Электрик. Я электрик-09. Электронный электротехнический журнал редактор журнала Повный Андрей

• Название: Электронный электротехнический журнал редактор журнала Повный Андрей
• Анкор: Электрик
• Дата: 09.05.2022
• Размер: 1.03 Mb.
• Имя файла: Я электрик-09.pdf
• Тип: Документы; #518655
• страница: 4 из 7

Изоляционная лента из ПВХ — эволюция скотча или самостоятельное изобретение?
Трудно представить, но и виниловая изолента существовала не всегда. Ее тоже придумали в 3М.
В середине прошлого века инженеры и химики компании 3М занялись разработкой самоклеющейся электроизоляционной ленты на основе ПВХ, обладающей требуемыми электрическими, физическими и химическими свойствами.

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
21
В начале 1940-х годов поливинил-хлорид уже широко использовался в качестве универсального материала для широкого спектра применений от душевых занавесок до кабельной изоляции.
Однако, применение его в изоляционных лентах все еще было невозможно по причине того, что использовавшийся в качестве пластификатора виниловой пленки трикрезил фосфат (TCP) имел тенденцию мигрировать, придавая поверхности пленки маслянистые качества и разрушая все известные адгезивы. Принимая во внимание этот факт, ученые 3М провели множество экспериментов, комбинируя различные новые пластификаторы с виниловой смолой. В результате, в январе 1946 года компания 3М запатентовала новую виниловую электротехническую ленту с пластифицирующей системой и совместимым с ней адгезивом на основе каучука без содержания серы. Интересен тот факт, что общепринято черная лента из ПВХ изначально вовсе не была черной. Первые ленты были желтого, а в более поздних вариантах – белого цвета. Но из-за своей неустойчивости к ультрафиолетовому излучению белая лента была в конечном счете заменена на черную, хотя и цветные виниловые ленты получили применение в качестве материалов для маркировки и идентификации.
С тех пор компания 3М стала признанным экспертом в области электротехнических лент. Первая изолента
(названная в то время как Scotch № 33) за 60 лет существования претерпела 17 значительных изменений, постоянно совершенствуя свои свойства и становясь вершиной современного материаловедения. Сегодняшний вариант этой ленты – Scotch Super 33+ может сравниться, пожалуй, с произведением искусства.
Лента Scotch Super 33+ обладает не только превосходными диэлектрическими свойствами, но и высокой адгезией, непревзойденной эластичностью, устойчивостью к погодным явлениям, влажности и химикатам.
Она может монтироваться при очень низких отрицательных температурах и сохраняет свои свойства даже при -
40°С. Вместе с тем, это очень прочная и долговечная лента, гарантирующая высокую надежность фиксации. И, что немаловажно, с этой изолентой просто приятно работать – она равномерно и мягко отделяется от рулона, создает хорошие тактильные ощущения.
Scotch Super 33+ используется для профессионального применения. Многие специалисты и монтажники в разных странах мира предпочитают именно эту марку всем остальным производителям, особенно в тех случаях, когда важно высокое качество ленты и удобство работы с ней. Завоевывает Scotch Super 33+ популярность и у нас. Сейчас эта лента доступна в России через дистрибьюторскую сеть компании 3М.
До чего дошел прогресс
Разумеется, Scotch Super 33+ – далеко не единственная лента 3М. За более полувека разработок в этой области компания создала огромное многообразие электротехнических и специальных лент для применения в разных отраслях промышленности. При этом, значительную долю продуктового ряда составляют абсолютные инновации.
В
3М вы найдете самоклеющиеся ленты на основе самых различных материалов и предназначенные для различных условий использования.
Например, стеклотканевые ленты обладают наивысшей термостойкостью. Прекрасное впитывание смол и лаков делает эти ленты непревзойденными для решения задач крепления и фиксации при рабочих температурах до 200°C.
Хорошей термоустойчивостью также обладают ленты на основе полиэфирной, полиимидной, политетрафтор-этиленовой (ПТФЭ) и эпоксидной пленок.
Там, где требуется особая механическая прочность хорошо подходят ленты армированные стекловолокном. Они характеризуются предельно низким растяжением, высокой прочностью на разрыв и стойкостью к проколам.

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
22
Бумажные ленты обладают хорошими амортизирующими свойствами, стойкостью к проколам и ударновязкостью.
Если критична высокая электрическая прочность диэлектрика, рекомендуются ленты на основе полиимидной или многослойной (композитной) пленки.
Ленты на основе ацетатной ткани эстетически привлекательны и обеспечивают превосходную эластичность в таких применениях, как, например, обертывание катушек трансформаторов. Они также прекрасно впитывают электроизоляционные смолы и лаки и могут использоваться при рабочих температурах до 105°С.
Ленты на основе полиэфирной пленки предназначены для изоляции деталей, требующих использования тонких, но прочных и долговечных лент. Они обладают превосходной устойчивостью к проколам и истиранию, стойкостью к химикатам, растворителям, влаге.
Эпоксидные ленты – это универсальный вариант, если требуется эластичность, износостойкость и термоустойчивость одновременно.
Ленты выдерживают рабочие температуры до 155°C и признаны UL как огнезащитные. Их диэлектрическая прочность также весьма высока.
Универсальность лент на этой основе поможет сократить номенклатуру лент, используемых в производстве.
Используемые в лентах адгезивы также различны. В электротехнических лентах применяются каучуковые, акриловые и силиконовые термоактивные адгезивы. Термоактивность адгезива означает, что при воздействии высоких температур в течение определенного времени (цикла горячего отверждения) адгезив меняет свои свойства, в конечном счете приобретая более высокие характеристики по адгезионной прочности, стойкости к растворителям и термостойкости. Хотя термоотверждение не является обязательным (лента уже обладает начальной адгезией, достаточной для многих типов применений), оно значительно улучшает свойства лент и рекомендуется для некоторых технологических процессов.
Из чего состоит изолента
Самоклеющаяся лента состоит из разделительного покрытия, основы, грунтовки и адгезива.
Разделительное покрытие позволяет ленте легко и плавно разматываться с катушки при ручной и машинной размотке. Это покрытие должно быть совместимо с основой и обладать приемлемой степенью адгезии, чтобы лента не вздувалась, если она наматывается сама на себя. Качество разделительного покрытия важно для обеспечения длительного срока хранения ленты, а также для удобства работы с катушкой.
Основа является тем главным материалом, который определяет свойства ленты.
Мы рассматривали некоторые существующие основы лент в предыдущем разделе.
Адгезив является веществом, крепящим ленту к поверхности. Адгезивы должны быть совместимы с основой и обладать стойкостью к растворителям. Химический состав адгезива контролируется на отсутствие в нем элементов, вызывающих коррозию металлов.
Грунтовка – это слой между адгезивом и основой. Без грунтовки адгезив прилипал бы к обеим сторонам основы. Как и в случае адгезива, грунтовка должна иметь классификацию
«электротехническая» и быть стойкой к растворителям.

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
23
Не все ленты одинаковые или критерии качества электротехнических лент
Итак, за простым видом катушки самоклеющейся ленты скрываются сложные проблемы материаловедения, совершенные технологии и производственные процессы. Качественные изоляционные ленты должны обладать необходимым балансом электрических и механических свойств, а также требуемыми технологическими характеристиками.
В электротехнике самоклеющиеся ленты используются для изоляции, защиты, маркировки и крепления.
Изолирующие характеристики ленты определяются типом и толщиной основы, сопротивлением изоляции, электрической прочностью диэлектрика основы и дугостойкостью. Важным соображением при выборе изолирующей ленты является учет возможности возникновения электролитической коррозии проводника вследствие его химической реакции с компонентами ленты под воздействием электрического потенциала, а также влаги и прочих факторов окружающей среды.
Электролитическая коррозия может привести к обрыву проводника или к трекингу через эмалевую изоляцию тонких проводов, например, в обмотке катушки трансформатора. Для уменьшения вероятности коррозии, в материале, из которого сделана лента, содержание серы и хлоридов должно быть минимальным.
Если вам требуется защита изделий от повреждений различного характера, стоит обратить внимание на такие свойства ленты как износостойкость, стойкость к растворителям, диапазон рабочих температур, огнезащитность и прочность на разрыв. Многим производителям требуется идентификация их изделий путем цветовой маркировки или печати обозначений. Здесь важно, чтобы лента не выцветала, имела хорошую адгезионную прочность и была пригодна для печати.
И, наконец, ленты используются для крепления компонентов и проводов. При этом основными учитываемыми характеристиками являются прочность на разрыв, удлинение и адгезионная прочность.
Все перечисленные характеристики можно запросить у производителя. Они, как правило, доступны в каталогах и в технической документации.
И напоследок. Правильный выбор электротехнических лент, соответствующих определенному технологическому процессу является неотъемлемой частью эффективного производства.
Но не менее важно быть уверенным, что вы приобретаете действительно качественный товар.
Поэтому нужно выбирать производителя, который гарантированно обеспечивал бы постоянный уровень качества своих изделий.
Источник информации: http://elec.ru

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
24
Автоматический выключатель освещения
В этой статье я расскажу Вам, как можно сделать автоматическое управление освещением на основе датчика движения.
Наконец то в продаже появились недорогие датчики движения! В Питерском магазине OBI я случайно наткнулся на датчик движения фирмы Duewi, который стоил меньше 200 рублей.
На снимке изображён датчик модели Контрол Люкс, установленный под потолком. Эта фирма выпускает датчики в корпусах белого и чёрного цветов. Датчик движения является пассивным инфракрасным выключателем, который реагирует на движение источника тепла. Такой датчик удобно установить на даче перед входом в дом или в туалете. Кроме экономии электроэнергии и повышении комфорта, датчик может также напугать воров.
Встроенный фотоэлемент препятствует работе датчика днём. Порог освещённости, при которой датчик начинает срабатывать можно регулировать. Датчик также позволяет настроить задержку выключения в диапазоне от 0,5 до 12 минут. Угол обнаружения этой модели датчика составляет 110 градусов (есть модель подороже с большим углом обнаружения). Радиус обнаружения - 12 метров.
Степень защиты IP 44 позволяет устанавливать датчик на улице, но конечно же лучше установить его под какой-либо козырёк, чтобы дождь не лил на датчик напрямую.
Монтаж датчика не представляет никаких проблем. Достаточно подключить напряжение и лампу к контактам датчика, как изображено на схеме справа. Если Вам не нужно выключение датчика, то выключатель можно исключить из схемы.
После установки датчика нужно при необходимости всего лишь настроить порог освещённости для начала срабатывания датчика и задержку выключения. Если датчик устанавливается в туалете, то задержка примерно в 2-3 минуты вполне достаточна.
Возможно Вам захочется поставить автоматический выключатель в коридоре, в туалете и в Ванной комнате. К сожалению, полежать в Ванной долгое время без движения Вам не удастся - свет выключится. Конечно, в ванной комнате лучше применить датчик объёма, но он очень дорогой.
Чтобы всё-таки использовать в ванной дешёвый датчик движения, можно немного доработать схему, добавив в неё возможность ручного включения освещения. Тогда, если Вы захотите принять
Вся современная светотехника на
LIGHTING BLOG
–
http://electrolibrary.info/blog/

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
25
ванну, Вам нужно будет включить в ванной ручной режим, а во всех остальных случаях работы автоматики вполне достаточно.
Для доработки схемы, изображенной слева, понадобится электрический переключатель. В
Петербурге мне удалось найти всего две модели таких переключателей фирмы Legrand. В ассортименте фирмы есть одно и двух клавишные переключатели.
Схема работает следующим образом. Когда переключатель находится в положении "авто", лампа включена через датчик движения. Если переключатель находится в ручном положении, то питание датчика отключено и осветительная лампа горит постоянно.
Смонтировать данную схему несложно. Тянуть какие-либо дополнительные провода к лампе не потребуется. Достаточно подключить контакты "выкл." и "лампа", изображённые на схеме к проводам в Вашей распределительной коробке, которые идут к Вашему старому обычному выключателю.
Обычно в коридоре в одном месте находится двух или трех клавишный выключатель, поэтому найти провод "выкл." не составляет труда, он идёт на общий контакт такого выключателя.
Ещё
Вам понадобиться подключить общий провод из распределительной коробки на на средний контакт датчика, на схеме - "общ.". Обычно рядом с ванной комнатой располагается блок выключателей с розеткой. Провод, который идёт к одному из контактов такой розетки и больше никуда и есть общий.
На фотографии справа видно то, что получилось у нас. Верхний одиночный переключатель позволяет переключать ручной и автоматический режим для коридора. Две средних клавиши управляют ручными и автоматическими режимами в ванной и туалете. Внизу блока под крышечкой находится розетка. Этими выключателями мы практически не пользуемся. Автоматика, датчики которой стоят в коридоре, туалете и ванной, обеспечивает максимальный комфорт управления освещением почти всегда.
И напоследок одно важное замечание. Перед тем, как установить датчик окончательно на своё место, закрепите его временно
(например, скотчем) и обязательно протестируйте работу системы. Обойдите предполагаемую зону охвата, убедитесь, что датчик срабатывает в нужных Вам точках, подкорректируйте угол наклона датчика.
Возможен случай, когда место, которое Вы предусмотрели под датчик не подходит для него.
Например, если лампа находится близко от датчика, то датчик может срабатывать от тепла лампы, которую он включил и таким образом выключения освещения не произойдёт. Только после того, как
Вы убедились, что система освещения работает именно так, как Вам нужно, сверлите отверстия под датчик и устанавливайте его окончательно. Если Вам нужно сократить угол обзора датчика, то часть его окна можно закрыть, например фольгой.
Источник информации: http://softbird.net/

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
26
Популярные статьи со светотехнического блога
Насколько пожароопасны электрические лампочки?
Эта тема довольно обширна, поэтому, хочу сразу отметить, что в данной заметке рассмотрим вопрос пожароопасности ламп, применяемых в исключительно в быту.
В процессе эксплуатации патроны ламп изделия могут стать причиной пожара от короткого замыкания внутри патрона, от токов перегрузки, от большого переходного сопротивления в контактных частях…
Эту статью в полном объемы Вы можете прочитать здесь:
http://electrolibrary.info/blog/comment_1193104802.html
Люминесцентные лампы нового поколения Т5
Люминесцентные лампы нового поколения Т5 во всем мире постепенно вытесняют ранее широко распространенные люминесцентные лампы Т8 и Т12
Лампы Т5 были разработаны и выпущены в 1995–96 гг. фирмой Philips.
Основными преимуществами Т5 является повышенная световая отдача — это отношение генерируемого светового потока к потребляемой мощности — 104 лм/Вт (Т8 дает только 80 лм/Вт).
Кроме того, лампа Т5 служит 20 тыс. часов, тогда как Т8 — 15 тыс. часов….
Эта статья в полном объеме находится здесь: http://electrolibrary.info/blog/comment_1189780188.html
Зачем нам диммеры?
Весьма полезное устройство в гостиной, как, впрочем, и в любой другой комнате, — регуляторы яркости освещения, диммеры. Зачем они нужны? Причин несколько…
Во-первых, это комфортно. Например, у вас праздник — освещение включено на полную яркость.
Но вот торжество закончилось, гости ушли, и домашним хочется отдохнуть в спокойной обстановке приглушённого света — яркость понижается.
Во-вторых, это красиво. Выбор яркости разных групп света в различных частях помещения и по- всему дому даёт дизайнеру новые возможности. Например, во время приёма гостей можно осветить центр зала, оставив периферию в полутьме. В-третьих, сокращается расход электроэнергии (до
60%), и увеличивается иногда в 20 и более раз срок службы…
Эта статья в полном объеме находится здесь: http://electrolibrary.info/blog/comment_1196752522.html
Освещение витрины с помощью логического модуля LOGO
Семейство LOGO! - это комплекс аппаратуры и программных средств, ориентированный на разработку относительно простых устройств автоматического управления.
Модели LOGO! оснащены 8 дискретными входами и 4 дискретными выходами, через которые осуществляется подключение к органам управления, датчикам и исполнительным механизмам. Для увеличения количества обслуживаемых входов и выходов к логическому модулю LOGO! могут подключаться модули расширения. Объединение в единое устройство осуществляется через внутреннюю шину логического модуля.
LOGO! — логический модуль с 8 основными и 22 специальными функциями. Один логический модуль способен выполнять функции схемы, включающей до 56 таймеров, счетчиков, реле времени, промежуточных реле и т.д.
Эта статья в полном объеме находится здесь: http://electrolibrary.info/blog/comment_1193025541.html

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
27
Как выбрать приборы контроля трехфазного
напряжения для АВР?
Е. Н. Васин,
главный конструктор ЗАО «МЕАНДР».
Задача любого автомата ввода резервного питания (АВР) —
контролировать основные параметры сетевого напряжения
на основном вводе, и, в случае отклонения от заданных
параметров, переключение на резервный источник питания.
На территории бывшего Советского Союза исторически сложилось: в качестве прибора контроля применение реле контроля фаз ЕЛ-11 или ЕЛ-12, а позднее их аналогов РСН25М,
РОФ-11 и РСН26М, РОФ-12 соответственно — других реле просто не было.
Но какие параметры контролируют эти реле?
Практически все предприятия изготовители этих реле дают параметры приведенные в таблице 1.
Параметры
ЕЛ-11
(РСН25М, РОФ-11)
ЕЛ-12
(РСН26М, РОФ-
12)
Номинальное напряжение питания переменного тока 50
Гц, В
100, 110, 220, 380,
400, 415 100, 220, 380
Допустимые колебания напряжения питания от номинального значения
+10%, 15%
Срабатывание реле (переключение выходных контактов) при:
— однофазном снижении напряжения (при U фн в двух других фазах) U ср.фн
0,6±0,05) Uфн
(0,7±0,05) Uфн
— симметричном снижении фазных напряжений U ср.сим не менее 0,7 Uфн не менее 0,5
Uфн
— обрыве одной, двух или трех фаз срабатывает срабатывает
— обратном порядке чередования фаз срабатывает срабатывает
Время срабатывания (пределы регулирования), с, не менее от 0,1 до 10 от 0,1 до 10
Что это значит?
Это значит что изготовитель гарантирует, срабатывание (отключение) реле в следующих случаях:

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
28
· при обрыве одной и более фаз;
· при обратном порядке чередования фаз;
· при снижении фазного напряжения по одной из фаз, при номинальном напряжении на двух других фазах, ниже (0,6±0,05) Uфн (для ЕЛ-11) и (0,7±0,05) Uфн (для ЕЛ-12);
· при симметричном снижении фазных напряжений ниже 0,7 Uфн (для ЕЛ-11) и 0,5 Uфн (для
ЕЛ-12).
И все А как поведет себя реле при слипании фаз?
Это достаточно частая авария на воздушных линиях (ВЛ). Как показывает практика, реле ЕЛ-
11 не всегда срабатывает при этой аварии.
А что произойдет, если аварийная ситуация возникла до подачи напряжения питания на реле?
Как показали исследования поведения реле ЕЛ-11 в этой ситуации, реле обнаруживает аварию только после отработки установленной задержки срабатывания (0,1-10 с). На это время реле включается и по истечении его — выключается.
Существует много различного электрооборудования, которое в этой ситуации успеет выйти из строя.
А как изменится порог срабатывания при снижении напряжения на одной из фаз, если
на других фазах напряжение отличается от номинального?
А что будет, если возникнет перекос фаз?
А что будет, если напряжение на одной, двух или всех трех фазах поднимется выше всякого
разумного предела?
Ответа на эти вопросы производители не дают.
В результате применения этих реле могут возникнуть очень серьезные неприятности.
Например. В щите АВР в качестве контрольного применено реле ЕЛ-11. Нагрузка щита АВР — однофазные потребители (уличное освещение, жилые дома, больницы и пр.). Из-за обрыва нулевого провода, или по каким-либо другим причинам, фазные напряжения, доходящие до потребителя, оказались с сильнейшим перекосом фаз. При этом все линейные напряжения в норме и реле контроля фаз «не видит» этой аварии. Напряжение на одних потребителях стало значительно ниже нормы, а на других — значительно выше. Резко повышается вероятность выхода из строя дорогостоящего оборудования, но самое главное, — повышается вероятность возникновения пожара.
Сейчас многие фирмы предпочитают применять вместо отечественных — импортные реле различных производителей. Но при этом разработчики АВР не всегда правильно выбирают тип реле.
Например. В щите АВР, работающего с нулевым проводом, используются популярные в России реле типа RM4 TR32 фирмы Telemecanique (Франция).
Последствия
1. Это реле, как и реле ЕЛ-11, ЕЛ-12, работает без нулевого провода со всеми вытекающими отсюда последствиями (см. выше).
2. Это реле имеет специфический для наших сетей алгоритм работы (это оговорено в документации на реле, но редко кто на это обращает внимание); — независимо от установленной задержки срабатывания, реле выключается мгновенно (без задержки) при кратковременном (менее 0,5 секунд) провале напряжения по одной или всем фазам ниже установленного порога. Это значит, что включение неподалеку мощного электродвигателя может вызвать ложное срабатывание АВР.
Как же правильно выбрать реле контроля фаз для АВР
1. Прежде всего, надо определиться со схемой подключения — трехпроводная (без нуля) или четырехпроводная (с нулем).

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
29
2. Далее надо определиться с контролируемыми параметрами. Для АВР, как правило, достаточно иметь следующий набор параметров в одном реле контроля фаз: o контроль чередования фаз; o контроль обрыва фаз; o контроль слипания фаз; o контроль снижения напряжения ниже установленного порога; o контроль превышения напряжения выше установленного порога; o регулировка задержки срабатывания (до 10-20 секунд); o желательна индикация наличия напряжения на каждой из фаз (для схем с нулем).
Этим требованиям для трехпроводной схемы подключения удовлетворяет, например, отечественное реле контроля трехфазного напряжения РКФ-М05-11 (или РКФ-М05-15 — отличаются корпусом). Реле контролирует линейные напряжения и имеет регулируемую установку верхнего и нижнего порогов напряжения и регулируемую задержку срабатывания от 0,1 до 10 секунд.
Светодиодная индикация нормального и аварийного состояния сети.
Четырехпроводной схеме подключения удовлетворяет реле контроля трехфазного напряжения
РКН-3-14-08. Реле контролирует фазные напряжения и имеет регулируемую установку верхнего и нижнего порогов напряжения и регулируемую задержку срабатывания от 0,1 до 10 секунд.
Светодиодная индикация наличия фазных напряжений позволяет отказаться от применения дополнительного индикатора фаз в шкафу. При нормальном состоянии сети включается реле и соответствующий светодиод. Имеется индикация снижения напряжения ниже установленного порога, повышения напряжения выше верхнего порога и индикация обратного чередования фаз.
Оба реле допускают длительное полуторакратное перенапряжение и кратковременное двукратное
(до 10 минут).
Источник информации: http://elec.ru
«Интернет для электрика»
С чего начать свое путешествие по просторам Интернета специалисту-электрику?
Где и как максимально быстро и эффективно искать нужную, очень часто узкоспециализированную информацию?
В этом разделе сайта Вы можете прочитать несколько моих статей и заметок с обзорами наиболее любимых мной электротехнических сайтов.
Фактически - это тематический каталог полезных и наиболее мной посещаемых информационных электротехнических сайтов и сервисов. http://electrolibrary.info/web.htm

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
30
Задачи обследования электрооборудования
и технические средства для их решения
В. И. Бабич, кандидат технических наук ЭТК «Джоуль».
При обследовании электрооборудования обычно ставятся задачи определения надежности и экономичности его работы. Однако, принимая во внимание, что отклонения от норм эксплуатационных параметров чреваты большими затратами на внеплановые ремонты, надежность работы оборудования также следует считать экономическим фактором и оценивать экономическими критериями. Таким образом, в данном контексте обследование рассматривается в качестве метода повышения экономической эффективности работы электрооборудования.
Задачи и методы обследования электрооборудования.
Оптимальная загрузка трансформаторного парка
При наличии некоторого запаса по установленной мощности трансформаторов по сравнению с мощностью потребителей оптимизация числа включенных трансформаторов может стать сложной задачей. Поскольку потери в трансформаторах складываются главным образом из потерь в магнитной системе (постоянная величина) и в обмотках (пропорциональны квадрату тока), суммарные потери сложным образом зависят от подключенной нагрузки. В литературе даны методы определения оптимального числа параллельно включенных трансформаторов для заданной нагрузки.
В таблице
1 показан нетривиальный результат оптимизации набора подключенных трансформаторов по методике Копытова Ю. В., Чуланова Б. А. Экономия электроэнергии в промышленности: Справочник. М.: Энергия. 1978 г.
Таблица 1
Установлено 3 трансформатора по 630 кВА Установлены трансформаторы 400 × 630 кВА нагрузка, кВА оптимальный набор нагрузка, кВА оптимальный набор
Р<380 1×630 кВА
Р<260 1×400 кВА
380<Р<1180 2×630 кВА
260<Р<450 1×630 кВА
Р<1180 3×630 кВА
Р<450 400+630 кВА
Данный результат справедлив при определенных характеристиках трансформаторов, стабильном напряжении и постоянной нагрузке. В реальности трансформаторы по параметрам отличаются как от паспортных данных, так и друг от друга, напряжение в сети колеблется, а нагрузка носит переменный характер, имеет реактивную составляющую, гармонические искажения и несимметрична по фазам. Все эти факторы существенно затрудняют расчетную оптимизацию.
При наличии электроанализатора и некоторого количества времени оптимизацию можно провести опытным путем.
Обычно коммерческий учет на предприятии ведется по высокой стороне (6/10 кВ). В этом случае электроанализатор подключается по низкой стороне и с его помощью проводится запись суточного графика мощности и суммарного потребления активной энергии (назовем ее полезной энергией, Е
n
).
За те же сутки определяется количество потребленной энергии по коммерческим счетчикам Е
к
Отношение двух величин определит коэффициент «полезности» К
п
= Е
n
/ Е
к
. Такие измерения проводятся при всех возможных комбинациях подключенных трансформаторов. Наибольшая величина Кп покажет оптимальную загрузку трансформаторов.
Для большей верности результата лучше провести несколько измерений в одинаковых условиях и набрать статистику. Сравнение Кп допускается только при одинаковых характерах суточных графиков нагрузки.
Если имеется несколько различных характерных графиков, то оптимизация проводится для каждого из них. Следует понимать, что К
п может отличаться от истинного КПД трансформатора из-за систематических погрешностей электроанализатора и системы учета. На практике можно даже

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
31
получить значение К
п
> 1. Однако конечный результат оптимизации все равно остается правильным, так как систематические погрешности в каждом измерении примерно одинаковы.
Таким образом, оптимизация загрузки позволяет экономить несколько киловатт на каждом трансформаторе.
Выбор схемы компенсации реактивной мощности
Легко оценить экономический эффект от компенсации реактивной мощности, когда потребитель платит за нее по установленному тарифу. Однако даже в случае отсутствия прямой платы за реактивную энергию компенсация может быть весьма полезной мерой по следующим причинам:
· снижение потерь активной энергии в сетях и трансформаторах;
· уменьшение требуемой мощности трансформаторов и сечения кабелей;
· улучшение качества электроэнергии за счет фильтрации гармоник и импульсных помех.
Обследование с помощью электроанализатора позволяет сделать правильный выбор схемы компенсации реактивной мощности. Первоначально электроанализатор устанавливается на трансформаторной подстанции для записи графика суммарной реактивной мощности.
Допускается подключение электроанализатора к точкам коммерческого учета по высокому или низкому напряжению.
На рис. 1 показан типичный график реактивной мощности в цехе, работающем в одну смену.
Характер графика говорит о наличии постоянно действующей реактивной нагрузки около 200 квар и переменных нагрузок, достигающих 500 квар в пиковые периоды. Оптимальным решением для такого случая будет установка нерегулируемого компенсатора мощностью 180…200 квар на высокой стороне и одного или нескольких автоматических регулируемых компенсаторов на низкой стороне.
Для определения оптимальных мощностей и мест установки автоматических компенсаторов потребуются дополнительные замеры реактивной мощности в различных точках сети.
Таким образом, правильная композиция компенсаторов реактивной мощности снижает их стоимость на 20…50%.
Контроль качества электроэнергии
Качество электроэнергии решающим образом влияет на эксплуатационные расходы современного оборудования, критичного к параметрам электропитания.
Обследование системы электроснабжения с помощью электроанализатора позволяет обнаружить и классифицировать события нарушения качества, а также выбрать наиболее подходящий способ борьбы с этими нарушениями (табл. 2).

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
32
Таблица 2
Нарушения качества
электроэнергии
Способы борьбы с ними
Прерывание подачи электроэнергии
Источник бесперебойного питания (ИБП), резервирование
Отклонение напряжения от номинала
Стабилизаторы электромеханические, регулировка трансформаторов
Колебания напряжения и фликер
Стабилизаторы электронные или электромеханические, ИБП
Короткие (коммутационные) импульсы
EMI-фильтры
Несимметрия напряжения
Балансировка трансформаторов, стабилизаторы пофазно- независимые
Гармонические искажения
Пассивные и активные фильтры, фильтрокомпенсирующие установки
Для успешного определения нарушений качества электроэнергии электроанализатор должен обладать дополнительными возможностями:
· независимого одновременного измерения фазных и междуфазных напряжений;
· измерения гармонических составляющих напряжения и тока;
· регистрации событий (отклонения и провалы);
· вычисления дозы фликера.
Не экономьте на обследовании качества электроэнергии — основное оборудование значительно дороже.
Контроль и фильтрация гармоник
На таком нарушении качества электроэнергии, как гармонические искажения, следует остановиться подробнее. Если гармоники напряжения являются причиной сбоев чувствительного оборудования, ни у кого не возникает сомнений, что с ними нужно бороться. Однако, если видимых последствий гармоник нет, то они могут оставаться незамеченными в течение длительного времени. Тем не менее, гармоники далеко не так безобидны, как многие считают, причем внимательно следует относиться к искажениям как напряжения, так и тока.
Принято оценивать отношение полезной энергии к суммарной передаваемой по сетям энергии параметром Cosφ. Это справедливо только для синусоидальных токов и напряжений. При наличии гармоник полная мощность складывается не только из активной и реактивной составляющих, но и из мощности высших гармоник. Поэтому вместо Cosφ следует применять так называемый коэффициент (фактор) мощности (PowerFactor, PF). Современные электроанализаторы способны измерять коэффициент мощности напрямую.
Гармоники вызывают следующие нежелательные явления:
· дополнительные активные потери в проводниках, несущих гармонические составляющие тока;
· дополнительные потери в ферромагнитных системах трансформаторов и двигателей;
· перегрузки трансформаторов, вынуждающие завышать запас по установленной мощности;
· перегрузки и выход из строя конденсаторов в установках компенсации реактивной мощности;
· резонансные явления в трансформаторах;
· большие токи нейтрали в четырехпроводных сетях.

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
33
Рассмотрим пример. По рекомендациям Европейского комитета по стандартизации CENELEC коэффициент, определяющий необходимый запас мощности трансформатора, рассчитывается по формуле: где I
1
— основная гармоника тока, IRMS — истинное среднеквадратичное значение тока, n — номер гармоники, e,q — коэффициенты, зависящие от составляющих потерь в меди и железе трансформатора (в первом приближении можно принять e = 0,3; q = 1,75). Измерения с помощью электроанализатора дают: К = 1,7; Cosφ = 0,8. Номинальная мощность трансформатора 1000 кВА.
Реальная активная нагрузка, которая может быть подключена к трансформатору: P = 1000 × 0,8 /
1,7 = 470 кВт.
Этот пример подтверждает, что полезная мощность трансформатора существенно снижается в присутствии гармоник тока. Отметим, что приведенная методика требует знания спектра гармоник тока до 40 порядка. Необходимо учитывать это требование при выборе электроанализатора.
Таким образом, хороший анализатор измеряет коэффициент мощности и не менее 40 гармоник тока и напряжения.
Выбор способа оптимизации электропривода
Существует множество способов повышения эффективности электропривода. В качестве иллюстрации приведем упрощенную экспертную систему для выбора технического решения модернизации привода по его условиям эксплуатации (рис. 2).
Очевидно, что для правильного выбора технического решения большое значение имеют результаты обследования нагрузок и режимов работы электродвигателей. Такое обследование проводят с помощью электроанализатора, регистрируя график активной электрической мощности двигателя.
Длительность регистрации составляет от одной смены до нескольких суток. Одновременно записываются значения междуфазных и фазных напряжений для контроля симметричности питающей сети, а также реактивной мощности и Cosφ для выбора способа компенсации реактивной мощности.
Вывод. Предварительный мониторинг режима работы поможет окупить затраты на модернизацию привода.
Контроль утечек тока
Помимо прямых потерь энергии утечки тока на землю вызывают и другие неприятные явления. При нарушении изоляции может появиться потенциал на плохо заземленных корпусах оборудования, что чревато его выходом из строя или поражением людей. Иногда утечки образуют контуры тока

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
34
с большой площадью, охватывающие помещения или даже здания целиком. В таких случаях в помещении возникает электромагнитное поле, взывающее помехи в работе оборудования. Если на экранах мониторов компьютеров или телевизоров наблюдается дрожание картинки, не устраняемое никакими манипуляциями с питанием, то с большой вероятностью причиной является утечка тока из электросети на землю.
Например, компьютерный салон-магазин испытывал трудности с продажей мониторов, поскольку на экранах ЭЛТ-мониторов в демонстрационном зале наблюдались волнообразные искажения растра, которые покупатели принимали за дефект. Искажения оставались даже при переключении компьютеров на питание от ИБП. На матричных мониторах искажения не наблюдались. Причина заключалась в утечке тока с одной из фаз питающей сети в распределительном щите.
Потери энергии легко рассчитываются при известном токе утечки. Р
n
= I
у х U
ф
, где Р
n
— мощность потерь, I
у
— ток утечки, U
ф
— фазное напряжение. В действительности суммарная мощность утечек может достигать нескольких киловатт в здании среднего размера. Для измерения тока утечки можно использовать токоизмерительные клещи достаточной чувствительности (желательно ≤100 мА).
Обычно ток утечки измеряется дифференциальным методом, при котором клещи охватывают все проводники кабеля (две жилы в однофазной сети, 3… 4 жилы — в трехфазной). В этом случае при отсутствии утечек суммарный ток в кабеле всегда равен нулю, поэтому клещи будут измерять величину утечки.
Место утечки обнаруживается при последовательном продвижении по точкам разветвления электросети в направлении от источника к потребителям энергии. Клещи для измерения утечек должны иметь окно достаточного размера, чтобы захватывать кабель нужного диаметра. В практике очень удобны гибкие датчики тока, представляющие собой эластичный сердечник, охватывающий кабель.
Клещи для измерения тока утечки могут быть выполнены в виде самостоятельного прибора с индикатором, однако их функции с успехом может выполнить универсальный электроанализатор.
Приборы для обследования электрооборудования
В качестве основного прибора для обследования электрооборудования рассмотрим анализатор параметров количества и качества электроэнергии. Он необходим для решения задач по оптимизации работы электрооборудования на достаточно высоком уровне.
Анализаторы параметров качества электроэнергии
Из приведенных выше примеров становится понятно, что основным прибором при обследовании электрооборудования является электроанализатор, называемый анализатором параметров качества электроэнергии.
Электроанализаторы предназначены для измерения и регистрации параметров количества и качества потребляемой электроэнергии, на основании которых делаются выводы об эффективности использования энергии, предлагаются и обосновываются энергосберегающие технические решения.
Универсальные электроанализаторы чаще всего рассчитаны на применение в трехфазных несимметричных сетях 220/380 В, поэтому они заведомо применимы в симметричных трехфазных сетях и тем более в однофазных. Многие модели электроанализаторов можно подключать и к высоковольтным сетям через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Для этого приборы оснащаются специальными шунтами.
Электроанализатор подключается к сети с помощью датчиков тока (по 1 ед. на фазу) и потенциальных проводов (по 1 ед. на фазу и 1 ед. на нейтраль, если таковая имеется). Таким образом, прибор имеет 6 измерительных каналов (3 ед. по току и 3 ед. по напряжению), по которым поступает вся необходимая информация.
Датчики выпускаются различных номиналов (от единиц до тысяч ампер). Конструктивно они выполняются в виде клещей или гибких разъемных колец. Максимально возможный ток в обследуемой сети должен примерно соответствовать номиналу датчика, при этом будет достигаться максимальная точность измерений.

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
35
По измеренным сигналам микропроцессор прибора рассчитывает множество параметров, на основании которых можно судить о количестве и качестве потребляемой или генерируемой энергии.
В типичный набор параметров, определяемых электроанализатором, входят: напряжения, токи, активная и реактивная мощность, активная и реактивная энергия, Cosφ частота. Ряд параметров рассчитываются отдельно по каждой фазе и суммарно по всем фазам. Кроме текущих параметров фиксируются их средние, максимальные и минимальные значения. Анализаторы также определяют параметры качества энергии: спектры гармоник токов и напряжений, коэффициент фликера, фиксируют отклонения и провалы на пряжения, импульсные помехи и т.д.
Рассчитанные параметры выводятся на дисплей прибора в РВ и могут быть записаны в память с целью последующего воспроизведения и анализа. Все анализаторы оснащены устройствами связи, дающими возможность перенесения накопленных данных на компьютер. Как правило, электроанализаторы снабжаются специализированным ПО для визуализации, обработки и анализа накопленной информации.
При выборе прибора следует учитывать ряд требований, которые облегчают его практическое использование:
· портативный прибор должен иметь вес ≤6 кг в комплекте;
· прибор должен обладать простотой и оперативностью использования, т. е. обеспечивать установку на любой объект и ввод в режим измерений в течение нескольких минут, иметь простое и удобное управление, не требовать сложных настроек и т.д.;
· регистрирующий прибор должен обеспечивать надежное хранение и легкий доступ к данным. Носитель данных должен быть электронным (энергонезависимая память), магнитные носители нежелательны;
· электроанализатор должен быть внесен в реестр средств измерений Госстандарта РФ.
Всем этим характеристикам соответствует, например, электроанализатор UPM 6100 (рисунок
3) производства Algodue (Италия). Прибор способен регистрировать следующие параметры: напряжение каждой фазы и их среднее значение; токи каждой фазы и усредненный результат; частота сети; Cosφ и коэффициент мощности в каждой фазе; 3-фазный коэффициент мощности; активную, индуктивную и емкостную мощности (по фазам и суммарно) и виды энергии; до 50 гармоник напряжения и тока; пики, провалы напряжения; коэффициент фликера.
Перечисленные параметры измеряются и записываются в память с периодичностью 1с…6ч. Прибор с помощью встроенного принтера позволяет распечатывать отчеты. Полученные данные переносятся на ПК и анализируются с помощью специализированного ПО.
Технические характеристики UPM 6100
Число фаз, 3 ед
Максимальное напряжение, 600 В (при прямом включении)
Максимальный ток, 3000 А 5 (определяется клещами)
Класс точности по току и напряжению — 0,2
Класс точности по мощности и энергии — 1,0
Устройство отображения — графический ЖК дисплей
Связь с компьютером — порт RS-232
Программное обеспечение — под ОС Windows
Питание, 220 В или встроенный аккумулятор
Масса, 6,0кг
Источник информации: http://elec.ru

Электронный журнал
“Я электрик!”
Выпуск #9 (январь 2008 г.)
© Электронная электротехническая библиотека –
www.electrolibrary.info
36
Основы энергосбережения
Арутюнян А.А. "Основы энергосбережения" Изд-во Энергосервис 600 стр., 2007 г. Тираж 2000
Формат 84х108 1/32
В настоящее время в России реализуется система энергетических обследований объектов электроэнергетики и потребителей электрической энергии, направленная на выявление неоправданных потерь электроэнергии и внедрение энергосберегающих мероприятий.
В связи с этим в книге обобщены новые научно-исследовательские и практические результаты, а также поставлены некоторые дискуссионные вопросы. В частности, рассматриваются методы расчета и анализа технологического расхода, обусловленного собственной нагрузкой энергосистемы, транзитным и межсистемным перетоком.
Приведены современные методы нормирования технологического расхода энергии в электрических сетях энергосистем, выполненных в ходе энергетических обследований и энергоаудите электрических сетей. Изложены результаты исследований по использованию устройств регулирования напряжения в энергосистемах и инженерный метод регулирования напряжения при ограничениях по переключению устройств РПН трансформаторов. Предложена методика оценки оптимального соотношения количества исходной информации и затрат на энергетическое обследование с получаемым экономическим эффектом в результате внедрения энергосберегающих мероприятий. "
Книга предназначена для инженерно-технического персонала энергосистем, научных и проектных организаций, а также для студентов электроэнергетических специальностей.
"Нажмите сюда, чтобы перейти на страницу оформления заказа на книгу"
Оглавление книги