CC BY
136
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070
управления в энергетике // Инновационная наука. 2015. № 1-2. С. 87-90.
16. Сазыкин В.Г. Электрогериатрия - новая технология эксплуатации электрооборудования // Промышленная энергетика. 2000. № 11. С. 11-14.
17. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Иерархия энергетических систем. Общие подходы к управлению // Роль технических наук в развитии общества: сб. статей межд. научно-практ. конференции. Т. 1. - Уфа, Аэтерна. 2014. С.40-43.
18. Монич А.И., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Некоторые задачи оперативного контроллинга в условиях эксплуатации изношенного оборудования // Перспективы развития науки и образования: сб. научных трудов Межд. научно-практической конференции. Часть IV. М.: «АР-Консалт». 2015. С. 63-65.
19. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Мониторинг текущего состояния и прогнозирование инновационно-производственного потенциала предприятия с помощью нейросетевого моделирования. В сб.: 21 век: фундаментальная наука и технологии. Материалы V международной научно-практической конференции. 2014. С. 226-229.
20. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Совершенствование планирования ремонтных запасов // Успехи современной науки. 2016. № 10, т. 2. С. 56-60.
21. 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.
22. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Этапы развития стратегий и информационных систем управления производственными активами // Путь науки. 2015. № 5. С. 42-45.
23. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Особенности поддержки решения технических задач с помощью экспертных систем // Путь науки. 2015. № 8. С. 21-23.
24. 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.
25. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Использование нейронной сети в управлении производственными активами предприятия // Путь науки. 2015. № 9. С. 58-62.
26. Сазыкина О. В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Организация нейросетевого прогнозирования хозяйственной деятельности предприятия // Наука, образование, общество: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. Часть III. - М.: «АР-Консалт». - 2014. - С. 95-97.
27. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Продление сроков эксплуатации изношенного электрооборудования. В сборнике: Наука, образование, общество: тенденции и перспективы: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 5 частях. ООО «АР-Консалт». 2014. С. 94-95.
© Герасимов Н.И., 2017
УДК 621.315.2
Говердовский Р.Г.
Магистрант 2 курса
Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина
г. Краснодар, Российская Федерация
ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6-10 кВ АПК
Аннотация
Представлен анализ технического состояния и видов повреждений силовых кабелей. Рассматриваются методы, средства и информационные технологии для предприятий распределительных электрических сетей.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_
Приведены направления повышения надежности и совершенствования эксплуатации кабельных линий.
Ключевые слова
Агропромышленный комплекс, кабельная линия, повреждения, износ, надежность, методы, диагностика, информационные технологии.
В распределительных электрических сетях ПАО «Россети» [1] общая протяженность воздушных и кабельных линий (КЛ) напряжением 0,38-110 кВ составляет свыше 2,1 млн. км, в том числе около 1 млн. км линий электропередачи напряжением 6-10 кВ. Электрические сети 6-10 кВ составляют основу промышленных, городских и систем электроснабжения сельскохозяйственного назначения (СХН). На агропромышленный комплекс (АПК), выполняющий программу национальной продовольственной безопасности [2], большое влияние оказывает электроэнергетика, при этом любая его деятельность зависит от безопасного, надежного и качественного электроснабжения. В связи с этим обеспечение необходимого технического состояния сетей СХН является важнейшим элементом эксплуатации электрооборудования АПК.
Протяженность силовых КЛ в электросетевом балансе имеет тенденцию к увеличению в связи с концентрацией предприятий АПК в крупных населенных пунктах и городах, для которых КЛ являются основным видом распределительных электрических сетей, а воздушные линии из-за использования больших земельных площадей АПК постепенно замещаются КЛ [3].
КЛ в большинстве случаев используют в основном трехфазный кабель с бумажной пропитанной маслом изоляцией и алюминиевыми жилами. Среднее количество повреждений КЛ 6-10 кВ на 100 км составляет 10-25 единиц/год, что 1,5-2 раза меньше, чем в сетях ВЛ [1, 4]. Силовые КЛ 6-10 кВ в основном повреждаются из-за: дефектов прокладки - 20%; естественного старения - 31%; механических повреждений - 30%; заводских дефектов - 10%; коррозии - 9%.
Наиболее частым видом повреждений в кабельных сетях 6-10 кВ с изолированной и/или компенсированной нейтралью является замыкание одной фазы на землю (ОЗЗ). Подобное замыкание возникает вследствие пробоя изоляции КЛ [5]. Большинство ОЗЗ КЛ являются неустойчивыми [6]. После первого кратковременного пробоя электрическая прочность изоляции обычно восстанавливается и ОЗЗ самоустраняется, что объясняются свойствами бумажно-масляной изоляции КЛ. ОЗЗ и другие повреждения КЛ могут вызываться внутренними причинами: старением изоляции; развитием дефектов в кабеле или соединительных муфтах, а также могут быть обусловлены внешними факторами: нарушением целости оболочки КЛ вследствие коррозии от блуждающих токов или химического загрязнения почвы; случаями механических деформаций при прокладке кабеля. Появление внешнего дефекта КЛ сопровождается вытеканием пропиточной масляной массы и попаданием влаги. Распространенным дефектом является обрыв жил КЛ при перемещениях и осадках грунта на трассе КЛ, а также при температурной деформации КЛ, проложенных по мостам и другим инженерным сооружениям. Длительность интервалов времени от момента возникновения дефекта до устойчивого повреждения КЛ находится в широком диапазоне от долей секунды до многих месяцев.
В условиях эксплуатации происходит старение электрической изоляции кабелей: 37% всех отказов силовых кабелей связано с нарушением электрической прочности изоляции [7]. Физический износ электросетевого оборудования [8] и силовых кабелей городских и областных кабельных сетей находится на уровне 70-80 % [1, 3, 4, 5]. Кабельные линии 6-10 кВ, например, в ПАО «Кубаньэнерго» [4], АО «Орелоблэнерго» [5] и других сетевых компаниях также характеризуются существенным износом: 45,56% имеют срок эксплуатации до 25 лет; 29,04% эксплуатируются от 25 до 37,5 лет; 21,09% эксплуатируются от от 37,5 до 50; 2,32% эксплуатируются более 50 лет.
Проблемы изношенного электрооборудования [9], анализ теоретических и практических аспектов и направлений повышения надежности элементов электрической сети [10] привели к совершенствованию [11] системы технического обслуживания и ремонта [12], внедрению новой технологии эксплуатации электрооборудования [13] и кабельных линий [14].
К основным задачам относится определение технического состояния КЛ и выявление факта
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_
исправности или неисправности кабельной линии. По общей классификации, все методы диагностирования КЛ можно разделить на две группы: методы разрушающего и неразрушающего контроля [11]. Методы разрушающего контроля (основанные на испытаниях: повышенным напряжением промышленной частоты и напряжением выпрямленного тока; постоянно-переменным напряжением; импульсным напряжением; без отключение кабельных линий от сети; искусственно созданных перенапряжений; пульсирующим напряжением и замыканием фазы на землю) еще больше усугубляют состояние изоляции изношенных кабелей [15].
С использованием неразрушающих методов контроля [16] и получаемых результатов диагностики возможно определение места [17] и вида повреждения [18] силового кабеля по конфигурации электромагнитного поля, остаточного ресурса КЛ и выполнение эксплуатационных мероприятий, технического обслуживания и ремонта «по состоянию электрооборудования», значительно влияющих на дальнейшую технологию надежного функционирования всего сетевого комплекса [19].
Новые технологии, методы и средства для определения, ремонта и профилактики повреждений в сложных электроэнергетических системах [20] и иерархически связанным с ними электросетевым оборудованием [21] основаны на использовании информационных моделей [7, 21, 22] и различных информационных систем поддержки [23]. Этапы развития стратегий и информационных систем управления [24] определили особенности поддержки решения рассматриваемых технических задач с помощью экспертных систем [25] для мониторинга и диагностики [26], нейронных сетей [27] в управлении производственными активами [27], оценки потенциала развития [28], совершенствования планирования ремонтных запасов [29] и хозяйственной деятельности предприятий электрических сетей СХН [30]. Применение современных технологий, методов и средств позволяет поддерживать требуемый уровень надежности электрических сетей, качества и экономичности электроснабжения объектов АПК. 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. Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г., Холодняк С.В. Техническое состояние агропромышленных кабельных линий напряжением 6-10 кВ // Актуальные проблемы энергетики АПК: Материалы V Международной научно-практической конференции. Саратов: Буква. 2014. С. 174-178.
4. Султанов Г.А., Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Современные технологии проектирования систем электроснабжения. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 52. С. 224-228.
5. Виноградов А.В., Перьков Р.А. Анализ повреждаемости электрооборудования электрических сетей и обоснование мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей // Вестник НГИЭИ. 2015. №12. С. 12-21.
6. Арцишевский Я.Л. Определение мест повреждения линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью. М.: Высшая школа, 1989. 87 с.
7. Дубяго М.Н. Разработка модели старения и определение остаточного ресурса изоляции силовых кабелей // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. №4 (153). С. 107-114.
8. Koudriakov A.G., Sazykin V.G. Causes of worn out electrical equipment. В сборнике: The Third International Conference on Eurasian Scientific Development. - Vienna. 2014. P. 153-156.
9. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Проблемы изношенного электрооборудования в современной энергетике // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 7. С. 89-91.
10. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Султанов Г.А., Кочубей Е.А. Повышение надежности элементов электрической сети. В сб.: Наука XXI века. Сб. научных статей межд. научно-практ. конф. СПб: «КультИнформПресс». 2016. С. 80-82.
11. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Нетребко С.А. Теоретический и практический аспекты повышения надежности кабельных линий электропередачи. В книге: Актуальные вопросы технических наук: Теоретический и практический аспекты. Уфа: Аэтерна, 2014. С. 127-154.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_
12. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Перспективы совершенствования системы технического обслуживания и ремонта изношенного электрооборудования // Путь науки. 2015. № 4 (14). С. 18-21.
13. Сазыкин В.Г. Электрогериатрия - новая технология эксплуатации электрооборудования // Промышленная энергетика. 2000. № 11. С. 11-14.
14. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Николаев А.М. Организация технического диагностирования силовых кабелей неразрушающими методами. В сборнике: Академическая наука - проблемы и достижения Материалы V международной научно-практической конференции. 2014. С. 118-120.
15. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Нормативные и технические аспекты износа электрооборудования // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2015. № 3. С. 14-17.
16. Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г., Сильченков А.С. Профилактические испытания кабельных линий (КЛ). В сборнике: Фундаментальные и прикладные науки сегодня. Материалы IV международной научно-практической конференции. Научно-издательский центр «Академический». 2014. С. 125-131.
17. Султанов Г.А., Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Кучеренко Д.Е. Устройства и методы для определения мест повреждения кабельных линий // В сборнике: наука XXI века - сборник научных статей по итогам Международной научно-практической конференции. 2016. С. 86-88.
18. Султанов Г.А., Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Определение вида повреждения силового кабеля по конфигурации электромагнитного поля // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 8-2. С. 80-85.
19. Монич А.И., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Некоторые задачи оперативного контроллинга в условиях эксплуатации изношенного оборудования // Перспективы развития науки и образования: сб. научных трудов Межд. научно-практической конференции. Часть IV. М.: «АР-Консалт». 2015. С. 63-65.
20. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Перспективы использования информационных систем для поддержки управления в энергетике // Инновационная наука. 2015. № 1-2. С. 87-90.
21. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Иерархия энергетических систем. Общие подходы к управлению // Роль технических наук в развитии общества: сб. статей межд. научно-практ. конференции. Т. 1. - Уфа, Аэтерна. 2014. С.40-43.
22. 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.
23. 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.
24. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Этапы развития стратегий и информационных систем управления производственными активами // Путь науки. 2015. № 5. С. 42-45.
25. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Особенности поддержки решения технических задач с помощью экспертных систем // Путь науки. 2015. № 8. С. 21-23.
26. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Мониторинг текущего состояния и прогнозирование инновационно-производственного потенциала предприятия с помощью нейросетевого моделирования. В сб.: 21 век: фундаментальная наука и технологии. Материалы V международной научно-практической конференции. 2014. С. 226-229.
27. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Использование нейронной сети в управлении производственными активами предприятия // Путь науки. 2015. № 9. С. 58-62.
28. 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.
29. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Совершенствование планирования ремонтных запасов // Успехи современной науки. 2016. № 10, т. 2. C. 56-60.
30. Сазыкина О. В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Организация нейросетевого прогнозирования хозяйственной деятельности предприятия // Наука, образование, общество: сборник научных трудов
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_
международной научно-практической конференции. Часть III. - М.: «АР-Консалт». 2014. С. 95-97. 29. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Продление сроков эксплуатации изношенного электрооборудования. Сб. научн. трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 5 частях. ООО «АР-Консалт». 2014. С. 94-95.
© Говердовский Р.Г., 2017
УДК 534.833: 621
Горбунова В. А., преподаватель, Коверкина Е. В., эксперт Естественнонаучной лаборатории, Российский государственный социальный университет (РГСУ),
Кочетов О. С., д.т.н., профессор, Московский технологический университет, е-тай: vasilisa_gorbunova_2017@bk.ru
ВИБРОИЗОЛИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ТКАЦКИХ СТАНКОВ
Аннотация
Рассмотрен расчет системы виброизоляции для ткацких станков, установленных на межэтажных перекрытиях производственных зданий.
Ключевые слова
Система виброизоляции, ткацкие станки, межэтажное перекрытие.
Известно применение упругих элементов для виброизоляции технологического оборудования в текстильной промышленности [1,с.90; 2,с.123; 3,с.114; 4,с.204]. Испытания в реальных фабричных условиях подтверждают их эффективность при высокой надежности и простоте их обслуживания. На рис.1 представлена расчетная схема системы виброизоляции для пневматических ткацких станков типа PN 130. Параметры станка: вес станка с навоем Q = 1760 кГс; число опорных точек станка т = 4; частота вращения главного вала П1 = 350 мин-1. На рис.2 изображена конструктивная схема резинового виброизоляторов подвесного типа, содержащая резиновый упругий элемент. В качестве материала резинового виброизолятора выбираем резину марки ТМКЩ-С со следующими физико-механическими свойствами: объемный вес резины у = 1,26 г/см3; модуль упругости резины при коэффициенте формы Кф=1,0 равен Ес0 = 194,3 кГс/см2; допускаемое рабочее напряжение [с] = 8 кГс/см2; модуль сдвига G = 12 кГс/см2. Кф=1,0 равен Ес0 = 194,3 кГс/см2; допускаемое рабочее напряжение [с] = 8 кГс/см2; модуль сдвига G = 12 кГс/см2. Площадь поперечных сечений под каждую опорную точку станка Si :
Рисунок 1 - Расчетная схема системы виброизоляции для пневматических ткацких станков типа PN 130: 1-станок; 2-навой; 3-товарный валик; 4,5-резиновые виброизоляторы со стороны навоя станка и со стороны грудницы; 6-опорная поверхность станка; 7-межэтажное перекрытие.
