Аннотация: Исследованы возможности применения электротермических технологий в электродных печах с использованием шлака в различных металлургических процессах и электротехнологических комплексах для решения актуальных задач энергосбережения и ресурсосбережения. Анализ опыта применения электрошлаковых технологий в металлургии и машиностроении наряду с физическим и математическим моделированием электромагнитных полей показал, что эти технологии могут быть использованы не только для производства слитков и деталей сложной формы, но и для проведения окислительновосстановительных процессов, позволяющих проводить аллотермическую газификацию углеродосодержащих топлив и переработку твердых отходов. На основе электрошлаковых технологий могут быть созданы электротехнологические комплексы с использованием любых видов твердого топлива и современных технологий генерации электрической и тепловой энергии. Электротехнологические комплексы могут быть регуляторами работы электроэнергетических систем. Определены перспективные направления развития электрошлаковых технологий для создания новых установок с высокой энергетической эффективностью и глубокой переработкой минеральной части топлив.

Аннотация: Выполнен анализ основных характеристик литой полимерной изоляции, выявлены факторы, влияющие на ее электрическую прочность, даны рекомендации по оптимизации изоляционных систем для повышения их надежности и долговечности. Рассмотрено влияние основных конструктивных и эксплуатационных факторов на электрическую прочность изоляции. Проведен анализ закономерностей влияния основных эксплуатационных факторов на характеристики эпоксидных компаундов, применяемых в высоковольтных силовых и измерительных трансформаторах, распределительных устройствах и токопроводах.

Аннотация: Приведены результаты исследования распределения магнитного поля промышленной частоты (МППЧ) в полимерной изоляции токопровода напряжением 20 кВ на основе численного моделирования. Предварительно установлены основные этапы расчета и определены наиболее сложные для вычислений области конструкции токопровода. Разработана математическая модель и проведен упрощенный расчет распределения напряженности МППЧ внутри полимерной изоляции. Определен характер изменения напряженности МППЧ в изоляционном слое токопровода и получены максимальные ее значения. Сделаны выводы о соответствии конструкции токопровода требованиям электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности при его эксплуатации на объектах энергетики.

Аннотация: Функция достоверизации конфигурации электрической сети является важной частью систем поддержки принятия решения и повышает надежность и эффективность управления режимом работы электрической сети. Классически функция реализуется на основе метода оценки состояния и не обладает должной скоростью реакции на изменения в электрической сети, а также требует больших вычислительных ресурсов. Между тем существуют современные инструменты, обеспечивающие высокую скорость реакции благодаря исключению расчетов режима электрической сети в реальном времени управления ею. К таким инструментам относятся нейронные сети. В статье предлагается система подтверждения конфигураций электрической сети на основе сверточных нейронных сетей. Исходными данными для нейронной сети являются телеизмерения режимных параметров, представленные в 2D-формате, а результатом являются локализованные ошибки в представлении текущей конфигурации электрической сети с оценкой уровня достоверности результата. Работа системы продемонстрирована на примере оценки конфигураций девятиузловой электрической схемы стандарта IEEE. Нейронная сеть демонстрирует высокую оперативность и точность распознавания текущей конфигурации, в том числе и в условиях искаженности и недостаточности данных телеизмерений.

Аннотация: Электромеханическая коммутационная аппаратура имеет конечное время срабатывания длительностью до нескольких миллисекунд. Процесс коммутации носит прерывистый характер, обусловленный дребезгом механических контактов и возникновением электрической дуги. Переходный процесс при этом сопровождается высокочастотными биениями тока и напряжения, фаза, амплитуда и спектральный состав которых в значительной степени носят случайный, зависящий от начальных условий характер. В статье приведены результаты лабораторного анализа биений сигналов при включении и выключении асинхронного однофазного двигателя. Показано, что структура высокочастотных биений определяется как паразитными параметрами коммутационного аппарата, так и электрическими контурами во внешней цепи. Приведен качественный анализ структуры сигналов на основе аналитических выражений и показана возможность контроля временных интервалов между бросками тока и напряжения при помощи нейросетевых алгоритмов. Описан алгоритм обучения нейросети на основе простейших формул и использования для этой цели элементарного персептрона. Показана возможность выделять временные участки, соответствующие дребезгу контактов, в автоматизированном режиме с максимальной задержкой в десятки микросекунд. Результаты могут быть использованы при испытаниях электромеханической коммутационной аппаратуры.

Аннотация: Приведена классификация изоляционных полимерных материалов, дан анализ их ключевых характеристик. Проведено сравнение преимуществ и недостатков различных полимерных изоляционных материалов, в частности, полиэтилена и этиленпропиленового каучука, а также эпоксидных компаундов. Рассмотрены современные технологии изготовления твердой полимерной изоляции (ТПИ) и их влияние на электрическую прочность и надежность изоляционных систем. Показано, что газовые включения и внутренние напряжения существенно снижают электрическую прочность ТПИ, что требует строгого соблюдения технологических норм в процессе производства. Рассмотрены способы предотвращения образования дефектов ТПИ и улучшения ее эксплуатационных свойств.

Аннотация: Представлены результаты исследования влияния электрического однородного поля, которое можем возникнуть при грозовом фронте, на поляризацию сигнала, передаваемого по полностью диэлектрическому оптическому кабелю. В ходе эксперимента на волоконно-оптическую линию связи воздействовало однородное электрическое поле напряженностью до 3 кВ/см. Результаты исследования показали, что кабели длиной от нескольких километров чувствительны к внешним электрическим полям. При таких длинах кабеля изменяется угол эллиптичности сигнала, передаваемого по кабелю.

Аннотация: Аппарат искусственных нейронных сетей всё более широко используется в задачах электротехники. После обучения искусственные нейронные сети могут быть реализованы в микропроцессорном оборудовании и использоваться для вычислений в реальном времени. Тестирование таких алгоритмов на экспериментальных данных, когда структура нейронных сетей подбирается эмпирически, является актуальной задачей. В статье приводятся результаты нейросетевой обработки в реальном времени сигналов тока и напряжения в обмотках асинхронного двигателя при включении и отключении питания в течение одного периода промышленной частоты. В лабораторных условиях асинхронный двигатель включался через тиристорный регулятор, реализующий включение и отключение питания с регулируемой скважностью (начальной фазой). Таким образом, обеспечивалось изменение частоты и амплитуды тока и напряжения в течение временного интервала в доли периода питающего напряжения. Кроме того, анализировались сигналы в режиме выбега двигателя. По результатам локальной аппроксимации сигналов диапазон варьирования их частоты составил 30–50 Гц. Для нейросетевого контроля в скользящем временном окне, размеры которого не превышали единиц миллисекунд, в микропроцессорное оборудование заносилось несколько нейронных сетей прямого распространения. Каждая из нейронных сетей решала отдельную задачу: определение локальной частоты, фазы, амплитуды и момента коммутации. Показано, что предложенный подход позволяет контролировать частоту сигнала с погрешностью не более долей герц, при этом нейронные сети разной структуры дают возможность дополнять результаты друг друга и увеличить точность определения параметров сигнала

Аннотация: Предложена общая классификация контакторов по признакам высшего и низшего уровней в виде, удобном для оценки тенденций развития. Центральное место в такой классификации занимают наиболее распространенные электромагнитные контакторы, предназначенные для применения в общепромышленной технике, в активно развивающихся системах (объектах) с аккумуляторными источниками питания и аэрокосмической технике. Отмечены общие мировые тенденции развития электротехнической продукции, присущие также контакторам. Основные этапы развития контакторов и характерные их признаки представлены в виде диаграммы развития электромагнитных контакторов (пускателей), составленной на основе данных компании Schneider Electric. Российский рынок контакторов ввиду ряда сложностей оценивается неоднозначно и вероятнее всего в ближайшее время будет определяться решением конкретных задач обеспечения технологической независимости российской экономики, например, разработкой отдельных видов контакторов, являющихся аналогами ведущих мировых компаний.

Аннотация: Рассмотрен датчик тока с цифровым выходом по стандарту МЭК с улучшенными характеристиками преобразования тока и расширенными функциональными возможностями. Представлены результаты исследования первичных электромагнитных преобразователей тока, используемых в датчике тока. Предложено совмещение в датчике тока функций преобразования сигналов в цифровой формат стандарта МЭК 61850 и функций токовой релейной защиты. Показаны особенности вновь разработанных датчиков, позволяющие получить существенное улучшение основных характеристик релейной защиты при их применении.

Аннотация: Рассмотрено влияние высоты заземленного стержневого электрода на характеристики главной стадии разряда из искусственной грозовой ячейкой (ИГЯ) отрицательной полярности. Показано, что параметры импульса тока главной стадии зависят от характера формирования разряда в промежутке между ИГЯ и землей. Установлено, что с увеличением высоты заземленного электрода амплитуда и крутизна импульса тока главной стадии уменьшаются, особенно при моделировании высотных объектов. Установлено, что при формировании двух ударных разрядов параметры первого импульса тока главной стадии зависят от высоты сосредоточенного объекта аналогичным образом. Выявленные зависимости параметров импульсов тока главной стадии от высоты заземленного объекта связаны с существенным влиянием на нее восходящих и встречных положительных лидеров; эти зависимости соответствуют наблюдениям для природных молний и должны учитываться при оценке последствий от поражения молнией наземных объектов различной высоты.