Введение. Цели, задачи и предмет дисциплины, ее связь с другими учебными дисциплинами, значение для подготовки квалифицированных специалистов

Цели, задачи и предмет дисциплины, ее связь с другими учебными дисциплинами, значение для подготовки квалифицированных специалистов. Преимущества электрической энергии перед другими видами энергии. Роль электрификации в развитии социально-экономического комплекса Республики Беларусь.

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Т е м а 1.1 Электрическое поле

Понятие об электрическом поле, его основные характеристики: напряженность, потенциал, электрическое напряжение. Закон Кулона. Проводники и диэлектрики. Проводники в электрическом поле, диэлектрическая проницаемость. Электроизоляционные материалы, их практическое использование. Электрическая емкость. Плоский конденсатор. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля.

Т е м а1.2. Электрические цепи постоянного тока

Электрический ток в металлах, его направление. Источники питания. Электрическая цепь, основные ее элементы, условные обозначения, применяемые на схемах. Сила плотность тока, единицы их измерения. Электродвижущая сила источника и напряжение на его элементах. Энергия мощность электрической цепи, баланс мощностей. Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление проводимость. Удельное сопротивление и удельная проводимость. Резистор. Зависимость сопротивления от температуры. Закон Ома для всей цепи. Режим работы цепи: ход, короткое замыкание, переменная нагрузка. Преобразование электрической энергии в теплоту. Закон Джоуля-Ленца. Нагрев проводов. Предельно допустимый (номинальный) ток в проводе. Плавкие предохранители. Выбор сечения провода в зависимости от допустимого тока. Основные проводниковые материалы. Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов. Потеря напряжения в проводах линий электропередачи и допустимые ее значения. Первый закон Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа, его применение. Понятие о расчете сложных цепей. Работа источника в режиме генератора и потребителя.

Т е м а 1.3. Электромагнетизм

Магнитное поле и его характеристики. Закон полного тока. Взаимодействие магнитного проводника с током. Электромагнитная сила. Ферромагнитные вещества и ихнамагничивание. Кривые намагничивания. Явление гистерезиса. Потери энергии при гистерезисе. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса, их использование в измерительной и счетно-решающей технике. Магнитная цепь. Электромагниты, их практическое применение. Упрощенный расчет электромагнита. Электромагнитная индукция. Электродвижущая сила, индуцированная в контуре при изменении магнитного потока, сцепленного с контуром (формулировка Максвелла). Правило правой руки. Закон Ленца. Преобразование механической энергии в электрическую. Преобразование электрической энергии в механическую. Самоиндукция. Электродвижущая сила самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Взаимная индукция. Взаимная индуктивность. Вихревые токи, их практическое значение.

Т е м а 1.4. Однофазные электрические цепи переменного тока

Переменный ток, его определение. Период и частота переменного тока. Фаза, начальная фаза, сдвиг фаз. Действующие значения напряжения и электродвижущей силы (ЭДС). Получение синусоидальной электродвижущей силы. Угловая скорость и угловая частота. Изображение синусоидальных величин кривыми (синусоидами и вращающимися векторами). Особенности цепей переменного тока. Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Векторная диаграмма, кривые тока, напряжения и мощности. Средняя (активная) мощность. Цепь переменного тока с индуктивностью. Векторная диаграмма, кривые тока, напряжения и мощности. Реактивное индуктивное сопротивление. Средняя и максимальная (реактивная) мощность. Цепь переменного тока с емкостью. Емкостное сопротивление. Векторные диаграммы цепях с емкостным сопротивлением. Физические процессы в цепях с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Векторная диаграмма. Резонанс напряжений. Физические процессы в цепях при параллельном соединении К, Е, С. Разложение токов на активные и реактивные составляющие. Резонанс токов, его условие. Технико-экономические значения реактивной мощности в электрических системах. Использование конденсаторов для компенсации реактивной мощности.

Т е м а1.5. Трехфазные электрические цепи переменного тока

Сравнение однофазной и трехфазной системы переменного тока. Генерирование трехфазной электродвижущей силы. Четырехпроводная трехфазная система при соединении обмоток генератора и потребителей в “звезду” и “треугольник”.Фазные и линейные напряжения генератора и потребителя. между фазными и линейными напряжения- Равномерная и неравномерная нагрузки. диаграмма напряжения и тока. Мощности цепи при соединении потребителей в “звезду” и “треугольник”

Т е м а 1.6. Электрические измерения и приборы

Классификация измерительных приборов. Погрешности измерений. Устройство и принцип действия магнитоэлектрических, электромагнитных, электродинамических, ферродинамических и индукционных измерительных механизмов. Измерение напряжения и тока. Устройства для расширения пределов измерения напряжения и тока. Измерение сопротивлений. Измерение мощности. Измерение расхода электрической энергии. Индукционные счетчики. Измерение неэлектрических параметров электрическими методами.

Т е м а 1.7. Трансформаторы

Назначение трансформаторов и их применение. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Параметры, характеризующие работу трансформатора: ЭДС обмоток, коэффициент трансформации, уравнение токов, зависимость токов в первичной от токов во вторичной обмотке. Режимы короткого замыкания. Работа трансформаторов под нагрузкой. Номинальная мощность трансформатора. Потери энергии и коэффициент полезного действия Трехфазные трансформаторы, измерительные трансформаторы, автотрансформаторы и сварочные трансформаторы, их устройство, система охлаждения.

Т е м а 1.8. Электрические машины переменного тока

Назначение машин переменного тока. Асинхронные электродвигатели. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных асинхронных электродвигателях. Статор электродвигателя и его обмотка. Ротор электродвигателя и его обмотка. Принцип работы трехфазного электродвигателя. Частота вращения магнитного статора и частота вращения ротора. Скольжение. ЭДС, сопротивление и ток в обмотках статора и ротора. Вращающий момент асинхронного электродвигателя зависимость его от скольжения и напряжения на зажимах электродвигателя. Механические характеристики. трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным роторами. Регулирование частоты вращения трехфазных электродвигателей. Однофазный асинхронный электродвигатель. Потери и КПД асинхронного электродвигателя. Синхронный генератор, синхронный электродвигатель, их устройство, работа, свойства и область применения.

Т е м а 1.9. Электрические машины постоянного тока

Устройство электрических машин постоянного тока. Основные элементы конструкции и их назначение. Принцип работы электрических машин постоянного тока. Генератор постоянного тока с независимым возбуждением, его схема и характеристики (холостого хода и внешняя). Самовозбуждение генератора постоянного тока. генератор постоянного тока с параллельным возбуждением, его схема и внешняя характеристика. Генератор постоянного тока со смешанным возбуждением при согласном встречном соединении обмоток возбуждения: внешние характеристики, потери, коэффициент полезного действия. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, его схема. Пуск двигателя, роль пускового и реостатов. Вращающий момент, зависимость его от тока якоря и магнитного потока. Связь между вращающим моментом, мощностью и частотой вращения. Механическая характеристика двигателя с параллельным возбуждением. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением. Реверсирование электродвигателей постоянного тока. Потери энергии и коэффициент полезного действия двигателей постоянного тока. Краткие сведения об электродвигателях постоянного тока с последовательным и смешанным возбуждением. Область применения электрических машин постоянного тока.

Т е м а 1.10. Полупроводниковые приборы и устройства

Физические основы работы полупроводниковых приборов. Электронная и дырочная проводимость, электронно- дырочный переход. Полупроводниковые диоды. Их вольт- амперные характеристики, выпрямительные свойства. Полупроводниковые транзисторы р-п-р и п-р-п структуры. Схемы включения транзисторов с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором. Полупроводниковые управляемые вентили — тиристоры. Устройство тиристоров, принцип их работы и область практического применения. Назначение и область применения выпрямительных устройств, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения и тока. Функциональные схемы выпрямительных устройств. Полупроводниковые усилители, их назначение, классификация, принцип действия и режим работы, область применения

РАЗДЕЛ 2. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Т е м а 2.1. Аппаратура управления и защиты

Назначение аппаратуры управления и защиты, ее классификация. Пускорегулирующая аппаратура ручного управления: рубильники, переключатели, пакетные выключатели и переключатели, плавкие предохранители, реостаты, контроллеры. Аппаратура полуавтоматического и автоматического управления и защиты. Воздушные автоматические выключатели (автоматы). Установочные автоматы. Расцепители: электромагнитные, комбинированные, тепловые. Область применения, типы, характеристики. Кнопки конструкции управления и кнопочные станции: применение, конструкция, характеристики. Магнитные пускатели: назначение, характеристики, область применения. Воздушные и автоматические аппараты защиты управления. Реле защиты и управления: тепловые реле, электровыключатели (автоматы), магнитные реле максимального тока, реле времени. Типы автоматов, их назначение, конструкция и область применения. Способы гашения электрической дуги в электроаппаратуре. Плавкие предохранители: назначение, типы, характеристики. Меры электробезопасности при работе с аппаратурой ручного и автоматического управления

Т е м а 2.2. Основы электропривода

Понятие об электроприводе. Виды электроприводов. Номинальные параметры электрических машин. Классификация электродвигателей по способу защиты от воздействий окружающей среды. Механические характеристики двигателей. Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы их работы: длительный, повторно-кратковременный, кратковременный. Продолжительность включения (ГШ) двигателя. Стандартные значения ПВ. Простейшие нагрузочные диаграммы машин и механизмов, применяемых в строительстве. Общие условия выбора двигателя по мощности. Метод эквивалентных величин при выборе мощности двигателя для различных режимов работы (длительный и повторнократковременный). Типы электродвигателей, применяемых в строительстве, их конструктивные и технологические особенности. Способы регулирования частоты вращающихся электродвигателей. Способы управления электроприводами. Безопасность труда при работе с электродвигателями.

Т е м а 2.3. Электрооборудование сварочных установок

Виды электрической сварки: дуговая, электроконтактная, плазменная и др. Виды сварочного оборудования: сварочные трансформаторы (сварка на переменном токе), генераторы постоянного тока и сварочные выпрямители (сварка на постоянном токе). Свойства источника питания сварочной дуги. Внешняя характеристика: крутопадающая, пологопадающая, жесткая, пологовозрастающая. Требования к источникам питания. Сварочные трансформаторы, их применение. Сварочные генераторы, агрегаты. выпрямители, их конструкция и применение. Дуговая сварка на переменном токе: требования к сварочной аппаратуре, особенности сварки. Величины напряжений и токов сварочных трансформаторов. Способы регулирования сварочного тока. Электроконтактная сварка, ее виды: стыковая, точечная, шовная. Безопасность труда при использовании электросварочного оборудования на строительных площадках

Т е м а 2.4. Электрооборудование строительных кранов и подъемников

Конструкционные особенности строительных башенных кранов. Режимы их работы. Требования к электрооборудованию башенных кранов. Крановые электродвигатели: особенности конструкции, режимы работы и марки. Крановая аппаратура управления и защиты: контроллеры, контакторы, реле, путевые и конечные выключатели, тормозные электромагниты и электрогидравлические толкатели. Особенности крановой электроаппаратуры. Электроприводы механизмов передвижения крана, изменения вылета стрелы, поворот и передвижения каретки. Типовые электроприводы механизма подъема. Назначение конечных выключателей, места их установки.

Т е м а 2.5. Электрифицированные ручные машины и электроинструмент

Виды ручных электрифицированных машин и инструмента, применяемых в строительном производстве. Машины для отделочных работ (штукатурно-затирочные, для приготовления и подачи раствора, для шлифовки деревянных полов, для заглаживания бетонных полов и др.). Электропривод ручных машин, электрические схемы. Ручной электрифицированный инструмент (электросверлильные машины, перфораторы, бороздоделы, гайковерты, электрорубанки, ручные электропилы). Особенности их электропривода, электрические схемы. Двигатели, применяемые в ручных и переносных машинах: асинхронные (одно- и трехфазные) промышленной и повышенной частоты. Схемы включения двигателей. Классификация ручных машин по степени их защитыот поражения электрическим током. Ручные машины с двойной и усиленной изоляцией. Токоподвод к ручным и переносны машинам. Заземление передвижных электрических машин и инструмента. Правила эксплуатации ручных машин: режимы работы, периодичность осмотров, проверка состояния изоляции. Правила безопасности труда при эксплуатации передвижных электрических машин и электроинструмента.

Т е м а 2.6. Электропрогрев бетона и электрооттаивание грунта

Электротермообработка бетона, ее назначение. Режимы электротермообработки: двухстадийный, трехстадийный, ступенчатый. Методы электротермообработки бетона. Электродный прогрев, его виды. Электроды: полосовые, стержневые и струнные. Схемы размещения электродов. Напряжения, используемые при прогреве. Трансформаторы, применяемые для электропрогрева бетона: типы, технические характеристики. Электропрогрев бетона с помощью инфракрасных лучей. Источники инфракрасных лучей. Виды и конструкции теплоэлектронагревателей. Нагревательные элементы, применяемые в них. Греющие кабели. Индукционный прогрев бетона, область его применения. Роль арматуры железобетонных изделий и индуктора при индукционном прогреве. Схемы установок. Использование электротермообработки бетона при замоноличивании станков. Греющая опалубка. Правила электробезопасности при электротермообработке бетона. Методы электрооттаивания грунта: электродный косвенный прогрев. Электроды для глубинного прогрева грунта: конструкция, схемы соединения, источники питания. Электронагреватели для косвенного нагрева грунта: теплоэлектронагреватели, электроиглы. Установки для поверхностного оттаивания грунта. Примерные нормы расхода электроэнергии на оттаивание мерзлых грунтов при использовании различных нагревателей. Электроотогрев замерзшиих трубопроводов. Применение сварочных трансформаторов для электроотогрева, схемы их включения. Правила безопасности труда при электрооттаивании грунтов и электроотогреве замерзших трубопроводов.

Т е м а 2.7. Уплотнение бетонной смеси

Использование виброустановок для уплотнения бетонной смеси. Классификация вибраторов по способу воздействия на бетонную смесь: глубинные, поверхностные, наружные, виброплощадки. Требования, предъявляемые к электроприводу виброустановок. Приводы электровибраторов: электромеханические и электромагнитные. Конструкции электромеханических вибраторов. Напряжение и частоты, применяемые в электромеханических вибраторах. Трансформаторы и преобразователи частоты, применяемые в электро-установках. Глубинные вибраторы: назначение, конструкция, электрооборудование. Электробезопасность при работе с электромеханическими вибраторами.

РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Т е м а 3.1. Источники электроснабжения строительных площадок

Схемы электроснабжения потребителей электрической энергии. Общая схема электроснабжения. Энергетическая система и электрическая система. Виды источников электроснабжения строительных площадок: электротехнические сооружения (электросети) строящихся объектов; электросети энергосистемы; трансформаторные подстанции (открытые, закрытые, мачтовые); электроагрегаты и передвижные дизельные и бензиновые электростанции. Характеристики источников электроснабжения. Распределительные устройства и щиты. Комплектные распределительные устройства наружной и внутренней установки.
Категории потребителей электроэнергии на строительных площадках. Типовые схемы электроснабжения
строительных площадок.

Т е м а 3.2. Электрические сети строительных площадок

Классификация электрических сетей. Особенности воздушных линий, кабельных линий и электропроводок. Устройство проводов и кабелей. Материалы, применяемые для токопроводящих жил и изоляции. Единая шкала сечений токопроводящих жил, проводов и кабелей. Основные марки и характеристики проводов и кабелей, область их применения. Устройство электрических сетей на строительных площадках. Правила устройства воздушных линий. Опоры воздушных линий и их монтаж. Правила прокладки кабельных линий в земле. Концевые заземления и кабельные муфты. Защита кабельных линий от механических повреждений. Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву, по допустимой потере напряжения. длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели. Эксплуатация электрических сетей на строительных площадках.

Т е м а 3.3. Защитное заземление и зануление на строительных площадках

Назначение защитного заземления и зануления, различие между ними. Электрические сети с изолированной глухозаземленной нейтралью, их особенности. Область применения защитного заземления и зануления. Общие требования к заземляющим устройствам. Естественные и искусственные заземлители. Требования к искусственным заземлителям. Выполнение искусственных заземлителей и заземляющих проводников. Нормы сопротивления заземляющих устройств. Части электроустановок, элементов машин и механизмов, подлежащих заземлению или занулению. Правила заземления и зануления стационарных, передвижных электроустановок (кранов, электросварочного оборудования и др.), переносных электроприемников. Правила эксплуатации защитного заземления и зануления.

Т е м а 3.4. Учет и экономия электроэнергии

Организация учета электрической энергии на строительной площадке. договор с электроснабжающей организацией о пользовании электроэнергией. Способы снижения расхода получаемой из энергосистемы реактивной энергии. Естественное и искусственное коэффициента мощности. Способы экономии электроэнергии: подбор двигателей по номинальной мощности Механизмов; ограничение холостого хода и недогрузки двигателей и трансформаторов; равномерность загрузки по фазам трехфазных систем; экономичных источников света, экономичных сварки и т. д. Система учета активной энергии: определение количества электроэнергии, подлежащей оплате; обеспечение контроля за соблюдением лимитов электроэнергии; определение потерь электроэнергии в различных участках сети; установление норм расхода электроэнергии на единицу продукции.

Т е м а 3.5. Проектирование электроснабжении строительных площадок

Требования к электроснабжению строительных площадок. Характерные приемники электрической энергии: электродвигатели производственных механизмов, электротехнические установки, электрическое освещение; их Надежность электроснабжения. Категории токоприемников. Режимы работы приемников электроэнергии. Расчетные электрические нагрузки. Методы расчета Определение мощности трансформаторов, их подбор для подстанций. схемы электроснабжения строительных площадок: магистральные, их особенности и область применения. Разновидности схем. Питающие и распределительные сети. Генплан строительной площадки с нанесением источников питания (трансформаторной подстанции — ТП), электрических сетей с вводными устройствами, потребителей электроэнергии (строящегося объекта, систем освещения, строительных механизмов, бетоносмесителей и т. п.). Принципиальная схема электроснабжения строительной площадки: принцип ее построения, элементы, входящие схему, условные обозначения.

Т е м а 3.6. Электробезопасность на строительных площадках

Действие электрического тока на человека. Опасные значения тока и напряжения, сопротивление тела человека при различных условиях. Технические способы обеспечения электробезопасности: защитное заземление и зануление, электрическое (гальваническое) разделение сетей, использование безопасного (малого) напряжения, изоляция токоведущих частей оборудования (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная), использование оградительных устройств, сигнализации, блокировки и др. Особенности их применения. Классификация условий работ по степени электробезопасности (без повышенной опасности поражения электрическим током, с повышенной опасностью и особо опасные). Классификация электроустановок по напряжению. Понятие о технических и организационных мерах, обеспечивающих безопасное ведение работ при эксплуатации электроустановок. Защитные средства, их назначение, виды, область применения. Поверка и испытание защитных средств. предупредительные плакаты. Способы освобождения человека от действия тока. Оказание доврачебной помощи при поражении электрическим током.

Дата добавления: 2015-05-06