Файл: Хайдуков, О. П. Электрооборудование судов учебник.pdf

или движущимися частями внутри корпуса. Для обозначения степени защиты согласно Правилам Регистра применяются две буквы IP и следующие за ними две цифры, первая из которых обо­ значает степень защиты персонала и степень защиты оборудова­ ния от попадания внутрь предметов, а вторая — степень защиты обо­

Правилами Регистра СССР предъявляются особые дополнительные требования.

§ 2. Электротехнические материалы, применяемые в судовом электрооборудовании

Электротехнические материалы обладают особыми свойства­ ми по отношению к электрическому току, электрическому и магнит­ ному полям и подразделяются на проводниковые, полупроводнико­ вые, электроизоляционные и магнитные.

П р о в о д н и к о в ы е м а т е р и а л ы — это материалы, из ко­ торых изготовляются токоведущие части проводов, кабелей, шин распределительных устройств, обмоток электрических машин, ап­ паратов и электроизмерительных приборов, разного рода токопро­ водящие детали, а также активные элементы электронагреватель­ ных устройств, сопротивлений и реостатов. Они разделяются на две основные группы: материалы высокой проводимости и материа­ лы высокого сопротивления.

К материалам высокой проводимости относятся в первую оче­ редь медь и алюминий, имеющие преимущественное применение в электрических устройствах.

Согласно Правилам Регистра СССР все токоведущие части электрических устройств на судах должны изготовляться из меди, медных сплавов и других материалов, обладающих равноценными

ценных свойств меди относятся: высокая электропроводность, до­ статочно высокая механическая прочность, пригодность для боль­ шинства видов обработки, значительная стойкость против корро­ зии, способность свариваться и спаиваться.

Механические характеристики меди зависят от термической об­ работки. Для изолированных проводов, кабелей, обмоточных про­ водов требуется мягкая медная проволока марки ММ, изготовля­ емая из отожженной меди. Для шин распределительных устройств, пластин коллекторов электрических машин применяется твердая медь марки МТ (неотожженная медь). Существенным недостат­ ком чистой меди является ползучесть, подверженность усталости и

8

слабое сопротивление стиранию. Поэтому токоведущие детали электроаппаратов изготовляются из сплавов на медной основе (про­ водниковые латуни и бронзы), которые лишены этих недостатков. При этом необходимо отметить, что электропроводность латуней и бронз значительно меньше электропроводности чистой меди.

Алюминий как проводниковый материал довольно широко используется в береговых установках, однако в судовых электри­ ческих устройствах он не применяется, во-первых, вследствие недо­ статочной надежности контактов алюминий — латунь и алюминий — медь в местах присоединения аппаратуры, во-вторых, по причине недостаточной коррозионной стойкости алюминия. Регистр СССР

разрешает изготовлять из алюминия или его сплавов, стойких к морским условиям, короткозамкнутые обмотки асинхронных дви­ гателей. В последнее время делаются попытки применять алюми­ ний для изготовления токоведущих жил морских кабелей.

Для изготовления электрических контактов в электроаппаратах применяют серебро, обладающее наименьшим удельным сопротив­ лением. Серебряные контакты почти не окисляются на воздухе и хорошо отводят тепло при образовании дуги. В последнее время стали широко применять металлокерамические контакты с различ­ ным процентным содержанием серебра.

Электронагревательные элементы, реостаты, пусковые, регули­ ровочные, балластные и прочие виды сопротивлений изготовляют из проводниковых материалов, обладающих высоким удельным сопро­ тивлением. При этом для электронагревательных элементов приме­ няются сплавы, обладающие высокой жаростойкостью: нихром — хромоникелевый сплав (80%Ni, 20%Сг), содержащий в неболь­ ших количествах присадки железа, углерода, титана, кремния и мар­ ганца, и фехраль — особо жаростойкий хромоалюминиевый сплав (15% Сг, 5%А1, 80%Fe). Для изготовления элементов сопротивле­ ния реостатов применяются сплавы, обладающие малым темпера­ турным коэффициентом сопротивления: констант (59% Си, 40%№, 1%М.п) и никелин (67%Cu, 32%Ni, 1%Мп). Шунты посто­ янные сопротивления в электроизмерительной аппаратуре изготов­ ляются из манганина (86%Cu, 2%Ni, 12%Мп), обладающего весь­ ма незначительной величиной температурного коэффициента соп­ ротивления и высокой стабильностью свойств во времени.

Для изготовления электровакуумной аппаратуры (нити ламп накаливания, электроды, пружины, различные детали электриче­ ских и электронных ламп) применяют проводниковые тугоплав­ кие металлы: вольфрам, молибден и их сплавы.

Вкачестве проводникового материала широкое распространение

вэлектрооборудовании имеют специальные сорта прессованного электротехнического угля. Из этого материала изготовляются щет­ ки электрических машин, угли для прожекторов, столбы сопротив­ ления для угольных регуляторов напряжения, реостаты, аноды гальванических элементов, малогабаритные сопротивления радио­

технических устройств. Применение угля для щеток электрических машин объясняется его способностью противостоять высоким тем­

9

пературам, достаточной электропроводностью, а также относитель­ но малой величиной коэффициента трения. Для увеличения прово­ димости к углю или графиту добавляется медная пыль и купорос, в качестве цементирующего вещества используется каменно-уголь- пая смола.

В зависимости от основных материалов, применяемых для изго­ товления щеток, последние разделяются на угольно-графитные (Т), графитные (Г), электрографитированные (ЭГ), медно-графитные (М, МГ, МГС).

Основные свойства проводниковых материалов приведены в табл. 4.

К п о л у п р о в о д н и к о в ы м м а т е р и а л а м относятся: крем­ ний, германий, углерод, фосфор, селен, закись меди Си20; сер­ нистый свинец PbS и многие другие окислы, карбиды и сульфиды. Полупроводниковые материалы обладают следующими важнейши­ ми свойствами: ■

электропроводность может управляться посредством внешнего’ энергетического действия (сильное электрическое поле, тепло, свет);

обладают выпрямляющим свойством, т. е. односторонней прово­ димостью контакта полупроводника с металлом или контакта меж­ ду полупроводниками;

Ю