Регистрация / Вход
Прислать материал

Эффективность использования контактных соединений

Сведения об участнике
ФИО
Шевелев Илья Витальевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Энергосберегающие системы аккумулирования, транспортировки, распределения и использования электроэнергии
Тема
Эффективность использования контактных соединений
Резюме
В настоящее время не решена проблема контактных соединений в электрических сетях. В одних только бытовых сетях в квартирах их количество может считаться сотнями. Периодический контроль за их состоянием необходим, для снижения электрических потерь , а также для обеспечения пожаро - и электробезопасности помещений.
Ключевые слова
старение контактного соединения, эффективность контактного соединения, контактное соединение, энергосбережение
Цели и задачи
Разработка методики оценки экономической эффективности контактного соединения и целесообразности его замены, или проведения ревизии с целью энергосбережения и снижения его электро - и пожароопасности за счет внедрения нового метода оценки.
Введение

В настоящее время в нашей стране острой остаётся проблема контактных соединений в электрических сетях.Эта проблема в данный момент времени актуальна, для России и стран СНГ, так как в них осталось ещё большое количество проводки, введенной в эксплуатацию ещё во времена СССР, состояние которой не отслеживалось на протяжении тридцати лет. Сильный  износ, некачественное выполнение, или же неправильный выбор контактного соединения, вызывают аварийные режимы приводящие к возникновению пожаров и поражению людей электрическим током.  В своей работе мы решили остановиться на экономической целесообразности устаревших или выходящих из строя контактных соединениях, так как они приводят к возникновению дополнительных потерь в электрической сети.

 

 

Методы и материалы

Испытательные стенды

В ходе работы было проведено исследование сопротивлений различных типов контактных соединений. Для измерения сопротивления контактных соединений были разработаны испытательные стенды. На отдельных панелях размещены медные проводники сечением 1,5 мм2, 2,5 мм2и алюминиевые проводники сечением 2,5 мм2, 4 мм2с различными способами соединения.

Для проведения измерений использовался прибор ПТФ-1. На испытательном стенде представлены как проводники с контактными соединениями, так и целые проводники для сравнения сопротивления с эталоном - целым проводником. Измерения проводились в 3 этапа:

а) Выяснение диапазона сопротивления проводника;

б) Проведение ряда замеров для исключения погрешностей измерения;

в) Сопоставление полученных данных с последующим фиксированием.

Расчет экономических потерь

Для экономических расчетов потерь на электрических контактных соединениях взята энергосистема новой квартиры.Замеры состояли в измерении тока на отдельных приборах токовым клещами. Кроме замеренных значениях были найдены значения расчетные.Далее по методу числа часов наибольших потерь было найдено время максимальных потерь и подсчитаны значения мощности потерь и потерь энергии за год. Следующим шагом была оценка стоимости этих потерь.

Второй расчет потерь был произведен на  основе предприятия ОАО «БУРЕЯГЭССТРОЙ» СУ «АТОМСТРОЙ», производящего бетоные плиты. Сначала производился расчет потерь за одну ночь, а потом потерь за рабочий год предприятия.

Описание и обсуждение результатов

Испытательные стенды

На основе полученных данных можно выделить ряд особенностей:

Соединение проводников скруткой обладает повышенным сопротивлением и в значительной степени зависит от качества выполняемых работ, в случае соединения алюминиевых проводников не всегда обеспечивается хороший контакт из-за наличия на их поверхности оксидных пленок.

Безвинтовые соединительные зажимы и сжим ответвительный магистральный обладают  в основном повышенным сопротивлением, потому что соединение в них осуществляется посредством стальной соединительной пластины, зажимающей проводники.

Соединение пайкой обладает низким значением сопротивления за счет  обеспечения хорошего металлического контакта на большой поверхности.

Болтовое соединение обеспечивает надежный контакт и достаточно малое сопротивление, контакт обеспечивается за счет сжатия проводников между шайбами или пластинами, таким образом можно осуществлять соединение проводников из различного материала.

Винтовое соединение по результатам опытов показало наименьшее значение сопротивления, в нем создается металлический контакт между проводником и латунной вставкой.

Расчет экономических потерь в бытовой сети

Стоимость потерь основанных на опытном измерении за год составила 2 рубля 13 копеек, а на расчетных значениях 87 копеек. И это за целый год. Такие данные говорят о эффективном использовании контактных соединений . Кроме того такие соединения поддерживают пожаро- и электробезопасность на отличном уровне и снижают все риски для бытовых потребителей до минимальных.

Расчет экономических потерь на производстве

Экономические потери за один рабочий год составили 40 тысяч 861 рубля 80 копеек. Вследствие этих потерь нетрудно сделать о экономической целесообразности эффективного использования контактных соединений на таком производстве, ведь замена при средней стоимости винтового контакта не превысила бы  и 10 % от стоимости текущих потерь, и помогла бы существенно бы сократить потери.

Выводы

  1. При верно и грамотно, проложенной и соединённой проводке, потери на контактных соединениях ничтожно малы, а значит площадь сечения проводки завышена и экономически целесообразно прокладывать в новых домах провода меньшего размера площади сечения, а в старых домах, менять контактные соединения по мере их износа.
  2. На производстве экономически выгодно использовать контактные соединения плотно соединяющие провода и уменьшающие тем самым значение контактного сопротивления. Также необходимо своевременно менять контактные соединения, чтобы процесс старения дополнительно не увеличивал потери на контактном соединении.
  3. Повышенный нагрев зоны контакта приводит к ускоренному разрушению контактной поверхности и росту сопротивления, что вызывает еще больший нагрев и большие потери.

 

Используемые источники
Список использованной литературы

1. Боев, М. А. Срок службы кабельных изделий в условиях сельскохозяйственного производства / М. А. Боев, С. Н. Сидоров // Энергосберегающее электрооборудование для АПК : тез.докл. 2-й Всесоюзн. науч.-техн. конф. – М. :Информэлектро, 1990.
2. Хромченко, Г. Е. Высоковольтные выключающие аппараты [Текст] / Г.Е. Хромченко. – М. 1955. – 225 с.
3. Мышкин, Н. К. Электрические контакты [Текст] / Н. К. Мышкин, В.В. Кончиц, М. Браунович. - Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект».- 2008.- 560 с.




Information about the project
Surname Name
Shevelev Ilya Vitalievich
Project title
Efficiency of contact connections
Summary of the project
Now the problem of contact connections in electric networks isn't solved. In only one household networks in apartments their quantity can be considered as hundreds. Periodic control of their state is necessary, for decrease in electric losses, and also for ensuring the fire - and electrical safety of rooms.
Keywords
aging of contact connection, efficiency of contact connection, contact connection, energy saving