научная статья по теме ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУДОВЫХ КАБЕЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ Машиностроение

Текст научной статьи на тему «ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУДОВЫХ КАБЕЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ»

ЭЖТРО- И РАДИООБОРУДОВАНИЕ СУДОВ

СУДОСТРОЕНИЕ

Потребители показаны схематично, на схеме они объединены в группы по признаку питания от одного ЭРУ. Полученная структура сети, номенклатура ее основных элементов является лишь одним из возможных вариантов. Вариации расчетных коэффициентов, параметров запасов и погрешностей, задаваемых пользователем САПР-С, выбор в качестве рабочих тех или иных БД электрооборудования и другие изменения приводят к формированию автоматизированной системой различных по структуре и составу распределительных сетей.

Анализ конкретной сети показывает следующее. Схема сети распределения электроэнергии выполнена с использованием только отечественного электрооборудования. Видно, что питание движительного комплекса выделено на отдельное ЭРУ. Это вызвано тем, что он потребляет мощность, соизмеримую с мощностью целой группы потребителей и требует индивидуального обес-

Техническое состояние (ТС) судовых кабелей (СК) обычно определяется на основе анализа судовой документации, опроса обслуживающего персонала, осмотра кабельных трасс, результатов измерений, расчета остаточного ресурса и испытаний (рис. 1).

Формирование исходных данных (А1) заключается в учете технических характеристик кабеля (назначение, тип, сечение, срок монтажа и номинальный срок службы) и эксплуатационных данных (сведения о режимах работы, сопротивлении изоляции, отказах, ремонтах, воздействиях воды, нефтепродуктов, солнечной радиации, тока короткого замыкания), полученных из судовой документации и путем опроса обслуживающего персонала.

Перечень кабелей (А2), подлежащих диагностированию, и перечень операций по оценке ТС кабелей и комплекса показателей для оцен-

печения питанием, не зависящего от остальных потребителей. Электрооборудование выбиралось в соответствии с принципом минимизации занимаемого пространства объекта. Суммарный объем распределительных щитов — 4 м3 (см. табл. 2). Для аналогичного класса объектов эта величина составляет 5,5—7 м3. Таким образом, сформированная сеть имеет габариты на 30—50% меньше, чем аналоги. Это говорит об актуальности внедрения САПР-С в практику проектирования судовых силовых сетей распределения электроэнергии.

Заключение. Разработаны оптимизирующие алгоритмы автоматического проектирования судовых силовых сетей распределения электроэнергии. Использование интеллектуальных компьютерных технологий позволило объединить отдельные алгоритмы в единую САПР-С и осуществить автоматизированное проектирование распределительной сети конкретного перспективного морско-

ки ТС составляются на основе исходных данных А1. При этом следует руководствоваться тем, что вероятность появления отказов в сетях СК уменьшается в следующем порядке:

по причине появления отказа — механические воздействия (удары, изгибы, скручивание), агрессивные среды (масло, топливо), температурные воздействия, повышенная влажность, длительный срок эксплуатации, вибрация, загрязнение токо-проводящей пылью;

по районам судна — на открытых палубах; в машинных, котельных и помещениях электрооборудования; в банях, душевых, прачечных; в помещениях, где оборудование должно работать под водой; трюмах и кладовых, умывальных, камбузах;

по длине кабеля — в районе ввода кабеля в сальниковое уплотнение; в месте разделки кабеля; на изгибах кабельной трассы; в трубах и

го автономного объекта. Для примера сформирован оптимальный вариант структуры сети, выбрано и размещено электрооборудование. Анализ массогабаритных характеристик элементов спроектированной схемы показывает ее конкурентоспособность по сравнению с существующими аналогами. Приведенные алгоритмы и их компьютерная реализация могут быть использованы в конструкторских бюро, проектирующих современную морскую технику. Литература

1. ОСТ5.6151—79. Судовые электроэнергетические системы. Правила выбора и методы расчета защиты.

2. ОСТ5Р.6004—77. Электрооборудование судовое. Щиты с автоматическими выключателями до 50 А. Технические условия.

3. ОСТ5.6153—80. Электрооборудование судовое. Щиты с автоматическими выключателями на силу тока до 630 А. Технические условия.

4. Киреев Ю. Н. и др. Выбор рационального количества резервных автоматических выключателей в схеме судовой силовой электроэнергетической сети//Вопросы судостроения. Научно-технический сборник. Сер. Судовая электротехника и связь. 1980. Вып. 27.

5. ТУ16-536.542—76. Коробки распределительные серии МК.

желобах; в местах крепления кабельной трассы;

по видам отказов — замыкание на корпус, замыкание жил, обрыв кабеля, обгорание концов.

Перечень кабелей, подлежащих диагностированию (все кабели или часть, определяемая с учетом категории ответственности соответствующего приемника электроэнергии), и перечень операций по оценке ТС кабелей (измерение показателей ТС, наружный осмотр, осмотр с разборкой, расчет остаточного ресурса, лабораторные испытания) могут быть изменены в процессе оценки ТС в зависимости от информации, получаемой в ходе диагностирования СК.

Измерение параметров ТС судовых кабелей (А3) должно при очередном и ежегодном освидетельствовании включать в себя измерение сопротивления СК [1]. Сопротивление изоляции измеряют: между соединенными вместе проводящими жилами кабеля и корпусом судна; между то-копроводящими жилами; между проводящими жилами и экраном (если таковой имеется). Значение сопротивления изоляции кабеля должно быть не менее величины, установленной Правилами Российского Морского Регистра Судоходства.

Следует отметить, что на основании измерения активной состав-

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУДОВЫХ КАБЕЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ

Ю. С. Висленев, канд. техн. наук (ЦНИИ СЭТ), С. Е. Кузнецов,

докт. техн. наук, Л. А. Лемин, канд. техн. наук

(ГМА им. адмирала С. О. Макарова) удк 621.315.2:629.5

СУДОСТРОЕНИЕ

ЭЛЕШО- И РАДИООБОРУДОВАНИЕ СУДОВ

ляющей сопротивления изоляции невозможно получить полную информацию о ТС изоляции кабеля. Связь характерных дефектов изоляции с ее параметрами показана в таблице.

При оценке ТС и поиске неисправности кабелей может быть выбран комплекс параметров, которые можно контролировать в судовых условиях без существенных затрат и приемлемыми техническими средствами: Я, К^ (для достаточно длинных кабелей); То6 — температура на поверхности оболочки кабеля; I — ток нагрузки кабеля; ^пер — продолжительность перегрузки по току.

Для оценки состояния и определения неисправности кабелей в эксплуатационных условиях используются штатные судовые щитовые и переносные измерительные приборы.

Анализ технико-эксплуатационных характеристик переносных приборов и испытание некоторых из них показали, что в настоящее время наиболее приемлемыми для выполнения измерений в судовых условиях являются:

безындуктивные мегаомметры, например, типа БМ1М, БМ2 и Е6-16 (позволяют выполнять измерения одному человеку);

импульсные рефлекторы типа Р5 (компактные; позволяют непосредственно по шкале определять вид и место неисправности — короткое замыкание или обрыв; измерять длину кабеля; не требуют доступа к месту неисправности в процессе поиска);

индуктивный прибор типа «По-иск-И» (в отличие от Р5 определяет места неисправности и пробоя изоляции на корпус путем перемещения датчика вдоль кабеля, но имеет меньшую помехозащищенность и требует определенного навыка в использовании);

устройство диагностики изоляции электрооборудования «ДИПСЭЛ» для автоматизированного измерения сопротивления изоляции, определения причины ее неисправности (старение, механическое повреждение, увлажнение или короткое замыкание) и восстановления сопротивления изоляции кабелей путем электростатического удаления влаги из изоляции.

Объем осмотра (Ад) с разборкой (0) или только наружный без нее (С) определяется в зависимости от цели оценки ТС.

Диагностические параметры и дефекты изоляции

Параметры Дефекты

Старение Увлажнение Пробой По-верхно-стное загрязнение Воз-душные включения

естественное термическое объемное поверхностное

Сопротивление изоляции постоянному 3 — 1 3 1 3 —

току Я

Емкость изоляции относительно корпуса 3 2 1 2 3 2 3

судна С

Отношение значений емкостей изоляции, 3 — 1 — 3 2 3

измеренных при различных значениях

частоты

Тангенс угла диэлектрических потерь 1д5 1 3 2 2 3 2 1

Отношение значений тангенсов угла 1 2 2 — 3 — 1

диэлектрических потерь, измеренных

при различных значениях частоты тока

•98м/,812

Коэффициент абсорбции Ка 1 — 1 2 1 2 —

Коэффициент изменения сопротивления 2 — 1 3 — — —

изоляции К- (отношение сопротивлений

изоляции, измеренных при обратной и

прямой полярности включения

мегаомметра)

Приведенное расчетное сопротивление — — 2 — — — —

изоляции Ярас

Примечание. Цифрами обозначена степень изменения параметра при соответствующем дефекте: 1 — существенное

изменение; 2 — незначительное изменение 3 — изменение только при определенной разновидности дефе кта; знак

«—» показывает отсутствие изменения.

Рис. 1. Алгоритм оценки технического состояния судового кабеля:

5н — начало процедуры оценки ТС; А- — формирование исходных данных; А2 — определение перечня кабелей, операций и комплекса показателей для оценки ТС; А3 — измерение сопротивления изоляции и других необходимых показателей; Ад — осмотр; А5 — расчет остаточного ресурса; А6 — оценка результатов измерений, осмотра и расчета остаточного ресурса; Ау — испытание образцов кабеля; Ад — заключение о ТС кабеля; Р- — определение необходимости расчета остаточного ресурса; Р2 — определение необходимости испытаний; 5к — конец процедуры оценки ТС

При наружном осмотре в доступных местах выявляются дефекты наружных оболочек (оплеток) — вздутия, трещины, вмятины, разрывы, изменение цвета и т. п. Особое внимание следует обращать на кабели сильноточного электрооборудования, сетей освещения, нагревательных устройств, а также на места, где наиболее часто возникают отказы.

При осмотре с разборкой выявляются дефекты на защищенных кожухами или другими элементами конструкции участках кабелей и кабельных трасс, что позволяет оценить

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Машиностроение»