CC BY
112
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х
Development of metallurgical, technological and design methods to ensure the weldability of new materials and structures is possible only on the basis of analysis of physical and mechanical characteristics of the resulting welding joint as well as studying physical and metallurgical processes which occur during welding process. During these processes a cast structure of the weld joint is formed and the stress - strain state of welded structure appears. Managing metallurgical processes in the weld pool allows providing required properties of welded joints and their resistance to the formation of defects. Bibliography:
1. B. Paton "The technology of electric welding of metals and alloys melting."; Moscow, 1974.
2. E. Makarova "Theory of weldability of steels and alloys."; Moscow, 2014.
3. G. Nikolaev "Welding in mechanical engineering"; Moscow, 1978. - Volume 2 (out of 4) / Editor A. Akulova.
© Kovalev D.S., Maslova O.V., 2016
УДК 621.311
Александров Николай Владимирович
магистрант
Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина
г. Краснодар, РФ E-mail: agk61@inbox.ru
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Аннотация
Проведен обзор и анализ состояния, причин и последствий аварийных отказов в сельских распределительных электрических сетях. Рассматриваются предложения по использованию информационных моделей, систем и технологий в управлении предприятиями электрических сетей, способных повысить надежность электроснабжения.
Ключевые слова
Распределенная электрическая сеть, особенностям эксплуатации, информационные технологии.
Сельские линии электропередачи (ЛЭП) распределительных электрических сетей (РЭС) напряжением 6-10-35 кВ осуществляют централизованное электроснабжение большинства потребителей от районных подстанций (ПС) [1]. К основным особенностям эксплуатации сельских РЭС, питающихся от районных ПС напряжением 35-110/6-10 кВ, следует отнести [2-4]:
- средняя степень износа (эксплуатация за пределами нормативного срока) подстанционных и сетевых объектов составляет свыше 70%;
- функционирование ПС осуществляется без постоянного дежурного персонала;
- ПС и РЭС распределены по большой территории и находятся далеко друг от друга и от диспетчерских пунктов (по сравнению с городскими и промышленными);
- отходящие от ПС линии в основном воздушные (ВЛ), в отличие от городских и промышленных ПС, где отходящие линии - преимущественно кабельные. Поэтому сельские ПС и сети в большей степени подвержены атмосферным перенапряжениям и другим негативным воздействиям;
- в городах и на крупных промышленных предприятиях, где может находиться до нескольких единиц подобных ПС, имеются специализированные цехи, участки и другие подразделения по эксплуатации сетей. В сельскохозяйственных районах РЭС нет возможности содержать подобные подразделения. В этих условиях небольшая выездная бригада электриков периодически обслуживает имеющееся подстанционное и сетевое электрооборудование;
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х_
- прогрессирующее сокращение квалифицированного и технически грамотного оперативного и ремонтного электротехнического персонала также играет немаловажную роль [5]. В предприятиях сельских РЭС подобные функции исполняют люди далекие от вопросов быстрого и квалифицированного решения проблем и вопросов, возникающих в процессе эксплуатации сетевого и подстанционного электрооборудования. Поэтому в большинстве случаев причинами отказов являются неправильные режимы их применения (15-35 %), недостатки эксплуатации (35-50 %) и низкое качество проводимых ремонтов.
Причины аварийных отказов сетевого электрооборудования можно подразделить на природно-климатические [6] и эксплуатационные. Более половины повреждений и разрушений ВЛ происходит из-за воздействия таких факторов окружающей среды, как грозовая и ветровая деятельность, гололедные отложения, дожди, мокрый снег, густой туман, изморозь, роса, солнечная радиация [7]. Применительно к открыто установленному сетевому электрооборудованию (изоляторы, разрядники, ограничители перенапряжения, разъединители опоры и др.) к факторам окружающей среды, являющимися причинами отказов, относятся также атмосферное давление, солнечная радиация, температура окружающей среды, загрязненность атмосферы, близость к сельскохозяйственным объектам (животноводческие помещения, птичники, хранилища удобрений и др.) с химически-активными газовыми и пылевыми выделениями.
К эксплуатационным факторам относят конструктивные дефекты оборудования, низкий уровень обслуживания электрооборудования [8], ошибки при проектировании и монтаже, анормальные режимы работы (перегрузки элементов электроустановок, токи коротких замыканий, дуговые, коммутационные и резонансные виды перенапряжений.
Отдельную группу факторов, влияющих на показатели надежности ЛЭП в эксплуатации, составляют случайные факторы: повреждение электрооборудования животными и птицами, наезд транспорта, пожары, падения веток и деревьев (24-35%).
Отказы элементов сети, могут быть неустойчивыми и устойчивыми. При неустойчивом отказе РЭС переходит в работоспособное состояние при автоматическом повторном включении, например, после схлестывания проводов. При устойчивом отказе только выполнение ремонтных работ позволяет подключить электроприемники к сети. Устойчивые отказы, в свою очередь, могут быть внезапными (аварийными) и преднамеренными (планируемыми) [4].
Неустойчивые отказы, как правило, не ухудшают работу потребителей. О времени и длительности планируемых перерывов потребитель извещается заранее, имея возможность подготовиться, и минимизировать последствия перерыва в электроснабжении. Наибольший ущерб потребителям наносят аварийные перерывы. Поэтому в качестве показателей, характеризующих надежность электроснабжения [8], используют количество и длительность аварийных перерывов в электроснабжении потребителей, а также недоотпуск электроэнергии.
Наиболее тяжелыми по своим последствиям являются воздействия стихийных явлений, приводящие к массовым авариям. РЭС 6-10 кВ практически не выдерживают любых стихийных явлений. В таких случаях отключается на длительное время большое число потребителей независимо от наличия резервного питания, что существенно ухудшает энергообеспечение и управление электроэнергетическими системами [9].
Опыт эксплуатации показывает, что повреждаемость электрических сетей неравномерна в течение года. Распределение причин отключений РЭС имеет выраженный сезонный характер [4, 6]. Падение деревьев из-за большей парусности кроны деревьев приходится в 70% случаев на осенне-летний период, старение изоляции чаще сказывается в весенне-летний период (до 61%). Грозовые отключения происходят на две трети в летний период, а гололед - в зимний (до 92%). Скорость ветра выше расчетного значения приводит к повреждениям чаще всего весной и осенью (до 85%). Птицы вызывают аварийные ситуации в периоды активных перелетов: на 93% весной и осенью. С началом посевных работ резко возрастают наезды транспорта на опоры ЛЭП, а механические повреждения и перегрузки практически приходятся на зимний период.
Наименее надежными элементами сельских РЭС являются ВЛ, на долю которых приходится большинство всех сетевых нарушений [3, 4, 7] (см. табл.).
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х_
Таблица
Структура причин повреждений ВЛ
Причины Количество
повреждения повреждений, %
Пробой изоляторов 22
Повреждение провода 22
Неисправность у потребителей 20
Пробой кабельного ввода в ПС или ТП 11
Повреждение опоры 8
Грозовые отключения 11
Прочие 6
Общими характерными неисправностями основных элементов опор ВЛ являются [10]:
- отклонения стоек вдоль и поперек ВЛ сверх допустимых норм; отклонения от проектного положения отдельных элементов опор (траверсы от горизонтали, разворот траверсы);
- коррозия деталей опор; деформация элементов; дефекты сварных швов; ослабление болтовых и заклепочных соединений; разрушение лакокрасочного или цинкового покрытия; неплотное прилегание элементов опоры; повреждение металлоконструкций; коррозионные потери металла в узловых соединениях и на свободной поверхности элементов; трещины, раковины, щели, пятна на бетоне, смещение каркаса арматуры, оголение и ржавление арматуры; ослабление тяжения тросовых оттяжек; наличие на опорах птичьих гнезд и посторонних предметов.
Состояния проводов и грозозащитных тросов характеризуется общими неисправностями:
- расплетение провода; наличие мест, где провод раздавлен, сплющен; изменение цвета провода (пестрота, темные пятна, сплошное изменение цвета);
- наличие набросов, оборванных или перегоревших проволок, следов перекрытия, оплавления и вспучивание верхнего повива;
- изменение стрел провеса и габарита ВЛ;
- уменьшение количества изоляторов в гирлянде;
- механические повреждения фарфора или стекла изоляторов;
- следы перекрытия гирлянд и отдельных изоляторов (повреждение глазури, разрушение фарфора, стекла, оплавления армировки изоляторов и арматуры гирлянд);
- загрязнение изоляторов сельскохозяйственными уносами и птицами.
Состояние заземляющих устройств и их неисправности:
- повреждения или обрывы заземляющих спусков на опоре и у земли;
- неудовлетворительный контакт в болтовых соединениях грозозащитного троса с заземляющими спусками или телом опоры;
- неудовлетворительный контакт соединения заземлителя с телом опоры (арматурой железобетонной опоры);
- отсутствие скоб, прикрепляющих заземляющие спуски к опоре;
- выступ заземлителей над поверхностью земли;
- превышение допустимого значения сопротивления заземления опоры.
Для организации поддержки эксплуатации в предприятиях сельских РЭС [11] необходимы информационные модели основных элементов сети [12], помогающие эффективно использовать информационные системы [13].
Стратегия эксплуатации производственных активов предприятий РЭС [14], учитывая масштабное старение [16] и износ сетевого электрооборудования [17], должна быть ориентирована на новые технологии и системы управления [17]. Например, при планировании ремонтных запасов [18] большой эффективностью характеризуются экспертные системы [19], нейросетевые методы управления [20], оценки [21] и прогнозирования [22] хозяйственной деятельности предприятия. Подобные мероприятия при использовании результатов мониторинга и анализа отказов в сетевых хозяйствах [23] позволят повысить надежность сельских РЭС и электроснабжения потребителей.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х_
Список использованной литературы:
1. Положение ПАО «Россети» о единой технической политике в электросетевом комплексе. - М.: ПАО «Россети». - 2013. - 196 с.
2. Сазыкин В.Г. Повышение энергобезопасности агропромышленных районов Кубани // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность. - 2011. - № 1-3 (6-8). - с. 160-164.
3. Рощин О.А. Обзор систем электроснабжения сельских потребителей // Инновации в сельском хозяйстве. -2012. - № 2. - с. 2-9.
4. Перова М.Б. Качество сельского электроснабжения: комплексный подход. - Вологда: Вологодский ГТУ. - 1999. - 72 с.
5. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Пронь В.В. Особенности эксплуатации и мониторинга сельских районных подстанций напряжением 35-110 кВ // Механизация и электрификация сельского хозяйств. - 2015. - № 10. -с. 30-32.
6. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Багметов А.А. Влияние гололедно-ветровых нагрузок на надежность линий электропередачи Кубани // Инновационная наука. - 2016. - № 6-2. - с. 137-142.
7. Перспективы повышения эффективности энергетического комплекса Кубани. Электрогериатрия -совершенствование эксплуатации изношенного электрооборудования: монография / В. Г. Сазыкин, А. Г. Кудряков, С. А. Нетребко, Пронь В.В. - Краснодар: КубГАУ. - 2012. - 448 с.
8. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Султанов Г.А., Кочубей Е.А. Повышение надёжности элементов электрической сети // В сборнике: Наука XXI века. Сборник научных статей по итогам международной научно-практической конференции. - СПб: Изд-во «КультИнформПресс». - 2016. с. - 80-82.
9. Сазыкин В.Г., Кудряков В.Г. Иерархия энергетических систем. Общие подходы к управлению // Роль технических наук в развитии общества: сборник статей международной научно-практической конференции. Т. 1. - Уфа, Аэтерна. - 2014. - с. 40-43.
10. Методы контроля состояния воздушных линий электропередачи. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. - М.: СПО, ОРГРЭС. - 1997.
11. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Принятие решений при управлении сложными системами. В сборнике: Актуальные проблемы современной науки. Сборник статей международной научно-практической конференции. - 2014. - с. 37-39.
12. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Пронь В.В. Информационная модель поддержки обслуживания силовых трансформаторов районных подстанций. В сборнике: Актуальные проблемы энергетики АПК. Материалы V Международной научно-практической конференции / Под редакцией В.А. Трушкина. - 2014. - с. 291-294.
13. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Перспективы использования информационных систем для поддержки управления в энергетике // Инновационная наука. - 2015. - № 1-2. с. 87-90.
14. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Этапы развития стратегий и информационных систем управления производственными активами // Путь науки. - 2015. - № 5. - С. 42-45.
15. Koudriakov A.G., Sazykin V.G. Causes of worn out е1есй!са1 equipment. В сборнике: The Third International Confere^e on Eurasian Scientific Development. - Vienna. - 2014. - P. 153-156.
16. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Нормативные и технические аспекты износа электрооборудования // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2015. - № 3. - с. 14-17.
17. Монич А.И., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Некоторые задачи оперативного контроллинга в условиях эксплуатации изношенного оборудования // Перспективы развития науки и образования: сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. Часть IV. - М.: «АР-Консалт». - 2015. - с. 6365.
18. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Совершенствование планирования ремонтных запасов // Международный научно-исследовательский журнал «Успехи современной науки». - 2016. - № 10, т. 2. - с. 56-60.
19. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Особенности поддержки решения технических задач с помощью экспертных систем // Путь науки. - 2015. - № 8. - с. 21-23.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х
20. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Использование нейронной сети в управлении производственными активами предприятия // Путь науки. - 2015. - № 9. - с. 58-62.
21. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Нейросетевой метод оценки потенциала развития хозяйственных систем // Социально-экономические и правовые основы развития экономики: коллективная монография. - Уфа: Аэтерна. - 2016. - с. 52-77.
22. Сазыкина О. В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Организация нейросетевого прогнозирования хозяйственной деятельности предприятия // Наука, образование, общество: тенденции и перспективы: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. Часть III. - М.: «АР-Консалт». - 2014. - с. 95-97.
23. Черкасова Н.И. Анализ состояния сельских электрических сетей 10 кВ в свете мониторинга отказов // Ползуновский вестник. - 2012. - № 4. - с. 49-54.
© Александров Н.В., 2016
УДК 656.001.12/.18
Амплитов Павел Андреевич
канд. техн. наук «КнААЗ им. Ю.А.Гагарина» г.Комсомольск-на-Амуру, РФ E-mail: ampula@rambler.ru
ПРОЕКТ ЛЁГКОГО ЭКРАНОПЛАНА ТИПА А С МАССОЙ КОММЕРЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ДО 1300 КГ
Аннотация
В статье рассмотрен проект экраноплана. Дано обоснование выбора размерности, скорости и дальности полёта. Приведены некоторые расчётные аэродинамические характеристики, приведены результаты экономического расчёта.
Ключевые слова
Экраноплан, проектирование
Рассмотрим вопрос формирования облика малого экраноплана типа А для внутренних линий.
Опыт эксплуатации скоростных судов аналогичного класса («Ракета», «Метеор», «Комета», «Восход» и др.) показывает, что пассажировместимость не должна превышать 30-40 человек. Таким образом, они смогут быть интегрированные в транспортную систему по типу автопарков. Продолжая аналогию с автомобильным транспортом, который за многие годы наладил четкую систему регулярных грузовых и пассажирских перевозок, можно выделить несколько типоразмеров экранопланов:
• экраноплан-такси - 4^6 пассажиров;
• микроавтобус - 8^12 пассажиров;
• экспресс - 20^30 пассажиров.
Наиболее универсальным будет аппарат вместимостью 12 человек или 1300 кг коммерческой нагрузки.
Крупные населенные пункты Дальнего Востока расположены по берегам рек (в основном, Амур и его притоки) и на побережьях морей. Среднее расстояние между ними составляет 400^1000 км по прямой. Так как экраноплан предполагается использоваться над водной поверхностью, то дальность необходимо рассчитывать именно вдоль рек и побережья.
