11. W JAKI SPOS*B **CZY SI* SZYNY WYKONANE Z MIEDZI I ALUMINIUM
Przy po**czeniu szyn aluminiowych z miedzianymi mo*e wyst*powa* w obecno*ci wilgoci, zjawisko korozji elektrolitycznej aluminium. Jednym ze sposob*w unikni*cia k*opot*w z etlenianiem lub korozj* szyny Al, stykaj*cej si* z szyn* Cu, jest u*ycie przek*adek kupalowych * element*w sk*adaj*cych si* z dwu p*ytek:aluminiowej i miedzianej, zespolonych przez walcowanie. Od strony aluminium p*ytk* mo*na *atwo zespawa* z szyn* aluminiow*, od strony miedzi po**czenie z szyn* miedzian* nie stanowi k*opotu.
Alaaaaaaaa szyna Al.
Al.
Cu przek*adka kupalowa
szyna Cu
12. RODZAJE ZESTYK*W
roz**czne (przerywowe)*sk*adaj* si* z dwu styk*w, stykaj*c si* zamykaj* obw*d, oddalaj*c si* otwieraj*
*lizgowe*wyst*puj* w trakcji elektrycznej, s*u**c do zbierania pr*du z przewodu lub szyny oraz w maszynach elektr., gdzie s*u** do **czenia uzwoje* wirnik*w elektr. z obwodami zewn*trznymi.
13. CO TO JEST REZYSTANCJA ZESTYKOWA, OD JAKICH CZYNNIK*W ZALE*Y?
Je*li wzieliby*my dwa pr*ty z tego samego materia*u przewodz*cego, je-den przeci*ty a drugi jednolity, i przy*o*yli do nich napi*cie, to oka*e si* *e ich rezystancje s* r**ne*jednolitego jest mniejsza od przeci*tego, przy czym r**nic* stanowi rezystancja zestyku.
Na rezystanj* zestyku RK sk*adaj* si*: RK = Rn + Rp
Rn *rezystancja warstw nalotowych(tlenk*w, siarczk*w), kt*rych powstawanie zale*y od materia*u zestyku, intensywno*ci *rodowiska i ich temperatury
Rp *rezystancja przew**enia (wywo*ana nier*wno*ciami powierzchni stykowych, zale*y w du*ym stopniu od dok*adno*ci obr*bki tych powierzchni, a tak*e od si*y docisku).
!! W miar* up*ywu czasu i liczby zadzia*a* rezyst zestyku ulega zmianom, z powodu: *opalania si* styk*w, *w*dr*wki materia*u stykowego, *erozji mechanicznej, *tworzenia si* warstw nalotowych
14. JAKIE CZYNNIKI WP*YWAJ* NA REZYSTANCJ* PRZEW**ENIA I REZYSTANCJ* WARSTW NALOTOWYCH?
Rezyst przew**enia * wywo*ana nier*wno*ciami powierzchni stykowych (zmniejszaniem rzeczywistego przekroju dla przep*ywu pr*du), wp*ywaj* na ni*:
si*a docisku * przy zbyt du*ym docisku nast*puje odkszta*cenie plastyczne
temperatura * z jej wzrostem zwi*ksza si* rezystywno** i plastyczno** materia*u
dok*adno** obr*bki powierzchini stykowych.
Rezyst warstw nalotowych *(tlenki, siarczki) tworz* si* one na powierzchniach zestyk*w w czasie, gdy s* one roz**czone; intensywno** ich powstawania zale*y od:
materia*u zestyku
agresywno*ci sodowiska
temperatury.
Wp*yw powsta*ej warstwy na rezystancj* zestyku mo*e by* r**ny, zale*nie od powsta*ych na powierzchni zwi*zk*w
15. MATERIA*Y STOSOWANE NA ZESTYKI ROZ**CZNE
Od styk*w wymaga si*, aby spe*nia*y swe zadania w spos*b niezawodny i d*ugotrwale. O zastosowaniu okre*lonych materia**w decyduj* ich warunki pracy, a przede wszystkim: cz*sto** **cze*, napi*cie i pr*d roboczy, rodzaj przerywanego pr*du.
srebro *stos. w obwodach przeka*nikowych, pracuj*cych dorywczo, przy ma*ych pr*dach napi*ciach
platyna utwardzona irydem *stos. w obw. ma*ej mocy ale przy du*ej cz*sto*ci **cze* (iskrzenie)
mosi*dz * stos. w ob. niskiego napi*cia *redniej mocy(kilka do kilkunastu amper*w)
mied* * stos. w obw. du*ej mocy(kilkana*cie do kilkudziesi*ciu amper*w)
w pzrypadku szczeg*lnie trudnych warunk*w pracy (aparatura d*wigowa, **czniki wys. napi*cia) stos. si* nak*adki styk*w nalutowane na pod*o*e miedziane, a wykonane ze spiek*w wolframu a nasycane mi*dzi* srebrem (**cz* zalety miedzi*wysoka konduktywno**; z zaletami wolframu*odporno** na wysokie temp.)
16. JAKIE MATERIA*Y S* STOSOWANE NA ZESTYKI *LIZGOWE?
Na zestyki *lizgowe (,,szczotki'') wykorzystywane s*:
metalografit *SMG *(proszki grafitu spiekane w temp. < 1000*C z proszkami miedzi lub srebra),
br*zowo*grafitowe * silniki i pr*dnice wysok. napi*cia
srebrowo*grafitowe * urz*dzenia specjalne
ze zmienn* zawarto*ci* miedzi * maszyny niskonapi*ciowe
w*glografit (proszki grafitu, sadzy i koks*w z lepiszczami, wypalane w temp. >1000*C)
twarde* do pracy w trudnych warunkach
*rediej twardo*ci* do pr*dnic i silnik*w *redniej i ma*ej mocy
grafit *SGN*(proszki grafitu prasowane i wypalane w temp. od 200*C do powy*ej 1000*C)* zale*nie od technologii i materia*u lepiszcza: grafitowe, elektrografitowe,
elektrografit *SEG*(sk*ad jak w*glografit, proces grafityzacji prowadzony powy*ej 3000*C)* wykonuje si*: miekkie, twarde i *rednio twarde;
17. WYMIENI* MATERIA*Y PRZEWODZ*CE SPECJALNE, ICH W*A*CIWO*CI I ZASTOSOWANIA.
O**w * du*a g*sto*ci, mi*kki, mechanicznie s*aby, wra*liwy na drgania mechaniczne, *atwo topliwy (327 *C.), ulegaj*cy korozji pod wp*ywem zasad, kwas*w organicznych, gnij*cych substancji organicznych, *wie*ej zaprawy wapiennej i cementowej.
Zalety : du*a plastyczno**, nieprzenikalno** wilgoci, odporno** na dzia*anie czynnik*w atmosferycznych, tlenu, wody i kwas*w nieorganicznych (z wyj*tkiem azotowego).
G**wne zastosowanie : szczelne pow*oki kabli * z uwagi na deficytowo** o*owiu, s* cz**ciej zast*powane pow*okami z mi*kkiego aluminium lub tworzuw sztucznych.
Drugie istotne zastosowanie o*owiu w elektrotechnice to p*yty akumulator*w kwasowych * *ywa si* tu zwykle stopu o*owiu z antymonem (9% Sb); inne zastosowania o*owiu to anody do elektrolizy, armatura kwasoodporna, podk*adki, uszczelki itp.
Pary i py*y o*owiu s* silnie toksyczne i wywo*uj* gro*n* chorob* zwan* o*owic*.
Cynk * metal rozpowszechniony i stosunkowo tani. Odznacza si* du** odporno*ci* atmosferyczn* dzi*ki powstawaniu na jego powierzchni cienkiej warstwy ochronnej zasadowego w*glanu cynkowego Zn2CO3(OH)2 . St*d cynku u*ywa si* do wykonywania pokry* antykorozujnych, chroni*cych stalowy osprz*t linii wysokiego napi*cia przed rdzewieniem. Cynkowanie przeprowadza si* przez zanurzenie element*w stalowych w roztopionum cynku lub metod* galwaniczn*.
Cynku u*ywa si* r*wnie* w suchych ogniwach galwanicznych do wyrobu kubeczk*w zawieraj*cych ogniwo i jednocze*nie tworz*cych jego katod*.
Cynk, obok miedzi stanowi podstawowy sk*adnik mosi*dz*w.
W produkcji element*w konstrukcyjnych aparatury niskiego napi*cia jest szeroko stosowany specjalny stop odlewniczy, kt*rego g**wnym sk*adnikiem jest cynk. Stop ten pod nazw* ,,znal'' zawiera obok cynku, 4% Al. Odlewy wykonuje si* przez wtryskiwanie roztopionego metalu pod du*ym ci*nieniem do stalowej formy.
Cyna * mechanicznie s*aby, o temp. topnienia (232 *C) najni*szej spo*r*d metali u*ywanych w elektrotechnice; odporna na dzia*anie czynnik*w atmosferycznych, wod* zwyk** i morsk*, kwasy i substancje organiczne.
W elektrotechnice u*ywa si* jej do pokrywania przewod*w miedzianych, izolowanych gum*, w celu ochrony miedzi przed szkodliwym dzia*niem siarki. Pow*oki cynowe uzyskuje si* metod --> [Author:m] * galwaniczn* lub prze zanurzenie w ciek*ej cynie. Najwa*niejsze zastosowanie znajduje jako sk*adnik stop*w *o*yskowych i lut*w mi*kkich.
Wolfram * ci**ki, trudno topliwy, bardzo twardy, trudno obrabialny. Produkuje si* go metodami metalurgii proszk*w przez spiekanie jego proszk*w w odpowiedniej atmosferze i temp. ni*szej od temp. topnienia. Stosunkowo odporny na korozj* w stanie zimnym. W podwy*szonej temp. *atwo utlenia si* w powietrzu, pokrywaj*c si* ***tym nalotem tlenku wolframu (WO3).
Druciki wolframowe o *rednicach od 1 mm do 10-2 mm uzyskuje si* przez przeci*ganie na gor*co przez oczka diamentowe lub z w*gliku wolframu. Dzi*ki wysokiej temp. topnienia oraz wysokiej wytrzyma*o*ci mechanicznej druty wolframowe mog* pracowa* w temp. bia*ego *aru (ok. 2500 oC), ale tylko w pr**ni lub w atmosferze gazu oboj*tnego (argon, azot).
Z drutu wolframowego wykonuje si* *arniki *ar*wek, elektrody rur fluorescencyjnych, katody pr*zniowych lamp elektronowych, elementy grzejne piec*w oporowych, styki elekitryczne.
W*giel *w stanie czystym mo*e wyst*powa* w trzech odmianach alotropowych w postaci:
sadzy
diamentu
grafitu
W*giel kamienny zawiera *rednio 72*88% C. Najbogatsz* w C (88*95%) odmian* jest antracyt . W*giel kamienny bezpo*rednio nie jest wykorzysytwany w elekrotechnice.
Sadz* otrzymuje si* w spos*b sztuczny przez niezupe*ne spalanie w*glowodor*w. W zale*no*ci od u*ytego surowca otrzymuje si* r**ne gatunki sadzy * najczystsze uzyskuje si* przez niezupe*ne spalanie metanu.
Diament i grafit wyst*puj* w stanie naturalnym. S* r*wnie* wytwarzane sztucznie na skal* przemys*ow*. Grafit sztuczny otrzymuje si* w r**nej postaci, o r**nej ziarnisto*ci, w zale*no*ci od surowc*w wyj*ciowych (antracyt, koks naftowy, koks pakowy, sadza) i sposobu prowdazenia procesu grafityzacji, polegaj*cego na d*ugotrwa*ym pra*eniu surowc*w w bardzo wysokich temp. (2200*3000 C) bez dost*pu powietrza * zachodzi wtedy przemiana bezpostaciowego w*gla zawartego w surowcu na grafit.
W elektrotechnice rzadko u*ywa si* czystego grafitu. Grafit jest g**wnym sk*adnikiem tzw. w*gli elektrotechnicznych, szeroko stos. w elektrot., jako: odmiany szczotek w maszynach elektrycznych, elektrody: * hutniczych piec*w *ukowych, *termoelektrolizer*w do wytopu aluminium, *lamp *ukowych; anody ogniw galwanicznych, proszki mikrofonowe, oporniki elektroniczne i grzejne, trakcyjne zbieracze pr*du itp.
Rezystywno** materia**w w*glowo*grafitowych pozostaje tego samego rz*du w szerokim zakresie temp. (10*3 Ω*cm). Charakteryzuj* si* one wysok* temp. sublimacji (2700*3500 K), dobrymi w*asno*ciami mechanicznumi do 3500 K i smarnymi (zw*aszcza grafit), nieaktywno*ci* chemiczn* do 900 K, dobrymprzewodnictwem cieplnym i obrabialno*ci* ciepln*, niewielk* mas* w*a*ciw*.
Spoiwa i luty * stopy, wykorzystywane do spajania metali, ich temp. topnienia powinna by* o 150 *C ni*sza od temp. topnienia **czonych metali.
Rozr**nia si* spoiwa:
mi*kkie * temp. topnienia < 400*C * wytrzyma*o** 20*80 MPa, stos. do po**cze* szczelnych, stos. najcz**ciej do przewod*w miedzianych (spoiwo cynowo*o*owiowe PbSn50), *y* aluminiowych (ZnSn40)
twarde * temp. topn. > 500*C * wytrzym. 200*500 MPa, stos do po**cze* przenosz*cych obci**enia, stos. spoiwa to: mosi**ne (CuZn37), srebrne (AgCu25Zn2), miedziane (CuAg1).
Termobimetale * zwalcowane ze sob* na gor*co dwie blachy stopowe, o r**nej rozszerzalno*ci cieplnej, z*aczone trwale na ca*ej powierzchni * przy podgrzaniu, wskutek r*znicy wsp*nnik*w roszerz., powstaj* napr**enia wewn*trzne, powoduj*ce wygi*cie paska w stron* metalu o mniejszej rozszerzalno*ci, odkszaLcenie ust*puje po obni*niu temp.
Wykorzystywane w samoczynnych regulatorach temp., np.: grzejnikach, wyzwalaczach termicznych samoczynnych wy**cznik*w do ochrony silnik*w elektr. Przed przegrzaniem*w przeciwie*stwie do bezpiecznik*w topikowych wyzwalacz pozwala nakr*tkotrwa*e przeci**enie silnika, nie zagra*aj*ce trwa*o*ci jego izolacji.
W krajowych termobimetalach stos. nast*puj*cy zestaw: inwar (FeNi36)*mniejsza rozszerz. oraz stop FeNi25Mn6 *dopuszczalna temp. pracy 250*C.
Materia*y termoelektryczne * (termoelementy, termooporniki)*najbardziej rozpowszechnione wykorzystuj* zjawisko Seebecka*polega indukowaniu si*y termoelektrycznej w obwodzie zamkni*tym, z*o*onym z dwu r**nych przewodnik*w, o r**nej temperaturze.
Dla temp. -200*C * +600*C stos. si* najcz *elazo/konstan, dla temp. >1000*C nichrom/nikiel, dla temp.>2000*C wolframomolibden/molibden.
Wymagania stawiane termoelementom to: mo*liwie prostoliniowa zale*no** od temp., odporno** na wysokie temp. i korozj*, stabilno** w*a*ciwo*ci termoelektrycznych.
18. OM*WI* ALOTROPOWE ODMIANY W*GLA
W*giel *jeden z najbardziej rozpowszechnionych w przyrodzie pierwiastk*w. W stanie czystym mo*e wyst*powa* w trzech odmianach alotropowych w postaci:
sadzy (bezpostaciowa odmiana w*gla)
diamentu (najtwardszy ze znanych cia*, krystalizuje si* w uk*adzie regularnym przestrzennie centrowanym)
grafitu (krystalizuje si* w uk*adzie heksagonalnym).
Tzw w*giel, jest to ska*a osadowa pochodzenia organicznego, utworzonna z resztek ro*linnych oraz produkt*w ich rozk*adu z domieszkami substancji mineralnych. W*giel kamienny zawiera *rednio 72*88% C. Najbogatsz* w C (88*95%) odmian* jest antracyt . W*giel kamienny bezpo*rednio nie jest wykorzysytwany w elekrotechnice. Poza wykorzystaniem go jako paliwa, jest u*ywany do produkcji tworzyw, benzyn syntetycznych, gazu, koksu itp.
Sadz* otrzymuje si* w spos*b sztuczny przez niezupe*ne spalanie w*glowodor*w. W zale*no*ci od u*ytego do spalania surowca otrzymuje si* r**ne gatunki sadzy. Najczystsze gatunki uzyskuje si* przez niezupe*ne spalanie metanu.
Diament i grafit wyst*puj* w stanie naturalnym. Oba s* r*wnie* wytwarzane sztucznie na skal* przemys*ow*. Grafit sztuczny otrzymuje si* w r**nej postaci, o r**nej ziarnisto*ci, w zale*no*ci od surowc*w wyj*ciowych (antracyt, koks naftowy, koks pakowy, sadza) i sposobu prowdazenia procesu grafityzacji. Uzyskuje si* wtedy grafity o okre*lonych w*asno*ciach, odpowiednio do ich przeznaczenia. Proces grafityzacji polega na d*ugotrwa*ym pra*eniu surowc*w w bardzo wysokich temp. (2200*3000 C) bez dost*pu powietrza * zachodzi wtedy przemiana bezpostaciowego w*gla zawartego w surowcu na grafit.
19. OM*WI* ZASTOSOWANIE GRAFITU.
W*giel *w stanie czystym mo*e wyst*powa* w trzech odmianach alotropowych w postaci:
sadzy
diamentu
grafitu
W elektrotechnice rzadko u*ywa si* czystego grafitu. Grafit jest g**wnym sk*adnikiem tzw. w*gli elektrotechnicznych, szeroko stos. W elektrotechnice, mi*dzy innymi jako: odmiany szczotek w maszynach elektrycznych (w*glowo*grafitowe, elektrografitowe, grafitowe, metalowo*grafitowe), elektrody: * hutniczych piec*w *ukowych (w*glowe, grafitowe, grafitowa-ne), * termoelektrolizer*w do wytopu aluminium, * lamp *ukowych; anody ogniw galwaniznych, proszki mikrofonowe, oporniki elektroniczne i grzejne, trakcyjne zbieracze pr*du itp.
Przy produkcji element*w w*glowych surowce podstawowe, w odpowiednio czystej postaci, poddawane s* sproszkowaniu i wymieszaniu w odpowiednio dobranych proporcjach z dodatkiem smo*y w*glowej i lepiszcza. Ciastowata masa w*glowa jest gnieciona i ubijana celem usuni*cia p*cherzyk*w powietrza. Z niej formowane s* p*yty i pr*ty, poddawane nast*pnie spiekaniu w temp. (800*3000 st C).
20. W*A*CIWO*CI ELEMENT*W GRAFITOWYCH.
W*giel *w stanie czystym mo*e wyst*powa* w trzech odmianach alotropowych w postaci:
sadzy (bezpostaciowa odmiana w*gla)
diamentu (najtwardszy ze znanych cia*, krystalizuje si* w uk*adzie regularnym przestrzennie centrowanym)
grafitu (krystalizuje si* w uk*adzie heksagonalnym).
Diament i grafit wyst*puj* w stanie naturalnym. Oba s* r*wnie* wytwarzane sztucznie na skal* przemys*ow*. Grafit sztuczny otrzymuje si* w r**nej postaci, o r**nej ziarnisto*ci, w zale*no*ci od surowc*w wyj*ciowych (antracyt, koks naftowy, koks pakowy, sadza) i sposobu prowdazenia procesu grafityzacji. Uzyskuje si* wtedy grafity o okre*lonych w*asno*ciach, odpowiednio do ich przeznaczenia. Proces grafityzacji polega na d*ugotrwa*ym pra*eniu surowc*w w bardzo wysokich temp. (2200*3000 C) bez dost*pu powietrza * zachodzi wtedy przemiana bezpostaciowego w*gla zawartego w surowcu w grafit.
Przy produkcji element*w w*glowych surowce podstawowe, w odpowiednio czystej postaci, poddawane s* sproszkowaniu i wymieszaniu w odpowiednio dobranych proporcjach z dodatkiem smo*y w*glowej i lepiszcza. Ciastowata masa w*glowa jest gnieciona i ubijana celem usuni*cia p*cherzyk*w powietrza. Z niej formowane s* p*yty i pr*ty, poddawane nast*pnie spiekaniu w temp. (800*3000 st C).
Tak przygotowany materia* w*glowy zaliczany jest czasem do materia**w p**przewod-nikowych, ze wgzl. Na podobn* zale*no** rezystywno*ci od temp.* odwrotnie ni* dla metalowych przewodnik*w, rezystancja maleje wraz ze wzrostem temp. Jednak mechanizm przewodzenia pr*du elektrycznego jest wy**cznie elektronowy, podobnie jak w metalach.
!! Rezystywno** materia**w w*glowo*grafitowych pozostaje tego samego rz*du w szerokim zakresie temp. (10*3 Ω*cm). Charakteryzuj* si* one wysok* temp. sublimacji (2700*3500 K), dobrymi w*asno*ciami mechanicznumi do 3500 K, nieaktywno*ci* chemiczn* do 900 K, dobrym przewodnictwem cieplnym, dobrymi w*asno*cimi smarnymi (zw*aszcza grafit), niewielk* mas* w*a*ciw*, dobr* obrabialno*ci* mechaniczn*.
ga
Wyszukiwarka