Дисертації з теми "Кабелі"

Грязний, Я. І. Частотні характеристики коаксіальних збірок : випускна кваліфікаційна робота / Я. І. Грязний ; керівник роботи А. І. Сатюков ; НУ "Чернігівська політехніка", кафедра електричної інженерії та інформаційно-вимірювальних технологій. – Чернігів, 2021. – 61 с.
В роботі зроблено огляд основних типів ліній передач діапазону надвисоких частот (НВЧ). Окрему увагу приділено коаксіальній лінії. Наведені довідкові дані по коаксіальних кабелях та роз'ємах (конекторах) на основі яких виготовляються коаксіальні збірки. Зроблено аналіз методів вимірювання втрат в таких елементах НВЧ тракту. Проведено вимірювання рівня затухання сигналу в коаксіальних збірках, які найбільш часто використовуються для складення НВЧ тракту при проведенні радіовимірювань. Результати вимірювань проаналізовані та зроблені висновки по оптимізації використання коаксіальних збірок.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці та обґрунтуванню діагностики за трибоелектричним потенціалом для виявлення зміни поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів під дією сильного електричного поля, підвищеної температури та іонізуючого випромінювання. В процесі старіння для двошарової ізоляції на основі застосування схеми заміщення встановлено появу струмів, що змінюються по експоненціальному закону, та отримано динаміку в часі накопичення, рекомбінації та релаксації поверхневого заряду на границі розділу. Встановлено розподіл густини поверхневого заряду по довжині симетричних ізольованих провідників при наявності між ними зазору та тонкого дефектного шару на поверхні полімерної ізоляції на основі отриманого аналітичного рішення. Показано, що окиснений прошарок на поверхні ізоляції призводить по появи сильного електричного поля. В залежності від конструктивного виконання і застосованих матеріалів експериментально визначено значення трибоелектричного потенціалу та встановлена динаміка його зміни в процесі прискореного терморадіаційного старіння кабелів. Встановлено вплив поверхневих та трибозарядів на результати діагностичних обстежень кабелів за опором ізоляції на високій напрузі. Запропонована діагностика за трибоелектричним потенціалом силових, контрольних та інформаційних кабелів дозволяє виявити зміну поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів.
Thesis for granting Candidate of Technical sciences Degree in specialty 05.09.13 – Technics of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", 2015. The thesis is devoted to development and diagnostic system for substantiation triboelectric potential to detect changes in surface properties of polymer isolation in aging cables under the strong electric field, high temperature and radiation. The distribution of surface charge density and voltage drop along the length of symmetrical insulated conductors in the presence of the gap between them and the defective thin layer on the surface of the polymer insulation was established based on the analytical solution. Experimentally determined the values of triboelectric potential and its dynamics of change in the process of accelerated termoradiation aging polymer cable insulation depending on the design of applied materials. There is a significant (threefold) increase in the maximum value of the contact potential difference and achieve maximum torque bias towards smaller values for single core power cables with cross-linked polyethylene insulation 6 kV after accelerated aging thermoradiation. This confirms the high sensitivity of triboelectric potential to aging and allows us to make a suggestion to use this parameter as an indicator of the polymeric insulation aging degree. Influence of surface charges and tribocharges on the results of diagnostic tests on the insulation resistance and stability during the measurement capacitance and dielectric loss tangent cables with polymer insulation was observed. Dynamics of changes in contact potential difference in the aging process power cables with different materials remains consistent with the results of diagnostic tests of capacity and dielectric loss tangent.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці та обґрунтуванню діагностики за трибоелектричним потенціалом для виявлення зміни поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів під дією сильного електричного поля, підвищеної температури та іонізуючого випромінювання. В процесі старіння для двошарової ізоляції на основі застосування схеми заміщення встановлено появу струмів, що змінюються по експоненціальному закону, та отримано динаміку в часі накопичення, рекомбінації та релаксації поверхневого заряду на границі розділу. Встановлено розподіл густини поверхневого заряду по довжині симетричних ізольованих провідників при наявності між ними зазору та тонкого дефектного шару на поверхні полімерної ізоляції на основі отриманого аналітичного рішення. Показано, що окиснений прошарок на поверхні ізоляції призводить по появи сильного електричного поля. В залежності від конструктивного виконання і застосованих матеріалів експериментально визначено значення трибоелектричного потенціалу та встановлена динаміка його зміни в процесі прискореного терморадіаційного старіння кабелів. Встановлено вплив поверхневих та трибозарядів на результати діагностичних обстежень кабелів за опором ізоляції на високій напрузі. Запропонована діагностика за трибоелектричним потенціалом силових, контрольних та інформаційних кабелів дозволяє виявити зміну поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів.
Thesis for granting Candidate of Technical sciences Degree in specialty 05.09.13 – Technics of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", 2015. The thesis is devoted to development and diagnostic system for substantiation triboelectric potential to detect changes in surface properties of polymer isolation in aging cables under the strong electric field, high temperature and radiation. The distribution of surface charge density and voltage drop along the length of symmetrical insulated conductors in the presence of the gap between them and the defective thin layer on the surface of the polymer insulation was established based on the analytical solution. Experimentally determined the values of triboelectric potential and its dynamics of change in the process of accelerated termoradiation aging polymer cable insulation depending on the design of applied materials. There is a significant (threefold) increase in the maximum value of the contact potential difference and achieve maximum torque bias towards smaller values for single core power cables with cross-linked polyethylene insulation 6 kV after accelerated aging thermoradiation. This confirms the high sensitivity of triboelectric potential to aging and allows us to make a suggestion to use this parameter as an indicator of the polymeric insulation aging degree. Influence of surface charges and tribocharges on the results of diagnostic tests on the insulation resistance and stability during the measurement capacitance and dielectric loss tangent cables with polymer insulation was observed. Dynamics of changes in contact potential difference in the aging process power cables with different materials remains consistent with the results of diagnostic tests of capacity and dielectric loss tangent.

Метою роботи є розробка вимірювача основних параметрів кабелів зв’язку радіолокаційного типу. Проект присвячений вивченню принципів побудови вимірювачів основних параметрів кабелів зв’язку, розробці структурної та принципової схем пристрою з використанням сучасної елементної бази, розрахунку основних вузлів пристрою. Проект складається з трьох розділів. В першому розділі зроблений огляд сучасних методів побудови вимірювачів неоднорідностей кабелів зв’язку. Розглянуті можливості автоматизації і підвищення точності таких вимірювань. Другий розділ присвячений розрахунку структурної схеми пристрою, а також вибору принципових схем складових блоків. Визначенні вхідні і вихідні параметри структурних блоків. Проаналізовані особливості мікроконтролерів з ядром ARM7TDMI. У третьому розділі дана характеристика моделі визначення основних параметрів кабелів зв’язку, проаналізовані похибки традиційного методу вимірювань погонних параметрів кабелів зв’язку, розглянута завадостійкість кабелів зв’язку. Оцінена пропускна спроможність кабелів зв’язку. Розглянуті засоби розробки апаратного і програмного забезпечення, налагодження і тестування системи. Проаналізовані засоби розробки програмного забезпечення.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 141 "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка" (14 – Електрична інженерія) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2020 р. Дисертаційна робота присвячена підвищенню експлуатаційних характеристик суднових кабелів за рахунок технологічних режимів охолодження та радіаційного опромінення ізоляції і оболонки на основі сучасних, які не поширюють полум'я, безгалогенних полімерних композицій, що забезпечують необхідний комплекс електричних, фізико-механічних параметрів при відповідному контролі технологічних процесів. Для досягнення цієї мети були поставлені задачі: – довести доцільність поступового охолодження поліетиленової ізоляції високовольтних силових кабелів для забезпечення як експлуатаційних параметрів, так і стабільності характеристик в процесі експлуатації; – обґрунтувати застосування методу електротеплової аналогії для побудови математичної моделі охолодження ізольованої струмопровідної жили з урахуванням розподілу температури по товщині ізоляції в несталому тепловому режимі; – розробити методику розрахунку технологічних параметрів режиму охолодження силових кабелів, що ґрунтується на розрахунку нелінійної теплової схеми заміщення ізольованої струмопровідної жили в несталому тепловому режимі з урахуванням залежності від температури теплового опору і теплоємності ізоляції методами дискретних резистивних схем заміщення і вузлових потенціалів; – визначити вплив технологічних режимів охолодження на розподіл температури по товщині екструдованої ізоляції та обґрунтувати тривалість перехідного процесу, що відповідає досягненню однакової температури по всій товщині ізоляції силових кабелів різного конструктивного виконання в різні моменти часу в залежності від температури води, що охолоджує; – експериментально перевірити ефективність виявлення технологічних дефектів в конструкції силового суднового кабелю за характеристиками часткових розрядів; – створити методику оптимізації силового суднового кабелю коаксіальної конструкції для забезпечення максимального розсіювання потужності теплового потоку в навколишнє середовище, що обумовлює збільшення струмового навантаження, за умови теплової стійкості ізоляції; – довести ефективність застосування захисної полімерної оболонки з високими теплопровідними властивостями для підвищення струмового навантаження силових суднових кабелів; – визначити вплив енергії прискорених електронів на механічні та електричні характеристики суднових кабелів та встановити діапазон коефіцієнта опромінення ізоляції, що забезпечує підвищення експлуатаційних характеристик, на підставі кореляційного зв'язку між електричними та механічними характеристиками радіаційно-модифікованої високонаповненої антипіренами безгалогенної композиції на основі співполімеру етилен-вінілацетату; – перевірити ефективність розподілу поглиненої дози по периметру й довжині при радіаційному опроміненні суднових кабелів за результатами фізико-механічних та теплових випробувань безгалогенної, яка не поширює полум'я, полімерної захисної оболонки кабелю; – визначити на підставі прискореного теплового старіння теплову стійкість радіаційно-модифікованої безгалогенної, яка не поширює полум'я, полімерної захисної оболонки, для прогнозування строку служби суднових кабелів та обґрунтувати можливість роботи в умовах підвищеної вологості і високих робочих температур неекранованого кабелю на основі неекранованих кручених пар з термопластичними ізоляцією і захисною оболонкою. Об'єкт дослідження – технологічні режими охолодження та радіаційного опромінення електричної ізоляції суднових кабелів, виготовленої з наповненої антипіренами безгалогенної композиції на основі поліолефінів. Предмет дослідження – експлуатаційні електричні, фізико-механічні та теплові характеристики полімерної ізоляції і оболонки, на основі наповненої антипіренами безгалогенної композиції, суднових кабелів. Методи дослідження. Теоретичні та експериментальні дослідження базуються на використанні методів чисельного та фізичного моделювання технологічних режимів охолодження та радіаційного опромінення прискореними електронами електричної полімерної ізоляції та захисної оболонки суднових кабелів. Методи теорії нестаціонарної теплопровідності для розрахунку режиму охолодження полімерної ізоляції кабелю. Диференційні рівняння теплопровідності та електропровідності. Метод електротеплових аналогій для визначення розподілу температури по товщині ізоляції в різні моменти часу, в залежності від температури води, що охолоджує судновий силовий кабель. Нелінійні теплова та електрична схеми заміщення ізольованої струмопровідної жили в перехідному тепловому режимі. Неявний метод Ейлера та метод вузлових потенціалів для отримання розподілу температури по товщині ізоляції кабелю. Метод оптимізації конструкції силового кабелю за умови забезпечення охолодження в експлуатації для підвищення струмового навантаження. Рівняння теплового балансу для визначення теплової стійкості ізоляції в експлуатації. Теорія радіаційного зшивання для визначення оптимальної дози опромінення полімерної ізоляції. Теорія теплового старіння ізоляції для прогнозування строку служби суднових кабелів в експлуатації. Апроксимація експериментальних електричних, фізико-механічних й теплових характеристик радіаційно-модифікованої ізоляції суднових кабелів. Кореляційний та регресійний аналіз електричних, механічних й теплових характеристик в процесі радіаційного модифікування полімерної ізоляції та захисної оболонки суднових кабелів. Техніка реєстрації часткових розрядів у високовольтній твердій полімерній ізоляції для виявлення дефектів на технологічній стадії виготовлення силових суднових кабелів. В роботі отримані такі наукові результати. У дисертаційній роботі вирішено науково-практичну задачу з підвищення експлуатаційних характеристик суднових кабелів за рахунок технологічних режимів охолодження та опромінення електричної ізоляції на основі сучасних безгалогенних полімерних композицій, які не поширюють полум'я. Удосконалено математичну модель технологічного процесу охолодження ізольованої струмопровідної жили в несталому тепловому режимі шляхом урахування температурної залежності теплофізичних характеристик полімерної ізоляції підчас розрахунку розподілу температури по товщині поліетиленової ізоляції в різні моменти часу в залежності від температури води при поступовому охолодженні, що дозволило визначити умови для забезпечення стабільних характеристик суднового силового кабелю в експлуатації. Запропоновано критерій для визначення технологічних параметрів режиму охолодження силових суднових кабелів, який являє собою час перехідного процесу охолодження ізольованої струмопровідної жили для досягнення однакової температури по всій товщині полімерної ізоляції. Встановлено оптимальну товщину полімерної захисної оболонки за умови довготривалої теплової стійкості радіаційно-зшитої ізоляції на основі поліолефінів, що забезпечує підвищення на 30 % струмове навантаження силового суднового кабелю коаксіальної конструкції. Визначено діапазон коефіцієнта опромінення прискореними електронами безгалогенної, що не поширює полум'я ізоляції суднових кабелів, що гарантує підвищення електричного опору радіаційно-модифікованої полімерної ізоляції більш ніж в два рази, пробивної напруги на постійному струмі в 1,3 рази відносно неопроміненого стану. Встановлено кореляцію між механічними і електричними характеристиками радіаційно-модифікованої ізоляції з безгалогенної композиції на основі поліолефінів, в залежності від лінійної швидкості проходження кабелю під пучком електронів при незмінному струмі пучка електронів. Встановлено, в залежності від технологічних параметрів режиму опромінення суднових кабелів, розподіл поглиненої дози по периметру і довжині полімерної захисної оболонки з безгалогенної композиції, яка не поширює полум'я, що дозволяє визначити дозу опромінення кабелів, яка забезпечує підвищення стійкості захисної оболонки до дії агресивних хімічних речовин при збереженні високих фізико-механічних характеристик Експериментально, на підставі прискореного старіння неекранованого кабелю на основі неекранованих кручених пар, з термопластичної поліетиленової ізоляції в захисній оболонці на основі полівінілхлоридного пластикату за умови адекватного старіння в експлуатації, доведено стійкість конструкції до підвищеної температури та вологості, що дозволяє прогнозувати строк служби суднових кабелів в залежності від робочої температури. Розроблено методику розрахунку технологічних параметрів режиму охолодження силових кабелів, що ґрунтується на розрахунку нелінійної теплової схеми заміщення ізольованої поліетиленом струмопровідної жили в несталому тепловому режимі, з урахуванням залежності від температури теплового опору і теплоємності, методами дискретних резистивних схем заміщення і вузлових потенціалів. Запропонована методика та алгоритми можуть бути застосовані для визначення технологічних режимів охолодження полімерної ізоляції кабелів без застосування дороговартісних натурних експериментів, що особливо важливо при освоєнні нових матеріалів та конструкцій, а також при модернізації існуючого на кабельних підприємствах обладнання, для охолодження силових, симетричних, радіочастотних та оптичних кабелів. Доведено ефективність реєстрації часткових розрядів у високовольтній твердій ізоляції для виявлення дефектів на технологічній стадії виготовлення силових суднових кабелів, а також для налаштування технологічного процесу охолодження. Розроблено методику розрахунку теплопередачі в одножильному силовому кабелі коаксіальної конструкції на підставі критеріальних рівнянь природної конвекції, для оптимізації конструкції силового суднового кабелю, для забезпечення максимальної лінійної щільності теплового потоку, що розсіюється з поверхні кабелю. Показано ефективність застосування полімерних матеріалів на основі мікро- і нанокомпозитів з високими теплопровідними властивостями для захисної оболонки силових високовольтних суднових кабелів, що забезпечують збільшення розсіювання кабелем теплової потужності на 30 %. Встановлено, що енергія прискорених електронів на рівні 0,5 МеВ забезпечує більш високий ступінь зшивання полімерної безгалогенної ізоляції на основі високонаповненої антипіренами композиції в порівнянні з енергією 0,4 МеВ при однаковому коефіцієнті опромінення, струмі пучка і кількості проходів ізольованої жили під пучком електронів. Доведено підвищення механічної міцності при розтягуванні, електричного опору ізоляції та пробивної напруги на постійному струмі радіаційно-модифікованої полімерної безгалогенної ізоляції з коефіцієнтом опромінення 5–7 м/(мА∙хв) при сталому значенні відносного подовження при розриві ізоляції на рівні не менше 120 %, що забезпечує компроміс між еластичністю і жорсткістю суднового кабелю. Встановлено зростання в 1,5–2 рази часу досягнення критичного параметра – відносного подовження при розриві радіаційно-модифікованої полімерної захисної оболонки на основі безгалогенної композиції, в порівнянні з не модифікованою термопластичною оболонкою, що еквівалентно збільшенню строку експлуатації в 1,5–2 рази суднового контрольного кабелю в області максимальних робочих температур. Матеріали дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі на кафедрі електроізоляційної та кабельної техніки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" при підготовці бакалаврів та магістрів за спеціальністю "141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка" спеціалізації "141.04 Електроізоляційна, кабельна та оптоволоконна техніка"; у ТОВ "Азовська кабельна компанія" (м. Бердянськ) при розробці і визначенні оптимальних технологічних параметрів режимів виготовлення безгалогенних суднових кабелів, що не розповсюджують горіння, асоціації "Укрелектрокабель", в ПАТ "Завод "Південкабель". Дисертаційна робота виконана в ПрАТ "Український науково-дослідний інститут кабельної промисловості" (м. Бердянськ) та на кафедрі електроізоляційної та кабельної техніки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" (м. Харків), згідно програм наукових досліджень ПрАТ "Український науково-дослідний інститут кабельної промисловості" (ПМ ЕИЮВ.505.564–2018 "Вивчення термічної стійкості оболонки кабелю марки СПОВЕнг-FRHF 12x2,5 до та після опромінення швидкими електронами", ПМ ЕИЮВ.505.584–2019 "Визначення величини та розподілу поглиненої дози при радіаційному модифікуванні оболонки суднових кабелів, що не розповсюджують полум'я"), де здобувач був одним з розробників і виконавців програм.
Ph.D. thesis undertaken in research specialization 141 "Electric Power Engineering, Electrical Engineering and Electric Mechanics" (14 – Electrical Engineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2020. The dissertation is devoted to increasing of the operational properties of shipboard cables due to the technological modes of cooling and electron beam irradiation of insulation and sheath based on modern flame retardant halogen-free polymeric compounds, which provide the necessary complex of electrical, physical and mechanical properties with appropriate control of technological processes. To achieve this, the following tasks were set: – to prove the expediency of gradual cooling of polyethylene insulation of high-voltage power cables to ensure both operational parameters and stability of properties during operation; – to substantiate the application of the method of electro-thermal analogy for the construction of a mathematical model of cooling of insulated conductor taking into account the temperature distribution over the thickness of insulation in a non-constant thermal mode; – to develop a method of calculating the technological parameters of the cooling mode of power cable, based on the calculation of a nonlinear thermal equivalent circuit of insulated conductor in a non-constant thermal mode, taking into account dependence the thermal resistance and heat capacity of the insulation from the temperature by methods of discrete resistive equivalent circuits; – to determine the influence of technological cooling modes on the temperature distribution in the thickness of extruded in sulation and to justify the duration of the transition process, which corresponds to achievement of the same temperature over the entire thickness of power cables insulation various design at different time points, depending on the cooling water temperature; – to verify experimentally the efficiency of detecting technological defects in the design of the power shipboard cable by partial discharges values; – to create a methodology for optimizing the power shipboard cable with coaxial construction to ensure maximum heat flow power dissipation into the environment, which causes an increase in current load, if insulation thermal resistance provided; – to prove the efficiency of the use a protective polymer sheath with high thermal conductive properties to increase the current load of power shipboard cables; – to determine the effect of accelerated electron beam energy on the mechanical and electrical properties of shipboard cables and determine the irradiation coefficient range for insulation which provides an increase of operational characteristics, on the basis of correlation between the electrical and mechanical properties of filled with flame retardants halogen-free compound based on ethylene-vinyl acetate modified by electron beam; – to verify the efficiency of absorbed dose distribution along the perimeter and length of shipboard cables after irradiation according to obtained results of mechanical and thermal tests of polymeric halogen-free flame retardant protective sheath of cable; – to determine the thermal stability of the halogen-free flame-retardant polymeric protective sheath modified by irradiating, on basis of accelerated thermal aging, to predict the service life of shipboard cables and to substantiate the possibility of operation in conditions with high humidity and high operating temperatures for unscreened cable with unscreened twisted pairs and thermoplastic insulation and protective sheath. Object of research – technological modes of cooling and irradiation of electrical insulation of shipboard cables, based on halogen-free filled with flame retardants polyolefin compound. Subject of research – electrical, mechanical and thermal operational properties of the shipboard cables polymer insulation and sheath based on filled with flame retardants halogen-free compounds. Research methods. Theoretical and experimental studies are based on the use of methods of numerical and physical modeling of technological modes of cooling and electron beam irradiation of polymeric electrical insulation and protective sheath of shipboard cables. Methods of theory of non-stationary thermal conductivity to calculation of cooling mode of polymeric cable insulation. Differential equations of thermal conductivity and electrical conductivity. The method of electro-thermal analogies to determine the temperature distribution in the thickness of insulation at different time points, depending on the temperature of cooling water for shipboard power cable. Nonlinear thermal and electrical equivalent circuits of insulated conductor in transient thermal mode. Implicit Euler method and nodal potentials method for obtaining temperature distribution in thickness of cable insulation. A method of optimizing the design of the power cable provided cooling during operation to increase the current load. Thermal balance equation to determining the thermal resistance of insulation during operation. Irradiation crosslinking theory to determine the optimal irradiation dose of polymeric insulation. The theory of thermal aging of insulation to predict the service life of shipboard cables. Approximation of experimental electrical, mechanical and thermal properties of modified by irradiation insulation of shipboard cables. Correlation and regression analysis of electrical, mechanical and thermal properties after modification by irradiation of polymeric insulation and protective sheath of shipboard cables. Partial discharge detection technique in high voltage solid polymeric insulation for defect detection on technological stage of production power shipboard cable. The following scientific results are obtained in the work. The dissertation solves the scientific and practical problem of increasing the operational properties of shipboard cables due to the technological modes of cooling and irradiation of electrical insulation based on modern halogen-free flame retardant polymeric compounds. The mathematical model of technological process of cooling insulated conductor in unsteady thermal mode, by taking into account dependence of thermal and physical characteristics of polymeric insulation from the temperature, for determine the temperature distribution throughout the thickness of polyethylene insulation at different time points depending on water temperature under gradual cooling, has been improved. Mathematical model allows to determine the conditions for ensuring stable characteristics of the shipboard power cable during operation. The criterion for determination of technological parameters of the cooling mode of power shipboard cables, which is the time of the transitional process of cooling the insulated conductor to achieve an equal temperature throughout the thickness of the polymeric insulation, is proposed. The optimum thickness of the polymeric protective sheath on condition of long-term thermal stability of irradiated cross-linked based on polyolefin insulation has been established. It provides a 30 % increase current load of the coaxial design shipboard power cable. The range of irradiation coefficient for halogen free flame retardant insulation of shipboard cables when guarantees increasing electrical resistance of polymeric insulation modified by electron beam more than twice, the breakdown direct current voltage 1,3 times relative to the non-irradiated condition, is determined. The correlation between mechanical and electrical properties of halogen-free based on polyolefin insulation modified by electron beam, depending on the linear velocity of the cable under the electron beam and constant value of electron beam current. The distribution of the absorbed dose along the perimeter and length of the halogen-free flame retardant polymeric protective sheath depending on the technological parameters of the irradiation modes of shipboard cables, is established and allows to determine the irradiation dose for cables, when protective sheath provides increasing the resistance to aggressive chemicals while high physical and mechanical properties is still available. The stability of the cables structure to high temperature and humidity is experimentally proved on the basis of accelerated aging of unscreened cable with unscreened twisted pairs, with thermoplastic polyethylene insulation and protective polyvinylchloride sheath with adequate aging during operation. It allows predicting the service life of shipboard cables depending on the operating temperature. A technique for calculating the technological parameters of the power cable cooling mode by the methods of discrete resistive equivalent circuits has been developed. A technique based on the calculation of a nonlinear thermal scheme of substitution of conductor with polyethylene insulation in a non-constant thermal mode, taking into account the dependence of thermal resistance and heat capacity from the temperature. The proposed methodology and algorithms can be applied to determine the technological modes of cooling cable polymeric insulation without using expensive full-scale experiments, especially important for the new compounds development and cable constructions, as well as modernization available at cable factories equipment for cooling power cable, data cable with twisted pairs, radio frequency and optical cables. The efficiency of determining partial discharges in high-voltage solid insulation has been proved to detect defects at the technological stage of the producing of power shipboard cables, as well as to adjust the technological process of cooling. The methodology for heat transfer in a coaxial design single-core power cable based on criterial equations of natural convection has been developed to optimize the design of the power shipboard cable to ensure the maximum linear density of heat flow dissipated from the cable surface. The efficiency of application of polymeric materials based on micro- and nanocomposites with high thermal conductivity for sheath of high-voltage shipboard cables, providing a 30 % increase in thermal dissipating of power cable, is shown. It is established the energy of accelerated electrons 0.5 MeV provides a higher degree of crosslinking of polymeric halogen-free insulation based on filled with flame retardants compound compared to the energy of 0.4 MeV at the same irradiation coefficient, electron beam current and the number of wire passages under electron beam. It is established an increase of tensile strength, electrical insulation resistance and breakdown DC voltage of crosslinked polymeric halogen-free insulation with irradiation coefficient 5-7 m/(mА∙min) with constant value of elongation at break not less than 120 % which ensure a compromise between rigidity and flexibility of the shipboard cable. It is established an increase in 1,5–2 times the time of reaching the critical parameter – elongation at break of the modified by electron beam polymeric sheath based on a halogen-free compound compared to the same thermop lastic non-modifying sheath. It is an increase service life of the shipboard control cable at maximum operational temperatures in 1,5–2 times. The materials of the dissertation are used at the educational process Department of Electrical Insulating and Cable Technique of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" at education bachelors and masters in disciplines of specialty "141 – Electric Power Engineering, Electrical Engineering and Electric Mechanics" (specialization "141.04 Electrical Isolating, Cable and Fiber-Optic Technique"), at "Azov Cable Company" (Berdians'k) at development and determination of optimal technological parameters of production modes of halogen-free, flame retardant shipboard cables, Association "Ukrelectrocable", in PJSC "Yuzhkable Works". Dissertation work was performed at the PJSC "Ukrainian Scientific and Research Institute of Cable Industry" (Berdians'k) and Department of Electrical Insulating and Cable Technique of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" (Kharkiv) according to research programs of PJSC "Ukrainian Scientific and Research Institute of Cable Industry" (PM EIUV.505.564–2018 "The research of thermal stability of the sheath cable SPOVEng-FRHF 12x2,5 before and after exposure under electron beam", PM EIUV.505.584–2019 "Determination of the quantity and distribution of the absorbed dose after irradiation of the sheath of shipboard flame retardant cables") wherein the applicant was one of the program developers and executor of individual sections.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена обґрунтуванню техніки виявлення водяних триінгів в силових кабелях середньої напруги коаксіальної конструкції з водоблокуючим бар'єром при дії сильного електричного поля на підставі результатів математичного моделювання водяних включень сферичної форми в товщі зшитої поліетиленової ізоляції та фізичного моделювання процесу зволоження зразків кабелів в лабораторних умовах. На основі запропонованої математичної моделі водяних триінгів у вигляді кластерів сферичної форми в товщі зшитої поліетиленової ізоляції високовольтного силового кабелю коаксіальної конструкції з осьовою симетрією показано, що область сильного електричного поля є функцією розмірів цих сферичних включень та відстані між ними. Результатами фізичного моделювання підтверджено ефективність застосування техніки високочастотної діелектричної спектроскопії для виявлення вільної води в полімерній ізоляції нових кабелів і зістарених у вологому середовищі. З використанням техніки вимірювань параметрів діелектричної абсорбції показано, що інформативними діагностичними параметрами зволоженої зшитої поліетиленовою ізоляції є струми абсорбції, виміряні на 15, 30 і 60-й секунді після подачі високої постійної випробувальної напруги, і динаміка змінення опору ізоляції в залежності від прикладеної високої постійної напруги.
The thesis for a candidate degree in technical sciences, speciality 05.09.13 – Technics of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the detection technology of water treeing in medium voltage power cables of coaxial design with a water barrier under the action of strong electric fields on the basis of mathematical modeling of spherical particles of water in the crosslinked polyethylene insulation and physical modeling of the humidification process of cable samples in the laboratory. Based on the proposed mathematical model of water treeing as clusters of spherical shape in the crosslinked polyethylene insulation of the high-voltage power cable of coaxial design with axial symmetry, the region of strong electric field has been shown to be a function of size and distance between spherical inclusions. Based on the simulation results, the technics of impulse reflectometry in the time domain has been confirmed to be as one of the promising methods for diagnosing operational irregularities (ellipticity, eccentricity, water treeing) in high voltage power cables. The results of physical modeling of accelerated aging have shown the effectiveness of the high-frequency dielectric spectroscopy technics for the detection of free water in the polymer insulation of new cables and aged in a wet environment. Using the measurements technics of dielectric absorption the informative diagnostic parameters of moistened cross-linked polyethylene insulation have been shown to be absorption currents measured at 15, 30 and 60th seconds after applying the high constant test voltage, and the dynamic of change of insulation resistance depending on the applied high DC voltage.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертація присвячена розвитку методів вирішення задачі фізико-математичного моделювання та розрахунку магнітного поля (МП) високовольтних трифазних кабельних ліній (КЛ), виконаних з одножильних кабелів, при двосторонньому заземленні їх екранів. Для високовольтної трифазної КЛ запропоновано фізико-математичну модель, що дозволяє виконувати розрахунок МП КЛ і струмів в екранах за будь-якої схеми прокладання кабелів. Отримано вирази для коефіцієнта екранування МП КЛ при прокладанні кабелів "у площині" і "у трикутник" та, з використанням перетворення Кларк, наближений компактний вираз при прокладанні кабелів "у площині", похибка якого не перевищує 5%. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість 2-4-кратного підвищення коефіцієнта екранування МП КЛ при двосторонньому заземленні екранів кабелів шляхом охоплення кабелів КЛ феромагнітними осердями. Отримано вирази для розрахунку коефіцієнта екранування в залежності від параметрів феромагнітних осердь, параметрів кабелів і схеми їх прокладання. Виконано верифікацію запропонованої фізико-математичної моделі та розрахункових співвідношень шляхом чисельного моделювання та на основі експерименту. Розроблено методику розрахунку МП КЛ та діючих значень струмів в екранах при двосторонньому заземленні власних екранів кабелів.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences (Ph.D.), specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis is devoted to the advancement of methods of physico-mathematical simulation and calculation of the magnetic field created by the high-voltage three-phase cable lines consisting of single-core cables with two-point bonded cable shields. The current tendency of the development of city electric networks implies an increasingly widespread use of three-phase high-voltage cable lines performed by ingleconductor cables with cross-linked polyethylene insulation. However, the cable line magnetic field can exceed the reference level for the population (0.5 μT for living space and 10 μT for an urban area). Therefore, when designing cable lines it is mandatory to calculate accurately their magnetic field using existing regulation documents and analytical solutions based on known methods. At the same time, in the case of two-point bonding, the cable shields form closed loops in which longitudinal currents are induced. These currents create an additional magnetic field that substantially changes the initial cable line magnetic field, that must be taken into account. The problem of simulation of the magnetic field of the cable line with two-point bonded cable shields can be solved numerically. However, analytical methods are more affordable for cable line designers. Also, these methods produce results with a transparent physical interpretation. However, the analytical methods of solving these problems are insufficiently studied. This is due to the lack of theoretically based methods for determining the complex amplitude of currents in the shields of three-phase cable lines and the methods of magnetic field simulating at any arrangement of phase cables. In the thesis, the features of a three-phase cable line with two-point bonded shields as the source of the magnetic field are investigated. It is shown that correct methods of calculating the magnetic field of cable lines can be created only if the currents in cable shields, which are inductively connected with the currents in cable cores, are determined. The analysis of electromagnetic processes in a three-phase cable line with two-point bonded shields based on the method of complex amplitudes is carried out. A generalized physico-mathematical model of the magnetic field of cable lines is developed. It allows to calculate the electric currents induced in shields of cables and to determine the magnetic field distribution for the arbitrary arrangement of cables. The exact expression for the magnetic field shielding factor for the trefoil cable line with two-point bonded shields is obtained. Using the Clark transformation, a simplistic expression for the magnetic field shielding factor is received for the flat cable line with twopoint bonded shields. Its error is within 5%. The possibility of the magnetic field shielding factor 2-4 times increase by ferromagnetic cores installed on cables is justified theoretically and experimentally. In this case the shielding factor depends on parameters of ferromagnetic cores, parameters of cables and their arrangement. The respective expressions for the shielding factor are obtained for trefoil and flat cable lines. The verification of the proposed physico-mathematical model and analytical expressions is performed by numerical simulation and experimentally. Methodologies of the magnetic field and root-mean-square shield currents calculating for the cable line with two-point bonded cable shields are developed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.05 – теоретична електротехніка. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертація присвячена розвитку методів вирішення задачі фізико-математичного моделювання та розрахунку магнітного поля (МП) високовольтних трифазних кабельних ліній (КЛ), виконаних з одножильних кабелів, при двосторонньому заземленні їх екранів. Для високовольтної трифазної КЛ запропоновано фізико-математичну модель, що дозволяє виконувати розрахунок МП КЛ і струмів в екранах за будь-якої схеми прокладання кабелів. Отримано вирази для коефіцієнта екранування МП КЛ при прокладанні кабелів "у площині" і "у трикутник" та, з використанням перетворення Кларк, наближений компактний вираз при прокладанні кабелів "у площині", похибка якого не перевищує 5%. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість 2-4-кратного підвищення коефіцієнта екранування МП КЛ при двосторонньому заземленні екранів кабелів шляхом охоплення кабелів КЛ феромагнітними осердями. Отримано вирази для розрахунку коефіцієнта екранування в залежності від параметрів феромагнітних осердь, параметрів кабелів і схеми їх прокладання. Виконано верифікацію запропонованої фізико-математичної моделі та розрахункових співвідношень шляхом чисельного моделювання та на основі експерименту. Розроблено методику розрахунку МП КЛ та діючих значень струмів в екранах при двосторонньому заземленні власних екранів кабелів.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences (Ph.D.), specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis is devoted to the advancement of methods of physico-mathematical simulation and calculation of the magnetic field created by the high-voltage three-phase cable lines consisting of single-core cables with two-point bonded cable shields. The current tendency of the development of city electric networks implies an increasingly widespread use of three-phase high-voltage cable lines performed by ingleconductor cables with cross-linked polyethylene insulation. However, the cable line magnetic field can exceed the reference level for the population (0.5 μT for living space and 10 μT for an urban area). Therefore, when designing cable lines it is mandatory to calculate accurately their magnetic field using existing regulation documents and analytical solutions based on known methods. At the same time, in the case of two-point bonding, the cable shields form closed loops in which longitudinal currents are induced. These currents create an additional magnetic field that substantially changes the initial cable line magnetic field, that must be taken into account. The problem of simulation of the magnetic field of the cable line with two-point bonded cable shields can be solved numerically. However, analytical methods are more affordable for cable line designers. Also, these methods produce results with a transparent physical interpretation. However, the analytical methods of solving these problems are insufficiently studied. This is due to the lack of theoretically based methods for determining the complex amplitude of currents in the shields of three-phase cable lines and the methods of magnetic field simulating at any arrangement of phase cables. In the thesis, the features of a three-phase cable line with two-point bonded shields as the source of the magnetic field are investigated. It is shown that correct methods of calculating the magnetic field of cable lines can be created only if the currents in cable shields, which are inductively connected with the currents in cable cores, are determined. The analysis of electromagnetic processes in a three-phase cable line with two-point bonded shields based on the method of complex amplitudes is carried out. A generalized physico-mathematical model of the magnetic field of cable lines is developed. It allows to calculate the electric currents induced in shields of cables and to determine the magnetic field distribution for the arbitrary arrangement of cables. The exact expression for the magnetic field shielding factor for the trefoil cable line with two-point bonded shields is obtained. Using the Clark transformation, a simplistic expression for the magnetic field shielding factor is received for the flat cable line with twopoint bonded shields. Its error is within 5%. The possibility of the magnetic field shielding factor 2-4 times increase by ferromagnetic cores installed on cables is justified theoretically and experimentally. In this case the shielding factor depends on parameters of ferromagnetic cores, parameters of cables and their arrangement. The respective expressions for the shielding factor are obtained for trefoil and flat cable lines. The verification of the proposed physico-mathematical model and analytical expressions is performed by numerical simulation and experimentally. Methodologies of the magnetic field and root-mean-square shield currents calculating for the cable line with two-point bonded cable shields are developed.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – приборы и методы контроля и определения состава веществ. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена разработке метода контроля кратковременной перегрузочной способности высоковольтного силового кабеля в условиях производства и необходимый комплекс аппаратуры для его экспериментального подтверждения. Предложена модель нагрева жилы в начальный период нагрева кабеля, которая является решением дифференциального уравнения второй степени для теплового баланса в течение адиабатного нагрева кабеля. Модель позволила количественно характеризовать кратковременную перегрузочную способность кабеля и сравнивать ее с кратковременной перегрузочной способностью, полученной с помощью известных моделей нагрева кабеля. Предложен количественный показатель кратковременной перегрузочной способности высоковольтного кабеля со сшитой полиэтиленовой изоляцией для контроля изготовленных кабелей в условиях производства. Данный показатель не зависит от условий окружающей среды, а значит, является качественной характеристикой самого кабеля. Создан и опробован комплекс аппаратуры для определения показателя кратковременной перегрузочной способности высоковольтного кабеля в условиях производства. Проверен разработанный метод оперативного неразрушающего контроля показателей кратковременной перегрузочной способности на примере СПЭ-кабеля на напряжение 35 кВ.
Dissertation for the degree of Ph. D. in Engineering Science, specialty 05.11.13 – Devices and methods of testing and materials structure determination. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. The thesis is devoted to the developing of control method of the short-term over-load capacity of high voltage cable in the conditions of production and the required complex of equipment for the verification of method. It was proposed the quantitative criterion of the short-term overload capacity of high voltage cable with cross linked polyethylene insulation for the control of the manufacturing cables in the conditions of production. It was created and proofed the complex of equipment for determination the criterion of the short-term overload capacity of high voltage cable in the conditions of production. The developed prompt method of the nondestructive testing of the quantitative criteria of the short-term overload capacity was tested on the 35 kV XLPE-cable.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертація присвячена розробці методу контролю короткочасної перевантажувальної здатності високовольтного силового кабелю в умовах виробництва та необхідний комплекс апаратури для його експериментального підтвердження. Запропоновано модель нагріву жили в начальний період нагріву кабелю. Модель дозволила кількісно характеризувати короткочасну перевантажувальну здатність кабелю і порівнювати її з короткочасною перевантажувальною здатністю, одержаною за допомогою відомих моделей нагріву кабелю. Виконано теоретичні та експериментальні дослідження для визначення теплофізичних параметрів відведення тепла з поверхні кабелю в приміщенні та дослідження залежності нагріву кабелю від відстані між фазами при прокладанні в площині. Запропоновано кількісний показник короткочасної перевантажувальної здатності високовольтного кабелю зі зшитою поліетиленовою ізоляцією для контролю виготовлених кабелів в умовах виробництва. Перевірено розроблений метод оперативного неруйнівного контролю показників короткочасної перевантажувальної здатності на прикладі ЗПЕ-кабелю на напругу 35 кВ.
Dissertation for the degree of Ph. D. in Engineering Science, specialty 05.11.13 – Devices and methods of testing and materials structure determination. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. The thesis is devoted to the developing of control method of the short-term over-load capacity of high voltage cable in the conditions of production and the required complex of equipment for the verification of method. It was proposed the quantitative criterion of the short-term overload capacity of high voltage cable with cross linked polyethylene insulation for the control of the manufacturing cables in the conditions of production. It was created and proofed the complex of equipment for determination the criterion of the short-term overload capacity of high voltage cable in the conditions of production. The developed prompt method of the nondestructive testing of the quantitative criteria of the short-term overload capacity was tested on the 35 kV XLPE-cable.

У даній роботі виконані розрахунки навантажень, номінальних струмів, струмів короткого замикання, та втрат напруги. Вибрані кабелі та електрообладнання навчального корпусу. Для розрахунку навантажень взяті коефіцієнти з ДБН та методика коефіцієнта попиту. Вибір кабелів та електрообладнання здійснено за допомогою таблиць перетину кабелю, номінального струму та навантаження. За допомоги програми Matlab було створено модель "трансформатор – кабельна лінія – насос" . Знайдено навантаження, пускові струми та обгрунтовано вибір електричних кабелів. Знайдено ціну внутрішнього освітлення, також розраховано економічний ефект при використанні двох різних систем освітлення.

Об'єктом дослідження в магістерській роботі є розподільна електрична мережа навчально-виробничої майстерені. На основі рекомендацій ПУЕ, вибрана схема електропостачання та виконано розрахунок електричних навантажень майстерні. Проведено розрахунок загального рівномірного освітлення майстерні, яке виконане світильниками з металогалогенними лампами. Виконаний вибір перетинів провідників розподільної і живильної мережі напругою 0,4 кВ. Проведено розрахунок трифазних і однофазних коротких замикань на основі якого здійснено вибір захисної комутаційної апаратури напругою до 1 кВ. В роботі проведений аналіз економічної ефективності заміни ламп розжарювання на енергозберігаючі металогалогенні. В розділі охорона праці розглянуті небезпечні та шкідливі виробничі фактори, характерні для майстерні та проаналізовано їх вплив на обслуговуючий персонал. Проведений акустичний розрахунок припустимого рівня шуму у виробничому приміщенні.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.13 – техника сильных электрических и магнитных полей. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена обоснованию техники обнаружения водных триингов в силовых кабелях среднего напряжения коаксиальной конструкции с водоблокирующим барьером при действии сильного электрического поля на основании результатов математического моделирования водных включений сферической формы в толще сшитой полиэтиленовой изоляции и физического моделирования процесса увлажнения образцов кабелей в лабораторных условиях. На основе предложенной математической модели водных триингов в виде кластеров сферической формы в толще сшитой полиэтиленовой изоляции высоковольтного с илового кабеля коаксиальной конструкции с осевой симметрией показано, что область сильного электрического поля является функцией размеров и расстояния между сферическими включениями. Результатами численного моделирования подтверждена перспективность техники импульсной рефлектометрии во временной области для диагностики эксплуатационных неоднородностей (эллиптичности, эксцентриситета, водных триингов) в высоковольтных силовых кабелях. Наиболее сильная корреляция на уровне (0,97 – 0,86) в зависимости от продолжительности старения в условиях повышенной влажности наблюдается для токов абсорбции, измеренных на 15 -й и 30-й секунде, что обусловлено более сильным влиянием процессов поляризации свободной влаги на результаты измерений. Обоснована возможность применения техники частичных разрядов (ЧР) для обнаружения водных триингов (участков с повышенной проводимостью) и проанализировано влияние внутренних и внешних электромагнитных помех на импульсы ЧР при проведении испытаний трехфазных высоковольтных гермопроходок коаксиальной конструкции. Результаты диссертационных исследований внедрены в ПАТ "Южкабель" (г. Харьков), в ЗАО "Завод Элокс" (г. Харьков), в учебном процессе кафедры электроизоляционной и кабельной техники Национального технического университета "Харьковский политехнический институт".
The thesis for a candidate degree in technical sciences, speciality 05.09.13 – Technics of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the detection technology of water treeing in medium voltage power cables of coaxial design with a water barrier under the action of strong electric fields on the basis of mathematical modeling of spherical particles of water in the crosslinked polyethylene insulation and physical modeling of the humidification process of cable samples in the laboratory. Based on the proposed mathematical model of water treeing as clusters of spherical shape in the crosslinked polyethylene insulation of the high-voltage power cable of coaxial design with axial symmetry, the region of strong electric field has been shown to be a function of size and distance between spherical inclusions. Based on the simulation results, the technics of impulse reflectometry in the time domain has been confirmed to be as one of the promising methods for diagnosing operational irregularities (ellipticity, eccentricity, water treeing) in high voltage power cables. The results of physical modeling of accelerated aging have shown the effectiveness of the high-frequency dielectric spectroscopy technics for the detection of free water in the polymer insulation of new cables and aged in a wet environment. Using the measurements technics of dielectric absorption the informative diagnostic parameters of moistened cross-linked polyethylene insulation have been shown to be absorption currents measured at 15, 30 and 60th seconds after applying the high constant test voltage, and the dynamic of change of insulation resistance depending on the applied high DC voltage.

Під час роботи зібрані вихідні дані третього та четвертого поверхів навчального корпусу: схема поверхів М корпусу, силові електроприймачі кількість та їх потужність, електроприймачі освітлення кількість та їх потужність, дані для розрахунку струмів короткого замикання. Результатом роботи є вибір конструктивного виконання силової мережі, розрахунок електричних навантаження освітлення, розрахунок силових електричних навантажень, вибір перерізу провідників, розрахунок струмів однофазного короткого замикання, вибір автоматичних вимикачів, розрахунок мережі освітлення за нормою освітленості.

В роботі була спроектована система електропостачання гуртожитку. Обрані живлячі кабелі, які забезпечували електроенергіею гуртожиток від власної ТП. Обрані апарати захисту, які повинні забезпечити надійний захист від ураження електричним струмом, захист від перевантаження та КЗ. По світлотехнічному розрахунку обрали освітлювальну арматуру та світильники. В ході роботи буда розробленна схема моделювання, на якій було спроектовано КЗ в точках, и як воно впливае на струм та напругу. В Економічному розділі були розраховані витрати які потрібні для оновлення електрообладнання. Та складений кошторис витрат на повне оновлення електроустаткування.

Під час роботи зібрані вихідні дані 1 та 2 поверху навчального корпусу : схема поверхів М корпусу, силові електроприймачі кількість та їх потужність, електроприймачі освітлення кількість та їх потужність, дані для розрахунку струмів короткого замикання. Результатом роботи є вибір конструктивне виконання силової мережі, розрахунок електричних навантаження освітлення, розрахунок силових електричних навантажень, вибір перерізу провідників, розрахунок струмів однофазного короткого замикання, вибір автоматичних вимикачів.

Дана дипломна робота присвячена впровадженню EPON технології в сільській місцевості для забезпечення доступу до мережі інтернет. В роботі розглянуто питання щодо основних принципів побудови оптичних мереж, їх топології, використання активно-пасивного обладнання та інших компонентів. Визначено їх роль та основне призначення, основні переваги та недоліки даної технології.

У кваліфікаційній роботі проведено проєктування волоконно-оптичної міжміської лінії передачі інформації між населеними пунктами Хмельницький та Львів. З метою організації передачі цифрових потоків була обрана оптична система передачі рівня STM-4 SDH, розв’язані питання прокладання волоконно-оптичної лінії, вибору топології траси, вибору типу оптичного кабелю. У розрахунковому розділі проведено розрахунок основних параметрів оптичної лінії, довжини ділянки регенерації, дисперсійні характеристики світловоду, довжину траси.

Для эффективного управления процессом экструзии необходима имитационная модель, которая будет использована для синтеза и оптимизации системы стабилизации частных параметров качества кабеля – диаметра изоляции и погонной емкости.

Метою доповіді є аналіз захищеності різних видів кабельних ліній зв’язку, що дозволить запропонувати засоби захисту від витоку інформації за рахунок побічних електромагнітних випромінювань. В доповіді наводяться результати порівняння кабелів з трьома видами екранування. Діапазон частот: 10 – 1000 МГц.

Метою роботи є розрахунки аварійних режимів при однофазних замиканнях на землю (ОЗЗ) в кабельних мережах напругою 6 кВ, що виконані із застосуванням комп’ютерної моделі у середовищі MATLAB-Simulink-SimPowerSystems. Як розрахункова схема використовується частина кабельної мережі, що живиться від підстанції «Кіровська» (м. Суми) і має сумарну протяжність 21,5 км.

У даній кваліфікаційній роботі бакалавра здійснено розробку нової схему електропостачання цеху, яка забезпечить надійне електропостачання усіх споживачів цеху, є гнучкою для модернізації та розширення, окрім цього відповідає вимогам енергозбереження. В ході виконання кваліфікаційної роботи бакалавра спроектовано однолінійну схему ремонтно-механічного цеху, план підключення обладнання ремонтно-механічного цеху з розподільними мережами, план підключення електричного освітлення і план КТП, розріз і контур заземлення. Електропостачання ремонтно-механічного цеху було спроектовано з урахуванням усіх умов, необхідних для надійної і безпечної роботи.
Завданням даної кваліфікаційної роботи бакалавра є розробка нової схеми електропостачання ремонтно-механічного цеху, яка б забезпечила надійне електропостачання усіх споживачів цеху, була гнучкою для модернізації та розширення, окрім цього відповідала вимогам енергозбереження. Проведені наступні розрахунки: освітлювальної мережі, потужності цехового обладнання, потужності і розміщення трансформаторних підстанцій і компенсуючих пристроїв; вибір і оптимізація числа стандартних перерізів кабелів; розрахунок струмів КЗ; втрат напруги; розрахунок релейного захисту трансформаторів КТП; вибір і перевірка основної апаратури.
Task of this qualifying work of bachelor is development of new chart of power supply of repair and mechanical shop, that would provide the reliable power supply of all consumers of workshop, was flexible for modernisation and expansion, except it answered the requirements of energy-savings. Conducted next calculations: lighting network, power of workshop equipment, power and placing of transformer substations and compensative devices; choice and optimization of number of standard cuts of cables; calculation of currents; losses of tension; calculation of relay defence of transformers; choice and verification of basic apparatus.
ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Особливості електропостачання промислових підприємств 8 1.2 Характеристика споживачів електроенергії 12 1.3 Опис однолінійної електричної схеми живлення цеху 13 1.4 Висновки до розділу 1. Постановка завдань кваліфікаційної роботи 15 2 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 16 2.1 Розрахунок мережі електричного освітлення 16 2.2 Розрахунок електричних навантажень 21 2.3 Компенсація реактивної потужності 24 2.4 Вибір трансформаторної підстанції 26 2.5 Висновки до розділу 2 30 3 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 31 3.1 Вибір електрообладнання для схеми електропостачання 31 3.2 Вибір проводів і кабелів для схеми електропостачання 38 3.3 Розрахунок мережі заземлення 41 3.4 Висновки до розділу 3 45 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 46 4.1 Розробка заходів з охорона праці та техніки безпеки 46 4.2 Вимоги до проектування й побудови промислових підприємств 51 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 53 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 55

Сьогодні в сучасній електроенергетиці, з її тенденцією повсюдної автоматизації, висока надійність електропостачання становиться одним із головних пріоритетів (якщо не найголовнішим). Зазвичай щоб покращити надійність електропостачання промислового підприємства, необхідно покращити систему живлення, тобто забезпечити потрібною кількістю трансформаторів, генераторів, ліній живлення, секцій шин та засобами автоматизації. Взявши все вищесказане до уваги можна зробити висновок, що перед нами, як інженерами, стоїть два основних типи завдань: завдання аналізу та завдання синтезу. До завдань аналізу можна віднести: кількісне оцінювання показників надійності елементів і систем, оцінювання надійності електропостачання споживачів за відомих параметрів, режимів і конфігурацій електричних систем. В свою чергу завдання синтезу, в основному, полягають у виборі найбільш оптимальних рішень під час планування, проектування, спорудження та подальшої експлуатації електричних систем, і по можливості під час виготовлення. Тому актуальним є на основі аналізу діючої системи електроспоживання заводу забезпечувати надійність системи електропостачання за рахунок комплексного впровадження технічних та організаційних заходів.
В кваліфікаційній роботі проведено визначення категорії по надійності електропостачання та характеристика споживачів електричної енергії. Здійснено розрахунок навантаження та вибір схеми електропостачання. Здійснено розрахунок та вибір пристрою компенсації. Проведено вибір потужності та числа трансформаторів на ПС. Здійснена розробка конструкції КТП. Здійснено розрахунки та вибір розподільної електричної мережі.
The qualification work defines the category of reliability of electricity supply and characteristics of electricity consumers. The load is calculated and the power supply scheme is selected. The calculation and selection of the compensation device is performed. The power and number of transformers on the substation were selected. The design of KTP is developed. Calculations and selection of the electrical distribution network have been performed
ВСТУП …6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ ...9 1.1 Огляд підприємства …9 1.1.1 Загальні дані…9 1.1.2 Обґрунтування технології виробництва…10 1.1.3 Виробництво сиру…10 1.1.4 Технологія виробництва сиру…13 1.1.5 Холодопостачання…17 1.1.6 Рівень механізації та автоматизації виробництва…18 1.1.7 Штат працівників. Графік роботи…19 1.2 Огляд спліт-системи…19 1.3 Поняття та класифікація відмов…21 1.4 Особливості системи та елемента в теорії надійності…23 2 РОЗРАХУНКОВО–ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ ...25 2.1 Проектування системи електроосвітлення заводу…25 2.1.1 Види освітлення…25 2.1.2 Світлотехнічний розрахунок робочого освітлення …25 2.1.3 Світлотехнічний розрахунок робочого освітлення за допомогою методу коефіцієнта використання на прикладі приміщення № 15…26 2.1.4 Аварійне освітлення…36 2.2 Проектування мережі електропостачання…37 2.2.1 Вибір силових розподільних пунктів …37 2.2.2 Вибір кабелів 0,4 кВ…45 2.2.3 Розрахунок кабельної лінії…45 2.2.4 Вибір комутаційних апаратів 0,4 кВ…46 2.3 Висновки до розділу…47 3 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ ....48 3.1 Проектування блискавкозахисту будівлі… 48 3.1.1 Коротка характеристика об’єкту...48 3.1.2 Необхідність виконання блискавкозахисту...48 3.1.3 Влаштування системи блискавкоприймачів....49 3.1.4 Влаштування системи струмовідводів...51 3.1.5 Влаштування системи заземлення...52 3.1.6 Монтаж блискавкоприймачів...53 3.1.7 Монтаж струмовідводів...53 3.1.8 Монтаж заземлювачів...54 3.1.9 Експлуатація та технічне обслуговування системи блискавкозахисту...55 3.2 Вибір типу і потужності трансформаторів...55 3.2.1 Порівняльний розрахунок трансформаторів...55 3.2.2 Коротка інформація про Комплектну трансформаторну підстанцію КТПГСМ...59 3.3 Вибір пристрою компенсації реактивної напруги...64 3.4 Висновки до розділу...65 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ... 66 4.1. Загальні положення інструкції з охорони праці для електрика... 66 4.2. Вимоги безпеки для електрика перед виконанням робіт...69 4.3. Вимоги безпеки під час виконання електриком робіт...69 4.4. Вимоги безпеки для електрика після закінчення робіт...73 4.5.Вимоги безпеки для електрика в аварійних ситуаціях...73 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ...74 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ...75 ДОДАТКИ...1 Додаток А. Порівняльний розрахунок трансформаторів...2

Башлук, Є. В. Лабораторний стенд для дослідження фотоелектричних енергоустановок : магістерська робота : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Є. В. Башлук ; керівник роботи Бодунов В. М.; Національний університет «Чернігівська політехніка», кафедра електричної інженерії та інформаційно-вимірювальних технологій. – Чернігів, 2020. – 63 с.
Об’єкт проектування – лабораторний стенд для дослідження фотоелектричного перетворення сонячної енергії. Мета проекту – розробити лабораторний стенд для науковців та студентів технічних спеціальностей, який охопить широкий спектр робіт, пов’язаних з дослідженням особливостей роботи фотоелектричних панелей та контролерів. В ході виконання роботи були проведені: - розрахунок і вибір основного фотоелектричного і електричного обладнання; - розробка електричної схеми; - визначення струмів коротких замикань; - вибір комутаційного, вимірювального і допоміжного обладнання, з'єднувальних проводів; - кошторисний розрахунок.

Розроблено інформаційно-вимірювальну систему для пристрою для вимірювання довжини канатів з навивкою. В даному дипломі було проведено розрахунок прижимного механізму та було здійснено вибір та розрахунок елементів конструкції приладу. Описаний вимірювальний пристрій, що здійснює комплексний контроль основних параметрів. Було описано процес визначення виду аналітичної залежності та її коефіцієнтів, Зроблено математичне дослідження руху циліндричного тіла зі зміщеним центром мас по похилій площині. Також у даній роботі проведено опис роботи та аналіз схеми електричної принципової та розроблено лістинг програми зчитування текучої довжини.
An information-measuring system has been developed for a device for measuring the length of ropes with winding. In this diploma, the calculation of the clamping mechanism was performed and the design elements of the device were selected and calculated. The measuring device which carries out complex control of the basic parameters is described. The process of determining the type of analytical dependence and its coefficients was described. A mathematical study of the motion of a cylindrical body with a shifted center of mass on an inclined plane was made. Also in this work the description of work and the analysis of the scheme of electric basic and the listing of the program of reading of current length is developed.
ВСТУП 1 Аналітична частина 1.1 Патентний пошук і порівняльна характеристика пристроїв 1.2 Пристрій для вимірювання довжини рухаючого матеріалу 2 Основна частина 2.1 Вимоги до роботи приладу 2.2 Методи знаходження кроку кабеля 2.3 Розразунок прижимного механізму 2.4 Вибір і змащування рухомих вузлів 2.5 Кабельна тара, упаковка, маркування, транспортування і зберігання 2.6 Розрахунок похибок вимірювання 2.7 Метрологічний аналіз системи позиціонування 2.8 Економічні переваги пристрою нового обладнання 3 Науково-дослідна частина 3.1 Постановка задачі 3.2 Визначення виду аналітичної залежності і її коефіцієнтів 4 Спеціальна частина 4.1 Схеми керування виконавчим пристроєм 4.2 Вибір, розрахунок схеми включення давачів 4.3 Призначення і структура блоку керування 4.4 Опис роботи схеми 4.5 Програмне забезпечення 4.6 Блок-схема алгоритму роботи блоку керування та опис її роботи 4.7 Схема проходження сигналу 4.8 Лістинг програми зчитування текучої довжини 5 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 5.1 Охорона праці 5.1.1 Розрахунок місцевого освітлення для спроектованого пристрою 5.1.2 Використання і опис дії систем пожежогасіння, які використовують на підприємствах приладобудування ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ДОДАТКИ

The primary purpose of work are development and introduction of measures from the increase of reliability of power supply of the gas-pumping station. In basic part of explanatory message planning of the compressor station was executed for the pumping-over of natural gas. Conducted next calculations: optimization of amount, power and placing of transformer substations and compensative devices; choice and optimization of number of standard cuts of cables; calculation of currents of short circuit; losses of tension; technical and economic calculation; calculation of relay defence of transformers of transformer substation; choice and verification of basic equipment. The automated adjusting of electromechanic of compressor is considered in the special part. In organizationally-economic part there was the executed calculation of indexes of efficiency of investments, technical and economic comparison of variants, calculation of electroenergy component industrial unit cost.
Основною метою роботи є розробка та впровадження заходів із підвищення надійності електропостачання газоперекачувальної станції. У основній частині пояснювальної записки було виконано проектування компресорної станції для перекачування природного газу. Проведені наступні розрахунки: оптимізація кількості, потужності і розміщення трансформаторних підстанцій і компенсуючих пристроїв; вибір і оптимізація числа стандартних перерізів кабелів; розрахунок струмів КЗ; втрат напруги; техніко-економічний розрахунок; розрахунок релейного захисту трансформаторів КТП; вибір і перевірка основного обладнання. У спеціальній частині розглянуто автоматизоване регулювання електроприводу компресора. У організаційно-економічній частині був виконаний розрахунок показників ефективності інвестицій, техніко-економічне порівняння варіантів, розрахунок електроенергетичної складової собівартості промислової продукції.
ВСТУП 7 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 10 1.1 Компресорні установки 10 1.2 Конструкція, робота та експлуатаційні характеристики компресорних установок 11 1.3 Опис режиму роботи компресорної установки 12 1.4 Вимоги до електроприводу й автоматики 12 1.5 Вибір роду струму й величини живильної мережі 14 1.6 Вибір системи електроприводу, методів регулювання швидкості й гальмування 14 1.7 Очищення газу від механічних домішок і вологи 15 1.8 Циклонний пиловловлювач 16 1.9 Експлуатація пиловловлювачів 17 1.10 Аналіз недоліків існуючої схеми керування 18 2 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 19 2.1 Загальна характеристика мікропроцесорного блоку захисту "Сіріус-Л" 19 2.1.1 Призначення мікропроцесорного блоку захисту 19 2.1.2 Технічні дані мікропроцесорного блоку захисту 22 2.1.3 Склад мікропроцесорного блоку захисту 25 2.1.4 Будова і робота мікропроцесорного блоку захисту 26 2.1.5 Структурна схема пристрою 29 2.1.6 Конструкція блоку захисту "Сіріус-Л" 30 2. 1.7 Будова і робота складових частин мікропроцесорного блоку захисту 30 3 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 34 3.1 Вибір напруги, потужності і типу трансформаторів 34 3.1.1 Вибір числа і потужності силових трансформаторів 34 3.1.2 Техніко-економічне порівняння варіантів КТП 37 3.1.3 Розрахунок втрат в трансформаторах 39 3.2 Визначення розрахункових навантажень цехів 40 3.2.1 Розрахунок силових навантажень 0,4 кВ 40 3.2.2 Розрахунок силових навантажень цеху №2 42 3.2.3 Визначення сумарного навантаження цехів 43 4 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 45 4.1 Вибір схеми електропостачання 45 4.1.1 Вибір кабелів 10 кВ 45 4.1.2 Приклад розрахунку кабельної лінії 47 4.2 Проектування системи електроосвітлення станції 48 4.2.1 Види освітлення 48 4.2.2 Робоче освітлення 48 4.2.3 Світлотехнічний розрахунок робочого освітлення 49 4.2.4 Розрахунок освітлювальних навантажень цеху №2 51 4.2.5 Аварійне освітлення 53 4.2.6 Охоронне освітлення 53 4.2.7 Визначення результуючого розрахункового навантаження на шинах ТП 54 4.3 Проектування мережі електропостачання компресорного цеху №2 55 4.3.1 Вибір силових розподільних пунктів 55 4.3.2 Вибір кабелів 0,4 кВ 56 4.3.3 Розрахунок кабельної лінії 57 4.3.4 Розрахунок заземлюючого контуру 57 4.4 Розрахунок струмів к.з. в мережі 0,4 кВ 60 4.4.1 Розрахунок параметрів схеми заміщення 60 4.4.2 Розрахунок струмів трифазного к.з. 64 4.4.3 Розрахунок струмів однофазного к.з. 66 4.5 Вибір і перевірка комутаційних апаратів 0,4 кВ 68 4.6 Релейний захист і автоматика 74 4.6.1 Захист цехових трансформаторів 77 4.6.2 Розрахунок захисту секційного вимикача 77 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 80 5.1 Опис компресора 80 5.2 Пуск в хід асинхронного двигуна 81 5.3 Вибір потужності двигуна для відцентрового компресора 82 5.4 Електромеханічна характеристика 84 5.5 Вибір тиристорного перетворювача частоти 86 6 ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 88 6.1 Економічне обгрунтування вибору схеми електропостачання 88 6.2 Розрахунок показників економічної ефективності і обгрунтування економічно ефективного варіанту електропостачання 96 6.3 Розрахунок електроенергетичної складової собівартості промислової продукції 99 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 103 7.1 Особливості проектування енергопостачання на компресорній станції 103 7.2 Особливості проектування пожежної безпеки на компресорній станції 105 7.3 Вимоги норм проектування інженерно-технічних заходів ЦО (ІТЗ ЦО) до будівництва об’єктів та комунально-енергетичних систем. 108 8 ЕКОЛОГІЯ 110 8.1 Актуальність охорони навколишнього середовища 110 8.2 Вплив газопроводів на навколишнє середовище 111 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ 113 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 114