Электротехнические материалы

Причины поражения электрическим током

Очень важно в работе с электрическими установками соблюдать осторожность и быть внимательными, иначе именно это станет причиной поражения электрическим током и как следствие получения электротравм.

Не следует начинать работу с электроприборами при включенном напряжении, его обязательно нужно снять. Нарушении изоляции также является явной предпосылкой к удару током при контакте человека с неисправным прибором. Помимо халатности человека, еще выделяют технические причины, которые могут стать источником электротравм. Сюда относят неисправность оборудования и ошибочную эксплуатацию приборов.

Зарегистрированы случаи, когда удары высоким напряжением человека происходили на момент пересмены, то есть в начале или конце рабочего дня. В этих ситуациях можно говорить об отсутствии сил и внимательности.

Важно! Умейте планировать свой рабочий день будучи электромонтажником, ведь усталость — это недопустимая черта для работников данной сферы.

Основные причины поражения электрическим током мы разобрали, теперь остается только следить за ними с целью снизить риск получения повреждений вследствие работы с электричеством.

Нельзя пользоваться неисправными потребителями

Степени тяжести повреждений от удара током

Существует 4 степени тяжести электротравм, которые различным образом влияют на организм человека.

  1. Первая степень. Обычно это судороги, которые не сопровождаются потерей сознания и остановкой дыхания. Возможны, побледнения кожных покровов, мелкие ссадины, головокружение повышение артериального давления.
  2. Вторая степень. Такие травмы, полученные вследствие поражения током, считаются более агрессивными, так как помимо судорожности наблюдается потеря сознания и частичный паралич. Артериальное давление понижается, иногда нарушаются биологические процессы в организме также встречаются пострадавшие с аритмией.
  3. Третья степень. Характеризуется разрывом мягких тканей, иногда возникает вывих суставов, не исключена сильная судорога группы мышц. Нарушается зрение, происходит отек головного мозга. Повреждаются важные органы, такие как почки печень, селезенка.
  4. Четвертая степень. Наиболее опасное поражение электрическим током несовместимое с жизнью. В таких ситуациях наблюдается паралич дыхательной системы, фибрилляция сердечной мышцы. Обычно такие последствия происходят, если электрическое напряжение прошло через головной мозг.

Рекомендация! Чтобы уберечь себя от подобного воздействия, следует применять правила безопасности при контакте с электричеством.

Основные причины и виды электротравматизма могут подстерегать вас и ваших детей в домашних условиях, поэтому необходимо максимально обезопасить свое жилище. Предусмотрите установку УЗО и автоматических выключателей, смонтируйте контур заземления. Принципы его монтажа вы найдете в этой статье.

Ожог от поражения электрическим током

Конспект на тему Электротехнические материалы

Из конструкционных материалов изготавливают вспомогательные детали и элементы радиоприборов, выполняющих в основном роль механических нагрузок – корпусы, шасси, шкалы, элементы управления и др.

Электротехнические материалы — характеризуется определёнными свойствами по их отношению к электромагнитному полю и применимы в технике исходя из этих свойств. Электрорадиоматериалы необходимы для изготовления проводов, кабелей, волноводов, антенн, изоляторов, конденсаторов, резисторов, катушек индуктивности, трансформаторов, электродвигателей и генераторов, магнитов, диодов и транзисторов, электронных ламп, электромеханических преобразователей, лазеров, мазеров, приёмников света, запоминающих устройств и т.д. От свойств электрорадиоматериалов зависит работа электрической схемы прибора; генерация, выпрямление, передача, усиление и модуляция электричесокго тока, образование электрической изоляции и др.

В различных случаях при работе приборов на электрорадиоматериалы воздействуют электрические и магнитные поля, как отдельно, так и в совокупности. По поведению в электрическом поле эти материалы подразделяются на три класса: проводниковые, полупроводниковые и диэлектрические, а поведению в магнитном поле — на сильномагнитные (магнетики) и слабомагнитные.

Проводники обладают сильновыраженной электропроводимостью, имеют высокую удельную электрическую проводимость при нормальной температуре.

Полупроводники являются промежуточными по проводимости материалами между диэлектриками и проводниками. И для них особенно характерно:

  • сильная зависимость удельной проводимости от концентрации и вида примесей;

  • зависимость, в большинстве случаев, от внешних энергетических воздействий (температура, освещенность и т.д.)

  • Диэлектрики — их основное свойство — способность к поляризации и возможность существования в них за счет этого электростатического поля.

  • Реальный (технический) диэлектрик тем ближе к идеальному, чем меньше у него удельная проводимость и чем слабее у него выражены замедленные механизмы поляризации, связанные с рассеиванием электрической энергии и выделении теплоты.

Магнитными называют материалы, которые под действием внешнего магнитного поля способны намагничиваться, т.е. приобретать магнитные свойства, что обусловлено их строением. Магнитные материалы способны концентрировать магнитную энергию. К магнитным материалам относятся некоторые металлы, их сплавы, а также ферриты, которые не являются металлическими материалами. Большинство электротехнических материалов слабомагнитные или практически немагнитные. Однако среди магнетиков различают проводящие, полупроводящие практически непроводящие (что и определяет частотный диапазон их применения).

В зависимости от структурных особенностей твёрдых тел принято различать:

  • аморфные вещества, не имеющие какой-либо определённой структуры;

  • поликристаллические вещества, состоящие из отдельных гранул или малых областей. Каждая гранула имеет четко выраженную структуру, однако размеры и ориентация гранул в соседних областях совершенно произвольны;

  • монокристаллические вещества, атомы которых пространственно упорядочены и образуют трёхмерную периодическую структуру, называемою кристаллической решёткой.

Основную роль в процессе объединения атомов в кристалл играют электроны. В квантовой механике движение электронов описывается волновой функцией, обладающей в изолированном атоме водорода сферической симметрией, так что заряд электрона как бы диффузно распределён, образуя размытое облако.

В зависимости от того, как расположены энергетические зоны, твердые тела принято делить

  • диэлектрики

  • полупроводники

  • металлы

Электрического назначения. Проволока, применяемая в качестве опоры или соединительных проводов в лампе, может быть изготовлена из различных материалов, включая сталь, никель, медь, магний или железо, в то время как нити накала изготавливаются из вольфрама или из вольфрам-ториевого сплава. Принципиальное требование к материалу для опорной проволоки состоит в том, что он должен соответствовать характеристикам теплового расширения стекла в том месте, где она входит в стекло для подвода электрического тока к лампе. Часто здесь используются многокомпонентная проволока.

Цоколи ламп обычно изготавливаются из бронзы или из алюминия. В лампах для наружного освещения предпочтительнее применение бронзы.

2014 Электромагнитное поле

Электромагнитное поле – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

Электрическое поле – возникает вокруг неподвижных заряженных частиц или при изменении магнитного поля и обнаруживается по силовому воздействию на не неподвижные заряженные частицы.

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

где q1, q2 – величина зарядов, Кл;

r – расстояние между зарядами, м;

εа – абсолютная диэлектрическая проницаемость, учитывает влияние среды на электрическое поле, Ф/м.

Магнитное поле – возникает вокруг подвижных заряженных частиц или при изменении электрического поля и обнаруживается по силовому воздействию на подвижные заряженные частицы.

Закон Ампера: сила, действующая на проводник с током, помещённый в однородное магнитное поле, прямо пропорциональная произведению магнитной индукции на силу тока, длину участка проводника и синус угла между вектором магнитной индукции и проводником.

где I1, I2 – сила токов в проводниках, А;

l – длинна проводников, м;

r – расстояние между проводниками, м;

µа – абсолютная магнитная проницаемость, учитывает влияние среды на магнитное поле, Гн/м.

Классификация электротехнических материалов.

  1. В электрическом поле.

    1. Проводниковые материалы (проводники) – это материалы, в которых под действием электрического поля возникает электрический ток (металлы и их сплавы, графит).

В проводниках есть свободные носители заряда и под действием электрического поля они приобретают направленное движение. Такое упорядоченное движение электрических зарядов и есть электрический ток.

Применение: токоведущие части электрических машин, аппаратов и сетей.

    1. Полупроводниковые материалы (полупроводники) – это материалы, в которых под действием эклектического поля возникает электрический ток, но их проводимость зависит от внешних условий (температуры, примесей, света, электрического и магнитного полей, давления, ядерного излучения и т.д.) (германий Ge, кремний Si, карбид кремния SiC).

Применение: электронная техника (диоды, транзисторы, тиристоры).

    1. Диэлектрические материалы (диэлектрики) – это материалы, которые под действием электрического поля не создают электрический ток в обычных условиях, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле (резина, пластмассы, стекло).

В диэлектриках электрические заряды прочно связаны с атомами, молекулами или ионами и в электрическом поле могут лишь смещаться, при этом происходит разделение центров положительного и отрицательного зарядов, т.е. поляризация.

Применение: изоляция токоведущих частей друг от друга, окружающих предметов и персонала.

  1. В магнитном поле.

    1. Слабомагнитные материалы – это материалы, у которых магнитная восприимчивость очень мала (медь Cu, алюминий Al, свинец Pb, органические соединения).

Применение: не нашли широкого применения в технике.

    1. Сильномагнитные материалы (магнетики) – это материалы, которые под действием магнитного поля намагничиваются и тем самым усиливают его (железо Fe, никель Ni, кобальт Co и их сплавы).

Применение: сердечники и магнитопроводы электрических машин и аппаратов, постоянные магниты.

Указанная классификация очень приблизительна, поэтому в пределах названных основных групп материалы систематизируются в подгруппы, причём при выборе критерия нет единства.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

Механические характеристики позволяют оценить способность материалов выдерживать внешние статические и динамические нагрузки, необходимы для выбора технологической обработки материалов (резание, штамповка, литьё), расчёта на прочность, контроля и диагностирования состояния деталей конструкций в процессе эксплуатации.

Испытание на растяжение проводят на цилиндрических образцах и брусках с прямоугольным сечением. Образец закрепляют концами в захватах испытательной машины. Нижний захват неподвижен, к другому прикладывают разрушающее растягивающее усилие, которое плавно увеличивают с определённой скоростью до момента разрыва образца.

  1. Пластичность – это свойство материала необратимо изменять свою форму и размеры под воздействием внешних механических нагрузок.

Относительное удлинение

где ∆lост – приращение длины образца после разрыва, мм;

l0 – первоначальная длина образца, мм.

Чем больше значение относительного удлинения, тем пластичнее материал.

  1. Прочность – это свойство материала сопротивляться деформации или разрушению под воздействием внешних механических нагрузок.

Разрушающее напряжение при растяжении (предел прочности при растяжении)

где Рр – разрушающая нагрузка при разрыве образца, Н;

S0 – площадь поперечного сечения образца до испытания, мм2.

Чем больше значение предела прочности, тем прочнее материал.

  1. Твёрдость – это свойство материала сопротивляться проникновению в его поверхность более твёрдого тела (индентора).

Индентор – твёрдосплавный наконечник в виде шара, пирамиды или конуса, твёрдость которого существенно превосходит твёрдость испытуемого материала.

По методу Бринелля в поверхность материала вдавливается стальной шарик.

где Р – нагрузка на индентор, Н;

Sотп – площадь поверхности отпечатка, мм2.

По методу Виккерса в поверхность материала вдавливается алмазная четырёхгранная пирамида под действием нагрузки.

Чем больше значение твёрдости, тем более твёрдый материал.

  1. Ударную вязкость – это свойство материала сопротивляться ударной нагрузке.

Испытание на ударный изгиб проводят на брусках с прямоугольным сечением (для металлов с надрезом U-образным и V-образны). Образец помещают в маятниковом копре. Удар, наносимый по центру образца маятником, плавно увеличивают. Указатель на шкале копра фиксирует значение работы, затрачиваемой маятником на разрушением образца.

где ∆А – работа, затраченная маятником на разрушение образца, МДж.

Чем больше значение ударной вязкости, тем менее хрупок материал.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *