Свойства электроизоляционных материалов.

Билет №1

1. Дать характеристику диэлектриков (физико-химические свойства, примеры названий, достоинства и недостатки).

2. Электрическое напряжение. Единицы измерения. Формула напряжения. Наименование прибора для измерения напряжения. Как подключается прибор для измерения напряжения относительно нагрузки - схема подключения.

3. Схема включения светильника от двух выключателей (проходной выключатель).

4. Оказание первой помощи при переломах и вывихах конечностей.

5. Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

Ответы.

1. Диэлектриками называются вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле.

Электроизоляционными называются материалы с большим электрическим сопротивлением, препятствующие утечке электрического тока между какими-либо токопроводящими частями, находящимися под разными электрическими потенциалами. Материалы, у которых ρ > 10⁸ Ом·м.

Электроизоляционные материалы можно классифицировать по нескольким признакам: агрегатному состоянию, химическому составу, способам получения и т.д. В зависимости от агрегатного состояния различают твердые, жидкие и газообразные электроизоляционные материалы.

Твердые электроизоляционные материалы составляют наиболее обширную группу и в соответствии с физико-химическими свойствами, структурой, особенностями производства делятся на ряд подгрупп. Например, слоистые пластики, бумаги и ткани, лакоткани, слюды и материалы на их основе, электрокерамические материалы и др.

Жидкие электроизоляционные материалы представлены электроизоляционными маслами, в том числе нефтяными, растительными и синтетическими.

К газообразным электроизоляционным материалам относятся воздух, элегаз (гексафторид серы), фреон-21 (дихлорфторметан) и др. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к единице.

По химическому составу различают органические и неорганические электроизоляционные материалы, которые сильно отличаются друг от друга как по химическому составу, так и по техническим характеристикам.

Органические диэлектрики представляют собой углеводородные соединения. Сырьем для их изготовления служат природные продукты растительного и животного происхождения (природные смолы), а также искусственные продукты, получаемые при переработке каменного угля, нефти и газа.

Искусственные (синтетические) электроизоляционные материалы можно создавать с заданным набором необходимых электрических и физико-химических свойств, поэтому они наиболее широко применяются в электротехнической промышленности.

Наиболее распространенными неорганическими электроизоляционными материалами являются слюда, керамика и др.

Нейтральные диэлектрики состоят из электрически нейтральных атомов и молекул, которые до воздействия на них электрического поля не обладают электрическими свойствами. В соответствии с электрическими свойствами молекул различают полярные (дипольные) и неполярные (нейтральные) электроизоляционные материалы.

диэлектрики состоят из полярных молекул-диполь

4.2.3 Влажностные свойства диэлектриков

Влагостойкость – это надежность эксплуатации изоляции при нахождении ее в атмосфере водяного пара близкого к насыщению. Влагостойкость оценивают по изменению электрических, механических и других физических свойств после нахождения материала в атмосфере с повышенной и высокой влажностью; по влаго- и водопроницаемости; по влаго- и водопоглощаемости.

Влагопроницаемость – способность материала пропускать пары влаги при наличии разности относительных влажностей воздуха с двух сторон материала.

Влагопоглощаемость – способность материала сорбировать воду при длительном нахождении во влажной атмосфере близкой к состоянию насыщения.

Водопоглощаемость – способность материала сорбировать воду при длительном погружении его в воду.

Тропикостойкость и тропикализация оборудования – защита электрооборудования от влаги, плесени, грызунов.

Термические свойства

Нагревостойкость (согласно определению Б.М Тареева) это способность электроизоляционного материала (или электроизоляционной конструкции) без повреждения и без существенного ухудшения практически важных свойств выдерживать воздействие повышенной температуры как кратковременно, так и длительно (в течение времени, сравниваемого с нормальной продолжительностью эксплуатации данного изделия).

Хладостойкость. Многие электроизоляционные материалы при низких температурах теряют присущую им при нормальных условиях гибкость и эластичность. Поэтому для изоляции оборудования, работающего при низких температурах, например от -60 до -70°С, важна хладостойкость, т.е способность работать при таких температуарах без ухудшения эксплуатационных характеристик и надежности.

Свойства электроизоляционных материалов.

Основными электрическими характеристиками диэлектриков являются удельное объемное и удельное поверхностное сопротивления, диэлектрическая проницаемость, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, тангенс угла диэлектрических потерь и электрическая прочность материала.

Удельное объемное сопротивление характеризует сопротивление материала при протекании через его объем постоянного тока. Величина, обратная удельному объемному сопротивлению, называется удельной объемной проходимостью.

Удельное поверхностное сопротивление — величина, позволяющая оценить электрическое сопротивление материала при протекании постоянного тока по всей поверхности между электродами. Величина, обратная удельному поверхностному сопротивлению, называется удельной поверхностной проходимостью.

Объёмное и поверхностное сопротивления определяются экспериментально.

Диэлектрическая проницаемость характеризует способность материала создавать электрическую емкость.

Относительная диэлектрическая проницаемость ε является безразмерной и показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Эта величина для воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности). Для большинства твёрдых или жидких диэлектриков относительная диэлектрическая проницаемость лежит в диапазоне от 2 до 8 (для статического поля). Диэлектрическая постоянная воды в статическом поле достаточно высока — около 80. Велики её значения для веществ с молекулами, обладающими большим электрическим дипольным моментом. Относительная диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч. Абсолютная диэлектрическая проницаемость в зарубежной литературе обозначается буквой ε, в отечественной преимущественно используется сочетание , где — электрическая постоянная.

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости — величина, дающая возможность оценить характер изменения диэлектрической проницаемости, а следовательно, и емкости изоляции с изменением температуры.

Влияние температуры на величину диэлектрической проницаемости оценивают температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости:

Этот коэффициент равен относительному изменению диэлектрической проницаемости при увеличении температуры на 1 °С.

Тангенс угла диэлектрических потерь определяет потери мощности в диэлектрике, работающем при переменном напряжении. Отношение активной составляющей тока Ia к емкостной составляющей Ic называется тангенсом угла диэлектрических потерь и выражается в процентах:

В идеальном диэлектрике без потерь угол δ=0 и, соответственно, tg δ=0. Увлажнение и другие дефекты изоляции вызывают увеличение активной составляющей тока диэлектрических потерь и tgδ.

Электрическая прочность является характеристикой напряженности электрического поля, при которой происходит пробой, и позволяет оценить способность диэлектрика противостоять разрушению его электрическим напряжением.

Электрическая прочность диэлектрика определяет свойство данного диэлектрика выдерживать приложенное к нему электрическое напряжение. Так, под электрической прочностью диэлектрика понимают среднее значение напряженности электрического поля Епр, при которой в диэлектрике наступает электрический пробой.

Электрический пробой диэлектрика — это явление резкого роста электропроводности данного материала под действием приложенного к нему напряжения, с последующим образованием проводящего плазменного канала.

Электрический пробой в жидкостях или газах называют еще электрическим разрядом. По сути такой разряд формируется разрядным током конденсатора , образованного электродами, к которым приложено пробивное напряжение.

В этом контексте пробивным напряжением Uпр называется такое напряжение, при котором начинается электрический пробой, и значит электрическую прочность можно найти по следующей формуле (где h – толщина пробиваемого образца):

Епр = Uпр/h

Очевидно, пробивное напряжение в каждом конкретном случае связано с электрической прочностью рассматриваемого диэлектрика и зависит от толщины промежутка между электродами. Соответственно, с увеличением промежутка между электродами увеличивается и значение пробивного напряжения. В жидких и газообразных диэлектриках развитие разряда при пробое происходит по разному.

Вязкость, или коэффициент внутреннего трения, дает возможность оценить текучесть электроизоляционных жидкостей (масел, лаков и др.). Вязкость бывает кинематической и условной.

Теплостойкость характеризует верхний предел температур, при которых электроизоляционные материалы способны сохранять свои механические и эксплуатационные свойства.

Нагревостойкость электроизоляционных материалов — способность выдерживать воздействие высоких температур (90... 250 °С) без заметных изменений электрических характеристик материала.

Осуществляя электрическое разделение проводников, электроизоляционные материалы в то же время не должны препятствовать отводу теплоты от обмоток, сердечников и других элементов электрических машин и установок. Поэтому важным свойством электроизоляционных материалов является теплопроводность.

Для повышения влагонепроницаемости пористые электроизоляционные материалы пропитывают маслами, синтетическими жидкостями, компаундами.

Химическая стойкость — способность диэлектриков сопротивляться действию на них растворителей (бензин, толуол), окислителей (хлор, озон) и других разрушающих реагентов (кислоты, щелочи, их растворы и пары).

Примеры диэлектриков.

2. Разность потенциалов, которая устанавливается между полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, называется напряжением и обозначается буквой U.

Единицей измерения напряжения, так же как и ЭДС, служит вольт.

Если, например, надо записать, что напряжение источника тока равно 12 вольтам, то пишут: U — 12 В.

Для измерения ЭДС или напряжения применяется прибор, называемый вольтметром.

Чтобы измерить ЭДС или напряжение источника тока, надо вольтметр подключить непосредственно к его полюсам. При этом, если электрическая цепь разомкнута, то вольтметр покажет ЭДС источника тока. Если же замкнуть цепь, то вольтметр уже покажет не ЭДС, а напряжение на зажимах источника тока.

ЭДС, развиваемая источником тока, всегда больше напряжения на его зажимах.

Потенциал электростатического поля — работа по перемещении единичного заряда из данной точки в бесконечность. Это скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду:

φ=A/q

Измеряется в Вольтах 1В=1Дж/1Кл в единицах СИ.

Потенциал - энергетическая характеристика поля в данной точке. Т.к. потенциальная энергия зависит от выбора системы координат, то и потенциал определяется с точностью до постоянной.

4. Переломы классифицируются на полный и неполный по полноте разрыва кости, со смещением и без смещения по позиции обломков друг по отношению к другу, открытый и закрытый по наличию повреждения кожи.
Существуют определенные признаки, по наличию которых можно заподозрить наличие переломов. К таким симптомам относятся:

Сильная боль в месте травмы;
Деформация конечности;
Неестественное положение конечности;
Отек, кровоизлияние.

Первая помощь при переломах всегда включает в себя: восстановление целостности кости, остановку кровотечения, антисептическую обработку раны, иммобилизацию конечности. Больного необходимо очень бережно транспортировать в медицинское учреждение для оказания медицинской помощи.

Перелом руки.

Что можно делать

Перелом руки – один из наиболее частых видов переломов, встречающихся в быту. Очень важно уметь оказывать первую помощь. Самым важным является вовремя иммобилизовать руку, иначе закрытый перелом может превратиться в открытый. Для иммобилизации к руке необходимо приложить шину и зафиксировать. В качестве шины можно использовать подручные материалы: доску, фанеру, толстую ветку и т.д.

При сильной боли можно принять анальгезирующий препарат – анальгин, кеторол, ибупрофен. Руку с шиной подвесить в согнутом в локте положении.

При открытом переломе руки в первую очередь необходимо остановить кровотечение. Для этого необходимо наложить жгут на область выше раны. Рану обработать антисептиком для того, чтобы предупредить попадание инфекции. После остановки кровотечения и обработки раны руку необходимо зафиксировать.

Что нельзя делать

Нельзя дергать руку, пытаясь вправить кости, поставив их в определенное положение.

Перелом ноги

Перелом ноги, также представляет собой один из частых видов переломов и встречается у людей всех возрастов. Наиболее частыми причинами его развития являются травмы при падении, ударе, ДТП, у спортсменов в виду профессиональной деятельности, у детей из-за их большой подвижности, у пожилых – в следствие возрастных изменений в костях (остеопороза).

Для переломов ноги характеры следующие симптомы:

· Нарушение подвижности конечности

· Острая боль в области перелома;

· При повреждении крупных артерий развивается сильное открытое кровотечение при открытом переломе, возможны кровоизлияния во внутрь ткани при закрытых переломах;

· Поражение нервов может приводить к нарушению иннервации, вследствие чего может отсутствовать чувствительность.

Что можно делать

Первая помощь при переломе ноги заключается в ее фиксации с помощью шины из подручных средств – доски, крупной ветки, лыжной палки и тд. Необходимо остановить кровотечение наложив жгут выше раны. Рану, необходимо обработать с помощью антисептиков. При сильной боли дать обезболивающие средства, такие как анальгин, кеторол, ибупрофен. Пострадавшего в самые короткие сроки необходимо доставить в медицинское учреждение для оказания квалифицированной помощи.

Что нельзя делать

Ни в коем случае нельзя пытаться вправить кость самостоятельно. Это может усугубить ситуацию.

Перелом позвоночника

Перелом позвоночника является одним из самых тяжелых, поскольку представляет угрозу жизни больного. Очень важно быстро оказать первую доврачебную помощь больному, зафиксировать тело в неподвижном состоянии и дать обезболивающее. Даже самое незначительное повреждение позвоночника может сделать человека инвалидом на всю оставшуюся жизнь, привести к полной утрате двигательных способностей. Переломы позвоночника возникают при падении с большой высоты, нырянии в глубину, при сильных ударах в спину, при злокачественных опухолях, остеопорозе.

Опасность перелома позвоночника заключается в том, что костные осколки могут повреждать спинной мозга, проходящий через канал позвоночника. Повреждение нервных волокон, сосудов может привести к полной утрате чувствительности и двигательной способности конечностей.

К признакам перелома позвоночника относят:

· Резкие боли в области перелома, который может сопровождаться потерей сознания или резким снижением артериального давления;

· При переломе шейного отдела позвоночника, голова находится в неестественном положении, дыхание нарушено. В большинстве случаев наступает мгновенная смерть.

· При расположении перелома в грудном отделе позвоночника нарушается дыхание, а иногда наступает его полная остановка;

· При переломах поясничного отдела могут наблюдаться непроизвольные акты мочеиспускания, нарушается двигательная способность ног.

Что можно делать

Первая помощь при переломе позвоночника заключается в первую очередь в обезболивании. Пострадавшему необходимо дать наиболее сильные обезболивающие средства, которые имеются под рукой. Необходимо максимально обездвижить тело больного, положить его на твердую горизонтальную поверхность. При транспортировке можно использовать доску, дверь, фанеру. Голову необходимо зафиксировать с помощью жесткого воротника из любых подручных материалов, ваты, мягкой ткани и т.п. Необходимо помнить, что любое движение может вызвать острую боль и причинить дополнительную травму пострадавшему.

Что нельзя делать

· Категорически нельзя пытаться посадить больного;

· Нельзя пробовать поднять больного и поставить на ноги;

· Нельзя тянуть и дергать больного за ноги или руки;

· Пробовать вправить позвоночник;

· Нельзя насильно давать медицинские препараты больному, если он без сознания.

Перелом таза

Перелом костей таза является одним из самых тяжелых переломов опорно-двигательного аппарата. Он может спровоцировать развитие тяжелых осложнений вплоть до пожизненной инвалидизации и летального исхода. Тазовые переломы опасны развитием тяжелых внутренних кровотечений, шока, что усугубляет состояние больного.
Перелом таза может возникать в результате падения с высоты, при ДТП, сдавливании. Характерными симптомами при этом являются:

· Сильная боль в области таза, в паху, внизу живота;

· Кровоподтеки в промежности;

· При осмотре может быть заметна деформация;

· При массивном кровотечении - шок, резкое падение артериального давления;

· Больной занимает вынужденную позу «лягушки» с ногами, согнутыми в коленях.

Что можно делать

Первая помощь при переломе костей таза включает:

· Осмотр тела больного на предмет наличия других повреждений;

· Иммобилизацию больного в горизонтальном положении с согнутыми коленями в позе «лягушки»;

· Фиксацию таза с помощью перевязки подручным материалом, например, одежды;

· Под колени необходимо положить валик;

· До приезда скорой помощи необходимо следить за состоянием больного, щупать пульс, измерять давление.

Что нельзя делать

· Категорически запрещается пытать поставить больного на ноги;

· Пытаться посадить больного.

Перелом ребер

    Перелом ребер самое распространенное повреждение грудной клетки. Его опасность представляется с риском повреждения внутренних органов, легких, сердечно-сосудистой системы, а также затруднением дыхания.
    При множественном переломе ребер (более 3) могут повреждаться плевра, легкие, сердечно-сосудистая система, что чревато тяжелыми осложнениями. При неосложненных переломах 1-2 ребер выздоровление происходит самой собой и какого-либо вмешательства со стороны врачей не требуется.
    Причиной перелома ребер может быть прямой удар в область грудной клетки или ее сдавление.
    К симптомам перелома ребер относят боль в области грудной клетки, затруднение вдоха и выдоха. Место перелома может быть отечным и болезненным. В более сложных случаях могут развиваться пневмония, кашель.

Что можно делать

В большинстве случаев при переломе ребер фиксация не требуется. При отсутствии осложнений выздоровление происходит самостоятельно. Исключение представляют сложные и множественные переломы. При переломе 3 и более ребер необходима срочная госпитализация и оказание квалифицированной помощи.

Что нельзя делать

При переломе ребер необходимо ограничить физическую активность, например, занятия спортом. Резкие движения (например, наклоны вперед, назад) могут спровоцировать болезненные ощущения.

5. Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются:

1. Оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

2. Допуск к работе;

3. Надзор во время работы;

4. Оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.

Ответственными за безопасное ведение работ являются:

- выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

- ответственный руководитель работ;

- допускающий;

- производитель работ;

- наблюдающий;

- члены бригады.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!