Род и частота тока

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500 В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При напряжении 500В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдаются.

Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50Гц). При увеличении частоты (более 50Гц) значения неотпускающего тока возрастает. С уменьшением частоты (от 50Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастает и при частоте, равной нулю (постоянный ток – болевой эффект), они становятся больше примерно в три раза.

  Значения фибрилляционного тока при частотах 50-100Гц равны, с повышением частоты до 200Гц этот ток возрастает примерно в 2 раза, а при частоте 400Гц – почти в 3,5 раза.   Путь замыкания тока При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока через человека. Основные из них: голова – ноги; рука – рука; правая рука – ноги; левая рука – ноги; нога – нога. Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протекании тока по пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути «левая рука - ноги» 3,7%, «правая рука – ноги» 6,7%, «нога – нога» - 0,4%. Величена неотпускающего тока по пути «рука – рука» приблизительно в два раза меньше, чем по пути «рука – ноги».   Сопротивление человека Величина тока походящего через какой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления оказываемого току данным участком тела. Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека. На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной части тела. Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящаяся под плохо проводящим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С и сопротивлением его изоляции V_н (рис.2.2.). С увеличением частоты тока сопротивление тела человека уменьшается и при больших частотах практически становится равным внутреннему сопротивлению. При напряжении на электродах 40-45В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности поля, которые полностью или частично нарушают полупроводящие свойства этого слоя. При увеличении напряжения сопротивление тела уменьшается и при напряжении 100-200В падает до значения внутреннего сопротивления тела. Это сопротивление для практических расчетов может быть принято равным 1000 Ом.   Окружающая среда влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящая пыль и другие факторы окружающей среды оказывают дополнительное влияние на условие электробезопасности. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружних электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых обеспечивается наилучший контакт с токоведущими частями. Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения в следствии того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. Токопроводящая пыль также улучшает условия для электрического контакта человека как с токоведущими частями, так и с землей.    

38.Технико-экономические показатели систем электроснабжения потребителей. Сельское электроснабжение имеет ряд отличительных особенностей, связанных с рассредоточенностью потребителей на сравнительно больших территориях, с малыми нагрузками и их плотностями на единицу длины питающих линий и единицу площади обеспечиваемой местности и т. п. Целью любых технико-экономических расчетов должен быть выбор наиболее экономичного и вместе с тем достаточно технически совершенного решения той или иной инженерной задачи. В сельском электроснабжении при таких расчетах сравнивают экономичность нескольких технически равноценных вариантов, обеспечивающих достаточно совершенное решение задачи об электроснабжении конкретных сельских потребителей электрической энергией высокого качества. Оценку сопоставляемых вариантов ведут по двум важнейшим экономическим показателям: капитальным вложениям в сооружение системы электроснабжения и годовым эксплуатационным расходам. Оба этих показателя в итоге определяют себестоимость производства электроэнергии (на электрических станциях) или себестоимость передачи энергии от мощной энергосистемы, где ее себестоимость известна, до потребителей. Совершенно очевидно, что технические и экономические показатели для конкурирующих вариантов должны быть сопоставимы, а энергетический эффект в отношении обеспечения необходимых количества и качества электроэнергии, получаемой потребителями, должен быть в обоих вариантах одинаковым. При определении первоначальных затрат на проектируемые электроснабжающие установки необходимо, кроме непосредственных затрат на них, учитывать еще и дополнительные затраты на увеличение генерирующих мощностей в энергосистеме, которое вызвано наложе­нием нагрузки сельских потребителей и потерь в сельских сетях на максимум нагрузки энергосистемы. Ежегодные эксплуатационные расходы, связанные с производством, передачей и распределением электроэнергии, складываются из сле­дующих компонентов. а)стоимости потерь электроэнергии в сетях (линиях передачи и трансформаторах); б) ежегодных отчислений на амортизацию (капитальный ремонти реновацию) оборудования; в) ежегодных расходов на текущий ремонт и содержание эксплуатационного персонала; г) ежегодных расходов на топливо и его доставку (только для вариантов электроснабжения от местных электростанций).   Расчет электрических сетей на потерю напряжения Согласно ПУЭ отклонение напряжения на зажимах электродвига­телей должно быть не более ±5%, а в отдельных случаях допускается до ±10%. Снижение напряжения у наиболее удаленных ламп должно быть, как правило, не более 2,5% номинального напряжения ламп, а у наиболее удаленных светильников в жилых зданиях, в сети аварий­ного и наружного освещения допускается большая потеря напряжения, но не более 5%. Наибольшее напряжение на лампах не должно превы­шать 105% от номинального напряжения ламп. В связи с этим каждый участок электрической сети должен быть проверен на потерю напряжения, причем в случае больших расстояний от энергоприемника до источника этот расчет является определяющим. Для линий постоянного или однофазного переменного тока потеря напряжения ∆U может быть определена по следующей упрощенной формуле: или где Р — расчетная мощность, вт; l — длина расчетного участка линии, м; U — напряжение, в; γ — удельная электрическая проводимость провода, м /(ом-мм²); S — сечение провода, мм². По формулам (1) и (2) можно с достаточной точностью рассчитать однофазные кабельные и воздушные линии низкого напряжения, если они выполнены медным или алюминиевым проводом (но не стальным). Для линий постоянного тока эти формулы применимы во всех случаях. Линии трехфазного тока низкого напряжения и относительно небольшой протяженности можно рассчитать по следующей упрощенной формуле (без учета реактивности проводов): или Примеры расчета электрических сетей на потерю напряжений.  

34. Классификация защиты электрооборудования и средств автоматизации по степени защиты от воздействия окружающей среды. Требования к зданиям и сооружениям, принимаемым под монтаж. Классификация электрооборудования по степени защиты от взаимодействия с окружающей средой. В зависимости от степени защиты (исполнения корпуса, оболочки) электрооборудование подразделяют на два типа: общего назначения и взрывозащищенное. Электрооборудование общего назначения—это электрооборудование, выполненное без учета специфических требований, характерных для определенной отрасли народного хозяйства или для определенного назначения. Его также называют общепромышленным. На корпусе электродвигателей, приборов, аппаратов общего назначения или табличке с паспортными данными наносят условные обозначения, соответствующие ГОСТ 14254—80 и ГОСТ 14255—69 с изм. Например, IPOP. IP24. IР43 и др. Цифры, стоящие после букв IP обозначают: первая цифра— степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими частями и попадания внутрь оболочки твердых посторонних тел; вторая цифра — степень защиты от попадания внутрь оболочки воды. Степень защиты от попадания внутрь оболочки твердых посторонних тел (ГОСТ 14254—80) приведена в табл. 16. Степень защиты от попадания внутрь оболочки воды (ГОСТ 14255—69 с изм.) дана в табл. 17. Электрооборудование, выпущенное до выхода в свет ГОСТ 14254—80 и ГОСТ 14255—69 с изм. не имеет вышеизложенной маркировки. Сравнительная характеристика конструктивного исполнения электрооборудования по ПУЭ и ГОСТ 14254—80, ГОСТ 14255—69 с изм. приведена в табл. 18. Взрывозащищенным электрооборудованием называется электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды. Взрывозащищенное электрооборудование подразделяют по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам.  

ранее изготовленное и находящееся в эксплуатации взрывозащищенное электрооборудование имеет исполнение и маркировку по ПИВЭ и ПИВРЭ. Уровни взрывозащиты. Правилами установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования, характеризующие степень надежности электрооборудования: «Электрооборудование повышенной на­дежности против взрыва» — взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы. Знак уровня —2. «Взрывобезопасное электрооборудование»—взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждения средств взрывозащиты. Знак уровня —1. «Особовзрывобезопасное электрооборудование»—взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты. Знак уровня —0. Способы обозначения уровней взрывозащиты по ПУЭ (ГОСТ 12.2.020—76 с изм.) и ПИВРЭ приведены в табл. 19. . В соответствии с ПИВЭ взрывозащищенное электрооборудование на уровни взрывозащиты не подразделялось. Приемка зданий и помещений под монтаж оборудования 2.2. До начала монтажа оборудования должны быть приняты под монтаж оборудования здания в целом или отдельные помещения в составе, обеспечивающем монтаж комплекса оборудования, хранение принятого в монтаж оборудования и материалов, а также размещение подсобных служб. Принимаемые помещения должны быть изолированы от остальных помещений. Приемка зданий и помещений под монтаж оборудования должна производиться в соответствии с требованиями главы СНиП 'Технологическое оборудование. Основные положения" и ведомственных отраслевых руководств.

2.3. В принимаемых под монтаж зданиях и помещениях, в том числе контейнеры аппаратных и ДЭС ПРС РРЛ должны быть полностью закончены в соответствии с проектной документацией все строительные работы, включая отделочные. В случаях, когда после монтажа требуется производство отделочных работ, здания и помещения должны быть приняты под монтаж без устройства чистых полов и окончательной покраски стен и потолков.

2.4. Здания и помещения, принимаемые под монтаж должны быть обеспечены электроснабжением, электроосвещением, отоплением, вентиляцией, водоснабжением, канализацией и оборудованы противопожарным инвентарем в соответствии с правилами пожарной безопасности. Должны быть оставлены необходимые проемы, а также смонтированы и введены в действие предусмотренные проектом устройства по транспортировке оборудования (лифты, подземные краны, тали и др.).

2.5. Освещенность, температура и относительная влажность воздуха в принимаемых под монтаж зданиях и помещениях должны удовлетворять установленным нормам.

2.6. В помещениях, подлежащих экранированию, должны быть выполнены следующие строительные работы:

а) внутренняя поверхность кирпичных или железобетонных стен затерта и выровнена цементным раствором;

б) поверхность потолка затерта и выровнена;

в) выполнена бетонная подготовка или цементная стяжка под устройство чистых полов.

2.7. При приемке зданий и помещений под монтаж должно быть проверено соответствие размеров и отметок кабельных каналов, скрытых кабельных трубопроводов и ниш, фундаментов под оборудование, гнезд для анкерных болтов, закладных элементов для крепления оборудования и конструкций, а также проемов для коммуникаций и перемещения крупногабаритного оборудования

2.8. При приемке под монтаж помещений аппаратных радиорелейных и телевизионных станций необходимо, проверить соответствие проекту соотношения осей и высотных отметок указанных помещений и антенных опор. 2.9. Фундаменты, на которые оборудование устанавливается с последующей подливкой бетоном или раствором, что должно быть оговорено в проекте, сдаются под монтаж забетонированными до уровня на 50-60 мм ниже проектной отметки опорной поверхности оборудования, если в технической документации на оборудование не оговорены другие требования. 2.10. фундаменты должны быть выполнены в соответствии с требованиями главы СНиП "Основания и фундаменты". 2.11. Временные подъездные дороги к принимаемому под монтаж зданию, предусмотренные проектом для транспортировки оборудования в монтажную зону и передвижения грузоподъемных механизмов, должны быть построены до начала монтажных работ. 2.12. Здания и помещения под монтаж принимаются комиссией, назначаемой заказчиком, в состав которой должны быть включены представители заказчика, строительной и монтажной организаций. Приемка оформляется двусторонним актом. 2.13. После приемки зданий и помещений под монтаж ответственность в случае их повреждения в период монтажа несет монтажная организация. 2.14. После окончания монтажных работ строительная организация, выполнявшая работы по строительству здания, должна заделать предусмотренные проектом монтажные проемы, борозды, ниши, гнезда и выполнить окончательные отделочные работы. При этом строительная организация должна обеспечить защиту смонтированного оборудования, конструкций и проводки от повреждения, и загрязнения. 2.15. Порядок эксплуатации принятых под монтаж зданий и помещений и обеспечения монтажной организации водо-, тепло- и электроснабжением должен быть обусловлен особыми условиями к договору подряда (субподряда). 2.16. При обнаружении в процессе приемки зданий и помещений под монтаж оборудования существенных отклонений их фактического исполнения от проекта, исключающих возможность выполнения монтажных работ в соответствии с проектом, здания и помещений под монтаж не принимаются. В этом случае заказчик должен получить заключение проектной организации о возможности использования зданий и помещений и при необходимости откорректированные рабочие чертежи на монтажные работы.  

31. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ТОКА И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИНТЕРВАЛЫ НАГРУЗКИ Себестоимость передачи электрической энергии (годовые эксп­луатационные расходы) складывается из следующих составляю­щих. Стоимость потерь энергии в проводах электрических линий и трансформаторах. Она зависит от значения годовых потерь ∆W и стоимости единицы потерь электроэнергии β. На значение потерь энергии влияет коэффициент мощности нагрузки. При той же активной мощности ток обратно пропорцио­нален коэффициенту мощности, а потери мощности или энергии обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности: Следовательно, для уменьшения потерь энергии стремятся по­высить коэффициент мощности в сети. Для этого необходимо обеспечить полную загрузку трансформаторов и особенно элект­родвигателей. В ряде случаев целесообразно включать у потребите­лей конденсаторы параллельно нагрузке. Отчисления на амортизацию установки. Они зависят от срока службы линии и ее первоначальной стоимости, т. е. первоначаль­ных капитальных затрат. Отчисления на амортизацию, состоящие из отчислений на реновацию, т. е. полное возмещение основных фондов р_рен и капитальный ремонт р_к.р. в процентах от первона­чальной стоимости линии К_л должны быть таковы, чтобы к концу срока службы линии полностью была возвращена ее первоначаль­ная стоимость. Отчисления на амортизацию в процентах от К_л со­ставляют:   где Т— срок службы линии, лет. Расходы на текущий ремонт линии р_т.р. Обычно они невелики и в сельских сетях составляют несколько процентов первоначальной стоимости. Зарплата линейных обходчиков, дежурных на подстанциях, инже­нерно-технических и административно-хозяйственных работников и др. Обозначим эту составляющую через З_р. Очевидно, что годовые эксплуатационные расходы С на переда­чу всей электрической энергии W составят: Для оценки экономической эффективности различных вариан­тов используют расчетные приведенные затраты где E_н — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (E_н =10%). При проектировании линии важно обеспечить такие условия, чтобы расчетные приведенные затраты на передачу электроэнер­гии были наименьшими. В значительной степени это зависит от выбранного сечения проводов. Стоимость потерь энергии ∆Wуменьшается с увеличением сечения проводов по закону гипербо­лы (рис. 5.1). Первоначальная стоимость линии с увеличением сечения про­водов возрастает приблизительно по закону прямой линии. Следо­вательно, по этому же закону увеличиваются отчисления от первоначальной стоимости. Расходы З_р на обслуживание линии практически не зависят от сечения проводов, и поэтому их не рассматривают. Таким образом, расчетные приведенные затраты на передачу электроэнергии без учета расходов на обслуживание (3—3_р) выра­жают U-образной кривой, являющейся суммой кривой β∆W и пря­мой (см. рис. 5.1). Минимум кривой 3—З_р соответству­ет наиболее выгодному, или, как его на­зывают, экономическому, сечению проводов линии — F_эк. Если провода линии имеют эконо­мическое сечение, то расчетные приве­денные затраты на передачу электро­энергии наименьшие и, следовательно, линия спроектирована наиболее пра­вильно.  

Строго говоря, при расчете каждой линии нужно определять экономичес­кое сечение проводов, проверяя раз­личные варианты. Однако практичес­ки этого не делают. Дело в том, что на кривой 3—З_р минимум неясно выра­жен, так как кривая обычно носит по­логий характер. Кроме того, из сооб­ражений экономии проводникового металла всегда стремятся брать наименьшие сечения. Правилами устрой­ства электроустановок рекомендуются экономические плотности тока j_эк для про­водов из различных металлов при различном числе часов исполь­зования максимума нагрузки. При задан­ной экономической плотности тока экономическое сечение F_эк =I/j_эк. Таким образом выбирают сечения проводов для линий напря­жением 35...220кВ. Очевидно, что в этом случае расчет проводов сводится к несложным операциям. Если линия имеет несколько нагрузок то определить сечение проводов по экономической плотности тока можно, при­няв сечения по участкам линии различными либо одинаковыми. В первом случае сечение проводов каждого участка находят по пре­дыдущей формуле для данной экономической плотности тока: Потеря мощности в линии с одной нагрузкой где l — длина линии; F—сечение провода. Для магистрали с несколькими нагрузками при постоянном се­чении потеря мощности Следовательно, если нужно получить постоянное сечение при нескольких нагрузках, то следует найти эквивалентный ток. Сооружать линию с одним сечением удобнее, но потери мощ­ности и расход металла в ней несколько больше, чем при ступенча­том изменении сечения.  

21. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ '   Трансформатором называют статическое электромагнитное ус­тройство с двумя или несколькими индуктивно связанными об­мотками, предназначенное для преобразования посредством элек­тромагнитной индукции одной или нескольких систем перемен­ного тока в одну или несколько других систем переменного тока. В общем случае система переменного тока после преобразова­ния (трансформации) может иметь другие значения напряжения, тока и частоты; форму кривой напряжения или тока; число фаз. Трансформаторы по назначению можно условно разделить на следующие типы: силовые, преобразовательные, измерительные и регулирующие. Силовые трансформаторы бывают общего и специального на­значения. Силовые трансформаторы общего назначения применя­ют в системах электроснабжения потребителей электрической энергией. При передаче электрической энергии от электрических станций к потребителям, расположенных, как правило, на значи­тельном расстоянии один относительно другого, происходит мно­гократная трансформация. На электрических станциях напряже­ние генераторов 6...24 кВ в зависимости от передаваемой мощнос­ти и расстояния до потребителей повышается трансформаторами до 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ. Затем в центрах питания потреби­телей напряжение понижается до 220, 110, 35, 10 кВ и электричес­кая энергия распределяется между потребителями. И наконец, на­пряжение еще раз понижается, как правило, до 0,4 кВ, при кото­ром электрическая энергия подводится непосредственно к прием­никам электрической энергии. Силовые трансформаторы специального назначения использу­ют для электросварки, питания электротермических установок, испытаний изоляции и высоковольтных аппаратов, выпрямитель­ных установок и т. п. Преобразовательные трансформаторы применяют в устрой­ствах, преобразующих переменный ток в постоянный и наоборот, для обеспечения требуемой схемы включения вентилей и согласо­вания напряжений на входе и выходе устройства. Измерительные трансформаторы напряжения и тока использу­ют для подключения электроизмерительных приборов, устройств автоматики и релейной защиты в электрических цепях напряже­нием выше 1 кВ и в цепях с большими токами с целью обеспече­ния электробезопасности и расширения пределов измерения. Регулировочные трансформаторы предназначены для регулиро­вания напряжения по амплитуде и фазе в отдельных участках энергосистемы. Трансформаторы широко применяют в радио- и телевизион­ной аппаратуре, электробытовых приборах, устройствах связи и автоматики (сетевые, согласующие, выходные, импульсные, пик-трансформаторы и т. п.). Трансформаторы классифицируют: по условиям работы — для работы в нормальных и специаль­ных условиях; виду изолирующей и охлаждающей среды — масляные, сухие, заполненные негорючим жидким диэлектриком и с литой изоля­цией; конструктивному исполнению — однофазные и трехфазные; двухобмоточные, трехобмоточные и с наличием расщепленных обмоток; с регулированием вторичного напряжения под нагруз­кой и т. п.     ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА   Действие трансформатора основано на явлении электромаг­нитной индукции, заключающемся в том, что при всяком измене­нии магнитного потока, пронизывающего какой-либо проводни­ковый контур, в нем наводится (индуктируется) электродвижущая сила. При этом направление ЭДС таково, что возникающий в контуре под действием данной ЭДС индуктированный ток имеет магнитное поле, препятствующее изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток (правило Ленца). Если магнитный поток со­здается током, протекающим в контуре, то при его изменении в контуре индуктируется ЭДС самоиндукции, а если магнитный по­ток контура с током пронизывает другой контур, то в последнем индуктируется ЭДС взаимоиндукции. Трансформатор Г (рис. 6.1) состоит из двух обмоток 1 и 2 с чис­лом витков м>1 и щ, размещенных на замкнутом магнитопроводе (сердечнике) 3, который для усиления электромагнитной связи между обмотками выполнен из ферромагнитного материала.  

Обмотку 1, присоединяемую к источнику переменного тока G, называют первичной. К обмотке 2, называемой вторичной, под­ключают нагрузку с сопротивлением Z_H. Все величины (напряже­ние, ток, сопротивление, мощность), относящиеся к первичной обмотке, называют первичными, а относящиеся к вторичной об­мотке — вторичными. В первичной обмотке под действием напряжения источника U возникает переменный ток I_ь который создает переменный маг­нитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф, пронизывая витки обеих обмоток, индуктирует в них ЭДС, мгно­венные значения которых определяют по выражениям: в первичной обмотке ЭДС самоиндукции во вторичной обмотке ЭДС взаимоиндукции.   На рисунке 6.1 показаны положительные направления напря­жения U, тока I и магнитного потока Ф. Направление последнего можно найти, если обхватить кистью правой руки стержень магнитопровода так, чтобы четыре пальца указывали направление тока в витках обмотки. Тогда отогнутый большой палец укажет направление магнитного потока. Здесь же показаны действитель­ные, в соответствии с правилом Ленца, направления ЭДС е1 и е₂ при положительном возрастании магнитного потока. Указанное направление противоположно направлению, условно принимае­мому для индуктированных ЭДС за положительное.  

4.Устройство, назначение и принцип действия асинхронных машин. Вращающееся магнитное поле, скольжение, уравнение механической характеристики.

.

15.Классификация электронагревательных установок, основные способы электронагрева, оценка динамики электронагрева. 1. Резистивный электронагрев (нагрев сопротивлением). Электрическая энергия превращается в тепловую в проводниках в результате взаимодействия электронов с кристаллической решёткой. 2. Электродуговой нагрев. Преобразование в дуге, горящей в газовой среде. 3. Индукционный и диэлектрический. Преобразование в телах, помещённых в переменное электромагнитное поле. 4. Электронный нагрев. Нагрев тел потоком электронов, ускоренных в электрическом поле в вакууме. 5. Лазерный (световой) электронагрев. Нагрев тел под действием пучка когерентных лучей оптического диапазона, индуцированного в оптическом квантовом генераторе. 6. Электронагревательной установкой (ЭНУ). Оборудование, включающее электронагреватель и конструктивные элементы. По температуре нагреваемой среды: 1. Низкотемпературные – до 150 градусов 2. Среднетемпературные – до 500 градусов 3. Высокотемпературные – более 500 градусов По принципу нагрева 1. Прямой электронагрев. Преобразование происходит в нагреваемой среде. 2. Косвенный нагрев (поверхностный). Тепло передаётся контактным, косвенным или лучистым теплом. По принципу работы: 1. Периодического действия. 2. Непрерывного действия (поточные установки). По частоте тока: 1. Постоянного тока 2. Промышленной частоты (50 Гц) 3. Средней частоты (до 10 кГц) 4. Сверхвысокой частоты (свыше 100 МГц) По напряжению питания: 1. Низкого напряжения (до 0,4 кВ) 2. Высокого напряжения (от 0,4 кВ до 10 кВ) Прямое преобразование электрической энергии в тепловую осуществляется путем возбуждения в телах (веществе) внешним электромагнитным полем различных форм движения свободных или связанных (входящих в состав молекул и атомов вещества) электрических зарядов. Движение электрических зарядов в одних случаях (при низких частотах электромагнитного поля) принято характеризовать как электрический ток, в других (при радиочастотах и выше) — как электромагнитную волну в веществе. Электрический ток в зависимости от природы зарядов (свободные или связанные) и способа их возбуждения может быть током проводимости (в проводниках), электрического смещения (в диэлектриках), лучом электронов (при электронном -нагреве) и др. В нагреваемом теле движению (свободных) или смещению (связанных) зарядов препятствуют (оказывают сопротивление) электрически нейтральные частицы вещества. Энергия внешнего электромагнитного поля, расходуемая на преодоление этого сопротивления, выделяется в веществе в виде теплоты. В зависимости от класса нагреваемых материалов (проводники, полупроводники, диэлектрики) и способов возбуждения в них электрического тока или поля различают такие способы электрического нагрева: сопротивлением (резистивный), электродуговой, индукционный, диэлектрический, электронный, световой (лазе). В животноводческом производстве имеют дело с нагревом материалов, которые по своим электрофизическим свойствам относятся к проводникам второго рода (вода, молоко, жидкие корма), органическим полупроводникам (влажные и сочные корма), диэлектрикам (грубые, концентрированные корма, воздух) и др. Для таких материалов наиболее приемлемы два способа электрического нагрева: сопротивлением и диэлектрический. Высокочастотный диэлектрический нагрев имеет большие возможности и перспективы для тепловой обработки кормов и продуктов животноводства. Однако по ряду причин, в основном экономического порядка, он пока практически не используется. Основной способ электронагрева, используемый в животноводческом производстве, — электронагрев сопротивлением, основанный на -выделении теплоты в твердых или жидких электропроводящих материалах (телах) при протекании по ним электрического тока. Количество выделенной в проводнике теплоты (Дж) определяется законом Джоуля — Ленца. Как видно из, при неизменной величине тока и времени нагрева t количество теплоты пропорционально сопротивлению проводника R — отсюда и происходит название способа. Мощность (Вт), выделяемая в проводнике, где U — напряжение, подводимое к проводнику.

Дата добавления: 2015-09-03