Как называется разность потенциалов между двумя участками земли находящимися под напряжением
Перейти к содержимому

Как называется разность потенциалов между двумя участками земли находящимися под напряжением

  • автор:

Что такое шаговое напряжение

Шаговым напряжением (напряжением шага) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Шаговое напряжение — это напряжение между двумя точками на земле на расстоянии шага, возникающее вокруг точки замыкания на землю токоведущей линии. Наибольшая величина этого напряжения наблюдается на расстоянии 80 — 100 см от точки касания провода с землей, затем оно бистро понижается и на расстоянии 20 м практически становится равным нулю.

В области защитных устройств от поражения током — заземления, зануления и др. — интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли (или иного основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя.

Очень часто путают напряжения прикосновения и напряжение шага. Напряжение прикосновения — это разность потенциалов двух точек электрической цели, которых одновременно касается человек, а напряжение шага есть напряжение между двумя точками поверхности земли в зоне растекания тока, отстоящими друг от друга на расстоянии одною шага.

Шаговое напряжение при одиночном заземлителе

Шаговое напряжение определяется отрезком, длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Допустим, что в земле в точке О размещен один заземлитель (электрод) и через этот заземлитель проходит ток замыкания на землю. Вокруг заземлителя образуется зона растекания тока по земле, т. е. зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами заземления на землю, может быть условно принят равным нулю.

Причина этого явления заключается в том, что объем земли, через который проходит ток замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя увеличивается, при этом происходит растекание тока в земле. На расстоянии 20 м и более от заземлителя объем земли настолько возрастает, что плотность тока становится весьма малой, напряжение между точками земли и точками еще более удаленными не обнаруживается сколько нибудь ощутимо.

Распределение напряжения на различных расстояниях от заземлителя: 1 — потенциальная кривая 2 — кривая характеризующая изменение шагового напряжения

Если измерить напряжение Uз между точками, находящимися на разных расстояниях в любом направлении от заземлителя, а затем построить график зависимости этих напряжений от расстояния до заземлителя, то получится потенциальная кривая ) Если разбить линию ОН на участки длиной 0,8 м, что соответствует длине шага человека, то ноги его могут оказаться в точках разного потенциала Чем ближе к заземлителю, тем напряжение между этими точками на земле будет больше (U a б > U бв; U бв > U вг)

Шаговое напряжение для точек В и Г определяется как разность потенциалов между этими точками

U ш = U в — U г = U з B

где B —коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой 1 . Наибольшие значения напряжения шага и коэффициента B будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другая нога на расстоянии шага.

Кривая 2 характеризует изменение шагового напряжения.

Опасное шаговое напряжение может, например, возникнуть вблизи упавшего на землю и находящегося под напряжением провода. В этом случае запрещается приближаться к проводу, лежащему на земле, на расстояние ближе 8 — 10 м.

Что такое шаговое напряжение

Шаговое напряжение отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока.

Максимальные значения шагового напряжения будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него. Объясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, следовательно, наибольший перепад оказывается, как правило, в начале кривой.

Наименьшие значения шагового напряжения будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20 м. Напряжение шага будет отсутствовать, когда человек стоит в зоне малых (близких к кулевому) потенциалов, на линии равного потенциала или на одной ноге (поэтому выходить из зоны растекания тока рекомендуется, перемещаясь прыжками на одной ноге и располагая ступню вдоль линии равного потенциала).

Шаговое напряжение при групповом заземлителе

В пределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, шаговое напряжение меньше, чем при использовании одиночного заземлителя. Шаговое напряжение также изменяется от некоторого максимального значения до нуля — при удалении от электродов.

Максимальное шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, в начале потенциальной кривой, т.е. когда человек одной ногой стоит непосредственно на электроде (или на участке земли, под которым зарыт электрод), а другой — на расстоянии шага от электрода.

Минимальное шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с одинаковыми потенциалами.

Опасность шагового напряжения

При обнаружении замыкания на землю до отключения поврежденного участка запрещается приближаться к месту повреждения на расстояние менее 4 — 5 м в закрытых распределительных устройствах и 8 — 10 м на открытых подстанциях. В случае необходимости (например, в целях ликвидации аварии, оказания подойди пострадавшему) можно приблизится к месту повреждения на меньшее расстояние, но при этом необходимо использовать защитные средства: боты, галоши, коврики, деревянные лестницы их т. п.

При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками («гусиным шагом»).

Опасность шагового напряжения

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Как называется разность потенциалов между двумя участками земли находящимися под напряжением

Понятия напряжения, разности потенциалов и эдс, связаны с работой, совершаемой силами электрического поля при перемещении заряда в пространстве. В частности, при перемещении заряда по участку цепи. Это очень важные понятия, широко используемые как в теории, так и на практике (и даже повсеместно в быту). Казалось бы, для них существуют точные общепринятые определения, и они имеют весьма ясный физический смысл. Тем не менее, при ближайшем рассмотрении оказывается, что всё не так просто. И если с понятием разности потенциалов дело обстоит более или менее благополучно, то напряжению и эдс повезло меньше: в электродинамике (где понятия первоначально вводятся) и на практике, а также в теории цепей (где они особенно активно используются), даются совершенно разные определения для названных понятий.

Более того, разные, неэквивалентные варианты определений могут предлагаться в пределах одного курса электродинамики, что делает смысл этих важных понятий ещё более неоднозначным и неопределённым.

Как результат, порой даже очень уважаемые авторы серьёзных книг испытывают затруднения при обсуждении данного вопроса (смотрите «Авторитетные источники и стандарты о напряжении»).

Оглавление
Напряжение. Разность потенциалов. Эдс

Введение

Напряжение и работа по перемещению заряда в электрическом поле.

Рис. %img:img0

В электродинамике понятия напряжения, разности потенциалов и эдс вводятся обычно следующим образом. Рассматривается пробный заряд (q), помещённый в электрическое поле (рис. %img:img0). Со стороны поля на заряд действует сила. Значит, если произойдёт перемещение заряда, сила совершит работу. Работа, совершаемая при перемещении единичного заряда по заданной траектории — это напряжение. В общем случае работа и напряжение зависят от траектории, по которой перемещается заряд. Но в случае потенциального электрического поля (например, электростатического), работа зависит только от начального и конечного положения заряда и не зависит от формы траектории, а значит, это же можно сказать и о напряжении. Поэтому каждой точке пространства можно сопоставить скалярную величину — потенциал. Причём таким образом, что разность потенциалов между двумя точками будет равна работе, совершаемой при перемещении единичного заряда из первой точки во вторую (по любому пути). Таким образом, напряжение и разность потенциалов в случае потенциального поля равны. В общем же случае, электрическое поле имеет потенциальную и непотенциальную (вихревое электрическое поле) составляющие, а кроме того, в отдельных областях пространства могут присутствовать так называемые сторонние поля. Напряжение определяет работу по перемещению единичного заряда, совершаемую силами, действующими на заряд со стороны электрического поля в целом, включая сторонние поля. Вклад в эту работу, вносимый электростатической (потенциальной) составляющей поля, характеризуется разностью потенциалов (которая зависит только от начальной и конечной точек). Вклад сторонних и вихревых полей относят к эдс; эдс, как и напряжение, в общем случае зависит от линии, вдоль которой перемещается заряд.

Так в типичном курсе электродинамики вводится первый вариант этих понятий. Самое интересное заключается в том, что после этого для напряжения обычно даётся совершенно новое определение. И тем самым безжалостно разрушается только что построенная стройная система понятий. Как и почему так происходит, будем рассматривать далее.

В теории цепей всё намного проще. Во-первых, там исследуемые системы рассматриваются на более высоком уровне, чем это делается в электродинамике. В теории цепей нас не интересует структура полей в компонентах цепи и окружающем пространстве, мы не вникаем в детали процессов, протекающих в отдельных элементах системы. Во-вторых, при выполнении некоторых, не слишком строгих требований, электрическое поле всюду вне элементов цепи можно считать потенциальным и для описания состояния цепи может использоваться понятие потенциала. Термины «напряжение» и «разность потенциалов» в теории цепей считаются синонимами. Эдс иногда вводится в рассмотрение, но, по большому счёту, в теории цепей вполне можно обойтись и без этого понятия. И это даже будет способствовать большей ясности изложения.

Напряжение в электродинамике

На заряд q, находящийся в электрическом поле E, действует сила F (рис. %img:img1), равная $$ \vec = q \vec. $$ Здесь считаем, что электрическое поле включает в себя также сторонние поля, если они есть (поля сторонних сил, т.е. действующих на заряд сил неэлектромагнитной при макроскопическом рассмотрении природы, возникающих за счёт химических реакций, тепловых процессов и т.д.).

Пробный заряд в электрическом поле.

Рис. %img:img1

Если происходит перемещение заряда по некоторой траектории l (рис. %img:img2) из одной точки a пространства в другую точку b, то действующая со стороны поля сила совершает работу, которая может быть вычислена интегрированием F по пути l: $$ A = \int_l \vec d \vec = q \int_l \vec d \vec. $$ Линейный интеграл вектора напряжённости электрического поля, вычисляемый вдоль линии перемещения заряда, называют напряжением; напряжение выражает работу поля по перемещению единичного заряда вдоль данной линии. $$ A_l = q u_l, \\ u_l = \int_l \vec d \vec. $$

Совершение работы при перемещении заряда в электрическом поле.

Рис. %img:img2

В общем случае работа, совершаемая при перемещении заряда из одной точки пространства в другую, а значит, и напряжение, зависят от пути интегрирования (от траектории перемещения заряда). Таким образом, если мы говорим о напряжении, мы должны указывать, к какому пути интегрирования оно относится.

Не всегда путь интегрирования задают явным образом. Например, для электрической цепи удобнее это делать косвенно, указанием элемента (рис. %img:img3a) или участка цепи (рис. %img:img3b), к которому относится рассматриваемое напряжение (или эдс, об эдс смотрите далее). Так что мы часто указываем путь интегрирования, даже не задумываясь об этом.

Неявное задание пути интегрирования, к которому относится напряжение для элемента.

Рис. %img:img3a

Неявное задание пути интегрирования, к которому относится напряжение для участка цепи.

Рис. %img:img3b

Напряжение и разность потенциалов

В отдельных случаях напряжение ul зависит только от начальной и конечной точек. Так обстоит дело, если поле E является потенциальным, т.е. когда $$ \operatorname \vec = 0, $$ а значит, в соответствии с теоремой Стокса $$ \oint_c \vec d \vec = 0, $$ где c — любой замкнутый контур. Примером потенциального поля является электростатическое поле.

Так, на рис. %img:img4 работа, совершаемая при перемещении заряда из a в b в потенциальном электрическом поле по траекториям l1, l2, l3, одинакова.

Работа в потенциальном поле не зависит от формы траектории.

Рис. %img:img4

То, что из равенства нулю интеграла по любому замкнутому контуру следует независимость линейного интеграла от пути интегрирования межу двумя точками (линейный интеграл зависит только от начальной и конечной точек), очень легко доказать. Пусть имеются две точки a, b и пусть l1 — некоторая линия, соединяющая эти точки (рис. %img:img5a). Докажем, что результат интегрирования по любому другому пути l2 равен интегралу по пути l1.

Независимость напряжения от пути интегрирования при равенстве нулю циркуляции поля.

Рис. %img:img5a

Доказываем методом от противного: предположим, что $$ \oint_ \vec d \vec \neq \oint_ \vec d \vec, \\ \oint_ \vec d \vec — \oint_ \vec d \vec \neq 0. $$ Меняем направление интегрирования во втором слагаемом на противоположное, результат интегрирования при этом также изменится на противоположный: $$ \oint_ \vec d \vec + \oint_ \vec d \vec \neq 0 $$ Линии l1 и — l2 образуют замкнутый контур (рис. %img:img5b), обозначим его c. Тогда $$ \oint_ \vec \neq 0. $$ Но нам известно, что интеграл по замкнутому контуру равен 0. Получили противоречие, значит, сделанное предположение было неверным и для любых путей l1, l2 между точками a, b $$ \oint_ \vec d \vec = \oint_ \vec d \vec. $$

Независимость напряжения от пути интегрирования при равенстве нулю циркуляции поля.

Рис. %img:img5b

При условии независимости работы поля при перемещении заряда между двумя точками a, b от формы траектории, каждой точке пространства мы можем приписать значение (назовём его потенциалом) таким образом, что разность потенциалов будет равна работе сил поля при перемещении единичного заряда из точки a в точку b. $$ A_l = q u_l = q (<\phi>_a — <\phi>_b), $$ где l — любая линия, соединяющая точки a и b.

Разность потенциалов между двумя точками определяется однозначно, в то время как сам потенциал определяется с точностью до постоянной величины: если потенциалы всех точек пространства изменим на одну и ту же произвольную величину \( <\phi>_0 \), то разность потенциалов между любыми двумя данными точками останется неизменной. Но если мы зададим потенциал для любой точки пространства, потенциалы всех остальных точек будут определены однозначно. Можно, например, указать точку, потенциал которой принят равным нулю. В задачах электростатики за нулевой потенциал часто принимают потенциал бесконечно удалённой точки. В теории цепей за нулевой потенциал принимают потенциал какого-то узла («общий провод»), относительно которого в рассматриваемой цепи удобно отсчитывать потенциалы других узлов.

Напряжение и электродвижущая сила (эдс)

Напряжение при наличии сторонних сил.

Рис. %img:img6

Теперь рассмотрим более сложный случай. Пусть у нас имеется электрохимический элемент питания (рис. %img:img6), где присутствуют сторонние силы, возникающие в результате протекания химических процессов. За счёт сторонних сил на противоположных полюсах элемента накапливается соответственно избыточный положительный и отрицательный заряд; между полюсами элемента появляется разность потенциалов. В отсутствие нагрузки (ток не течёт), пробный заряд q, помещённый в элемент, находится в равновесии: электростатическая и сторонняя сила скомпенсированы, $$ \vec = _p + _f = 0. $$ Проинтегрируем это равенство по любому пути l, проходящему от полюса a к полюсу b внутри элемента. $$ \int_l \vec d \vec = \int_l _p d \vec + \int_l _f d \vec = 0 $$ По определению, величина $$ u_l = \int_l \vec d \vec $$ является напряжением на элементе. Интеграл потенциальной электростатической составляющей поля — это разность потенциалов между полюсами элемента: $$ <\phi>_a — <\phi>_b = \int_l _p d \vec. $$ Интеграл неэлектростатической (сторонней) составляющей поля называют электродвижущей силой, эдс: $$ _l = \int_l _f d \vec. $$ Итак, мы получили, что $$ u_l = <\phi>_a — <\phi>_b + _l = 0. $$ Напряжение на ненагруженном элементе питания получилось равным 0, а разность потенциалов — равной эдс элемента с противоположным знаком, $$ <\phi>_a — <\phi>_b = — _l. $$ Довольно необычный с практической точки зрения результат; на практике крайне мало кто придерживается точки зрения о нулевом напряжении на источнике питания.

Зависимость напряжения от пути интегрирования.

Рис. %img:img6g

Если же рассмотреть некоторый произвольный путь g, проходящий вне элемента, т.е. где присутствует только электростатическое поле (стороннее отсутствует, Ef = 0), получим $$ u_g = <\phi>_a — <\phi>_b. $$ Напряжение вдоль любой линии вне элемента оказалось равным разности потенциалов на полюсах элемента (рис. %img:img6g). Это уже вполне соответствует интуитивным представлениям о напряжении и разности потенциалов, распространённым на практике.

Напряжение на нагруженном элементе питания.

Рис. %img:img6l

Теперь рассмотрим нагруженный элемент питания, когда по цепи течёт ток, т.е. существует направленное движение зарядов (рис. %img:img6l). Пробный заряд, помещённый внутри элемента, также должен прийти в движение. Для обеспечения стационарного тока заданной величины, с учётом потерь на внутреннем сопротивлении источника, стороннее поле Ef должно превосходить электростатическое Ep по абсолютной величине. В этом случае, $$ u_l = <\phi>_a — <\phi>_b + _l \neq 0, $$ в частности, при направлении векторов, показанном на рисунке (при включении элемента в данной полярности), $$ <\phi>_a — <\phi>_b \ge 0, \\ _l \lt 0, \\ _l \le u_l \le 0. $$

Если выводы элементы замкнуть накоротко, так чтобы разность потенциалов между полюсами стала равна 0, напряжение вдоль линии, проходящей через элемент, становится равным эдс: $$ u_l = _l \lt 0. $$

При выборе любой линии, проходящей вне нагруженного элемента, снова получаем, что напряжение равно разности потенциалов на полюсах элемента $$ u_g = <\phi>_a — <\phi>_b \ge 0, $$

Ещё раз о напряжении в электродинамике

Используя предложенное выше определение для напряжения, мы понимаем под напряжением на участке цепи с эдс «падение напряжения» на сопротивлении этого участка. В частности, получается, что под напряжением на элементе питания следует понимать падение напряжения на внутреннем сопротивлении элемента.

Следуя этому определению, приходится считать напряжение на ненагруженном элементе питания равным нулю. Как уже было сказано, на практике такой подход не нашёл признания. В этом довольно легко убедиться: если вы дадите своему другу достаточно высоковольтный источник (эдс) и скажете ему, что напряжение на нём равно 0, скорее всего он не оценит шутки и у вас будет на одного друга меньше.

Альтернативное определение для напряжения.

Рис. %img:def2

В типичных курсах по электродинамике такое положение дел признаётся и после введения традиционного определения, даётся пояснение примерно следующего содержания:

на практике под напряжением на каком-либо устройстве чаще всего понимают напряжение вдоль кривой, огибающей устройство (проходящей вне устройства), т.е. просто разность потенциалов между полюсами устройства (рис. %img:def2).

Подобное замечание вызывает некоторое недоумение, особенно если учесть, что перед этим, когда даётся первый вариант определения, акцентируется внимание на зависимости напряжения от пути, вдоль которого оно измеряется. Второй вариант определения предписывает выбирать путь вне устройства, но это можно сделать множеством способов и если электрическое поле вне устройства непотенциально, в общем случае будут получаться разные результаты. Величина напряжения по такому определению оказывается неоднозначной. И само понятие напряжения, казалось бы, имеющее точное и строгое определение, становится неоднозначным и расплывчатым.

К сожалению, нет простых способов исправить сложившуюся ситуацию. С одной стороны, нельзя потребовать, чтобы в теории электродинамики отказались от классического определения напряжения. Тем более что существует огромное множество литературы, где это определение уже зафиксировано. С другой стороны, довольно трудно добиться отказа от повсеместного использования привычного термина «напряжение» и замены его более громоздким термином «разность потенциалов» там, где говорить о напряжении не вполне корректно.

Тем не менее, в теории электрических цепей проблема успешно решена и при соблюдении известной доли осторожности, оказывается вполне правомерным использовать понятие напряжения (во втором смысле), которое становится равнозначным понятию разности потенциалов. Причём это справедливо, в том числе, и для цепей переменного тока.

Напряжение в цепях переменного тока

Не только сторонние силы являются причиной того, что напряжение (по первому определению) оказывается зависящим от пути, вдоль которого оно определяется. Также к зависимости напряжения от пути может привести наличие вихревой составляющей электрического поля, источником которого является изменяющееся магнитное поле (обычно электрическое поле, создаваемое изменяющимся магнитным полем, не принято относить к сторонним полям, но оно учитывается при вычислении эдс в качестве эдс индукции). Изменяющиеся магнитные поля обязательно присутствуют в случае цепей переменного тока, так как они неизбежно возникают при протекании переменного тока по проводникам и элементам цепи.

Независимость напряжения от пути измерения в теории цепей.

Рис. %img:v1v2

Как уже отмечено выше, это создаёт дополнительные проблемы при использовании второго варианта определения, когда напряжение на полюсах устройства (или элемента цепи) определяется вдоль пути, проходящего вне элемента, но при этом не конкретизируется, вдоль какого пути именно. А для разных путей результаты могут оказаться существенно отличающимися. Например, в ситуации, изображённой на рисунке %img:v1v2 нет гарантий, что приборы V1 и V2 покажут одинаковые значения.

В соответствии с уравнениями Максвелла $$ \operatorname \vec = — \frac <\partial \vec B> <\partial t>$$ или в интегральной форме $$ \oint_c \vec E d \vec l = — \frac <\partial> <\partial t>\int_S \vec B d \vec S, $$ где c — любой замкнутый контур, а S — произвольная поверхность, «опирающаяся» на данный контур.

Влияние переменного магнитного поля на результаты измерения напряжения с помощью вольтметра.

Рис. %img:tra

Как видим, интеграл напряжённости поля, вычисленный по замкнутому контуру, оказывается ненулевым, если магнитный поток через этот контур изменяется (имеется в виду магнитный поток через любую поверхность, границей которой является рассматриваемый контур). Иначе говоря, напряжение зависит от формы пути, а измерение разности потенциалов с помощью вольтметра становится невозможным, результат измерения зависит от расположения соединительных проводов. Так, вольтметры V1 и V2 на рисунке %img:tra (вольтметры для измерений в цепях переменного тока) покажут различные значения. Контур, образуемый двумя вольтметрами и их соединительными проводами, пронизывается переменным магнитным потоком трансформатора (или, в нашем случае, скорее дросселя) — этот контур фактически является витком трансформатора, в котором наводится эдс, в результате чего показания приборов и оказываются различными.

С другой стороны, если в некоторой области пространства отсутствует переменное магнитное поле (а также сторонние поля), то электрическое поле оказывается потенциальным в этой области, напряжение вдоль любого замкнутого контура в области — нулевым, а разность потенциалов между точками можно измерять вольтметром и результат измерения не будет зависеть от способа расположения соединительных проводов. Действительно, если отсутствует переменное магнитное поле, то $$ \operatorname \vec = 0 $$ и для любого замкнутого контура в этой области $$ \oint_c \vec E d \vec l = 0. $$ Отсюда следует, что показания всех вольтметров, включённых между двумя данными точками цепи, будут одинаковы, независимо от расположения соединительных проводов (лишь бы образуемые при подключении вольтметров контуры оставались в области потенциального поля). Так на рисунке %img:tra2, вольтметры показывают одинаковый результат измерения, так как магнитное поле через образуемый ими контур равно 0, значит, наводимая в контуре из вольтметров эдс также нулевая; контур полностью находится в потенциальном электрическом поле. Хотя рядом можем увидеть включённый в цепь переменного тока дроссель, однако, как мы договорились, магнитное поле не выходит за пределы элементов (в данном случае оно концентрируется в магнитопроводе из материала с высокой магнитной проницаемостью).

Магнитное поле считаем полностью сосредоточенным в элементах цепи.

Рис. %img:tra2

Напряжение, разность потенциалов и эдс в теории цепей

В теории электрических цепей под напряжением понимают напряжение, определяемое вдоль пути, проходящего вне элементов цепи («второй вариант определения» в электродинамике), рис. %img:ctu. При этом считается, что все магнитные поля и сторонние электрические поля (если они есть) сосредоточены в соответствующих элементах и вне элементов отсутствуют. Ну, или почти отсутствует (насколько «почти», зависит от требуемой точности модели). Как было показано выше, при указанных условиях электрическое поле вне элементов является потенциальным, а напряжение между любыми двумя точками цепи равно разности потенциалов между этими точками.

Определение напряжения в теории цепей.

Рис. %img:ctu

Достигается отсутствие магнитного поля вне элементов цепи различными конструктивными мерами. Для этого стараются, чтобы магнитные поля катушек и трансформаторов были сосредоточены в пределах этих устройств (например, за счёт использования замкнутых магнитопроводов из ферромагнитных материалов); при необходимости выполняют экранирование; соединения стараются выполнять так, чтобы образуемые при этом контуры имели минимальную площадь; пространственно разносят источники сильных магнитных полей типа мощных трансформаторов и силовых цепей, и чувствительные цепи и т.д.

В любом случае стараются минимизировать контуры, которые образуются участками той части цепи, которая особенно чувствительна к наводкам, так как, уменьшая площадь контура, при той же величине магнитной индукции, уменьшаем магнитный поток через контур. Упрощённый пример изображён на рисунке %img:mins, где показан фрагмент цепи, состоящий из двух элементов, образующих контур. Изменяя конфигурацию цепи, уменьшаем площадь, ограничиваемую контуром из элементов X1 и X2 и соединений между ними. При прочих равных условиях это снизит магнитный поток через контур и наводки в нём.

Уменьшаем нежелательный магнитный поток через контур за счёт уменьшения площади контура.

Рис. %img:mins

Или, например, если возникает необходимость в передаче сигнала по линии достаточно большой длины, уменьшить наводки от переменных магнитных полей позволяет использование витой пары: эдс, наводимые на различных участках витой пары, имеют противоположный знак и частично компенсируются. Из-за неоднородности внешнего поля и неидеальности скручивания проводников в паре, идеальной компенсации добиться невозможно, но, тем не менее, можно рассчитывать на значительное снижение уровня помех (рис. %img:trb).

Витая пара как средство для уменьшения влияния переменного магнитного поля при передаче сигнала.

Рис. %img:trb

Что касается эдс, то использовать это понятие в теории цепей нет особой необходимости, от него можно безболезненно отказаться как от избыточного. Оно слишком тесно связано с процессами, протекающими внутри элемента, которые нас не интересуют в рамках теории цепей. На самом деле, не важно, имеется эдс внутри некоторого элемента или нет. Если она есть это будет автоматически отражено в вольтамперной характеристике данного элемента, связывающей разность потенциалов на выводах элемента и ток через элемент.

Иногда под эдс подразумевают напряжение на выводах ненагруженного источника, что «примерно» согласуется с «классическим определением», если не брать в расчёт знак величины (эти два определения дают противоположный знак для эдс).

Авторитетные источники и стандарты о напряжении

Посмотрим, какие предлагаются определения (прежде всего для напряжения) в некоторых авторитетных, заслуживающих доверия источниках. Что касается разности потенциалов, то в разных источниках не наблюдается особых расхождений в подходах к данному понятию и потому этот вопрос не столь интересен. А что касается эдс, то это понятие для нас является второстепенным и не требующим особого внимания.

Большая российская энциклопедия

В качестве отправной точки для данного обзора выберем «Большую российскую энциклопедию», ныне доступную online. В статье «Напряжение электрическое» можем ознакомиться с предлагаемым для напряжения определением:

Напряжение электрическое между точками 1 и 2, скалярная физическая величина, численно равная суммарной работе электрических и сторонних сил при перемещении единичного положительного электрического заряда из точки 1 в точку 2 электрической цепи: $$ U_ = \int_1^2 (E + E^*) dl = \int_1^2 E dl + \int_1^2 E^* dl. \tag $$

Всё вроде бы ничего, довольно грамотно сформулировано, если не обращать внимания на то, что используемые в выражении величины E, E * , dl должны быть, на самом деле, обозначены как векторы.

Но далее следует пояснение для используемых обозначений, которое вызывает некоторое недоумение:

Здесь
E — напряжённость электростатического поля;
E * — напряжённость поля сторонних сил, численно равная сторонней силе, действующей на единичный положительный заряд;
dl – вектор, модуль которого равен длине dl линии, соединяющей точки 1 и 2, и направленный вдоль неё от точки 1 к точке 2 (?!).

Насчёт dl написано столь невразумительно, что тут не обойтись без пояснений. По-видимому, автор статьи имел в виду примерно следующее: «dl — бесконечно малый элемент пути интегрирования 1-2, (бесконечно малый вектор, направленный в каждой точке пути по касательной к нему)».

Далее замечается, что поскольку электростатическое поле потенциально, первый интеграл в формуле не зависит от пути интегрирования и равен разности потенциалов в точках 1 и 2. Второй интеграл называют электродвижущей силой (эдс) на участке 1-2, тогда $$ U_ = <\phi>_1 — <\phi>_2 + <\mathscr E>_. \tag <**>$$ Если на участок цепи не содержит эдс, то напряжение равно разности потенциалов.

После этого происходит традиционный переход к практическому варианту определения:

Под напряжением электрическим на зажимах гальванического элемента, батареи или аккумулятора понимают не величину U12, определяемую формулами (*) или (**), а модуль разности потенциалов \( |<\phi>_1 — <\phi>_2| \) (он равен эдс \( <\mathscr E>_ \) в случае, когда сила тока равна нулю – цепь разомкнута).

Довольно спорная формулировка. Во-первых, удобно рассматривать напряжение как алгебраическую величину, величину со знаком, которая может принимать и отрицательные значения. То есть как разность потенциалов, а не модуль разности. Во-вторых, эдс вполне может иметь отрицательное значение. И если даже значение эдс положительное, то изменение направления интегрирования на противоположное (от точки 2 к точке 1), изменит знак эдс на противоположный. Так что говорить о том, что модуль разности потенциалов равен эдс не вполне корректно: эдс может принимать отрицательные значения, модуль — нет.

В целом, статья скорее является заготовкой для хорошей статьи. А пока что для уровня энциклопедии, да ещё российской, да ещё и большой — откровенно слабо.

Физическая энциклопедия

Перейдём к более специализированным источникам. Для напряжения (в статье «Напряжение электрическое») в «Физической энциклопедии» даётся следующее определение:

Напряжение электрическое — работа по перемещению единичного электрического заряда, определяемая интегралом напряжённости эффективного электрического поля Eэ (включающего сторонние поля) вдоль заданного контура \( \gamma \), соединяющего две точки (1, 2) токовой цепи или иной электродинамической системы: $$ u_[\gamma] = \int_ <\gamma>_э d \vec. $$

Далее в этой статье упоминается электродвижущая сила:

Вклад в напряжение непотенциальных полей (вихревых и сторонних) принято относить к электродвижущей силе.

Теме эдс даже посвящена отдельная хорошая статья, очень пространная, с витиеватым изложением материала, и с несколько иной точкой зрения на это понятие. Но здесь не будем подробно останавливаться на этом вопросе.

А далее следует тот самый восхитительный переход, который позволяет по своему желанию превратить напряжение просто в разность потенциалов (а также вводится ещё одно понятие — «падение напряжения»):

На практике, однако, вместо точного указания контура интегрирования \( \gamma \) обычно пользуются поясняющими словами. Так, говорят о приложенном к элементу цепи (двухполюснику) напряжении, о напряжении на зажимах (клеммах, подводящих проводах) того или иного устройства, о напряжении на входе (плече) многополюсника, понимая под этим напряжение вдоль кривой, огибающей устройство, т.е. чаще всего разность потенциалов между его полюсами. Если контур \( \gamma \) выбран внутри проводников цепи, то говорят о падении напряжения на участке цепи или двухполюснике.

Физический энциклопедический словарь

Вполне естественно, что «основное» определение в словаре мало чем отличается от определения в энциклопедии:

Электрическое напряжение между двумя точками электрической цепи или электрического поля, равно работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки в другую.

В этом определении не указано явно, что должны быть учтены сторонние поля, но далее в тексте даются пояснения на этот счёт: сначала рассматривается случай потенциального электростатического поля, когда напряжение между двумя точками совпадает с разностью потенциалов между ними; затем рассматривается случай непотенциального поля, когда напряжение зависит от пути, по которому перемещается заряд между точками.

В дальнейшем вводится используемое на практике определение. Но, в отличие от энциклопедии, здесь нет чёткого разграничения между двумя «вариантами напряжений». В итоге такая попытка замаскировать наличие противоречия между первоначально данным и используемым на практике определением лишь ещё больше запутывает этот и без того непростой вопрос:

Напряжение на зажимах источника тока измеряется работой электрического тока по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника; в этом случае напряжение равно разности потенциалов на зажимах источника.

(далее новое определение напряжения распространяется также на источники и индуктивности в цепях переменного тока).

Создаётся впечатление, что этот вариант даётся не как отдельное определение, а как дополнение к основному. Но тогда смысл первоначального определения полностью изменяется: в любом случае напряжение оказывается просто равным разности потенциалов. Если мы рассматриваем участок цепи без эдс, то напряжение на нём равно разности потенциалов; если участок цепи содержит эдс, то мы должны при определении напряжения измерять его вдоль пути вне этого участка и опять напряжение оказывается равным разности потенциалов. Или по замыслу авторов не всякий элемент цепи или участок цепи с эдс может считаться «источником»? Но тогда всё становится ещё запутаннее.

Основы теории электричества, Тамм И. Е.

Никак нельзя обойти вниманием эту, одну из самых известных и ставшую классической книгу, на которую имеется множество ссылок в серьёзной литературе. В частности, часто ссылаются на данную книгу при обсуждении вопросов, связанных с напряжением.

Действительно, материал в книге излагается очень обстоятельно и детально. Но что касается напряжения, создаётся впечатление, что автор не стремится выводить это понятие на первый план. Оно упоминается, ему даётся определение (несколько разных в разных местах), но оно практически не используется при изложении (более активно используются понятия эдс, разности потенциалов).

Первоначально понятие напряжения вводится в главе «Постоянный электрический ток» при рассмотрении закона Ома для участка цепи без эдс (т.е. для проводника). Даётся следующее определение:

Линейный интеграл напряженности электрического поля между точками 1 и 2 носит название напряжения, существующего между этими точками, и будет нами обозначаться через U12 * $$ U_ = \int_1^2 \vec E d \vec l. $$

* Обозначения изменены для сохранения единообразия обозначений в этой статье.

Позже напряжение упоминается ещё раз при рассмотрении закона Ома для участка цепи, содержащего эдс — обобщённого закона Ома. Это делается в процессе перехода от дифференциальной формы закона к интегральной форме.

Если под действием электростатического поля E в проводнике возникает ток плотности $$ \vec j = \lambda \vec E, $$ то под совокупным действием поля E и поля сторонних сил E стр должен, очевидно, возникать ток плотности $$ \vec j = \lambda (\vec E + ^). $$

Далее рассматривается некоторый участок цепи (расположенный между сечениями 1 и 2) и путём интегрирования данного выражения, получается следующее: $$ I R_ = \int_1^2 \vec E d \vec l + \int_1^2 ^ d \vec l, $$ где R12 — сопротивление рассматриваемого участка цепи; I — ток в нём. Это выражение записывается в виде $$ I R_ = U_ + <\mathscr E>_ $$ с пояснением:

произведение силы тока на сопротивление произвольного участка проводника равно сумме напряжения и сторонней эдс, приложенных к этому участку.

Что не соответствует определению в других источниках, где под напряжением понимают именно сумму двух слагаемых в правой части, первое из которых в данном случае — просто разность потенциалов, второе — эдс. Можем считать это моментом перехода от классического теоретического определения к практическому. Далее читаем в подтверждение этого предположения следующее:

Если электрическое поле E обладает потенциалом \( \phi \), как это имеет место в стационарном поле постоянных токов, то, последнее уравнение может быть записано так: $$ I R_ = <\phi>_1 — <\phi>_2 + <\mathscr E>_. $$

Затем автор возвращается к понятию напряжения в главе «Квазистационарное электромагнитное поле», где сообщается о зависимости напряжения от выбора пути интегрирования в случае переменного поля:

. [ранее] мы ввели понятие электрического напряжения U12, существующего между двумя произвольными точками поля 1 и 2, определив его как линейный интеграл напряжённости поля E по произвольному пути, соединяющему точки 1 и 2: $$ U_ = \int_1^2 \vec E d \vec l. $$ В случае обладающего потенциалом стационарного поля, имеем $$ U_ = \int_1^2 \vec E d \vec l = <\phi>_2 — <\phi>_1, < >^* $$ так что напряжение U12 равно разности потенциалов точек 1 и 2 и однозначно определяется положением этих точек. В случае же переменного поля, лишенного потенциала, значение интеграла существенно зависит от выбора пути интегрирования, так что можно говорить лишь о напряжении U12, существующем между данными точками 1 и 2 вдоль данного пути.

* Опечатка в книге: как известно, $$ \vec E = — \operatorname \phi, $$ поэтому $$ \int_1^2 \vec E d \vec l = — \int_1^2 \operatorname \phi d \vec l = — (<\phi>_2 — <\phi>_1) = <\phi>_1 — <\phi>_2, $$ а не $$ <\phi>_2 — <\phi>_1 $$

Наконец, рассматривается простая электрическая цепь, состоящая из «генерирующего контура», линии передачи и «потребляющего контура». На примере этой цепи, в процессе сложных выкладок, понятие напряжения вводится ещё раз. Фактически, оно оказывается эквивалентным определению напряжения как разности потенциалов.

IEC 60050-121: International Electrotechnical Vocabulary – Part 121: Electromagnetism

Перейдём к стандартам. Упоминание напряжения можно встретить в разных документах, в качестве примера рассмотрим вариант определения, даваемый в IEC 60050-121 и ГОСТ Р 52002-2003 (в них напряжение определяется «классическим» для электродинамики образом). В IEC 60050-121 находим:

Voltage; (electric) tension
scalar quantity equal to the line integral of the electric field strength E along a specific path linking two points a and b: $$ U_ = \int__a>^_b> \vec E d \vec r $$ where ra and rb are the position vectors for a and b, respectively, and dr is the vector line element.
NOTE 1 – In the case of an irrotational field strength, the voltage is independent of the path and equal to the negative of the electric potential difference between the two points: $$ U_ = − (V_b − V_a). $$

То есть, напряжение — скалярная величина, равная линейному интегралу напряжённости электрического поля вдоль заданного пути между двумя точками a и b; в случае безвихревого поля E, напряжение не зависит от пути и равно взятому с противоположным знаком разности потенциалов между двумя точками * .

* У нас принято разностью потенциалов называть величину (Va — Vb); противоположную величину (Vb — Va) логичнее называть изменением потенциала.

Определение вполне соответствует «классическому» варианту. Здесь, правда, не говорится прямо, учитывается ли стороннее поле. Но это можно уточнить, посмотрев определение для напряжённости электрического поля (electric field strength):

electric field strength
vector field quantity E which exerts on any charged particle at rest a force F equal to the product of E and the electric charge Q of the particle: $$ \vec F = Q \vec E $$

(величина векторного поля E, которое действует на любую заряженную неподвижную частицу с силой F, равной произведению E и заряда Q частицы). Согласно этому определению получается, что поле сторонних сил включено в электрическое поле.

ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения основных понятий

Даётся следующее определение для (электрического) напряжения:

Скалярная величина, равная линейному интегралу напряженности электрического поля вдоль рассматриваемого пути.
Примечание — Электрическое напряжение U12 вдоль рассматриваемого пути от точки 1 к точке 2 определяют по формуле $$ U_ = \int__1>^_2> \vec E d \vec l, $$ где E — напряжённость электрического поля;
dl — бесконечно малый элемент пути;
r1 и r2 — радиус-векторы точек 1 и 2.

Таким образом, здесь также даётся «классический» вариант определения.

Литература

2. Физическая энциклопедия. /А. М. Прохоров. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998

3. Физический энциклопедический словарь. /А. В. Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1983

4. Тамм И. Е. Основы теории электричества. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003

5. IEC 60050-121: International Electrotechnical Vocabulary – Part 121: Electromagnetism, 1998

6. IEC 60050-131: International Electrotechnical Vocabulary – Part 131: Circuit theory, 2002

7. ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения основных понятий

Разность потенциалов

Из доказанного выше: Þ

напряженность равна градиенту потенциала (скорости изменения потенциала вдоль направления d).

Из этого соотношения видно:

1. Вектор напряженности направлен в сторону уменьшения потенциала.

2. Электрическое поле существует, если существует разность потенциалов.

3. Единица напряженности: — Напряженность поля равна

1 В/м, если между двумя точками поля, находящимися на расстоянии 1 м друг от друга существует разность потенциалов 1 В.

46. Электрическое поле в диэлектриках и проводниках

электрическое поле может существовать не только в вакууме, но и внутри вещества, ибо электрические силы могут действовать и внутри различных тел. При этом, однако, надо иметь в виду существенное различие между проводниками и диэлектриками. В проводнике имеются электрические заряды, свободно перемещающиеся под действием электрических сил. В диэлектрике же движение зарядов под действием электрических сил происходить не может. Поэтому, если в проводнике возникло электрическое поле, то свободные заряды проводника придут в движение под действием этого поля, т. е. через проводник будет идти электрический ток. Равновесие будет достигнуто, когда заряды распределятся по проводнику таким образом, чтобы создаваемое ими внутри проводника электрическое поле как раз компенсировало внешнее поле, вызвавшее перемещение зарядов. Пока такая компенсация не наступила, электрические заряды, благодаря их подвижности в проводнике, будут продолжать движение. Таким образом, при равновесии зарядов напряженность электрического поля в проводнике равна нулю, т. е. электрическое поле в проводнике отсутствует. В диэлектрике наличие электрического поля не препятствует равновесию зарядов. Сила, действующая на заряды в диэлектрике со стороны электрического поля, уравновешивается внутримолекулярными силами, удерживающими заряды в пределах молекулы диэлектрика, так что в диэлектрике возможно равновесие зарядов, несмотря на наличие электрического поля. разделение тел на проводники и диэлектрики условно. При достаточно большой напряженности поля и в диэлектрике возможно заметное перемещение зарядов, ведущее к пробою диэлектрика. Однако при общепринятом разделении тел на проводники и диэлектрики мы можем сказать, что в случае равновесия зарядов электрическое поле внутри проводника (например, металла) отсутствует, а электрическое поле в диэлектрике (например, в стекле) может существовать.

47. Теорема Остроградского-Гаусса. Поток вектора напряженности электрического поля.

Чтобы продвинуться дальше в изучении электрического поля, необходимо использовать векторный анализ — математический аппарат. Мы должны знать, что такое градиент, ротор, дивиргенция. Начнем же с понятия » поток вектора » .

П усть имеем однородное электрическое поле (напряженность которого одинакова во всех точках пространства) с напряженностью , которое пронизывает некоторую плоскую поверхность площади S, тогда скаляр-

ное произведение будет называться потоком вектора напряженности через поверхность S, (см. рис. 1), т.е. , (1)

где — есть вектор, равный произведению величины площади на нормаль к этой поверхности, Еn -проекция вектора на нормаль, к площадке.

В общем случае поле может быть неоднородным, поверхность неплоской. В этом случае поверхность можно мысленно разбить на бесконечно малые элементарные площадки dS, которые можно считать плоскими, а поле вблизи них однородным. В таком случае поток через элементарную площадку . (2)

Полный поток вектора напряженности через поверхность S

. (3)

Н айдем поток вектора напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом q, через сферическую поверхность радиуса r.

Площадь ее поверхности . Силовые линии электрического поля, (см. рис. 2), идут по радиусам к поверхности сферы и поэтому угол между векторами и равен нулю.

. (4)

Можно показать, что поток через замкнутую поверхность не зависит от формы поверхности и от расположения зарядов в ней.

Рассмотрим поток, создаваемый системой зарядов, сквозь замкнутую поверхность произвольной формы, внутри которой они находятся (рис.3): .

48. Применение теоремы Остроградского-Гаусса для определения напряженности электрического поля.

Применение теоремы Гаусса

Являясь (вкупе с уравнением о нулевой циркуляции электрического поля) основным полевым уравнением электростатики (вместе эти два уравнения в дифференциальной форме эквивалентны уравнению Пуассона — основному и единственному дифференциальному уравнению классической теории для электростатического потенциала.

В электродинамике теорема Гаусса (закон Гаусса) также остается (полностью в том же виде) одним из главных уравнений — одним из четырех уравнений Максвелла.

В некоторых ситуациях теорема Гаусса может быть использована для прямого и легкого вычисления электростатического поля непосредственно. Это ситуации, когда симметрия задачи позволяет наложить на напряженность электрического поля такие дополнительные условия, что вместе с теоремой Гаусса этого хватает для прямого элементарного вычисления (без применения двух обычных общих способов — решения уравнения в частных производных или лобового интегрирования кулоновских полей для элементарных точечных зарядов).

Именно таким способом с использованием теоремы Гаусса может быть выведен и сам закон Кулона (см. выше).

Конкретные примеры такого применения теоремы Гаусса разобраны здесь ниже.

В них используются следующие величины и обозначения:

  • Объёмная плотность заряда

где — (бесконечно малый) элемент объема,

  • Поверхностная плотность заряда

где — (бесконечно малый) элемент поверхности.

  • Линейная плотность заряда

где — длина бесконечно малого отрезка. (Первая используется для зарядов, непрерывно распределенных по объему, вторая — для распределенных по поверхности, третья — для распределенных по одномерной линии (кривой, прямой).

Расчет напряженности поля сферически симметричного распределения заряда

Способ расчета с помощью теоремы Гаусса для любого сферически симметричного распределения заряда в целом сводится к тому, что описано выше для случая точечного заряда (см. параграф о законе Кулона).

Отметим тут только в отношении неточечных источников обладающих сферической симметрией вот что (всё это является очевидными следствиями применения описанного там метода):

  1. Сферически симметричный заряд с концентрической сферической пустотой (или незаряженной областью) в середине, не создает внутри этой пустоты поля (напряженность поля там равна нулю).
  2. Вообще поле на расстоянии r от центра создается только теми зарядами, которые находятся глубже к центру. Это поле можно рассчитать по закону Кулона: , только под Q здесь следует понимать суммарный заряд шаровой области радиусом r (а это означает, что зависимость от r в итоге отличается от кулоновской, поскольку с ростом r растет Q, по карйней мере пока r не больше радиуса всей заряженной области — если только она в свою очередь конечна).
  3. При r, больших радиуса заряженной области (если он конечен), выполняется самый обычный закон Кулона (как для точечного заряда). Это объясняет, например, почему обычный закон Кулона работает для равномерно заряженных шаров, сфер, планет со структурой близкой к сферически симметричной даже вблизи их поверхности (например, почему вблизи поверхности Земли гравитационное поле достаточно близко к полю точечной массы, сосредоточенной в центре Земли).
  4. В интересном частном случае равномерно заряженного шара, его электрическое (или гравитационное) поле оказывается внутри шара пропорциональным расстоянию до центра. [21]

Расчёт напряжённости поля бесконечной плоскости

Рассмотрим поле, создаваемое бесконечной однородно заряженной плоскостью с везде одинаковой поверхностной плотностью заряда . Представим себе мысленно цилиндр с образующими, перпендикулярными к заряженной плоскости, и основаниями (площадью каждое), расположенными относительно плоскости симметрично (см. рисунок).

В силу симметрии:

  1. Все векторы напряжённости поля (в том числе и ) — перпендикулярны заряженной плоскости: действительно, в силу вращательной симметрии задачи, вектор напряжённости при любом повороте относительно оси, перпендикулярной плоскости, должен переходить в себя, а это возможно для ненулевого вектора только если он перпендикулярен плоскости. Из этого следует (кроме прочего), что поток напряжённости поля через боковую поверхность цилиндра равен нулю (так как поле направлено везде по касательной к этой поверхности).
  2. .

Поток вектора напряжённости равен (в силу (1)) потоку только через основания цилиндра, а он, в силу того, что и перпендикулярны этим основаниям и в силу (2), равен просто .

Применив теорему Гаусса, и учитывая , получим (в системе СИ):

  • В системе СГСЭ все рассуждения полностью аналогичны (с точностью до постоянных коэффициентов), а ответ записывается как

Расчёт напряжённости поля бесконечной нити

Рассмотрим поле, создаваемое бесконечной прямолинейной нитью с линейной плотностью заряда, равной . Пусть требуется определить напряжённость, создаваемую этим полем на расстоянии от нити. Возьмём в качестве гауссовой поверхности цилиндр с осью, совпадающей с нитью, радиусом и высотой . Тогда поток напряжённости через эту поверхность по теореме Гаусса таков (в единицах СИ):

В силу симметрии

  1. вектор напряженности поля направлен перпендикулярно нити, прямо от нее (или прямо к ней).
  2. модуль этого вектора в любой точке поверхности цилиндра одинаков.

Тогда поток напряжённости через эту поверхность можно рассчитать следующим образом:

Учитывается только площадь боковой поверхности цилиндра, так как поток через основания цилиндра равен нулю (вследствие направления E по касательной к ним). Приравнивая два полученных выражения для , имеем:

(В системе СГС ответ: ).

49. Электрическая емкость уединенного проводника. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора

Электроемкость уединенного проводника.

Электроемкость уединенного проводника — это физическая величина, численно равная заряду, необходимoму для повышения потенциала проводника на 1 В:

Найдем емкость проводника формой шара радиуса R:

Найдем размер шара емкостью 1Ф:

При этом емкость шара размером в земной равна:

Избыточный заряд величиной 1 Кл поднял бы потенциал такого шара на

Как видим, емкость проводника определена его «габаритами». Совершенно аналогично, «энергетическая емкость» бочки, т. е. величина, численно равная массе воды, необходимой для повышения ее потенциала в поле тяжести на единицу (в однородном поле тяжести на высоте h потенциал численно равен потенциальной энергии 1 кг: gh), прямопропорциональна площади дна бочки.

Диэлектрик в e раз ослабляет поле и, следовательно, в раз увеличивает емкость.

Электроемкость плоского конденсатора.

Так как знак потенциала точечного заряда совпадает со знаком самого заряда, то индуцирование в близлежащих телах зарядов противоположного знака приводит к уменьшению потенциала «индуцирующего» заряда, что, соответственно, означает увеличение электроемкости системы близлежащих тел, получившей название конденсатор.

Плоский конденсатор представляет из себя две плоские пластины, расстояние между которыми d мало по сравнению с их линейными размерами. Это предположение позволяет пренебречь малыми областями неоднородности электрического поля у краев пластин и считать, что все поле однородно и сосредоточено между пластинами. Заряд конденсатора Q — это заряд положительно заряженной пластины.

Емкость конденсатора определяется как величина, численно равная заряду, необходимому для изменения разности потенциалов пластин, напряжения U между обкладками, на 1 В:

Заполнение пространства между пластинами диэлектриком, очевидно, увеличит емкость в раз.

Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

50) Если двум изолированным друг от друга проводникам сообщить заряды q1 и q2, то между ними возникает некоторая разность потенциалов Δφ, зависящая от величин зарядов и геометрии проводников. Разность потенциалов Δφ между двумя точками в электрическом поле часто называют напряжением и обозначают буквой U.

Наибольший практический интерес представляет случай, когда заряды проводников одинаковы по модулю и противоположны по знаку: q1 = – q2 = q. В этом случае можно ввести понятие электрической емкости. Электроемкостью системы из двух проводников называется физическая величина, определяемая как отношение заряда q одного из проводников к разности потенциалов Δφ между ними: Ф=Кл/В

Величина электроемкости зависит от формы и размеров проводников и от свойств диэлектрика, разделяющего проводники. Существуют такие конфигурации проводников, при которых электрическое поле оказывается сосредоточенным (локализованным) лишь в некоторой области пространства. Такие системы называются конденсаторами, а проводники, составляющие конденсатор, называются обкладками. Простейший конденсатор – система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика. Конденсаторы могут соединяться между собой, образуя батареи конденсаторов. При параллельном соединении конденсаторов (рис. 4.6.3) напряжения на конденсаторах одинаковы: U1 = U2 = U, а заряды равны q1 = С1U и q2 = С2U. Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор электроемкости C, заряженный зарядом q = q1 + q2 при напряжении между обкладками равном U. Отсюда следует
Таким образом, при параллельном соединении электроемкости складываются.

Рисунок 4.6.3. Параллельное соединение конденсаторов. C = C1 + C2.

Рисунок 4.6.4. Последовательное соединение конденсаторов.

При последовательном соединении (рис. 4.6.4) одинаковыми оказываются заряды обоих конденсаторов: q1 = q2 = q, а напряжения на них равны и Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор, заряженный зарядом q при напряжении между обкладками U = U1 + U2. Следовательно,

При последовательном соединении конденсаторов складываются обратные величины емкостей. Формулы для параллельного и последовательного соединения остаются справедливыми при любом числе конденсаторов, соединенных в батарею. Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор. Процесс зарядки конденсатора можно представить как последовательный перенос достаточно малых порций заряда Δq > 0 с одной обкладки на другую (рис. 4.7.1). При этом одна обкладка постепенно заряжается положительным зарядом, а другая – отрицательным. Поскольку каждая порция переносится в условиях, когда на обкладках уже имеется некоторый заряд q, а между ними существует некоторая разность потенциалов при переносе каждой порции Δq внешние силы должны совершить работу Энергия We конденсатора емкости C, заряженного зарядом Q, может быть найдена путем интегрирования этого выражения в пределах от 0 до Q:

1

Рисунок 4.7.1. Процесс зарядки конденсатора.

Формулу, выражающую энергию заряженного конденсатора, можно переписать в другой эквивалентной форме, если воспользоваться соотношением Q = CU.

Электрическую энергию We следует рассматривать как потенциальную энергию, запасенную в заряженном конденсаторе. Формулы для We аналогичны формулам для потенциальной энергии Ep деформированной пружины (см. § 2.4)

где k – жесткость пружины, x – деформация, F = kx – внешняя сила. По современным представлениям, электрическая энергия конденсатора локализована в пространстве между обкладками конденсатора, то есть в электрическом поле. Поэтому ее называют энергией электрического поля. Это легко проиллюстрировать на примере заряженного плоского конденсатора. Напряженность однородного поля в плоском конденсаторе равна E = U/d, а его емкость

где V = Sd – объем пространства между обкладками, занятый электрическим полем. Из этого соотношения следует, что физическая величина

является электрической (потенциальной) энергией единицы объема пространства, в котором создано электрическое поле. Ее называют объемной плотностью электрической энергии. Энергия поля, созданного любым распределением электрических зарядов в пространстве, может быть найдена путем интегрирования объемной плотности we по всему объему, в котором создано электрическое поле.

51) Если изолированный проводник поместить в электрическое поле то на свободные заряды q в проводнике будет действовать сила В результате в проводнике возникает кратковременное перемещение свободных зарядов. Этот процесс закончится тогда, когда собственное электрическое поле зарядов, возникших на поверхности проводника, не скомпенсирует полностью внешнее поле. Результирующее электростатическое поле внутри проводника равно нулю (см. § 4.5). Однако, в проводниках может при определенных условиях возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда.

Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов. Для существования электрического тока в проводнике необходимо создать в нем электрическое поле. Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника (рис. 4.8.1) за интервал времени Δt, к этому интервалу времени:

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным.

Постоянный электрический ток может быть создан только в замкнутой цепи, в которой свободные носители заряда циркулируют по замкнутым траекториям. Электрическое поле в разных точках такой цепи неизменно во времени. Следовательно, электрическое поле в цепи постоянного тока имеет характер замороженного электростатического поля. Но при перемещении электрического заряда в электростатическом поле по замкнутой траектории, работа электрических сил равна нулю. Поэтому для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами. Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Источник тока в электрической цепи играет ту же роль, что и насос, который необходим для перекачки жидкости в замкнутой гидравлической системе. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток. При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС): Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В). При перемещении единичного положительного заряда по замкнутой цепи постоянного тока работа сторонних сил равна сумме ЭДС, действующих в этой цепи, а работа электростатического поля равна нулю. Цепь постоянного тока можно разбить на определенные участки. Те участки, на которых не действуют сторонние силы (то есть участки, не содержащие источников тока), называются однородными. Участки, включающие источники тока, называются неоднородными. При перемещении единичного положительного заряда по некоторому участку цепи работу совершают как электростатические (кулоновские), так и сторонние силы. Работа электростатических сил равна разности потенциалов Δφ12 = φ1 – φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками неоднородного участка. Работа сторонних сил равна по определению электродвижущей силе 12, действующей на данном участке. Поэтому полная работа равна

U12 = φ1 – φ2 + 12.

Величину U12 принято называть напряжением на участке цепи 1–2. В случае однородного участка напряжение равно разности потенциалов:

Как называется разность потенциалов между двумя участками земли находящимися под напряжением

ISO 9000 является международным стандартом системы качества. В нем определяются общие методы, которые должны быть использованы при построении такой системы качества, чтобы гарантировать полное удовлетворение потребностей клиента. Стандарт применяется именно к системе качества, а не к конечному продукту или услуге. Реализация системы качества должна определяться задачами, продукцией, процессами и индивидуальными особенностями конкретной организации. Отличительной чертой стандарта является то, что построенная на его основе система качества не является застывшим механизмом.

В самом стандарте заложены требования постоянного улучшения в соответствии с предполагаемыми потребностями клиента. Хотя желание внедрить систему качества обычно исходит от высшего руководства компании, реализация, в конечном счете, зависит от участия каждого сотрудника. Поэтому успешное применение ISO 9000 означает еще и фактическое согласие всего коллектива работать по определенным и понятным законам. Стандарты серии ИСО 9000 — это пакет документов по обеспечению качества, подготовленный членами международной делегации, известной, как «ИСО/Технический Комитет 176» (ISO/TC 176).

В настоящее время семейство (серия) ИСО 9000 включает: все международные стандарты с номерами ИСО 9000 — 9004, в том числе все части стандарта ИСО 9000 и стандарта ИСО 9004; все международные стандарты с номерами ИСО 10001 — 10020, в том числе все их части; ИСО 8402. Три стандарта из серии ИСО 9000 (ИСО 9001, ИСО 9002 и ИСО 9003) являются основополагающими документами Системы Качества, описывающими модели обеспечения качества и представляющими три различные формы функциональных или организационных взаимоотношений в контрактной ситуации.

Стандарты ИСО 9000 и ИСО 9004 не более чем справочники.

Аварийным режимом ВЛ до 1 кВ называется состояние ВЛ при оборванных проводах.

Аварийным режимом ВЛ выше 1 кВ называется состояние ВЛ при оборванных одном или нескольких проводах или тросах.

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Большой переход

Большими переходами называются пересечения судоходных рек, судоходных проливов или каналов, на которых устанавливаются опоры высотой 50 м и более, а также пересечения любых водных пространств с пролетом пересечения бoлеe 700 м независимо от высоты опор ВЛ.

Броня кабеля

Элементы конструкции кабеля для защиты его сердечника от механических воздействий и от повреждений грызунами. В качестве брони используется металлическая оплетка различной плотности, гофрированная стальная лента и круглая стальная проволока различного диаметра. В оптических кабелях часто используются броневые покровы из полимерных материалов. При необходимости получения повышенного уровня защиты применяется многослойная броня.

Буфер

Защитная оболочка, защищающая оптическое волокно от механических воздействий и доступа влаги.

Ввод

Вводом от воздушной линии электропередачи называется электропроводка, соединяющая ответвление от ВЛ с внутренней электропроводкой, считая от изоляторов, установленных на наружной поверхности (стене, крыше) здания или сооружения, до зажимов вводного устройства.

Весовой пролет (вес)

Весовым пролетом (вес) называется длина участка ВЛ, вес проводов или тросов которого воспринимается опорой.

Вертикальный организатор

Организатор для укладки вертикальных участков коммутационных шнуров и кабелей.

Ветровой пролет (ветр)

Ветровым пролетом называется длина участка ВЛ, давление ветра на провода или тросы с которого воспринимается опорой.

Взрывная камера

Взрывной камерой называется закрытая камера, предназначенная для локализации возможных аварийных последствий при повреждении установленных в ней аппаратов и имеющая выход наружу или во взрывной коридор.

Взрывной коридор

Взрывным коридором называется коридор, в который выходят двери взрывных камер.

Вилка разъема

Часть разъема, которая вставляется в розетку. В виде вилки в большинстве конструкций выполняется кабельная часть разъема.

Витая пара

Кабельный элемент, состоящий из двух изолированных проводников, свитых вместе с регулярным шагом и образующий симметричную линию передачи.

Влажное помещение

Влажными помещениями называются помещения, в которых пары или конденсирующая влага выделяется лишь кратковременно в небольших количествах, а относительная влажность воздуха более 60%, но не превышает 75%.

Внешняя защитная оболочка

Внешний слой изоляционного материала, предохраняющий кабельный сердечник от внешних повреждений.

Внешняя магистраль

Кабельная линия связи между двумя зданиями. Строится на кабеле внешней прокладки. Соединяет кроссовую внешних магистралей с кроссовой другого здания.

Внутрицеховая подстанция

Внутрицеховой подстанцией называется подстанция, расположенная внутри производственного здания (открыто или в отдельном закрытом помещении).

Внутренняя магистраль

Кабельная линия связи внутри здания. Строится на кабеле внутренней прокладки. Соединяет кроссовую здания с кроссовыми этажей.

Воздушная линия электропередачи свыше 1кВ

Воздушной линией электропередачи выше 1 кВ называется устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т. п.). За начало и конец ВЛ принимаются линейные порталы или линейные вводы распределительных устройств, а для ответвлений — ответвительная опора и линейный портал или линейный ввод распределительного устройства.

Воздушная линия электропередачи до 1кВ

Воздушной линией электропередачи до 1 кВ называется устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на зданиях и инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т. п.).

Волоконно-оптический кабель

Кабель, содержащий одно или несколько оптических волокон. В зависимости от конструктивного исполнения волоконно-оптические кабели СКС делятся на кабели внутренней и внешней прокладки, а также кабели для шнуров.

Волоконно-оптический кабель внутренней прокладки

Разновидность волоконно-оптического кабеля. Содержит световоды в буферном покрытии 0,9 мм, которые вместе с кевларовыми упрочняющими нитями помещены в общую защитную оболочку. Отличается повышенной гибкостью, однако не имеет элементов защиты от влаги и предназначен для использования, в основном, внутри помещения.

Волоконный световод

Прозрачный диэлектрический волновод для передачи оптического излучения. Использует для работы явление полного внутреннего отражения.

Состоит из цилиндрической сердцевины, окруженной одной или несколькими отражающими оболочками с меньшим показателем преломления материала.

Встроенная подстанция

Встроенной подстанцией (встроенным РУ) называется закрытая подстанция (закрытое РУ), вписанная (вписанное) в контур основного здания.

Вторичное буферное покрытие

Разновидность вторичного защитного покрытия световодов, используемая в кабелях внутренней прокладки. Имеет внешний диаметр 0,9 мм (tight buffer) и без зазора уложено на первичное защитное покрытие диаметром 0,25 мм. Позволяет применять непосредственный монтаж вилок оптических разъемов без использования переходников

Габаритная стрела провеса провода

Габаритной стрелой провеса провода называется наибольшая стрела провеса в габаритном пролете.

Габаритный пролет (г)

Габаритным пролетом (г) называется пролет, длина которого определяется нормированным вертикальным габаритом от проводов до земли при установке опор на идеально ровной поверхности

Гарантия на компоненты

Гарантируемые производителем СКС отсутствие производственных дефектов всех компонентов кабельной системы и их работоспособность на определенный период времени с момента покупки.

Гарантия работы приложений

Гарантируемая производителем способность правильно смонтированной и установленной СКС поддерживать работу тех или иных приложений из заранее определенного списка или же разработанного специально для работы по СКС определенной категории.

Гармоника

Адаптер, осуществляющий разветвление 25-парного кабеля на несколько групп проводников емкостью по две, три или четыре пары. Для подключения многопарного кабеля используется разъем Тelco или шесть четырехпарных блоков типа 110, выходной интерфейс адаптера реализуется на розетках модульных разъемов.

Гидрофобный гель

Желеобразная масса, заполняющая внутренние пустоты сердечника кабеля внешней прокладки и обеспечивающая продольную герметичность кабеля и защиту отдельных световодов от воздействия воздуха и влаги.

Главные троллеи

Главными троллеями называются троллеи, расположенные вне крана.

Глухозаземленная нейтраль

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

Горизонтальная подсистема

Подсистема СКС, обеспечивающая соединение кроссовой этажа и рабочих мест. Включает в себя: горизонтальные кабели, информационные розетки рабочих мест, коммутационное оборудование в кроссовой этажа, соединяющие их горизонтальные кабели, а также коммутационные шнуры и/или перемычки.

Горизонтальный кабель

Кабель горизонтальной подсистемы от этажной кроссовой до информационной розетки рабочего места.

Горизонтальный организатор

Организатор для укладки горизонтально расположенных участков кабелей и коммутационных шнуров. Часто является интегральной составной частью конструкции коммутационной панели.

Двойная изоляция

Двойной изоляцией электроприемника называется совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при которой доступные прикосновению части электроприемника не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной (дополнительной) изоляции.

Двойной пол

Двойным полом называется полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).

Двухслойный экран

Экран кабельного сердечника, состоящий из общего пленочного экрана, дополненного экраном из оплетки. Оплетка имеет гораздо более высокую механическую прочность и при заделке в разъем обеспечивает полный надежный круговой контакт с его экранирующим кожухом. Пленка экрана хорошо защищает витые пары кабеля от высокочастотных помех, а экраны в виде оплетки от низкочастотных, то есть двухслойный экран обеспечивает надежное экранирование во всем диапазоне частот.

Единичный конденсатор

Единичным конденсатором называется конструктивное соединение одного или нескольких конденсаторных элементов в общем корпусе с наружными выводами. Термин «конденсатор» используется тогда, когда нет необходимости подчеркивать различные значения терминов «единичный конденсатор» и «конденсаторная батарея».

Естественный заземлитель

Естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.

Жаркое помещение

Жаркими помещениями называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически (более 1 сут) +35°С (например, помещения с сушилками, сушильными и обжигательными печами, котельные и т. п.).

Заземление

Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

Заземлитель

Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

Заземляющее устройство

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник

Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.

Закрытая или внутренняя электроустановка

Закрытыми или внутренними электроустановками называются электроустановки, размещенные внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий.

Закрытая камера

Закрытой камерой называется камера, закрытая со всех сторон и имеющая сплошные (не сетчатые) двери.

Закрытое распределительное устройство

Закрытым распределительным устройством (ЗРУ) называется РУ, оборудование которого расположено в здании.

Замыкание на землю

Замыканием на землю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей.

Замыкание на корпус

Замыканием на корпус называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением.

Зануление

Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Защитное заземление

Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Защитное отключение

Защитным отключением в электроустановках до 1 кВ называется автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети. обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.

Защищенность

Разность уровней полезного сигнала и помехи. В электрических системах обязательно указывается для конкретной частоты.

Зона нулевого потенциала

Зоной нулевого потенциала называется зона земли за пределами зоны растекания.

Зона растекания

Зоной растекания называется область земли, в пределах которой возникает заметный градиент потенциала при отекании тока с заземлителя.

Избыточность СКС

Умышленное введение на стадии проектирования в состав СКС дополнительных информационных розеток, количество и размещение которых определяются площадью и топологией рабочих помещений, а не конкретными планами размещения сотрудников и расположения офисной мебели. Это позволяет в процессе эксплуатации без каких-либо проблем организовывать новые рабочие места, а также выполнять перемещения сотрудников и оборудования.

Изолированная нейтраль

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

Иерархическая «звезда»

Разновидность звездообразной топологии, характеризующаяся тем, что, по крайней мере, часть «веток», выходящих из главного центра, сами ветвятся на втором своем конце.

Информационная розетка

Розетка, которой заканчивается горизонтальная подсистема. Предназначена для подключения оборудования подсистемы рабочего места.

Искусственный заземлитель

Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

Кабель

Устройство для передачи информации на большие расстояния. Содержит один или несколько изолированных электрических проводников или световодов, помещенных в общую (обычно герметичную) защитную оболочку. В зависимости от конструктивного исполнения различают коаксиальный, триаксиальный, симметричный и оптический кабели.

Кабель внешней прокладки

Кабель, используемый для построения подсистемы внешних магистралей СКС. Особенностями его конструкции являются высокая механическая прочность к растягивающим и сдавливающим усилиям, наличие специальных конструктивных элементов защиты от грызунов, а также влагостойкость и расширенный диапазон рабочих температур.

Кабель внутренней прокладки

Кабель, используемый для построения горизонтальной подсистемы и подсистемы внутренних магистралей СКС. Отличается применением облегченных упрочняющих покрытий, не имеет элементов защиты от влаги и грызунов, что обеспечивает ему повышенную гибкость и лучшие массогабаритные показатели. К кабелям этой группы предъявляются повышенные требования по пожарной безопасности.

Кабель для шнуров

Предназначен для изготовления из него коммутационных и оконечных шнуров. Электрический кабель для шнуров отличается тем, что его проводники изготавливаются из семи тонких перевитых медных проволок диаметром примерно по 0,2 мм каждая. Поэтому они имеют большее затухание по сравнению с горизонтальным кабелем. Волоконно-оптические кабели для шнуров, несмотря на повышенную гибкость, имеют передаточные параметры,
идентичные магистральным кабелям.

Кабельная галерея

Кабельной галереей называется надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.

Кабельная камера

Кабельной камерой называется подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в нее, называется кабельным колодцем.

Кабельная линия

Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подплывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

Кабельная маслонаполненная линия

Кабельной маслонаполненной линией низкого или высокого давления называется линия, в которой длительно допустимое избыточное давление составляет: 0,0245-0,294 МПа (0,25-3,0 кгс/кв.см) для кабелей низкого давления в свинцовой оболочке; 0,0245-0,49 МПа (0,25-5,0 кгс/кв.см) для кабелей низкого давления в алюминиевой оболочке; 1,08-1,57 МПа (11-16 кгс/кв.см) для кабелей высокого давления.

Кабельная шахта

Кабельной шахтой называется вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).

Кабельная эстакада

Кабельной эстакадой называется надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.

Кабельное сооружение

Кабельным сооружением называется сооружение, специально предназначенное для размещения в нем кабелей, кабельных муфт, а также маслоподпитывающих аппаратов и другого оборудования, предназначенного для обеспечения нормальной работы маслонаполненных кабельных линий. К кабельным сооружениям относятся: кабельные туннели, каналы, короба, блоки, шахты, этажи, двойные полы, кабельные эстакады, галереи, камеры, подпитывающие пункты.

Кабельный блок

Кабельным блоком называется кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.

Кабельный канал

Кабельным каналом называется закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт, пол, перекрытие и т. п. непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.

Кабельный сердечник

Совокупность кабельных элементов, обеспечивающих передачу сигналов. В состав конструкции сердечника могут также включаться опорные и упрочняющие элементы, элементы защиты от влаги и т.д.

Кабельный туннель

Кабельным туннелем называется закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий.

Кабельный этаж

Кабельным этажом называется часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.

Камера

Камерой называется помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин.

Канал

Полный путь по кабельной системе от разъема до разъема между сетевым оборудованием. Включает в себя оконечные шнуры.

Категория

Классификация пропускной способности отдельных элементов, каналов и линий связи на основе кабелей из витых пар. Номер категории связан с максимальной частотой, до которой производится нормирование электрических характеристик: категория 3 — до 16 МГц, категория 4 — до 20 МГц, категория 5 — до 100 МГц, а категория 6 — до 250 МГц. Впервые введена в 1991 году в техническом бюллетене TIA/EIA TSB-36.

Квалифицированный обслуживающий персонал

Квалифицированным обслуживающим персоналом называются специально подготовленные лица, прошедшие проверку знаний в объеме, обязательном для данной работы (должности), и имеющие квалификационную группу по технике безопасности, предусмотренную Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

Класс напряжения

Класс напряжения отдельных элементов преобразовательного агрегата, в соответствии с которым устанавливаются допустимые наименьшие расстояния между частями, находящимися под напряжением, от этих частей до земли, ограждений, а также ширина проходов, необходимость устройства блокировок дверей определяются:

1) для трансформаторов, автотрансформаторов, реакторов — по наибольшему действующему значению напряжения между каждыми двумя выводами, а также между каждым выводом и заземленными деталями этих аппаратов;

2) для полупроводникового преобразователя — по наибольшему действующему значению напряжения между каждыми двумя выводами на стороне переменного тока. Класс напряжения комплектного устройства, состоящего из преобразователя, трансформатора, реакторов и т. п. и смонтированного в общем корпусе, определяется наибольшими значениями напряжений, указанных в пп. 1 и 2.

Класс приложения

Классификация, введенная стандартом ISO/IEC 11801. В зависимости от скоростей обмена информацией по витым парам приложения разделяются на следующие классы: A (до 100 кГц), B (до 1 МГц), C (до 16 МГц), D (до 100 МГц) и E (до 250 МГц). Отдельно выделяется оптический класс. Класс A считается низшим, а E — высшим классом.

Коммутационная панель

Коммутационная полка

Разновидность оптического коммутационного оборудования. Предназначена для установки в 19-дюймовые монтажные конструктивы при помощи крепежных кронштейнов. Имеет плоскую конструкцию высотой не более 3 U. При большом числе разделываемых в ней световодов может комбинироваться с полками для хранения сварных сростков и корпусов механических сплайсов.

Коммутационное оборудование

Пассивное оборудование, расположенное в кроссовых и предназначенное для ручного соединения коммутационными шнурами или перемычками различных сегментов СКС друг с другом и с сетевым оборудованием.

Коммутационный блок

Базовый конструктивный элемент коммутационной панели, включающий в себя средства для крепления и разделки проводников на контактах разъемных соединителей в составе коммутационной панели.

Коммутация

Переключение соединений между подсистемами СКС в процессе ее эксплуатации.

Комплексное распределительное устройство

Комплектным распределительным устройством называется РУ, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Комплектная трансформаторная (преобразовательная) подстанция

Комплектной трансформаторной (преобразовательной) подстанцией называется подстанция, состоящая из трансформаторов (преобразователей) и блоков (КРУ или КРУН и других элементов), поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Комплектные трансформаторные (преобразовательные) подстанции (КТП, КПП) или части их, устанавливаемые в закрытом помещении, относятся к внутренним установкам, устанавливаемые на открытом воздухе, — к наружным установкам.

Компонент СКС

Любой функционально законченный элемент кабельной системы, обеспечивающий процесс передачи сигнала. К основным компонентам СКС относятся кабели, информационные розетки, коммутационное оборудование, коммутационные шнуры и перемычки.

Конденсаторная батарея

Конденсаторной батареей называется группа единичных конденсаторов, электрически соединенных между собой.

Конденсаторная установка

Конденсаторной установкой называется электроустановка, состоящая из конденсаторов, относящегося к ним вспомогательного электрооборудования (выключателей, разъединителей, разрядных резисторов, устройств регулирования, защиты и т. п.) и ошиновки. Конденсаторная установка может состоять из одной или нескольких конденсаторных батарей или из одного или нескольких отдельно установленных единичных конденсаторов, присоединенных к сети через коммутационные аппараты.

Конденсаторный элемент

Конденсаторным элементом (секцией) называется неделимая часть конденсатора, состоящая из токопроводящих обкладок (электродов), разделенных диэлектриком.

Контакт 110

Разновидность IDC-контакта, использующая расположение режущих кромок перпендикулярно к оси проводника и не допускающая подключения более одного проводника к одному контакту.

Контакт 66

Разновидность IDC-контакта, использующая расположение режущих кромок перпендикулярно к оси проводника и допускающая подключение более одного проводника к одному контакту.

Коридор обслуживания

Коридором обслуживания называется коридор вдоль камер или шкафов КРУ, предназначенный для обслуживания аппаратов и шин.

Короб

Коробом называется закрытая полая конструкция прямоугольного или другого сечения, предназначенная для прокладки в ней проводов и кабелей. Короб должен служить защитой от механических повреждений проложенных в нем проводов и кабелей.

Коэффициент замыкания на землю

Коэффициентом замыкания на землю в трехфазной электрической сети называется отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.

Крепление в профиль

Крепление монтажной рамки для установки информационной или силовой розетки на короб.

Крепление вдоль профиля

Крепление монтажной рамки для установки информационной или силовой розетки рядом с коробом.

Кроссировочный провод

См. Провод для перемычек.

Кроссовая

Служебное помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевые устройства и другие вспомогательные элементы.

Кроссовая башня

Конструкция из вертикально расположенных коммутационных блоков типа 110 с разделяющими организаторами, закрепленных на едином металлическом основании (поддоне). Типовая емкость 300 пар.

Кроссовая внешних магистралей

Кроссовая, в которую заводятся внешние магистральные кабели СКС, соединяющие ее с кроссовыми зданий. Может быть совмещена с кроссовой здания.

Кроссовая здания

Кроссовая, в которую заводятся внутренние магистральные кабели СКС, соединяющие ее с кроссовыми этажей. Может быть совмещена с кроссовой этажа, на котором она расположена, и с кроссовой внешних магистралей, если они находятся в одном здании.

Кроссовая панель

Разновидность коммутационного оборудования, разработанная для использования коммутационных шнуров с вилками, отличными от модульных.

Кроссовая этажа

Кроссовая, в которую заводятся горизонтальные кабели рабочих мест, расположенных на том же самом этаже. Может быть совмещена с кроссовой здания, если они находятся на одном этаже.

КРУ Комплектное распределительное устройство

Комплектное распределительное устройство, предназначенное для внутренней установки, сокращенно обозначается КРУ

КРУН Комплектное распределительное устройство

Комплектное распределительное устройство, предназначенное для наружной установки, сокращенно обозначается КРУН.

Линия

Полный путь по кабельной системе между двумя разъемами кроссового оборудования. Оконечные шнуры не являются составными частями линии.

Лоток

Лотком называется открытая конструкция, предназначенная для прокладки на ней проводов и кабелей.

Магистраль заземления или зануления

Магистралью заземления или зануления называется соответственно заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями.

Магистральный шинопровод

Магистральные шинопроводы, предназначенны в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников

Малое напряжение

Малым напряжением называется номинальное напряжение не более 42 В между фазами и по отношению к земле, применяемое в электрических установках для обеспечения электробезопасности.

Маслонаполненный аппарат

Маслонаполненными аппаратами называются аппараты, у которых отдельные элементы и все нормально искрящие части или части, между которыми образуется дуга, погружены в масло так, что исключается возможность соприкосновения между этими частями и окружающим воздухом.

Монтажный режим ВЛ выше 1 кВ

Монтажным режимом ВЛ выше 1 кВ называется состояние в условиях монтажа опор, проводов и тросов.

Многомодовый световод

Световод, диаметр сердцевины которого много больше длины волны оптической несущей. Стандартное значение этого параметра для оптических кабелей СКС составляет 50 и 62,6 мкм. В таком световоде существует около 1 500 направляемых мод.

Многопарный кабель

Кабель, содержащий более четырех витых пар. Обычно применяется в магистральных подсистемах СКС.

Многопользовательская розетка

Розеточный корпус с несколькими розетками, предназначенный для обслуживания группы пользователей в открытом офисе.

Модуль

Разновидность вторичного защитного покрытия световодов, используемая в магистральных кабелях внешней прокладки. Представляет собой трубку из пластика различной жесткости диаметром порядка 2-3 мм, в котором свободно уложены один или несколько световодов.

Модульный разъем

Самый популярный электрический разъем СКС. Состоит из двух частей: вилки и розетки. Различаются разъемы по категориям 3, 4 или 5 и могут быть как неэкранированными, так и экранированными. В СКС допускается применение только восьмиконтактных модульных разъемов. Шестиконтактная вилка может применяться только в подсистеме сетевого оборудования при условии ее совместимости с восьмиконтактной розеткой.

Монтажная коробка

Элемент монтажа электрической, оптической или силовой розетки, а также других элементов в кабельном коробе. Представляет собой открытый с лицевой стороны пластмассовый корпус с элементами установки во внутреннюю полость короба, вырезами для ввода кабелей и отверстиями для фиксирующих винтов розеточных лицевых панелей.

Монтажная рамка

Пластмассовое основание с элементами установки на короб или на плоскую поверхность и с вырезом под розеточный модуль, который фиксируется в рамке на защелках или винтах и закрывается декоративной лицевой пластиной.

Монтажный шкаф

Закрытый конструктив, основу которого составляет корпус с дверями и монтажные направляющие. Может быть выполнен в настенном или напольном вариантах. Обеспечивает защиту установленного оборудования от несанкционированного доступа и, в некоторых вариантах конструктивного исполнения, эффективное экранирование.

Монтажный шнур

Отрезок электрического кабеля или волоконного световода (pig tail) с установленной на одном конце вилкой разъема.

Напряжение на заземляющем устройстве

Напряжением на заземляющем устройстве называется напряжение, возникающее при отекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземляющее устройство и зоной нулевого потенциала.

Напряжение относительно земли при замыкании на корпус

Напряжением относительно земли при замыкании на корпус называется напряжение между этим корпусом и зоной нулевого потенциала.

Напряжение прикосновения

Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю (на корпус) при одновременном прикосновении к ним человека.

Напряжение шага

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека.

Наружная электропроводка

Наружной электропроводкой называется электропроводка, проложенная по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами и т. п., а также между зданиями на опорах (не более четырех пролетов длиной до 25 м каждый) вне улиц, дорог и т. п.

Независимый источник питания электроприемника

Независимым источником питания электроприемника или группы электроприемников называется источник питания, на котором сохраняется напряжение в пределах, регламентированных настоящими Правилами для послеаварийного режима, при исчезновении его на другом или других источниках питания этих электроприемников. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Неразъемное соединение

Сращивание или соединение без использования разъемов, обеспечивающее прохождение сигнала между двумя электрическими проводниками (пайка, скрутка, IDC-контакт) или оптическими волокнами (сварка, механические сплайсы).

Номиналное значение параметра

Номинальным значением параметра (номинальным параметром) называется указанное изготовителем электро- технического устройства значение параметра, являющееся исходным для отсчета отклонений от этого значения при эксплуатации и испытаниях устройства.

Нормальный режим ВЛ до 1кВ

Нормальным режимом ВЛ до 1 кВ называется состояние ВЛ при необорванных проводах.

Нормальный режим ВЛ свыше 1 кВ

Нормальным режимом ВЛ выше 1 кВ называется состояние ВЛ при необорванных проводах и тросах.

Нулевой защитный проводник

Нулевым защитным проводником в электроустановках напряжением до 1 кВ называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Нулевой рабочий проводник

Нулевым рабочим проводником в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника.

Нулевой рабочий проводник

Нулевым рабочим проводником в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока.

Обжимной инструмент

Ручной инструмент, применяемый для установки вилок электрических разъемов на кабель методом обжима.

Оболочка световода

Покрытие сердцевины световода, изготавливаемое из стекла с меньшим показателем преломления. Обеспечивает оптическую изоляцию сердцевины и ее механическую защиту.

Обратная совместимость

Принцип конструирования пассивных компонентов кабельной проводки СКС. Предполагает полную механическую и логическую идентичность функционально одинаковых элементов различных категорий. За счет этого элементы более высокой категории без каких-либо ограничений могут использоваться в СКС более низкой категории.

Огражденная камера

Огражденной камерой называется камера, которая имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями. Под смешанными ограждениями понимаются ограждения из сеток и сплошных листов.

Одномодовое волокно

Световод, диаметр сердцевины которого (7-10 мкм) соизмерим с длиной волны оптической несущей. В таком волокне существует только одна направляемая мода. Существенно превосходит многомодовые волокна по широкополосности и потерям, однако работа с ним требует более сложного и дорогого технологического оборудования.

Одноточечное администрирование

Администрирование такой кабельной системы, которая имеет прямое соединение всех информационных розеток рабочих мест с единственной кроссовой. Изменение конфигурации СКС производится перекоммутацией только в этой кроссовой.

Организатор

Устройство для укладки избытка длины кабелей, монтажных и коммутационных шнуров, а также отдельных световодов оптического кабеля, защитных гильз сварных соединений и корпусов механических сплайсов. Обеспечивает фиксацию перечисленных элементов в рабочем положении, соблюдение заданных радиусов изгиба и величин сдавливающих и растягивающих механических воздействий.

Организатор неразъемных соединителей

Конструктивный элемент оптического коммутационного оборудования для крепления трубок защитных гильз сварных соединений волокон или корпусов механических сплайсов.

Организатор световодов

Конструктивный элемент оптического коммутационного оборудования для хранения технологического запаса длины волокон с соблюдением минимально допустимого радиуса изгиба. Конструктивно он может быть выполнен в виде барабана с боковыми лепестками, поддона с загнутыми вверх краями или отдельных разрезных колец.

Особо опасное помещение

Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
а) особой сырости;
6) химически активной или органической среды;
в) одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Особо сырое помещение

Особо сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Ответвление от ВЛ

Ответвлением от ВЛ до 1 кВ к вводу называется участок проводов от опоры ВЛ до ввода.

Открытая стойка

Открытое 19-дюймовое монтажное оборудование, основу конструкции которого составляют основание и один или два вертикальных ряда монтажных направляющих. Обеспечивает компактное и удобное в обслуживании размещение различных видов оборудования в кроссовых, аппаратных и других служебных помещениях с ограниченным доступом посторонних лиц.

Открытая или наружная электроустановка

Открытыми или наружными электроустановками называются электроустановки, не защищенные зданием от атмосферных воздействий. Электроустановки, защищенные только навесами, сетчатыми ограждениями и т. п., рассматриваются как наружные.

Открытая электропроводка

Открытая электропроводка — проложенная по поверхности стен, потолков, по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений, по опорам и т.п.

Открытое распределительное устройство (ОРУ)

Открытым распределительным устройством (ОРУ) называется РУ, все или основное оборудование которого расположено на открытом воздухе.

Пара

Два перевитых проводника или два диаметрально противоположных проводника в четверке, используемых для передачи электрических сигналов.

Подпитывающий агрегат

Подпитывающим агрегатом называется автоматически действующее устройство, состоящее из баков, насосов, труб, перепускных клапанов, вентилей, щита автоматики и другого оборудования, предназначенного для обеспечения подпитки маслом кабельной линии высокого давления.

Подпитывающий пункт

Подпитывающим пунктом называется надземное, наземное или подземное сооружение с подпитывающими аппаратами и оборудованием (баки питания, баки давления, подпитывающие агрегаты и др.).

Подсистема внешних магистралей

Подсистема СКС между зданиями. Соединяет кроссовую внешних магистралей с кроссовыми зданий.

Подсистема внутренних магистралей

Подсистема СКС, обеспечивающая связь между кроссовой здания и кроссовыми этажей.

Подстанция

Подстанцией называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от преобладания той или иной функции подстанций они называются трансформаторными или преобразовательными.

Полоса

Полосой как несущим элементом электропроводки называется металлическая полоса, закрепленная вплотную к поверхности стены, потолка и т. п., предназначенная для крепления к ней проводов, кабелей или их пучков.

олупроводниковый преобразователь

Полупроводниковым преобразователем называется комплект полупроводниковых вентилей (неуправляемых или управляемых), смонтированных на рамах или в шкафах, с системой воздушного или водяного охлаждения, а также приборов и аппаратуры, необходимых для пуска и работы преобразователя.

Помещение без повышенной опасности

Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность

омещение с повышенной опасностью

Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного или следующих условий, создающих повышенную опасность:
а) сырости или токопроводящей пыли;
б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);
в) высокой температуры;
г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, — с другой.

Помещение с химически активной или органической средой

Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

оследовательный ряд при параллельно-последовательном соединении конденсаторов в фазе батареи

Последовательным рядом при параллельно-последовательном соединении конденсаторов в фазе батареи называется часть батареи, состоящая из параллельно включенных конденсаторов.

Потребитель электрической энергии

Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

Преобразовательный агрегат

Преобразовательным агрегатом называется комплект оборудования, состоящий из одного или нескольких полупроводниковых преобразователей, трансформатора, а также приборов и аппаратуры, необходимых для пуска и работы агрегата.

Пристроенная подстанция

Пристроенной подстанцией (пристроенным РУ) называется подстанция (РУ), непосредственно примыкающая (примыкающее) к основному зданию.

Провод для перемычек

Представляет собой одну или несколько неэкранированных витых пар обычно категории 3 без внешней защитной оболочки. Используется на коммутационных панелях типа 66 с контактами типа IDC 66.

ротяженный токопровод

Токопровод напряжением выше 1 кВ, выходящий за пределы одной электроустановки, называется протяженным.

Пыльное помещение

Пыльными помещениями называются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т. п. Пыльные помещения разделяются на помещения с токо-проводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью.

Рабочее заземление

Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Разветвительное устройство

Разветвительным устройством называется часть кабельной линии высокого давления между концом стального трубопровода и концевыми однофазными муфтами.

Разделительный трансформатор

Разделительным трансформатором называется трансформатор, предназначенный для отделения сети, питающей электроприемник, от первичной электрической сети, а также от сети заземления или зануления.

Распределительное устройство

Распределительным устройством называется электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы.

Распределительные шинопроводы

Распределительные шинопроводы, предназначенны в основном для присоединения к ним электроприемников

Распределительный пункт

Распределительным пунктом (РП) называется РУ, предназначенное для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования и трансформации, не входящее в состав подстанции.

Разрывная нить

Прочная нить, помещаемая под внешнюю защитную оболочку кабеля, которая при вытягивании делает на ней продольный разрез, открывая доступ к элементам кабельного сердечника. Применяется в основном в магистральных кабелях внешней прокладки.

Разъем

Оптический или электрический разъемный соединитель, позволяющий выполнять многократное подключение и отключение оптических волокон или витых пар. Разъемы отличаются размерами, формой, принципами фиксации вилки в розетке в рабочем положении, количеством сращиваемых проводников или световодов. Обеспечивают несколько сотен циклов включения и отключения без ухудшения эксплуатационных параметров.

Разъем FC

Оптический разъем, применяемый в основном в одномодовых системах. Розетка разъема FC выпускается в двух вариантах: типа SF, с квадратным фланцем и креплением двумя винтами, и типа RF, с круглым фланцем и креплением под гайку.

Разъем SC

Оптический разъем, который определен действующими редакциями стандартов как основной тип разъема для применения в СКС. Может быть выполнен в одинарном и двойном (дуплексном) вариантах.

Разъем ST

Оптический разъем фиксацией вилки в розетке подпружиненным байонетным элементом. В стандартах по СКС иногда его называют разъемом типа BFOC (от англ. byonet fiber optic connector).

Разъем TELCO

Разъем для электрических кабелей с двумя параллельными рядами по 25 контактов, используемый для подключения соединения большого количества контактов при недостатке места.

Разъем типа 110

Разъем для коммутационного оборудования. Состоит из вилки и линейки, которая после установки на нее соединительного блока 110С выполняет функции розетки. Контакты вилки представляют собой перпендикулярные плоскости корпуса металлические пластины, входящие в зазор между контактами на линейке. Вилки разъема 110 бывают на 1, 2, 3 и 4 пары.

Расчетный учет электроэнергии

Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее.

Расчетные счетчики

Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками.

Ремонтный загон

Ремонтным загоном называется место, где кран устанавливается на время ремонта.

Ремонтный участок главных троллеев

Ремонтным участком главных троллеев называется участок этих троллеев в пределах ремонтного загона.

Розетка разъема

Часть разъема с гнездом, в которое вставляется вилка.

Розеточный модуль

Конструктивный элемент, состоящий из гнезда восьмиконтактного модульного разъема и оконцевателя. Оконцеватель, основным назначением которого является подключение проводников витых пар, обычно реализован в виде набора IDC-контактов.

Световод

Тонкое волокно из кварцевого стекла цилиндрической формы, по которому происходит передача электромагнитного излучения видимого или ближнего инфракрасного диапазона длин волн.

Секция главных троллеев

Секцией главных троллеев называется участок этих троллеев, расположенный вне пределов ремонтных загонов и отделенный изолированным стыком от каждого из соседних участков, в том числе от ремонтных участков.

Секция кабельной маслонаполненной линии

Секцией кабельной маслонаполненной линии низкого давления называется участок линии между стопорными муфтами или стопорной и концевой муфтами.

Система электроснабжения

Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей, электрической энергией.

Скрытая электропроводка

Скрытая электропроводка — проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях), а также по перекрытиям в подготовке пола, непосредственно под съемным полом и т. п.

Соединительный блок

Конструктивный элемент коммутационной панели типа 110, обеспечивающий выполнение электрического контакта с проводниками кабеля и доступ к ним для осуществления коммутации.

Сопротивление заземляющего устройства

Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Сплайс-пластина

Конструктивный элемент оптического коммутационного оборудования. Представляет собой организаторы световодов и неразъемных соединителей, объединенные в одну конструкцию.

Столбовая (мачтовая) трансформаторная подстанция

Столбовой (мачтовой) трансформаторной подстанцией называется открытая трансформаторная подстанция, все оборудование которой установлено на конструкциях или на опорах ВЛ на высоте, не требующей ограждения подстанции.

Структуризация СКС

Принцип построения кабельной системы, заключающийся в разбиении ее на функциональные подсистемы со стандартизированными интерфейсами для связи друг с другом и с сетевым оборудованием.

Структурированная кабельная система (СКС)

Кабельная система, спроектированная и смонтированная в соответствии с требованиями стандартов ISO/IEC 11801, TIA/EIA-568-A и др. Основными признаками СКС являются структуризация, универсальность и избыточность.

Струна

Струной как несущим элементом электропроводки называется стальная проволока, натянутая вплотную к поверхности стены, потолка и т. п., предназначенная для крепления к ней проводов, кабелей или их пучков.

Сухое помещение

Сухими помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%. При отсутствии в таких помещениях условий, приведенных в 1.1.10-1.1.12, они называются нормальными.

Счетчики технического учета

Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются счетчиками технического учета.

Сырое помещение

Сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75%.

Территория размещения наружных электроустановок

Территории размещения наружных электроустановок. В отношении опасности поражения людей электрическим током эти территории приравниваются к особо опасным помещениям.

Технический учет контроля электроэнергии

Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий, в зданиях, квартирах и т. п.

Ток замыкания на землю

Током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания.

Токопровод

Токопроводом называется устройство, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных или изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций.

Троллеи крана

Троллеями крана называются троллеи, расположенные на кране.

Трос

Тросом как несущим элементом электропроводки называется стальная проволока или стальной канат, натянутые в воздухе, предназначенные для подвески к ним проводов, кабелей или их пучков.

Удельное сопротивление

Термин «удельное сопротивление», применяемый в настоящих ПЭУ, для земли с неоднородной структурой следует понимать как «эквивалентное удельное сопротивление».

Универсальность СКС

Принцип построения кабельной системы, который заключается в том, что она изначально строится не под какое?либо конкретное сетевое приложение, а на принципах открытой архитектуры с заданным и зафиксированным в стандартах набором основных технических характеристик. Подавляющее большинство современных сетевых приложений разрабатывается таким образом, чтобы поддерживать эти стандарты.

Централизованное электроснабжение

Централизованным электроснабжением называется электроснабжение потребителей от энергосистемы.

Шинопровод

Жесткий токопровод до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями, называется шинопроводом

Шнур

Отрезок кабеля с вилками оконечных разъемов.

Эквивалентное удельное сопротивление земли

Эквивалентным удельным сопротивлением земли с неоднородной структурой называется такое удельное сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

Экран

Электрически проводящая защитная оболочка, окружающая электропроводящую среду. Применение экрана уменьшает электромагнитное влияние на соседние проводники и увеличивает устойчивость кабелей к воздействию внешних электромагнитных полей. Экраны делятся на пленочные и выполненные в виде оплетки.

Электрическая сеть

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных (ВЛ) и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

Электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью

Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.

Электрическая часть энергосистемы

Электрической частью энергосистемы называется совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

Электромашинные помещения

Электромашинными помещениями (ЭМП) называются помещения, в которых совместно могут быть установлены электрические генераторы, вращающиеся или статические преобразователи, электродвигатели, трансформаторы, распределительные устройства, щиты и пульты управления, а также относящиеся к ним вспомогательное оборудование и обслуживание которых производится персоналом

Электропомещение

Электропомещениями называются помещения или отгороженные, например, сетками, части помещения, доступные только для квалифицированного обслуживающего персонала (см. 1.1.16), в которых расположены электроустановки.

Электроприемник

Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

Электропровдка

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с требованиями Правил Устройства Электроустановок (Раздел 1, Глава 1.1.)

Электроснабжение

Электроснабжением называется обеспечение потребителей электрической энергией.

Электроустановка

Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются Правилами на электроустановки до 1 кВ и электроустановки выше 1 кВ (по действующему значению напряжения).

Электроэнергетическая система

Электроэнергетической системой называется электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии

Энергосистема

Энергетической системой (энергосистемой) называется совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *