По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62-658.589

Модель расчета наведенного напряжения на антенном блоке самоходных стреловых кранов в электромагнитном поле линий электропередачи

Жилейкин М. М. д-р техн. наук, профессор, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, г. Москва
Рощин В. А. инженер, ЗАО «ИТЦ “КРОС”», Московская обл., Ивантеевка

Обоснован выбор электрического поля как наиболее стабильного фактора для обнаружения линий электропередачи. Обоснован ряд допущений в теоретической модели расчета наведенного напряжения для практического применения в разработке и конструировании антенн приборов. Проведен расчет наведенного напряжения для одно-, двух- и многоцепных линий электропередачи с разными номинальными напряжениями при учете последовательности фаз. Рассмотрены факторы окружающей среды, влияющие на точность расчетной модели, которые необходимо учитывать при конструировании приборов безопасности.

Литература:

1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения». Утв. Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 12.11.2013 г. № 533. URL: http://legalacts.ru/doc/prikazrostekhnadzora-ot-12112013-n-533-ob/ (дата обращения: 10. 10. 2017).

2. Белов С.В. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование: справоч. – М.: Машиностроение, 1989. – 368 с.

3. A Performance Evaluation of Two Power Line Proximity Warning devices. URL: https:// www.cdc.gov/niosh/mining/userfiles/works/ pdfs/2009-110.pdf

4. Воронежцев А.В., Макаров А.Б., Казаков Э.А., Мамонов А.И., Чубаров В.И. Устройство для обнаружения электрического поля линии электропередачи. Пат. № 2319159 C1 РФ, опубл. 10.03.2008, бюлл. № 7. – 9 с.

5. Sigalarm products reduce unnecessary accidents. URL: https://sigalarminc.com/products/ (дата обращения: 10.10.2017).

6. Semrad Pty Ltd. URL: http://www.semrad. com.au/products/safety-systems/wireless-high-voltage-proximity-alarm

7. Тимин Ю.Ф., Огнев В.Б., Коненков А.М., Черных А.И., Владимиров Ю.Г., Герасимов В.П. Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к ЛЭП. Пат. № 2097895, опубл. 27.11.1997.

8. Andres D., Stevick G. Overhead Powerline Early Warning Devices for Cranes, Lifts and other Aerial Mobile Equipment. URL: http://www.bearinc.com/papers/ PowerLineDetection.pdf (дата обращения: 01.09.2017).

9. Носко А.Л. Оценка эффективности тормозов при обеспечении безопасной работы грузоподъемных машин. – М.: Университетская книга, 2017. – 136 с.

10. Желамский М.В. Электромагнитное позиционирование подвижных объектов. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. – 320 с.

11. Правила устройства электроустановок. Утв. Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 г. № 204.

12. Гурвич И.С. Защита ЭВМ от внешних помех. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 224 с.

13. Парахин А.М. Защита от приближения высокогабаритных механизмов к воздушным линиям электропередачи с автоматическим выбором безопасного расстояния. Дисс. … канд. техн. наук. – М.: МЭИ, 1984. – 291 с.

14. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. В 2 т. – Ленинград: Энергия. Ленингр. отд., 1967. – Т. 1. – 411 с.

15. Саранин В.А., Федоров А.Б. О взаимодействии двух электрически заряженных проводящих шаров // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169. – № 4.

Современные средства защиты стреловых самоходных кранов от опасного приближения к проводам линий электропередачи (ЛЭП) должны обеспечивать обнаружение ЛЭП и остановку перемещения стрелы грузоподъемной машины до попадания в зону, запрещенную для нахождения ее подвижных частей и груза. Параметры этой зоны для различных ЛЭП установлены действующими Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» [1]. В настоящее время задача определения расстояний от подвижных элементов крана до проводов ЛЭП с необходимой для его безопасной работы точностью остается нерешенной [2, 3].

Анализ существующих приборов безопасности грузоподъемных кранов [4–9] показал, что их принцип работы основан на измерении потенциала электрического поля проводника с переменным током — провода ЛЭП — и сравнении полученного значения с установленными порогами срабатывания. Чувствительным элементом таких приборов является антенна в виде замкнутого металлического контура, расположенного преимущественно на оголовке стрелы крана, хотя некоторые конструкции антенн предполагают их размещение и на крыше кабины машины.

На уровень наведенного напряжения в антенном блоке (АБ) — чувствительность АБ — оказывают влияние как конструктивные параметры АБ (форма и размеры антенны), так и факторы окружающей среды на месте проведения работ (состояние атмосферы, наличие поблизости крупных заземленных проводников). Для учета таких особенностей работы приборов безопасности и повышения точности их срабатывания, необходимо построить достаточно общую математическую модель, описывающую систему ЛЭП-кран и позволяющую оценить уровень наведенного напряжения в АБ.

Цель работы – построение расчетной модели наведенного напряжения на АБ UнавАБ прибора безопасности.

В теоретической расчетной модели ЛЭП принята воздушной, переменного тока. В кабельных ЛЭП фазные провода не разнесены в пространстве, и создаваемые ими электромагнитные поля взаимно компенсируются и не могут быть определены датчиками на АБ кранов.

Для Цитирования:
Жилейкин М. М., Рощин В. А., Модель расчета наведенного напряжения на антенном блоке самоходных стреловых кранов в электромагнитном поле линий электропередачи. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: