Методичка: Изучение резисторов и конденсаторов

У проводов с эмалево - волокнистой изоляцией поверх слоя эмали наносят обмотку из хлопчатобумажной, шелковой, капроновой или стеклянной пряжи. Такие обмоточные провода применяют для изготовления тяговых, шахтных электродвигателей, электрических машин и аппаратов, которые эксплуатируются в более тяжелых условиях и требуют защиты эмалевой изоляции. Наибольшей механической прочностью обладает обмотка из лавсановых волокон. Обмотка из стеклянной пряжи обладает повышенной нагревостойкостью.

Электрическая прочность таких проводов определяется электрической прочностью воздуха, заключенного между волокнами, а также электрической прочностью эмалевой изоляции.

Характеристики некоторых медных проводов с эмалево - волокнистой изоляцией приведены в табл. 3.

Таблица 3 Некоторые медные обмоточные провода с эмалево - волокнистой изоляцией

Монтажные провода. Монтажные провода состоят из медных или алюминиевых жил, которые покрывают изоляционной резиной или полихлорвиниловым пластикатом, а также хлопчатобумажной, шелковой или капроновой пряжей и синтетической пленкой. Наибольшей гибкостью обладают многопроволочные провода, жила которых состоит из большого числа тонких проволок. Монтажные провода выпускают с лужеными медными жилами, что облегчает пайку проводов.

Монтажные провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией могут применяться в электрических устройствах и аппаратах с напряжением до 380 В переменного тока и до 500 В постоянного тока.

Большинство монтажных проводов с волокнистой изоляцией (хлопчатобумажной, шелковой и др.) может применяться при напряжениях до 60...100 В переменного тока, а некоторые из них - только до 20 В переменного тока.

Для распознавания монтажных проводов их изоляционные оболочки обычно окрашивают в разные цвета.

Технологический процесс монтажа электрических соединений при помощи монтажных проводов состоит из подготовки проводов к монтажу, механического закрепления монтажных проводов, пайки мест присоединения жил проводов, проверки правильности монтажа.

Подготовка монтажных проводов состоит в резке проводов необходимой длины, зачистке концов и закреплении изоляции на конце провода.

Волокнистую изоляцию, которая не содержит в своем составе асбеста или стекловолокна, удаляют обжигом. С тонких многожильных проводов сначала снимают оболочку, а покрытые эмалью тонкие жилы провода нагревают в течение 4...6 с и опускают в раствор 10% - го нашатырного спирта. Жилы провода, с которых снята изоляция, зачищают ножом или с помощью специального приспособления до металлического блеска. Разлохмаченные концы изоляции заделывают проклеиванием нитроклеем, надеванием на них полихлорвиниловых и других трубок, наложением ниточного бандажа, опрессовкой концов в пластмассовые наконечники.

Монтажные провода маркируют в соответствии с электрической принципиальной и монтажной схемами при помощи липких лент и бирок, которые надевают на их концы.

При монтаже устройств вычислительной техники применяют жгуты из проводов, которые связывают и укладывают в определенном порядке. Раскладку жгутов производят на специальных плоских и пространственных шаблонах. Для электрического монтажа кроме паяных и сварных соединений применяют накрутку с натягом определенного числа витков одножильного провода вокруг штырькового вывода (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Соединение накруткой:

а - поперечное сечение выводов; б - обычное (немодифицированное) соединение; в - модифицированное соединение; г - бандажное соединение.

Установочные провода и шнуры. Установочные провода и шнуры служат для распределения электрической энергии, а также для присоединения электродвигателей, светильников и других потребителей тока к сети. Токопроводящие жилы установочных проводов и шнуров изготавливают из медной и алюминиевой проволоки. Для обеспечения большей гибкости жилы шнуров и некоторых типов проводов являются многопроволочными. Провода и шнуры с полихлорвиниловой изоляцией выпускают без защитных оболочек (рис. 1.3.).

Провода. Жилы проводов изолируют электроизоляционной резиной или полихлорвиниловым пластикатом. Провода с полихлорвиниловой изоляцией обладают высокой водостойкостью, маслостойкостью и негорючестью, что обеспечивает им широкое применение. Изоляцию покрывают защитной оплеткой из хлопчатобумажной или шелковой пряжи (рис. 1.4).

У некоторых проводов защитную оплетку пропитывают противогнилостным составом. В отдельных конструкциях проводов защитную оплетку изготавливают из стальных оцинкованных проволочек для защиты от легких механических

Рис.1.3. Провода установочные с изоляцией из полихлорвинилового пластиката: а - марки ПВ; б - марки ППВ (ленточный двужильный провод); 1 - однопроволочная жила; 2 - изоляция из полихлорвинилового пластиката

Рис. 1.4. Установочные провода с резиновой изоляцией:

а - марки ПР; б - марки ПРГ; 1 - однопроволочная жила; 2 - изоляция из вулканизированной резины; 3 - оплетка из хлопчатобумажной ткани; 4 - многопроволочная жила; 5 - покрытие (обмотка) из прорезиненной ленты воздействий. Установочные провода выпускают одно -, двух -, трех -, четырех - и многожильными на напряжение 220, 380, 500, 2000 и 3000 В переменного тока.

Шнуры. Шнуры выпускают двухжильными, т. е. состоящими из двух изолированных и свитых друг с другом жил (рис. 1.5). Шнуры изготавливают на напряжение до 220 В переменного тока. В марках проводов и шнуров буквы обозначают конструктивную часть и вид изоляции провода или шнура, а цифры указывают напряжение, для которого может применяться данный провод. Например, провод марки ПР-500 состоит из медной жилы с резиновой изоляцией и может быть использован в установках с номинальным напряжением, которое не превышает 500 В переменного тока.

Рис. 1.5. Шнур марки ШР с резиновой изоляцией:

1 - многопроволочная жила; 2 - изоляция из вулканизированной резины; 3 - оплетка из хлопчатобумажной крученой пряжи

Кабели. Силовые кабели применяют для передачи и распределения электрической энергии. Токопроводящие жилы кабелей изготавливают из мягкой медной проволоки (марка ММ), а также из алюминиевой мягкой или твердой проволоки (марки АМ и АТ).

Токопроводящие жилы сечением до 16 мм2 включительно изготавливают однопроволочными. Начиная с сечения 25 мм2 и выше жилы кабелей изготавливают многопроволочными, что необходимо для обеспечения определенной гибкости кабелей. Сечения токопроводящих жил могут иметь круглую, сегментную или секторную форму (рис. 1.6). В одножильных кабелях применяют жилы круглой формы, в двухжильных - круглой и сегментной, а в трех- и четырехжильных кабелях - секторной.

Рис. 1.6. Многопроволочные жилы кабелей:

а - круглая неуплотненная жила; б - круглая уплотненная жила; в - секторная уплотненная жила; г - сегментная уплотненная жила.

Рис. 1.7. Силовой кабель с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке, небронированньий (марка СРГ):

1 - свинцовая оболочка, 2 - поясная изоляция; 3 - покрытие (обмотки) из прорезиненной ленты; 4 - изоляция из вулканизированной резины; 5 - медная многопроволочная жила; б - междуфазное заполнение

Для передачи и распределения электрической энергии в установках с напряжением до 500, 3000 и 6000 В переменного тока применяют кабели с резиновой (рис. 1.7) и пластмассовой (рис. 1.8) изоляцией.

Рис.1.8. Силовой кабель с резиновой изоляцией жил в оболочке из полихлорвинилового пластиката:

1 - однопроволочные жилы; 2 - изоляция жил из вулканизированной резины; 3 - оболочка из полихлорвинилового пластиката

Рис. 1.9. Силовой кабель с бумажной изоляцией жил в свинцовой оболочке, бронированный (марка СБ):

1 - верхний защитный покров из грубой пропитанной пряжи; 2 - броневой покров из стальных лент; 3 - защитный покров (нижняя подушка); 4 - свинцовая оболочка; 5 - поясная изоляция; 6 - междуфазное заполнение; 7 - бумажная пропитанная изоляция; 8 - медные многопроволочные жилы

На напряжение 1, 3, 6, 20, 35 кВ и выше выпускают силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией (рис. 1.9).

Каждая из жил в кабеле имеет изоляцию, состоящую из нескольких слоев кабельной бумаги толщиной 0,125 или 0,175 мм, пропитанной вязким электроизоляционным составом из минерального масла и растворенной в нем канифоли.

1.2 Классификация и конструкции резисторов

В зависимости от назначения дискретные резисторы подразделяются на: 1) общего назначения (диапазоны номиналов 1 Ом - 10 МОм, номинальные мощности рассеивания 0,062 - 100 Вт); 2) специального назначения, которые, в свою очередь, подразделяются на: а) высокоомные резисторы (от десятков мегаОм до сотен тераОм, рабочее напряжение 100 - 400 В); б) высоковольтные (сопротивления до 10 Ом, рабочее напряжение единицы - десятки кВ); в) высокочастотные (имеют малые собственные емкости и индуктивности); г) прецизионные (повышенная точность, - допуск 0,001 - 1%, стабильность, номиналы 0,1 Ом - 10 МОм, номинальные мощности рассеивания до 2 Вт) и 3) специальные.

По постоянству значения сопротивления резисторы подразделяют на постоянные, переменные и специальные. Постоянные резисторы имеют фиксированную величину сопротивления, у переменных резисторов предусмотрена возможность изменения сопротивления в процессе эксплуатации, сопротивление специальных резисторов изменяется под действием внешних факторов: протекающего тока или приложенного напряжения (варисторы), температуры (терморезисторы), освещения (фоторезисторы) и т. д.

Переменные резисторы подразделяются на подстроечные и регулировочные.

Подстроечные резисторы рассчитаны на проведение подстройки электрических режимов и имеют небольшую износоустойчивость (до 1000 циклов перемещения подвижной части), а регулировочные - для проведения многократных регулировок. Они отличаются большей износоустойчивостью (более 5000 циклов) и в зависимости от характера изменения их сопротивлений при перемещении подвижной части делятся на резисторы с линейной А и нелинейной функциональными характеристиками: логарифмической Б, обратнологарифмической В, характеристиками типа И, Е .

По виду токопроводящего элемента различают проволочные и непроволочные резисторы. Проводящий элемент резистора выполняют в виде пленки, осажденной на поверхность изоляционного основания; проволоки или микропроволоки; объемной конструкции.

В зависимости от материала, использованного для создания проводящего элемента, резисторы подразделяют на проволочные, непроволочные, металлофольговые. У проволочных и металлофольговых резисторов в качестве материала проводящего элемента используют манганин и нихром.

Непроволочные резисторы можно подразделить на следующие группы: а) углеродистые и бороуглеродистые (проводящий элемент - пленка пиролитического углерода или его соединений, осажденная на непроводящее основание); б) металлодиэлектрические, металлопленочные или металлооксидные (проводящий элемент - микрокомпозиционный слой из диэлектрика и металла или пленки из металла, оксида металла или его сплавов; в) композиционные (проводящий элемент - гетерогенная система из нескольких компонентов, один из которых проводящий, например, графит или сажа): г) полупроводниковые (проводящий элемент выполнен из полупроводникового материала).

По конструктивному исполнению резисторы изготовляют в нормальном и тропическом (всеклиматическом) вариантах и выполняют неизолированными (касание токоведущих частей не допускается), изолированными (касание токоведущих частей допускается), герметизированными, в том числе и вакуумными.

По эксплуатационным характеристикам дискретные резисторы делят на термостойкие, влагостойкие, вибро - и ударопрочные, высоконадежные и т. д. Основным элементом конструкции постоянного резистора является резистивный элемент, который может быть либо пленочным, либо объемным. Величина объемного сопротивления материала определяется количеством свободных носителей заряда в материале, температурой, напряженностью поля и т. д. и выражается известным соотношением