ИЗУЧЕНИЕ ТЕМЫ «ПРИМЕНЕНИЕ САМОНЕСУЩИХ ИЗОЛИРОВАННЫХ И ЗАЩИЩЕННЫХ ПРОВОДОВ В ЛИНИЯХ ПЕРЕДАЧ»
УЧАЩИМИСЯ ОУ СПО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОФИЛЕЙ В КУРСЕ
«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ»
Введение 3
Глава 1. Изучение темы «Применение самонесущих проводов в линиях передач» учащимися образовательных учреждений СПО 6
1.1. История применения воздушных линий с самонесущими
изолированными проводами и их техническая характеристика 6
1.2. Применение самонесущих изолированных проводов в городских
электрических сетях 13
Выводы по первой главе 26
Глава 2. Роль и значение курса «Электрические системы и сети» для учащихся образовательных учреждений СПО 29
2.1. Основные подходы по методологии организации занятий с учащимися
образовательных учреждений СПО как будущими специалистами в сфере электроэнергетики (по энергетическим специальностям) 30
2.2. Особенности организации занятий с учащимися СПО по курсу
«Электрические системы и сети» 41
Выводы по второй главе 45
Заключение 48
Список использованной литературы: 52
Приложение
За последние десятилетия, в след за рядом европейский государств, в
России, стали широко применяться воздушные самонесущие линии электропередач и провода (СИП). Их отличает высокое качество исполнения, заранее
заданные изоляционными и техническими характеристики, что позволяет
применять их во всех климатических условиях, в том числе в районах с тяжелыми гололедными и ветровыми воздействиями.
Использование СИП с изолированным несущим нулевым проводом при
выполнении монтажных работ воздушных линий (ВЛИ) широко применяется
по стенам зданий, промышленных предприятий и населенной местности с
плотной застройкой, при совместной подвеске на опорах ВЛ от) 10-0,4 кВ с
неизолированными проводами, что делает возможность их изучение для
учреждений среднего профессионального (СПО) и высшего образования.
Актуальность. Изучение вопросов по применению самонесущих изолированных и защищенных проводов в линиях передач как самостоятельной темы
учащимися образовательных учреждений СПО особенно актуально в рамках
изучения курса «Электрические системы и сети», что вызвано, кроме технических, конструкторских, исследовательских и учебных задач следующими
факторами:
Во-первых, срок эксплуатации СИП больше, чем неизолированных и
может достигать 45 – 50 лет. На этих проводах не образуется лёд при самых
неблагоприятных погодных факторах, их отличает повышенная безопасность. Применение СИП значительно упростило эксплуатацию наружных
электросетей, облегчило монтажные работы и обслуживания, а унифицированная арматура, используемая при монтаже провода, производится в основном в странах Европейского Союза, России и в Юго-Восточной Азии.
Во-вторых, при касании такого провода (или падение его на землю) отсутствует риск поражения человека, животных, исключается возможность4
возникновения пожара. Можно организовать различные виды профилактических и технологических работ, вблизи воздушной линии, обеспечивая безопасность труда работников энергетической сферы.
В-третьих, несанкционированное подключение к воздушной линии с
целью кражи электроэнергии, значительно усложняется, а сами СИП, в
большинстве случаев, не подлежат вторичной переработке [16].
Эта и другая информация очень необходима для подготовки будущих
специалистов в системе бакалавр-энергетик или магистратуры, а также в целях повышения квалификации преподавателей учреждений СПО, где изучение курса «Электрические системы и сети» является основой для выполнения
различных лабораторных работ, научно-исследовательских проектов, например, выпускной квалификационной работы (КВР).
Цель ВКР, как исследования - является изучение темы о применении
СИП в линиях электропередач учащимися СПО в учреждениях образования
по курсу «Электрические системы и сети».
При выполнении ВКР нами были поставлены следующие исследовательские задачи, и соответствующие им, методы и приемы работы:
− ознакомиться с содержанием учебно-методической, справочной и технической литературы, материалами Интернет-ресурсов о СИП в линиях электропередач;
− рассмотреть содержание курса «Электрические системы и сети», возможности его использования в образовательных учреждениях СПО на
основе анализа вузовского курса, разработанного на кафедре физики
ЕИ КФУ;
− выявить основные подходы по методологии организации занятий в ОУ
СПО, на основе краткой психологической характеристике учащихся их
возрастных особенностей;
− дать краткое описание педагогических технологий в ОУ СПО (на основе анализа научных трудов отечественных ученых, работ преподава5
телей ЕИ КФУ) которые помогут поднять эффективность организации
занятий с учащимися по СИП по курсу «Электрические системы и сети».
Методологической основой ВКР является анализ научных трудов отечественных, зарубежных ученых, конструкторов, инженеров-энергетиков,
преподавателей ЕИ КФУ, учебной, психолого-педагогической, научнотехнической литературы и Интернет – ресурсов по применению самонесущих изолированных и защищенных проводов в линиях электропередач, организации образовательного процесса в вузе и СПО по курсу «Электрические
системы и сети».
Содержательная часть ВКР построена следующим образом:
Во-первых, чтобы на достаточно высоком уровне обосновать решение
вопросов о СИП, возможностями изучения этой темы в курсе «Электрические системы и сети» в ОУ СПО, в соответствии с целью, задачами, методами научного исследования. Во-вторых, чтобы обеспечить ВКР дополнительной полезной, содержательной и ценной информацией, необходимой для повышения эффективности работы с учащимися. Поэтому ВКР, частично, отражает в себе материалы курсового проекта, научно-производственной практики, учебную информацию о самонесущих изолированных проводах, а так
же анализ учебного курса «Энергетические системы и сети», изучаемого студентами на кафедре физики ЕИ КФУ. Особое внимание уделяется характеристике организации педагогического процесса, психологическим и возрастным особенностям учащихся политехнических лицеев и колледжей (ОУ
СПО), восприятия ими нового учебного материала, связанного с самонесущими изолированными проводами
На протяжении последних 25 с лишним лет, энергетические компании
России широко используют в своей работе новый вид воздушных линий
электроснабжения с самонесущими изолированными проводами (ВЛ с СИП).
Первоначально, ВЛ с СИП как техническую новинку для России,
напряжение 0,4 кВ В предложили две французские компании – «Cableries de
Lens» и «Simel», а затем финские компании «Nokia Cables» и «Ensto». Ими
же были подготовлены и проектные решения. В начале 1988 года две таких
линии – в Геленджике и Калуге общей протяженностью около 2 км, были
введены в эксплуатацию, показав свою высокую энергетическую и экономическую эффективность.
За годы внедрения СИП в России, встала задача обеспечения процессов
проектирования, сооружения, эксплуатации и технического обслуживания
легитимной нормативно-технической документацией (НТД). Отсутствие собственного опыта компенсировалось всесторонним анализом требований
НТД, принятых во Франции, Финляндии других стран, а также подготовкой
энергетиков в ОУ СПО и вузов. Появились центры по обучению персонала
новым технологиям, которые успешно стали работать в Краснодаре, Москве,
Санкт-Петербурге, Ульяновске, Казани и других городах.
Накопленный опыт, позволил специалистам с конца 90-х годов ХХ века, разработать и утвердить Правила устройства воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ с СИП (ПУ ВЛИ до 1 кВ), позднее до 35 кВ.
К настоящему времени разработана техническая документация, налажен выпуск СИП, рассчитанный на высокие напряжения электрического тока
(110 кВ).
Основные достоинства СИП включают в себя:
- исключается возможность короткого замыкания СИП между проводами фаз и на землю, возникновение пожара;49
- есть возможность установки изолированных телефонных линий (проводов) на тех же опорах линий электропередач, на расстоянии не менее 0,5
метра;
- снижение потерь напряжения вследствие малого реактивного сопротивления СИП (0,1 Ом/км по сравнению с 0,35 Ом/км, для неизолированных
проводов);
- отсутствие необходимости в вырубке просеки перед прокладкой СИП,
а также расходов на поддержку лесопросек в процессе их эксплуатации;
- возможность прокладки СИП по фасадам зданий, совместной подвески с проводами низкого, высокого напряжения, линиями связи, что дает существенную экономию на опорах и других технических сооружений;
Можно назвать и другие преимущества, например, - это - уменьшение
не менее чем на 30% гололедных и ветровых нагрузок на каждую из опор
СИП, сокращение эксплуатационных расходов, увеличение длины пролета до
60м. и т.п. [6].
Как правило, технические характеристики всех видов СИП, представлены в технических паспортах каждого из изделия, к ним же прилагаются
копии сертификатов качества, технических испытаний (например, на растяжение, силу тока и напряжение, влияния температур).
Такой анализ обычно проводят в специализированных научнотехнических лабораториях и крупных сетевых энергетических компаниях.
Теоретический сравнительный анализ технических характеристик СИП можно проводить, используя также специальную справочную, техническую литературу, материалы открытых Интернет – источников от отечественных и зарубежных фирм изготовителей [6-12].
Как показывает опыт, конструктивные особенности СИП лучше всего
изучать учащимся и студентам на примере изделий фирм «Simel», «Cableries
de Lens» и «Hellsten» из Франции, финских компаний «Nokia», «Cables» и
«Ensto», а также отечественных фирм-изготовителей.50
По материалам открытых источников мы выяснили, что в России представлены, по крайней мере, 7 марок СИП, отличающих между собой техническими, конструктивными и технологическими особенностями.
К тому же арматура для всех марок СИП также весьма разнообразна.
Она включает в себя: анкерный кронштейн, анкерный зажим, комплект промежуточной подвески, поддерживающий зажим, ответвлительный герметичный зажим, ответвительный зажим с раздельной затяжкой болтов, плашечный зажим, соединительный зажим для проводов ввода в дом, соединительный зажим для токопроводящих жил, соединительный зажим для нулевой
жилы, изолированные наконечники типа CPTAU и т.п.
Обо всем этом не только важно знать учащимся образовательных
учреждений СПО, но и уметь применять полученные знания в практической
работе.
В последующем (вторая глава) содержание ВКР заключалась в том,
чтобы ответить на вопрос о роли и значении курса «Электрические системы
и сети» для учащихся ОУ СПО, а также раскрыть специфику, содержание,
структуру этой учебной дисциплины в подготовке бакалавров-энергетиков.
Для решения их вопросов, первоначально, мы выявили основные подходы по методологии организации занятий с учащимися ОУ СПО по электротехнике, сравнив их с разновидностью технического, инженерного творчества, выявили характерные черты, психологические и возрастные особенности учащихся ОУ СПО, специфику педагогических дисциплин по курсу
профессиональная педагогика, в частности, «Педагогика. Проективная педагогика» для преподавателей СПО, которым в недалеком будущем предстоит
заниматься подготовкой рабочих кадров и специалистов среднего звена, а затем провели достаточно подробный анализ вузовского курса «Электрические
системы и сети», его возможностей для совершенствования процесса обучения и получения профессии по электроэнергетическим специальностям.51
Опираясь на содержание занятий, организованных на кафедре физики,
других подразделений ЕИ КФУ, опыт производственной практики, трудовой
деятельности, мы выяснили, что решение этой проблемы во многом зависит
от согласованности учебных планов, рабочих программ и других нормативных документов ОУ СПО и вузов.
Более того, мы убедились, что структура занятий курса «Электрические
системы и сети» очень объемное и содержательное. Оно сможет существенно
повысить уровень профессиональных знаний, умений и навыков учащихся
ОУ СПО, так как играет важную роль при подготовке квалифицированных
кадров. Этот курс может быть рекомендован в качестве основного предмета
изучения на старших курсах ОУ СПО, при активной поддержке со стороны
преподавательского сообщества, создания высокотехнологичной образовательной базы в этих учебных заведениях
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
