Введение

Для обеспечения горячей водой объектов сельскохозяйственного производства широкое применение нашли элементные водонагреватели. В элементных водонагревателях нагрев воды осуществляется посредством теплопередачи от герметических нагревательных элементов (ТЭНов). В общем случае элементные проточные водонагреватели состоят из: электромагнитного клапана, регулятора протока, световой индикации режимов работы, датчика давления, термоциклического прерывателя, медной колбы, предохранительной мембраны, регулятора переключения мощности , одного или нескольких ТЭНов , трубопроводов горячей и холодной воды. 

Элементные водонагреватели работаю по принципу прямого нагрева воды при помощи ТЭН.

Положительные стороны:

-мгновенная скорость нагрева воды , простота обслуживания, не изменяют качество воды, высокий коэффициент полезного действия.

Отрицательные стороны:

-большое потребление электроэнергии.

Характер окружающей среды в котельной: помещение . Влажность воздуха 65%. Норма предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в воздухе [4]: оксид углеродаCО, предельно допустимая концентрация 20,0 мкг/м ³; SO₄ – 20,0 мкг/м ³;H₃PO₄–10,0 мкг/м ³. В данном помещении концентрация загрязняющих веществ составляет 20% (c=0,2) от предельно допустимой концентрации.

Элементный проточный водонагреватель Timberk Newline WHN-4 OS 1-3,5 кВт. В качестве изоляции спирали ТЭНа служит кварцевый песок.ТЭН изготовлен из углеродистой стали на оболочке они имеют температуру 100˚С. Максимальная температура нагрева воды + 80 ˚С. Степень защиты от воды 4. Питающий кабель водонагревателя имеет класс изоляции Н[5].

В данной курсовой работе рассматривается элементный проточный водонагреватель мощностью Р_н=2кВт, с двумя ТЭНами по 1кВт на напряжение 220В. Водонагреватель имеет наработку 6300 часов. Время работы: водонагреватель работает 365 дней в году по 12 часов в день.

1. Разработка диагностической модели электрооборудования

Разработка диагностической модели электрооборудования начи­нается с составления диагностической матрицы для заданного обо­рудования.

Таблица 1 – Матрица диагнастирования

Диагностические параметры	Изоляция		Контакты		ТЭН
Основные диагностические параметры
1.Сопротивления изоляции	1
2.Сопротивление контактов			1
3.Сопротивление спирали					1
Дополнительные диагностические параметры
Мощность ТЭНа
Температура воды
Напряжения питания
Потребляемый ток

Рассчитаем изменения параметров диагностирования:

1) Изоляции электрооборудования является одним из наиболее уязвимым элементов, подверженных воздействию комплекса различ­ных факторов.Величина электрического сопротивления изоляции может быть определена по формуле, МОм:

= · , (1)

где - начальное сопротивление изоляции, Мом;[1], 24с.

В - коэффициент, зависящий от нагревостойкости изоляции, Н - 15,5 К/ч; [1], 24с.

х - коэффициент, учитывающий влияние электродинамических сил х - 0);

к - коэффициент длительной(к = 0);

- нормируемая температура изоляции, К;

- текущая (рабочая) температура изоляции, К (принимается на 10 К ниже нормируемой);

m, n - коэффициенты износа m = 1, n=1,5;(таблица 11, 24 с.[1])

с- концентрация химически активных веществ в воздухе c = 2;

- относительная влажность воздуха, о. е.

= 150· = 150 МОм;

= 150· = 52,3 МОм;

= 150· = 18,36 МОм;

= 150· = 6,3 МОм;

= 150· = 2,18 МОм;

= 150· = 0,75 МОм.

Таблица 2 – Результаты расчета сопротивления изоляции

t, ч	0	1260	2520	3780	5040	6300
Ru,MОм	150	52,3	18,36	6,3	2,18	0,75

Рисунок 1 – Характер изменения сопротивления изоляции во времени