Глава 1. Общие вопросы эксплуатации электрооборудования.
Основные понятия и определения теории эксплуатации.
Понятия и определения теории эксплуатации электрооборудования являясь, частным случаем общей теории эксплуатации оборудования узаконены ГОСТ 18322–78 “Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения” и ГОСТ 15.601–98 “Техническое обслуживание и ремонт техники. Основные положения”. В соответствии с этими документами различают производственную и техническую эксплуатацию, понятия системы технического обслуживания и ремонта (СТОиР), структура ремонтного цикла, срок службы изделия, число ремонтных циклов, условия эксплуатации, эксплуатационные свойства, критерии постановки на ремонт изделия, на ТО и ремонт и др.
Длительное время положения об эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве основывались лишь на опыте сельских электриков или заимствовались из промышленности. На первых этапах электрификации это не вызывало заметных негативных последствий. В последующем масштабы использования электрооборудования резко возросли, а ответственность выполняемых им функций заметно повысилась. От технического состояния электрооборудования стали непосредственно зависеть количество, качество и себестоимость выпускаемой продукции, то есть конечные результаты производства. Естественно, что такие перемены привели к резкому возрастанию роли эксплуатации электрооборудования и появлению новых эксплуатационных задач, которые не удается решить на эмпирической основе. Это вызвало необходимость в разработке теории эксплуатации электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве,основы которой были заложены А.Н. Пястоловым, Г.П.Ерошенко, Н.Н. Серых и др. Она основывается на следующих исходных понятиях: эксплуатация электрооборудования, производственная эксплуатация, техническая эксплуатация, цель эксплуатации, объект изучения, эксплуатационные свойства, условия эксплуатации, эффективность эксплуатации и другие.
Эксплуатация электрооборудования – это совокупность всех фаз его существования после изготовления, включая транспортировку к месту применения, подготовку к использованию по назначению, техническое обслуживание, ремонт и хранение.
Электрооборудование применяют для выполнения конкретных функций. С народнохозяйственных позиций эксплуатация заключается в реализации потребительских свойств электрооборудования. При этом вы-
деляют два взаимосвязанных вида эксплуатации: производственную и техническую.
Производственная эксплуатация – это процесс использования электрооборудования по назначению, в результате которого электрическая энергия преобразуется в другие виды. В этом процессе участвует не только электротехнический персонал, но и персонал, обслуживающий технологические объекты (в кормоцехе – оператор, на насосной станции – дежурный и т. п.). Результатом (продукцией) процесса использования является технологический объект с заданными свойствами (приготовленный корм, поданная вода) или условия существования (освещенность, температура и т.д.).
Техническая эксплуатация – это процесс обеспечения и поддержания требуемого состояния электрооборудования, заключающийся в восстановлении его свойств, утрачиваемых при использовании или хранении. Техническую эксплуатацию осуществляют специалисты электротехнической службы хозяйства или специализированной организации. Результат (продукция) технической эксплуатации – эксплуатационная надежность электрооборудования.
Цель эксплуатации. Электрооборудование является частью какой-либо машины, установки или другого сельскохозяйственного объекта, предназначенной для выпуска определённой продукции или обеспечения условий сохранности, качества, безопасности. Производственная система содержит подсистемы ресурсов и подсистему технологического объекта, осуществляющего преобразование исходных материалов в конечную продукцию. Электрооборудование как подсистема энергоресурсов обеспечивает энергией производственный процесс. Цель производственной системы – удовлетворять потребности общества путем выпуска продукции, обеспечения ее качества и снижения себестоимости. Для этого необходимо, чтобы работа всех в совокупности элементов, в том числе и электрооборудования, была подчинена цели производственной системы. Поэтому цель эксплуатации – обеспечение эффективной работы электрифицированных технологических объектов за счет поддержания требуемой надежности и рационального использования электрооборудования.
На достижение требуемого качества эксплуатации электрооборудования основное влияние оказывают: источник электроснабжения, определяющий качество электроэнергии; эксплуатационные свойства используемого электрооборудования, характеризующие его пригодность к эксплуатации; технологический объект, определяющий режимы использования и условия окружающей среды; служба эксплуатации, от которой зависит качество обслуживания, ремонта и других работ по обеспечению надежности электрооборудования. Система названных элементов составляет обобщенный объект изучения теории эксплуатации электрооборудования и обозначается для краткости: источник – электроприемник – технологический объект – служба эксплуатации (система И–Э–Т–С) (рис.1.1.).
Рис.1.1. Обобщенная схема системы И-Э-Т-С.
Каждый выделенный элемент системы дает обобщенное представление о реальных объектах.
Источник – это электрооборудование системы сельского электроснабжения.
Электроприемник – это совокупность электрооборудования от ввода в помещение до рабочего органа или рабочей зоны технологического объекта, включающая три функциональных звена: Эи – устройство присоединения к источнику (внутренняя проводка, пускозащитная аппаратура, средства автоматики и т.п.); Эп – непосредственно электроприемник – преобразователь энергии (электрическая машина, электронагреватель и т.п.); Э – устройство передачи энергии от электроприемника к технологическому объекту (в электроприводе – муфта или клиноременная передача, в облучающей установке – облучатель и т.п.).
Технологический объект – это любая электрифицированная машина, установка, поточно-технологическая линия и другая сельскохозяйственная техника.
Служба эксплуатации – это специалисты электротехнической службы (ЭТС) хозяйства или района, которые контролируют использование и осуществляют обслуживание (ремонт), а также их ремонтно-обслуживающая база.
Система И–Э–Т–С относится к типу «человек — машина», через технологический объект она связана с животными, растениями и с биотехническими системами сельскохозяйственного производства. Неодинаковая природа связей, возникающих между биологическими и техническими звеньями, многообразие элементов и связей между ними и ряд других признаков, присущих данной системе, относят ее к числу сложных.
Объект эксплуатации характеризуется пространственными и временными границами, которые охватывают процессы использования, обслуживания и комплектования. Необходимость учета процесса комплектования на стадии эксплуатации обусловлена тем, что для изделий массового применения (электропривод, электроосветительная установка и т. п.) требования потребителей настолько разнообразны, что на стадии создания электрооборудования их нельзя учесть достаточно подробно и заводу-изготовителю приходится ориентироваться на некоторые усредненные условия эксплуатации, которые иногда не совпадают с конкретной системой И–Э–Т–С. Чтобы в этом случае добиться качественного использования электрооборудования, эксплуатационный персонал должен проверить правильность его комплектования и при необходимости подобрать другие типоразмеры или режимы работы, наиболее подходящие для конкретных условий эксплуатации.
Эффективность эксплуатации. В общем случае под эффективностью понимают успешность выполнения поставленной задачи или достижения определенной цели. Для измерения эффективности принимают некоторые характеристики изучаемой системы в качестве критериев эффективности. При этом учитывают, что правильный их выбор имеет важное народнохозяйственное значение, так как ошибочный критерий исказит оценку результатов работы коллектива исполнителей и направит их деятельность по ложному пути. Наиболее обобщенным критерием эффективности служат экономические: чистый дисконтный доход, норма прибыли и др.
Условия эксплуатации – это совокупность всех внешних факторов, от которых зависит эффективность эксплуатации электрооборудования. К ним относятся условия: использования, окружающей среды, электроснабжения и обслуживания.
Условия использования зависят от особенностей технологического объекта. Их определяют режим работы, характер и уровень нагрузки, занятость в течение суток, месяца и года, а также ответственность объекта, которая характеризуется размером технологического ущерба, возникающего при отказе электрооборудования.
Условия окружающей среды характеризуют дестабилизирующие воздействия на электрооборудование в периоды работы и простоя. В этой группе выделяют климатические условия, место размещения, запыленность, загазованность, влажность, уровень вибрации и другие воздействия, вызывающие ухудшение свойств электрооборудования.
Условия электроснабжения оценивают влияние источника электроэнергии на надежность и процессы работы электрооборудования. Они характеризуются качеством напряжения в установившемся и пусковом режимах, потерями энергии в системе ее передачи и распределения, а также удельными замыкающими затратами на электроэнергию.
Условия обслуживания дают сведения о качестве технического обслуживания, текущего и капитального ремонтов, оперативности устранения отказов и затратах ресурсов на все эксплуатационные работы.
Система технического обслуживания и ремонта (СТОиР) является подсистемой системы эксплуатации и включает: изделия – объекты ТО и ремонта; средства ТО и ремонта; исполнителей ТО и ремонта (организации и специалисты); документацию, устанавливающую требования к составляющим системы и связям между ними.