Методика ускоренной оценки ресурса пленочных электронагревателей : на примере работы ПЛЭН в условиях свиноводства

• Автор: Ткачев, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Способы обогрева животноводческих помещений

1.2 Устройство и принцип действия плёночных электронагревателей

1.3 Теоретические основы расчёта долговечности изоляции

1.4 Существующие методы испытания изоляции

1.5 Механизмы пробоя твёрдой изоляции

1.6 Цель и задачи исследования

Глава 2 Теоретическое обоснование ускоренной оценки ресурса плёночных электронагревателей
2.1 Обоснование детерминированной модели ресурса элементов плёночных электронагревателей
2.2 Разработка вероятностной модели оценки ресурса плёночных электронагревателей
2.3 Показатель изменения пробивного напряжения элементов изоляции плёночных электронагревателей от наработки
2.4 Зависимость скорости изменения пробивного напряжения элементов изоляции плёночных электронагревателей от действующих факторов
2.5 Критерии подобия испытаний плёночных электронагревателей
2.6 Прогнозирование ресурса элементов плёночных электронагревателей методом статистического моделирования
2.7 Выводы по второй главе
Глава 3 Методика экспериментальных исследований
3.1 Выбор типоразмера исследуемого плёночного электронагревателя
3.2 Факторы, влияющие на старение изоляции плёночных электронагревателей в условиях свиноводства
3.3 Методика оценки статистических характеристик эксплуатационных факторов
3.4 Методика определения постоянных нагрева и охлаждения плёночных электронагревателей
3.5 Планирование эксперимента
3.6 Установка для ускоренных испытаний плёночных электронагревателей
3.7 Устройства определения состояния изоляции плёночных
электронагревателей
3.7.1 Система электродов для определения электрической прочности плёночных электронагревателей
3.7.2 Разработка устройства для определения электрической прочности листовых материалов
3.7.3 Электрическая схема испытаний электрической прочности плёночных электронагревателей
3.8 Методика обработки экспериментальных данных
3.9 Методика статистического моделирования ресурса элементов плёночных электронагревателей
3.10 Методика проверки результатов испытаний плёночных
электронагревателей
3.11 Выводы по третьей главе
Глава 4 Результаты и анализ экспериментальных исследований
4.1 Параметры основных эксплуатационных факторов, влияющих на долговечность плёночных электронагревателей в свиноводстве
4.2 Определение постоянных нагрева и охлаждения плёночных электронагревателей
4.3 Определение показателей изменения пробивного напряжения элементов изоляции плёночных электронагревателей в зависимости от наработки
4.4 Аналитическая зависимость скорости старения элементов изоляции плёночных электронагревателей от действующих на них факторов
4.5 Оценка ресурса плёночных электронагревателей по результатам ускоренных испытаний

4.6 Сопоставление результатов ускоренных и эксплуатационных испытаний плёночных электронагревателей
4.7 Технико-экономическая эффективность ускоренных испытаний плёночных электронагревателей
4.8 Выводы по четвертой главе
Основные выводы
Список литературы
Приложение А Расчёт количества испарившегося аммиака с открытой ёмкости,
установленной в климатической камере
Приложение Б Определение статистических параметров распределения фазного
напряжения в сельском хозяйстве
Приложение В Определение постоянных нагрева и охлаждения плёночных
электронагревателей
Приложение Г Определение показателей изменения пробивного напряжения элементов изоляции плёночных электронагревателей методом наименьших
квадратов
Приложение Д Результаты ускоренных испытаний элементов изоляции
плёночных электронагревателей
Приложение Е Результаты обработки экспериментальных данных
Приложение Ж Программа расчёта ресурса плёночных электронагревателей
методом статистического моделирования в пакете MathCAD
Приложение И Патент на полезную модель
Приложение К Акты и справка внедрения результатов научно-исследовательской работы

испытания, то она не станет причиной отказа в течение времени использования, установленного нормами. Практика подтверждает необходимость таких испытаний [89].
Согласно ГОСТ Р 51180-98 показателем безопасности плёночных электроизоляционных материалов принимается пробивное напряжение, а ГОСТ 6433.3-71 регламентирует методы их испытаний. Таким образом, в качестве определяющего параметра состояния изоляции ПЛЭН следует использовать пробивное напряжение [40,62].
Приложение повышенного напряжения создает в испытываемом диэлектрике увеличенную напряженность электрического поля, что позволяет обнаруживать дефекты, вызвавшие недопустимое для дальнейшей эксплуатации электрооборудования снижение электрической прочности его изоляции. Испытание повышенным напряжением позволяет выявить дефекты изоляции, не обнаруживаемые другими способами [40].
Ресурс ПЛЭН определяется наработкой достижения параметром технического состояния (ПТС) своего предельного значения. В условиях эксплуатации изоляция плёночных электронагревателей подвержена воздействию большого количества изменяющихся во времени случайных факторов, оказывающих значительное влияние на её ресурс.
При наблюдении за динамикой нарастания износа в строго определенных, постоянных во времени условиях изнашивания, которые можно обеспечить при испытании объекта на установке, функция износа от наработки будет иметь вполне определенный детерминированный вид. Вид данной функции в этом случае определяется конструктивно-технологическими особенностями рассматриваемого элемента и характеристикой внешних условий изнашивания.
При обосновании закона распределения отказов, по мнению Г. В. Дружинина, необходимо соблюдать следующие принципы: «Для выбора типа теоретического распределения наработки до отказа целесообразно использовать информацию об изменениях в объектах перед возникновением отказов. Для этого необходимо знать, в результате каких физических процессов появляется со-