Текст книги "Электротехнические и электромонтажные работы"

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОНТАЖЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Рабочее место

В широком смысле слова рабочее место – это часть пространства, приспособленная для выполнения работником или группой их своего производственного задания. Рабочее место оснащено основным и вспомогательным оборудованием (станки, механизмы, энергетические установки и т. п.), технологической (инструмент, приспособление, контрольно-измерительные приборы) и организационной (столы, верстаки и т. п.) оснасткой.

На производственных предприятиях ко всем рабочим местам предъявляют требования, выполнение которых обеспечивает научную организацию труда (НОТ), повышение производительности труда и способствует сохранению здоровья и развитию личности здоровья.

Рабочие места, на которых трудятся рабочие электротехнических профессий, бывают различными в зависимости от того, какие действия и операции они выполняют – монтажные, ремонтные, сборочные, регулировочные и т. п.

Рабочее место электромонтёра может быть и на открытом воздухе, например при сооружении или ремонте воздушных и кабельных электрических сетей, подстанций и т. п.

Рис. 14. Набор инструментов электромонтажника:

а – монтёрский нож (НМ-2); б – отвёртка с держателем (1 – пружина, 2 – стержень, 3 – рабочая часть, 4 – винт, 5 – скоба); в – отвёртка с диэлектрической ручкой; г – универсальные монтажные плоскогубцы; д – кусачки-бокорезы; е – указатель напряжения.

Во всех случаях на рабочем месте должен быть образцовый порядок: инструменты и приспособления (разрешается пользоваться только исправным инструментом!) необходимо размещать на соответствующих местах, туда же нужно класть инструмент после окончания работы с ним; на рабочем месте не должно быть ничего лишнего, не требующегося для выполнения данной работы; оснащение и содержание рабочего места должно строго отвечать всем требованиям охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии, гигиены и исключать возможность возникновения пожара.

Рабочее место может включать в себя монтажный стол или верстак (при выполнении электромонтажных и изолировочных работ), намоточный станок (при выполнении намоточных работ), специальный верстак или стол (при выполнении слесарно-сборочных работ). В зависимости от вида выполняемых электротехнических работ (монтаж, сборка, эксплуатация и др.) рабочее место должно быть оснащено соответствующими инструментами и приспособлениями.

При выполнении электромонтажных работ применяют общеслесарный инструмент, а так же многие виды металлорежущего инструмента (тиски, слесарная ножовка, молоток, зубило, пробойник), так как данные работы часто связаны с рубкой и резанием металла, изгибанием труб, резанием различных материалов, нарезанием резьбы и т. п.

Организационные принципы ведения монтажных работ

Основным организационным принципом ведения строительно-монтажных работ является подрядный метод. Строящееся или расширяющееся предприятие (заказчик) заключает договор со специализированной организацией (генеральным подрядчиком), принимающей на себя обязательства выполнения всех строительно-монтажных работ в установленном объёме и в заданные сроки.

В основу современных методов производства строительно-монтажных работ положены их индустриализация и специализация. Под индустриализацией понимают передачу большей части работ, не поддающейся или трудно поддающейся механизации и автоматизации непосредственно на монтируемом объекте (в зоне монтажа), заводам строительной индустрии и электромонтажных изделий.

Под специализацией строительно-монтажных работ понимают передачу отдельных видов работ, требующих специального технологического оборудования и оснастки, а так же особого подбора монтажного персонала. Такими видами работ являются монтаж мощных силовых трансформаторов, линий электропередачи, приборов теплового контроля и автоматики, пусконаладочные работы и др.

Электромонтажные участки специализированных трестов должны обеспечивать выполнение электромонтажных работ непосредственно на монтируемых объектах. Особое внимание необходимо обращать на материально-техническое обеспечение производства электромонтажных работ электромонтажными изделиями, механизмами, инструментом, приспособлениями и инвентарём, необходимым для оборудования рабочих мест.

Применение аккумуляторов

Выпускаемые в настоящее время отечественной промышленностью кислотные и щелочные аккумуляторы и батареи широко применяются в современных электроустановках.

Промышленность производит значительное количество типов аккумуляторных батарей, различных по ёмкости, напряжению, режиму заряда (разряда), областям применения.

Аккумуляторные батареи используют в качестве источников оперативного тока для питания устройств управления, регулирования режима работы, сигнализации, релейной защиты и автоматики на крупных электрических станциях и подстанциях. Они также могут служить для питания других установок, например аварийного освещения, резервных маслонасосов и т. д.

Важнейшей характеристикой аккумулятора является ёмкость – способность накапливать и отдавать определённое количество электричества в определённый промежуток времени.

На электрических станциях небольшой мощности (до 50МВт) рекомендуется устанавливать одну аккумуляторную батарею. На электростанциях с большим числом агрегатов устанавливают несколько аккумуляторных батарей, где каждая из них питает оперативные цепи одного-двух агрегатов. Аккумуляторные батареи на электрических станциях и подстанциях обычно работают в режиме постоянного подрязряда, при этом зарядное устройство питает электроприёмники сети оперативного тока и одновременно подзаряжает аккумуляторные батареи.

Рис. 15. Схема подключения аккумуляторной батареи с элементным коммутатором.

На электрических станциях и подстанциях обычно используются свинцовые аккумуляторы (СК), реже никель-железные (ТНЖ).

Используют несколько схем подключения аккумуляторных батарей. Чаще всего используют схему подключения с элементным коммутатором, который состоит из изолирующей плиты с расположенными на ней контактными пластинами и двумя шинами – разрядной и зарядной. Это даёт возможность аккумуляторной батарее работать в режиме постоянного подзаряда. Все специализированные и универсальные средства заряда, созданные для приведения аккумуляторных батарей в зарядное состояние подразделяются на зарядные, подзарядные, буферно-зарядные, буферные, зарядно-разрядные.

Они отличаются назначением, конструктивным исполнением, схемными решениями, техническими данными. Эксплуатационные параметры аккумуляторных батарей, в том числе и срок службы в значительной мере определяются качеством технического обслуживания в процессе эксплуатации и хранения.

В соответствии с определением аккумулятора как гальванического элемента, предназначенного для многократного использования, необходимо постоянно производить контроль его разряда. Все аккумуляторы состоят из разноимённых электродов и электролита, помещённых в один многоячеечный эбонитовый или пластмассовый сосуд – моноблок, разделённый перегородками на отдельные камеры по числу аккумуляторов в батарее. Практикуется выпуск аккумуляторов в стеклянных и деревянных сосудах.

В зависимости от применяемого электролита, аккумуляторы подразделяются на кислотные и щелочные.

Кислотные электролиты готовят из аккумуляторной серной кислоты плотностью 1 830–1 840 кг / м³ и дистиллированной воды. Щелочные электролиты приготовляют из едкого кали или едкого натра и дистиллированной воды.

Для ошинковки аккумуляторных батарей применяются голые медные и стальные шины.

Аккумуляторные батареи должны устанавливаться на стеллажи в специально предназначенных для них помещениях, выполненных из несгораемых материалов.

Электромонтажные изделия

При использовании электромонтажных изделий, выпускаемых электротехнической промышленностью ускоряется процесс монтажа и улучшается его качество.

Электромонтажными являются изделия, применяемые при электромонтажных работах и предназначенные для изготовления различных конструкций; крепёжные элементы для крепления проводов, кабелей и отдельных аппаратов и приборов; контактные элементы для соединения проводов, жил кабелей и их подключения к электрооборудованию; детали оформления концов проводов, кабелей, панелей щитов и некоторые другие.

Сборная кабельная конструкция состоит из стоек и полок. Стойки можно крепить к строительным основаниям болтами, дюбелями, приваркой к закладным деталям или пристреливанием с помощью скоб. Полки вставляют в отверстия стоек, при этом обеспечивается надёжный электрический контакт между полкой и стойкой (при их заземлениях). При прокладке кабелей по стенам один над другим применяют конструкцию из перфорированного профиля с закладными подвесками, а при прокладке кабелей под перекрытиями – соответствующие одностоечные и двухстоечные конструкции.

Рис. 16. Кабельные конструкции:

а – сборная, б – профиль с закладными подвесками, в – одностоечная для прокладки кабелей под перекрытиями, г – двухстоечная для прокладки кабелей под перекрытиями, д – прямая секция лотков, е – угловая секциялотков, ж – тройниковая секция лотков, з – крестовая секция лотков; 1 – стойка, 2 – полка, 3 – крепёжная скоба.

Для крепления проводов, кабелей и труб к перфорированным основаниям служат перфорированные стальные полосы и пряжки, а для крепления проводов и кабелей – однолапковые и двухлапковые скобы.

Рис. 17. Крепёжные элементы:

а – пряжка для крепления труб и кабелей, б – однолапковая скоба, в – двухлапковая скоба, г – капроновый дюбель, д – полиэтиленовая зубчатая полоска-пряжка, е – стальная полоска-пряжка, ж – алюминиевая полоска-пряжка, з – перфорированная поливинилхлоридная (нормальная) лента с кнопками, и – то же (усиленная), к – полиэтиленовая полоска-пряжка, л – закреп.

Для закрепления различных изделий к строительным элементам из кирпича, бетона и т. п. применяют гвоздевые и закладные дюбели.

Рис. 18. Стальные гвоздевые дюбели:

а – ДГП, б – ДВР, в – ДГПМ, г – ДВПМ; 1 – дисковая головка, 2 – стержень, 3 – стальная шайба, 4 – жало, 5 – резьбовая головка.

Гвоздевые дюбели могут быть забиты в прочные строительные основания, включая стальные. В зависимости от объёма и условий производства работ для забивки стальных гвоздевых дюбелей применяют ручные и пиротехнические оправки или поршневой строительно-монтажный пистолет ударного действия ПЦ-52. стальные гвоздевые дюбели различают по типу соединений и назначению. Для неразъёмного соединения применяют дюбель-гвозди ДГП (для кирпичных и бетонных оснований) и ДГПМ (для металлических оснований). Для разъёмных креплений служат дюбель-винты ДВП и ДВПМ.

Закладные дюбели для крепления электрооборудования к строительным основаниям применяют двух типов: с распорной гайкой (ДГ) и капроновые (ДК). Дюбели ДГ крепятся болтами в заранее приготовленном отверстии, а дюбели ДК крепятся шурупами и глухарями. При завёртывании крепёжного болта или шурупа в тело дюбеля создаётся распор, который удерживает его в отверстии.

Рис. 19. Капроновый крепёжный дюбель ДК.

Для повышения прочности креплений целесообразно отверстия изготовлять так, чтобы дюбели входили в них плотно (лучше с молотка).

Электротехнические материалы

Для изготовления электрических машин и аппаратов применяют большое количество электротехнических материалов. К ним относятся медь, серебро, алюминий, сталь, вольфрам, молибден и др. Кроме того, имеются магнитные материалы, из которых изготавливают магнитопроводы машин и аппаратов. В электрических машинах применяют электроугольные щётки, служащие для отвода и подвода тока на коллектор или контактные кольца. Различают щётки угольнографитные, графитные, электрографитные и меднографитные.

Работающим по электротехническим профессиям нужно знать о назначениях, свойствах различных современных электротехнических материалов, о зависимости этих свойств от действия электрических и магнитных полей.

Электрические материалы классифицируют, прежде всего, по способности проводить электрический ток. По этому признаку различают проводниковые, электроизоляционные и полупроводниковые материалы.

Способность материала проводить электрический ток характеризуется удельным электрическим сопротивлением.

Проводниковые материалы (проводники) имеют небольшое удельное сопротивление и поэтому являются хорошими проводниками электрического тока. Их применяют в качестве токоведущих частей электроустановок. Медь – один из самых распространённых проводников, обладает малым удельным сопротивлением, большой стойкостью против коррозии, легко спаивается, тянется, прокатывается, отливается, что позволяет делать из неё различные изделия (ленты, проволоку, профильные сложные литые детали). Из меди делают обмоточные провода для якорей, роторов и статоров электродвигателей, катушек, трансформаторов, провода, контакты и т. д. Серебро, имеющее меньшее удельное сопротивление, чем медь, из-за высокой стоимости очень редко применяют в электротехнике как проводник, оно служит для покрытия контактов пускорегулирующей аппаратуры. Алюминий имеет меньшую электропроводимость, чем медь, тем не менее, имеет широкое применение в электротехнической промышленности из-за своей малой стоимости.

Электроизоляционные материалы (диэлектрики) обладают большим удельным сопротивлением, диэлектрической проницаемостью и электрической прочностью, поэтому практически не проводят электрический ток. Кроме того, большое значение при этом имеют и такие свойства, как нагревостойкость, механическая прочность, гибкость, морозостойкость и гигроскопичность. Изоляционные материалы предназначены в основном для изоляции токопроводящих частей электрооборудования, аппаратов и проводов, повышения электрической прочности обмоток и индуктивных катушек и как изоляционные опоры. Изоляционные материалы по своему агрегатному состоянию подразделяются на газообразные (воздух), жидкие (трансформаторное масло, лаки), твёрдые (слюда, стекло, фарфор, резина). По конструкции изоляционные материалы можно разделить на волокнистые (пропитанные и непропитанные) – бумага, картон, фибра, изделия из текстиля, асбеста и стекловолокна; слоистые (гетинакс, текстолит); материалы на основе слюды (миканит, микалента); плёночные и керамические. Большое распространение получили: электрокартон, изоляционные бумаги (пропитанная трансформаторным маслом и крепированная), фибра, хлопчатобумажные ленты (киперная, батистовая, миткалевая, прорезиненная липкая тафтяная), полихлорвиниловые ленты (сухие и липкие), лакоткани и стеклолакоткани.

Удельное электрическое сопротивление полупроводниковых материалов (полупроводников) по сравнению с проводниками и диэлектриками изменяется в очень большом интервале, поэтому проводники обладают рядом особых электрических свойств. Полупроводниковые приборы широко используют в выпрямителях переменного тока, усилителях электрических сигналов, радиоэлектронных устройствах и многих других областях.

Определённую группу составляют магнитные материалы, которые обладают свойством изменять магнитное поле, в которое их помещают. Они находят применение для изготовления магнитопроводов, являющихся важной частью в устройстве трансформаторов, электрических машин, электроизмерительных приборов; их используют для изготовления постоянных магнитов, а так же других деталей применяемых в автоматике, телефонной связи, радиоэлектронике.

Конструктивные элементы электроустановок изготавливают из конструкционных электротехнических материалов, к которым относятся многие проводниковые и электроизоляционные материалы. Из стали изготавливают корпуса электрических машин, щиты, конструкции, на которые крепят токоведущие части; из пластмассы – корпуса электроизмерительных приборов, щитки, рукоятки рубильников; из керамики – основания реостатов и электронагревательных приборов.

Для изготовления и монтажа электроустановок применяют клеи, эмали, лаки, припои и подобные им материалы. Их называют вспомогательными электрическими материалами.

Для монтажа открытых и скрытых электропроводок применяют установочные провода. Их выпускают различных марок. Жилы проводов изготовляют из алюминия или меди. Установочные провода бывают с различными видами изоляции (резиновая, поливинилхлоридная, полиэтиленовая, хлопчатобумажная, из лавсанового шёлка и покрытые лаком). Провода выпускают однопроволочными и многопроволочными (гибкий провод).

Выбирая установочные провода, учитывают условия их прокладки (открыто, скрыто, в трубах), эксплуатации (напряжение, влажность, температура), силу тока, длительно проходящего по проводам и экономические факторы (без необходимости не применяют дорогостоящие провода).

Расчётами и испытаниями установлены допустимые длительные токовые нагрузки (сила тока) на провода. Зная или рассчитав, какой силы ток длительно должен проходить по проводу, выбирают токопроводящую жилу требуемой площади сечения. В зависимости от условий монтажа электропроводки и её эксплуатации, зная площадь сечения требующегося провода, по таблицам выбирают установочный провод нужной марки.

Монтажные провода применяют для монтажа электрических аппаратов, приборов, причём крепление этих проводов делают неподвижными. При выполнении указанной работы провода приходится изгибать, поэтому монтажные провода в отличие от установочных обладают повышенной гибкостью. Это свойство обусловлено тем, что жилы монтажных проводов изготавливают из мягкой медной проволоки (многопроволочные жилы – из тонких медных проволок, свитых друг с другом). Жилы монтажных проводов лужёные (покрыты оловом), благодаря этому они легко соединяются пайкой.

Токопроводящие жилы монтажных проводов изолируют капроновыми, лавсановыми или стеклянными нитями, поливинилхлоридом, полиэтиленом. В проводах некоторых марок пластмассовая изоляция защищена оболочкой из капрона или жилы сначала обмотаны нитями из триацетатного шёлка, а затем на обмотку нанесена изоляция из поливинилхлорида или полиэтилена. Изоляцию из таких материалов чаще делают сплошной – из пластиката, но применяют также плёнки из этих материалов (плёночная изоляция). Монтажные провода в зависимости от назначения бывают лакированными и экранированными.

Площадь сечения жил монтажных проводов небольшая – от 0,05 до 6 мм², так как они не предназначены для больших токовых нагрузок. Количество изолированных друг от друга жил не более трёх. Если для подключения приборов и аппаратов требуется большее количество жил, то применяют монтажные кабели.

Кабель состоит из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), заключённых в герметическую защитную оболочку из резины, пластмассы, алюминия или свинца. Защитная оболочка кабеля может иметь броню – обмотку из стальной ленты, плоской или круглой проволоки; такой кабель называют бронированным. Защитную оболочку или броню иногда покрывают джутовой пропитанной пряжей.

Рис. 20. Устройство кабелей:

а – контрольный марки КСБ, б – силовой марки СБ; 1 – токопроводящие жилы, 2 – бумажная изоляция жил, 3 – поясная изоляция из пропитанной маслом бумаги, 4 – свинцовая защитная оболочка, 5 – бумажная лента, покрытая битумом, 6 – броня из стальной ленты, 7 – наружное защитное покрытие из джутовой пропитанной пряжи и битума.

Кабели, предназначенные для прокладки непосредственно в земле (траншеях), в специальных сооружениях (каналах, туннелях), а так же внутри помещений при напряжении до 1 000В, называют контрольными кабелями. Контрольные кабели имеют от 4 до 37 жил.

Для передачи и распределения электроэнергии сооружают не только воздушные, но и кабельные линии. Для этих целей применяют силовые кабели. В отличие от контрольных кабелей силовые кабели рассчитаны на более высокое напряжение – 35 кВ и выше.

Работы по сооружению и ремонту кабельных линий электропередач выполняют высококвалифицированные рабочие – электромонтажники по кабельным сетям.

Полупроводниковые материалы

Электростанции вырабатывают переменный ток. Однако для большинства современных электронных устройств необходима энергия постоянного тока. Для преобразования переменного тока в постоянный применяют выпрямители, в которых используют приборы с вентильными свойствами, т. е. односторонней проводимостью. Для построения схем выпрямления можно использовать электровакуумные, ионные магнитные и полупроводниковые приборы. В настоящее время наибольшее распространение получили. выпрямители на полупроводниковых приборах, поскольку полупроводниковые выпрямители просты, обладают высоким КПД, имеют длительный срок службы.

Выпрямитель – это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный или пульсирующий. Выпрямители классифицируются по следующим признакам:

• по количеству фаз (однофазные и трёхфазные);

• по виду выпрямительных элементов (вакуумные, полупроводниковые, магнитные и т. д.);

• неуправляемые и управляемые;

• по способу включения выпрямительных элементов (мостовые и с нулевой точкой);

• по виду нагрузки (она может быть активной, активно-ёмкостной, активно-индуктивной).

Для изготовления полупроводниковых приборов используют полупроводники. Полупроводники по электропроводимости занимают промежуточное место между проводниками и изоляторами. Для полупроводников характерно наличие двух типов проводимости: электронной, или п-проводимости, за счёт свободных электронов; дырочной, или р-проводимости, за счёт валентных электронов (дырок). Введение определённых примесей позволяет получать полупроводники п– или р-типа. Если полупроводник имеет две зоны с различными типами проводимости, то на их границе образуется п-р-переход, обладающий односторонней проводимостью электрического тока. При подключении положительного полюса источника тока к зоне с проводимостью р-типа, а отрицательного – к зоне с проводимостью п-типа дырки будут отталкиваться положительным потенциалом источника тока, а электроны – отрицательным. В результате этого они движутся навстречу друг другу, частично рекомбинируя в зоне перехода, а затем притягиваются к электродам источника питания, обеспечивая прохождение электрического тока через выпрямительный полупроводниковый диод, преобразующий переменный ток в постоянный.

Рис. 21. Электронно-дырочный переход диода:

а – ток через диод проходит; б – ток через диод не проходит.

Если же подключение выполнить иначе, то зона перехода обедняется носителями зарядов, а его сопротивление резко возрастает и ток через диод не проходит.

Для наглядности одностороннюю проводимость диода можно продемонстрировать с помощью установки, изображённой схематически.

Рис. 22. Схема установки для демонстрации односторонней проводимости диода.

В идеальном кристалле ток создаётся равным количеством электронов и дырок. Такой тип проводимости называют собственной проводимостью полупроводников. При повышении температуры (или освещённости) собственная проводимость проводников увеличивается.

В полупроводниковых диодах следует различать сопротивление диода в прямом направлении R_Опр, которое относительно мало, и сопротивление диода в обратном направлении R_Ообр, которое относительно велико, но не равно бесконечности.

Для полупроводникового диода установились следующие понятия, характеризующие его свойства: прямой ток (I_пр) – это ток, протекающий через диод в прямом направлении; выпрямленный ток – это среднее значение выпрямленного тока или постоянная составляющая пульсирующего тока; обратный ток (I_обр) – это ток, протекающий через диод, когда к диоду приложено обратное напряжение. Выпрямительный диод представляет собой прибор с одним р-п переходом и двумя выводами. Вывод, к которому течёт ток из внешней электрической цепи при прямом включении диода (вывод из зоны типа р), называют анодным; вывод, от которого прямой ток направляется во внешнюю цепь (вывод из зоны типа п), именуют катодом.

Промышленностью выпускается большой ассортимент германиевых и кремниевых диодов. Кремниевые диоды могут работать при более высоких температурах, чем германиевые (+125 °C и выше); они имеют более высокое обратное напряжение и меньшие обратные токи. Недостатком их является несколько большее сопротивление при включении в прямом направлении, а следовательно, большие падения напряжения и потери мощности.

В зависимости от конструктивного исполнения р-п перехода различают два типа германиевых кремниевых диодов: плоскостной и точечный.

Рис. 23. Точечный (а) и плоскостной (б) полупроводниковые диоды.

В точечном диоде р-п переход образуется в точке касания пластины из полупроводника (рис. 23, а) с остриём тонкой металлической иглы, при этом прямое направление соответствует прохождению тока от металлической иглы к пластине.

У плоскостных диодов (рис. 23, б) выпрямляющими свойствами обладает поверхность раздела двух областей полупроводника с электронной и дырочной проводимостями. Плоскостные диоды имеют б`ольшую площадь р-п перехода, вследствие чего допускают большие токи и обратные напряжения. Они имеют так же меньшее падение напряжения в прямом направлении, точечные диоды.

Плоскостные и точечные диоды различают в зависимости от соотношения линейных размеров выпрямляющего электрического перехода и характеристической длины. Такой длиной для диода является наименьшая по значению из двух величин, определяющая свойства и характеристики диода: диффузионная длина неосновных носителей заряда в базе или толщина базы.

Точечным называют диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь выпрямляющего электрического перехода, значительно меньше характеристической длины.

Рис. 24. Продольный разрез точечного диода:

1 – выводы, 2 – коваровые трубки, 3 – корпус, 4 – слоиндия, 5 – контактная пружина, 6 – р-п -переход, 7 – германий с проводимостью п .

Благодаря малой площади р-п перехода точечные диоды имеют незначительную ёмкость. Поэтому их применяют для выпрямления токов высокой частоты (главным образом в радиоаппаратуре и автоматике).

Плоскостным называют диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь выпрямляющего электрического перехода, значительно больше характеристической длины.

Рис. 25. Внешний вид (а) плоскостного германиевого диода и его продольный разрез (б):

1 – наружный вывод, 2 – внутренний вывод, 3 – трубка, 4 – изолятор, 5 – корпус, 6 – электрод, 7 – слой с проводимостью р, 8 – слой индия, 9 – р-п-переход, 10 – держатель, 11 – германий с проводимостью п.

Рис. 26. Общий вид (а) плоскостного кремниевого диода и его продольный разрез (б):

1 – наружный вывод, 2 – трубка, 3 – внутренний вывод, 4 – стеклянный изолятор, 5 – корпус, 6 – алюминиевый столбик, 7 – влагозащитная масса, 8 – пластинка кремния, 9 – слой олова, 10 – держатель, 11 – охладитель, 12 – пластинка из слюды, 13 – изоляционная втулка, 14 – контактный лепесток.

Выпускаемые промышленностью диоды классифицируются по назначению, мощности, частоте и другим свойствам. Диоды, рассчитанные на сравнительно небольшие токи (до 10 А), маркируют буквой Д и соответствующим номером. Полупроводниковые диоды, рассчитанные на б`ольшие токи (до 2 000А), часто называют силовыми вентилями (неуправляемыми) и маркируют буквой В (вентиль).

Эксплуатационные свойства выпрямительных диодов характеризуют их параметры, приводимые в справочной литературе.

Наиболее полное представление о работе полупроводниковых диодов при стационарном режиме даёт вольт-амперная характеристика, т. е. графическая зависимость тока, проходящего через диод, от приложенного к нему напряжения.

Номинальные значения токов и напряжений определяются ветвями вольт-амперной характеристики диода: U_пр – постоянное прямое напряжение диода при заданном постоянном токе I_пр; I_обр – постоянный обратный ток диода, протекающий через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении U_пр.

Рис. 27. Вольт-амперные характеристики полупроводниковых (селенового Se , германиевого Ge , кремниевого Si ) диодов.

С помощью выпрямителей получают пульсирующий ток, направление которого не меняется, а меняется величина. Для того, чтобы сгладить пульсации тока, последовательно с диодом включают дроссель (катушка с сердечником), а параллельно – конденсаторы большой ёмкости. Дроссель и конденсаторы представляют собой фильтр, который сглаживает пульсацию тока. На выходе выпрямителя получают постоянный ток по величине и направлению.

Для выпрямления переменного тока используют три вида выпрямителей: однополупериодный (рис. 28, а), двухполупериодный со средней точкой (рис. 28, б) и двухполупериодный по мостовой схеме (рис. 28, в).

Рис. 28. Схемы выпрямителей.

Выпрямитель совместно с трансформатором работает на различную нагрузку – активную, активно-индуктивную и активно-ёмкостную. Характер нагрузки определяет форму выпрямленного напряжения на ней и соотношение выпрямленных и переменных напряжений и токов. Мощность этих однофазных выпрямителей обычно небольшая – от десятков до нескольких сотен ватт.

Для выпрямления трёхфазного тока применяют нулевые и мостовые схемы.