Актуальные материалы проекта "Электротехническая библиотека"
Новые книги с доставкой на дом
Избежать механических воздействий на электротехническое оборудование в современном мире практически невозможно, поэтому должна быть проведена оценка стойкости к влиянию внешних механических факторов. Существует несколько способов подобной проверки, о которых и рассказывают авторы материала.
Научная разработка задач проверки факторов влияния удара и вибрации на различное оборудование была начата еще в 50–60-х годах прошлого века. Проведенные в этой области исследования позволили выявить группы оборудования, наиболее критичные к вибрационным и ударным нагрузкам. Электротехническое оборудование относится к группе, наиболее чувствительной к вибрационным и ударным (далее – механическим)
нагрузкам, т. к. оно имеет в структуре функциональных схем автоматические выключатели (переключатели), электромагнитные пускатели, реле и размыкатели различного типа, показывающие приборы контроля (амперметры, вольтметры и др.). Эти выводы подтверждаются и зарубежными исследованиями. Механические воздействия на электротехническое оборудование во многом обусловлены динамическими явлениями, возникающими при вращении и возвратно-поступательном движении неуравновешенных элементов и деталей. В свою очередь
механические колебания с малой амплитудой часто вызывают резонансные колебания других элементов конструкций. Дополнительным источником механических воздействий на электротехническое оборудование являются факторы техногенного характера, а также внешние природные факторы, в том числе землетрясения. Примеры последних лет подтверждают, что на земле сейчас нет мест, где землетрясения невозможны. Еще большей потенциальной опасностью для окружающей среды и населения отличаются случаи нарушения нормальной работы
и выход из строя от механических воздействий электротехнического оборудования, установленного на опасных производствах и атомных станциях. Поэтому к стойкости электротехнического оборудования на объектах повышенной опасности предъявляются более высокие требования.
Стандарты испытаний В зависимости от области применения и места установки электротехнические изделия по ГОСТ 17.516.1-90 разделяются на группы механического исполнения. Исходя из этого к ним предъявляются требования
по прочности, устойчивости и стойкости к механическим внешним воздействующим факторам различной степени жесткости. Для аппаратуры, приборов, устройств и оборудования военного назначения требования по стойкости к внешним воздействующим факторам выдвигаются по ГОСТ РВ 20.39.304-98. Испытания электротехнического оборудования на соответствие требованиям ГОСТ 17.516.1-90 в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам проводятся в соответствии с методами испытаний по ГОСТ 20.57.406-81 и по
ГОСТ 16962.2-90. Испытания электротехнического оборудования военного назначения на соответствие требованиям ГОСТ РВ 20.39.304-98 в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам проводятся в соответствии с методами испытаний по ГОСТ 20.57.305-98. В общем случае проверка соответствия электротехнического оборудования выдвигаемым требованиям может осуществляться экспериментальным, расчетным и расчетно-экспериментальным способами. У каждого из них есть свои особенности, достоинства и недостатки.
Экспериментальный способ Наиболее полные и достоверные данные о прочности, устойчивости и стойкости оборудования к механическому воздействию внешних факторов можно получить только экспериментальным путем. Анализ результатов испытаний электротехнического оборудования на воздействие внешних механических факторов, проведенных за последние 10–20 лет в НИЦ 26 ЦНИИ, позволил установить наиболее характерные отказы и недостатки. 1. Поломки или разрушения узлов крепления, обусловленные:
срезом крепежных болтов и шпилек;
деформацией опорных узлов, выполненных из профильной или листовой стали;
появлением трещин и разрушением чугунных фундаментных рам у основания;
появлением трещин в сварных швах опорных узлов агрегатов.
2. Деформация или разрушение целостности корпуса из-за:
деформации каркаса, крышек и створок дверей оборудования стоечного и шкафного исполнения;
деформации опорных узлов стоек дверей, препятствующей их дальнейшей фиксации в закрытом положении;
разрушения и откола фланцевых выступов на чугунных крышках электродвигателей.
3. Деформация или поломка внутренних узлов и элементов в результате:
смещения выкатных тележек;
разрушения проходных и опорных изоляторов, гетинаксовых плат и текстолитовых корпусов;
разрушения нити накала ламп в светотехническом оборудовании и аппаратуре;
разрушения подшипников.
4. Ложные срабатывания контактных элементов.
Самопроизвольное замыкание и размыкание контактных элементов аппаратов в момент воздействия нагрузки может привести к отключению важных технических систем и нарушению технологических процессов. По объективным причинам в России за последние пятнадцать лет произошло значительное сокращение числа функционирующих испытательных лабораторий
и испытательных центров и, как следствие, количества испытательных средств, воспроизводящих механические, в том числе и сейсмические, воздействия. Следует также отметить большую изношенность парка испытательных средств на механические воздействия, относительно небольшие размеры испытательных столов и недостаток многокомпонентных установок. Фактически отсутствует возможность испытания крупногабаритного оборудования с линейными размерами более 3 м и массой более 3 т на вибрационные воздействия и удар. А как показывает практика, уникальное крупногабаритное и массивное оборудование из-за своих инерционных характеристик хуже переносит механические воздействия и поэтому нуждается в обязательной проверке на воздействие ожидаемых внешних механических факторов. Аналогичным образом обстоят дела с испытательными средствами для проверки на воздействия, адекватные интенсивным землетрясениям. В бывшем СССР функционировало пять крупных сейсмоплатформ программного действия, оснащенных гидравлическими приводами. В последние
годы сейсмоплатформы, расположенные на территории Российской Федерации, практически не работали, и остается неясным, каковы необходимые объемы ассигнований для восстановления их работоспособности и модернизации.
Расчетный способ Существенным недостатком использования экспериментального способа является его зависимость от ограниченных возможностей испытательного оборудования. Поэтому в случае необходимости проведения оценки прочности к механическим воздействиям образцов электротехнического
оборудования, изготовленных из материалов с известными характеристиками, применяют расчетный способ. Этому способствует современное развитие методов моделирования и расчета, программных средств и вычислительной техники. Неоспоримое преимущество расчетного пути определения прочности заключается в том, что его применение не ограничено размерами и максимальной массой рассчитываемого оборудования. Кроме того, по сравнению с экспериментальным путем расчетный имеет достаточно низкую себестоимость. Среди основных
недостатков данного метода определения прочности можно подчеркнуть следующие:
расчетным путем практически нельзя оценить устойчивость работы электротехнического оборудования во время воздействия внешнего механического фактора;
практически нельзя подтвердить соответствие выдвигаемым требованиям по прочности к воздействию внешних механических факторов для образцов оборудования с нелинейными характеристиками и сложных систем электротехнического оборудования;
точность определения прочности зависит от принятой расчетной модели, квалификации специалистов-расчетчиков, применяемых программных продуктов и методик.
Расчетно-экспериментальный способ Учитывая технические возможности существующих испытательных средств, испытание сложной электротехнической системы на стойкость при воздействии механических факторов может оказаться фактически нереализуемым или потребует значительных материальных затрат, а оценка стойкости системы в целом расчетным путем – невозможной. В этом случае используется
расчетно-экспериментальный способ. На вибродинамическом стенде были проведены испытания шкафов на стойкость к воздействию синусоидальной вибрации с указанными амплитудами виброперемещения и виброускорения в диапазоне от 7 до 100 Гц. Как известно, виброиспытания в диапазоне от 1 до 5 Гц представляют сложность из-за отсутствия вибродинамических стендов необходимой грузоподъемности. Во время испытаний с помощью установленных в определенных местах шкафов трех датчиков регистрировались параметры ускорений.
Параллельно были разработаны расчетные модели шкафов и проведены расчеты на аналогичное воздействие.
Пример из практики Была поставлена задача произвести оценку стойкости группы шкафов электротехнического оборудования с максимальными габаритами 600х800х2000 мм и максимальной массой 250 кг к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне от 1 до 100 Гц, с амплитудой виброускорения 7 м/с2 от 1 до 35 Гц и с амплитудой виброускорения 10 м/с2 от 35 до 100 Гц.
После испытаний было произведено сравнение расчетных и экспериментальных данных в диапазоне частот от 7 до 100 Гц и выявлена достаточная сходимость результатов расчета и испытаний. Испытания показали стойкость шкафов к испытательному воздействию в диапазоне от 7 до 100 Гц. После испытаний были проведены расчеты шкафов на проверенных расчетных моделях на воздействие синусои-дальной вибрации в диапазоне
от 1 до 7 Гц. Полученные по расчету в установленных точках кинематические параметры не превышали параметров движения, зарегистрированных в этих же точках во время испытаний. Поэтому по результатам расчетно-экспериментальной оценки был сделан положительный вывод о стойкости оборудования в диапазоне от 1 до 100 Гц при воздействии заданной синусоидальной вибрации.
Расчетно-экспериментальный – это наиболее универсальный способ определения стойкости (прочности, устойчивости) образцов оборудования и их
систем к внешним механическим воздействующим факторам. Он сочетает достоинства и частично исключает недостатки расчетного и экспериментального способов, однако его применение требует достаточного объема необходимых исходных и экспериментальных данных, корректности используемых методов и методик, высокой квалификации специалистов.
Несколько советов производителям Повышение стойкости электротехнического оборудования к воздействию внешних механических факторов может осуществляться
за счет:
применения оптимальных схемных решений;
применения в оборудовании стойких комплектующих;
уменьшения габаритов изделий;
рациональной компоновки и крепления комплектующих изделий, повышения коэффициента заполнения;
применения унифицированных каркасов оптимального профиля;
совершенствования запорных устройств дверей и крышек шкафного оборудования;
устройств дополнительного закрепления в верхней точке изделия;
расчета узлов штатного крепления оборудования;
контроля при монтаже необходимого усилия затяжки болтовых соединений
Авторы: Валентин Шишенин, д.т.н., Владимир Бакин,к.т.н., Владимир Павлов,инженер НИЦ 26 ЦНИИ МО РФ, г. Санкт-Петербург
Журнал "Новости электротехники" №2(26) 2004 г.
Актуальные материалы проекта "Электротехническая библиотека"
Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. — М.: Энергоатомиздат, 1983.— 472 с.
Об этой книге можно говорить бесконечно и только в восторженных тонах! Книга является самым полноценным светотехническим справочником, над которым работали лучшие ученые и специалисты - светотехники: Ю. Б. Айзенберг, С. А. Клюев, Г. Б. Бухман, П. В. Пляскин, Л. М. Троицкий, Ю. Б. Оболенцев, Л. А. Циперман, Г. Н. Рохлин, И. К. Тульчин и многие другие. Книга содержит справочные и нормативные материалу по источникам
света и пускорегулирующим устройствам для них, электроустановочным изделиям, световым приборам, метрологии излучений, нормированию, расчету, проектированию и эксплуатации осветительных установок, освещению промышленных предприятий и др. Подробнее о книге: http://electrolibrary.narod.ru/39.htm
Кацман М. М. Расчет и конструирование электрических машин - М.: Энергоатомиздат, 1984 г.
В этой замечательной книге изложены вопросы электромагнитного, механического, теплового и вентиляционного расчетов и основы конструирования асинхронных и синхронных машин и машин постоянного тока общего назначения. Приведены расчетные формулы и необходимые для практических расчетов вспомогательные материалы.
Электронное издание "Золотая коллекция электротехнической литературы"
Справочник содержит аннотации на 150 книг по всем направлениям сайта "Электротехническая библиотека" с прямыми ссылками на магазины, где их можно приобрести с доставкой по почте. Все книги разбиты тематически на 14 категорий. Удобная система поиска по названию и по тексту. Подробнее о справочнике: http://electrolibrary.narod.ru/goldbooks.htm
Новые книги с доставкой на дом
Последние поступления:
Жуков В. В. "Короткие замыкания в электроустановках постоянного тока".
В книге приведены методики расчета и экспериментального определения токов короткого замыкания в электроустановках постоянного тока (получающих питание от аккумуляторных батарей, машин постоянного тока и трехфазных вентильных преобразователей).
Григорьев В.И. "Приборы и средства диагностики электрооборудования и измерений в системах электроснабжения ".
В книге приведены технические характеристики отечественных и зарубежных тепловизоров, пирометров и виброанализаторов, даны рекомендации по их выбору и использованию. Рассмотрены новые технические средства для измерения и контроля освещенности, качества электроэнергии, переходного сопротивления контактов, параметров изоляции, сопротивления заземления и грунта, а также испытательные установки.
Андреев В.А. "Релейная защита и автоматика систем электроснабжения ".
В учебнике изложены сведения о современных устройствах релейной защиты и автоматики систем электроснабжения. В связи с появлением значительного числа новых устройств защиты и автоматики на основе аналоговых и цифровых интегральных микросхем, микропроцессорной элементной базы и микро ЭВМ в четвертом издании (3-е - 1991 г.) коренным образом переработаны и дополнены все разделы учебника.
Эта книга поможет домашнему мастеру поддерживать в полной исправности электросеть своего дома, дачи или квартиры. Книга также будет полезна опытным мастерам, позволяя систематизировать свои знания и навыки. Приводится много интересных примеров, полезных советов, важных предупреждений, рисунков и таблиц. По мере изложения материала даются ссылки на наиболее интересные ресурсы Интернет или печатные источники, из
которых можно почерпнуть более подробную информацию по данному вопросу.
Соколовский Г.Г. "Электроприводы переменного тока с частотным регулированием".
В книге рассмотрены основные принципы построения частотно-регулируемых электроприводов переменного тока с разомкнутыми и замкнутыми системами регулирования при питании от преобразователя частоты.
