надежными при условии, что прототип рассматриваемой конструкции изготовлен и исследован [48]. При этом существенно, что с большой точностью удается анализировать нагревание отдельных элементов конструкции, например обмотки возбуждения или стали статора, независимо от того, является ли система охлаждения исследованной машины в целом прототипом рассматриваемой системы или в обеих системах подобны лишь интересующие нас элементы. В дальнейшем будем называть такую машину и режим, при котором она испытана, базовыми.

Конструкция оболочки (корпус, щиты и др.) в значительной мере зависит от исполнения машины по степени защищенности и от выбранной системы охлаждения. В рассматриваемой конструкции корпус машины для лучшего охлаждения снабжен ребрами. Центробежный вентилятор, расположенный на валу двигателя снаружи оболочки машины, обдувает ребристый корпус двигателя. Вентилятор закрыт воздухонаправляющим кожухом.

В фотодиоде рассматриваемой конструкции область объемного заряда в переходе достаточно узка и основное время движения носителей определяется диффузией дырок в базе (п — Ge) : ?Пр ^ я« tD. Поскольку в нашем случае в отличие от обычного полупроводникового диода дырки. диффундируют из базы к переходу, время to примерно в два раза превышает это значение, определяемое соотношением (9-121). Поэтому с учетом (14-23) можно записать:

В фотодиоде рассматриваемой конструкции область объемного заряда в переходе достаточно узка и основное время движения носителей определяется диффузией дырок в базе (п — Ge) : ?Пр ^ я« tD. Поскольку в нашем случае в отличие от обычного полупроводникового диода дырки. диффундируют из базы к переходу, время to примерно в два раза превышает это значение, определяемое соотношением (9-121). Поэтому с учетом (14-23) можно записать:

Для аппаратов подобнрй конструкции предел выдержки времени определяется в основном отключающим усилием (кривая Р4 " суммарная механическая характеристика при отсутствии перекидных пружин ца 19-7) и необходимым контактным нажатием. Поэтому такие аппараты строились только с контактами на малые токи — электромагнитные реле времени. В рассматриваемой конструкции введены специальные перекидные пружины 5. В отключенном положении якоря (контакты замкнуты) эти пружины созда-

В рассматриваемой конструкции магнитная система расположена на плече, в 2,5 - 3 раза большем плеча контактной системы (см. 19-9, е). Этим достигаются повышенное нажатие на контактах и малая скорость в момент их соприкосновения, что в сочетании с другими мероприятиями уменьшает дребезг и повышает коммутационную износостойкость контактов.

В рассматриваемой конструкции при повороте якоря из начального положения момент пэотиводействующей пружины возрастает, но одновременно возрастает и Л1вр за счет уменьшения магнитного сопротивления системы, увеличения ее индуктивности L, магнитного потока [проявление положительной обратной связи, релейной проходной характеристики (§ В-?)]. Если якорю дать возможность свободно поворачиваться (снять пружину и упор), он, очевидно, займет положение, соответствующее максимальным L и потоку. Однако при этом dLlda. = = 0 и Мяр = 0. Поэтому для обеспечения необходимого контактного нажатия при срабатывании работа реле производится в определенных пределах углов поворота якоря, а для обеспечения на всем пути якоря преобладания Мвр над противодействующим моментом выбираются для якоря и полюсов целесообразные профили.

Другое важное направление совершенствования энергетического аппарата — сокращение всех видов потерь энергии и ее расхода на собственные нужды ЭК (последние составляют до 12% общего расхода конечной энергии в народном хозяйстве). Важную роль в этом направлении играет использование вторичных энергоресурсов — горючих и тепловых. В настоящее время за счет вторичных энергоресурсов страна получает такое же количество энергии (в топливном эквиваленте), какое дают все ГЭС. В рассматриваемой перспективе роль вторичных энергоресурсов будет выше, чем использование гидроресурсов и всех других возобновляемых энергоресурсов (солнечной, геотермальной, ветровой), вместе взятых. За счет вторичных энергоресурсов будет обеспечиваться до 5 % всех энергетических нужд общества. Целые подотрасли химической промышленности, цветной металлургии и другие производства могут работать без использования первичных энергоресурсов, только за счет утилизации энергии, выделяемой в технологических процессах.

^ Народнохозяйственные цели развития ЭК. Новые условия развития энергетики во многом изменяют концепцию формирования энергетического баланса в рассматриваемой перспективе. Они настолько отличны от действовавших на предыдущих этапах, что по сути означают формирование новой энергетической стратегии. Такая стратегия сформулирована в Энергетической программе СССР на длительную перспективу [3] и в последующих работах по ее уточнению и корректировке. Она ориентирована на достижение ряда вполне конкретных народнохозяйственных целей.

Наиболее динамичным в рассматриваемой перспективе будет энергетический баланс Сибири и Дальнего Востока. Быстрому росту энергопотребления в этой зоне сопутствует еще более стремительный рост производства энергоресурсов. Только при этом условии удастся обеспечить необходимые размеры вывоза энергетических ресурсов из Сибири в европейскую часть страны, а затем и в районы Средней Азии, Казахстана. Быстро меняется и структура производства энергетических ресурсов в этом регионе. Если в 1975 г. добыча нефти и газа составляла примерно 55% в общем объеме производства собственных энергетических ресурсов, то к 1985 г. она уже возросла до 73 % ив последующем стабилизируется в интервале 75—80%. Отражением этой тенденции служит изменение структуры вывоза энергетических ресурсов из Сибири. На уровне 1975 г. вывоз нефти и газа составлял 72% от общего объема вывоза энергетических ресурсов, к 1985 г. он возрос до 88% ив дальнейшем сохранится примерно на том же уровне.

В динамике заметно изменится соотношение между разными направлениями транспорта энергетических ресурсов из Сибири. Во всей рассматриваемой перспективе превалирующим остается транспорт из Сибири в европейскую часть, однако его удельный вес в общем объеме вывоза из Сибири постепенно снижается от 96% в настоящее время до 85—90%. Соответственно возрастает удельный вес транспорта энергетических ресурсов из Сибири в районы Средней Азии и Казахстана.

Условия развития ЕЭЭС. В рассматриваемой перспективе одной из важных тенденций развития энергетики СССР остается непрерывный рост доли преобразованных видов энергии, в том числе электроэнергии в общем энергопотреблении страны. Однако характер проявления этой тенденции существенно изменится. Повышение темпов экономического развития страны с одновременной интенсификацией политики энергосбережения, в том числе электросбережения, во всех сферах народного хозяйства в соответствии с задачами, поставленными XXVII съездом КПСС, позволяет уже в ближайшем будущем переломить многолетнюю тенденцию роста электроемкости национального дохода и добиться постепенного снижения этого показателя в течение длительного периода со средними темпами порядка 0,7—1,0%

Расширение сферы использования электроэнергии в народном хозяйстве будет сопровождаться сдвигами в требуемых режимах работы ЕЭЭС, итоговый результат которых, вообще говоря, неоднозначен с учетом существенно разных режимов использования электроэнергии на электрифицируемых участках экономики. Например, повышение электрификации быта увеличивает пиковую нагрузку в ЕЭЭС, тогда как перевод на электротягу привода газопроводов —• базисную нагрузку, а электротеплоснабжение в сельском хозяйстве часто играет роль потребителей-регуляторов, увеличивая потребление так называемой «ночной» электроэнергии. Анализ показывает, что равнодействующая этих противоположно действующих эффектов в рассматриваемой перспективе будет направлена в сторону уплотнения режимов электропотребления, причем сила ее проявления будет выше в 1-й фазе переходного периода. Так, в соответствии с предварительными оценками, каждый дополнительный киловатт мощности электростанций, необходимый для расширения сферы применения электроэнергии, в 1-й фазе должен будет использоваться 7800—8200, а во 2-й — 7400—7500 ч/год.

Как уже отмечалось в гл. 4, потенциальными источниками ПЭР для электростанций в рассматриваемой перспективе являются ядерное горючее, угли восточных бассейнов страны, природный газ и гидроэнергия, которые должны в сумме обеспечить требуемые приросты генерирующих мощностей в ЕЭЭС и вытеснение мазута из баланса КПТ электростанций заданными темпами. Вклад каждого из перечисленных энергоресурсов в топливообеспечение электроэнергетики, разумеется, будет неравнозначным.

в.Решеение вопросов обеспечения необходимой маневренности ЕЭЭС должно основываться в рассматриваемой перспективе на освоении и внедрении целой гаммы технических средств в их сочетании, включая использование потребителей — регуляторов, строительство ГЭС, ГАЭС, ГТУ, специальных полупиковых КЭС и маневренных ТЭЦ, организацию реверсивного режима работы межсистемных ЛЭП я т. п. Эти вопросы подробно анализируются в следующих разделах.

Создание основной сети ЕЭЭС с развитой пропускной способностью межсистемных связей существенно, но еще не полностью решает усложняющиеся проблемы обеспечения надежности работы и управляемости ЕЭЭС. В рассматриваемой перспективе наряду с применением традиционных средств обеспечения надежности (создание необходимых резервов мощности, усиление межсистемных связей, противоаварийная автоматика и т. п.) начнут использоваться новые виды управляемых элементов ЭЭС: электропередачи постоянного тока, накопители энергии, управляемые источники реактивной мощности и другие. В частности, применение ЛЭП постоянного тока 1500 кВ (с отпайками) в качестве межсистемных связей, идущих в широтном направлении наряду с ЛЭП 1150 кВ, должно существенно повысить управляемость (и надежность) ЕЭЭС.

Как итог целевой нефтесберегающей направленности разработанной стратегии развития ЭК страны отодвигаются экономически целесообразные сроки начала крупномасштабного производства СЖТ из канско-ачинских углей — наиболее капиталоемкого способа экономии натуральной нефти. Однако в рассматриваемой перспективе требуется полностью подготовиться к последующему быстрому развертыванию этого производства, включая проведение полномасштабных промышленных экспериментов, создание необходимых заделов по серийному выпуску необходимого оборудования и др.

Роль Сибири в перестройке территориальной структуры ЭК. Принципиальное значение сибирского региона в развитии ЭК страны определяется также углубляющимися диспропорциями в территориальном размещении потребителей топлива и энергии по отношению к топливным базам. Эта негативная тенденция, имеющая объективный характер, сохраняется в рассматриваемой перспективе.