Стеклянные изоляторы

В качестве примера на 2.5 приведена конструкция трехдорожечной тестовой схемы для оценки качества межэлементных соединений, выполненных с минимальной шириной и разной длиной, а на 2.6 — тестовая схема для оценки качества и надежности пересечений элементов коммутации (схема содержит до 3000 пересечений). Использование тестового контроля предусматривает автоматизацию измерительных операций и статистическую обработку результатов.

Кроме того, в состав системы входят программы, организующие долговременное хранение данных и их статистическую обработку. Последняя в описываемом случае представляет собой уже элемент специального математического обеспечения АСДУ.

Наличие ЭВМ в системе позволяет выполнять статистическую обработку результатов измерения, вычисление технико-экономических показателей, вычислять данные для настройки локальных регуляторов и т. п. В остальном система выполняет обычные функции машин централизованного контроля.

Еще большую роль сыграли МП и микро-ЭВМ в создании информационно-измерительных систем и АСУ. Для выполнения функции АСУ средства измерений объединяются в системы и используются комплексно. Например, измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) решают следующие задачи: первичную обработку измерительной информации (масштабирование, линеаризация, алгоритмяческие преобразования и т. п.); статистическую обработку измерительной информации; автоматизацию процесса измерения (установка пределов, уравновешивание, сравнение, формирование калибровочных сигналов и др.); улучшение метрологических характеристик (калибров:са, самоконтроль, введение поправок и т. п.); управление блоками и узлами внутри приборов'! управление взаимосвязью приборов — ;ipyr с другом и с ЭВМ. Следовательно, ИВ К состоит из днух частей — измерительной и вычислительной.

Теория надежности электрических машин находится в стадии разработки (см. [8, 26]). Она опирается на статистическую обработку экспериментальных данных и получение на ее основе математических моделей надежности наиболее «слабых звеньев» машин. Рассмотрим главные понятия и количественные показатели надежности применительно к АД малой мощности в соответствии с ГОСТ 13377—75.

Погрешности измерений могут существенно превышать погрешности используемых мер и приборов, если не соблюдать определенных правил измерений и не вносить поправок, учитывающих воздействие различных влияющих величин. С другой стороны, используя специальные методы устранения ряда погрешностей и статистическую обработку данных многократных наблюдений, можно в некоторых случаях добиться, чтобы погрешность результата измерений была меньше по грешности используемых средств измерений

К сожалению, экспериментальных данных, пригодных хотя бы для приближенной вероятностной оценки, очень мало, поэтому такого рода статистическую обработку на материалах разных классов выполнить невозможно. Однако полученные результаты можно считать подтверждением того, что обобщенный критерий, и его частный вид (4.11), отражает статистическую сущность процесса разрушения.

Первым блоком соответствующих программ является блок диалогового опроса пользователя для уточнения значений варьируемых параметров. Последние передаются в программные модули MODI и MOD2 в качестве критериев формирования выборок. Программные модули, объединенные названием "Содержательная часть процедуры" (TIP, PON, FILTA, FORM, STAT и VDP), обеспечивают статистическую обработку выборок с целью получения требуемых показателей надежности (см. 6.1). Результаты расчета поступают в таблицы для самостоятельного вывода и во внешнюю область оперативной памяти, с тем чтобы их можно было использовать в качестве входных данных в программных модулях последующих уровней.

первичная обработка, которая включает в себя нормировку результатов измерений, статистическую обработку, учет систематических искажений, фильтрацию и т.д.;

1. Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) "Качество" (ПО "Электроизмеритель", г. Житомир), предназначен для стационарной установки на подстанциях крупных промышленных предприятий и подстанциях энергосистем, имеющих в составе нагрузки ЭП значительной мощности со специфическими характеристиками (неполнофазные, резкопеременные, генерирующие высшие гармоники токов); производит контроль, статистическую обработку и фиксацию следующих ПКЭ: AUi, s2, 60, Кнс и относительные уровни 2, 3, 4. 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19, 21, 23 и 25 гармоник в каждой фазе.

Оценка ПКЭ и методы контроля. Для определения соответствия значений ПКЭ требованиям ГОСТ 13109—97 проводят их измерения и статистическую обработку. Для всех нормируемых ПКЭ минимальный расчетный период составляет 24 ч. Рекомендуемая общая продолжительность непрерывных измерений составляет 7 сут, включая и выходные дни. Оценку ненормируемых ПКЭ (провалов, перенапряжений, импульсов) проводят по результатам длительных наблюдений и их регистрации с помощью специализированных средств измерения (СИ).

1,2 — базовая и эмиттерная области кристалла полупроводника соответственно; 3 — стеклянные изоляторы; 4, 5, 6 — выводы коллектора, базы и эмиттера соответственно; 7 — металлический корпус

проходные-стеклянные изоляторы 7, через которые проходят выводы эмиттера 10 и коллектора 5. Баллон приваривается к ножке электросваркой или холодной сваркой. Пространство под баллоном заполняется сухим воздухом, инертным газом или в нем создается вакуум. Вывод :базы 9 имеет электрический контакт с корпусом транзистора. Материалом для базового контакта служит олово или золото с небольшим количеством донорной или акцепторной примеси в зависимости от типа проводимости материала базы.

Хрупкие электроизоляционные материалы и изделия, например фарфоровые или стеклянные изоляторы, испытываются на стойкость к тепловым ударам. В результате этих испытаний выявляется их способность выдерживать резкие смены температуры без недопустимого ухудшения основных свойств. .

Транзистор представляет собой систему двух электронно-дырочных переходов, образованных слоями п—р-п- или p-w-p-типа. Наибольшее распространение получили сплавные транзисторы на основе германия и кремния, причем отдельные технологические операции при их производстве соответствуют изготовлению полупроводниковых диодов. Так, основой транзистора на 3.1,а является пластинка кремния р-типа, в углубления которой вплавляются две неодинаковые навески из олова с примесью фосфора для создания сильнолегированных областей и-типа. В процессе производства ( 3.1,6) полученная заготовка 1 припаивается к кристаллодержателю 2 и помещается в корпус 3. В его основании обычно предусматриваются стеклянные изоляторы 4 для внешних выводов 5.

Транзистор укрепляют в кристаллодержателе и помещают в герметизированном металлическом корпусе / ( 3.23, б). Эмиттер 5, база 3 и коллектор 2 имеют выводы, которые проходят через стеклянные изоляторы 6 и соединяются с внешней цепью. База или коллектор имеет обычно соединение 4 с корпусом транзистора. Толщина базы W < 3.23, а) между электронно-дырочными переходами не превышает 10 мкм. Концентрация носителей зарядов в базе значительно (примерно на 2—3 порядка) меньше концентрации носителей зарядов в эмиттере и коллекторе. Поэтому база является сравнительно высокоомной, ее проводимость значительно ниже проводимости эмиттера и коллектора *.

при напряжении от 35 кВ и выше — подвесные фарфоровые изоляторы типов ПФ-6А, ПФ-6Б, ПФ-6В, ПФ-16А, ПФ-20А, а также, подвесные стеклянные изоляторы типов ПС-6А, ПС-11, ПС-16А, ПС-16Б и др. (цифры указывают испытательную нагрузку в тоннах).

Здесь в полупроводниковую пластину с проводимостью и-типа с двух сторон вплавляли полупроводниковый материал с проводимостью />-типа. Процесс вплавления продолжался до тех пор, пока расстояние между образующимися /^-областями не становилось достаточно малым (50. . .60 мкм). Затем полупроводниковую пластину укрепляли на металлическом кристаллодержателе и помещали в герметический металлический корпус. Выводы эмиттера и коллектора пропускали сквозь стеклянные изоляторы, закрепленные в корпусе, вывод базы соединяли непосредственно с корпусом. Транзисторы имели малую максимально допустимую постоянную рассеиваемую мощность коллектора (Рктах^250 мВт), так как отвод тепла происходит вдоль тонкой полупроводниковой пластины базы, имеющей малую теплопроводность. Максимальная рабочая частота сплавных транзисторов не превышала 30 МГц.

Механическая прочность фарфора и стекла сильно зависит от вида нагрузки. Так, на сжатие, прочность фарфора составляет около 45 кПа, а на растяжение — всего лишь 3 кПа. Примерно в таком же соотношении находятся эти прочности и у стекол. Поэтому изоляторы стремятся конструировать так, чтобы фарфор в них работал в основном на сжатие. Стеклянные изоляторы в процессе изготовления подвергают закалке, т. е. нагревают до температуры около 700° С, а затем обдувают хэлодным воздухом. Во время закалки наружные слои стекла приобретают остаточное напряжение сжатия, что увеличивает механическую прочность на разрыв, так как часть разрывающего усилия тратится на преодоление остаточного напряжения сжатия. Изоляторы из закаленного стекла по механической прочности не уступают фарфоровым, поэтому они широко применяются во многих странах,

Как уже отмечалось в гл. 5, на воздушных линиях и в РУ в настоящее время применяются фарфоровые и стеклянные изоляторы нескольких типов. В последние годы большое внимание уделяется разработке траверс из изоляционных материалов, применение которых позволит уменьшите габариты и стоимость опор воздушных линий электропередачи. Наиболее перспективными материалами для этих целей считаются эпоксидные компаунды, армированные для повышения механической прочности стекловолокном. Основная трудность состоит в создании компаундов с достаточно высокой трекингостойкостью (§ 4-4). У нас в стране ведутся также разработки элементов опор из изоляционного бетона.

Конструктивно биполярный транзистор представляет собой пластину монокристалла полупроводника с электропроводностью р- или п-типа, пс обеим сторонам которой вплавлены (или внесены другим образом) полупроводники, обладающие другим типом электропроводности. На границе раздела областей с разным типом электропроводности образуются р-п- или п-р-переходы. Каждая из областей, называемых эл'.иттерам 1, коллектором 2 и базой 3, снабжается омическим контактом, от которого делается вывод Э, К и Б соответственно ( 17.1). Транзистор укрепляют на кристал-лодержателе и помещают в герметизированный корпус, в дно которого через стеклянные изоляторы проходят выводы. Корпус мэжет быть металлическим, пластмассовым или стеклянным. 17.1

подняться защитная канавка, разгружа стеклянные изоляторы. Коваровую ножк точно толстой (1 мм), чтобы обеспечить прочность и герметичность стеклянных изоляторов.