Материалы всероссийской научно-технической конференции Автоматизир

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Студент гр. КТЭИ-11-16 М.Д. Лукин

Научный руководитель - канд. техн. наук, доцент Е.В. Субботин Пермский национальный исследовательский политехнический университет

На сегодняшний день активно осваиваются северные области нашей страны, поэтому к кабельным изделиям, которые эксплуати­ руются в условиях экстремально низких температур, предъявляются повышенные требования морозостойкости [1]. Важнейшее значение при этом имеет стабильность механических характеристик.

При разработке новых холодостойких полимерных композиций неотъемлемой частью является проведение исследования на стой­ кость к воздействию отрицательных температур, так как многие ма­ териалы, гибкие и эластичные в нормальных условиях, при низких температурах становятся хрупкими и жесткими.

Проведение испытаний на уже готовых изделиях связано с большими экономическими и временными затратами, таким обра­ зом, возникает необходимость в применения более практичных и бы­ стрых методов исследования материалов на стойкость к воздействи­ ям низких температур.

Для выполнения сравнительного анализа физико-механических параметров электроизоляционных материалов при низких температу­ рах в данной работе использовался динамический механический анализ [2].

Испытания проводились на динамическом механическом анали­ заторе DMAQ800 (рис. 1) компании ТА Instruments, оснащенном растягивающими зажимами (рис. 2).

Для динамического механического анализа были подготовлены образцы в форме пластин шириной 6 мм, длиной 18 мм. Толщина об­ разцов определялась толщиной заготовок. Динамический механический анализ образцов изоляции проводился согласно ASTMD4065-12 в ре­ жиме осциллирующих деформаций (приложение к образцам периоди­ ческих растягивающих усилий с определенной частотой и заданной величиной деформации) на зажимах растяжения с частотой 2 Гц

Рис. 3. Зависимости модуля упругости от температуры

Модуль упругости характеризует жесткость материала. Из рис. 3 видно, что полученные температурные зависимости модуля упругости представленных электроизоляционных материалов существенно отли­ чаются как качественно, так и количественно. Сравнительный анализ остальных образцов проводился по значениям модуля упругости при температурах -60 °С, +20 °С и их отношению (таблица).

Результаты измерений

Номер	£+20, МПа	^-«о.МПа	е	^ / е +20	Ткрит» °С	, МПа	Z r J E « о
образца
1	13	2694,65		207,28	-37,79	406,87	31,30
2	16,27	2614,74		160,71	-35,73	405,13	24,90
3	16,14	2261,57		140,12	-34,62	351,36	21,77
4	40,03	1142,66		28,55	-52,06	581,43	14,52
5	576,51	3839,12		6,66	-34,73	1515,93	2,63
6	243,74	2975,6		12,21	-36,05	1345,61	5,52
7	402,53	3231		8,03	-53,37	2328,52	5,78

Кроме того, была введена критическая температура Гкрнт, кото­ рую условно можно рассматривать как минимально допустимую температуру эксплуатации материала. 7^^ определялась как точка пересечения двух касательных, проведенных к температурной кривой

модуля упругости (рис. 4). Также для более полной оценки поведения материала в области отрицательных температур необходимо учиты­ вать величину отношения EKVWIIE+2Q( с м . таблицу).

Рис. 4. Определение критической температуры 7 ^

на примере образца № 7

Сравнительный анализ полученных данных позволил определить наиболее устойчивые к воздействию низких температур полимеры (образцы 4 и 7), которые в дальнейшем могут быть использованы при производстве кабельных изделий, предназначенных для эксплуата­ ции в районах с холодным климатом.

Библиографический список

1.Холодный С.Д., Серебрянников С.В., Боев М.А. Методы испы­ таний и диагностики в электроизоляционной и кабельной технике. - М.: Изд-во МЭИ, 2009. - 232 с.

2.Шах В. Справочное руководство по испытаниям пластмасс

ианализу причин их разрушения. - 3-е изд. / пер. с англ, под ред. А.Я. Малкина. - М., 2013. - 736 с.

Телефонная сеть предприятия состоит из пяти УАТС. Головная УАТС № 1 соединяется с остальными четырьмя УАТС по сущест­ вующим волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) по протоко­ лу IP. Образована кольцевая структура сети, обеспечивающая высо­ кую надежность сети и резервирование. Также головная УАТС подключена к телефонной сети общего пользования (ТФоП) по че­ тырем потокам Е1.

На основании анализа современных цифровых УАТС отечест­ венных и зарубежных производителей для организации телефонной связи выбрана УАТС фирмы AVAYA. Выбор произведен по крите­ риям стоимости, качества, надежности, а также функциональным и техническим характеристикам. Отечественные УАТС существенно отстают по уровню технических решений и спектру предоставляемых услуг. В основе отечественных УАТС лежит элементная база зару­ бежного производства, в связи с чем их стоимость сравнима со стои­ мостью зарубежных. Среди зарубежных УАТС с данной номерной мощностью стоимость УАТС AVAYA является минимальной, чем объясняется ее лидирующее положение на отечественном рынке в последние годы.

Основой системы типа УАТС AVAYA является шлюз G450 - надежная и защищенная платформа для приложений 1Р-телефонии, базирующихся на AVAYA Communication Manager. Шлюз G450 име­ ет восемь слотов, которые могут содержать комбинацию интерфейс­ ных плат для поддержки Tl/El, ISDN-BRI, WAN-интерфейсов или аналоговых телефонов и аналоговых транков. Шлюз G450 имеет сле­ дующие характеристики:

-интерфейсы шлюза включают два 10/100/1000 Base-T LANпорта, два 10/100 Base-T WAN-порта, два USB-порта, консольный

исервисный порты, порт Contact Closure Adjunct и ETR-порт (для аварийных звонков во время падения напряжения питания);

-в шлюз можно установить дополнительные DSP-ресурсы (ко­ деки). Модульные DSP-ресурсы устанавливаются в качестве дочер­ них плат (на 20 или 80 DSP-ресурсов) к модулю Main Board. Макси­ мальная емкость составляет 240 каналов. Поддержка кодеков вклю­ чает G.711, G.729 и G.726;

-максимальная емкость шлюза: до 240 голосовых каналов, 192 аналоговых или цифровых (DCP) порта, до 8 Т1/Е1 и до 10,000 Busy Hour Call Completions (обслуженных звонков в час максимальной нагрузки).

Для каждой УАТС подобрано оборудование, обеспечивающее стабильную работу как самой УАТС, так и всей телефонной сети предприятия. Схема подключения оборудования головной УАТС № 1 представлена на рис. 2.

но СКИС W2S

Нс АТС W2

* 1 АТС НК

Медиашлюзы AVAYA G450 объединяются между собой при помощи коммутатора ERS 3524 GT. Протокол передачи данных Fast Ethernet.

Связь коммутатора ERS 3524 GT УАТС № 1 с УАТС № 2 осуще­ ствляется по ВОЛС путем подключения к оптическому кроссу SC/APC (волокна 11 и 12) патч-кордами IIIO-SM3.0-LC/UPC- SC/APC. Протокол передачи данных Fast Ethernet.

Связь коммутатора ERS 3524 GT УАТС № 1 с УАТС № 4 осуще­ ствляется по ВОЛС путем подключения к оптическому кроссу

SC/APC (волокна 14 и 13) патч-кордами IIIO-SM3.0-LC/UPC- SC/APC. Протокол передачи данных Fast Ethernet.

Подключение абонентов осуществляется через медный кросс Kro­ ne 3200 пар, соединенный с медиашлюзами AVAYA G450 кабелем CABLE A25D. Абонентский/цифровой канал передачи данных.

Связь модема MC04-dsi.2FS-4El с ТФоП осуществляется по ВОЛС путем подключения к оптическому кроссу SC/APC (волокна 1 и 2) патч-кордами IBO-SM3.0-LC/UPC-SC/APC. Передача данных осуществляется по четырем потокам Е1.

Связь медиашлюза AVAYA G450 с модемом MC04-dsi.2FS-4El осуществляется через конвертер IMG 1010 кабелем 120A CSU CA­ BLE. Передача данных осуществляется по четырем потокам Е1.

Серверы DL360PG8 и сервер GCS 1910 объединяются между со­ бой при помощи коммутатора ERS 3524 GT. Протокол передачи дан­ ных Fast Ethernet.

Выбор системы электропитания зависит от мощности питаемого оборудования. В головной УАТС № 1 размещается оборудование с общей мощностью 7960 Вт. Исходя из этого, с учетом запаса, в ка­ честве установки электропитания выбрана система электропитания АРС Smart-UPS мощностью 10 кВ.

Помимо схем подключения, разработана схема организации свя­ зи, планы размещения оборудования в телекоммуникационных шка­ фах и зданиях. Разработаны схемы электропитания и заземления обо­ рудования УАТС.

Таким образом, спроектированная корпоративная телефонная сеть на базе цифровой УАТС обеспечивает надежную связь высокого уровня, предоставляет разнообразные услуги связи, имеет потенциал для развития и расширения.

МОДУЛЬ ВЫВОДА СИГНАЛОВ ОПОВЕЩЕНИЯ / ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Студент гр. КРЭС-10 Р.А. Фокеев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Научный руководитель - главный инженер Д.И. Балакин

ООО «АРУС», г. Пермь

Ежемесячно, ежеквартально и ежегодно служба МЧС обнароду­ ет суровые цифры статистики пожаров и потерь, связанных с этим бедствием. Однако, как это ни странно, пожаров от этого меньше не становится, и как бы это печально ни звучало, цифры в статистиче­ ских данных появляются с приростом показателей. Ежегодно число пожаров увеличивается примерно на 5-10 %, число потерь и жертв, связанных с этой стихией, - на 20 %. Естественно, что такое положе­ ние вещей далеко не нормальное, и именно поэтому служба МЧС предъявляет столь строгие требования ко всем объектам в отношении обеспечения пожарной безопасности.

Проблема тушения пожаров на различных объектах уже давно приобрела большую актуальность, так как ущерб от возгораний за­ частую крайне высок.

На сегодняшний день системы автоматического пожаротушения (АСП) обязательны к установке в серверных комнатах, архивах, дру­ гих подобных помещениях, предназначенных для хранения или обра­ ботки данных. Актуальны они также в торговых залах, складских помещениях, на закрытых парковках, а также во многих помещениях производственного и непроизводственного назначения, если их дея­ тельность связана с повышенным риском возникновения пожаров.

Помимо непосредственно возгораний добываемых материалов, существует опасность излишней загазованности на объекте, когда предельно допустимая концентрация природного газа превышается, создавая опасность отравления персонала.

У АСП есть один существенный плюс по сравнению с системами ручного пожаротушения или системами, которые приводятся в рабо­ чее состояние при помощи действий оператора: они обеспечивают максимально оперативное тушение пожара на месте возгорания без участия человека. Просто срабатывает пожарная автоматика, и неза­ висимо от действий людей система приводится в рабочее состояние.

Темой данного исследования является разработка модуля вывода сигналов оповещения / пожаротушения.

АСП - совокупность устройств, предназначенная для устранения опасных ситуаций, связанных с возгораниями и утечками опасных летучих соединений, приводимая в действие без участия человека.

Функции и принцип действия АСП:

1.Обнаружение опасных ситуаций (возгораний и загазованно­ стей). Одно или несколько УИ, анализируя состояние окружающей обстановки, формирует и передает токовый сигнал определенных параметров СК для дальнейшего анализа.

2.Определение местоположения опасных ситуаций. Приняв то­ ковый сигнал определенных параметров от УИ, системный контрол­ лер (СК) определяет местоположение опасной ситуации по индиви­ дуальному логическому адресу сработавшего УИ.

3.Оценка степени опасности. Определив местоположение опас­ ной ситуации, СК анализирует параметры принятого токового сигна­ ла от УИ, определяя тем самым степень опасности.

4. Устранение опасной ситуации. Определив местоположение и степень опасности, СК формирует и передает токовый сигнал опре­ деленных параметров и приводит в действие соответствующие УО, имеющие индивидуальный логический адрес.

Примеры:

-приведение в действие систем тушения возгораний;

-приведение в действие систем газоотвода;

-изоляция помещения с возникшей в нем опасной ситуацией;

-оповещение персонала о возникшей опасности.

Системный контроллер АСП (СК). СК - совокупность уст­ ройств, входящая в состав АСП, используемых для управления УВВ-АСП, обеспечивающих управление всей системой.

1. Блок питания СК (БП) - устройство, входящее в состав СК, используемое для преобразования входного напряжения от ИВП в гальванически изолированное напряжение питания внутренних шин

иустройств СК.

2.Процессорный модуль СК (ПМ) - устройство, входящее в со­ став СК, используемое в качестве основного управляющего АСПустройства, обеспечивающее прием, обработку, хранение и передачу токовых сигналов между УВВ-АСП.

Примечание: ПМ является центральным независимым устройст­ вом АСП.