CC BY
29
05.20.02 УДК 621.332.3
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ КОНТАКТНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ САМОНЕСУЩИХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ (СИП) С ПОМОЩЬЮ ПРОКАЛЫВАЮЩЕГО ЗАЖИМА
© 2020
Виталий Александрович Носков, кандидат технических наук, доцент кафедры
«Электротехника, электрооборудование и электроснабжение» Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск (Россия)
Лариса Анатольевна Пантелеева, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение» Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск (Россия) Артем Васильевич Масленников, аспирант кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение» Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск (Россия)
Аннотация
Введение: в статье приводится исследование контактного соединения (КС) двух самонесущих изолированных проводов, выполненного с помощью прокалывающего зажима. Изолированные провода для воздушных линий напряжением 0,38 и 10 кВ успешно применяются в России начиная с 90-х годов ХХ века вслед за зарубежными странами. В настоящее время на российских предприятиях освоен выпуск СИП и прокалывающих зажимов, продолжается освоение новой технологии в электроснабжении сельского хозяйства. Целью настоящей работы является совершенствование контактного соединения СИП в воздушных распределительных сетях. Материалы и методы: для эксперимента взяты стандартные электротехнические изделия, провода марки СИП-4, магистральный сечением 70 мм2, ответвительный - 16 мм2. Для соединения двух СИП-4 взят прокалывающий зажим ЗПО 16-95/4-35,выпускаемый компанией «Техэлектро». Разработана методика испытания, создан стенд, на нем закреплены провода и прокалывающий зажим. Исследование проводилось при постепенном сжатии прокалывающих пластин и проводов СИП. При каждой новой добавке усилия на сжатие проводилось фотографирование зоны контактного соединения. Анализ процесса контактного соединения проведен на основе полученных фотоснимков. Расчет потерь мощности и нагрева пластин проведен на основе теоретических положений, изложенных в учебниках по электрическим аппаратам.
Результаты: при закручивании гайки стягивающего болта прокалывающего зажима и фотографировании зоны контактного соединения получен целый ряд последовательных снимков зоны контактного соединения прокалывающих пластин с проводами СИП. На снимках отражено последовательное изменение КС: прокол изоляции, первый контакт зубьев с алюминиевыми проволоками СИП, деформация провода СИП, окончательное состояние КС. На девятом повороте гайки произошел срыв ее головки и установилось запланированное сжатие контактов.
Обсуждение: при сжатии прокалывающих пластин происходят следующие явления. Зубья пластин прокалывают изоляцию жил СИП, затем врезаются в алюминиевые проволоки, сдвигают их между собой, происходит деформация жилы СИП, тем самым создается контактное соединение. Прокалывающие пластины одновременно прокалывают на одном конце магистральный провод, а на другом - ответвительный. Создаются четыре параллельные электрические цепи между двумя СИП. В местах контакта возникает сопротивление для электрического тока. При протекании тока прокалывающие пластины будут нагреваться. Проведен расчет их нагрева и превышения температуры относительно температуры окружающей среды.
Заключение: способ соединения СИП с помощью прокалывающего зажима имеет известные достоинства. На ряду с этим имеются замечания. Прокалывающий зажим - сложный многоконтактный аппарат. Провод СИП представляет собой не сплошной, а квазисплошной провод, создается «неустойчивое» КС. Имеется необходимость в продолжении исследования КС с целью его совершенствования.
Ключевые слова: алюминиевый провод и проволока, воздушная распределительная сеть, ответвление от магистральной линии, прокалывающий зажим и прокалывающая пластина, разборное контактное соединение, самонесущий изолированный провод (СИП), сопротивление контакта, электрический ток и напряжение.
Для цитирования: Носков В. А., Пантелеева Л. А., Масленников А. В. Исследование процесса создания контактного соединения двух самонесущих изолированных проводов (СИП) с помощью прокалывающего зажима // Вестник НГИЭИ. 2020. № 1 (104). С. 57-66.
STUDYING THE PROCESS OF CREATING A CONTACT CONNECTION OF TWO SELF -SUPPORTING INSULATED WIRES (SIW) WITH PEIRCING CLAMP
© 2020
Vitaly Alexandrovich Noskov, Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the chair of Electrical Engineering, Electrical Equipment and Power Supply Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk (Russia) Larisa Anatolevna Panteleeva, Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the chair of Electrical Engineering, Electrical Equipment and Power Supply Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk (Russia) Artem Vasilevich Maslennikov, postgraduate student, chair of Electrical Engineering, Electrical Equipment and Power Supply, Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk (Russia)
Abstract
Introduction: the article provides a study of the contact connection (CC) of two self-supporting insulated wires made with a piercing clamp. Insulated wires for overhead lines with voltage of 0, 38 and 10 kV have been successfully used in Russia since the 90s of the twentieth century following the foreign countries. At present time the Russian enterprises have mastered the production of self-supporting insulated wires and piercing clamps, and the development of a new technology in the power supply of agriculture is continued. The purpose of the study is improving the contact connection of SIW in air distribution networks.
Materials and methods: standard electrical products were taken for the experiment, wire type SIW-4, with a trunk cross-section of 70 mm2, branch cable - 16 mm2. For the connection of two SIW-4, was taken a piercing clamp PCB 16-95 / 4-35, produced by the company «Techelectro». A test procedure has been developed, a stand has been created, wires and a piercing clamp are fixed on it. The study was conducted with the gradual compression of the piercing plates with SIW wires. With each new addition of the compressive force, a photo of the contact connection zone was taken. The analysis of the contact connection process was carried out on the basis of the photos obtained. The calculation of power losses and plate heating was carried out on the basis of the theoretical principles presented in the textbooks on electrical devices.
Results: Series of consecutive shots of the contact connection zone of the piercing plates with SIW wires were obtained while tightening the nut of the piercing bolt of the piercing clamp and photographing the contact connection zone. The pictures show a consecutive change in CC: a puncture of the insulation, the first contact of the teeth with aluminum SIW wires, deformation of the SIW wire, and the final state of the CC. At the ninth turn of the nut there was a breakdown of its head, and the planned compression of the contacts was established.
Discussion: the following phenomena occur during compression of the piercing plates. The teeth of the plates pierce the insulation of the cores of the SIW, then cut into the aluminum wires, shift them together, the deformation of the SIW core occurs, thereby creating a contact connection. The piercing plates simultaneously pierce the main wire at one end and the branch wire at the other. Four parallel electrical circuits are created between two SIWs. At contact points, resistance to electrical current occurs. The piercing plates will heat up when current flows. The calculation of their heating and temperature over ambient temperature has been carried out.
Conclusion: the method of connecting the SIW with a piercing clamp has certain advantages. There are some notes along with advantages. The piercing clamp is a sophisticated multi-contact device. The SIW wire is not solid, but a quasisolid wire; so created contact connection is unstable. The study of the CC will be continued in order to improve it. Keywords: aluminum wire and cable, air distribution network, branch from the main line, piercing clamp and piercing plate, collapsible contact connection, self-supporting insulated wire (SIW), contact resistance, electric current and voltage.
For citation: Noskov V. A., Panteleeva L. A., Maslennikov A. V. Studying the process of creating a contact connection of two self - supporting insulated wires (siw) with peircing clamp // Bulletin NGIEI. 2020. № 1 (104). P. 57-66.
Введение
Уровень достижения науки и техники хорошо отражается в технологии производства, например, в электроснабжении сельского хозяйства [1, с. 229-236]. Обеспечению высокой надежности электроснабжения потребителей уделяется большое внимание на всех уровнях организации производства: в научных исследованиях, при проектировании, изготовлении изделий, монтаже и эксплуатации электрооборудования [2, с. 33-37].
В настоящей работе проводится исследование контактного соединения (КС) в воздушных распределительных сетях с целью их совершенствования. В составе таких сетей имеются сети в трехпровод-ном и четырехпроводном исполнении [3, с. 49]. В трехпроводним исполнении осуществляется передача электроэнергии напряжением 10 кВ от распределительных пунктов (РП) до трансформаторных подстанций (ТП), в четырехпроводном исполнении напряжением 380/220 В - от ТП непосредственно к потребителям. Распределительные сети имеют ответвления линий [2, с. 71-73]. Магистральные линии высокого напряжения ответвляются в местах распределения электроэнергии к трансформаторной подстанции (ТП). Сети низкого напряжения 380/220 В имеют очень большое количество ответвлений от магистральной линии в населенных пунктах для подключения индивидуальных потребителей и уличных светильников [2, с. 102]. При строительстве и ремонте электрических распределительных сетей приходится выполнять контактные соединения проводов, которые по конструктивному исполнению подразделяются на разборные и неразборные. Их классификация и общие технические требования приведены в государственном стандарте [4], примеры конструктивных исполнений приведены в учебниках [5, с. 41-54; 6, с. 63-84].
Неразборные контактные соединения выполняются сваркой, пайкой или опресовкой соединяемых проводов и применяются в основном во время монтажа линий электропередач, при раскатке барабанов и раскладке проводов вдоль трассы [7, с. 277-283].
Разборные контактные соединения создаются с помощью болтовых плашечных зажимов при соблюдении государственных стандартов [4; 5; 6], работа выполняется на линиях электропередач во время крепления проводов на изоляторах и создания перемычек ответвлений от линии, а также во время ремонта на действующих линиях при снятом напряжении. Такая особенность технологии разборного контактного соединения обуславливается тем, что монтаж КС, как правило, выполняется од-
ним электромонтером и на значительной высоте от земли.
В настоящее время в воздушных распределительных сетях широко используются голые неизолированные многопроволочные алюминиевые провода. В местах контактного соединения создается сопротивление электрического контакта [9, с. 531], величина которого зависит от материала [10, с. 90-91] и многих других параметров, которые учитываются при разработке аппаратов [11, с. 44-47]. В рабочем состоянии контактное соединение находится под действием электрического поля и тока, температуры, влажности и агрессивных газов окружающей среды, а также солнечного излучения. В контактном соединении с течением времени происходят естественные процессы [9, с. 537-854].
Контактная поверхность алюминия в обычных условиях на воздухе всегда покрывается тонкой плёнкой оксида ЛЬ203 [12, с. 216], которая имеет высокое удельное сопротивление. При первоначальном сжатии контактной поверхности алюминиевых проводов происходит разрушение пленки оксида. Но с течением времени площадь и толщина плёнки увеличиваются. Это приводит к увеличению сопротивления контакта, его нагреву и аварийному состоянию [13; 14]. Для защиты от воздействий окружающей среды применяют различные способы: контактную поверхность плашечных зажимов смазывают вазелином, места выхода проводов из зажима покрывают свинцовым суриком [7, с. 284].
В последние годы в мировой практике началось освоение высокотехнологичных самонесущих изолированных проводов (СИП) с алюминиевой жилой, предназначенных для воздушной линии электропередач. Поверхность токопроводящей жилы СИП экструдирована полимерной защитной изоляцией, исключающей контактное замыкание между проводами [15].
Появилась возможность создавать герметизированное контактное соединение алюминиевых проводов без снятия изоляции. Началась разработка новой технологии и аппаратов по контактному соединению СИП. Наибольшее распостронение новой технологии в настоящее время имеет место во Франции, Финляндии, Швеции и других странах.
В России с началом 90-х годов ХХ века началось применение СИП для воздушных линий 0,38 и 10 кВ [2, с. 80] и освоение новой технологии по контактному соединению СИП без снятия изоляции, с помощью прокалывающего зажима [16; 17]. Корпус прокалывающего зажима делают прочным, пластмассовым, армированным стекловолокном и изготовляют из стойкого к ультрафиолету полиами-
да. Технология герметичного ответвления СИП позволяет выполнять работу под действием на линии электрическим напряжением с использованием дополнительных средств защиты - резиновых перчаток и калош и при соблюдении инструкции по подготовке и проведению работы [18]. Отмеченная особенность новой технологии КС определяет решающее преимущество перед ранее существовавшими технологиями.
В настоящее время предприятия России освоили выпуск самонесущих изолированных проводов (СИП) и прокалывающих зажимов, началось широкое использование технологии КС, отвечающее современным требованиям.
Прокалывающий зажим для соединения СИП является более многоконтактным аппаратом по сравнению с ранее известными одноконтактными соединениями голых неизолированных проводов, имеется научный и практический интерес по накоплению знаний о надежности работы прокалывающих зажимов в условиях действия окружающей среды с целью выявления недостатков и поиска способов и устройств по совершенствованию КС двух СИП. Поэтому настоящая работа направленна на решение вполне актуальной проблемы и имеет следующие цели и задачи исследования.
Цели работы: совершенствование контактного соединения двух самонесущих изолированных проводов (СИП).
Задачи исследования:
1. Выполнить контактное соединение двух СИП с помощью прокалывающего зажима и провести фотографирование зоны контактного соединения при постепенном сжатии прокалывающих пластин (при отсутствии тока нагрузки).
2. Провести расчёт джоулевых потерь в прокалывающем зажиме.
3. Провести анализ образования контактного соединения двух СИП с помощью прокалывающего зажима, выявить особенности, достоинства и недостатки новой технологии КС.
Материалы и методы
Для эксперимента были выбраны стандартные электротехнические изделия, провода марки СИП-4 [19], магистральный сечением 70 мм2, ответвитель-ный сечением 16 мм2. Для соединения двух СИП-4 был выбран прокалывающий зажим ЗПО 16-95/4-35 [16; 17], выпускаемый компанией «Техэлектро». Фотографирование контактного соединения проводилось с помощью фотоаппарата Panasonic.
Исследование процесса контактного соединения проводилось на основе эксперимента при постепенном сжатии контакт-деталей. При каждой
новой добавке усилия проводилось фотографирование зоны контактного соединения. Анализ процесса создания контактного соединения проведен на основе полученных данных с использованием теоретических положений, изложенных в учебниках по электрическим аппаратам [9; 10].
Эксперимент проведен по разработанной нами методике. На выбранных проводах марки СИП-4 были сделаны поперечные разрезы, предназначенные для испытания и фотографирования. Сборка прокалывающего зажима вместе с проводами проводилась согласно рекомендуемой технологии.
F 10
Рис. 1. Схема контактного соединения двух СИП с помощью прокалывающих пластин Fig. 1. Diagram of the contact connection of two SIW using piercing plates
На рисунке 1 изображена схема расположения двух проводов: магистрального 8 и ответвительного 9 относительно прокалывающих пластин 10. В прокалывающем зажиме имеется всего две пары прокалывающих пластин, размещенных и работающих между собой параллельно. На рисунке 1 показана только одна пара пластин. Обе пары пластин установлены в двух взаимно раздвигаемых крышках прокалывающего зажима. При взаимно встречном сближении двух крышек происходит закрепление и предварительное сжатие двух СИПов. Усилие F на сжатие всех четырех пластин, а также прокалывание изоляции и создание контакта между пластинами и проводом СИП выполняется одновременно с помощью одного стягивающего болта и специальной гайки.
Для каждого прокалывающего зажима заранее на заводе устанавливается предельное усилие F^ на сжатие пластин 10 в виде расчетного предельного момента, прикладываемого при закручивании специальной гайки. Срывная калиброванная головка имеет утонченную шейку, которая при достижении предельного момента срывается, закручивание заканчивается и устанавливается заданное нажатие контакт-деталей.
Результат
Создание контактного соединения проведено при закручивании специальной гайки с помощью гаечного ключа 13. С каждым новым поворотом гайки проводилось фотографирование контактного соединения. Момент, прикладываемый к гайке, увеличивался. После прокола изоляции проводов СИП образовалось первое касание зубьев с проводом
СИП. Это состояние зафиксировано на рисунке 2, а. При продолжении закручивания калиброванной головки произошел срыв на девятом полном повороте гайки, при заявленном предельном моменте 15 Нм.
На рисунках 2, а, б, в, г, д представлены наиболее характерные фотоснимки зоны контактного соединения проводов СИП с зубьями прокалывающих пластин.
а)
б)
в)
Рис. 2. Процесс создания контактного соединения двух СИП с помощью прокалывающих пластин, где отражены следующие состояния: а - первое касание зубьев прокалывающих пластин с магистральным
и ответвительным проводами; б, в - последующие состояния проводов СИП при увеличении сжатия прокалывающих пластин; г - окончательное состояние, произошедшее после срыва калиброванной головки Fig. 2. The process of creating a contact connecting two SIW with piercing plates, which reflects the following States: a - first touch of his teeth piercing the plates of the main and branch wires; b, в - a subsequent state SIW wires with increasing compression of the piercing plates; g - the final condition that occurred after the failure of the calibrated head
Обсуждение
Рассматриваются следующие процессы:
- создание параллельных электрических цепей между двумя СИП;
- создание электрического контакта между прокалывающей пластиной и проводом СИП;
- нагрев и охлаждение прокалывающей пластины.
Контактное соединение двух СИП без снятия изоляции создается с помощью промежуточного элемента - прокалывающей пластины. В прокалывающем зажиме ЗПО 16-95/4-35 имеются четыре пластины. Каждая из них имеет прокалывающие зубья на обоих своих концах.
При сжатии пластины (рисунок 1) зубья прокалывают изоляцию СИП и создают электрический контакт с одной стороны с магистральным проводом, а с другой - с ответвительным. Тем самым между двумя СИПами создаются четыре параллельных электрических цепи. Для каждой пластины в местах контакта образуются два переходных электрических сопротивления, на одном конце с магистральным, на другом - ответвительным СИПами. Эти сопротивления складываются между собой, образуется общее
переходное сопротивление пластины Клер. Общий электрический ток между СИПами подразделяется на четыре части, обратно пропорционально переходным сопротивлениям четырех пластин, условно обозначенных нами 1, 2, 3 и 4:
11:12:13:14 = УЯЫШ: 1/Я3:1/Я4 . (1)
Токи II, 12, 13, 14 в рабочем режиме могут значительно отличаться между собой по велечине, так как сопротивление Кпер. зависит не только от материала контакта, но и от других параметров: количества контактных «пятен», величины тока и температуры [10, с. 91-94].
Имеется необходимость особо рассмотреть создание контакта между жилой СИП и зубьями прокалывающей пластины. Используемые нами в эксперименте жилы СИП сечением 16 и 70 мм2 состоят каждая из семи отдельных алюминиевых проволок. Все они, вместе собранные, представляют собой квазисплошной алюминиевый провод, то есть как будто сплошной. Отдельные проволоки не имеют между собой силы притяжения, удерживаются вместе только внешней изоляционной трубкой. Форма и расположение семи проволок в жиле создается на заводе по производству СИП путем про-
катки и продольной завивки шести проволок вокруг одной центральной седьмой проволоки, а также последующим покрытием внешней изоляции. На рисунке 1 представлено расположение семи проволок в жиле СИП. Каждая проволока имеет контакты с соседними проволоками для передачи электрического тока (или потенциалы). В местах контакта проволок создается переходное сопротивление. При наличии семи алюминиевых проволок в жиле СИП имеет место 12 переходных сопротивлений, в которых будут выделяться джоулевые потери мощности при передаче тока между ними. На рисунке 1 можно показать две параллельные электрические цепи тока от магистрального провода 9 к ответвительному 10: одна от проволоки 1 через верхнюю прокалывающую пластину, вторая от проволоки 4 - через нижнюю прокалывающую пластину. Внутри жилы СИП аналогично образуются паралельные и последовательные электрические цепи от одних проволок к другим. Эти же электрические цепи можно показать на рисунках 2, а, б, в, г.
В процессе создания контактного соединения двух СИП сила сжатия контакт-деталей уравновешивается силой временного сопротивления на сжатие [10, с. 89]:
(2)
где 5 - временное сопротивление жилы СИП на сжатии, Н/м2; $сж - расчетная площадь контакта, м2.
В процессе контакта происходит упругая деформация жилы СИП, зубья прокалывающей пластины врезаются в алюминиевые проволоки либо в зависимости от ситуации раздвигают их между собой. Изоляционная трубка выполняет роль пружины. На рисунке 2, д видно то, что изоляционная трубка ответвительного провода разрушена полностью, отдельные проволоки проникли и распреде-
лились между зубьями прокалывающей пластины. Так создается электрический контакт проводов СИП с прокалывающими пластинами.
Контактное соединение при токовой нагрузке представляет собой источник джоулевых потерь мощности. Температура контактов бывает обычно выше температуры прилегающих к ним элементов [9, с. 537-545]. Поэтому при эксплуатации электо-оборудования необходимо строго соблюдать установленные нормы нагрева аппаратов [19, с. 121-123]. Например, прокалывающий зажим ЗПО 16-95/4-35, изготовленный из стойкого к ультрафиолету полиамида, армированного стекловолокном, по нагрево-стойкости изоляционного материала относится к классу В [20]. При работе в сетях низкого напряжения (до 1 000 В) для прокалывающей пластины, изготовленной из дюралюминия без защитного покрытия поверхности, определено повышение температуры 55 °С над расчётной температурой окружающей среды 40 °С [20].
Проведем оценку нагрева прокалывающего зажима ЗПО 16-95/ 4-35. Маркировка зажима означает: зажим прокалывающий ответвительный, сечением магистрального провода от 16 до 95 мм2, ответвительного провода - от 4 до 35 мм2. По этим п оказателям он является универсальным аппаратом для соединения проводов указанного сечения. Максимальный расчётный ток пластины рассчитывался как одна четвёртая часть от допустимого длительного тока для провода с поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами сечения 35 мм2 [2, с. 626]:
!п = 0,25!Лоп = 0,25-130 = 32,5 А .
(3)
Прокалывающая пластина выполнена из дюралюминия, имеет толщину 2 мм. Её вид и размеры (мм) изображены на рисунке 3.
Рис. 3. Общий вид и размеры (мм) прокалывающей пластины Fig. 3. General view and dimensions (mm) of the piercing plate
Уравнение баланса энергии при нагреве и охлаждении прокалывающей пластины выражается формулой [9, с. 302]:
Ро[1+ао(Т-Т0)]Л = СаТ+Кт- 8о(Т-То)А, (4) которая приводится к виду:
йв 0 КтБо-аоРо Ро ...
--г в-— — . (5)
м С С к '
Решение уравнения (5) представляется в виде суммы: общего решения соответствующего однородного уравнения и частного решения.
Частное решение позволяет определить превышение температуры пластины Вт:
вт —
Ро
КтБо-аоРо
(6)
где вт — Т — То - превышение температуры нагрева пластины над температурой окружающей среды То, Со; Кт = 9Вт/(м2°С) - коэффициент теплопередачи пластины при естественной конвекции [10, с. 69]; а0 = 0,0042 1/ °С - температурный коэффициент сопротивления алюминия при То = 20 С° [12, с. 220].
Рассчитываются параметры прокалывающей пластины:
а) джоулевые потери мощности при токе 1п = 32,5 А [21, с. 10]:
Ро = 1п2Яо = 32,52 0,119 10-3 = 0,126 Вт;
б) общее активное сопротивление пластин при То = 20 °С:
Яо = (Кп+2Кпер) = (63+56) 10-6 = 0,119-10-3 Ом;
в) активное сопротивление пластины при То = 20 °С [21 с.7]:
Яп = рЬп:8п = 0,028 10"636^ 10"3/16-10-6 = 63 10-6 Ом, где р = 0,028 10-6 Омм - удельное сопротивление алюминия при То = 20 °С [12, с. 200]; Ьп = 36-10-3 м - длина и 8п = 1610-6 м2 - площадь прокалывающей пластины для электрической цепи тока;
г) два переходных сопротивления контакта [10, с. 89]:
2Япер = 2р:2а = 2 0,028 10"6/1 10-3 = 56^ 10-6 Ом, где 2а = 1- 10-3м - диаметр контакта;
д) 8о = 620 10-6 м2 - поверхность охлаждения прокалывающей пластины.
Превышение температуры нагрева пластины составит:
Ро
вт —
КтБо — аоРо 0.126
9 • 620 • 10-6 — 0.0042 • 0.126
— 24,9 Со
Проведенные в настоящей работе исследования процесса создания контактного соединения
двух СИП с помощью прокалывающего зажима позволяют сделать следующее
Заключение
1. На смену простым по конструкции голым неизолированным проводам для воздушных линий электропередач поступают и успешно применяются высокотехнологичные по конструкции самонесущие изолированные провода(СИП). На смену простым плашечным болтовым зажимамв для соединения ответвлений голых неизолированных проводов изобретен и успешно применяется прокалывающий зажим, позволяющий выполнять контактное соединения СИП без снятия изоляции и производить работу под действующим напряжением в линии. Новые технологии в электроснабжении сельского хозяйства успешно осваиваются в России. Налажен выпуск соответствующих электротехнических изделий на российских предприятиях.
2. Многопроволочный провод СИП является по своей сути квазисплошным (то есть будто сплошным) проводом. При сжатии с прокалывающей пластиной он деформируется, отдельные проволоки смещаются между собой, внешняя изоляционная трубка многопроволочной жилы СИП выполняет роль пружины, иногда она разрывается, тем самым создается неустойчивый электрический контакт между пластиной и проводом.
3. Прокалывающий зажим является многоэлементным, многоконтактным электрическим аппаратом. Пока не накоплена информация о надежности его работы. Четыре параллельно работающие прокалывающие пластины, несомненно, повышают надежность соединения двух СИП. Однако остается неизвестной зависимость его надежности от действия окружающей среды. Поэтому необходимо продолжать его соответствующие испытания на надежность.
4. Прокалывающий зажим выпускается пока как аппарат одноразового использования и имеет немалую стоимость. Поэтому его совершенствование по повышению надежности работы и уменьшению стоимости является актуальной задачей.
5. При эксплуатации прокалывающего зажима важно соблюдать установленные нормы нагрева. Контактные соединения при токовой нагрузке являются источником тепла. Поэтому необходима экспериментальная проверка прокалывающего зажима на термическую стойкость при максимальной его заявленной токовой нагрузке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бобрович Л. В., Гордеев А. С., Горшенин В. И., Жидков С. А. и др. Современные проблемы науки и производства в агроинженерии : Учебник / Под ред. А. И. Завражного. Спб. : Издательство «Лань», 2013. 496 с.
2. Лещинская Т. Б., Наумов И. В. Электроснабжение сельского хозяйства. М. : КолосС, 2008. 655 с.
3. Будзко И. А., Зуль Н. М. Электроснабжение сельского хозяйства. М. : Агропромиздат, 1990. 496 с.
4. ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электротехнические. Классификация. Общие технические требования.
5. ГОСТ 9.303-84 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общее требования к выбору (с Изменениями № 1, 2, 3, 4).
6. ГОСТ 9.005-72 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Металлы, сплавы, металлические и неметаллические неорганические покрытия. Допустимые и недопустимые контакты с металлами и неметаллами (с Изменением № 1).
7. Коломиец А. П., Кондратьева Н. П., Юран С. И., Владыкин И. Р. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации. М. : КолосС, 2007. 351 с.
8. Ботян А. М. Монтаж электрооборудования в сельскохозяйственном производстве. Мн. : Ураджай, 1990. 296 с.
9. Курбатов П. А. Основы теории электрических аппаратов. 5-е изд., перераб. и доп. Спб. : Издательство «Лань», 2015. 592 с.
10. Чунихин А. А. Электрические аппараты. Общий курс. Учебник для вузов. 3-изд., перераб. и доп. М. : Энергоатомиздат, 1988. 720 с.
11. Родштейн Л. А. Электрические аппараты : Учебник для техникумов. 4-е изд., перераб. и доп. Л. : Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1989. 304с.
12. Богородицкий Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. 7-е изд., перераб., и доп. Л. : Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1985. 304 с.
13. Бычков А. В. Организация и выполнение работ по монтажу и наладке электрооборудования промышленных и гражданских зданий: В 2 ч. Ч. 1 : Учебник. М. : Академия, 2008. 368 с.
14. Шашкова И. В., Бычков А. В. Организация и выполнение работ по монтажу и наладке электрооборудования промышленных и гражданских зданий. В 2 ч. Ч. 2 : Учебник. М. : Academia, 2018. 16 с.
15. ГОСТ Р 52373-2005 Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередач. Общие технические условия (с изменением № 1).
16. Зажим прокалывающий ответвительный ЗПО 16-95/4-35 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://techelectro.ru/prod/lugs/clamps/zpo16-4/zpo_16-4/ru, свободный (Дата обращения 15.09.2018).
17. Зажим прокалывающий ответвительный ЗПО 16-95/4-35 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://techelectro.ru/prod/lugs/clamps/zpo16-4/ru, свободный (Дата обращения 15.09.2018).
18. Прокалывающие зажимы для провода СИП. Характеристики, таблицы сравнений. Ошибки при подключении [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://domikelectrica.ru/prokalyvayushhie-zazhimy-dlya-provoda-sip/ru, свободный (Дата обращения 11.02.2019).
19. Ерошенко Г. П., Коломиец А. П., Кондратьева Н. П., Медведко Ю. А., Таранов М. А. Эксплуатация электрооборудования. М. : КолосС, 2005. 344 с.
20. ГОСТ 8865-87 Межгосударственный стандарт. Системы электрической изоляции. Оценка нагрево-стойкости и классификация. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации.
21. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию : учебное пособие для вузов. 2-е изд., доп. М. : Высшая школа, 2000. 255 с.
Дата поступления статьи в редакцию 3.11.2019, принята к публикации 2.12.2019.
Информация об авторах: Носков Виталий Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, Россия, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11 E-mail l: noskov_va@mail.ru Spin-код: 1629-4455
Пантелеева Лариса Анатольевна, кандидат технических наук,
доцент кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, Россия, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11 E-mail: panlar@bk.ru Spin-код: 8096-7236
Масленников Артем Васильевич, аспирант кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, Россия, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11 E-mail : artem_maslennikov1992@mail.ru Spin-код: 6346-5660
Заявленный вклад автора:
Носков Виталий Александрович: научное руководство, анализ полученных результатов, написание окончательного варианта текста.
Пантелеева Лариса Анатольевна: участие в обсуждении материала статьи, подготовка первоначального варианта статьи.
Масленников Артем Васильевич: разработка исследовательского инструментария, проведение эксперимента, оформление результатов исследования в графиках.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Bobrovich L. V., Gordeev A. S., Gorshenin V. I., Zhidkov S. A. and others. Sovremennye problemy nauki i proizvodstva v agroinzhenerii [Topical issues of science and production in agroengineering], Textbook. In A. I. Zavrazhny (ed.). Saint-Petersburg: Publ. «Lan», 2013. 496 p.
2. Leschinskaya T. B., Naumov I. V. Elektrosnabzhenie sel'skogo hozyajstva [Power supply of agriculture], Moscow: Koloss, 2008. 655 p.
3. Budzko I. A., Suhl N. M. Elektrosnabzhenie sel'skogo hozyajstva [Power supply of agriculture], Moscow: Agropromizdat, 1990. 496 p.
4. GOST 10434-82 Soedineniya kontaktnye elektrotekhnicheskie. Klassifikaciya. Obshchie tekhnicheskie tre-bovaniya [Electrical contact connections. Classification. General technical requirements].
5. GOST 9.303-84 Edinaya sistema zashchity ot korrozii i stareniya (ESZKS). Pokrytiya metallicheskie i nem-etallicheskie neorganicheskie. Obshchee trebovaniya k vyboru (s Izmeneniyami No. 1, 2, 3, 4) [Unified system of protection against corrosion and aging. Metallic and non-metallic inorganic coatings. General requirements to selection (with Amendments № 1, 2, 3, 4)].
6. GOST 9.005-72 Edinaya sistema zashchity ot korrozii i stareniya (ESZKS). Metally, splavy, metallicheskie i nemetallicheskie neorganicheskie pokrytiya. Dopustimye i nedopustimye kontakty s metallami i nemetallami (s Iz-meneniem No. 1) [Unified system of protection against corrosion and aging. Metals, alloys, metallic and non-metallic inorganic coatings. Permissible and unacceptable contacts with metals and non-metals (with a change in № 1)].
7. Kolomiets A. P., Kondratieva N. P., Yuran S. I., Vladykin I. R. Montazh elektrooborudovaniya i sredstv avtomatizacii [Installation of electrical equipment and automation], Moscow: Koloss, 2007. 351 p.
8. Botyan A. M. Montazh elektrooborudovaniya v sel'skohozyajstvennom proizvodstve [Electrical installation in agricultural production], Minsk: Urajay, 1990. 296 p.
9. Kurbatov P. A. Osnovy teorii elektricheskih apparatov [Fundamentals of electrical devices], 5th publ., ed. and add. Saint-Petersburg: Publ. «Lan'», 2015. 592 p.
10. Chunikhin A. A. Elektricheskie apparaty. Obshchij kurs. Uchebnik dlya vuzov [Electrical devices. General course. Textbook for universities], 3rd publ., ed. and add. Moscow: Energoatomizdat, 1988. 720 p.
11. Rodshtein L. A. Elektricheskie apparaty [Electric devices], A Textbook for Technical Schools, 4th publ., ed. and add. Leningrad: Energoatomizdat. Leningrad branch, 1989. 304 p.
12. Bogoroditsky N. P., Pasynkov V. V., Tareev B. Elektrotekhnicheskie materialy [Electrotechnical materials], 7th publ., ed. and add. Leningrad: Energoatomizdat. Leningrad Branch, 1985. 304 p.
13. Bychkov A. V. Organizaciya i vypolnenie rabot po montazhu i naladke elektrooborudovaniya promyshlen-nyh i grazhdanskih zdanij [Organization and execution of works on installation and commissioning of electrical equipment of industrial and civil buildings], In 2 part. P. 1. Textbook. Moscow: Akademiya, 2008. 368 p.
14. Shashkova I. V., Bychkov A. V. Organizaciya i vypolnenie rabot po montazhu i naladke elektrooborudovaniya promyshlennyh i grazhdanskih zdanij [Organization and execution of works on installation and adjustment of electrical equipment of industrial and civil buildings], In 2 part. P. 2: Textbook. Moscow: Academia, 2018. 16 p.
15. GOST R 52373-2005 Provoda samonesushchie izolirovannye i zashchishchennye dlya vozdushnyh linij el-ektroperedach. Obshchie tekhnicheskie usloviya (s izmeneniem No. 1) [Self-supporting insulated and protected wires for overhead power lines. General technical conditions (with a change in № 1)].
16. Zazhim prokalyvayushchij otvetvitel'nyj ZPO 16-95/4-35 [Piercing clamp branch PCB 16-95/4-35] [Electronic resource]. Access mode: http://techelectro.ru/prod/lugs/clamps/zpo16-4/zpo_16-4/en free (access date 15.09.2018).
17. Zazhim prokalyvayushchij otvetvitel'nyj ZPO 16-95/4-35 [Piercing clamp branch PCB 16-95/4-35] [Electronic resource]. Access mode: http://techelectro.ru/prod/lugs/clamps/zpo16-4/en free (access date 15.09.2018).
18. Prokalyvayushchie zazhimy dlya provoda SIP. Harakteristiki, tablicy sravnenij. Oshibki pri podklyuchenii [Piercing clamps for the SIW. Characteristics, comparison tables. Connection errors] [Electronic resource]. Access mode: https://domikelectrica.ru/prokalyvayushhie-zazhimy-dlya-provoda-sip/en free (access date 11.02.2019).
19. Eroshenko G. P., Kolomiets A. P., Kondratieva N. P., Medvedko Yu. A., Taranov M. A. Ekspluataciya elektrooborudovaniya [Electrical equipment operation], Moscow: Koloss, 2005, 344 p.
20. GOST 8865-87 Mezhgosudarstvennyj standart. Sistemy elektricheskoj izolyacii. Ocenka nagrevostojkosti i klassifikaciya. Mezhgosudarstvennyj sovet po standartizacii, metrologii i sertifikacii [Interstate standard of system of electrical insulation. Evaluation of heat resistance and classification. Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification].
21. Aliev I. I. Spravochnik po elektrotekhnike i elektrooborudovaniyu [Reference book on electrical engineering and electrical equipment: a textbook for universities], 2nd publ., add. Moscow: Higher School, 2000. 255 p.
Submitted 3.11.2019; revised 2.12.2019.
About the authors: Vitaly A. Noskov, Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the chair «Electrical Engineering, Electrical Equipment and Power Supply» Address: Izhevsk State Agricultural Academy, 426069, Russia, Udmurt Republic, Izhevsk E-mail: noskov_va@mail.ru Spin-code: 1629-4455
Larisa A. Panteleeva, Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the chair «Electrical Engineering, Electrical Equipment and Power Supply» Address: Izhevsk State Agricultural Academy, 426069, Russia, Udmurt Republic, Izhevsk E-mail: panlar@bk.ru Spin-code: 8096-7236
Artem V. Maslennikov, graduate student of the chair «Electrical Engineering, Electrical Equipment and Power Supply» Address: Izhevsk State Agricultural Academy, 426069, Russia, Udmurt Republic, Izhevsk E-mail: artem_maslennikov1992@mail.ru Spin-code: 6346-5660
Contribution of the authors: Vitaly A. Noskov: scientific guidance, analysis of the results, writing the final version of the text. Larisa A. Panteleeva: participation in the discussion of the article material, preparation of the initial version of the article.
Artem V. Maslennikov: development of research tools, experiment, registration of research results in graphs.
All authors have read and approved the final manuscript.
, Studencheskaya Str., bld. 11
, Studencheskaya Str., bld. 11
, Studencheskaya Str., bld. 11
