АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Электроэнергетический факультет

Кафедра “Электрические станции, сети и системы”

 

 

 

 

                                     

 

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ

Раздел 1.2 Электроизоляционная и кабельная техника

 

 

 

 

 

 Методические указания, задания к расчетно-графической работе

(для студентов  специальности 050718 – Электроэнергетика)

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2006

 

СОСТАВИТЕЛЬ: К.Х. Бекмагамбетова.

Электромеханика и электротехническое оборудование. Раздел 1.2. Электроизоляционная и кабельная техника. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ (для студентов всех форм обучения специальности 050718 – Электроэнергетика). – Алматы: АИЭС, 2006.- 13 с.

 

 

 

Методические указания к расчетно-графической работе содержат введение, задания и вопросы по курсу «Электромеханика и электротехническое оборудование».

 

          Библиогр. - 9 назв.

 

 

 

 

Рецензент: канд.техн. наук, профессор Р.М. Шидерова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2006 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© Алматинский институт энергетики и связи, 2006 г.

Введение

 

Выпускники специальности 050718 – Электроэнергетика должны уметь решать задачи, связанные с разработкой и практическим применением электрической изоляции, высоковольтных изоляционных конструкций и кабельных изделий.

На изучение данного курса по учебному плану отводятся 5 кредитов, из них по данному разделу – 1 кредит, при этом общее количество учебных часов по данному разделу составляет 45 часов. Студентами дневного обучения дисциплина изучается на 3 курсе.  Аудиторные занятия - 17 часов, из них лекции –17 часов. Практических и лабораторных занятий нет.  Студент должен  выполнить 1 расчетно-графическую работу.

    

1 Методические указания к изучению дисциплины

 

Эффективное применение традиционных и разработка новых материалов являются необходимой предпосылкой научно - технического прогресса в республике. Технико-экономический анализ процессов производства показывает, что любые конструктивные и технологические решения должны основываться на оптимальном соотношении эксплуатационных свойств и экономической эффективности применения материалов (изделий), на использовании современной технологии (прежде всего безотходных методов производства) и обеспечении защиты окружающей среды. Развитие и разработка новых изоляционных конструкций далеки от завершения: во всем мире непрестанно добиваются улучшения свойств существующих материалов и изделий, создают электрооборудование и материалы с необычайными  и не сочетаемыми ранее свойствами.  К ним относятся  такие изделия, как вариконды, варикапы, электретные изделия, пластическая керамика или полимерные ферромагнетики и т. д.  Все эти материалы и детали вносят большой технико-экономический эффект в электрооборудование, но вместе с тем ранее разработанные материалы сохраняют свое значение в обозримом будущем, а их свойства модифицируются с помощью новых технологических и физико-химических методов.

При изучении разделов «Высоковольтные изоляционные конструкции» и «Электрические кабели и провода» необходимо обратить внимание на условия работы электрической изоляции и кабелей, на классификацию действующих на электрическую изоляцию нагрузок, регулирование электрических полей, тепловой расчет электроизоляционных конструкций. Освоить материал по расчету и технологии изготовления изоляторов, конденсаторов, кабелей, проводов и изоляцию трансформаторов и электродвигателей.

В связи с этим данный курс  ставит перед студентами задачу:

-         освоить  процессы, происходящие в электрической изоляции и

 

изоляционных конструкциях в условиях эксплуатации;

- уметь использовать те или иные характеристики материалов в изделиях;

- уметь выбрать правильно изоляцию для производства и ремонта электрооборудования;

- знать  эффективность технологического процесса производства тех или иных изделий и конструкций;

- быть в курсе актуальных и перспективных новых зарубежных и отечественных разработок в области электрической изоляции и кабельной техники.

Для выполнения данной расчетно-графической работы необходимо пользоваться указанной в списке литературой, современной отечественной и зарубежной периодикой, а также Интернетом.

При оформлении выполненной работы необходимо соблюсти требования фирменного стандарта «Работы учебные».

 

2  Расчетно-графическая работа

 

После изучения теоретического курса студент должен выполнить одну расчетно-графическую работу.

Задания для выполнения контрольной работы составлены не по разделам – последовательно, а смешанно. Студент выбирает 1 тему из 120 в соответствии с двумя последними цифрами номера зачетной книжки.

Студент должен описать в соответствии с поставленной задачей то или иное электротехническое устройство, изделие или электрооборудование, а также при необходимости технологию производства, материалы, применяемые в конструкции. В некоторых заданиях необходимо осветить развитие или перспективу развития отрасли в нашей республике или указать  страны, в которых они развиваются.

 

3 Задания для выполнения расчетно-графической работы

 

1. Основные направления научно-технического прогресса  в производстве электрической изоляции и изоляционных изделий, механизация и автоматизация, внедрение непрерывных процессов, увеличение единичных мощностей агрегатов, утилизация отходов.

2. Какие возможности имеются в нашей республике для создания предприятия по выпуску кабелей с резиновой изоляцией?

3. Полимерные изоляторы: преимущества и недостатки перед другими изоляторами (фарфоровыми, стеклянными), возможность создания  производства полимерных изоляторов в Республике Казахстан.

4. Технология производства и изготовления смол и лаков для производства слоистых пластиков: фенол-формальдегидные смолы резольного типа и их применение. Возможность создания данного производ -

 

ства в РК.

5.Фарфоровые изоляторы: их классификация по назначению, применению, типы в зависимости от класса напряжения, преимущества и недостатки перед стеклянными изоляторами.

6. Технология производства фарфоровых изоляторов, возможность создания изоляционного производства на основе фарфора в Республике Казахстан.

7. Полимерные изоляторы: материалы, применяемые для производства полимерных изоляторов, марки, типы по классу напряжения и по назначению, преимущества и недостатки кремнийорганических полимерных изоляторов.

8. Полимерные изоляторы: технология производства полимерных изоляторов шашлычным методом, фирмы, выпускающие полимерные изоляторы этим методом, в ближнем и дальнем зарубежье.

9. Полимерные изоляторы: технология производства полимерных изоляторов литьем под давлением, фирмы выпускающие полимерные изоляторы этим методом в ближнем и дальнем зарубежье.

10. Изолированные провода для воздушных линий электропередач (СИПы). Преимущества перед неизолированными проводами. Существует ли налаженное производство СИПов в Казахстане?

11. Технология производства самонесущих изолированных проводов (СИПов). Монтаж СИПов. Страны и предприятия за рубежом, производящие СИПы.

12. Технология производства и изготовления смол и лаков для производства слоистых пластиков: бакелитовых смол и лаков и их применение. На каком предприятии Казахстана выпускаются слоистые пластики?

13. Технология производства и изготовления смол и лаков для производства слоистых пластиков: типа ОК-5, ОК-4 и их применение.

14. Какие возможности имеются в нашей республике для создания предприятия по выпуску кабелей с полиэтиленовой изоляцией? В чем отличие кабелей с полиэтиленовой изоляцией от изоляции из сшитого полиэтилена?

15. Технология производства и изготовления смол и лаков для производства слоистых пластиков: совмещенного эпоксидно-фенольного лака и его применение.

16. Технология производства и изготовления смол и лаков для производства слоистых пластиков: совмещенного эпоксидно-кремнийорганического лака и его применение.

17. Технология производства и изготовления смол, лаков и эмалей для производства лакотканей: изготовление рафинированного льняного масла и его применение. Возможность создания производства в Республике Казахстан по производству лакотканей.

18. Технология производства и изготовления смол, лаков и эмалей для производства лакотканей: изготовление уваренного льняного и тунгового масел и их применение.

19. Технология производства и изготовления смол, лаков и эмалей для производства лакотканей: изготовление масляно-битумного лака типа №432 или  №ВЭИ – 10 и его применение.

20. Стеклянные изоляторы: их классификация по назначению, применению, типы в зависимости от класса напряжения, преимущества и недостатки перед фарфоровыми изоляторами.

21. Технология производства стеклянных изоляторов, возможность создания изоляционного производства на основе стекла в Республике Казахстан.

22. Технология производства и изготовления смол, лаков и эмалей для производства лакотканей: изготовление лака К-49 для производства резиностеклоткани и его применение.

23. Бумажно-масляные силовые конденсаторы:  типы, область применения, характеристики, производство. Производят ли в Казахстане конденсаторы, где и какие марки выпускают?

24. Технология производства и изготовления смол и лаков и эмалей для производства лакотканей: изготовление эмали К-59 и ее применение.

25. Арматура силовых кабелей: общие сведения, термоусаживающиеся трубки (ТУТ), материалы, применяемые для ТУТов. Из какой страны ввозятся ТУТы в Казахстан? Возможности создания производства ТУТов в Республике Казахстан.

26. Технология производства и изготовления смол, лаков и эмалей для производства лакотканей: изготовление эскапонового лака типа ЭЛ-2 и его применение.

27. Силовые кабели с резиновой изоляцией на напряжения 0,66, 1, 3, 6 и 10кВ: номенклатура, технические данные некоторых кабелей, электрические параметры, области применения.

28. Силовые кабели с резиновой изоляцией: для строительных машин, горнорудных механизмов и шахт; номенклатура, технические данные некоторых кабелей, электрические параметры, области применения.

29. Технология производства и изготовления смол и лаков  для производства слюдяной изоляции: изготовление лаков глифталевых №420, 421, 421А, 425, ЛГС и триэтиленглифталевых лаков ТГФ-8.

30. Технология производства и изготовления смол и лаков  для производства слюдяной изоляции: изготовление масляно-битумных лаков и клеящих на стирольном каучуке, клеящего лака на основе полиэфирной и эпоксидной смолы ПЭ-948 и их применение.

31. Перспективы развития электромашиностроения в Республике Казахстан. Какие предприятия республики работают в этом направлении?

32.  Из какого электроизоляционного материала выполнена одежда американских астронавтов? Какая фирма их выпустила и какие еще электроизоляционные изделия выпускает данная фирма?

 

33. Какие электроизоляционные изделия выпускает фирма «Вестингауз»? В какой стране находится основная фирма и в каких странах действуют ее филиалы?

34. Что такое электретные микрофоны, из какого материала в них сделаны мембраны, какая страна впервые ввела в действие электретные микрофоны?

35. Опишите принцип работы воздушных и элегазовых выключателей: укажите преимущества элегазовых выключателей перед воздушными. Что значит перфторированные углеводороды? Из какой страны поставляются элегазовые выключатели в Казахстан?

36. Технология производства и изготовления электроизоляционных компаундов.

37. Изготовление теплостойких электроизоляционных покровных лаков.

38. Пропитка наполнителей различными связующими для изготовления слоистых пластиков: описать волокнистые наполнители и их свойства.

39. Основы технологии пропитки и лакировки наполнителей: основные процессы, происходящие при пропитке, влияние режимов сушки на свойства  пропитанных наполнителей, влияние количества связующего, вида наполнителя и его подготовки.

40. Основное технологическое оборудование, применяемое для пропитки и лакировки наполнителей.

41. Производство электроизоляционных лакотканей: классификация лакотканей, сырье и материалы для производства лакотканей. Возможность создания производства лакотканей в нашей республике.

42. Изготовление хлопчатобумажных, шелковых, капроновых лакотканей и стеклолакотканей.

43. Процесс производства стеклолакотканей.

44. Подготовка пропитанных наполнителей к прессованию для производства гетинаксов. Режимы прессования. Возможность создания производства гетинаксов в нашей республике.

45. Подготовка пропитанных наполнителей к прессованию для производства текстолитов. Режимы прессования.

46. Подготовка пропитанных наполнителей к прессованию для производства стеклотекстолитов. Режимы прессования.

47. Производство миканитов с подложками. Типы миканитов, марки, область применения.

48. Производство гибких миканитов и микафолия. Производство коллекторного и прокладочного миканита.

49. Производство теплостойкого коллекторного миканита.

50. Производство слюдинитов. Современное состояние и область применения.

51. Производство слюдопластовых электроизоляционных материалов.

52. Характеристики надежности электроизоляционной конструкции.

53. Методы регулирования электрических полей: градирование

электрической изоляции, применение экранов в электрической изоляции.

54. Подвесные изоляторы: марки, типы. Как рассчитать стержневой фарфоровый и полимерный изолятор?

55. Опорный изолятор: типы, категории. Как рассчитать стержневой опорный изолятор?

56. Опорный изолятор: типы, категории. Как рассчитать штыревой  изолятор?

57. Что собой представляют вводы, как произвести расчет проходного изолятора?

58. Что собой представляет изоляция маслобарьерного проходного изолятора, опишите свойства применяемых материалов.

59. Опишите изоляторы с твердым диэлектриком и конденсаторными обкладками, типы, марки и область применения.

60. Классификация конденсаторов: типы, назначения, материалы, применяемые в них.

61. Конденсаторы с твердым диэлектриком: слюдой, керамикой и стеклом.

62. Конденсаторы переменной емкости: воздушные и с сегнетоэлектрической керамикой. В чем преимущества каждого? Как называются конденсаторы с управляемым диэлектриком?

63. Возможность создания производства варикондов и других управляемых изоляционных изделий на основе местного сырья в Республике Казахстан.

64. Опишите производство, свойства, область применения и типы слюдяных конденсаторов.

65. Как рассчитать пластинчатые и цилиндрические конденсаторы?

66. Как классифицируются по конструктивному выполнению изоляции силовые трансформаторы?

67. Что представляет собой продольная изоляция трансформаторов, из каких материалов выполняется?

68. Главная изоляция трансформаторов. Материалы, применяемые для главной изоляции трансформаторов,  технология изготовления главной изоляции (на примере одного трансформатора).

69. Изоляционные материалы, применяемые при производстве кабелей: приведите несколько примеров и опишите их свойства, на какое рабочее напряжение предназначены.

70. Установочные и силовые провода: марки, элементы конструкции и области применения.

71. Опишите технологическое оборудование для производства установочных и силовых проводов. Перспективы создания предприятия по их выпуску в нашей республике.

72. Соединительные шнуры, монтажные провода и кабели: марки, элементы конструкции и области применения.

 

73. Обмоточные провода: обмоточные провода с эмалевой изоляцией: технология изготовления, марки, элементы конструкции и области применения.

74. На каких предприятиях Средней Азии и Казахстана выпускают эмалированные провода? Какая номенклатура?

75. Изоляция обмоток статоров асинхронных электродвигателей мощностью до 1000 кВт на напряжения 3300 и 6600 В: конструкция витковой и корпусной изоляции, материалы и обмоточные провода, применяемые в них, технология изготовления изоляции данных электродвигателей.

76. Термопластичная изоляция статорных обмоток турбогенераторов: технология изготовления, материалы, применяемые для изолирования.

77. Обмоточные провода с бумажной изоляцией: технология изготовления, марки, элементы конструкции и области применения.

78. Обмоточные провода с волокнистой эмалево-волокнистой изоляцией: технология изготовления, марки, элементы конструкции и области применения.

79. Нагревостойкие обмоточные провода: технология изготовления, марки, элементы конструкции и области применения.

80. Обмоточные провода с пленочной и пластмассовой изоляцией: технология изготовления, марки, элементы конструкции и области применения.

81. Силовые кабели: классификация и назначение кабелей, маркировка и конструкции, буквенные обозначения кабелей.

82. Условия и способы прокладки силовых кабелей.

83. Силовые кабели с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 1 – 10 кВ: номенклатура, технология изготовления одножильных кабелей.

84. Технология изготовления трехжильных кабелей с пропитанной бумажной изоляцией.

85. Область применения четырехжильных силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией и их технология изготовления.

86. Силовые кабели с бумажно-пропитанной изоляцией на напряжение 20-35 кВ: номенклатура, технические данные кабелей, длительно допустимые токовые нагрузки.

87. Силовые кабели с бумажно-пропитанной изоляцией на напряжение 20-35 кВ: описать конструкцию кабелей и технологию изготовления.

88. В Республике Казахстан на каких заводах выпускают силовые кабели и провода, укажите номенклатуру выпускаемых изделий по различным заводам.

89. Маслонаполненные кабели на напряжение 110-525 кВ: номенклатура кабелей и их конструкции, марки, элементы конструкции и области применения маслонаполненных кабелей.

90. Маслонаполненные кабели на напряжение 110-525 кВ: номенклатура кабелей и их конструкции, длительно допустимые токовые

 

нагрузки, технология изготовления.

91. Электрические характеристики силовых кабелей: как рассчитать электрическое сопротивление жил, индуктивность кабеля и емкость кабелей.

92. Технология производства и изготовления смол и лаков  для производства слюдяной изоляции: изготовление смол №411, №411/1, применяемых для получения глифталевых лаков и их применение.

93. Какие лаки или клеи применяются для производства слюдяной изоляции за рубежом?

94. Арматура силовых кабелей: общие сведения и классификация кабельной арматуры, соединительная кабельная арматура–муфты, их конструкции.

95. Арматура силовых кабелей: общие сведения, концевые муфты и концевые заделки, наконечники для силовых кабелей, их конструкции. Возможности создания производства арматуры силовых кабелей в Республике Казахстан.

96. Силовые кабели с пластмассовой изоляцией общего применения: номенклатура и конструктивные особенности силовых кабелей с пластмассовой изоляцией.

97. Силовые кабели с пластмассовой изоляцией общего применения на напряжения 0,66, 1 и 3 кВ: номенклатура, марки и  технология изготовления.

98. Силовые кабели с пластмассовой изоляцией на напряжения 6 и 10 кВ:  номенклатура и элементы конструкции, стандартные строительные длины, технические данные, электрические параметры, области применения.

99. Кабели специализированные с пластмассовой изоляцией:  номенклатура,  марки, свойства материалов, используемых в данных кабелях, области применения этих кабелей.

100. Высоковольтные силовые кабели с пластмассовой изоляцией на напряжения 35 и 110 кВ: номенклатура и конструктивные особенности, материалы, используемые в этих кабелях, области применения.

101. Специализированные гибкие кабели с резиновой изоляцией для питания радио-рентгеновских установок, аэродромные кабели, кабели для установок электросварки, прожекторов и т.д., наименование и конструкция, назначение, условия эксплуатации, заводы-изготовители.

102. Кабели специализированные: для электрооборудования лифтов, судов, для нефтегазового оборудования и геофизических работ, жаростойкие и нагревательные: наименование и конструкция, назначение, условия эксплуатации, заводы-изготовители.

103. Роль мероприятий по технике безопасности, защите окружающей среды и охране природы, создание безотходных технологических процессов.

104. Изоляция электродвигателей малой мощности (от 5 до 600 Вт) напряжением до 600 В: конструкция витковой и корпусной изоляции, материалы и обмоточные провода, применяемые в них, технология изготовления изоляции данных электродвигателей.

105. Технология изготовления изоляции статорных обмоток

 

асинхронных двигателей мощностью от 0,6 до 100 кВт.

106. Изоляция обмоток статоров асинхронных двигателей мощностью

свыше 100 кВт на напряжение до 660 В: конструкция витковой и корпусной изоляции, материалы и обмоточные провода, применяемые в них, технология изготовления изоляции данных электродвигателей.

107. Термореактивная изоляция статорных обмоток турбогенераторов: технология изготовления, материалы, применяемые для изолирования, преимущества термореактивной изоляции перед термопластичной.

108. Современные тенденции повышения технико-экономических показателей электрических машин за рубежом.

109.  Развитие кабельного производства в Японии.

110.  Развитие кабельного производства в Германии.

111.  Развитие кабельного производства в США.

112.  Развитие кабельного производства в России.

113  Номенклатура выпускаемой кабельной продукции предприятиями Казахстана. Сырьевая база Республики Казахстан для развития кабельного производства.

114. Роль электрической изоляции в повышении срока службы электрических машин.

115.  Кремнийорганические опорные изоляторы: типы, номенклатура. Какие страны выпускают кремнийорганические изоляторы?

116. Где и почему применяются транспонированные провода. Опишите конструкцию, технологию изготовления изделия на их основе.

117. Методика испытания изоляции электрических машин повышенным напряжением промышленной частоты, постоянным и импульсным напряжениями.

118. Контроль изоляции трансформаторов при помощи мегомметра и по диэлектрическим потерям.

119. Диагностика трансформаторов хроматографическим методом по растворенному газу в трансформаторном масле.

120. Применение тепловизоров для диагностики электрооборудования в РК, дальнем и ближнем зарубежье.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1.Алиев И.И., Казанский С.Б. Кабельные изделия.–М.: РадиоСофт, 2002.- 224с.

2.Бернштейн Л.М. Изоляция электрических машин общепромышленного

применения.- М.: Энергия, 1971.-367с.

3.Козырев Н.А. Изоляция электрических машин.–Л.:Госэнергоизд.,1962.– 264с.            

4.Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические        материалы. – М.: Энергия, 1985. – 304с.

5.Журавлева А.П. Электротехнические материалы.–М.:Энергия,2002.–278с.

6.Справочник по электротехническим материалам. – т.1-3 / Под редакцией Корицкого Ю.В. – М.: Энергия, 1988.

7.Бекмагамбетова К.Х. Электротехническое материаловедение: Учебное пособие. – Алматы: Изд-во «Гылым», 2001.- 257 с.

8.Дмитриевский В.С. Расчет и конструирование электрической изоляции. – М.: Энергоиздат, 1981. – 392 с.

9.Привезенцев В.А., Ларина Э.Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии. - М.: Энергия, 1995. – 425 с.

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение ………………………………………………………………….……….3

1  Методические указания к изучению дисциплины……………………….…..3

2  Расчетно-графическая работа………………………………………………….4

3  Задания для выполнения  расчетно-графической работы…………………...4

Список литературы………………………………………………………………12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сводный план 2006 г., поз. 39

 

Куралай Хамитовна Бекмагамбетова

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ  ОБОРУДОВАНИЕ

Раздел 1.2 Электроизоляционная и кабельная техника

 

 

Методические указания и задания к расчетно-графической работе

(для студентов специальности 050718 – Электроэнергетика)

 

 

 

 

 

 

 

 

Редактор Ж.М. Сыздыкова
Специалист по стандартизации Н.М. Голева

 

 

 

 

 

Подписано в печать                                             Формат 60*84 1/16

Тираж экз.                                                  Бумага типографская №1

Объём – уч.- изд.л.                                    Заказ               Цена тг.

 

 

Копировально – множительное бюро

Алматинского института энергетики и связи

050013, Алматы, ул. А. Байтурсынова, 126