АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Орыс және қазақ тілдері кафедрасы

 

 

 

ҚАЗАҚ ТІЛІ-1

Электрэнергетика мамандығының 1 курс студенттері үшін 1 семестрлік жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар

 

 

Алматы 2010 

ҚҰРАСТЫРУШЫ: Оспанкулова Г. Б., Дюсекова М. Б. Қазақ тілі-1.  Электрэнергетика мамандығының 1 курс студенттері үшін 1 семестрлік жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар  Алматы.- АЭжБИ, 2010.-39 б. 

Әдістемелік көрсеткіш электрэнергетика бакалаврларының оқу бағдарламасына сәйкес орындалатын өздік жұмыстарға арналып құрастырылды.

         Көрсеткіште электрэнергетика мамандықтарына қатысты ауызша айту дағысын қалыптастыруға арналған мәтіндер және мәтін контексі бойынша қайталау, бекіту мақсатында мамандыққа сай терминдерді меңгеруге септігін тигізеді.

         Көрсеткіш электрэнергетика бағытында даярланатын студенттерге ұсынылады.

      

     №1 ССЖ орындау үшін берілген тапсырмалар:

 

1.     Берілген мәтіннің сөз тіркестерінен сөздік құрыңыз (20);

2.     Түсіндірме сөздікті қолдана отырып, бес термин сөзге түсініктеме беріңіз;

3.     Мәтінге жоспар құрыңыз;

4.     Мәтінді әңгімелеңіз.

 

1-нұсқа

Ажыратқыштар. Олардың түрлері және жетектері.

 

         Ажыратқыш-тізбекті кез келген режімде ажырататын коммутациялық аппарат. Жоғары кернеулі ажыратқыштар жоғары кернеулі  электр тізбегін қосуға  және ажыратуға,  сондай-ақ қысқа тұйықталу кезінде ажыратуға арналған. Оның ажырататын  қабілеті  жеткілікті, қысқа уақытта орындайтын жұмысы сенімді болуы тиіс. Жоғары вольтті ажыратқыштар қопарылудан және өрттен қауіпсіз, конструкциясы  қарапайым, пайдаланылуы ыңғайлы, мөлшері мен салмағы мүмкіндігінше шағын болғаны жөн. Барлық жоғары вольтты  ажыратқыштарды  екі негізгі топқа бөлуге болады: 1. Майлы ажыратқыштар. 2. Майсыз ажыратқыштар.

         Майлы ажыратқыштар өз кезегінде: 1. Үлкен көлемді майлы ажыратқыштар. 2.Шағын көлемді майлы ажыратқыштар  болып бөлінеді.

         Біріншіде, ажырату кезінде түйіспелер аралығында пайда болатын  электр  доғасын өшіруге, сондай-ақ ток жүретін бөліктерді бір-бірінен және жерге қосылған бактан  оқшаулауға пайдаланады.

         Екіншіде, май тек доғаны өшіру үшін ғана қолданылады, ал ток жүретін бөліктерді оқшалау ауа және керамикалық органикалық оқшаулатқыш материалдар арқылы жүзеге асырылады.

Үлкен көлемді майлы ажыратқыштар.  Үлкен көлемді майлы ажыратқыштардың түрлері және сипаттамалары: - МКП – 35 – 1000 – 25 УI – камералы үлкен  көлемді майлы ажыратқыш, жоғары кернеуі 35 кВ, номинал тогы 1000 А, ажырату тогы 25 кА, қоңыржай климатқа және сыртта (ашық ауада) орналастыруға есептелінген;  - С  - 35 – 3200 – 50 УI – бакты көп көлемді майлы ажыратқыш, сериясы С; - У – 220 –2000 –40УI – бакты үлкен көлемді майлы ажыратқыш сериясы У.

          - ВМБ – 10 – 400 –15УЗ – мұндай ажыратқыш номинал кернеуі 10кВ, номинал тогы 400А, ажырату тогы 15 кА, қоңыржай климатқа және үйдің ішінде орналастыруға есептелінген.

           Үлкен көлемді майлы ажыратқыштар: арнайы доға өшіретін құрылғысы жоқ ажыратқыштар және доғаны тез өшіретін камералы ажыратқыштар болып бөлінеді.

           Үлкен көлемді майлы ажыратқыштардың негізгі бөлшектері мыналар: бак, қақпақ, өтпелі изолятор, жетек механизмі және түйіспелер.

           10 кВ-тан аспайтын кернеуде барлық үш фаза тік бұрышты немесе дөңгелек формалы бір бакқа (бір бакты  ажыратқыштар) орналасады.

           35 кВ және одан жоғары кернеулі ажыратқыштарда әрбір фаза дөңгелек немесе сопақ формалы жеке бакқа (үш бакты ажыратқыш) орналасады.

           Үлкен көлемді ажыратқыштардың салмағы мен көлемі едәуір болады. Онда үлкен көлемді үш фазалы ажыратқыштың жалпы салмағы 110кВ-та 18,3т, ал майдың өзі 8,5 т; 220 кВ-тық ажыратқыштың жалпы салмағы 90 т, ал майдың салмағы 48 т болады.

           Майлы ажыратқыштарды басқару оларды қосылған қалпында ұстап тұратын арнайы жетекпен жүзеге асырылады.

           Арнайы құрылғысы жоқ үлкен көлемді майлы ажыратқыштар (ВМБ – 10, 10кВ-қа, 400 А-ге) доғаны өшіру, шамалы қысқа тұйықталған токты үзу қабілеті жетілдірілмегендіктен электр қондырғысының сенімді жұмыс істеуін, қауіпсіздігін және пайдалану қарапайымдылығын толық қамтамасыз ете алмайды. Сондықтан ол кернеу 10 кВ-тан аспайтын қуатты шағын қондырғыларда ғана қолданылады.

           Доға өшіретін камерасы бар үлкен көлемді майлы ажыратқыштар доғаны өшіруді тездетеді және майлы ажыратқыштарды багындағы қысымды төмендетеді, соның әсерінен оның ажырату қабілеті мен жұмыс сенімділігі артады.

            Қазіргі кездегі барлық майлы ажыратқыштардың доға өшіретін құрылғыларда газ бен үрлеу әдісі қолданылады, ол доғаны қарқынды, әрі тез өшіруді қамтамасыз етеді. Бұлар кернеуі 35-220 кВ қондырғыларында қолданылады. (Камералы майлы ажыратқыштар қосалқы стансалық МКП-76. 35кВ-қа, МКП-160, 110кВ-қа, МКП-180, 150кВ-қа МКП-274, 220кВ-қа).

           Бұл ажыратқыштардың барлығы бойлық май үрлегіш камерамен жабдықталған. Оның ажырату уақыты 0,15 секунд, бұл тез әрекет етуге жатпайды. КМПК-53, МКП-110, МКП-150, МКП-200 ажыратқыштары көлденең май камераларымен жабдықталған. Доғаны өшіру уақыты шамалы әдетте 0,02-0,03 секундтан аспайды.

 

2-нұсқа

         Шағын көлемді майлы ажыратқыштар

 

Мұндай ажыратқыштарды әдетте 20 кВ-қа дейінгі кернеулі құрылғыда орнатады. Шағын көлемді майлы ажыратқыштың әрбір үзілісі доға өшіргіші бар жеке бактармен жабдықталған. Екі қайтара үзілетін ажыратқыштардағы фазада екі бак, ал бір рет үзілетін ажыратқыштардағы фазада үш бак болады.

ВМГ (майлы горшокты ажыратқыш) типті ажыратқыштар кернеуі 10 кВ-қа дейінгі қондырғыларда қолданылады. ВМГ – 133, ВМГ – 10 ажыратқыштардың номинал кернеуі 10кВ және ажырату қуаты 350 мың кВ-қа дейін барады.

 МГТ (майлы, генераторлы, горшокты) типті шағын  көлемді майлы ажыратқыштардың әр фазада екі багы (барлығы алты бак) болады. Бұлар кернеуі 20 кВ, номинал тогы 2000 А және одан көп болатын жабық қондырғыларда (қуаты орташа және үлкен қондырғыларда) қолданылады. МГГ- 529 типті ажыратқыштың номинал қуаты 1,5 млн кВТ, МГГ – 20 типінің номинал қуаты 2,5 млн кВт болады.

Сонымен қоса МГГ – 10 типтес жинақы майлы ажыратқыштар жасалады. Оның номинал қуаты – 500 мың кВт. Бұл ажыратқыштар алты бактан тұрады, ал конструкциясы ВМГ – 133 типті ажыратқышқа ұқсас.

МГГ типтес ажыратқыштар тез әрекет ететіндерге жатпайды, олардың ажырату уақыты 0,25-0,33 С.

Сыртқа орнатылған МГ – 35 типті шағын көлемді майлы ажыратқыштардың номинал қуаты 400 мың кВт, МГ – 110 типінің номинал қуаты 2,5 млн. КВт болады. Бұл ажыратқыштардың мөлшері мен салмағы біршама шағын, конструкциясы қарапайым.

Негізгі кемшіліктері: доға өшіретін камерада орналасқан жанасу жүйесі қолайсыз және ажырату қуаты шағын.

1.     Қозғалатын жұмыс түйіспесі.   2. Ажыратқыштың тұрқы (корпусы).

3. Тіреуіш оқшаулатқыш.  4. Темір рама.   5. Оқшаулама тартқыш (тяга).

Кейбір шетел фирмалары 220 кВ, ажырату қуаты 10 млн. КВт-қа дейін және кернеуі 380-400 кВ қуаты 12 млн. КВт-қа дейін жететін шағын көлемді майлы ажыратқыштар жасады. Олардың органикалық шынылы астары бар доға өшіретін камерасы болады, ол камера қосымша ток күші пайда болған кезде қуаты шағын доғаны өшіруге арналған.

Қысқа тұйықталған тізбекті ажыратқанда қосымша күштің ажыратқышын қолдану үшін жоғары вольтті кварцті сақтандырғыш пайдаланылады (БН – 16 және ВНП – 16 типтес қосымша күштік ажыратқыштың ерекшелігі сонда, олардың жоғары вольтті сақтандырғыш болады).

Олар цехтық, қалалық, ауыл шаруашылық т.б. қосалқы стансаларда, яғни балқымалы сақтандырғыштар көмегімен қысқа тұйықталған токтан қорғауға болатын, әрі қосымша күш түскен кезде тізбекті қосуға және ажыратуға тура келетін орындарда қолданылады.

Қосымша күш ажыратқыштарын, тіпті жоғары вольтті сақтандырғыштары болғанның өзінде орнату арзанға түседі, әрі жоғары вольтті ажыратқыштарға қарағанда орынды аз алады.

Кейінгі уақытта кернеуі 110 немесе 220 кв қондырғыларда ажыратқыштардың ВМТ түрі, ал кернеуі 6 – 10 кв қондырғыларда ажыратқыштың ВМПЭ немесе ВМПП деген түрлерін кең қолданады. Олардың номиналдық тогы 630-3150 А, айыратын тогы 20 немесе 31,5 кА. Бұл ВМПЭ – 10 ажыратқышының екі параллель ток контуры бар. Жұмыс түйіспесі өзінің корпусының сыртында, ал доға сөндіретін  түйіспесі корпустың ішінде орналасқан. Егерде ВМПЭ – 10 тогы 630-1600 А болса, оны майдың салмағы 5,5 кг, ал тогы 3150 А болса, онда майдың салмағы 8 кг болады.

Сулы ажыратқыштар. Мұнда доғаны өшіру үшін су пайдаланылады, ол конструкциясы жағынан шағын көлемді майлы ажыратқыштарға ұқсас. Кемшілігі мынада: су буланып кетеді; жылытылмайтын үй - жайларда және ашық ауада орнату қиындау; кернеуі 35кВ-тан асып кеткен жағдайда оқшаулау қиынға түседі. Сондықтан отандық зауыттарда жасалмайды.

Ішкі бөлгіштері бар ауалы ажыратқыштар. Мұнда ажыратқыштың түйіспелері доғаны өшіру жағдайына қарай белгілі бір шағын аралыққа жылжыйды да, доғаны өшіріп біткеннен соң аз уақыт өткенде бөлектегіштің ауалы жетегі іске қосылып тізбек ажыратылады да, тізбекте ажырату үзігі пайда болады. Ажыратқыш бөлектегішімен қоса кез келген кернеуге арнап жасалуы мүмкін. 35 кВ-қа дейінгі ажыратқыштардың әдетте жұмыс фазасында бір үзілуі, 110 кВ-та екі, 154 кВ-та үш, 220кВ-та төрт және 400кВ-та алты үзілуі болады.

Ауалы ажыратқыштардың құндылығы мынада:

1. Ажыратуға аз уақыт кетеді (0,08-0,1 с.) 2. Сұйық орта мен газ генерациялаушы қатты материал болмайды. 3. Қопарылысқа және өртке қауіпсіз. 4. Сенімді жұмыс істейді. 5. Пайдаланылуы біршама қарапайым. 6. Жиі қосу және ажырату мүмкіндігі бар. 7. Автоматты түрде қайта қосылуы оңай. 8. Тұрақты токтың қуатты жетегі  болмайды. 9. Майлы ажыратқыштарға қарағанда салмағы мен көлемі шағын.

         Негізгі кемшіліктеріне мыналар жатады:

1.     Конструкциясы біршама күрделі;

2.     Ауалы құралдарды (компрессорларды, ресиверлерді,  ауа өткізгіштерді т.б.) қажет етеді.          

         ТМД зауыттары кернеуі 35-5000 кВ, номиналды ажырату қуаты 1-10 млн. кВТ  ВВН типтес ауалы ажыратқыштар шығарады. Бұлардың барлығы сыртта орнатуға арналған.

Сонымен қоса номинал кернеуі 13,8кВ, номинал тогы 5500 А және ажыратудың номинал қуаты 2 млн. кВт болатын, іште орнатуға арналған ВВ-15 типті ауалы ажыратқыштар жасалады.

 

3-нұсқа

Элегазды ажыратқыштар

 

Қазіргі уақытта элегазды ажыратқыштар зерттелуде. Элегаз дегеніміз электр доғасын тез сөндіретін ( яғни доғаның жануын қолдамайтын) газ. Тәуелсіз елдер достастығында кернеуі 35-220 кВ қондырғыларда элегазады ажыратқыштар сынақтан өтуде. Бұндай ажыратқыштардың негізгі құндылығы мынадай: өртке және қопарылысқа қауіпсіз; ажыратуға аз уақыт кетеді; ашық ауада және үйдің ішінде орналастыруға болмайды; мөлшері және салмағы өте аз. Негізгі кемшіліктері: элегазды қолдану үшін арнайы жабдықтар болуы керек: элегаздың бағасы қымбат, доғаны сөндіргеннен кейін элегаз-улы газға айналады. Себебі, элегазбен доғаның өзара әрекетінің нәтижесінде элегаз ыдырайды. Улы элегаздан сақтану үшін арнайы құрылғылар және әдістер қолдану керек.

Элегаздың жай ауамен салыстырғандағы  тығыздығы 5 рет, ал электр беріктігі 2-3 рет көп. Инертті газ. Доғаның жануын қолдамайды. Элегазда ажыратқыштарда доғаны сөндіретін автоматты құрылғылар пайдаланылады. Бұл құрылғылардың түйіспелерін ажырату процесінде элегаз қысылады да, тез уақытта ( шамамен 10 мс) доғаны сөндіретін жерге жеткізіледі де, доға сөндіріледі. Әдетте элегазды ажыратқыштар герметикалық аппаратқа жатады. Ол көбінесе бакты майлы ажыратқыштарға ұқсас. Элегаздық ажыратқыштың автопневматикалық сөндіру құрылғысының сұлбасы көрсетілген. Поршень (1) және қуыс түйіспе (2) қозғалмайды. Ажырату процесінде фторопластан жасалған соплосы (4) бар цилиндр (3) оңға қарай жылжиды. Осы мезгілде А көлеміндегі элегаз қысылады да, түйіспелер ажыратылады. Қозғалмайтын және қозғалатын түйіспелердің аралығында электр доғасы пайда болады. Осы герметикалық жабық көлемдегі элегаздың күшті ағыны (0,4-0,6 МПа) шамамен 10 мс ішінде доғаны сөндіреді. Тізбекті қосу процесінде соплолы (4) цилиндр (3) және  розетка тәрізді түйіспе (5) солға қарай жылжиды. Ауалы ажыратқыштармен салыстырғанда тізбекті айыру (қосу) процестері шусыз орындалады.

Синхронды ажыратқыштар. Синхронды ажыратқыштардың функциялық сұлбасы келтірілген. Релелік қорғаныс іске қосылғаннан кейін синхрондайтын құрылғы ажырату блогына импульс береді. Бұл импульс ажыратқыштың түйіспелері арқылы жетекке жеткізіледі де, түйіспелер тез ажыратылады. Жоғары кернеуден жетек оқшауланған. Ток нөльден өтпей тұрып, ажыратқыштың түйіспелеріне 1-2 мс бұрын импульс берілуі керек. Сонда, токтың мәні нөль болса түйіспелер тез ажыратылады. Олардың ара қашықтығы доғаның қайталап жануына мүмкіндік туғызбайды.

         Егерде тез әрекетті ауалы ажыратқыштармен синхрондалған ажыратқыштарды салыстырсақ, онда мынадай жағдайды көреміз:

-   тез әрекетті ауалы ажыратқыштың толық ажырату уақыты 70-90 мс;

-   синхронды ажыратқыштың толық ажырату уақыты 40-55 мс;

Синхронды ажыратқыштың құндылығы: қысқа тұйықталып пайда болғанда электр жүйесі жұмысының динамикалық орнықтылығы артады, себебі ток нөльден өткенше сөндіріледі; ажыратқыштың түйіспелерінің жұмыс істеу мерзімі көбейтіледі, себебі олар шағын токты ажыратады; ажырату қабілеттілігі жоғары; қысқа тұйықталу тогын ажырату уақыты аз; түйіспелердің арасында пайда болатын доғада бөлінетін энергияның мөлшерін азайтады.

 

         4-нұсқа

         Жоғары кернеу ажыратқыштарының жетектері

 

         Жетектер ажыратқыштарды қосуға, қосылған қалпында ұстап тұруға және ажыратуға арналған. Жетек ажыратқышты қосқан кезде ең көп жұмыс атқарады. Мұнда ол ажыратылатын  серіппе кедергісіне, басқа да серіппелі түйіспелі бөліктеріне ажыратқыш механизмінің үйкелісіне, ажыратқыштағы жетек берілісіне, майлы ажыратқыштың жылжымалы қозғалысына төтеп береді.

        Жетек ажыратқышты қосудың белгілі бір жылдамдығын қамтамасыз етуі тиіс, өйткені баяу қосылған кезде желінің қысқа тұйықталуы нәтижесінде түйіспелер балқып кетуі мүмкін. Демек, жетек қосылған кезде үлкен қуат алуы тиіс, ал оның шамасы ажыратқыш типіне байланысты. Бұлай болмаған жағдайда ажыратылған кезде жетек шамалы ғана жұмыс істеп, негізінен жапқыш механизмді босатады, өйткені ажыратылу ажыратқыш серіппесі арқылы жүзеге асырылады.

         Пайдаланылатын энергия түріне қарай жетек былайша бөлінеді:

1.     Қол жетек; серіппелі жетек,

2.     Электрлік (электромагниттік және қозғалтқыштық) жетек.

3.     Пневматикалық жетек; пневмогидравликалық жетек.

         Автоматты жетекте ажыратқышты қосылған қалпында ұстап тұратын ілгек шағын электромагниттің көмегімен жылжып, қосымша күш түскенде немесе тізбек қысқа тұйықталғанда ол релемен тұйықталады.

Электрлік және пневматикалық жетектер ажыратқыштарды қашықтан басқаруды жүзеге асырады. Барлық жетектер еркін жіктелетін механизмдеремн жабықталады.

Автоматты қол жетегін қуаты аз ажыратқыштармен жабдықталған шағын электр стансалары мен қосалқы стансалары қолданады. Олар қарапайым арзан болғанымен, ажыратқыштарды қашықтан басқаруға мүмкіндік бермейді. Көбінесе ПРБА (рычагты, блинкерлі, автоматты жетек) автоматты қол жетегі қолданылады (ВМГ және ВМ үшін).

         Электромагнитті жетектің құндылығына оның конструкциясының қарапайымдылығы, құнының арзандығын, сенімді жұмыс істейтіндігі, тез әрекет ететіндігін жатқызуға болады (ажыратқыш типіне қарай қосылу уақыты 0,18-ден 0,8 секундқа дейінгі аралықта ауытқиды.

         Электрмагнитті  жетектің басты кемшілігіне ажыратқышты қосқан кезде, қосылған катушкалардың ток тұтынуын жатқызуға болады. Ажыратылған катушканың бұдан өзгешелігі- бірнеше ампер шамасында ғана азғана токты тұтынады.

         Электрмагнитті жетектер тұрақты токпен жұмыс істейді. Ең көп тараған жетектін бірі – ПС – 10 типті жетегі. Сыртқа орнату үшін электрмагнитті жетекті арнайы шкафқа салады. Мәселен, шкафтағы жетекте ШПС-  10  белгісі болады.

         Электромагнитік  жетек тура әрекетті жетектер тобына жатады. Оның жұмыс істеуіне керекті энергия үлкен қуатты энергия қорынан алынады. Ажыратқышты қосуға керекті күш болат өзекшемен жасалынады. Электромагниттік орауыштан ток өткенде болат өзекше, сол орауышқа тартылады. Содан кейін өзекшенің штогы иін (рычаг) механизмдерінің ролигіне тіреледі де оны жоғары көтереді. Бұл қозғалыстар шарнирлі рычагтар арқылы ажыратқыштың белдігіне жектізіледі де, ажыратқыш іске қосылады. Содан кейін ілгешек қосылған механизмдерді сол қалпында ұстап тұрады. Ажыратқыш қосылғаннан кейін түйіспелер электромагниттік қосу тізбегін айырады да, өзекше төмен түседі.

Ажырату процесінде электромагнитке беріледі де, ағытқыш рычаг қосылып тұрған механизмдердің рычагын қозғалысқа келтіреді. Сонда ролик ілгешектен шығып кетеді. Ажыратқыштың белгілі ажырататын серіппенің әрекетінің нәтижесінде тізбекті ажыратады. ПЭ- 11 жетегінде басқаруға керекті көмекші түйіспелер пайдаланылады. Қосатын және ажырататын электромагниттік орауыштар қысқыш арқылы аккумуляторлық батареялардан қоректенеді. ПЭ – 11 жетегінде қолмен ажырататын иіні (рычагы,10) бар.

Үй ішінде орнатылатын қуатты ажыратқыштар ПЭ – 2, ПЭ – 21, ПС – 31 типті электромагниттік жетектерін, ал сыртқы қондырғыларда ШПЭ – 44, ШПЭ – 38, ШПЭ – 46 типті жетектерін қолданады.

 

5 - нұсқа

Асинхрондық қозғалғыштың құрылысы

 

         Статордың өзекшесі қалыңдығы 0,35 немесе 0,5мм. болат тіліктерден (пластиналардан) жиналады. Тіліктерді штамптау арқылы алады, олардың ішкі жағында ойықтар (паздар) жасалынған. Құйынды токтан болатын шығынды азайту үшін тіліктерді лакпен немесе тотықтырылған қабыршақпен оқшауламайды, одан әрі жеке дестеге жинайды да қозғалтқыштың станинасының 3 табанының ішіне бекітіледі. Станинаның екі жақ бүйіріне қалқандар бекітіледі. Қалқанның ішінде ротор біліне тірек болатын патшивниктер орналасады. Станинаны фундаментке орналастырады.

         Статорды бойлай орналасқан ойықтардан құралған науашаларына(паздарына) оның орамасының өткізгіштері 2 салынады. Орама өткізгіштерін 3 фазалы жүйе құратындай етіп жалғайды. Машинаның қалақшасында 4-6 қысқыштар болады, оларға әр фазаның басы мен соңы жалғанады. Статор орамасы 3 фазалы желіге жұлдызша және үшбұрыштан қосылуы мүмкін. Бұл жағдай қозғалтқышты 2 түрлі желілік кернеуге қосуға мүмкіндік береді. Мысалы, қозғалтқыш кернеуі 380-220 Вт желіден жұмыс істей алады. Машинаның қалақшасында қозғалтқышқа арналған  желінің екі кернеуі де, яғни 220/197  В  немесе  380/220 В  көрсетіледі.

Қалқаншада көрсетілген төмен кернеулер үшін статор орамасы үшбұрыштап ал жоғары кернеу үшін- жұлдызша қосылады.

Статор орамасын үшбұрыштап қосу үшін машина қалқаншасында жоғары қатарда орналасқан қысқыштарды төмендегілерімен ұстатқыш (өткізгіштен жасалған тізбектің екі нүктесін қосқыш) арқылы қосады, ал әрбір бірге қосылған қысқыштарды 3 фазалы желінің желілік өткізгіштеріне қосады. Жұлдызша қосу үшін қалқаншадағы төменгі 3 қысқыштар (фазалардың соңы) ортақ нүктеге ұстатқыш арқылы қосылады, ал жоғарғы қатардағы қысқыштарды 3 фазалы жүйенің желілік өткізгіштеріне қосады.

Ротор өзекшесі 1 қалыңдығы 0,5 мм болат тіліктерден жиналады. Тіліктерді құйынды ток шығынын азайту үшін лакпен немесе тотыққан қабыршақпен оқшауламалайды. Тіліктерді ойықты етіп штамптайды, оларды дестелеп жинайды да, машинаның білігіне бекітеді. Дестелерден науашалары бойлай орналасқан цилиндр құралады, оның ішінде ротор орамасының өткізгіштерін 2 салады. Орама түріне байланысты асинхронды машиналар фазалық және қысқа тұйықталған роторлы болып екіге бөлінеді. Ротордың қысқа тұйықталған орамасы тиын дөңгелегі тәрізді етіп жасалынады. Ротор науашаларына шомбал стерженьдер салып, оның екі жақ ұштарын мыстан жасалған сақинамен қосады. Қысқа тұйықталған ораманы көбінесе алюминийден жасайды. Алюминийді ыстық күйінде ротор науашасына қысыммен құяды. Мұндай орам әр уақытта қысқа тұйықталынған және оған кедергі қосу мүмкін емес. Ротордың фазалық орамасы статордың орамасындай етіп жасалынады, яғни өткізгіштер бір-бірімен 3 фазалы жүйе жасайтындай етіп жалғанады. 3 фазаның орамаларына жұлдызша  қосылады. Орама бастары ротор білігінде бекітілген үш түйіспелік мыс сақинасына қосылған. Сақиналар бір-бірінен және біліктен оқшауламаланған және ротормен бірге айналады. Сақиналар айналғанда олардың беті сақиналар үстінде қозғалмайтындай етіп бекітілген көмір немесе мыс щеткалары арқылы сырғанайды. Ротор орамасы кедергіге немесе жоғарғыда көрсетілген щеткалар арқылы қысқа тұйықталуы да мүмкін.

Қысқа тұйықталған роторы бар қозғалтқыштар қарапайым және пайдалануда сенімді, фазалық роторы бар қозғалтқыштарға қарағанда бағасы арзан. Бірақ, төменде көрсетілгендей, фазалық роторлы қозғалтқыштардың жұмысқа қосу және реттеу сипаттамалары жөнінен артықшылықтары бар.

Кеңес одағында қуаты ондаған ваттан 15 000 кВт-қа дейін, ал статор орамасының кернеуі 6 кВ-қа дейінгі асинхронды қозғалтқыштар шығарылады. 

 

6 – нұсқа

Магниттер және олардың қасиеттері.

 

     М а г н е т и з м – кейбір  денелердің темір, никель және тағы басқа металдардың бөлшектерін өзіне тартып ұстап тұра алатын қасиеті ретінде көрінетін, атомдар мен молекулалар ішіндегі электр зарядтары қозғалысының  ерекше көрінісі. Бұлар магниттік денелер деп аталады.

Компастың тілі магнит болып табылатындықтан, жердің магнит өрісінде бір ұшы солтүстік бағдарды көрсетіп орналасады да, солтүстік полюс (N) деп аталады, ал қарама-қарсы бағытталған ұшы оңтүстік полюс (S) деп аталады. Арналған мақсаттарына сәйкес магниттерге әртүрлі формалар беріледі: тікбұрышты, ромбалық, дөңгелек және т.б. Қандай да болмасын формалы  магниттің солтүстік және оңтүстік екі полюсы болады.

Егер де магниттелген стерженьді   темір үгінділерінің ішіне салып,  сосын суырып алсақ, онда үгінділердің ең көбі магниттің екі жағына тартылып қалады да, ал  бейтарап сызық деп аталатын орталық бөлігінде үгінді болмайды. Егерде магниттелген стерженьді екі бөлсек, онда екі жағында әр аттас полюстары бар екі магнит пайда болады.  Магниттелген стерженьді әрі қарай кішкене бөлшектерге бөле берсек екі жағында солтүстік және оңтүстік полюстары бар жеке магниттер пайда бола береді. Міне сондықтан да тек қана бір полюсі бар (N немесе S) магнит жасау мүмкін емес.

Егер де қандай да болмасын  магниттің  солтүстік N (немесе оңтүстік S) полюсына жақын жерге болат кесінді қойсақ, ол темір заттарды өзіне тартып алатын қасиетке ие болады да магниттің полюсына жақын орналасқан кесіндінің ұшы оңтүстік полюсқа, ал қарама-қарсы жағы солтүстік полюсқа айналады. Екі магнит бір-бірімен белгілі бір қашықтықта орналасса, онда олардың полюстарының арасында аттас полюстер өзара тебісетін, ал әр аттас полюстер бір-біріне таратылатын болып бағытталған әрекеттестік күші пайда болады.

     Кез-келген магниттелнег дененің айналасында магнит өрісі пайда болады, бұл өріс материалдық орта болып табылады, онда магниттік күштердің әсері байқалады. Суреттерде магнит өрісі солтүстік полюстен оңтүстік полюске қарай бағытталған магниттік сызықтар түрінде көрсетіледі.

Қандай да болмасын магнит сызығының басы да, аяғы да болмайды және өзі тұйықталған қисық сызық түрінде болады, себебі магниттің солтүстік және оңтүстік полюстары бір-бірінен ешқашан бөлінбейді.

Магнит өрісін ішіне қандай да болмасын денені еңгізсек, оны магниттік сызықтар тесіп өтіп, ол дене магнит өрісіне белгілі түрде әсер етеді. Бұл жағдай да әртүрлі заттар  магнит өрісіне әртүрлі әсер етеді. Магниттелген денелерде магнит өрісі электрондардың атом ядросының айналасында және өзінің жеке осінің айналасында айналып жүруінен пайда болады. Атомдардағы электрондардың орбиталары мен айналым остері бір-біріне қарағана әртүрлі орналасуы мүмкін. Сондықтан да қозғалыстағы электрондардың арқасында қозатын магниттік өрістер де әртүрлі орындарда орналасады. Магниттік өрістердің өзара орналасуына байланысты олар бір-бірімен қосылып немесе бірінен алынуы мүмкін. Бірінші жағдайда атомның магнит өрісі немесе магнит моменті болады, ал екіншісінде олар болмайды. Атомдардың магниттік моменті болмайтын және оларды магниттеу мүмкін емес материалдарды (заттарды) диамагнитік деп атайды. Бұларға табиғатта кездесетін көп заттардың обсалют көпшілігі және де кейбір металдар (мыс, қорғасын, мырыш, күміс және т.б.) жатады.

Атомдардың магнитік моменті бар және атомдары магниттеле алатын материалдар парамагниттік деп аталады. Бұларға алюминий, қалайы, марганец және т.б. жатады. Ерекше топқа ферромагниттік материалдарды жатқызу керек, олардың атомдарының магниттік моменті үлкен ие болады және жеңіл магниттеле алады. Осындай материалдарға темір, шойын, болат, никель, кобальт, гадолиний және оның қорытпалары жатады.

 

7 – нұсқа

Өлшеуіш трансформаторлар.

 

Өлшеуіш трансформаторлар кернеу трансформаторлары және ток трансформаторлары деп екіге бөлінеді. Оларды айнымалы ток тізбектерінде өлшеуіш аспаптардың өлшеу шектерін кеңейту үшін және осы аспаптарды жоғары кернеулі ток өткізгіш бөліктерінен оқшауламалау үшін қоланады.

Кернеу трансформаторларының құрылысы бойынша кәдімгі кіші қуатты трансформаторлар болып табылады. Мұндай трансформаторлардың бірінші реттік орамасы  кернеуі өлшенетін не бақыланатын желінің екі өткізгіштік сымына жалғанады, екінші реттік орамаға вольтметр немесе ваттметрдің санағыштың параллель жалғанатын орамаларын т.б. қосады. Кернеу трансформаторының трансформация коэффициентін бірінші реттік  кернеудің нақтылы  (номинал)  мәнінде  екінші реттік орамадағы  кернеу   100 в болатындай етіп  таңдап алады.

Кернеу трансформаторының жұмыс тәртібі кәдімгі  трансформатордың бос жүріс  тәртібіне  ұқсас, өйткені  вольтметр немесе  ваттметрдің санағыштың т. с .с. параллель орамаларының  кедергілері өте үлкен, сондықан  екінші  реттік  орама тогын елемеуге болады. Екінші реттік орамаға  өлшеуіш аспаптарын  көптеп қосу орынсыз. Егер трансформатордың  екінші реттік орамасына  қосылған вольтметрге және бір вольтметрді  параллель жалғасақ немесе ватметрдің, санағыштың т.с.с. параллель орамаларын қоссақ, онда  трансформатордың екінші реттік орамасының  тогы  көбейеді, ол  екінші реттік орама қысқыштарында кернеу кемуіне  алып келеді, бұл аспаптардың көрсету  дәлдігін  кемітеді.

     Ток трансформаторлары айнымалы токты  түрлендіруге арналады. Олар  бірінші реттік тізбектен (желіден) нақтылы (номинал) үлкен ток өткен кезде екінші реттік орамадағы ток 5А  боларлықтай етіп жасалынады. Ток трансформаторларының бірінші реттік орамасы  тогы өлшенетін жүктемеге  тізбектеп қосылады; екінші реттік орама амперметрмен  немесе ваттметрдің санағыштың т.с.с. тізбектеліп қосылатын орамаларымен тұйықталады, яғни кіші кедергісі бар өлшеуіш аспаптарға тізбектеп қосылады.

         Ток трансформаторларының жұмыс жасау тәртібінің кәдімгі  трансформатордың жұмысынан елеулі айырмашылығы бар.

Кәдімгі   трансформаторда, берілген кернеу өзгермеген жағдайда,  жүктеме шамасы өзгергенімен өзекшедегі магниттік ағын  тұрақты күйінде қалады. Егер кәдімгі трансформаторда жүктеме,  яғни екінші реттік орамадағы ток азайтылса, онда бірінші реттік орама тогы да азаяды, және егер екінші реттік ораманы ажыратса, онда  бірінші реттік орама тогы бос жүріс тогына  І /0 дейін азаяды.

         Ток трансформаторы жұмысында оның екінші реттік орамасы  аз кедергілі өлшеуіш аспабына тұйықталған, сол себепті трансформатордың жұмыс жасау тәртібі қысқа тұйықталуға жақын. Сондықтан трансформатордың магниттік өткізгіш ішіндегі магниттік ағын аз. Егер ток трансформаторының екінші реттік орамасын ажыратсақ, онда бұл орамада ток болмайды, ал бірінші реттік орамадағы ток өзгермей сол күйінде қалады.

         Сонымен,  ток трансформаторының екінші реттік орамасы ажыратылған кезде бірінші реттік орама тогымен қоздырылған, екінші реттік  орама тогының  магнитсіздендіру  әрекетіне кездеспеген, магниттік ағыны мен  екінші реттік ораманың ЭҚК–і өте үлкен болуы мүмкін. Бұл осы орама оқшауламасының бүтін болуына және  қызмет көрсетушілерге  қауіп тұғызады. Сондықтан трансформатордың екінші реттік орамасынан өлшеуіш аспаптары ағытылып тасталған жағдайда осы орама  қысқа тұйықталуы қажет .

         Ток трансформаторының екінші реттік орамасына көп өлшеуі аспаптарын қоссақ, өлшеуіш дәлдігі азаяды. Ток трансформаторларының құрылысы  атқаратын қызметіне байланысты алуан түрлі болады. Олар орнықты және тасымалды болады.

         Жұмыс барысында өлшеуіш ток және кернеу трансформаторларының бірінші реттік орамасының оқшауламасы бүлініп тесілуі  (пробой) мүмкін. Соның салдарынан бірінші реттік орама магниттік өткізгіш пен немесе  екінші реттік орама мен электрлік қосылыста болады. Қызметшілердің жұмыс істеу қауіпсіздігін сақтау үшін өлшеуіш трансформаторлардың магниттік өткізгіштері мен  екінші реттік орамалары жерге қосылады. Өлшеуіш трансформаторларының шартты белгілері көрсетілген.

 

8- нұсқа

Тұрақты ток генераторының жұмыс принципі және құрылысы

 

         Қарапайым генераторға N және S полюстерінің магнит өрісінде айналатын орамада жатады. Мұндай орамада уақыт бойынша айнымалы болатын  ЭҚК индукцияланады. Сондықтан,  орама ұштарын орамамен бірге айналатын түйіспелік сақиналармен қосқанда, қозғалмайтын щеткалар арқылы жүктемеде айнымалы ток жүреді, яғни мұндай машина айнымалы ток генераторы болып табылады.

         Айнымалы токты тұрақты токқа   түрлендіру үшін коллектор қолданылады. Коллектордың жұмыс істеу  принцпін былай түсіндіруге болады. Орам ұштары екі коллектор тілмесі  деп аталатын  мыс жартылай сақиналарға  (сегменттерге) жалғанады. Тілмелерді машина білігіне мекем бекітіп, оларды бір-бірінен  және біліктен оқшауламалайды. Тіліктерде энергия қабылдағышы мен жалғанған қозғалмайтын щеткалар орнатылады.

         Орам айналғанда коллектор тілігі де машина  білігімен  қоса айналады. Қозғалмайтын әрбір щетка коллектор тіліктерімен кезектесіп жанасады.

         Орамда  индукцияланған  ЭҚК 0-ге тең болған сәтте бір тіліктен екіншісіне өтетіндей етіп щеткаларды  коллекторға орналастырады. Якорь айналғанда, магнит өрісі  біркелкі таралған жағдайда орамда  синусоида мен өзгеретін айнымалы  ЭҚК индукцияланады. Бірақ щеткалардың әрқайсысы  полярлығы белгілі  полюстің  астында орналасқан коллектор тілігімен және сәйкес өткізгішпен ғана  жанасады.

         Осының салдарынан щеткаларында  ЭҚК-ның таңбасы өзгермейді. Тұйықталған электр тізбегінің сыртқы бөлігінде ток бір бағытпен щеткадан  ағады. Бірақ,  сыртқы тізбектегі ЭҚК-тің бағытының өзгермеуіне қарамастан, оның шамасы уақыт бойынша өзгереді, яғни тұрақты болмай толықсыған  ЭҚК алынады. Сыртқы тізбектегі токта  толықсыған  (пульстелген) болады.

         Егер якорьде бір-бірінен  90 бұрышпен екі орам орналастырсақ және осы орамдардың  ұштарын 4 коллектор тіліктеріне  жалғасақ, онда  ЭҚК – пен  сыртқы тізбектегі токтың толықсуы едәуір кемиді. Коллектор тіліктерінің  санын көбейткен сайын  толықсу жиілігі тез азаяды. Коллектор тіліктерінің саны көп болғанда  ЭҚК пен  ток іс жүзінді тұрақты болады.

         Қозғалмайтын  бөлігі  индукциялаушы, яғни магнит өрісін тудырушы, ал айналатын бөлігі индукцияланған  (якорь) болып табылады.  Мишинаның қозғалмайтын бөлігі негізгі полюстерден,  қосымша полюстерден және станинадан (табанынан) турады. Негізгі полюс магнит ағын тудырушы электр магнит болып табылады. Ол өзекшеден, қоздыру орамасынан, полюстік ұштамадан турады. Полюс машина  табанына болт арқылы бекітіледі. Полюс өзекшесі  болаттан құйылады, көлденең қимасы  сопақша тәрізді болады. Полюс өзекшесінде қоздыру орамасының орауышы орналасады. Ол оқшауламаланған мыс өткізгішімен оралған. Барлық полюстердің орауыштары тізбектеп қосылып, қоздыру орамасын  құрады. Қоздырғыш орамасы арқылы өткен ток  магниттік ағын туғызады. Полюстік ұштама қоздыру орамасын полюсте ұстап тұрады және магнит өрісінің полюс астында  біркелкі  таралуын  қамтамасыз етеді.

         Полюстік ұштаманың пішіні  полюстермен якорь аралығындағы ауа саңылауы полюстік доға ұзындығы бойынша бірдей болатындай етіп жасайды. Қосымша полюстер де өзекше мен орамадан тұрады.

         Қосымша полюстер  негізгі полюстер арасында орналасады. Олардың саны  негізгі полюстердің санына тең немесе  негізгі полюстердің санынан екі есе кем болады. Қосымша полюстерді қуатты  үлкен машиналарға қондырады. Олар  щеткалар астында  пайда болатын ұшқындарды болдырмау үшін қолданылады. Қуаты шамалы  машиналарда  әдетте  қосымша полюстер болмайды. Машина табаны болаттан құйылады. Ол машинаның сүйеніші болады. Табанға негізгі  және  қосымша полюстер  бекітіледі. Оның екі бүйір жағына  машина білігін ұстап тұрушы  мойынтіректі  бүйір қалқандары орналасады. Табан  (станина) арқылы машина  фундаментке бекітіледі.

         Машинаның айналмалы бөлігі- якорь, өзекшеден,  орамадан  және коллектордан тұрады. Якорь өзекшесі  электротехникалық болат табақшаларынан жиналған цилиндр болады. Табақшалар бір-бірінен лакпен немесе қағазбен оқшауламаланады. Мұндай оқшауламалау құйынды токтарға кететін шығынды азайтуға мүмкіндік береді. Болат табақтар станоктарда үлгі бойынша  қалыптайды, олар да якорь орамасын салатын науашалар (фаздар) болады. Якорь денесінде  ораманы және оның өзекшесін салқындату үшін ауа жүретін арналар жасалынады. Орама өзекшеден ұқыпты түрде оқшауламаланып науашаларда магниттік емес сыналармен бекітіледі. Маңдайшалық  қосылыстар болат құрсаумен бекітіледі. Якорьдегі орамның секциялары (жеке-жеке бөліктері) бір-бірімен тізбектеле қосылып, тұйықталған тізбек  құрады, олар коллектор тіліктеріне жалғанады.    

 

9- нұсқа

Электрондық  эмиссия

 

        Электрондық шамдарда  токтың жүруі  электрондардың өткізбейтін  орта болып  саналатын  вакуумдегі қозғалысымен  тығыз  байланысты. Вакуум дегеніміз ауасы  немесе  газдары өте жоғары  дәрежеде  сиретілген  немесе  ауасы жоқ орта. Мұндай ортада  электрондар газдың молекулаларына  соқтығыспай қозғалады. Электрондық шамдарда  электрондар көзі  қызметін  металл электрод  - катод  атқарады, оның  бетінен  электрондар  шығып, қоршаған ортаға  кіреді. Металдардың атомдарының  айналасында  олармен  нашар  байланысқан  электрондар бар. Қалыпты  (нормал)  температурада және  сыртқы  электр өрісі  жоқ  болғанда, өздерінің  кинетикалық энергиясының жетімсіздігі салдарынан  электрондар  катодтан шыға алмайды. Электрондардың  кейбір өте үлкен  энергиясы  бар  бөлігі  металдың  ішінен  сыртына  шығып, катодтың  айналасында  электрондық  қабат  құрады.  Бұл  қабат  катодтың  бетіне  орналасқан  оң иондардың  (электрондардан  айырылған  атомдардың ) қабатымен  бірге  потенциялдық тосқауыл  (барьер)  деп  аталынатын біршама  потенциалдар  айырымын  жасайды. Осы потенциалдар айырымы электрондардың  өткізгіштің  сыртына  шығуына  кедергі  жасайды.

         Катодтан  электрондар  шығуы  үшін оларға  электр  өрісінің  тежеу  әрекетін  немесе  потенциялдық тосқауылды  жеңіп  шығуға  кететін жұмысқа  тең  энергия беру  керек. Осы энергия  шығу жұмысы  деп  аталады, ал оның  электронның  зарядына  қатынасы – шығу  потенциялы  деп аталады. Электрондардың  катодтан  шығуы үшін  қосымша  энергияны беру  тәсілдеріне байланысты  эмиссия  мынадай: термоэлектрондық (жылу  электрондық) екінші  реттік, ауыр бөлшектердің соққылауынан, автоэлектрондық, фотоэлектрондық түрлерге  ажыратылады.

          Термоэлектрондық  эмиссия  деп  катодтан, оны  қыздырғанда  электрондардың  шығу  құбылысын  атайды. Металдың  температурасы  өскен сайын,  электродарың  қозғалу  жылдамдығы   мен  олардың  кинетикалық  энергиясы  артады  және  катодты тастап  кететін  электрондардың саны өседі.

           Екінші реттік  эмиссия  деп  бірінші реттік  электрондардың дененің  бетіне  соққы беру  әрекетінен  екінші  реттік  электрондардың  шығу құбылысын  айтады. Ұшып келе жатқан бірінші реттік электрондар өткізгіштің бетіне соғылып, оның беттік қабатына кіріп кетеді де өткізгіштің екінші реттік электрондарына өзінің энергиясының  бір бөлігін береді. Егер соқтығысу нәтижесінде екінші реттік электрондар шығу жұмысынан үлкен энергияға ие болса, онда олар өткізгіштің ішінен шығып кетеді. Әйтсе де бірінші реттік электрон өте үлкен энергияға бере алады, сондықтан екінші реттік электрондардың саны бірінші реттік электрондардан көп болуы мүмкін.   

       

10- нұсқа

        Аккумулятор жасау және оны  жетілдіру тарихы

 

         Аккумуляторлық жаңалық ашу электртехника саласының маңызды да елеулі жаңалықтарына жатады.

         1800 жылы Александро Вольта- итальяндақ физик, физиолог, электр туралы ілімнің негізін қалаушылардың бірі, мырыш және жезден жасалған жұқа пластиналарды үздіксіз ток алу үшін қышқылға салып қояды. Вольта өз жаңалығын «электрлік орган» деп атады. Бұл электродтар токтың алғашқы химиялық көзі болды («вольт бағанасы немесе «вольт батареясы» деп аталды). 1802 жылы неміс физигі Джоан Вильгельм Риттер (1776-1810) құрғақ гальваникалық элемент жасап шығарды, ал 1803 жылы электрлік аккумуляторлық батарея ойлап тапты.

         1854 жылы неміс әскери дәрігері Вильгельм Зинстеден мына жағдайларға назар аударған: токты ерітілген күкірт қышқылына енгізілген қорғасын электродтар арқылы өткізгенде, оң электрод ешқандай өзгеріске ұшырамаған. Егер сондай элементті  артынан тұрақты көзден ток жіберуін тоқтатып, қысқа уақытқа кедергіге ұшыратса, онда оның бойында тұрақты ток пайда болған. Осы қорғасынның қостотығы қышқылда еріп кетпейінше, ток үнемі болып тұрған. Сөйтіп Зинстеден аккумулятор ойлап табуға жақын қалып, алайда өз бақылауынан ешқандай қорытынды шығара алмаған.

         Бес жыл өткен соң, 1859 жылы француз инженері Гастон Планте сол жаңалықты кездейсоқ ашып, тарихта тұңғыш рет қорғасын аккумуляторын құрастырды. Аккумуляторлық техника осы кезден басталған еді.

         Планте аккумуляторы ағаш цилиндрге байланған, бірдей екі қорғасын пластинадан тұрған. Осындай құралды қышқыл суы бар құмыраға салып, электр батареясымен қосқан. Бірнеше сағаттан кейін батареяны сөндіріп, аккумулятордан біраз уақытқа дейін өзінің тұрақты мәнін сақтап қалған жеткілікті түрдегі мықты токты ала алған.

         Планте аккумуляторының жетіспеушілік тұстары да болды. Ол оның сыйымдылығының шағын болуында: онда ток тез ыдырап кететін. Біраз уақыттан кейін Планте қорғасын пластиналардың беткі қабатын арнайы дайындық арқылы саңылауы көп болатындай етіп, ұлғайтуға болатынын байқайды. Соған қол жеткізу үшін Планте қуат берілген аккумулятордың тогын ыдыратып, содан кейін  кері бағытта тағы да сол арқылы ток өткізді. Пластиналардың бұл процесі шамамен 500 сағаттай қайталанып отырды. Оның мақсаты екі пластинада да қорғасын тотығының қабатын ұлғайту еді.

         Динамо-машина ойлап табылмағанша, аккумуляторлар электртехниктер үшін үлкен қызығушылық тудырған еді.

         1882 жылы Камилл Фор аккумуляторлық пластиналар дайындау техникасын біршама жетілдірді. Фор аккумуляторында пластиналарды құрастыру біршама жылдам орындалды. Фордың жетістігі, ол әр пластинаны сурикпен немесе басқа қорғасын тотығымен көмкеруді ойлап тапты. Қуат берілген кезде осы заттың бір қабаты тотығып, ал екінші пластинада реакция әсерінен тотығудың төменгі дәрежесі алынған. Осы процестер кезінде екі пластинада да саңылаулы құрылысы бар тотығудың қабаты түзілді. Ол электродтарда шығатын газдың жинақталуына мүмкіндік берді.

         XX ғасырдың басында аккумуляторды жетілдірумен Томас Эдисон айналысты. Ол бастапқыда оны көлік қажеттілігі үшін қолдануға болатындай етіп жасағысы келді. Нәтижесінде тұтқыр калий түріндегі электролиті бар темір- никельді аккумуляторлар пайда болды. 1903 жылы шағын аккумуляторлар өндірісі басталды. Ол көлікте, электрстансаларында, шағын кемелерде кең тарады. Бастапқыда аккумулятор корпусы ағаштан жасалды, содан кейін эбониттен жасайтын болды.

         Аккумуляторлық батареялар бірнеше кезеңнен құрастырылды. Әр кезеңде шамамен 2,2 вольттан тұратын жұмыс қуаттылығы болды. Алты вольттық аккумуляторлар үшін бір корпуста үш элемент тізбектеліп қосылған, он екі вольттық үшін - алты, жиырма төрт вольттық үшін- он екі.

         Жеңіл автомобильдер үшін алты вольттық электр жүйесі жарты ғасыр бойына кең тарап, жалпы қолданыста болып келді. 50 - ші жылдара он екі вольтқа жаппай көшу басталды. Сыртқа шығып тұрған немесе элементтер арасында мастика құйылған батареялардың эбонит қабаты бірте-бірте жеңіл де берік полипропилендерге жол берді.

         Аккумулятор қабатына синтетикалық материалдарды қолдануды алғаш рет 1941 жылы австриялық Baren фирмасы бастады. Ал пропилен қолдануды американдық Johnson Controls фирмасы 60-шы жылдардың ортасында бастады. Қорғасын қышқылды аккумуляторлар конструкциясында олардың көрсеткіштері мен қызмет ету мерзіміне әсер еткен басқа да өзгерістер болды.

 

         11- нұсқа

        Трансформаторлар

        

Электрмагниттік индукция құбылысы арқылы бір кернеудегі айнымалы токты сол жиіліктегі айнымалы токтың екінші кернеуіне өзгертуіне арналған бір немесе одан да көп индуктивтік байланысқан орамалары бар статистикалық электрмагниттік құрылғыны трансформатор деп атайды.

         1878 жылы орыс өнертапқышы П.Н.Яблочков айнымалы токты трасформациялау (жіктеу) идеясын ұсынды. Ал 1882 жылы орыс өнертапқышы Н.Ф.Усагин трансформатор жасады.

         Трансформатор болаттан жасалған екі орамнан құралған тұйық өзекшеден тұрады. Оның алғашқы орамы айнымалы ток көзіне жалғанады. Алғашқы орамның міндеті өзіне келген айнымалы токты не күшейтеді, не әлсіретеді. Ол орамның санына байланысты болады. Демек, айнымалы токты, кернеуді бірнеше есе арттырып немесе кемітіп, ал қуатты іс жүзінде шығындамай түрлендіру трансформатордың көмегімен іске асырылады. Трансформатор қызметі электрмагниттік индукция құбылысына негізделген.

         Қазіргі кездегі қуатты трансформаторда энергияның шығыны 2-3% - тен аспайды. Трансформаторлар электрэнергетикасында, өндірісте, тіпті тұрмыста да өте кең қолданылатын құрылғылар. Қуатты электр трансформаторлары өткізгіштер арқылы айнымалы электр тогын қашыққа жеткізу кезінде электр энергия шығынын азайту мүмкіндігін туғызады.

         Трансформаторлар келесі мақсаттарда кең қолданылады:

-   электр энергиясын тұтынушыларға жеткізіп беруге және оны олардың арасында таратып беру үшін;

-   әдетте электрстансасындағы генератор кернеуі 6-24 кВ-қа тең айнымалы ток электр энергиясын өндіреді.

         Алыс арақашықтыққа энергияны жеткізу жоғары кернеу кезінде тиімді болады, өйткені бұл кезде энергияны беру жолдарында электр шығыны азаяды. Мысалы, қуаты 10 МВт-қа тең электр энергиясын 100 шақырым қашықтыққа беру үшін кернеудің шамасы 500 кВ-қа тең болуы керек. Сол себептен электр стансаларында кернеудің шамасын жоғарылататын трансформатор қойылады. Қазіргі уақытта жоғары вольттық электр беру жолдарында кернеуі 330, 500 және 750 кВ, қуаты 1200-1600 МВА тең   трансформаторлар қолданады. Айнымалы токтың жоғары вольтты Екібастұз- Орталық, Екібастұз-Орал беріліс жолдары салынуына байланысты электр құрылғыларын жасау өнеркәсібі бір фазалы (қуаты 660 МВА, керенуі 1150 кВ) трансформаторларды шығара бастады.

         Қалаларда, ауылдық жерлерде, кәсіпорындарда электрэнергиясының кернеулері 110, 35, 10 және 6 кВ ауа және кабель жолдары арқылы таратылады.

         Айнымалы ток электр тұтынушыларының көпшілігі 220, 380 және 600 вольт кернеуімен жұмыс істейтіндіктен электрэнергиясын пайдалану пунктерінде төмендеткіш трансформаторлар орнатылады. Сонымен, электр энергиясын электр стансаларынан тұтынушыларға берілуі кезінде трансформатор арқылы кернеу бірнеше рет түрленеді:

-   әртүрлі технологиялық мақсаттар үшін (электр дәнекерлеу 10 кВ жетеді);

-   радио және теледидар аппаратурасының әртүрлі тізбектерін электр қуатымен қамтамасыз ету үшін;

-   жоғары кернеулі және күшті токты тізбектердегі өлшеуіш аспаптарды қосу үшін.

Бұл  трансформаторлар (өлшеуіш трансформаторлар) өлшеу шегін ұлғайтады және электрлік қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.

         Өнеркәсіп күштік трансформаторларды 8 топқа бөліп шығарады. Мысалы, қуаты 100 кВ дейінгі трансформаторлар 1 топқа жатады. 160-тан 630 кВ дейінгілері 2 топқа жатады т.с.с.

         Трансформаторлардың жұмысы бірінші және екінші реттік орамалардың электр қозғаушы (ЭҚК) мен магниттік қозғаушы күштерінің (МҚК) теңдеулеріне негізделеді.

 

12-нұсқа

        Аккумуляторлардың түрлері

 

         Аккумулятор (лат. Accumulator- жинақтауыш)- энергия жинауға арналған құрылғы. Ол жиналатын энергия түріне сәйкес электр аккумулятор, гидравликалық аккумулятор, пневматикалық аккумулятор, бу аккумулятор және инерциялық аккумулятор болып бөлінеді. 

         Электр аккумулятор – электр энергиясын жинап, қажет болғанда сыртқы тізбекте бере алатын химикалық ток көзі. Ол ішінде электролит (қышқыл не сілті) және электродтары бар оқшаулағыш материалдан (эбонит, шыны, пластмасса) жасалған ыдыстан тұрады. Электр аккумуляторы тұрғылықты және тасымалды болып бөлінеді. Тұрғылықты аккумулятор электр, радио, телефон және телеграф стансаларында тұрақты ток көзі ретінде, ал тасымалды аккумулятор көшпелі қондырғыларда (автомобильдерде, ұшақтарда) қолданылады.

         Гидравликалық аккумулятор гидравликалық қондырғылардағы сұйық заттың шығыны мен қысымын реттеп отыруға арналады. Құрылымы цилиндр мен плунжерден тұрады. Ол сорғылардан (компрессорлардан) келетін артық сұйық затты (газды) өз қысымымен жинап, шығын көбейгенде оны жұмыс машиналарына беріп отырады. Мұндай аккумулятор гидравликалық және пневматикалық қондырғыларды сұйық заттың қысымы мен шығынын реттеп отыруға пайдаланылады.

         Пневматикалық аккумулятор пневматикалық қондырғыларды ауа шығыны мен қысымын реттеу мақсатында сығылған ауа энергиясын жинауға арналады. Ол ауа құбырына жалғанған резервуардан тұрады. Артық ауа резервуарда жиналады да, шығын көбейгенде ауа таратқыш жүйеге беріліп отырады. Пневматикалық аккумулятор ірі пневматикалық желілерде, жел электр стансаларында т.б. қолданылады.

         Бу аккумуляторымен көбінесе пайдаланылған буды жинау үшін қуаты аз бу қозғалтқыштары жабдықталады. Одан бу әртүрлі технологиялық мақсаттарға (кептіру камералары), сондай-ақ сантехникалық қондырғылар қажетіне жұмсалады.

         Жылу аккумуляторы жылу жинауға арналған. Олар айнымалы қысымды және тұрақты қысымды болып бөлінеді. Көбінесе бу-сулы аккумулятор деп аталатын айнымалы қысымды жылу аккумуляторы қолданылады. Онымен бу шығыны тұтынуға байланысты күрт өзгеріп отыратын кішігірім және орташа қуатты жылу электр стансалары жабдықталады. Тұтыну кеміген кезде бу қазанынан жылу аккумуляторына жіберілген артық бу ондағы суға өзінің жылуын береді. Бу шығыны көбейгенде жылу жүйесіндегі бу қысымының төмендеуі салдарынан қызған су буға айналады. Соның негізінде тұтынушылар буды жылу аккумуляторынан да ала алады. Тұрақты қысымды жылу аккумуляторы резервуарындағы суды тікелей бу қазанының өзінде де және артылған бумен де қыздыра алады. Жылу аккумуляторы қазандағы бу қысымынан төмен қысымды бумен де жұмыс істей береді. Жылу аккумуляторы жылу қондырғыларының пайдалы әсер коэффициентін көбейтеді. Өндіріс цехтарын бумен үзіліссіз бірқалыпты қамтамасыз етеді және ондағы еңбек өнімділігін арттыруға жағдай жасайды.

         Инерциялық аккумулятор қызметін айналып тұратын маховик атқарады. Маховик салмағы мен оның айналу жылдамдығы неғұрлым көп, болса, онда жиналатын энергия мөлшері де соғұрлым мол келеді. Инерциялық аккумулятор жел электр стансаларында генератордың, сондай-ақ штамптау станогы, механикалық балға, поршеньді сорғы т.б. жұмыс қалпын тұрақтандыру мақсатында қолданылады.

         Қазақстанда 1970 жылдан Талдықорған қаласында сілтілі және қорғасынды аккумулятор шығарылып келеді. Талдықорған аккумулятор зауыты қайта жабдықталды. Бүгінде аккумуляторлар зауытта жартылай автоматты желімен құрастырылады.

                              

13-нұсқа             

Маңғыстау Атом Энергокомбинаты

 

         «МАЭК- Казатомөнеркәсіп»- біртұтас энергия және су өндіретін кешен болып, оның құрамында жылу электрстансасы, көп корпусты дистилляциялаушы тұшытқыш қондырғылары және жылдам нейтронды БН-350 реакторы бар. Кешеннің мақсаты мен стратегиялық міндеті Маңғыстау облысындағы елді мекендер мен өнеркәсіп орындарын электр энергиясымен қамтамасыз ету, Атырау облысы үшін электр энергиясының қорын жасау, Ақтау қаласында жылу энергиясын, ауыз суды, ыстық және техникалық суды, сондай-ақ өндіріс ошақтарына дистилденген суды үздіксіз жеткізіп беру.

         Кәсіпорын банкрот деп жарияланып, 2003 жылғы 30 сәуірде саудаға шығарылғанда «Казатомөнеркәсіп» осы Маңғыстау атом энергокомбинатын сатып алды. Инвестицияның құйылуы, комбинат нысандарының негізгі технологиялық құрал- жабдықтарының жаңаруы мен модернизациялануы, мамандардың сыртқа ағылуының тоқтатылуы, жоғары білікті қызметкерлердің сақталуы мен бекітілуі нәтижесінде кәсіпорын қиын өндірістік- қаржылық жағдайдан сәтті шығып, жарқын болашағын белгілеп алды. Олай деуіміз өлкенің интенсивті түрде дамуы мен соған орай энергиянға деген сұраныстың арта түсуі. «МАЭК- Казатомөнеркәсіп»- тің жоғары білікті мамандары қоршаған ортаның жайын және өндірістік кешеннің оған әсерін тұрақты бақылауда ұстап келеді.

         Маңғыстау атом энергокомбинатында қолданылатын электр энергиясы мен жылу өндіру технологиясы аз ғана өңдеумен шектелетін тұщы суды емес, кәдімгі теңіздің тұзды суын қолданады.

         Маңғыстау атом энергокомбинатының құрамында мынадай негізгі нысандар бар:

-   үш жылу электр орталығы;

-   тұщыту зауыты;

-   БН- 350 атом реакторы;

-   электр және жылуэнергиясы.

         Казатомөнеркәсіп қызметінің бір бағыты-  «МАЭК- Казатомөнеркәсіпте» жүзеге асырылатын электр және жылуэнергиясын өндіру.

         «МАЭК- Казатомөнеркәсіп» құрамына электрмен және жылумен жабдықтайтын төмендегідей нысандар кіреді:

1)     № 1 жылуэлектрорталығы 1962 жылы құрылған. Станса осы аймақта энергетиканы дамытуға түрткі болды. Ақтау қаласының қажеттерін қамтамасыз ету үшін жылу мен электр энергиясын өндіреді. Қысқы уақытта № 1 жылуэлектрорталығы бойлер қондырғыларынан босатылатын жылу 90 мың Гкал/сағ құрайды. Жылу беру кезеңінің ұзақтығы- 6 ай. Стансаның белгіленген жобалық қуаты- 87 МВт, ал іс жүзінде 62 МВт пайдаланылады. Негізгі отын- газ- 130406 мың м/куб.

          № 2 жылуэлектрорталығы 1968 жылы құрылған. Маңғыстау облысының өнеркәсіп кәсіпорындары үшін жылу мен электр энергиясын, сондай-ақ дистиллят дайындау, ауыз су мен желідегі суды жылыту үшін өнеркәсіптік бу өндіреді. Бастапқыда ол БН-350 реакторымен бір кешенде жұмыс істеді. Ол тотатылған соң турбиналар газбен жұмыс істейтін қазандықтарға ауыстырылып, нәтижесінде 150 МВт ысырап болған. Қазіргі уақытта № 2 жылуэлектрорталығы толықтай табиғи газбен жұмыс істейді. Дистиллят дайындайтын зауыт пен өнеркәсіп кәсіпорындарын жылумен және электр энергиясымен жабдықтайды. Жобада белгіленген қуаты- 650 МВт, қазіргі кездегі стансаның қуаты- 480 МВт.

         № 3 жылуэлектрорталығы (ЖЭО-3) 1969 жылы құрылған. Тек Маңғыстау облысының өнеркәсіп кәсіпорындары мен тұрғындары үшін ғана электр энергиясын өндіреді. Электр стансасына газ құбыры арқылы жеткізіледі. Мазут сақтайтын сыйымдылықтар және темір жол цистерналарынан мазут құятын эстакада бар. Стансаның белгіленген қуаты- 630 МВт, ол әрқайсысы 210 МВт үш энергоблоктан тұрады.                            

 

14- нұсқа

         Әуелік, кәбілді сызықтар және ішкі өткізгіштер

      

Әуелік деп оқшаулағыш көлігімен жер үстіндегі тіректерге ілінген, оқшауланбаған өткізгіштермен орындалған сызықтарды айтады.

         Кәбіл деп өзара және қоршаған ортадан оқшауланған өткізгіштер жүйелерін айтамыз. Кәбілмен жасалған сызықтар немесе кәбілдік сызықтар жерде салынады. Оның өзіндік ерекшеліктері- қауіпсіздік, ажырату үшін қажетті аумақтың қысқаруы, сонымен қатар өзінің кемшіліктері де бар. Ол: үлкен құн, қажетке жарату қиыншылығы және зақымдалуды жою, дайындау.

         Ішкі өткізгіштер ғимараттың қабырғасы мен төбесіндегі немесе ішкі қабырғасындағы оқшаулағыштарда не құбырларда салынған оқшауланған өткізгіштермен, сонымен қатар арнайы желі өткізгіштермен орындалады.

         Кернеу бойынша электрлік желілерді төмен вольтты (1000 В дейін) және жоғары вольтты (1000 В жоғары) деп бөлуге болады.

         Тағайындау бойынша желілер қоректік және таратушы болып бөлінеді.  Коректік сызық деп ұзындығымен электр энергиясын тартпай қоректену орталығынан қосалқы стансаны немесе таратушы пункті қоректенетін сызықтарды айтады. Таратушы сызықтар- трансформаторлы  қосалқы стансалар немесе қоректенетін сызықтар.

         Кәбілдердің қорғаныш қабықшасы оқшаулатқыш қабықшаларды ылғалдан және механикалық бүлінуден қорғау үшін қажет. Қорғаныш қабықша қорғасыннан, алюминийден және пластмассадан жасалады. Ток өткізетін талшықты кәбілдер мыс пен алюминийден жасалады. Талшықтар қима формасы бойынша жұмыс жасайды. Кәбілдер бір, екі, үш және төрт талшықты болады.

         Қазіргі кезде күштік кәбілдер кернеуі 220 кВ желілерде қолданылады. Алайда, өте жоғары кернеулі күштік кәбілдерді салудың қиындығына байланысты әлі де ауа желілері көбірек пайдаланылады.

         Кез келген кернеудегі күштік кәбілдер: ток өткізетін талшықтардан, изоляциялық және қорғаныш қабықшалардан тұрады. Күштік қәбілдерді жер және су астында жоғары, әрі төмен кернеулі энергияларды беру үшін қолданады.

         Электрлік желілер талап етілетін электрэнергия мөлшерімен және тұтынушыларды сенімді электрмен қамтамасыз етуі керек. Сонымен қатар желілердің жұмысы жоғары талаптарға сай келуі қажет. Желілерге қойылатын ең негізгі бес талапты айтуға болады.

         Жұмыс сенімділігі. Тұтынушыларды электрмен қамтамасыз ету сенімділігі туралы мәселе уақыт өте келе желі элементтерінің зақымдануынан тұрады. Зақымдану найзағайдың жоғарылауынан, күшті желдің әсерінен, мұздың қатты қатуынан туындайды.

         Электрэнергия сапасы. Әрбір тұтынушы сапалы энергия алуы керек. Бұл энергия сапасының негізгі көрсеткіштері кернеу деңгейімен, желі деңгейімен, үшфазалы кернеу симметриясымен және қисық кернеу формасымен анықталады. Қазіргі заманғы тартылмалы электрлік желілердің электрэнергия сапасы желінің көптеген жұмыс шартына тәуелді. Ол желі әр жерде әртүрлі болады. Бірақ арнайы құрылғыларды қолданумен реттелуі мүмкін.

         Тиімділік. Желі тиімді болу үшін  лайықты сұлба конфигурациясы, өткізгіш кедергісінің қиылысуы қажет.  

         Қауіпсіздігі. Техникалық заңдылықтарға сай тұтынушылар қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін жерлеу, қорғау, сигнализация, арнайы киім және т.б. әдістер қолданылады.

         Даму мүмкіндігі. Жүктеменің жоғарылауынан, тұтынушылардың үзіліссіз пайда болу салдарынан дами түспек.

         Ауа желілерінде жалаңаш сымдар мен тростар қолданылады. Олар ашық ауада атмосфераның  (жел, жаңбыр, мұз) және ауадағы зиянды қоспалардың (күкіртті газдар, теңіз суы) әсерінен бүлінеді. Сондықтан олар өте берік, әрі тотқа төзімді болуы тиіс.

         Бұрын ауа желісіне мыс сымдар қолданылатын еді. Қазір бұл мақсатта алюминий және болат сымдар, ал кейбір жағдайда арнайы қорытпалардан жасалған сымдар қолданылады. Найзағайдан қорғайтын тростарды (арқан-сымды) болаттан жасайды. Болат сымдардың механикалық төзімділігі өте жоғары болады. Олар бір сымды, сондай-ақ көп сымды болып жасалады. Болат сымдар мен тростардың басты кемшілігі – тотқа төзімсіздігі. Сондықтан оларды цинктейді. Көп сымды болат сымдардың екі түрлі маркасы шығарылады: ПС (болат сым) және ПМС (мысталған болат сым).

         Найзағайдан қорғайтын болаттан жасалған көп сымды тростардың ТК-35, ТК-50 және ТК-70 маркалары болады.

                                   

 15- нұсқа

 Шалаөткізгіштер

 

Электр өткізгіштігі жағынан өткізгіштер мен диэлектриктердің аралығынан орын алатын материалдарды шалаөткізгіштер деп атайды. Электр зарядтарын тасушылар болып табылатын (еркін) электрондардың болуы металл өткізгіштерге тәне қасиет. Диэлектриктерде еркін электрондар жоқ, сондықтан да олар ток өткізбейді.

Шалаөткізгіштердің өткізгіштерден айырмашылығы олардың температураға, жарықталынуға, сығылуға, электр өрісіне және басқа себептерге күшті дәрежеде тәуелді болатын электрондық қана емес және де (кемтіктік) өткізгіштігі бар.

         Шалаөткізгіштердің даму тарихы. (1947 жыл) Қазіргі заман ұғымы бойынша жартылай өткізгіштік техникасы XX ғасырдың ортасынан бастап қарқынды дамыған. Көптеген көрнекті ғалымдар осы бағытта өз үлестерін қосты, алайда бірінші транзисторды 1947 жылы америка ғалымдары Дж.Бардин, В. Бреттейн және У. Шокли ойлап шығарды. Олардың жаңалығы шала өткізгіштер дәуірінің бастауы болды. Диодтар мен транзисторлардың көптеген түрлері туындады, ал кейін – интегралды микрожелілер ашылды.

         1948-1950 жылдары тек қана АҚШ қана емес, басқа да елдерде де шала өткізгіштер саласы бойынша ғылыми зерттеулер жүргізілді. Физик В. Е. Лошкарев 1946 жылы шалаөткізгіштердегі ток тасымалдаушылардың  биөрістік диффузиясын ашты. Фрязинодағы «Исток» НИИ А. В. Красилов пен С. Г. Мадоян Кеңес одағында алғаш «Кристалдық триод» деп аталатын транзисторлар туралы мақаланы жазды.

         1955 жылы транзисторды ойлап табушы Уильям Шокли Санта-Клара қаласында Shockley Semiconductor Laboratories  компаниясын құрды және оған 12 жас ғалымдарды қабылдады. Олар әртүрлі фирмаларда германийлық және кремнийлі транзисторлармен айналысты.

         1956 жылы Уильям Шокли, Джон Бардинге және Волтер Браттейнге физика бойынша «Шалаөткізгіштерді зерттегені және транзистор әсерін ашқаны үшін» Нобель сыйлығы берілді. Құттықтау салтанатында Швед патшалық ғылым академиясының мүшесі Э. Г. Рудберг олардың жетістіктерін «мақсатты орындаудағы табандылық, тапқырлық үлгісі» деп атады.

         1957 жылы Shockley Semiconductor Laboratories  компаниясынан кеткен ғалымдар өздерінің жеке қаражаттарын жинап, екіленген диффузия және химиялық улау әдісі бойынша кремнийлік  транзисторларды шығару технологиясын өңдеуге кіріседі. Бұл технология бір пластинада бірден жүздеген транзисторларды бір уақытта алу мүмкіндігін берді. Электр саласында бұл адамдардың аттары кейінде үлкен мәнге ие болды: Гордон Мур, Шелдон Робертс, Евгений Клайнер, Роберт Нойс, Виктор Гринич, Джулиус Бланк, Джин Хоерни и Джей Ласт. 1957 жылдың 1 қазанында Fairchild Semiconductor компаниясы құрылды.

         1958 жылдан осы уақытқа дейін шалаөткізгіштерді өңдірумен тәуелсіз бірнеше компаниялар айналысады. Ғалымдарды бір сұрақ біріктірді: «Шағын орынға көптеген компоненттерді қалай сыйғызуға болады?». Fairchild Semiconductor Corporation  компаниясынан Роберт Нойс және Texas Instrument  жұмыс жасайтын Джек Килби бір-біріне тәуелсіз, интегралды желінің ұқсас үлгілерін ойлап шығарды. Айырмашылықтары Килби германийді, ал Нойс кремнийді қолданған.

         1959 жылы Роберт Нойс және Джек Килби бір-бірінен бөлек өнімдеріне патент  алды. Екі компанияның арасында қарсылық туындайды, алайда арты бейбітшілік келісіммен бітіп, чиптарды өндіруге ортақ лицензия алды.

         1970 жылдары микрожүйелерді шығаратын зауыттар салынып, жана компаниялар құрылды. Ескі компаниялар жаңа заман талаптарына сәйкес біліктерін көтерді. Шам өндіруден шалаөткізгіштерді өндіруге көшті. Олардың номенклатурасы кеңейді – сандық микрожүйелер, диодтар, үлкен жиіліктік транзисторлар және тиристорлар шығарыла бастады. MOTOROLA компаниясы 30-жылдары өз бизнестерін автокөліктердің радиоқабылдағыштарын шығарудан бастады. 1974 жылы NC 6800 микроконтроллерлерін шығарды. Ол көптеген жылдар бойы автокөлік пен тұрмыстық электроникада бірінші болып табылды.

         90-жылдар. Бұл онжылдық шала өткізгіштерді өндірудің көлемін арттырумен сипатталады. Жеке компьютер техникасының жылдам дамуы күрделі арнайы құрылғыларды жасауға әкелді. Үлкен корпорациялар өз өнімдерін Қытайға және Оңтүстік-Шығыс Азия елдеріне шығарды.

         Осы уақытта шала өткізгіш аспаптарды шағындандыру бағыты басым  болуда. Соңғы нәтижелер мыналар: 2006 жылы АҚШ-та жалғыз молекулалы көміртегінен транзистор жасалды. Сол 2006 жылы IBM ғалымдары әлемде бірінші рет терагерцевті  жиілете жұмыс жасайтын көміртегінің нанотаяқшалары негізінде интегралды микрожүйелерді шығарды. Интегралданған наноэлектронды чиптардың негізінде жаңа элементті база пайда болуы мүмкін. Ол өзінің шағындылығымен, аз энергия жұмсайтындығымен және жылдам әрекеттілігімен ерекшеленетін болады. 

 

        16- нұсқа

        Еңбек қауіпсіздігін энергетикалық қадағалау   және энергетикалық    

          тиімділік

 

         Ұлы Отан соғысы жылдарында (1943) мемлекеттік энергетикалық қадағалауды ұйымдастыру тарихы барлық республика территорияларында энергиямен жабдықтау процесінің сенімділігін және қауіпсіздігін қамтамасыз ету бойынша бірқатар мәселелердің шешімін табумен тығыз байланысты еді.

         Мемлекеттік аудандық электр стансаларын (МАЭС) жоғары кернеу желілерімен және әртүрлі экономика салаларын, ауыл шаруашылығын, зауыттарды жылу электр орталықтарымен (ЖЭО) біріктіру бірыңғай ереженің негізінде электр желілер элементтерінің өзара әрекеттесуін қажет етті.       

         Сонымен қатар, КСРО-ның ыдырауына байланысты орын алған техникалық ережелер мен жұмыс ережелерінің бұзылуынан республиканың көптеген энергетикалық жүйелері дербес жұмыс істей бастады. Бұл өндірістің күрт құлдырауына әкеп соқты және электр энергиясын тұтынуды азайтты. Мұндай қысыл-таяң шақтарда электр энергиясын өндіру 1989 жылы 85,3 млрд. кВт сағаттан 1998 жылы 49 млрд. кВт сағатқа кеміген, яғни 1,7 есеге азайған, ал тұтыну 1,8 есеге кеміген.

         Осы уақыттарда энергиямен жабдықтау сенімділігі көрсеткіштерінің ең көп төмендеуі тіркелді. Ток пен кернеу жиілігі ауытқуының жол берілмейтін мәнінен толық ажыратылуына дейін оқиғалар орын алды. Мәжбүрлі ажыратуға дейін тұтынуды шектеу ісі енгізілді. Энергетикалық жүйенің тұрақсыз жұмыс істеуінің салдарынан мынандай жағдайлар орын алды: апаттың көбеюі, құрал-жабдықтар мен желілердің істен шығуы жиіледі, өндірістік жарақат алу өсті.

         Тек 2000 жылдан бастап Қазақстандағы энергетикалық салалардың көрсеткіштері және энергиямен жабдықтау тұрақталды әрі бүгінгі таңда тұрақты өсу тенденциясына ие. Мысалы, 2005 жылы республикамызда 67,7 млрд. кВт/сағ. Электр энергиясы өндірілді, 68,1 млрд.кВт/сағ тұтынылды. Жылдан жылға ЖЭО-нан жылу энергиясын тұтыну өсіп келеді. 2000-2005 жылдар аралығында электр стансаларының қуаты 472,2 МВт-қа артты.

         Болашақты ескере отырып, жаңа қуаттарды енгізу, содай-ақ тұтынушыларды энергиямен жабдықтауда сенімділік пен қауіпсіздікті арттыруға қосымша мүмкіндік беретін қолданыстағы энергетикалық объектілерді жаңғырту қарастырылды. Дамудың жоғары көрсеткіштеріне қол жеткізуде энергетикалық қадағалау қызметін кезең сайын біртіндеп енгізу, әрі нарық ережелеріне бейімдеу үлкен рөл атқарады. Желілер мен электр стансаларындағы негізгі және қосалқы құрал-жабдықтардың істен шығуы тек белгіленген техникалық нормалар мен ережелердің сақталмауынан ғана емес, сондай-ақ өндіріспен байланысты өрескел бұзу, әрі қабылданған шаралардың тиімділігін арттыруға мүмкіндік беретін нақты ұйымдастырылған қадағалаудың болмауынан болып отырды.

         Өндірістегі жазатайым оқиғалардың пайда болуы мен даму себептерін бақылау, талдау оларды жою әрі болдырмау жөніндегі іс- шаралардың бірыңғай жүйесін жасауға мүмкіндік береді. Техникалық қауіпсіздік пен өрт қауіпсіздігі талаптарының орындалмауынан өндірістегі тәртіп төмендеп, үйреншікті жағдайға айналады. Кенеттен болған оқиғалардың негізгі себептеріне мыналар жатады: техникалық шаралардың толық орындалмауы, жұмыс барысында бригада мүшелерінің тиісті деңгейде қадағаланбауы, отпен атқарылатын жұмыстар үшін белгіленген өндірістік ереженің сақталмауы және жұмысшылардың жеке басының сақтығына немқұрайлылықпен қарауы.

 

          17-нұсқа

          Қазақстан энергетикасының дамуы

        

         Электр энергетикасының дамуы электрмен қамтамасыз етуді орталықтандыру ісімен ұштасып отырды. 1950 жылдары орталықтандыру ісін ұсақ электр стансалар, әсіресе ауылдық жерлердегі электр станцияларының қарқынсыздығы тежеп отырды. Кейін бұл артта қалушылық жойылып, 1960 жылдан бастап ондаған мың километрге созылатын жаңа  электр желілері салынды.

         Бұл желілердің жүргізілуі арқасында энергетикалық жүйенің дамуы кең етек ала бастады. Бұрынырақ құрылған Алтай, Қарағанды және Алматы энергетикалық жүйелері тек қуаттылығы жағынан ғана емес, сонымен қатар өз жүйесіне басқа да аудандарды қамти отырып, аймақтық жағынан да өсті. Олармен қатар жаңа энергетикалық жүйелер: Гурьев, Батыс Қазақстан, Қостанай, Павлодар, Ақмола және Оңтүстік Қазақстанда құрылды. Республиканың солтүстігінде бес энергетикалық жүйе бір-бірімен өзара электр желілері арқылы байланысады (Алтай, Павлодар, Қарағанды, Қостанай және Ақмола). Олар Қазақстанның солтүстік шығысында бірлескен энергетикалық жүйе құрайды. Алматы және Оңтүстік Қазақстан энергетикалық жүйелері Орта Азия энергетикалық жүйелерімен бірігіп, Орта Азия мен Оңтүстік Қазақстанның қуатты бірлескен электр жүйесін құрады.

         Осы құрылыстың дамуы ауыл шаруашылығын электрлендіру ісіне игі әсерін тигізді. Мысалы, 1955 жылы ауыл тұрғындарын электрмен қамтамасыз ету ісі кішігірім дизельді және гидравликалық қондырғылар арқылы жүзеге асырылды. Ауылдық жерлерде жылдық энергия тұтыну небәрі 217 млн. кВт/сағ. болып, ол негізінен елді жарықтандыруда және механикалық шеберханаларда пайдаланылды. Ал 1968 жылы ауылдық жерлерде өндірістік және тұрғын үй, тұрмыстық мұқтаждарын өтеу мақсатында 1892,4 млн. кВт/сағ. энергия жұмсалды. Бұл 1955 жылмен салыстырғанда 8,8 есе көп. Бұл энергияның 49% электр энергиясының орталықтандырылған көздерінен алынды.

         1959 жылдан бастап республиканың энергетикалық шаруашылығында бірқатар сандық және сапалық алға басушылықтар байқалды. Мысалы, 1958-1968 жылдар аралығында электр стансаларының қуаттылығы 3,3 есе артты. Осы уақыт ішінде 2-Петропавл жылу электр орталығы (1961ж.), Алматы ГРЭС-і (1962ж.), 4-Жамбыл ЖЭО (1963 ж.), 1-Павлодар ЖЭО (1964 ж.) т.б. салынып, пайдалануға берілді. Осы кезде іске қосылған станциялардың басым көпшілігі жоғары және ең жоғары бу параметрлі ірі агрегаттармен жабдықталды.

         Республикада 1960 жылдарда қарқынды түрде жылу желілерінің құрылысы басталды. 1967 жылы тек қана магистральды желілерінің жалпы ұзындығы 634 км-ге жетті. Қалалар тез арада бір орталықтан жылумен қамтамасыз етілді. Қаланың ауа бассейінін ластайтын жүздеген ұсақ, тиімсіз қазандықтар жабылды. Бұл уақытта Өскемен, Теміртау, Жезқазған, Балқаш, Қарағанды, Алматы, Рудный қалалары түгелдей жылумен қамтамасыз етілді.

         1962 жылы энергетиканы басқаруды орталықтандыру мақсатымен республикада 9 аудандық энергетикалық басқару жүйелері бар энергетика және электрлендіру министрлігі құрылды. Бұл әрине, аймақтық кедергілерді бірден жойып, энергетиканың дамуына бірден-бір жол ашты. Ірі электр стансаларын салу, желілі құрылысты тездету, энергетикалық жүйелерді құру, ауылдық жерлерде электрмен қамтамасыз етуді орталықтандыру, қалаларды жылумен қамтамасыз ету жолға қойылды. Осы кезде Қазақстан энергетикасының сандық және сапалық көрсеткіштерінің біршама өсуі жоғары қарқын алды. Мысалы, 1985 жылы 1- Екібастұз ГРЭС-і, ал 1993 жылы 2- Екібастұз ГРЭС-і іске қосылды.

         Электр энергетикасы базалық салалардың бірі бола отырып, кез келген мемлекеттің экономикалық, әлеуметтік саласында маңызды рөл атқарады.

 

          18-нұсқа

          Электрондық- сәулелік түтікшелер. Осциллографтар  

    

         Электрондық-сәулелік түтікше дегеніміз электрондық ағынды жинақтап, электрондық сәуле түзетін және электр сигналдарын сәулелік сигналдарға айналдыру үшін пайдаланылатын электр-вакуумдық аспапты айтамыз.

         Электрондық-сәулелік түтікшенің шыны баллоны ішінде жоғары вакуум жасалған колба түрінде болады. Электрондық прожектор немесе электрондық зеңбірек қыздырушы катодтан электрондық сәулені экранға біріктіріп жинап жеткізетін модулятордан немесе басқарушы электродтан және анодтардан тұрады. Катод ішінде вольфрам қыздырғышы орналасқан никель цилиндр болады. Катодтың цилиндрлік түбінде сыртқы жағынан оксидты қабық жапсырылған. Ол электрондарды тек бір жаққа қарай жіберуге мүмкіндік береді. Катод түбінде тесігі бар металл цилиндр болып табылатын басқарушы электродпен қоршалған. Бұл электрод сәуледегі электрондардың санын реттеуге және оларды алғашқы кезде біріктіріп жинап жіберуге арналған. Модулятордың катодқа қарағанда біршама теріс потенциалы бар. Сондықтан катодтан ұшып шыққан және модулятор жағына қарай бағыт алған электрондар катод пен модулятор арасындағы электр өрісінің әрекетінен сәуле осіне қарай бұрылып, өздерінің қозғалыс бағытын өзгертеді.

         Электрондық-сәулелік түтікшенің экраны арнайы құраммен (люминоформен) жабылған. Ол жылдам ұшып келіп жеткен электрондардың әрекетінен жарқырайды.  Электрондық-сәулелік түтікшенің экрандарының люминофорлары ретінде цинктің, цинк сульфатының каллий сульфатымен қоспасын және т.б. пайдаланады. Бұл материалдардың жарқырау қасиеттері бар, яғни бұлар электрондардың соққысы біткеннен кейін де біраз уақыт жарқырап тұрады.

         Электрондық сәуле экранға түскеннен кейін оған өзінің энергиясын береді. Оның бір бөлігі диаметрі бір миллиметрден кішкене жарқыраған дақ түрінде сәулелік энергияға айналады. Электрондық сәуле энергиясының кейбір бөлігі экранның электрондарына беріліп, екінші реттік эмиссияны тудырады. Екінші реттік электрондар колбаның цилиндрлік және корпус пішінді бөлігінің ішкі жағын жарым-жартылай жабатын, әрі екінші анодпен қосылған өткізгіш графит қабатпен тартылып, ұсталып қалады.

         Өзінің арнау бағытына қарай электрондық-сәулелік түтікшелер үш топқа бөлінеді: осциллографиялық-периодтық және апериодтық процестерді зерттеу үшін индикаторлық, сигналдарды тіркеу үшін теледидарлық, қабылдағыштық экранда бейне алу үшін керекті кинескоптар.

         Электрондық-сәулелік түтікшелерді таңбалап белгілеу былайша жасалынады: бірінші элемент сан, экранның диаметрін (диагоналын) сантиметрмен дөңгелектеп көрсетеді; екінші элемент (екі әріп) түтікшенің түрі: ЛО- осциллографиялық түтікше, сәулені электр-статикалық түрде ауытқытатын кинескоп, ЛМ сәулені электрмагниттік түрде ауытқытатын түтікше; үшінші элемент аспаптың реттік нөмірі; төртінші элемент- экран түрі: жарқырау түсі, соңынан жарқырау ұзақтығы және түсі.

         Электрондық-сәулелік осциллография деп уақыт бойынша кезеңді түрде өзгеріп отыратын кернеуді, токты бақылау, жазу, өлшеу және тексеру үшін арналған аспапты айтады. Осциллографтың негізгі бөлігі сәулені электрстатикалық тәсілмен ауытқытатын электрондық-сәулелік түтікше болып табылады.

         Электрондық осциллографтарды сонымен қатар екі кезеңді түрде өзгеріп отыратын жұмыстарын бір уақытта зерттеу үшін қолданады. Осы мақсат үшін екі сәулелік  осциллографты немесе әдейі жасалған электрондық коммутаторы бар бір сәулелік  осциллографты пайдаланады. Осы коммутатор электрондық-сәулелік түтікшенің электрондық сәулесіне әсер ететін зерттелетін жұмыстың не біріншісін, не екіншісін кезекпен қосып отырады. Осының нәтижесінде түтікшенің экранында бір уақытта зерттелетін жұмыстардың екі қисығы да жарқырап көрініп тұрады.         

 

          19-нұсқа

        Газотрондар

     

         Газотрон айнымалы токты түзетуге арналған, екі электродты иондық немесе газ-зарядты аспап болып табылады. Газотронның шыны немесе металл баллоны сынап булармен не төменгі қысымдағы инерттік газбен толтырылады. Баллонның ішіне екі электрод қойылған.

         Газотронның анодын никельден немесе графиттен жасайды да анодтың шықпасын колбаның төбесіне орналастырады. Катод вольфрамнан жасалып, тотықтың қабатымен жабылады. Қуатты газотронда жылулық шығындарды азайту үшін катод цилиндрлік экранның ішіне қойылады. Катодты қыздыру үшін ол төмен мәнді қыздыру кернеуіне қосылады. Одан жоғары қыздыру кернеуін пайдалануға болмайды. Өйткені катодтың ұштарының арасында доға тұтынуы мүмкін. Газдың немесе сынап буларының иондалуы атомдардың тізбектеле сатылап қозуының әсерінен тұтандыру потенциалынан әлдеқайда кіші кернеуде басталуы мүмкін. Сонымен қыздыру тогы анод тогынан әлдеқайда үлкен болады. Катодтың қызатын уақыты бірнеше минуттан ондаған минуттарға жетеді.

         Анодтың кернеуі нөлден бастап артқан кезде газотронда вакуумдық диодтағыдай шамалы электрондық ток пайда болады. Өйткені электрондар әлсіз электр өрісіне катодтан анодқа қарай газды ионизациялауға жеткіліксіз, ол кішкене жылдамдықпен қозғалады. Жұмыстың осы режіміне вольт-амперлік сипаттаманың бастапқы бөлігі сәйкес келеді. Анодтық кернеуді тұтандыру потенциалына тең мәніне дейін өсіргенде, электрондар электр өрісінің әсерінен газдың атомдарын немесе сынап буларын қоздыруға және иондауға жеткілікті жылдамдықтармен қозғалады. Аспапта газдың иондалу процесі басталады. Осының салдарынан плазма пайда болып, доғалық разряд туады. Газотронның анодының кернеуі ол тұтанған кезде жұмыс кернеуіне дейін біршама азаяды, содан кейін газотронның тогы өзгерсе де U/ж өзгермейді. Ашық газотрондағы потенциалдың түсуі анодтың жанындағы түсуден, плазмадағы түсуден әлдеқайда үлкен, шамасы 10-20 В болатын катодтың жанындағы түсуден құралады. Анодтық токтың максимал мәнінен артық болуы рұқсат етілмейді. Өйткені бұл жағдайда катодтың жанындағы кернеудің түсуі өсіп, ауыр оң иондар үлкен катодты соққылайды. Осының нәтижесінде активтік қабат бұзылып, газотрон істен шығады.

         Қыздыру кернеуінің номинал мәнінен жоғары болуы катодтың ыдырауына және газотронның жұмыс уақытының кемуіне әкеп соғады. Номинал кернеуден кіші қыздыру кернеуінде катодтың температурасы төмендеп, катодтан ұшып шығатын электрондардың жылдамдығы азаяды. Осының нәтижесінде катодтың жанындағы кернеу түсуі артып, рұқсат етілген максимал ток азаяды, яғни катодтың бұзылуы анодтың кіші тогында басталады. Сонымен қатар катод жеткілікті түрде қызбаған кезде жүктемені қосқанда да катод бұзылады. Сондықтан да жүктемені қосудың алдында газотронда көрсетілген уақыт аралығында катод қыздырылынып алынуға тиіс. Жаңа газотрондарды іске қосар алдында кішкене анод тогында қыздырып алады. Бұл қыздыру газотрондарды өндірісте жасаған кезде электродтарда қалып қоятын қонымдар мен дақтарды жою үшін жасалады.

         Сынап буларымен толтырылған газотрондардың инерттік газбен толтырылғандарына қарағанда үлкен қызмет уақыты бар, бірақ та сынаппен толтырылған газотрондар қоршаған ортаның температурасының өзгеруіне тым сезімтал.

 

         20-нұсқа

          Тиратрондар

     

         Тиратронның газотроннан айырмасы доғаның оталу кезін басқаратын үшінші электродтың болуы. Инерттік газдардың қоспасымен толтырылған тиратронның шыны баллонының ішіне анод, катод және тор қойылған. Катод металл экранмен қоршалады. Ол торды есептемегенде анод пен катод арасында электр өрісінің туу мүмкіндігін жояды. Жоғарғы жақ бөлігінде экран тесіктері бар диск тәріздес тормен жабылады. Анодтың шығу тетігі баллонның жоғарғы төбесінде, ал катод пен тордың шығу тетіктері баллонның төменгі жағында орналасады.

         Вакуумдық триодтан айырмасы тиратронда тордың потенциалының өзгеруі анодтық токқа әсер етпейді. Ол тек аспаптың оталдыру кезін жылжытады, яғни доғаның пайда болу кезін. Тиратрон оталғаннан кейін тор өзінің басқару қабілетін жоғалтады және доғаны сөндіре алмайды. Яғни тордың потенциалын өзгертіп, тиратронды жабуға болмайды.

         Катодқа қарағанда тордағы жеткілікті үлкен теріс кернеуде тиратронның негізгі өрісіне қарсы бағытталған катод пен тор арасындағы электр өрісі электрондардың анодқа қарай қозғалуына бөгет жасайды. Анодтың тогы нөлге тең болады, яғни тиратрон жабық. Тордың теріс кернеуін әлдебір мәніне дейін азайтсақ, анод тізбегінде өте кішкене ток пайда болады. Ол вакуумдық триодтағыдай тордың теріс кернеуін кішірейткен сайын ақырындап өсе бастайды. Тордың кернеуін оталдыру кернеуі деп аталатын шамасына U/3 дейін азайтсақ, электрондардың қозғалыс жылдамдығы газды ионизациялау үшін жеткілікті болады. Осыдан кейін доға пайда болып, плазма құралады, яғни тиратрон ашылады. Тиратронның оталуы анодтық кернеу мен жүктеменің кедергісіне тәуелді секіртпелі түрде үлкейетін анодтық токтың белгілі мәнімен қосарланып жүреді. Доға оталғаннан кейін тордың кернеуі анодтық токқа ешқандай әсер етпейді. Егер торға оң кернеу берсе, онда оның потенциалы торды қоршап тұрған электрондармен  және теріс иондармен компенсация жасалынады. 

         Ток пен катод арасындағы кернеу кезінде тиратронның оталуы оталдыру кернеуіне тең белгілі анодтың кернеуінде болады. Сонымен тордың кернеуін өзгерте отырып, доға пайда болатын анодтық кернеуді реттеуге мүмкіндік бар. Тордың потенциалынан басқа оталдыру потенциалына баллонның ішіндегі қысым, қоршаған ортаның температурасы, қызу тогы, тор тізбегінің кедергісі және т.б. жағдайлар әсер етеді.

         Тиратрондарды реттелгіш түзеткіштерде, тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіруде, яғни автоматтық реттеу, басқару, қорғау сұлбаларында және т.б. жерлерде қолданылады. Суық катоды бар тиратрон солғын разрядты иондық құрылғы болып табылады. Баллонның ішіне үш электрод анод, катод және тор қойылған. Тор мен катодтың арасына кернеу берген кезде электр өрісі пайда болады. Оның салдарынан алғашқы ионизация құралып, разряд пайда болады. Егер торға кернеудің оң импульсін берсек, онда тор тізбегіндегі ток үлкейіп, катод пен тор арасындағы тыныш разряд солғын разрядқа айналады. Осы разрядты қолдауға жеткілікті анод пен катод арасындағы кернеуде ол анодқа ауысып, осыдан кейін тиратрон оталып, тор тиратронның тогына әсер етуін тоқтатады. Тиратронды сөндіру үшін анодтық кернеуді кішірейтеміз, сонда ол жұмыс кернеуінен төмен болып шығуы керек.

         Суық катоды бар тиратрондардың артықшылықтары болып кішкене габариттері мен шамасы үлкен механикалық беріктік, қызмет етудің ұзақтығы, қызудың жоқтығы, жұмыс температураларының кең ауқымдылығы есептеледі. Суық катоды бар тиратрондардың кемшілігі олардың сипаттамаларының орнықсыздығы.

 

          21-нұсқа

          Электр энергиясын өндірудің жаңа тәсілдері

      

         Дүние жүзі халқы энергияның барлық түрін (химиялық, механикалық, жылу т.б.) оның ішінде электр энергиясын көп пайдаланады. Энергияны пайдалану қарқыны өнеркәсіптің өсуіне, өндірістің дамуына және халықтың санына байланысты.

         Энергияның орасан зор мөлшерін тұтынуға байланысты осы электр энергиясын өндірудің жаңа тәсілдерін табу мәселелері қарастырылуда. Қазіргі кезде электр энергиясын энергияның басқа түрінен түрлендіріп алумен ғана қанағаттануға болмайды. Дегенмен болашақта жылу электр стансалары энергия өндірудің негізгі көзі болып саналады. Сондықтан олардың құрал-жабдықтарын және технологиясын дамыту басты мәселе.

         Химиялық энергияны, жылу энергиясын және ядролық энергияны тікелей электр энергиясына айналдыру энергетика қорларын айтарлықтай көбейтеді.

         Энергияның әр түрінен электр энергиясын алу химиялық немесе физикалық заңдарға негізделген. Мысалы:

1.     Химиялық энергия көздеріне гальваникалық элементтер, аккумуляторлар және электрхимиялық генераторлар жатады.

2.     Физикалық энергия көздеріне жылу электронды генераторлар, фотоэлектрлі батареялар және эмиссиялық генераторлар жатады.

         Энергияны магниттік гидродинамика әдісімен түрлендіру (МГД). Электр энергиясын энергияның басқа түрлерінен тікелей алу тәсілі атомдық физиканың, металлургияның және ғылымның басқа да салаларының жетістіктерімен тығыз байланысты.

         М.Фарадейдің электрмагниттік индукция құбылысы туралы заңының электр энергиясын өндірудегі маңызы зор. Ол заң бойынша магниттік өрісте айналып қозғалушы сымда электр қозғалыс күші пайда болады. Сым есебінде қатты, сұйық немесе газ түріндегі заттарды да қолдануға болады.

         Магнит өрісінің ток өткізгіш сұйықтармен немесе газбен өзара әсерін зерттейтін ғылым саласын магниттік гидродинамика (МГД) деп атайды. Мысалы, жердің магнит өрісінде орналасқан тұзды суы бар өзен ағынының тар жерінде электр қозғаушы күш пайда болатындығы белгілі.

         Электрмагниттік индукция құбылысы заңы бойынша тұзды суы бар өзеннің жағасына суға батырылған пластинкалар жалғанған сымда электр тогы пайда болады. Ол токтың жердің магнит өрісінің индукциясына және ағып жатқан тұзды судың жылдамдығына пропорционал екендігін Кельвин анықтады. Судың ағатын бағытын өзгерткенде электр тогының бағыты өзгереді. Қазіргі МГД генераторының жұмыс істеу принципі осы келтірілген Кельвиннің теориясына негізделген.

         Қандай да болсын бір газды жоғары температураға дейін қыздырсақ оның ішкі энергиясы артады. Егерде  осы газды өткізгіш ретінде қолданып және оны МГД генераторының жұмыс денелерінде қыздырып ұлғайтсақ, онда газдың жылу энергиясы тікелей электр энергиясына айналады.

         МГД генераторын қолданатын жылу электр стансасының пайдалы әсер коэффициенті 50-60 пайызға жетеді. Сөйтіп, МГД генераторы жылу электр стансасының экономикалық көрсеткіштерін жоғарылатады. 

         Басқарылатын термоядролық реакция энергиясын пайдалану. Дүние жүзінің көптеген алдыңғы қатарлы әрі техникалық жағынан дамыған елдерінде 30 жылдан астам уақыт бойы термоядролық синтездің энергиясын меңгеру бағытында жұмыстар жүргізілуде. Орасан энергия көзі болып табылатын термоядролық реакцияның мәні мынада: ядроның бөлінуі, ауыр ядроның тыныштық салмағы (массасы) бөлінуден пайда болатын жарықшақтардың тыныштық массаларының қосындысынан көп болуы нәтижесінде іске асады. Осы себептен бөліну реакциясымен қоса энергия бөлініп шығады.

         Қазіргі уақытта басқарылатын термоядролық реакцияның энергиясын пайдалануда АҚШ-та, Жапонияда, ТМД-да және Европалық елдерде көптеген ғылыми эксперименттік жұмыстар жүргізілуде. Айтылған жобалардың барлығының жұмыс істеу принциптері жағынан қарағанда «Токамақ» жүйесінің бір түрі болып есептелінеді. Басқарылатын термоядролық реакцияның энергиясын энергетикада кең пайдалану үшін ғылыми зерттеу және конструкторлық жұмыстарды одан әрі жалғастыра беруіміз қажет.

 

 

         22-нұсқа

          Электрлік қосалқы станциялар. Олардың түрлері және негізгі

          ерекшеліктері

    

          Қосалқы станса дегеніміз электр энергиясын тиімді пайдалану немесе оны түрлендіруге арналған электр қондырғысы.

         Мұнда электр желісінің кернеуін төмендетуге арналған төмендеткіш қосалқы стансалар қарастырылады. Мұндай қосалқы стансалар мынандай бөліктерден тұрады:

1.     бір немесе бірнеше трансформаторлар;

2.     жоғары кернеулі таратқыш;

3.     төмендетілген кернеулі таратқыш;

4.      қосалқы құрылғы.

         Кейбір қосалқы стансаларда синхронды компенсаторлар, статикалық конденсаторлар немесе шунттаушы реакторлар орнатылған. Әдетте олар жоғары кернеуді жіктеумен шектеледі, өйткені мұның өзі белгілі бір дәрежеде стансаның қуатын , алатын аумағын және құнын белгілейді.

         Қосалқы стансалар категориясына мыналар жатады:

          1.Ұзын көп тізбекті линиялардағы трансформаторсыз электр қондырғылары. Бұлар беріктігін арттыратын секциялық линияға, бойлық компенсацияға конденсаторлар орнатуға арналған. Мұндай құрылғыны секциялық қосалқы станса деп атайды.

          2. Қалалық желілер мен өнеркәсіп орындары желілеріндегі трансформаторсыз электр қондырғылары тұтынушыларға қуатты таратуға арналған. Мұндай құрылғы таратқыш қосалқы станция деп аталады.

         Қосалқы стансаны жобалау қарастырылып отырған жүйенің дамуына немесе ауданды электрмен қамтамасыз ету сұлбасына байланысты. Мүдделі ұйымдардың сұранысы негізінде таяудағы 10 жылда энергияны пайдалану мүмкіндігі анықталады. Желі сұлбасы, қосалқы стансалардың орны және олардың қуаты белгіленеді. Мұндайда даму келешегі және құрылысты салу кезегі ескеріледі.

         Аудандық электрлік төмендеткіш қосалқы стансаларды жобалау, оларды жалғайтын энергожүйенің жобасына тығыз байланысты.

         Энергиямен жабдықтау сұлбасының энергожүйесіндегі электр желісі мен жекелеген экономикалық ауданды дамытудың жобасында мына мәселелер қарастырылады:

1.     электр және қуатының қосымша күші, жекелеген ЖЭО-ның параметрлері мен оларды іске қосу мерзімдері айқындалады;

2. энергия жүйелері арасындағы қарастырылып отыратын ауданның ішіндегі ток қуатының шамасы анықталады;

3. 110-220 кВ-тық желінің параметрлерін таңдап алу;

4. қысқа тұйықталу қуаты және басқа да деректер анықталады, мұның өзі 120-220 кВ-ты қосалқы станса мен электр берілісі желісін жобалау үшін қажет;

5. 110-220 кВ электр берілісінің желісі мен қосалқы стансаны іске қосу кезегін белгілеу;

6. электр стансасын, қосалқы стансаны және электр беріліс желісін салуға кететін қаржы шығыны, электр стансалары мен тұтынатын орындардағы қондырғылардағы электр энергиясының шамамен алынған құны есептеледі.

         Аудандық қосалқы станса электр жүйесінің жауапты элементері болып саналады. Сондықтан да бұл қосалқы стансаларды жобалағанда және салғанда, оларды пайдаланатын орындардың қалыпты режімде жұмыс істеуін ғана емес, апаттық жағдайда ажыратылғанда да сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етуі тиіс.

         Аудандық ірі қосалқы стансаларда қуатты автотрансформаторлар мен трансформаторлар орнатқан тиімді. Өйткені электр қосылысының неғұрлым тиімді сұлбасын қабылдауға, таратқыш құрылғыларды және қосалқы стансаның басқа құрылыстарын тиімді құрастыруға мүмкіндік береді. Әдетте екі трансформаторды немесе автотрансформаторды орнатқан тиімді. Ал кейбір жағдайда одан да көп трансформаторлар орнатылуы мүмкін.

         Аудандық қосалқы стансаларға өте жоғары талап қойылады. Соның ең бастылары:

1. қосалқы стансаның электр желісінің екінші тізбегінің резервтік қорегі мен электр қондырғыларының аудандық тораппен байланысы болуы тиіс;

2. бірінші немесе екінші кернеудегі шиналар зақымданған жағдайда қосалқы станса тұтынатын орындарды қоректендіруді толық немесе жартылай қысқартуды қамтамасыз етуі тиіс.

         Қосалқы стансадағы электр қосылысының сұлбасы арқылы қолданылған жабдықтар мен құрылғылар кешенін белгілеп, оны тұтастай салуға кеткен жұмыс көлемі мен күрделі қаржы шығынын анықтайды. Қосалқы станса сұлбасы орнатылған жабдықтардың тек түрін және оған кеткен шығынды ғана емес, оның құрастырылуы мен қосалқы құрылғылардың көлемін де белгілейді.

 

        23-нұсқа

          Электр стансасының жабдықтары мен аппараттары

     

         Энергетикалық жүйе элементтерінің ұзақ уақыт бойындағы жұмысына арналған параметрлер- нақтылы параметрлер деп аталады.

         Энергетикалық жүйелердің түрлі элементтері үшін әртүрлі параметрлер нақтылы бола алады. Оның ішінде: кернеу, ток, қуат, жиілік, айналу жиілігі, жылжу жиілігі, температура, ажырату тогы және т.б. Жоғары санды техника-экономикалық есептер негізіндегі нақтылы параметрлердің бірқатарын мемлекеттік стандарт белгілейді.

         Электр машиналары мен жабдықтарының нақтылы параметрлерін оны жасап шығарушы зауыт белгілейді. Олардың барлығы немесе ең негізгілері электр машиналары мен электр жабдықтарында көрсетіледі.

         Электр машиналары, электр аппараттары және басқа да электр жабдықтарының максималь пайдалы әсер коэффициенттері нақтылы параметрлер аймағында орналасатындай етіп жобаланады.

         Энергетикалық  жүйенің барлық элементтері  нақтылы параметрмен жұмыс істеу кезінде энергетикалық  жүйе режімінің жылыту жүйесіне жақын екені белгілі.

Негізгі электр жабдықтары мен электр аппараттары. Олардың

қолданылуы. Электр стансасы мен қосалқы стансадағы негізгі электр жабдықтарына- электр генераторы, синхронды конденсатор, электр қозғалтқыштары, трансформаторлар және әртүрлі электр аппараттары (ажыратқыштар- айырғыштар, қысқа тұйықтағыштар, бөлгіштер, релелік қорғау, автоматика т.б.) жатады. Синхронды генераторлар электр энергиясын өндіру үшін, синхронды компенсаторлар реактивті энергия өндіру және электр жүйесіндегі кернеуді реттеу үшін, электр қозғалтқыштары қосалқы механизмдер мен машиналарды қозғалысқа келтіреді, күш трансформаторлары қажетті кернеудегі электр энергиясын алу үшін қолданылады.

         Ажыратқыш аппараттардың айрықша маңызы бар. Олар стансалар мен қосалқы стансалардағы жекелеген тізбектердің агрегаттарын қалыпты режімде және апаттық жағдайда жұмысқа қосу және ажырату үшін қажет. Ажыратқыш аппараттарға: рубильниктер, ауа автоматтары, балқымалы салқындатқыштар, магниттік іске қосқыштар, босатқыштар және жоғары вольтты ажыратқыштар жатады.

         Қажетті жағдайда қысқа тұйықталатын ток шамасын шектейтін аппараттар-реакторлар, электр қондырғысын артық кернеуден қорғайтын аппараттар-разрядтауыштар қолданылады. Өлшеуіш құрылғыларды, қорғауыш релені және автоматиканы қосу үшін ток пен кернеуді өлшейтін трансформаторлар кеңінен қолданылады. Электр стансалары мен қосалқы стансаларда негізгі электр жабдықтарынан басқа да көптеген құрылғылар, сондай-ақ релелік қорғауыш, автоматты сигнализация т.б. құрылғылар қолданылады.

         Релелік қорғауыш және автоматика құрылғылары қондырғыдағы апатты және бұзылған жұмыс тәртібін тез реттеуге ықпал етеді, әрі олардың қалыпты тәртібін тез түзетеді.

         Ажыратқыштар жоғары жиіліктегі электр тізбегін қосуға және ажыратуға, сондай-ақ тұйықталған кезінде оларды бөліп тастауға арналған. Айырғыштар электр тізбегін қосуға және бөліп тастауға арналған. Олар бөлініп тасталған қалпында электр қондырғыларын жөндеген кезде қауіпсіз болуын қамтамасыз етеді.

         Ток, кернеу трансформаторлары бақылау-өлшеу құралдарын коректендіру үшін қажет.

         Реакторлар электр қондырғыларының қысқа тұйықталу тогын төмендетуге және құрастыру шиналарында кернеуді белгілі деңгейде ұстап тұруға арналған. Кернеуі 1000 В-қа дейінгі электр қондырғысындағы рубильниктер электр тізбегін механикалық жолмен қосуға және бөліп тастауға, ал сақтандырғыштар қондырғыларды қысқа тұйықталу тогынан қорғауға арналған. Кейбір жағдайда сақтандырғыштар максималь токты автоматты алмастырады да, электр қондырғыларын қорғауды жақсарта түседі.

         Стансадағы электр жабдықтарының қолданылуы және конструкциялық орындалуы алуан түрлі. Оны екі топқа бөлуге болады:

          1. Негізгі электр жабдықтарына электр энергиясын өндіретін генераторлар және кернеудің шамасын өзгертетін трансформаторлар жатады.

          2. Өндіріс процестерін қамтамасыз ететін және электр жабдықтарының жұмыс тәртібін өзгертетін, энергияның сапасын бақылайтын, апаттық жағдайда элементтерді қорғайтын электр аппараттарынан тұрады.

 

          24-нұсқа

          Электр қондырғыларын басқару принциптері

         

         Электр қондырғыларының (электр стансалар, қосалқы стансалар) қызметін оперативті және өндірістік-шаруашылық қызмет деп бөліп қарауға болады.

          Оперативті қызмет көрсету келесі элементтерден тұрады:

1.     жылу және электр энергиясын өндіру жоспарына сәйкес негізгі құрылғының жұмыс тәртібін реттеу, электр энергиясының қалыптасқан сапасын максимальды үнемділік кезінде қамтамасыз ету;

2.     негізгі және көмекші құрылғының күйін бақылау және оның жұмысындағы қалыпсыздықтарды жою;

3.     жұмыс тәртібінің өзгеруі, құрылғының жөндеуге шығарылуына байланысты оперативті ауыстырып қосу жұмысы;

4.     апаттарды жою.

         Жоспарлы-ескерту жөндеу жұмыстарына құрылғыны алмастыру, техника-экономикалық көрсеткіштерді талдау, қызмет көрсетушілердің қызметін ескеру және талдау жүргізу таза шаруашылық мәселелерімен қатар өндірістік-шаруашылық қызмет көрсету компетенциясына жатады.

           Оперативті және өндірістік-шаруашылық қызмет көрсетуді ұйымдастыру иерархиялық принцип бойынша құрылады. Оперативті басшылық ету төмендегідей жүргізіледі:

1.     біртұтас энергетикалық жүйенің (БЭЖ) орталық диспетчерлік басқармасы (ОДБ);

2.     энергетикалық бірлестіктердің бірлескен диспетчерлік басқармасы (БДБ);

3.     аймақтық энергетикалық жүйенің орталық диспетчерлік қызметі (ОДҚ);

4.     электр стансасының немесе тораптың оперативті қызмет көрсетушілері.

          Оперативті-диспетчерлік басқарудың иерархиялық жүйесі энергетиканы дамытудың негізгі кезеңдеріне сәйкес құрылды:

          - энергожүйені құруға байланысты диспетчерлік қызмет ұйымдастыру қажеттілігі туды;

-   энергобірлестіктердің құрылуы БДБ-ның пайда болуына себеп болды;

-   БЭЖ-нің жұмысын қатар жүргізуге байланысты диспетчерлік басқарма жүйесінің (ОБД)  жоғарғы ұйымын құру қажет болды;

            Оперативті басқаруды ұйымдастыру құрылымы. Қазіргі уақыттағы электр қондырғыларын пайдалануда оперативті басқаруды ұйымдастыру құрылымының цехтік, блоктық және орталықтандырылған үш нысаны қалыптасқан.

            Цехтік құрылым қызмет көрсетуші қондырғыны бір типті күштік құрылғының бірлестігі принципі бойынша қалыптасқан оперативті аймақтарға бөлуді қарастырады (102 сурет). Әр цехқа оперативті бригада қызмет  көрсетеді, ол оперативті персонал басында тұрған стансаауысымын басқарушысының оперативті қол астындағы цех ауысымы  басқарушысымен басқарылады. Бұндай құрылым бу мен су бойынша көлденең байланыстары бар ЖЭС үшін ыңғайлы. Қуаты 250 МВт-тан артық ЖЭС-тарда, оның негізгі цехтарына сәйкес оперативті қызмет көрсетудің 5 аймағын ұйымдастырады: отын-көлікті, қазан-турбиналы, химиялық- жылулық автоматика мен өлшеулер, электрлік цехтар.

            Қазандар мен турбиналардың оперативті қызмет көрсетуі үшін үш-төрт агрегаттарды топтық щиттермен жабдықтайды. Бұл щиттерді жалпы бөлмеде, мүмкіндігінше қызмет көрсетуші құрылғы ортасында орналастырады. Басты корпустан тыс “отын беру, суды химиялық тазарту және т.б.) орналасқан жалпы технологиялық құрылғыны басқаруды, құрылғымен бір бөлмеде орналасқан жергілікті щиттер (ЖБЩ) көмегімен жүзеге асырады.

            Генераторларды, трансформаторларды, кәбілдік және әуе желілерін, шина аралық байланыстарды басқару станса ауысымын басқаратын басты щиттен (ББЩ) жүргізіледі.

            Энергетикалық блоктардың операторы әрқашан ББЩ-да болады, бақылаушылар құрылғыларды тексеруді жүйелі түрде жүргізеді және кездесетін ұсақ ақауларды жояды. Бақылаушылар жұмысын жеңілдету үшін блоктың негізгі агрегаттарымен бірге (қазан, турбина, генератор, қоректенуші сорғыштар) көмекші құрылғыларында қажетті өлшеуіш аспаптар, басқару мен бақылау аппараттары орналастырылған, басқарудың жергілікті щиттер жабдықталады.

            Жоғары кернеудегі тарату құрылғыларын орталық щиттен басқарылатын (ОШБ) жеке оперативті аймаққа бөліп, оны бас корпуста орналастырады. 

 

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

 

1.     Хожин Г.Х. Электр станциялары мен қосалқы станциялар. -Алматы: «Ғылым», 2002.

2.     Хожин Г.Х. Электр станциялары мен қосалқы станциялардың тарату құрылғылары. Жоғары оқу орындарына арналған оқу құралы.- Алматы: АИЭС, 2001.

3.     Хожин Г.Х. Электр станциялары мен қосалқы станциялардың электр бөлігі. Оқу құралы.- Алматы:АЭИ,1995.

4.     Китаев В.Е. Электротехника және өнеркәсіптік электроника негіздері. -Алматы: «Қазақстан», 1991.

5.     Құсайынов А., Нұржанов Б., Балабатыров С., Шотанов Ж. Электр техникасы мен энергетикасы терминдерінің орысша-қазақша сөздігі.-Алматы: Санат, 1994.

6.          Чокин Ш.Ч., Сартаев Т.С., Шкрет А.Ф. Қазақстанның энергетикасы және электрлендірілуі. -Алматы: Ғылым, 1990. 

 

 

 

Мазмұны

 

1.

Ажыратқыштар. Олардың түрлері және жетектері

3

2.

Шағын көлемді майлы ажыратқыштар

4

3.

Элегазды ажыратқыштар                                                                

6

4.

Жоғары кернеу ажыратқыштарының жетектері

7

5.

Асинхрондық қозғалтқыштың құрылысы

9

6.

Магниттер және олардың қасиеттері

10

7.

Өлшеуіш трансформаторлар

12

8.

Тұрақты ток генераторының жұмыс принципі және құрылысы

13

9.

Электрондық  эмиссия

15

10.

 Аккумулятор жасау және оны  жетілдіру тарихы

16

11.

Трансформаторлар

17

12.

Аккумуляторлардың түрлері

19

13.

13. Маңғыстау Атом Энергокомбинаты

20

14.

 14. Әуелік, кәбілді сызықтар және ішкі өткізгіштер

21

15.

Шалаөткізгіштер

23

16.

Еңбек қауіпсіздігін энергетикалық қадағалау    және  энергетикалық   тиімділік

25

17

Қазақстан энергетикасының дамуы

26

18.

Электрондық- сәулелік түтікшелер. Осциллографтар

27

19.

Газотрондар

29

20.

Тиратрондар

30

21.

Электр энергиясын өндірудің жаңа тәсілдері

31

22.

Электрлік қосалқы стансалар. Олардың түрлері және негізгі  ерекшеліктері

33

23.

Электр стансасының жабдықтары мен аппараттары

34

24.

Электр қондырғыларын басқару принциптері

36

25.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

38

26.

Мазмұны

39