Электротехника. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Распределение потенциалов в плохо проводящих грунтах вокруг протяженных заземлителей
Статья научная
Статья посвящена исследованию распределения потенциалов в грунте с высоким удельным сопротивлением при попадании разряда молнии в протяженный заземлитель. Для получения экспериментальных данных по распределению потенциалов был создан высоковольтный полигон. Известно, что разряды молнии создают опасные условия как для человека, так и для электрооборудования энергосистем, поэтому при проектировании заземляющих устройств необходимо учитывать электромагнитные характеристики заземлителей под действием токов молний. Чтобы генерировать разряд, схожий по параметрам импульса с разрядом молнии, был создан генератор импульсных напряжений, собранный по схеме Аркадьева - Маркса. Потенциалы измерялись зондовой измерительной системой, разработанной ранее. Основная характеристика заземляющего устройства - это его сопротивление. На основе анализа литературы и экспериментальных данных показано, что сопротивление заземления может сильно отличаться при протекании больших импульсных токов молнии от значений стационарного сопротивления, измеренного на промышленной частоте или постоянном токе. Это явление вызвано процессами ионизации и искрообразования, возникающими в окружающем заземлитель грунте в результате протекания токов большой амплитуды. Сопротивление искровых каналов значительно меньше сопротивления грунта, в результате чего удельное сопротивление уменьшается и, как следствие, уменьшается полное сопротивление заземлителя. Для анализа влияния ионизации грунта и возникающих в грунтах искровых каналов на распределения потенциалов произведены расчеты потенциалов в грунтах с помощью метода конечных элементов. Полученные экспериментальные данные сравниваются с результатами расчета распределения потенциалов. Показано, что возникающие искровые каналы в грунтах существенно влияют на распределения потенциалов. Таким образом, при расчете шагового напряжения необходимо учитывать влияние искровых каналов.
Бесплатно
Статья научная
Разработан приближенный аналитический метод расчета распределения температуры вдоль стержня постоянного поперечного сечения при радиационном теплообмене на его поверхности. Предложенный метод основан на получении нижней и верхней оценок искомого поля температуры. При этом используется интегральное линеа ризующее преобразование, благодаря которому удалось существенно уменьшить влияние нелинейного члена в исходном дифференциальном уравнении. Полученн ы е ан алитическ и е выражени я позволя ю т сравнительно просто оценить максимальное и минимальное значение температуры по длине ребра. При умеренных значениях радиационного числа Старка интервал между верхней и нижней границами оказывается небольшим. При повышенных ч исла х Старка расхождение между граничными значениями несколько возрастает. Однако средняя арифметическая величина между этими граничными температурами получается не слишком отличающейся от действительной
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты длительных натурных испытаний устройства защитного заземления нейтрали, предназначенного для управления пожаро- и электробезопасностью судовых электросистем. Применение подобных устройств ограничивает до безопасных значений токи однофазных замыканий при одновременном снижении дуговых перенапряжений. Результаты длительных наблюдений за работой устройства в составе действующей судовой электроэнергетической системы подтвердили его эффективность.
Бесплатно
Результаты экспериментальных регистраций грозовой активности на Кольском полуострове
Статья научная
Приведены результаты обработки регистрации грозовой активности на Кольском полуострове за период 2013-2014 гг. Отмечены значительные колебания грозовой активности, а также неравномерность распределения разрядов молнии по территории региона. Предложено при оценке эффективности молниезащиты объектов электроэнергетики в районах с низкой интенсивностью гроз применять показатель плотности разрядов на землю с учетом распределения их в конкретном регионе
Бесплатно
Светодиодные лампы в системах судового освещения: вопросы электромагнитной совместимости
Статья научная
Показаны тенденции развития различных типов источников света и приведены их энергетические характеристики. Дан анализ нормативных документов. Описаны результаты экспериментальных исследований ряда современных светодиодных ламп. Для исследования выбран ряд светодиодных ламп, представленных на рынок производителями Xavax, Philips, Melitec. Экспериментальные данные получены с использованием комплекса приборов: двухлучевого осциллографа (GDS-71042), анализатора качества электроэнергии (Fluke-434) и многофункционального прибора ЭкоЛайт-01 (люксметр, пульсметр и яркомер). Показано, что работа светодиодных ламп характеризуется высоким уровнем эмиссии высших гармоник тока и потребления реактивной мощности, что зависит от типа и конструкции драйвера лампы. Установлено, что величина освещенности, создаваемой светодиодными лампами, при допустимом (для морских судов) длительном отклонении напряжения -10 % снижается на 3 %, а при допустимом кратковременном отклонении напряжения -20 % снижается на 7 %. Для ламп накаливания данный показатель характеризуется снижением освещенности на 40 % и 60 % соответственно. Несмотря на низкую (в сравнении с другими типами ламп) чувствительность к изменениям напряжения, функционирование светодиодных ламп сопряжено с проявлением фликера. Отсутствие требований к ограничению колебаний светового потока в системах освещения судов и несовершенство используемых методик определения дозы фликера затрудняют обеспечение электромагнитной совместимости светодиодных ламп. По результатам проведенных исследований сделан вывод, что за счет надежности, экологичности, энергоэффективности и стабильности светового потока светодиодные лампы имеют перспективы для внедрения в системы освещения судов. Однако для обеспечения электромагнитной совместимости светодиодных систем освещения необходимо проведение подробных исследований энергетических характеристик светодиодных ламп и разработка соответствующих нормативных требований и технических решений.
Бесплатно
Совершенствование методологии измерения крутильных колебаний
Статья научная
Проведен теоретический анализ метода измерений параметров крутильных колебаний судовых энергетических установок, установлена возможность влияния режима испытаний на результаты измерений. Сформулированы рекомендации относительно режимов испытаний судовых энергетических установок
Бесплатно
Теплоизоляционные материалы на основе микрокремнезема
Статья научная
Установлена возможность получения на основе аморфного микрокремнезема волластонитсодержащей керамической матрицы и композиционных материалов на ее основе с пористыми наполнителями.
Бесплатно
Технология применения виртуальных приборов для комплексной диагностики судового электрооборудования
Статья
В статье приведена оценка наиболее информативных методов диагностики механизмов с электроприводом; рассмотрена их реализация в измерительном комплексе на базе виртуального прибора. Проведен сравнительный анализ вибрационных методов анализа спектров тока и теплового метода неразрушающего контроля. Установлено, что вибрационные методы наиболее чувствительны к дефектам механической части электропривода (определение дефектов подшипниковых узлов, расцентровки валов, дисбаланса вращающихся частей). Анализ спектра питающего тока на ранней стадии показывает дефекты обмоток ротора, статический и динамический эксцентриситет ротора. Температура подшипниковых узлов и статора (тепловой метод контроля) сигнализирует о дефектах смазки и систем охлаждения. Набор методов неразрушающего контроля позволяет увеличить глубину и достоверность диагностики механизмов с электроприводом. Оптимальным техническим средством, способствующим реализации в одном измерительном комплексе всех необходимых видов анализа, является технология применения виртуальных приборов. Приведены перечень комплектующих для измерительной части комплекса и функциональная схема программы обработки результатов. Получены спектры вибрации дефектных механизмов с помощью измерительного комплекса на базе виртуального прибора. Даны рекомендации по внесению виртуального прибора в Государственный реестр средств измерений.
Бесплатно
Физико-химические основы синтеза сульфида кобальта (II) в обратной микроэмульсии
Статья научная
В работе приводятся результаты исследования устойчивости обратной микроэмульсии состава: додецилсульфат натрия (ДСН) / n-бутанол - вода - гептан при наличии в водной фазе растворенных сульфата кобальта(II) и сульфида натрия. Представлены результаты кондуктометрического и спектрофотометрического исследования микроэмульсии. Показана зависимость электропроводности и оптической плотности обратной микроэмульсии от соотношения фаз. На основании полученных результатов высказаны предположения о происходящих структурных изменениях в микроэмульсиях. Проведен термодинамический расчет, описывающий границы формирования осадка сульфида кобальта(II) в водном растворе в зависимости от pH, произведена оценка конкурирующих реакций гидролиза.
Бесплатно
Статья научная
Изложены основные теоретические положения, разработанные коллективом научной школы "Эффективное использование энергии". Показаны варианты использования разработанного метода повышения энергоэффективности предприятий АПК, позволяющего обеспечить их устойчивое развитие
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время теория и расчет высоковольтных однокаскадных импульсных трансформаторов (ИТ) хорошо разработаны. Их характеристики определяются в зависимости от вида и параметров нагрузки. Вместе с тем практически не разработана методика расчета ИТ по каскадной схеме, основным достоинством которой является перенос изоляции из внутренней на внешнюю. За счет этого может быть снижена напряженность на внутренней изоляции в число раз, составляющих число ИТ в каскаде. В статье приводятся результаты сравнительных экспериментальных исследований характеристик однокаскадных и двухкаскадных ИТ, включаемых на резистивную нагрузку и в режиме перезаряда емкостного накопителя через ИТ на обостряющую емкость. Рассмотрены два типа ИТ, имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, числа витков обмоток и сечения магнитопроводов сердечников, но отличающихся магнитными характеристиками сердечников. Методика сравнительных исследований заключалась в определении формирующих свойств одно- и двухкаскадных схем ИТ при разряде емкостного накопителя на резистивную и емкостную нагрузку через ИТ с последующим осциллографированием токов и напряжений на нагрузке. Сравнительные исследования определили область применения каскадных схем ИТ. В статье показано, что многокаскадные схемы ИТ крайне неэффективны в схемах формирования импульсов на резистивную нагрузку из-за того, что индуктивные элементы схем замещения каскадных ИТ образуют индуктивный делитель напряжения. Показано, что каскадная схема ИТ эффективна в режиме перезаряда емкостного накопителя на обостряющую емкость в согласованном режиме, при этом КПД такой схемы близок к 100 %, и реализуются те положительные свойства, которыми обладают каскадные схемы.
Бесплатно
Экспресс-диагностика свойств судовых кабелей, подвергнутых длительному старению
Статья научная
Разработан метод контроля свойств резиновой изоляции кабелей, позволяющий оценивать техническое состояние изоляции в процессе старения. Метод опирается на измерение твердости изоляции при эксплуатации
Бесплатно
