CC BY
50
http://www.re-solve.in/perspectives-and-insights/smart-power-management-during-islanding-condition.
4. Siti Hamnah Ahsan. Energy yreld of photovoltaic (pv) systems suppoutting hybrid power generation in bontang city, Indonesia [Electronic resource], ICIC Express Letters, 2015, No 9(11), pp. 3127-3134, Available at: http://www.ijicic.org/el-9(11).htm.
5. Dinamika izmenenija cen na benzin v Rossii [Dynamics of prices on gasoline in Russia] [Electronic resource], Available at:http://autotraveler.ru/russia/dinamika-izmenenija-cen-na-benzin-v-rossii.html#.WQMEgdKLSUk.
6. PV diesel hybrid applications [Electronic resource], Available at: http://www.sma.de/en/industrial-systems/ hybridhtml.
7. Guangming Li, Chen Yuanrui, Tao Li.The Realization of Control Subsystem in the Energy Management of Wind [Electronic resource], Power Electronics Systems and Applications, 2009, No 3, Available at: http://ieeexplore.ieee.org/
document/5228624.
8. Obuhov S.G. Harakteristiki sinhronnogo genera-tora, rabotajushhego v sostave invertornoj dizel'noj jelektro-stancii [Characteristics of a synchronous generator, which consists of inverter diesel power plant], Izv. vuzov. Jelek-tromeh., 2012, No 5, pp. 41-45.
9. Lukutin B.V., Shandarova E.B. Sposoby snizhenija rashoda topliva dizel'nyh jelektrostancij [Ways to reduce fuel consumption in diesel power plants] [Electronic resource], Sovremennye problemy nauki i obrazovanija, 2013, No 2, Available at: https://www.science-education.ru/ ru/article/view?id=8615.
10. Bernal-Agustin J.L., Dufo-Lopez R. Simulation and optimization of stand-alone hybrid renewable energy systems [Electronic resource], Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2009, No 13, pp. 2111-2118, Available at: https://ideas.repec.Org/a/eee/rensus/v13y2009i8p2111-
2118.html.
Сведения об авторе
Воронин Сергей Михайлович - доктор технических наук, профессор кафедры «Теплотехника и ИУС», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зерно-граде (Ростовская область, Российская Федерация).
Цыганов Василий Васильевич - аспирант, кафедры «Теплотехника и ИУС», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Email: tsyganov.vasily.v@gmail.com.
Information about the authors
Voronin Sergei Mihailovich - Doctor of Technical Science, professor of the Heat engineering and ICS department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation).
Tsyganov Vasiliy Vasilevich - post-graduate student of the Heat engineering and ICS department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Email: tsyganov.vasily.v@gmail.com.
УДК 621.3.051
УСТРОЙСТВО КАБЕЛЬНОЙ МУФТЫ НА ОПОРЕ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
НАПРЯЖЕНИЕМ 35 кВ И ВЫШЕ
© 2018 г. P.C. Ахметшин
Принцип предлагаемого технического решения может быть использован в системе электроснабжения объектов в сельской местности. Оно относится к области электросетевого строительства. Целями предлагаемого являются поиск вариантов, их инженерные исследования и определение оптимального сооружения перехода линий электропередачи с одного вида на другой по технико-экономическим показателям. Предложено устройство для осуществления перехода воздушной линии электропередачи в кабельную, при этом оборудование устройства перехода установлено на стойке опоры линии электропередачи. При строительстве и монтаже воздушной линии электропередачи (ВЛ) возникает проблема «врезки» к ней кабельной линии, например, из-за отсутствия трассы для воздушной линии электропередачи, подключение подстанции (ПС) «глубокого ввода» только кабельной линии на территории промышленной зоны или отсутствует экономичный вариант сооружения специального перехода над инженерными сооружениями. В законодательной базе по градостроительству и архитектуре застройки городов имеется положение о запрете сооружения воздушных линий электропередачи в пределах красной линии генерального плана. Аналогичное решение существует на застройку промышленных зон особых предприятий и производств. Компоновка сооружения предусматривает установку следующего высоковольтного оборудования: концевой кабельной муфты, разъединителя и ограничителя перенапряжений. Каждое оборудование закреплено на монтажной рамной металлоконструкции. Предложенное техническое решение имеет следующие преимущества относительно традиционного устройства перехода одного вида ЛЭП на другой:
- устройство перехода кабельно-воздушной линии электропередачи не требует дополнительного отвода земельных угодий для ее сооружения, поскольку сооружается на землях, отчужденных для линий электропередачи;
- компактность устройства достигается использованием в качестве разъединителя только штанги с ножом на опорном изоляторе, при этом ламель закреплен на оголовке рядом установленного ОПН.
Ключевые слова: соединительная муфта, разъединитель, ограничитель перенапряжений, изоляционная и сцепная линейная арматура.
The principle of the proposed technical solution can be used in the system of power supply facilities in rural areas. It is related to the field of electric network construction. The purpose of the proposed solution is to search for options, their engineering research and determine the optimal construction of the transition power lines from one type to another according to technical and economic indicators. The device for implementation of transition of the air power line into cable power line is offered, at the same time the device is installed on a transmission line support rack. At construction and installation of the air power line there is a problem of «embedding» to it of the cable line. For example, due to the lack of the track for the air power line, connection of substation of «deep input» is possible only through the cable line in the territory of the industrial zone or there is no economic option of the construction of the special transition over engineering constructions. In the legal system of urban planning and architecture there is a provision prohibiting the construction of air power lines within the red line of the general plan. A similar solution exists for the construction of industrial zones of special enterprises and productions. The configuration of the construction provides for the installation of the following high-voltage equipment: cable terminal box, disconnector and surge protector. Each equipment is fixed on the mounting frame of the metal structure. The proposed technical solution has the following advantages in comparison with the traditional transition device of one type of power line to another:
- the transition device of cable and air power lines does not demand additional branch of the grounds for its construction as it is constructed on the lands alienated for power lines;
- the compactness of the device is achieved by using as a disconnector only a rod with a knife on the support insulator, while the lamella is fixed on the headband next to the installed excess-voltage suppressor.
Keywords: coupling, switch controller, excess-voltage suppressor, insulating and coupling line fittings.
Введение. При строительстве и монтаже воздушной линии электропередачи (ВЛ) возникает проблема «врезки» к ней кабельной линии, например, из-за отсутствия трассы для ВЛ или из-за подключения кабельной линии подстанции (ПС) «глубокого ввода». Подстанция «глубокого ввода» располагается на территории промышленной зоны, в которой отсутствует экономичный вариант сооружения специального перехода над инженерными сооружениями. В законодательной базе по градостроительству и архитектуре застройки городов имеется положение о запрете сооружения воздушных линий электропередачи в пределах красной линии генерального плана. Аналогичное решение существует на застройку промышленных зон особых предприятий и производств. Традиционное инженерное сооружение перехода линий электропередачи с одного вида на другой может быть двух типов - закрытое устройство и открытое [3]. Закрытое - это капитальное строительное здание, в котором предусмотрены все коммуникации (отопление, освещение, связь, сигнализация, подъездная дорога с площадкой и другие по необходимости). Открытое - огражденная производственная территория. Ограда выполняется из железобетонных сплошных плит, с предусмотренными мероприятиями от проникновения вандалов, сигнализацией и освещением с благоустроенной внешней прилегающей территорией. В обоих типах сооружений предусматривается заземляющее устройство и мол-
ниезащита.
Компоновка сооружения в том и другом случае предусматривает установку следующего высоковольтного оборудования: концевой кабельной муфты, разъединителя и ограничителя перенапряжений [4]. Каждое оборудование закреплено на монтажной рамной металлоконструкции, которая в свою очередь установлена на стойках из железобетона или металлоконструкции. Разъединитель имеет приводы главных контактов из ножей и ламелей, а также комплектных заземляющих штанг.
Под эти устройства для их сооружения отводятся земельные площади, в частности, на постоянное пользование, временное, на период строительства, а также для охранной зоны сооружения.
Технические проработки (поиск и исследование). По технико-экономическим показателям традиционные технические решения устройства и конструкции обладают существенными недостатками, заключающимися в значительных капитальных и эксплуатационных затратах, включая стоимость земельных угодий.
Целью предлагаемого оптимального технического решения является сооружение перехода линий электропередачи с одного вида на другой по технико-экономическим показателям.
Произведен поиск и исследование оптимального варианта сооружения перехода по предлагаемым отличительным признакам:
- устройство перехода кабельной муфты, не требующее дополнительного отвода земельных угодий для ее сооружения, поскольку сооружается на землях, отчужденных для линий электропередачи;
- компактность устройства можно достичь, если использовать в качестве разъединителя только штангу с ножом на опорном изоляторе, а ламель закрепить на оголовке рядом установленного ограничителя перенапряжения (ОПН). При этом основная функция разъединителя - создание видимой коммутации между ножом и ламелем обеспечивается. Поскольку фазное оборудование ОПН закреплено на своей собственной рамной металлоконструкции, то ОПН устанавливается с соблюдением габаритного расстояния междуфазного и с заземленными элементами, а также расстояния между ламелем и ножом при отключенном положении разъединителя, определяемого от класса напряжения;
- для гашения дуги от зарядного потенциала на кабельной и воздушной линии электропередачи в режиме холостого хода необходимо использовать отрезок прутка, как продолжение ламеля, из высокоомного материала;
- устройство кабельной муфты с сопутствующим оборудованием, по требованиям технической эксплуатации линий электропередачи, предусмотрено на полке, сооруженной из крепежной металлоконструкции, на стойке анкерной металлической опоры.
На рисунках 1, 2 показан возможный вариант компоновки устройства на стойке анкерной металлической опоры линии электропередачи:
1) подводящие провода к опоре линии электропередачи;
2) спуски токопроводников от подводящих проводов к стойке опоры с использованием натяжных гирлянд изоляторов;
3) шлейфы проводников;
4) разъединитель;
5)нож разъединителя 4;
6) ламель разъединителя 4, расположенный на верхнем оголовке ограничителя перенапряжения 7 (ОПН);
7) ограничитель перенапряжения;
8) проводник, соединяющий ОПН 7 с муфтой 9;
9) муфта кабельная;
10) опорный электроизолятор;
11) крепежная металлоконструкция для размещения оборудования;
12) привод разъединителя 4;
13) гирлянда изоляторов;
14) консоли к стойке опоры.
Провода 1 (рисунки 1, 2) воздушной линии электропередачи с помощью спусков 2 с верхних отметок и от них шлейфами 3 подключены с помощью аппаратных зажимов к контактным плашкам разъединителя 4. Нож 5 разъединителя 4, во включенном его положении, находится в контакте с ламелем 6, который в свою очередь закреплен гальванической связью с электрическим контактом ввода ОПН. ОПН соединен с помощью проводника 8 с вводом кабельной муфты 9. Шлейфы 3 удерживаются на габаритном расстоянии от заземленных металлоконструкций с помощью опорных электроизоляторов 10. А используемое высоковольтное электрооборудование, например, для класса напряжения 110 кВ [2]: ограничитель перенапряжения марки ОПН-110, элемент разъединителя [1] марки РНДЗ 2 110/1000, кабельная муфта марки PAT - устанавливаются на крепежной металлоконструкции 11 (полка) и крепится на верхнем поясе стула или нижнего звена на высоте не менее 5 м. Привод 12 разъединителя закреплен на «стояке», который соединяет 11 и дополнительно предусмотренную консоль 14 к стойке опоры. Для закрепления спусков 2 предусмотрены натяжные гирлянды изоляторов 13, в качестве которых могут быть использованы цельные пластиковые натяжные изоляторы [2], например, серии ЛК 70/20. Упомянутая полка 11 для оборудования ориентирована в створе подходящих проводов 1 линии электропередачи к опоре, а оборудование установлено на консольном ее выпуске. Муфта 9 располагается (по проекции) на внешней части стойки опоры.
Рисунок 1 - Устройство кабельной муфты на опоре (общий вид конструкции)
Устройство работает следующим образом: электроэнергия, например, по воздушной линии и через искомое устройство, поступает в кабельную линию и далее к потребителю, при этом с проводов 1 линии электропередачи (рисунки 1, 2) на спуски 2, далее через шлейф 3 электроэнергия попадает на разъединитель 4, нож 5 которого контактирует с ламелем 6, далее с ламеля 6 за счет проводника 8 поступает в кабельную муфту 9. Причем ламель 6 закреплен на верхнем оголовке ОПН 7. Электроэнергия через муфту 9 распределяется по кабелю до потребителя. От грозовой деятельности вблизи воздушной линии электропередачи на ней будут присутствовать высокочастотные (ВЧ) гармоники напряжения, которые распространяются по воздушной и кабельной линиям электропередачи. ВЧ составляющие напряжения опасны для кабельной линии вследствие повышенной емкостной проводимости изоляции фазных проводников, что чревато возникновением перенапряжений в кабельной линии. Для повышения надежности эксплуатации необхо-
димо у кабельной муфты установить ограничитель перенапряжения. Источником ВЧ составляющих напряжения могут также быть переходные процессы в электрической сети (коммутация линии со значительной электрической нагрузкой, аварии и другие причины). Перенапряжениями в кабельной сети, а также в трансформаторах (по концам линий электропередачи) являются резонансные процессы РС(К).
При отключении разъединителем линии электропередачи в режиме холостого хода, при котором ток нагрузки на контактах разъединителя отсутствует, на отсоединяемых контактах «нож - ламель» возникнет электрическая дуга, увеличивающаяся соответственно отходящему ножу. Это чревато переходом на междуфазное короткое замыкание. Причиной тому является наличие емкостной проводимости и присутствие, даже при обесточенной линии, остаточного заряда в кабельной сети. Для погашения электрической дуги на контактах «нож - ламель» предусмотрен со стороны ламеля упомянутый отрезок прутка из высокоомного материала.
О
■е-6
О
Фиг. 2
Фиг. 3
фиг. 1 - электрическая схема; фиг. 2 - вид сбоку; фиг. 3 - вид сверху Рисунок 2 - Устройство кабельной муфты на опоре
Для практической реализации, например, на напряжении 110 кВ можно использовать ламель, нож со штангой и приводы разъединителя на напряжении 220 кВ. При этом ОПН-1Ю кВ устанавливается на определенную высоту с помощью дополнительной подставки под нижний фланец ОПН. Причем в горизонтальной плоскости расстояние от оголовка ОПН-1Ю кВ до ножей разъединителя при отключенном его положении установлены с нормативным междуфазным габаритным расстоянием.
Техническая новизна и положительный результат подтвержден патентом РФ на полезную модель (Роспатента) № 160351 от 18.02.2016 г. «Устройство кабельной муфты на опоре».
Заключение. Принцип предлагаемого технического решения может быть использован в системе электроснабжения объектов в сельской местности. Оно имеет следующие преимущества относительно традиционного устройства перехода одного вида ЛЭП на другой:
- устройство перехода кабельно-воздуш-ной линии электропередачи не требует дополнительного отвода земельных угодий для её
сооружения, поскольку сооружается на землях, отчужденных для линий электропередачи;
- компактность устройства достигается использованием в качестве разъединителя только штанги с ножом на опорном изоляторе, при этом ламель закреплен на оголовке рядом установленного ОПН. При этом основная функция разъединителя - создание видимой коммутации между ножом и ламелем обеспечивается. ОПН устанавливается с соблюдением междуфазного габаритного расстояния и с заземленными элементами, а также расстояния между ламелем и ножом при отключенном положении разъединителя, определяемого классом напряжения;
- для гашения дуги от зарядного потенциала на кабельной и воздушной линиях электропередачи в режиме холостого хода, используется отрезок прутка, как продолжение ламеля, из высокоомного материала;
- устройство кабельной муфты с сопутствующим оборудованием, по требованиям технической эксплуатации линий электропередачи, предусмотрено на полке, сооруженной из крепежной металлоконструкции, на стойке анкерной металлической опоры.
Литература
1. Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике / под общ. ред. С.Н. Шерстнева. - Москва: КНОРУС, 2012. -864 с.
2. Электротехнический справочник в 4 т. - Москва: Изд-во НЦ ЭНАС, 2008.
3. www.nexans.ru RU 126210 U1, 20.03.2013 «Открытый переходной пункт 110 кВ».
4. Комплектная трансформаторная подстанция блочная модернизированная - КТПБ-М: рекламный проспект «СЭЩ». - Самара 2010.
5. Комплектная трансформаторная подстанция КТПБ: рекламный проспект 2010 г., фирма «CVEL». -Екатеринбург, 2011.
6. Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская - Москва: Колос, 2000.
7. Пат. RU 110875. Открытое распределительное устройство / Ахметшин P.C.; опубл. 27.11.2011, Бюл. №33.
8. Рыбаков, Л.М. Воздушные линии электропередачи: учеб. пособие / Л.М. Рыбаков, P.C. Ахметшин, Н.Л. Макарова. - Йошкар-Ола, 2014. - 152 с.
9. Пат. RU 46518 U1. Усиленная железобетонная опора линии электропередачи / Ахметшин P.C., Баев В.В.
10. Пат. на ПМ 160351 Устройство кабельной муфты на опоре / Ахметшин P.C., Рахматуллина Р.Н.; опубл. 18.02.2016.
11. Пат. 2565065 Устройство переключательное напряжением 110 кВ и выше / Ахметшин P.C., Анчуго-ва АФ., Гумеров A3.; опубл. 20.10.2015, Бюл. № 29.
References
1. Polnyi spravochnik po elektrooborudovaniyu i elek-trotekhnike [Full reference book to electrical equipment and electrical engineering], pod obshch. red. S.N. Sherstneva, M., KNORUS, 2012, 864 p.
2. Elektrotekhnicheskii spravochnik v 4 t., [Electro-technical reference book], M., Izdatel'stvo NTs ENAS, 2008.
3. www.nexans.ru RU 126210 U1, 20.03.2013 «Otkry-tyi perekhodnoi punkt 110 kV».
4. Komplektnaya transformatornaya podstantsiya blochnaya modernizirovannaya [Complete transformer block substation - upgraded], KTPB-M.: reklamnyi prospekt «SEShch», Samara, 2010.
5. Komplektnaya transformatornaya podstantsiya KTPB [Complete transformer block substation], reklamnyi prospekt 2010 g., firma «CVEL», Ekaterinburg, 2011.
6. Budzko I.A., Leshchinskaya T.B. Elektrosnabzhe-nie sel'skogo khozyaistva [Electric power supply of agriculture], M„ Kolos, 2000.
7. Akhmetshin R.S. Otkrytoe raspredelitel'noe us-troistvo, Pat. No 110875, opubl. 27.11.2011, Byul. No 33.
8. Rybakov L.M., Akhmetshin R.S. Makarova N.L. Vozdushnye linii elektroperedachi: ucheb. posobie, Ioshkar-Ola, 2014, 152 p.
9. Akhmetshin R.S., BaevV.V. Usilennaya zhelezobe-tonnaya opora linii elektroperedachi, Pat. No 46518 U1.
10. Akhmetshin R.S., Rakhmatullina R.N. Ustroistvo kabel'noi mufty na opore, Pat. na PM No 160351, opubl. 18.02.2016.
11. Akhmetshin R.S., Anchugova A.F., Gumerov A.Z. Ustroistvo pereklyuchatel'noe napryazheniem 110 kV i vyshe, Pat. No 2565065, opubl. 20.10.2015, Byul. No 29.
Сведения об авторе
Ахметшин Роберт Султанович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроэнергетика и электротехника», Набережночелнинский институт (филиал) Казанского (Приволжского) федерального университета (г. Набережные Челны, Российская Федерация). Тел.: 8(8552) 39-65-71. E-mail: RSAhmetshin@kpfu.ru.
Information about the author Akhmetshin Robert Sultanovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Electro Energy and Electrical Engineering department, Naberezhnye Chelny Institute (branch) of the Kazan (Volga) Federal University (Naberezhnye Chelny, Russian Federation). Phone: 8(8552) 39-65-71. E-mail: RSAhmetshin@kpfu.ru.
УДК 631.363:636.086.5
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА © 2018 г. C.B. Вендин, Ю.В. Саенко, A.A. Гетманов, C.B. Саенко
В условиях промышленной технологии производства свинины при скармливании животным комбикормов существенно возрастает потребность в белке, питательных, минеральных веществах и витаминах. Дефицит этих веществ приводит к нарушению развития молодняка, а у взрослых свиноматок нарушаются воспроизводительные функции, что значительно снижает эф<фективность производства. Компенсировать дефицит витаминов можно за счет включения в рацион кормления пророщенного зерна ячменя. С позиций наилучшего использования зерно рекомендуется прорастить до величины ростков 1,5-2 см, затем высушить до влажности 12-14% и измельчить в дробилке до размеров частиц 1-1,4 мм. После чего пророщенное, высушенное и измельченное зерно поступает в спиральный транспортер для его перемешивания с комбикормом. На проращивание зерна влияют различные факторы. Одним из основных факторов является интенсивность освещённости. При проращивании зерно помещали в закрытую емкость, чтобы исключить проникновение солнечного света. Затем зерно освещали различными лампами. Приведены результаты исследований по влиянию уровня освещенности и времени освещения на длину ростков при проращивании зерна на витаминный корм. При про-
