научна дисциплина
ЕЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИ МАТЕРИАЛИ

ВОДЕЩИ ПРЕПОДАВАТЕЛИ:
Водещ лекции: доц. д-р Петър Наков
Водещ семинарни упражнения:

УЧЕБНА ПРОГРАМА:
по дисциплина № 39 “Електротехнически материали ”
за образователно- квалификационна степен: “бакалавър”
професионална квалификация “бакалавър-инженер”
по специалност “Електроенергетика и електрообзавеждане”
професионално направление 5.2 “Електротехника, електроника и автоматика”
Катедра: “Електроенергетика”

1. Извадка от учебния план :

Лекции седмично - 2
Лабораторни упражнения седмично - 1,5
Форма на контрол - Изпит

2. Анотация

В дисциплината “Електротехнически материали” се разглежда поведението на различните видове електротехнически материали в електрическо и магнитно поле и процесите, които настъпват в тях.
Изучават се основните свойства и характеристики, видовете материали; електроизолационни, проводникови, полупроводникови и магнитни материали, и тяхното приложение в електротехниката.
В курса на обучение студентите изучават методите и средства за измерване на характеристиките на видовете електротехнически материали в съответствие с изискванията на БДС и съответните международни стандарти и методите за контрол на качеството и надеждността на изолационните системи.
Студентите самостоятелно ще изучават изолационни системи на различни електротехнически съоръжения и ще представят обзори за използваните електротехнически материали. Лекционният материал ще бъде затвърден и с решаване на определен брой задачи от студентите при самостоятелната им подготовка.

3. Съдържание на учебната програма

3.1. Лекции
3.1.1. Класификация на електротехническите материали по електрически и магнитни свойства. Основни различия в строежа и свойствата на електроизолационни, проводникови, полупроводникови и магнитни материали . 1 час

ЕЛЕКТРОИЗОЛАЦИОННИ МАТЕРИАЛИ 14 часа
3.1.2. Структура и характерни особености на електроизолационните материали 0,5 часа
3.1.3. Електрически явления и характеристики на електроизолационните материали в електрическо поле.
3.1.3.1.Електропроводимост.Механизъм на електропроводимостта. Видове проводимости и съпротивления. Влияние на температурата, примесите и интензитета на електрическото поле върху електропроводимостта на електроизолационните материали.
2 часа
3.1.3.2. Поляризация на диелектриците. Механизъм на различните видове поляризации. Диелектрична проницаемост при постоянно и променливо електрическо поле. Влияние на температурата и честотата на електрическото поле върху диелектричната проницаемост.
4 часа
3.1.3.3. Токове през диелектрик при постоянно и променливо напрежение. Електрически заместващи схеми на диелектрика.
1 час
3.1.3.4. Диелектрични загуби в електроизолационните материали. Основни зависимости. Влияние на температурата, честотата и интензитета на електрическото поле върху диелектричните загуби и tgб. 2 часа
3.1.3.5. Електрическа якост на електроизолационните материали. 1,5 час
3.1.4. Стареене на електроизолационните материали. Механизъм на топлинното и електрическото стареене. 0,5 часа
3.1.5. Неелектрически свойства на електроизолационните материали. 1 час
3.1.5.1. Топлинни свойства. Температурен индекс, температурен профил и таблица по топлоустойчивост.
3.1.5.2. Механични свойства
3.1.5.3. Хигроскопичност и влагопроницаемост.
3.1.6. Видове електроизолационни материали и приложението им в електротехниката. 2,5 часа
3.1.6.1. Газообразни електроизолационни материали.
3.1.6.2. Природни и синтетични течни диелектрици.
3.1.6.3. Твърди неорганични електроизолационни материали.
3.1.6.4. Твърди органични електроизолационни материали.
3.1.6.5. Комбинирани диелектрици.
3.1.6.6. Тенденции в развитието на електроизолационната техника.

ПРОВОДНИКОВИ МАТЕРИАЛИ. 5 часа
3.1.7. Структура и характерни особености на проводниковите материали.
0,5 часа
3.1.8. Основни свойства и характеристики на металните проводникови материали.
3.1.8.1. Електропроводимост на проводниковите материали. Механизъм. Влияние на температурата и примесите върху електропроводимостта. Свръхпроводимост. 3 часа
3.1.8.2. Топлинни свойства на проводниковите материали. 0,5 часа
3.1.9. Видове проводникови материали и приложението им в електротехниката. 1 часа
3.1.9.1. Материали с голяма проводимост.
3.1.9.2. Материали с голямо съпротивление.
3.1.9.3. Материали със специално предназначение.

ПОЛУПРОВОДНИКОВИ МАТЕРИАЛИ 3 часа
3.1.10. Структура и характерни особености на полупроводниковите материали. 0,5 часа
3.1.11. Основни свойства и характеристики на полупроводниковите материали.
3.1.11.1. Електропроводимост на полупроводниковите материали (собствена и примесна проводимост). 1 час
3.1.11.2. Влияние на температурата , осветеността, интензивността на електроческато поле и др. върху електропроводимостта. 1 час
3.1.12. Видове полупроводникови материали и приложението им в електротехниката. 0,5 часа
3.1.12.1. Химични елементи.
3.1.12.2. Химични съединения

МАГНИТНИ МАТЕРИАЛИ 7 часа
3.1.13. Основни зависимости и характеристики на материалите в магнитното поле. 0,5 часа
3.1.14. Структура и характерни особености на феромагнитните материали. 4,5 часа
3.1.14.1. Крива на намагнитване , хистерезисен цикъл.
3.1.14.2. Магнитна проницаемост при постоянно и променливо магнитно поле. Влияние на температурата и интензитета на магнитното поле.
3.1А.14.3. Магнитни загуби. Видове магнитни загуби.
3.1.14.4. Материал с отворена магнитна верига.
3.1.15. Видове магнитни материали и приложението им в електротехниката. 2 часа
3.1.15.1. Магнитно меки материали.
3.1.15.2. Магнитно твърди материали.
3.А.15.3. Магнитни материали със специално предназначение.

3.2. Лабораторни упражнения

3.2.1. Запознаване на студентите с правилата за работа в лабораторията и инструктаж по техника на безопасността. Проучване на нормативни документи за изпитване на електротехнически материали. 2 часа
3.2.2. Определяне на специфично обемно и специфично повърхностна съпротивление на твърд диелектрик при различни температури. 2 часа
3.2.3. Определяне на специфично съпротивление на проводникови и полупроводникови материали при различни температури. 2 часа
3.2.4. Определяне на еr и tgб на твърд диелектрик при 50 Hz и различни температури.
2 часа
3.Б.5. Определяне на еr и tgб и р на твърд диелектрик при 1000 Hz и различни температури.
2 часа
3.2.6. Определяне на Еr и tgб и р на течен диелектрик при 50 Hz и различни температури.
2 часа
3.2.7. Определяне на СХ, tgб и р на кондензатор с хартиено – маслена изолация при звукови честоти. 2 часа
3.2.8. Определяне на Еr и tgб на твърд диелектрик в обхвати 106 – 107 Hz. 2 часа
3.2.9. Определяне на електрическата якост на диелектрици, съгласно изискванията на нормативните документи. 2,5 часа
3.2.10. Статистически контрол на качеството на изолацията на електротехнически изделия.2 часа
3.2.11. Определяне на зависимостта на В и ?r от Н за магнитно мек материал. 2 часа

3.3.Извън аудиторна подготовка

3.3.1.За усвояване налекционния материал за всеки студент са предвиждат 3 ч. седмично извън аудиторна заетост или 45 часа за семестър. Студентите трябва да ползват необходимата литература, посочена от преподавателя, в библиотеки и Интернет.
Всеки студент писмено ще разработи тема от областта на изолационните системи на различните видове електротехнически съоръжения; за приложението на полупроводниковите материали в силнотоковата техника и други. Оценката от писмената разработка се включва в оценката от изпита.
3.3.2.За изработване на лабораторните упражнения и протоколи се изисква сериозна подготовка от студентите по 2,25 часа седмично или общо 33,75 часа за семестър. Допълнително всеки студент ще представи самостоятелно решени от 3 до 5 задачи, свързани с лекционния материал и проведените лабораторни упражнения. За всеки изработен протокол и защитата му студентът получава оценка, която се взема предвид при окончателната оценка по дисциплината.

4. Литература

4.1. Основна
4.1.1.Тодорова А.К., Г.Дюстабанов, Електротехнически материали, ПБ на ТУ-София, 1997 г.
4.1.2. Дюстабанов Г., Н.Тенев, А.Тодорова, П. Тошев, Електротехнически материали, Техника, С., 1983 г.
4.1.3. Тодорова А., Г.Дюстабанов, Ръководство за лабораторни упражнения по електротехнически материали, С. 1996 г.
4.1.4. Митов Б., Електротехнически материали, Техника, С., 1973 г.
4.1.5. Справочник по электротехническим материалам, под редакции на Ю.В.Корицкий, В.В.Пасынков, Б.М.Тареев, Энергия, том I , I I , I I I.

4.2. Допълнителна

4.2.1. Окадзаки К., Пособие по электротехническим материалам, Энергия, М., 1979 (превод от японски)
4.2.2. Хиппель А.Р., Диэлектрики и волны, Иностранная литература, М., 1960 (превод от английски).
4.2.3.Богородицкий Н.П., В.П.Пасынков, Б.М.Тареев, Электротехнические материалы, Энергоатомиздат , Л., 1985