Учебное пособие 800623
.pdfНа данный момент времени рассмотренные вопросы актуальны и практически важны, так как они в первую очередь связаны с обеспечением электробезопасности и грамотного, однозначного толкования при проведении электромонтажных работ. Исходя из этого, можно сформулировать задачи, которые необходимо решить в дальнейшем:
1)Обновить существующую редакцию ПУЭ в соответствии с современным состоянием вопросов по материалам, механизмам и технологии проведения электромонтажных работ, а также с учетом вступивших в силу международных, федеральных и отраслевых стандартов по отдельным электромонтажным направлениям.
2)Пересмотреть и создать единую и взаимосвязанную «нормативно-техническую базу», помимо ПУЭ, исключив из действия устаревшие нормативные документы, причем она должна лишь расширить и дополнить определенные разделы ПУЭ и ни в коем случае не противоречить ему.
Предоставленная информация не дает четких ответов на все поставленные вопросы в связи с чем, подлежит еще большему изучению.
Литература
1.Строительные правила: СП 76.13330. Электротехнические устройства [Текст]: нормативно-технический материал. – М.: Минстрой России, 2016. – 90 с.
2.Правила устройства электроустановок ПУЭ [Текст]: нормативно-технический материал. – 7-е изд., перераб. и доп. –
М.: ЭНАС, 2004. – 330 с.
3.Правила технической эксплуатации электроустановок
потребителей |
[Текст]: |
нормативно-технический материал. |
– |
|
М.: ЭНЕРГОСЕРВИС, 2003. – 168 с. |
|
|
||
4. |
ГОСТ |
30339-95. |
Электроснабжение |
и |
электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Технические требования [Текст]. – Аутентичен ГОСТ Р 50669-94 c поправкой. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. – 13 с.
Воронежский государственный технический университет
211
УДК 621.3
Н.С. Коталевский, С.В. Гладкий, К.Е. Гущин, А.В. Тикунов
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ УСТАНОВКОЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
НА БАЗЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Рассматривается структурная схема системы управления комбинированной системой электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии
Ключевые слова: система электроснабжения, фотоэлектрический модуль, ветроэнергетическая установка, система управления
В настоящее время, все большую популярность набирают системы электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ). К возобновляемым источникам энергии относятся: ветер, солнечная энергия, геотермальная, энергия волн, приливы, гидроэнергия, биомасса, газ из органических отходов, газ установок по обработке сточных вод и биогазы. Наиболее доступными и распространенными являются системы, которые используют энергию солнца и ветра.
По своей структуре системы электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии можно разделить:
Автономные – системы электроснабжения, в которых установки на базе возобновляемых источников энергии являются единственным источником энергии;
Полуавтономные – системы электроснабжения, которые в нормальном режиме работы используют установки на базе возобновляемой энергии, а в случае недостатка мощности или выходе установки из строя, имеющие возможность подключения к централизованной энергосистеме.
Резервные – система в нормальном режиме работы обеспечивает питание потребителей от централизованной сети, а в случае прекращения подачи электроэнергии, имеется возможность переключиться на возобновляемые источники энергии.
212
Система, работающая параллельно с сетью – это система по принципу построения аналогична полуавтономной, но отличающаяся тем, что, при переизбытках электроэнергии, вырабатываемой на установках на базе ВИЭ имеется возможность передать избыточную часть электроэнергии в сеть.
Наиболее перспективной является система электроснабжения с возможностью передачи избыточной электроэнергии в сеть, но в нашей стране она не может быть реализована, так как отсутствует законодательная база, регулирующая отношения между поставщиками электроэнергии и людьми, имеющими установки подобного рода.
В связи с этим в нашей стране, наиболее возможными являются полуавтономные системы. Они позволяют обеспечить надежность питания объекта электроснабжения за счет двух независимых друг от друга источников энергии.
Предлагаемая нами схема системы управления является простой, надежной, а самое главное экономически выгодной в реализации. За счет отсутствия в ней сложных микропроцессорных элементов решается две основные трудности на пути перехода на возобновляемые источники энергии. Во-первых, для ее установки, настройки, обслуживания и как следствие дальнейшей эксплуатации, не требуется углубленных знаний в области электротехники. Во-вторых, существенно снижается себестоимость всей системы электроснабжения без снижения надежности. (Рисунок).
213
Схема полуавтономной системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии
В нормальном режиме работы, энергия, вырабатываемая солнечными панелями и ветроэнергетической установкой, проходит через реле напряжения KV1, которое замыкает контакт KV1.1, благодаря чему подается напряжение на катушку контактор KM1, что приводит к питанию АКБ и инвертора. Преобразованный в переменный ток проходит через реле напряжения KV2, которое замыкает контакт KV2.1 и размыкает контакт KV2.2. В дальнейшем получает питание контактор KM2, замыкающий контакт KM2.1(и размыкающий KM2.2), позволяющий питать нагрузку. В случае невозможности питания от возобновляемых источников
214
электроэнергии контакты KV2.2, KM2.2 возвращаются в исходное положение, чтопозволяет питать объект от энергосистемы.
В представленной схеме, для удешевления всей установки, было принято решение об отказе в использовании блока из нескольких аккумуляторных батарей. Их наличие имеет как плюсы, так и минусы. К плюсам можно отнести более высокую независимость от внешней энергосистемы в ночное или безветренное время. К минусам относятся как экономическая выгода, так и технологические трудности, связанные с установкой, размещением и обслуживанием этого блока.
По результатам анализа и моделирования, разработанная система хорошо подходит для обеспечения электроэнергией бытовых потребителей, таких как частные коттеджи, таунхаусы и т.п., а также, в теории, данная схема вполне реализуема и на других категориях потребителей.
Литература
1.Беляков П.Ю. Производство электроэнергии на базе энергии солнечного излучения / П.Ю. Беляков. Электротехнические комплексы и системы управления. 2008. №2. С. 70-74
2.Коталевский Н.С., Гладкий С.В, Тикунов А.В. Особенности фотоэлектрических станций / Н.С. Коталевский, С.В,Гладкий, А.В. Тикунов. Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники: Труды всероссийской студенческой научнотехнической конференции. - Воронеж, 2017. - С.125-127.
Воронежский государственный технический университет
215
УДК 631.3+631.5
С.А. Ручьев, А.В. Солопов
СОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
В статье приведен обзор и анализ современных методов воздействия на семена сельскохозяйственных культур, позволяющие повысить их всхожесть, стимулировать рост растений и тем самым получить прибавку урожая по сравнению с традиционными методами обработки
Ключевые слова: фотоэнергетика, ионизирующее излучение, ультразвуковая обработка, облучение, семена
Современные методы обработки семян на основе электротехнологий, применение достижений науки и новейших технологий, направленных сельскохозяйственных культур, является одним из основных факторов повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства. В настоящее время актуальной остается проблема повышения посевных и урожайных качеств семян, адаптивных свойств растений, выращенных из них, а также получение экологической продукции. Не секрет, что технологии подготовки семян к посеву направлена на улучшение их биологических свойств, стимуляции, защите от болезней и вредителей, повышению стойкости к стрессовым условиям. Улучшить посевные качества семян можно, воздействуя различными способами на процесс их прорастания, становления проростка и повышения продуктивности семенного материала. Одним из таких способов является электротехнологическая обработка. К ней можно отнести: ультразвук, ионизирующие излучения, электромагнитные поля, фотоэнергетическое воздействие и др. [1-6, 10, 11, 14, 15].
К фотоэнергетическим методам обработки семян относятся инфракрасное, ультрафиолетовое, лазерное облучения, позволяющие увеличивать сбор урожая на 11…12 %. Недостатком такого метода является отсутствие повторяемости результатов облучения семян (таблица).
Обработка ультразвуком является безопасной для подавляющего большинства видов семян. Сама по себе ультразвуковая обработка возникла как результат исследований в
216
поисках способа быстрой и безвредной для семян обработки перед посевом.
Влияние лазерного и инфракрасного излучения на рост пшеницы
|
Мощн |
|
Частота, |
|
Вре |
|
|
Сух. вес, г |
|
Длина, см |
|
Всхож |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
ость, |
|
Гц |
|
мя, |
|
|
Стебли |
|
Корни |
|
Стебли |
|
Корни |
|
есть, |
||||||
|
Вт |
|
|
мин |
|
|
|
|
|
% |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лазерное излучение |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Контроль |
|
|
|
|
|
0,58 |
|
|
0,35 |
|
|
12,5 ± 0,8 |
|
|
17,5 ± 0,7 |
|
|
75 |
|
|
|
|
50 |
|
|
10 |
|
|
0,58 |
|
|
0,37 |
|
|
16,1 ± 1,1 |
|
|
20,5 ± 0,9 |
|
|
82 |
|
|
|
|
1000 |
|
|
10 |
|
|
0,59 |
|
|
0,4 |
|
|
19,5 ± 0,9 |
|
|
21,5 ± 0,8 |
|
|
86 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
0,67 |
|
|
0,45 |
|
|
13,9 ± 0,7 |
|
|
19,1 ± 0,7 |
|
|
92 |
|
|
|
|
|
|
|
45 |
|
|
0,68 |
|
|
0,48 |
|
|
13,7 ± 0,6 |
|
|
20,7 ± 0,6 |
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
0,72 |
|
|
0,49 |
|
|
13,1 ± 0,5 |
|
|
20,5 ± 0,6 |
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инфракрасное излучение |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроль |
|
|
|
|
|
0,58 |
|
|
0,35 |
|
|
12,5 ± 0,8 |
|
|
17,5 ± 0,7 |
|
|
|
|
|
1 |
|
50 |
|
|
10 |
|
|
– |
|
|
– |
|
|
14,3 ± 0,9 |
|
|
19,6 ± 0,8 |
|
|
90 |
|
|
|
|
1000 |
|
|
60 |
|
|
0,52 |
|
|
0,45 |
|
|
12,7 ± 0,7 |
|
|
20,7 ± 0,6 |
|
|
62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К преимуществам ультразвуковой обработки относят [7, 8, 9]:
-безвредность (метод ультразвуковой обработки, в основном, предпочтителен в тех случаях, когда семена являются термочувствительными);
-многоцелевой характер обработки (сначала из семенного материала извлекается лишняя влага, а потом прогревают и в результате в них ускоряются метаболические процессы, отвечающие за скорейшее прорастание);
-энергетическая эффективность;
-достаточно высокая скорость работы в автоматическом
режиме;
-возможность обрабатывать одновременно до нескольких килограммов семян;
-равномерность обработки.
Прибор УЗО-Активатор хорошо проявил себя при производстве сельскохозяйственных культур защищенного грунта в таком важном процессе как обработка семенного материала (рис. 1).
217
Рис.1. Обработка семенного материала УФО-Активатором
Ионизирующее излучения служит для уничтожения бактерий и микроорганизмов в некоторых видах пищи, семян, а также это облучение увеличивает срок хранения. В пищевой сфере процесс облучения пищи ионами строго контролируется. Можно подумать, что такое облучение уничтожает не только вредные бактерии, но и полезные питательные вещества, но это не так [12, 13].
Облучение большими дозами ионизирующего излучения продуктов питания продлевает их срок хранения путем устранения бактерий портящие продукты. В растениеводстве такое облучение дает возможность задержать прорастание ростков. Для обработки продуктов могут быть применены источники гамма-лучей, но более целесообразно использовать электронный луч-ускоренный электронной пушкой. Для более равномерного облучения продукцию пропускают через поток электронов несколько раз (рис. 2).
Эффект усиления или угнетения роста растений и прорастания семенного материала зависит от используемой напряженности электрического поля. Кроме того, электрическое поле обеспечивает более раннее прорастание и получение зеленой продукции (на 4…6 дней). При этом длина и ширина листьев увеличивается, а также их количество и вес на 15…38 % по отношению к контролю.
218
Рис.2. Обработка готовой продукции ионизирующим облучением
Электромагнитная обработка семян является технологическим и автоматизированным процессом. Она не оказывает вредного воздействия на персонал, как к примеру химическая обработка, не имеет трудоемких и дорогостоящих операций, легко и точно дозируется, является экологически чистым видом обработки и легко внедряется в существующие технологические линии подготовки семян. Одним из главных достоинств электромагнитной обработки является отсутствие в дальнейшем паталогических изменений растений, выросших из обработанных семян. Из вышенаписанного можно сделать вывод, что воздействие электромагнитного поля при правильном дозировании полезно как для семян, так для растений и увеличивает количество продуктивного роста семян, что приводит к увеличению урожайности на 10…15 % [3, 4, 16].
Таким образом, анализ литературных источников показал, что использование предлагаемых методов обработки семенного материала позволяет упростить технологический процесс обработки семян, повысить качество обработки семян и исключить применение экологически вредных химических веществ.
219
Литература
1.Бушлякова, Л.В. Влияние УФ облучения на предварительную обработку семенного материала для повышения интенсивности всходов /Л.В. Бушлякова, Д.Г. Козлов//Молодежный вектор развития аграрной науки: матер. 65-й науч. студенческой конф. (5 марта-2 июня 2014, Воронеж). – Воронеж: ВГАУ, 2014. – С. 76-79.
2.Герасименко, А.А. Технология предпосевной обработки семян пшеницы электротепловым излучением / А.А. Герасименко, Д.Г. Козлов, А.В. Калинин, В.Н. Ожерельев // Современные научнопрактические решения в АПК: материалы международной научнопрактической конференции (6-7 июня 2017г., Воронеж). – Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2017. – С. 150-154.
3.Калинин, А.В. Исследование теплового и электромагнитного воздействия на семена сои /А.В. Калинин, Д.Г. Козлов // Актуальные проблемы в энергетике и средствах механизации АПК: матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием – Благовещенск: ДальГАУ, 2015. – С. 148-153.
4.Калинин, А.В. Обоснование режимов теплового и электромагнитного воздействия на семена сои с целью повышения их качества /А.В. Калинин, С.В. Щитов, С.Н. Воякин, Д.Г. Козлов // Вестник Воронежского ГАУ -2015. -выпуск №3 (46) -С. 136-140.
5.Козлов, Д.Г. Анализ применения фотоэнергетики при предпосевной обработке семенного материала /Д.Г. Козлов, Р.К. Савицкас, Л.Н. Титова // Электротехнические комплексы и системы управления, №2 (34), 2014. – С. 66-71.
6.Козлов, Д.Г. Влияние УФ облучения на всхожесть и урожайность сельскохозяйственных культур /Д.Г. Козлов, В.Г. Козлов//Энергосбережение -важнейшее условие инновационного развития АПК: материалы междунар. науч.-практ. конф. (21-22 ноября 2013, Минск). – Минск: Белорусский ГАТУ, 2013. – С. 250-254.
7.Козлов, Д.Г. Применение современных электротехнологий при ремонте транспортных средств / Д.Г. Козлов, И.В. Лакомов, М.А. Воропаева // Повышение эффективности использования мобильных энергетических средств в различных режимах движения: материалы
международной научно-практической конференции (6 апреля 2017г., Воронеж). – Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2017. – С. 242-248.
8. Козлов, Д.Г. Применение спецэлектротехнологий в АПК / Д.Г. Козлов, А.В. Калинин // Инновационные технологии и технические
220