Анотація до роботи:

Опришко О.О. Підвищення експлуатаційної надійності вузлів приєднання нульових захисних та заземлювальних провідників електроустановок тваринницьких ферм. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.16 – електротехнології та електрообладнання в АПК. – Національний аграрний університет, Київ, 2003 р.

Дисертація присвячена питанню підвищення експлуатаційної надійності приєднання нульових захисних та заземлювальних провідників на базі закономірностей їх електричних параметрів і специфічних умов експлуатації. Показано вплив на руйнування приєднувальних вузлів проходження змінного струму, теоретично доказані і експериментально підтверджені його величини по колу заземлення. Встановлені закономірності, які описують вплив зміни пробивної напруги і опору зразків, від таких основних чинників умов експлуатації, як склад повітряної суміші, конденсату і проходження струму. Методами математичного моделювання процесу руйнування контакту визначена і обґрунтована мінімальна ширина контактної поверхні у 0,5 мм. Розроблені рекомендації по конструкції приєднувальних вузлів заземлювальних провідників для обладнання, що експлуатується на тваринницьких фермах.

1. Аналіз стану систем занулення електрообладнання тваринницьких ферм свідчить, що в них найбільш критичними є приєднувальні вузли нульових захисних та заземлювальних провідників. Руйнування вузлів під час експлуатації відбувається завдяки утворенню неметалевих поверхневих плівок під впливом хімічно активних реагентів у повітрі та наявності електричного струму в колі занулення-заземлення.

2. Результати досліджень показують ймовірність постійного проходження по зануленню-заземленню струму основної та третьої гармоніки силою до 2 та 0.5 А відповідно, який обумовлений існуючою якістю електричної енергії в сільських електромережах напругою 380/220 В. Обґрунтована і доведена необхідність врахування цього явища, як додаткового чинника, який впливає на руйнування приєднувальних вузлів заземлювальних та нульових захисних провідників.

3. Доведено, що завдяки циклічності процесу окислення-відновлення при проходженні змінного струму через приєднувальний вузол, захисні пасивуючі плівки розкришуються і накопичують наявну у повітрі тваринницьких ферм вологу, завдяки чому їх питомий опір зменшується. Так на базі результатів математичного моделювання, показано, що питомий опір Al(OH)₃ може зменшитись з 110¹⁰ до 1 Оммм, що впливатиме на швидкість гальванічної корозії контактних з’єднань алюмінієвих провідників з іншими металами.

4. Результати математичного моделювання процесу корозійного руйнування приєднувального вузла довели необхідність забезпечення при його монтажі окрім опору, який визначається площею “металевого” контакту, і мінімальної ширини контактної поверхні у 0,5 мм.

5. Створення конструкцій кліматичної камери та гнучких приєднувальних електродів дозволило відтворювати реальні умови середовища виробничих приміщень тваринницьких ферм та визначати залежність опору та пробивної напруги модельних зразків поверхневих плівок на реальних провідниках залежно від параметрів повітряної суміші, конденсату та електричних процесів, які відбуваються в колі заземлення.

6. Встановлено, що при появі на поверхні провідників крапель конденсату, завдяки появі квазігальванічних пар та хімічної реакції металу із конденсатом, на мідних, алюмінієвих та стальних провідниках відбувається утворення плівок із діелектричними властивостями, пробивна напруга яких складатиме більше 150 В, що може привести до виходу з ладу систему занулення.

7. Поверхневі плівки, які утворюються на алюмінії в повітрі тваринницьких ферм мають велику електричну ємність і в певному діапазоні напруг є діелектриками. Утворені на міді в середовищі NH₃ плівки мають нелінійну ВАХ, а наявність у повітрі H₂S надає плівкам додатково напівпровідникові властивості, за рахунок чого при застосуванні стандартних приладів для вимірів заземлення будуть отримані занижені результати. Доведено необхідність застосування металевих покриттів типа вилудженої мідної фольги і припоїв ПС300 та ПОС для захисту, відповідно, алюмінієвих та мідних нульових захисних та заземлювальних провідників, які використовуються у виробничих приміщеннях тваринницьких ферм.

8. Розроблено рекомендації по підвищенню експлуатаційної надійності системи занулення електротехнологічного обладнання тваринницьких ферм, які були перевірені і прийняті до використання ТОВ “Таврійськагроснаб” Херсонської області та інш.

Публікації автора:

1. Опришко О.О. Дослідження струму, що виникає в провідниках системи занулення // Науковий вісник НАУ. – К., – 1999. - Вип. 13. – С. 252 - 255.

2. Опрышко А.А., Солоный В.И. Разрушение алюминиевых заземляющих проводников в атмосфере животноводческих ферм // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2000. - № 2. – С. 75-77.

3. Опришко О.О. Вплив показників якості електричної енергії на стан контактних з'єднань системи занулення // Збірник праць 4 Міжнар. наук. конф. “Ефективність і якість електропостачання промислових підприємств” (м. Маріуполь, 24 - 26 травня 2000 р.). – Маріуполь: ПДТУ, 2000. – С. 119 - 120.

4. Опрышко А.А., Солоный В.И. Зануление электрооборудования животноводческих ферм // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2000. - № 4. – С. 79- 81

5. Опрышко А.А., Солоный В.И. Про руйнацію контакту алюміній-сталь, що використовується в пристроях заземлення-занулення // Праці Таврійської державної агротехнічної академії – Вип. 1, Т.19: ТДАТА, 2001. – С.45 - 49.

6. Патент 46943 А України, МПК⁵ G 01 R 31/16 “Електрод для визначення електричних властивостей покриття, що знаходиться на циліндричній провідниковій основі” / Опришко О.О., Солоний В.І. – №99126682; Заявл. 08.12.1999; Опубл. 17.06.2002, Бюл. №6.