Электротехнические и электромонтажные работы

а – контрольный марки КСБ, б – силовой марки СБ; 1 – токопроводящие жилы, 2 – бумажная изоляция жил, 3 – поясная изоляция из пропитанной маслом бумаги, 4 – свинцовая защитная оболочка, 5 – бумажная лента, покрытая битумом, 6 – броня из стальной ленты, 7 – наружное защитное покрытие из джутовой пропитанной пряжи и битума.

Кабели, предназначенные для прокладки непосредственно в земле (траншеях), в специальных сооружениях (каналах, туннелях), а так же внутри помещений при напряжении до 1 000В, называют контрольными кабелями. Контрольные кабели имеют от 4 до 37 жил.

Для передачи и распределения электроэнергии сооружают не только воздушные, но и кабельные линии. Для этих целей применяют силовые кабели. В отличие от контрольных кабелей силовые кабели рассчитаны на более высокое напряжение – 35 кВ и выше.

Работы по сооружению и ремонту кабельных линий электропередач выполняют высококвалифицированные рабочие – электромонтажники по кабельным сетям.

Полупроводниковые материалы

Электростанции вырабатывают переменный ток. Однако для большинства современных электронных устройств необходима энергия постоянного тока. Для преобразования переменного тока в постоянный применяют выпрямители, в которых используют приборы с вентильными свойствами, т. е. односторонней проводимостью. Для построения схем выпрямления можно использовать электровакуумные, ионные магнитные и полупроводниковые приборы. В настоящее время наибольшее распространение получили. выпрямители на полупроводниковых приборах, поскольку полупроводниковые выпрямители просты, обладают высоким КПД, имеют длительный срок службы.

Выпрямитель – это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный или пульсирующий. Выпрямители классифицируются по следующим признакам:

• по количеству фаз (однофазные и трёхфазные);

• по виду выпрямительных элементов (вакуумные, полупроводниковые, магнитные и т. д.);

• неуправляемые и управляемые;

• по способу включения выпрямительных элементов (мостовые и с нулевой точкой);

• по виду нагрузки (она может быть активной, активно-ёмкостной, активно-индуктивной).

Для изготовления полупроводниковых приборов используют полупроводники. Полупроводники по электропроводимости занимают промежуточное место между проводниками и изоляторами. Для полупроводников характерно наличие двух типов проводимости: электронной, или п-проводимости, за счёт свободных электронов; дырочной, или р-проводимости, за счёт валентных электронов (дырок). Введение определённых примесей позволяет получать полупроводники п– или р-типа. Если полупроводник имеет две зоны с различными типами проводимости, то на их границе образуется п-р-переход, обладающий односторонней проводимостью электрического тока. При подключении положительного полюса источника тока к зоне с проводимостью р-типа, а отрицательного – к зоне с проводимостью п-типа дырки будут отталкиваться положительным потенциалом источника тока, а электроны – отрицательным. В результате этого они движутся навстречу друг другу, частично рекомбинируя в зоне перехода, а затем притягиваются к электродам источника питания, обеспечивая прохождение электрического тока через выпрямительный полупроводниковый диод, преобразующий переменный ток в постоянный.

Рис. 21. Электронно-дырочный переход диода:

а – ток через диод проходит; б – ток через диод не проходит.

Если же подключение выполнить иначе, то зона перехода обедняется носителями зарядов, а его сопротивление резко возрастает и ток через диод не проходит.

Для наглядности одностороннюю проводимость диода можно продемонстрировать с помощью установки, изображённой схематически.

Рис. 22. Схема установки для демонстрации односторонней проводимости диода.

В идеальном кристалле ток создаётся равным количеством электронов и дырок. Такой тип проводимости называют собственной проводимостью полупроводников. При повышении температуры (или освещённости) собственная проводимость проводников увеличивается.

В полупроводниковых диодах следует различать сопротивление диода в прямом направлении R_Опр, которое относительно мало, и сопротивление диода в обратном направлении R_Ообр, которое относительно велико, но не равно бесконечности.