Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

О разработке смеси на основе гидролизованного полиакрилонитрила для уменьшения удельного электрического сопротивления грунт

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-1-80-92

Полный текст:

Аннотация

ЦЕЛЬ. Обосновать целесообразность совершенствования методологии выполнения заземляющих устройств. Исследовать влияние минеральной проводящей смеси на коэффициент сезонности. Проанализировать результаты экспериментальных исследований. Оценить снижение сопротивления тестового заземляющего устройства по отношению к контрольному. Предложить эффективные технические решения для снижения значения сопротивления заземляющих устройств. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи проведен ряд натурных экспериментов по измерению значений сопротивлений заземляющих устройств экспериментальных заземлителей, после обработки смесью околоэлектродного объема грунта для оптимизации сопротивления заземлителя. РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработан состав смеси для нормализации (уменьшения) удельного электрического сопротивления грунта, содержащей гидростабилизирующие добавки и низкодиспергированные проводящие вещества. Предложены аналитические выражения для оценки эквивалентного удельного электрического сопротивление грунта с учетом замещения части грунта минеральной проводящей смесью. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение смесей на основе гидролизованного полиакрилонитрила наиболее эффективно при использовании совместно с заземлителями, глубина заложения которых меньше глубины промерзания грунта, то есть находящимися в слоях грунта с наибольшими сезонными колебаниями, и будет расти при увеличении площади контакта таких заземлителей с грунтом, обработанным гидролизованным полиакрилонитрилом. Дополнительное уменьшения коэффициента сезонности для вертикальных составных заземлителей, по-видимому, обусловлено влиянием смеси на их части, смонтированные вблизи поверхности грунта. Применение комплексных смесей, содержащих, помимо гидростабилизирующих добавок, также и низко диспергированнные проводящие вещества, позволяет до трех раз уменьшить сопротивление заземляющих устройств в сравнении с контрольными, сгладить сезонные колебания сопротивления ЗУ и капитальные затраты на монтаж заземляющих устройств путем уменьшения количества электродов и размеров территории, на которой они располагаются.

Об авторах

М. А. Драко
РУП "Белэнергосетьпроект"
Беларусь

Драко Михаил Александрович – магистр техн. наук, исследователь, заведующий электротехнической лабораторией отдела учета и качества электроэнергии

г. Минск



С. М. Барайшук
Белорусский государственный аграрный технический университет
Беларусь

Барайшук Сергей Михайлович – канд. физ.-мат. наук, доцент, заведующий кафедрой практической подготовки студентов

г. Минск



И. А. Павлович
Белорусский государственный аграрный технический университет
Беларусь

Павлович Иван Александрович – ассистент кафедры практической подготовки студентов

г. Минск



Список литературы

1. Найденов А.И., Дмитриев Е.А. Параметры заземляющих устройств для защиты персонала и оборудования // Вестник ИрГТУ. 2011. №11 (58). С. 109-112.

2. Соснин В.В. Функциональное заземление // Главный энергетик. 2020. № 7. С. 15-22.

3. Ивлиев Е.А. К расчету электрических параметров стержневых заземлителей // Электричество. 1992. № 7. C. 41-44.

4. Веденеева Л.М., Чудинов А.В. Исследование влияния основных свойств грунта на сопротивление заземляющих устройств // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2017. Т. 16. № 1. С. 89-100.

5. Криксин П.В., Бохан Н.В. Заземляющее устройство подстанций - основа обеспечения электромагнитной совместимости технических средств. Опыт Белорусской энергосистемы // Энергия и менеджмент. 2011. №6 (63). С.18-20.

6. Zhuang Chi-jie, Zeng Rong, Zhang Bo, et al. Grounding system design method in high soil resistivity regions [J]. High Voltage Engineering. 2008. V. 34(5). pp.893-897.

7. Coelho Vilson, L. Piantini A, Almaguer Hugo A.D., et al. The influence of seasonal soil moisture on the behavior of soil resistivity and power distribution grounding systems // In The Lightning Flash and Lightning Protection (SIPDA 2013). Electric Power Systems Research. 2015. January. V. 118. pp. 76-82.

8. Драко М.А. Коррозия заземлителей электроустановок // Энергетическая стратегия. 2019. № 6 (69). C. 44-48.

9. Tung C.C., Lim S.C. Performance of electrical grounding system in soil at low moisture content condition at various compression levels // Journal of Engineering Science and Technology. 2017. V. 12, Special Issue 1. pp. 27-47.

10. Грибанов А.Н. Бипрон – заземление электроустановок // Экспозиция Нефть Газ. 2016. С. 72-75.

11. Киселев В.Г., Рузич Е.Н. Диэлектрические покрытия и их влияние на защиту от коррозии наружной поверхности подземных трубопроводов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2018. Т.20(1-2). С.80-89.

12. Дремичева Е.С., Зверева Э.Р. Изучение коррозионных процессов нефтяного оборудования // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2018;20 (1-2):138-143.

13. Осипенко О.В., Драко М.А., Мойсеенко О.А. Анализ дефектов строительных конструкций высоковольтных подстанций и линий электропередачи и меры по недопущению их дальнейшего развития // Энергия и менеджмент. 2015. № 1 (82). C. 5-9.

14. Колик В.Р., Драко М.А., Мойсеенко О.А. Актуальность обследования заземляющего устройства и устройств молниезащиты подстанций 35 кВ и выше // Энергетическая стратегия. 2014. № 2. C. .23–25.

15. Леонович И.И., Вырко Н.П. Глубина промерзания грунтов - важнейший фактор водно-теплового режима земляного полотна Depth of soil freezing - a determining factor of the water-heat regime of the roadbed // Строительная наука и техника. 2011. №5. C. 27–35.

16. Барайшук С.М., Павлович И.А. Снижение сопротивления заземляющих устройств применением обработки грунта неагрессивными к материалу заземлителя стабилизирующими влажность добавками // Агропанорама. 2020. № 1 (137). C. 20-23.

17. Shi L., Yang N., Zhang H., et al. Anovel poly (glutamic acid) /silk-sericinhydrogel for wound dressing: Synthesis, characterization and biological evaluation // Materials Science and Engineering: C. 2009. V. 48 (1). pp. 533-540.

18. Ferre P.A., Redman J.D., Rudolph D.L and R.G. Kachanosk. «The dependence of the electrical conductivity measured by time domain reflectometry on the water content of a sand», Water Resour. Res., 1998.

19. Lai, Yang & Hu, Yuhang. (2018). Probing the swelling-dependent mechanical and transport properties of polyacrylamide hydrogels through AFM-based dynamic nanoindentation. Soft Matter. 14. 10.1039/C7SM02351K.

20. Ширинов Ш.Д., Джалилов А.Т. Исследование кинетики набухания синтезированных гидросорберов на основе гидролизованного полиакрилонитрила // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2018. № 3 (45).

21. M. Russo, H. Warren, G. Spinks, D. MacFarlane, J. Pringle Hydrogels containing the ferri/ferrocyanide redox couple and ionic Liquids for thermocells. Australian Journal of Chemistry. 201, 72. 10.1071/CH18395.

22. Lai Y., Hu Y. Probing the swelling-dependent mechanical and transport properties of polyacrylamide hydrogels through afm-based dynamic nanoindentation Soft Matter. 2018. № 14 10.1039/C7SM02351K

23. H. Dehne, F. Hecht, A. Bausch The mechanical properties of polymer-colloid hybrid hydrogels. Soft Matter 2017. №13. 10.1039/C7SM00628D.

24. Зайцева, Н.М. Экспериментальное определение удельного электрического сопротивления / Н.М. Зайцева, Б.Б. Исабекова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2011. №1. С. 351–354.

25. M. Hannig. Calculation of the assembled grounding resistance from complex grounding systems by using analytical considerations only. 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE). doi: 10.1109/ICHVE.2018.8641921.

26. Unde M.G., Kushare B.E. Grounding grid performance of substation in two layer soil - a parametric analysis // International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies. 2012. V.1. № 2. P. 69-76. doi: 10.7323/ijeset/v1_i2_8.

27. Koliushko D.G., Rudenko S.S. Mathematical model of grounding connection of a power plant with under layer // Electronic modeling. 2014. V.36, №2. pp. 89–97.

28. Jovanovic D, Cvetkovic N., Raicevic N., Hederić Z. (2016). Comparative analysis of plate and grid ground electrode characteristics as a part of grounding system. 2016 International Conference on Smart Systems and Technologies (SST) Published 2016 Engineering pp.35-40. 10.1109/SST.2016.7765628.

29. Chung seog Choi, Hyang Kon Kim, Hyoung Jun Gil, et al. The Potential Gradient of Ground Surface according to Shapes of Mesh Grid Grounding Electrode Using Reduced Scale Model. IEEJ Trans. on Power and Energy. 2005. V. 125, N. 12. pp. 1170- 1176.

30. Myint, Su Mon; Hla Khin ,Thidar TunTheint. .International Journal of Advanced Technology and Engineering Exploration; Bhopal. 2020.V.7. Iss.63. pp. 28-35.


Для цитирования:


Драко М.А., Барайшук С.М., Павлович И.А. О разработке смеси на основе гидролизованного полиакрилонитрила для уменьшения удельного электрического сопротивления грунт. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021;23(1):80-92. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-1-80-92

For citation:


Drako M.A., Baraishuk S.M., Pavlovich I.A. Compound mixtures based on hydrolyzed Polyacrylonitrilereducing soil electrical resisctivity. Power engineering: research, equipment, technology. 2021;23(1):80-92. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-1-80-92

Просмотров: 10


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)