Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Электроматериаловедение

Проводниковые железо - Электроматериаловедение

Оглавление
Электроматериаловедение
Строение металлических проводниковых материков
Свойства металлов
Факторы, влияющие на свойства проводников
Проводниковая медь и сплавы
Проводниковый алюминий
Проводниковые железо
Свинец
Благородные металлы
Тугоплавкие металлы в электротехнике
Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
Обмоточные провода
Монтажные провода
Установочные провода
Кабели
Магнитные материалы
Магнитно-мягкие материалы
Магнитно-твердые материалы
Диэлектрики
Способы измерения электрических характеристик диэлектриков
Характеристики электроизоляционных материалов
Газообразные диэлектрики
Жидкие диэлектрики
Очистка, сушка и регенерация электроизоляционных масел
Синтетические жидкие диэлектрики
Твердые органические диэлектрики
Поликонденсационные органические диэлектрики
Природные электроизоляционные смолы
Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики
Пленочные электроизоляционные материалы
Электроизоляционные лаки
Электроизоляционные эмали
Воскообразные диэлектрики
Термопластичные компаунды
Термореактивные компаунды
Электроизоляционные бумаги, картоны, фибра, волокнистые материалы
Текстильные электроизоляционные материалы
Электроизоляционные лакоткани
Электроизоляционные пластмассы
Свойства и области применения пластмасс
Слоистые электроизоляционные пластмассы
Древеснослоистые пластмассы и намотанные изделия
Электроизоляционные резины
Электроизоляционная слюда
Миканиты
Микафолий и микалента
Слюдинитовые и слюдопластовые электроизоляционные материалы
Керамика
Фарфоровые изоляторы
Стекло и стеклянные изоляторы
Характеристики изоляторов
Конденсаторные керамические материалы
Сегнетокерамика
Минеральные диэлектрики
Полупроводниковые материалы
Полупроводниковые материалы и изделия
Основные полупроводниковые изделия
Электроугольные изделия
Припои и клеи

Проводниковые железо и сталь

В природе железо находится в различных соединениях с кислородом (FeO; Fe203 и др.). Выделить химически чистое железо из этих соединений чрезвычайно трудно. По электрическим и магнитным свойствам к химически чистому железу приближается железо, очищенное от примесей электролитическим способом (электролитическое железо). Общее количество примесей в электролитическом железе не превышает 0,03%.
Основными примесями в железе являются: кислород (О2), азот (N2); углерод (С), сера (S), фосфор (Р), кремний (Si), марганец (Mn) и некоторые другие. Большинство примесей попадают в железо из руды и топлива. Кремний и марганец специально вводятся в железо в качестве раскислителей. Они легко соединяются с кислородом и образуют окислы, которые в расплавленном железе (стали) всплывают на поверхность в виде шлака и удаляются. Этим улучшают механические свойства сталей, но, оставаясь в небольшом количестве в стали, они снижают ее электропроводность. Сера и фосфор — вредные примеси; попадая в железо и сталь из руды и топлива, они вызывают хрупкость сталей. Газы (азот и кислород)— тоже вредные примеси, так как они ухудшают электрические и магнитные свойства железа и сталей.
Примесью, резко снижающей электропроводность железа, является углерод. Сплавы железа с углеродом называются сталями. Кроме углерода, в сталях содержатся другие элементы, вводимые специально с целью получения тех или иных свойств (легирующие элементы).
Техническими сортами железа являются малоуглеродистые стали, содержание углерода в которых составляет от 0,01 до 0,1%. В конструкционных сталях углерод содержится в количестве от 0,07 до 0,7%, а в инструментальных и других специальных (легированных) сталях — от 0,7 до 1,7%.
Железо и сталь — наиболее дешевые и доступные проводниковые материалы, обладающие высокой механической прочностью при растяжении, но их применение ограничивается следующими недостатками. Железо и сталь имеют низкую коррозионную стойкость, т. е. они легко окисляются на воздухе — ржавеют. Кроме того, обладают повышенным удельным сопротивлением (д = =0,13 + 0,14 ом-мм2/м) по сравнению с медью и алюминием. Электрическое сопротивление у железа и стали на переменном токе сильно возрастает, поскольку железо и сталь являются магнитными материалами. Поэтому ток в большей степени вытесняется из средней части провода к его поверхности (поверхностный эффект).
Для снижения этого эффекта и величины электрического сопротивления переменному току стараются применять сталь с возможно меньшей величиной магнитной проницаемости.
Для изготовления стальной проволоки применяют сталь с содержанием углерода от 0,10 до 0,15%, обладающую следующими свойствами; плотностью 7,8 г/см3; температурой плавления 1392 + + 1400° С; пределом прочности при растяжении сгь =55 -=-70 кГ/мм2; относительным удлинением 6л = 4-ь5%; удельным сопротивлением U = 0,135- 146 ом-мм2/м температурным коэффициентом сопротивления а=+0,0057 1/°С.
Для защиты от атмосферной коррозии стальные провода покрывают тонким слоем меди или цинка (0,016—0,020 мм).
сечение биметаллического провода
Рис. 18. Поперечное сечение биметаллического провода
Рис. 19. Поперечное сечение сталеалюминиевого провода:
1-алюминиевая проволока, 2 — стальная проволока
Стальную проволоку и шины применяют также в качестве сердечников в биметаллических* проводниках (рис. 18), обеспечивающих значительную экономию проводниковой меди.
Биметаллические проводники применяют в электрических аппаратах (рубильники, контакторы и др.).
Стальная оцинкованная проволока с большой механической прочностью при растяжении  используется в качестве сердечников в сталеалюминиевых проводах (рис. 19) для повышения их механической прочности на разрыв.

*Биметаллические проводники на основе стали не следует смешивать с термобиметаллическими проводниками, состоящими из двух металлов, с разными коэффициентами теплового расширения. Из термобиметаллических проводников изготовляют термодатчики, чувствительные к изменению контролируемой ими температуры.



 
« Электромагнитные выключатели ВЭМ-6 и ВЭМ-10   Электромонтажные изделия »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.