| 21970318 23552 19854 932 1ов и космич. аппаратов.
Большое разнообразие электрич. величин, широкие диапазоны их значений, требования высокой точности измерений, разнообразие условий и областей применения Э. и. обусловили многообразие методов и средств Э. и. Измерение "активных" электрич. величин (силы тока, электрич. напряжения и др.), характеризующих энергетич. состояние объекта измерений, основывается на непосредств. воздействии этих величин на средство Э. и. и, как правило, сопровождается потреблением нен-рого кол-ва электрич. энергии от объекта измерений (см. Амперметр, Векторметр, Вольтметр, Лого-метр, Ваттметр, Счётчик электрический, Частотомер). Измерение "пассивных" электрич. величин (электрич. сопротивления, его комплексных составляющих, индуктивности, тангенса угла диэлектрических потерь и др.), характеризующих электрич. свойства объекта измерений, требует возбуждения объекта измерений посторонним источником электрич. энергии и измерения ответной реакции (см. Омметр, Мегомметр, Индуктивности измерители, Ёмкости измеритель, Добротности измеритель).
Методы и средства Э. и. в цепях постоянного и переменного тока существенно различаются. В цепях переменного тока они зависят от частоты и характера изменения величин, а также от того, какие характеристики переменных электрич. величин (мгновенные, действующие, максимальные, средние) измеряются. Для Э. и. в цепях постоянного тока наиболее широко применяют измерит. магнитоэлектрические приборы и цифровые измерительные устройства. Для Э. и. в цепях переменного тока - электромагнитные приборы, электродинамические приборы, индукционные приборы, электростатические приборы, выпрямительные электроизмерительные приборы, осциллографы, цифровые измерит, приборы. Нек-рые из перечисленных приборов применяют для Э. и. как в цепях переменного, так и постоянного тока (см. Электроизмерительный комбинированный прибор).
Значения измеряемых электрич. величин заключаются примерно в пределах: силы тока - от 10 -16 до 105а, напряжения - от 10-9 до 107 в, сопротивления - от 10~8 до 1016 ом, мощности - от 10-16вт до дес. Гвт, частоты переменного тока - от 10-3 до 1012 гц. Диапазоны измеряемых значений электрич. величин имеют непрерывную тенденцию к расширению. Измерения на высоких и сверхвысоких частотах, измерение малых токов и больших сопротивлений, высоких напряжений и характеристик электрич. величин в мощных энергетич. установках выделились в разделы, развивающие специфич. методы и средства Э. и. (см. Радиоизмерения, Диэлектрические измерения, Высоких напряжений техника, Импульсная техника, Импульсная техника высоких напряжений). Расширение диапазонов измерений электрич. величин связано с развитием техники электрич. измерит, преобразователей, в частности с развитием техники усиления и ослабления электрич. токов и напряжений (см. Электрических сигналов усилитель, Делитель напряжения, Шунт, Измерительный трансформатор). К специфич. проблемам Э. и. сверхмалых и сверхбольших значений электрич. величин относятся борьба с искажениями, сопровождающими процессы усиления и ослабления электрич. сигналов, и разработка методов выделения полезного сигнала на фоне помех.
Пределы допускаемых погрешностей Э. и. колеблются приблизительно от единиц до 10-4 %. Для сравнительно грубых измерений пользуются измерительными приборами прямого действия. Для более точных измерений используются методы, реализуемые с помощью мостовых и компенсационных электрич. цепей (см. Компенсационный метод измерении, Потенциометр, Мост измерительный).
Применение методов Э. и. для измерения неэлектрич. величин основывается либо на известной связи между неэлектрич. и электрич. величинами, либо на применении измерительных преобразователей {датчиков). Для обеспечения совместной работы датчиков с вторичными измерит. приборами, передачи электрич. выходных сигналов датчиков на расстояние, повышения помехоустойчивости передаваемых сигналов применяют разнообразные электрич. промежуточные измерит, преобразователи, выполняющие одновременно, как правило, функции усиления (реже, ослабления) электрич. сигналов, а также нелинейные преобразования с целью компенсации нелинейности датчиков. На вход промежуточных измерит, преобразователей могут быть поданы любые электрич. сигналы (величины), в качестве же выходных сигналов наиболее часто используют электрич. унифицированные сигналы постоянного, синусоидального или импульсного тока (напряжения). Для выходных сигналов переменного тока используется амплитудная, частотная или фазовая модуляция. Всё более широкое распространение в качестве промежуточных измерит, преобразователей получают цифровые преобразователи.
Комплексная автоматизация науч. экспериментов и технологич. процессов привела к созданию комплексных средств Э. и.- измерит, установок, измерительно-информационных систем, а также к развитию техники телеметрии, радиотелемеханики.
Совр. развитие Э. и. характеризуется использованием новых физ. эффектов (напр., Джозефсона эффекта, Холла эффекта) для создания более чувствительных и высокоточных средств Э. и., внедрением в технику Э. и. достижений электроники, микроминиатюризацией средств Э. и., сопряжением их с вычислит, техникой, автоматизацией процессов Э. и., а также унификацией метроло-гич. и др. требований к ним. В СССР разработана агрегатированная система средств электроизмерит. техники - АСЭТ. С 1 июля 1978 введён в действие ГОСТ 22261-76 "Средства измерений электрических величин. Общие технические условия", регламентирующий единые технические, в частности метрологические, требования к средствам Э. и. (см. Измерительная техника).
Лит.: Электрические измерения. Средства и методы измерений. (Общий курс), под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972; Основы электроизмерительной техники, под ред. М. И. Левина, М., 1972; И л ю к о в и ч А. М., Техника электрометрии, М., 1976; Шваб А., Измерения на высоком напряжении, пер. с нем., М., 1973; Электрические измерительные преобразователи, под ред. Р. Р. Харченко, М.- Л., 1967; Цапенко М. П., Измерительные информационные системы, М., 1974. В. П. Кузнецов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ, электромагнитные колебания в системе проводников в случае, когда можно не учитывать электромагнитные поля в окружающем пространстве, а рассматривать только движения электрич. зарядов в проводниках. Обычно это возможно в г. н. квазистационарных системах с размерами, малыми по сравнению с длиной электромагнитной волны.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ, парные образования у ряда рыб, способные генерировать электрич. разряды; служат для защиты, нападения, внутривидовой сигнализации и ориентации в пространстве. Э. о. развились в процессе эволюции независимо у неск. неродств. групп пресноводных и мор. рыб. Были широко представлены у ископаемых рыб и бесчелюстных; известны у более 300 совр. видов. Расположение, форма и строение Э. о. у различных видов разнообразны. Они могут находиться симметрично по бокам тела в виде почкоподобных образований (электрич. скаты и электрич, угри) или подкожного тонкого слоя (электрич. сом), нитевидных цилиндрич. образований (мормириды и гимнотиды), в подглазничном пространстве (амер. звездочёт), могут составлять, напр., до '/6 (электрич. скаты) и '/4 (электрич. угри и сом) массы рыбы. Каждый Э. о. состоит из многочисл. собранных в столбики электрич.пластинок (ЭП) - видоизменённых (уплощенных) мышечных, нервных или железистых клеток, мембраны к-рых являются электрич. генераторами. Кол-во ЭП и столбиков в Э. о. разных видов рыб различно: у электрич. ската ок. 600 расположенных в виде пчелиных сотов столбиков по 400 ЭП в каждом, у электрич. угря - 70 горизонтально размещённых столбиков по 6000 ЭП в каждом, у электрич. сома ЭП (ок. 2 млн.) распределены беспорядочно. ЭП в каждом столбике соединены последовательно, а электрич. столбики - параллельно. Э. о. интернируются ветвями блуждающего, лицевого и языкоглоточного нервов, подходящими к электроотрицат. сгороне ЭП. Разность потенциалов, развиваемая на концах Э. о., может достигать 1200 в (электрич. угорь), а мощность разряда в импульсе от 1 до 6 квт (Torpedo occidentalis). Разряды излучаются сериями залпов, форма, продолжительность и последовательность к-рых зависят от степени возбуждения и вида рыбы. Частота следования импульсов связана с их назначением (напр., электрич. скат излучает 10-12 "оборонных" и от 14 до 562 "охотничьих" импульсов в сек в зависимости от размера жертвы). Величина напряжения в разряде колеблется от 20 (электрич. скаты) до 600 в (электрич. угри), сила тока - от 0,1 (электрич. сом) до 50 а (электрич. скаты). Рыбы, обладающие Э. о., переносят без вреда напряжения, к-рые убивают рыб, не имеющих Э. о. (электрич. угорь- до 220 в). Электрич. разряды крупных рыб опасны для человека.
Лит.: П р о с с е р Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Протасов В. Р., Биоэлектрические поля в жизни рыб, М., 1972; Лаздин А. В., Протасов В. Р., Электричество в жизни рыб, М., Г977.
В. Р. Протасов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, совокупность объединённых для параллельной работы электростанций, линий электропередачи, преобразовательных подстанций и потребителей электроэнергии. Э. с. имеет общий резерв и централизованное оперативно-диспетчерское управление для координации работы станций, подстанций и сетей. Часто Э. с. отождествляют с электроэнергетическими системами (ЭЭС), охватывающими теплоэлектроцентрали и тепловые сети. Электроэнергетическая система наряду с централизованным электроснабжением осуществляет централизованное теплоснабжение городов и пром. центров. В научно-техническом плане переход к более широкому понятию - "ЭЭС" означает рассмотрение не только электрич. части системы и происходящих в ней электрич. и электро-механич. процессов, но и учёт связанных с ними механич. и тепломеханич. процессов, протекающих в турбинах, котлах, трубопроводах.
ЭЭС различают по установленной мощности, наличию связей с др. системами, структуре, генерирующим мощностям, терр. охвату, плотности нагрузки, конфигурации. По установленной мощности системы разделяются (в первом приближении) на 3 группы: системы мощностью св. 5 Гвт, от 1 до 5 Гвт, до 1 Гвт (к последней группе относятся также автономные системы электроснабжения, в т. ч. системы подвижных объектов - кораблей, самолётов и др.). Структура ЭЭС и установленная мощность зависят от типа и мощности входящих в систему электростанций (тепловых, гидроэлектрических, атомных и др.). Конфигурация ЭЭС и её коммутация могут быть различными (под конфигурацией системы понимается взаимное расположение входящих в ЭЭС электростанций, осн. электрических сетей или, в случае объединённой системы, отд. подсистем; под коммутацией ЭЭС понимаются связи между электростанциями и центрами потребления электроэнергии). Отд. ЭЭС соединены между собой (в электрич. части) магистральными связями, служащими для однонаправленной передачи мощности из одной системы в другую, и межсистемными связями, предназнач. для взаимного обмена мощностью.
Работа Э. с. (или ЭЭС) характеризуется режимом - совокупностью процессов, определяющих в любой момент времени значения мощностей, напряжений, токов, частоты и др. величин, меняющихся в процессе работы системы. Различают установившийся и переходный режимы работы ЭЭС. При установившемся режиме ЭЭС мощность, напряжения, токи и т. д. практически неизменны; при переходном режиме они меняются либо в результате управления, т. н. целенаправл. воздействия персонала или ав-томатич. устройств,- нормальные переходные процессы, либо под действием появившихся случайных возмущений, нарушающих режим системы,- аварийные переходные процессы. Соответственно различают нормальный режим, т. е. работу ЭЭС в заданных условиях, при нормальных показателях электроэнергии качества, и аварийный режим, т. е. работу ЭЭС при возникновении в ней аварий, или при показателях качества электроэнергии, отличных от нормальных. Послеаварийный режим определяется как состояние системы после устранения аварийных условий.
Качество работы Э. с. в первую очередь зависит от надёжности электроснабжения и показателей качества электроэнергии. Надёжность ЭЭС в целом определяется гл. обр. устойчивостью Э. с. и их способностью противостоять развитию аварий, т. е. живучестью системы. Надёжная работа ЭЭС при авариях в значит, мере обеспечивается противоаварий-ной автоматикой, содержащей автоматическое регулирование возбуждения, релейную защиту, а также профилактич. защиту, сообщающую о состоянии элементов системы и возникающей опасности их отказа. Противоаварий-ная автоматика содержит автоматич. разгрузку по частоте (АРЧ), а в ряде случаев и по напряжению (отключение части потребителей при опасном изменении этих параметров режима), автоматическое включение резерва (АРВ), автоматическое повторное включение (АПВ) элементов системы, автоматич. ликвидацию асинхронного хода у части системы, а также ряд др. мероприятий.
Осн. задача ЭЭС - обеспечить централизованное энергоснабжение при едином оперативно-диспетчерском регулировании процессов произ-ва, передачи и распределения электроэнергии. В СССР управление работой ЭЭС возложено на диспетчерские службы районных энергоуправлений, подчинённых объединённым диспетчерским управлениям (ОДУ) ЭЭС. Оперативно-диспетчерское управление работой объединённых ЭЭС (ОЭЭС) осуществляется Центральным диспетчерским управлением Единой энергетической системы СССР (см. Энергосистемы диспетчерское управление).
Достижение оптимального уровня электрификации страны при наиболее экономичном и бесперебойном электроснабжении требует решения мн. науч. задач, в т. ч. по оптимизации развития и оперативному управлению работой ЭЭС. При решении этих задач широко используют системный подход, системный анализ и средства кибернетики,
Создание ЭЭС обеспечивает экономически целесообразное увеличение мощности электрич. станций и энергоагрегатов; повышает надёжность энергоснабжения за счёт более гибкого маневрирования резервами Э. с.; снижает общий (совмещённый) максимум нагрузки вследствие несовпадения суточных пиков нагрузки по отд. районам, что приводит к снижению потребной мощности в объединённой энергосистеме; позволяет устанавливать наиболее выгодные режимы работы для различных типов электростанций и агрегатов; способствует сокращению перевозок топлива и широкому использованию гидроэнергетич. ресурсов, часто удалённых от осн. потребителей электроэнергии на значит, расстояния.
Создание связей между Э. с. усиленно ведётся также в странах Зап. Европы и в США. Однако образование Единой Э. с. в нац. масштабе не увязывается с капиталистич. способом производства. Электроснабжение, осуществляемое отд. Э. с., связанными только взаимной продажей электроэнергии, часто не обеспечивает требуемого качества электроэнергии, что находит отражение в несоответствии развитой техники технико-экономич. и социальным условиям. Для преодоления этого несоответствия в США, напр., пошли по пути создания т. н. пулов и сверхпулов - объединений частных компаний, задача к-рых заключается в совместной разработке и эксплуатации Э. с.
В СССР развитие Э. с. неразрывно связано с концентрацией произ-ва электроэнергии и централизацией её распределения. К 1970 было практически завершено создание Единой электроэнергетич. системы Европ. части СССР (ЕЭЭС). В её состав вошли 61 районная ЭЭС и 7 ОЭЭС. Созданы ОЭЭС Сибири и Средней Азии. Большое развитие получила международная ЭЭС "Ммр", объединяющая ЭЭС стран - членов СЭВ (см. Энергетические объединения международные).
Лит.: Электрические системы, т. 1 - 7, М., 1970-77; Веников В. А., Мелентьев Л. А., Задачи оптимального оперативного управления в электроэнергетических системах, "Вести. АН СССР", 1975,
№ 7; Чернухин А. А.,Флаксерман Ю. Н., Экономика энергетики СССР, 2 изд., М., 1975; Ви ленский М. А., Экономические проблемы электрификации СССР, М., 1975; М е л е н т ь е в Л. А., Оптимизация развития и управления больших систем энергетики, М., 1976. В. А. Веников.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СКАТЫ (Тоrрediniformes), отряд рыб, наз. иногда отрядом гнюсообразных. Тело уплощенное, почти круглое, толстое и мясистое. Дл. до 1,8 м, весят до 90 кг. Имеют электрические органы, расположенные по бокам туловища. Обитают в тропич. и субтропич. морях, в основном на мелководье, нек-рые виды - на глуб. до 1000 м. Питаются преим. донными беспозвоночными. В отряде 3 сем.: Э. с., или гнюсы (Torpedinidae), Narkidae и Temeridae. Особенно широко распространено сем. Torpedinidae, включающее 7 родов с 30 видами. Наиболее богат видами род Torpedo, из к-рого более др. известен обыкновенный Э. с. (Т. marmorata), знакомый ещё древним обитателям Средиземноморья: они использовали его для лечения подагры. У Н. Зеландии обитает слепой Э. с. (Typhlonarke aysoni). Промысловое значение Э. с. невелико.
Лит.: Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971. В. М. Макушок.
"ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ", ежемесячный производственно-технич. журнал Мин-ва энергетики и электрификации СССР и Центр, правления научно-технич. об-ва энергетики и электротехнич. пром-сти. Издаётся в Москве с 1930. Освещает вопросы проектирования и эксплуатации электростанций, электросетей и энергосистем, опыт работы передовых производств. коллективов Минэнерго СССР. Тираж (1978) 10 тыс. экз.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОКИ в атмосфере, направленные движения заряженных частиц. В тропосфере и стратосфере Э. т. сводятся к токам конвекции iк, создаваемым переносом объёмных электрич. зарядов потоками воздуха или силой тяжести, токам проводимости iп, вызванным электрич. полем атмосферы, и токам турбулентной диффузии iт, возникающим за счёт градиента плотности объёмных зарядов и турбулентного перемешивания в атмосфере. В ионосфере Э. т. создаются также вторжением солнечных корпускул и движением ионосферной плазмы в магнитном поле. Токи конвекции определяют разделение зарядов; их плотность jк, равная произведению плотности объёмных зарядов на скорость перемещения последних, может существенно меняться во времени и отличаться в разных районах, испытывая периодич. суточные и сезонные вариации. В зонах хорошей погоды у земной поверхности вертикальная составляющая jк ~ 10-12 а*м-2, а горизонтальная jK может доходить до 10-9 - 10-8 а*м-2, внутри грозовых облаков вертикальная составляющая jк = 10-6а*м-2. Точки in и iт ограничивают процесс разделения зарядов, вызванный токами конвекции. Плотность тока проводимости jnравна произведению напряжённости поля Е на электропроводность атмосферы Л. В зонах хорошей погоды in = (1-3)*10-12а*м-2(см. также Атмосферное электричество). Плотность тока jт, может составлять заметную долю jп. В стационарных условиях вплоть до значит, высот можно принять, что Э. т. в атмосфере по вертикали постоянен, т. е. jK + ja + j'T = const.
Временные вариации суммарного для всей Земли Э. т. в основном повторяют вариации jK. Заметные токи возникают в атмосфере при коронировании заострённых предметов в сильном электрич. поле атмосферы, вызывая свечение,- т. н. Эльма огни. Значит, токи, доходящие до сотен тысяч ампер, возникают при разрядах молний.
Лит.: Чалмерс Дж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974; И м я н и т о в И. М., Ч у барина Е. В., Ш в а р ц Я. М., Электричество облаков, Л., 1971. И. М. Имянитов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЧАСЫ, см. Часы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АППАРАТ, электротехнич. устройство, предназнач. для изменения, регулирования, измерения и контроля электрич. и неэлектрич. параметров различных устройств, машин, механизмов и т. п., а также для их защиты от перегрузок при недопустимых или аварийных режимах работы. Э. а. используются в системах защиты электрич. сетей, в пускорегулирующчх устройствах, применяемых в различных производств, процессах (особенно быстро протекающих), трансп. средствах, в системах автоматики и телемеханики, связи и др. Требования, предъявляемые к Э. а., определяются областью их применения, назначением, режимами работы и многими др. факторами.
По выполняемым функциям Э. а. можно разделить на коммутационные, пускорегулирующие, регулирующие, ограничивающие, измерительные, контрольные. Однако чёткой границы между этими группами нет. Э. а. можно классифицировать также по принципу действия, в зависимости от того, какое физ. явление использовано в основе их устройства (напр., электромагнитные, тепловые, индукционные Э. а.). Иногда действие одного Э. а. основывается на неск. физ. явлениях. Различают автоматич. и неавтоматич. Э. а. В пределах одной группы Э. а. разделяют: по классу точности, напряжению (высокое и низкое), роду тока (постоянный или переменный), способу защиты от окружающей среды (открытые, защищённые, герметизированные и др.), конструктивному исполнению и ряду др. признаков.
Коммутационные Э. а. предназначены для переключений электрич. цепей (их коммутации) при норм, режимах работы, когда действие Э. а. связано с изменением режимов работы цепи, включением и снятием напряжения, или для отключения цепи в аварийном режиме. В этот класс входят сравнительно простые неавтоматич. аппараты (напр., кнопки управления, рубильники, разъединители) и более сложные автоматич. устройства (напр., высоковольтные выключатели). Частота операций, производимых Э. а. этого класса, сравнительно небольшая - от 1 операции в год до неск. десятков операций в 1 сут.
Пускорегулирующие Э. а. .служат либо для пуска, регулирования частоты вращения и остановки электрич. машин, либо для включения и отключения потребителей электроэнергии, а также регулирования процесса потребления энергии. К этому классу Э. а. относятся контакторы, контроллеры, магнитные пускатели, реостаты, дроссели электрические и др. Нек-рые из этих Э. а. по непосредственно выполняемым функциям могут быть отнесены к коммутационным (напр., магнитные пускатели, контроллеры), но отличаются от них относительно большей частотой выполняемых операций - до неск. сотен или тыс. операций в 1 ч (см. Пускорегулирующая электроаппаратура ).
Регулирующие Э. а. используются в электрич. цепях для регулирования по заданному закону или поддержания на заданном уровне значений определённых параметров (напр., регуляторы, поддерживающие неизменным ток или напряжение,- стабилизаторы электрические).
Ограничивающие Э. а. служат для защиты электрич. цепей в аварийных режимах работы и от токов перегрузки или для ограничения действующего значения токов короткого замыкания. К этому классу Э. а. относятся реакторы электрические, плавкие предохранители, разрядники.
Измерительные Э. а. предназначены для измерения больших токов и напряжений с использованием стандартных измерительных приборов. К таким Э. а. относятся, напр., трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Применение измерительных Э. а. позволяет обеспечить надёжное гальванич. разделение вторичных цепей (измерения и защиты) и первичных высоковольтных цепей.
Контрольные Э. а. применяют для измерения и контроля заданных электрич. параметров и для воздействия на цепь управления. Информация об изменении параметров поступает обычно на контрольные Э. а. от измерит, трансформаторов или преобразователей.
Лит.: Ч у н и х и н А. А., Электрические аппараты, 2 изд., М., 1975; Т а е в И. С., Электрические аппараты автоматики и управления, М., 1975; Р о и з е н С. С., С т е ф а н о в и ч Т. X., Магнитные усилители в электроприводе и автоматике, М., 1970.
А. А/. Бронштейн.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВАЛ, многодвигательный электропривод, обес |
