Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
10 результатів
Результати пошуку
Документ Методики розрахунку вологорозрядних характеристик ізоляторів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Шевченко, Сергій Юрійович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Ганус, Роман Олексійович; Варв'янська, Вікторія ВіталіївнаУ статті представлено детальний аналіз та порівняння методів розрахунку вологорозрядної напруги ізоляторів. Початкова частина роботи присвячена короткому огляду принципів, що лежать в основі розряду у повітрі вздовж поверхні ізоляторів, що є ключовим аспектом для розуміння вологорозрядних процесів. Розглядаються дві основні методики розрахунку вологорозрядної напруги. Перша методика базується на формулі Теплера, яка потребує використання специфічних вихідних даних, що можуть бути отримані лише експериментально. Цей підхід, хоч і є класичним, утруднює його практичне застосування через складність отримання необхідних параметрів у реальних умовах. Друга методика, описана у літературі, опирається на загальнодоступні дані, що значно спрощує процес розрахунку. На основі цієї методики було створено автоматизований інструмент для розрахунку вологорозрядних характеристик ізоляторів. Використання цього інструменту дозволяє знизити залежність від експериментальних даних, забезпечуючи точні результати з мінімальними витратами часу та ресурсів. Для ілюстрації ефективності запропонованого інструменту було проведено розрахунок вологорозрядних характеристик для ізолятора типу ЛК 70-110. За результатами аналізу, вологорозрядна напруга для цього ізолятора становить 549 кВ, а напруженість – 2,1 кВ на сантиметр довжини шляху струму витоку. Ці показники співпадають з середніми значеннями, отриманими за допомогою першої методики, що підтверджує надійність і точність нової методики. Зроблені висновки свідчать про те, що друга методика розрахунку є повністю задовільною для стандартних розрахунків ізоляторів. Вона також може бути застосована у специфічних умовах, таких як підземні підстанції, де точність і оперативність є критично важливими. Таким чином, запропонована методика розрахунку може стати ефективним інструментом для інженерів та науковців, що займаються проєктуванням та аналізом ізоляційних систем. Ця робота робить значний внесок у розробку та вдосконалення методів оцінки вологорозрядних характеристик ізоляторів, що є важливим кроком до підвищення надійності електричних мереж та безпеки їх експлуатації.Документ Унікальна лабораторія "Струми в землі"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ніжевський, Віктор Ілліч; Березка, Сергій Костянтинович; Шевченко, Сергій Юрійович; Ніжевський, Ілля ВікторовичНаведено короткий опис наукової лабораторії, що стала флагманом у галузі електроенергетики і яка дала змогу одержати унікальні результати із заземлень та електробезпеки, що увійшли до державних нормативних документів. Завдяки лабораторії створено відому наукову школу з вивчення процесів у заземлювальних пристроях електроустановок. Лабораторію засновано 1971 року і її опис раніше не наводився. А території лабораторії розташовані головний корпус у вигляді двоповерхової будівлі та розташований поруч генератор імпульсних напруг етажерочного типу на напругу 1,25 МВ. Схема допускає перез'єднання конденсаторів на поверхах для отримання різних ємностей у розряді. Для підключення до досліджуваного заземлювального пристрою використовується переносна повітряна лінія з розщепленими проводами. Наведено карту полів заземлювачів на території лабораторії, що дає змогу конструювати практично будь-яку конструкцію заземлювального пристрою. Використовуються поля вертикальних і горизонтальних заземлювачів різної довжини, поля складних сітчастих заземлювачів, групи одиничних вертикальних електродів різної довжини. Лабораторія має в своєму розпорядженні кілька комплектів електронних високошвидкісних осцилографів з автономним живленням, екранованих та ізольованих від землі для виключення наведень. Коло питань для досліджень може бути значно розширено за умови використання вже встановлених об'єктів – експериментальної повітряна лінія напругою 220 кВ на 9 залізобетонних опорах; кабельної лінія завдовжки 600 м; стенду динамічних і термічних випробувань, обладнаного схемою для отримання струмів промислової частоти величиною до 4 кА при напрузі 0,4 кВ; на полі складного сітчастого заземлювального пристрою покладено 120 погонних метрів залізобетонних лотків для укладання в них кабелів зв'язку та керування; двох додаткових генераторів імпульсних напруг 1,6 МВ і 1 МВ (останній допускає транспортування до об'єктів натурних випробувань за межами лабораторії); випробувальних трансформаторів ІОМ-100/100.Документ Моніторинг електричних мереж з використанням безпілотних літальних апаратів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ніконов, Микола Сергійович; Шевченко, Сергій ЮрійовичВ статті окреслено основні існуючі проблеми моніторингу об’єктів електросистеми, адже регулярний огляд приладів та пристроїв електричної енергосистеми дозволяє оцінити їх технічний стан та виявити наявність дефектів та попередити аварійні режими. Проведено аналіз перспективних рішень в процесі інспекції технічного стану об’єктів або аварійних ділянок електричних мереж з використанням безпілотних літальних апаратів. Розглянуто класифікацію, переваги та недоліки безпілотних літальних апаратів, наведено перелік завдань, які вони здатні виконувати враховуючи власну конструкцію, технічні параметри. Окреслено основні частини структурної схеми керування безпілотного літального апарату та можливості розширення, удосконалення та усунення існуючих недоліків. Розглянуто існуючі технології автоматичного керування, виявлення та слідування електричної повітряної лінії та пристроїв безпілотником. Проведено аналіз базового принципу роботи датчиків вимірювання теплового поля та електромагнітного поля, як найбільш перспективних на сьогоднішній день у визначенні порушення правильної роботи пристроїв. По-перше, при несправності, об’єкти здатні випромінювати теплову енергію і часткові розряди, датчик якого здатний вимірювати її на відстані та перетворювати в температуру. По-друге, при тих самих пошкодженнях змінюється електромагнітне поле навколо об’єктів, вимір та аналіз значення цього параметра спеціальним датчиком дозволяє знаходити пошкоджені ділянки. Розглянуті питання забезпечення захисту каналу зв’язку наземної частини з безпілотником від зловмисників і інформаційного захисту обміну даних. Розглянуто можливості розвитку існуючих технологій з метою удосконалення процесу моніторингу загального технічного стану електричної мережі, пошуку пошкоджених електричних ділянок та пристрої, автоматизації процесу керування та зменшення собівартості пристрою.Документ Дослідження зміни струмів витоку за забрудненої і зволоженої поверхні ізоляторів типу ПС-6Б, ПС-120А, ПСД-70Е повітряних ліній електропередавання(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шевченко, Сергій Юрійович; Борзенков, Ігор ІвановичВ процесі експлуатації ізолятори піддаються багаторазовим забрудненням та атмосферним впливам. Це обумовлюється винесенням забруднень з промислових металургійних підприємств, хімічних комбінатів тощо та осадженням їх на поверхні ізоляторів поблизу ліній електропередачі. У нормальному режимі роботи, коли ізолятори забруднені, але їхня поверхня не піддається зволоженню, активною складовою повного струму витоку можна знехтувати. Інша справа, коли поверхня забрудненого ізолятора інтенсивно зволожується від атмосферних впливів, наприклад, дощ, туман, роса, відповідно і величина активної складової струму витоку також збільшується пропорційно провідності утвореного електроліту, шару забруднення на поверхні ізолюючої поверхні ізолятора. У статті розглянуто спосіб вимірювання струмів витоку по забрудненій поверхні різних типів скляних тарілчастих ізоляторів в лабораторних умовах зі штучним та природним забрудненням. У сухому стані забрудненими ізоляторами протікає струм витоку, який в основному залежить від електричної ємності ізолятора. Запропоновано метод обчислення активної складової струму витоку, оскільки активна складова струму витоку є основним параметром визначення втрат енергії за рахунок її розсіяння в довкілля. Наведено результати зміни величини струмів витоку в часових характеристиках після зволоження поверхневого шару забруднення до струму витоку в сухому стані поверхні ізолятора. Наведено спостереження процесів підсушування забрудненої та зволоженої поверхні від впливу струмів витоку. Досліджено утворення підсушених зон на поверхні забрудненої ізоляції тарілчастих ізоляторів повітряних ліній електропередачі за дії струмів витоку. Проведено аналіз отриманих результатів, зроблено висновки.Документ Перспективи створення уточненої моделі втрат на струми витоку по забрудненням на поверхнях ізоляторів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шевченко, Сергій Юрійович; Ганус, Роман ОлексійовичРобота присвячена виявленню перспектив створення моделі втрат на струми витоку по забрудненням на поверхнях ізолятору. Метою був пошук математичних моделей, що достатньо точно опишуть втрати на струми витоку для оцінки їх значення для об’єднаної енергетичної системи України. Оцінено існуючу широко застосовану методику розрахунку втрат на струми витоку. Встановлено, що вона не є доречною, оскільки в її основі закладено використання виключно опору ізолятора з незмінним його значенням, що не відображає дійсної картини. Тому з метою покращення існуючої моделі, запропоновано іншу, в якій враховуються усі атмосферні явища, що впливають на провідність по поверхні ізолятору, серед яких тумани, мряка, дощі та роса, що фіксуються за допомогою градацій. Встановлено, що значний вплив зумовлює швидкість вітру та вологість шару забруднення на поверхні ізолятора. Наведено графіки середньої за одноразове зволоження потужності втрат електроенергії у гірлянді ізоляторів за різних кліматичних умов. Методику використано для розрахунку потужності втрат в мережі змінного струму напругою 35 кВ та наведено в таблиці. За результатами дослідження встановлено, що таким чином можна динамічно визначати втрати залежно від кліматичних умов на ізоляторах в будь-якій точці, залежно від наявних метеорологічних даних. Переглянуто методику визначення провідності шару забруднення на поверхні ізолятору. Показано яким чином представляється опір забруднення та методику його розрахунку, що дозволяє в подальшому визначити провідність забруднення, розглянуто вплив опадів на очищення поверхні ізолятора від забруднень. Встановлено, що під прямими опадами очищення ізоляторів є незначним, а вологість шару забруднення збільшується, що збільшує і його провідність. У висновках встановлено, що модель має високий потенціал та необхідність урахування діелектричних втрат.Документ Пошук оптимального засобу моделювання електричного поля ізоляторів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Шевченко, Сергій Юрійович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Потривай, Андрій Едуардович; Дривецький, Станіслав Ігорович ; Білик, Сергій ЮрійовичУ статті проаналізовано програмні засоби моделювання електричного поля ізоляторів. Необхідність вирішення даного питання диктується тим, що неточність програм моделювання дозволяє стверджувати, що покращення імітаційної моделі не може бути виконане правильно через наявність похибок розрахунку в самій програмі. Розглянуто конструктивні особливості різних типів ізоляторів, в першу чергу найбільш розповсюджених та використовуваних –фарфорових та скляних. Описано зміну електричного поля в скляному та фарфоровому ізоляторі, що працюють в мережі змінного струму без забруднень. Проаналізовано чисельні методи розрахунку як-от метод граничних елементів, метод скінчених елементів, метод інтегральних рівнянь та інші. Виявлено, що з погляду функціональних можливостей та доцільності застосування для вирішення польових задач, актуальних для електроенергетики, найбільш універсальними є метод скінчених різниць та метод скінчених елементів.Документ Адаптаційні підходи в навчальному процесі фахівців-електроенергетиків в умовах воєнного стану(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Омеляненко, Галина Вікторівна; Черкашина, Вероніка Вікторівна; Шевченко, Сергій ЮрійовичПроаналізовано умови підготовки фахівців–електроенергетиків в умовах воєнного стану в Україні. Представлено доцільність корегування відповідно умов освітнього процесу навчально-методичного комплексу дисциплін з підготовки здобувачів вищої освіти за спеціальністю 141 – "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка", а саме спеціалізації "Електричні системи та мережі". Запропоновано адаптаційні підходи, які підвищать рівень підготовки здобувачів вищої освіти для електроенергетичної галузі України за рахунок оптимізації навчального процесу шляхом поєднання цифрових технологій й відповідних змін в навчально-методичному комплексі дисциплін, що дозволить підвищити ефективність післявоєнного відновлювального процесу об'єктів електричних мереж та встановлення балансової надійності в об'єднаній енергетичній системі країни.Документ Моделювання електричного поля прохідного полімерного ізолятора в програмному середовищі Ansys Maxwell(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Шевченко, Сергій Юрійович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Потривай, Андрій Едуардович; Дривецький, Станіслав Ігорович; Цюпа, Владислав МиколайовичУ статті проаналізовано програмні засоби моделювання карт розподілу напруженості електричного поля ізоляторів. Необхідність вирішення даного питання диктується тим, що нерівномірність електричного поля на ізоляторах спричиняє підвищення вірогідності виникнення часткових розрядів, які руйнують ізоляційний шар, тому дуже важливим є питання оптимізації напруженості електричного поля на ізоляторі. Розглянуто конструктивні особливості прохідних ізоляторів та особливості виникнення часткових розрядів в них. Розглянуто розподіл напруженості електричного поля в полімерному прохідному, що працює в мережі змінного струму без забруднень. Наведено результати моделювання електричного поля ізоляторів в програмному середовищі Ansys Maxwell, в основі моделювання якого лежить метод скінченних елементів. Виявлено точки в конструкції прохідного полімерного ізолятору 35 кВ, де концентрується найбільший рівень напруженості електричного поля. Запропоновано спосіб впливу на досліджувану при моделюванні ділянку в області з’єднання фланцю з заземлюючою плитою. Таким чином визначено використання провідної обкладки, яка розміщена між фланцем та місцем приєднання до полімерного ізолюючого шару, що дозволяє значно покращити загальний розподіл напруженості електричного поля по поверхні прохідного полімерного ізолятора та зробити його конкурентним у порівнянні з найбільш часто використовуваними на даній напрузі фарфоровими прохідними ізоляторами, за рахунок підвищення електричної міцності конструкції. За результатами дослідження запропоновано засіб оптимізації електричного поля прохідного полімерного ізолятора, що дозволяє підвищити його електричну стійкість, а також зменшити напруженість електричного поля в районі стикування фланцю з поверхнею кріплення, що, в свою чергу, запобігає виникненню передчасних часткових розрядів в ізоляційному тілі.Документ Спосіб вимірювання спожитої потужності електроприймачів на прикладі навчального корпусу Сумського державного університету(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шевченко, Сергій Юрійович; Борзенков, Ігор Іванович; Лебединський, Ігор ЛеонідовичКомерційні засоби автоматичного управління системою обліку електроенергії, як відомо, встановлені на вхідному розподільному пристрої та вимірюють потужність споживання всіх споживачів електроенергії цього вузла обліку. Такі дані не дають повного уявлення про споживання електроенергії на кожному поверсі об'єкт обліку, що в свою чергу не дозволяє впроваджувати енергозберігаючі заходи. Крім того, ці системи обліку для обліку електроенергії мають високу вартість. У статті запропоновано метод обробки та передачі даних на сервер з подальшим їх аналізом енергоспоживання на кожному поверсі досліджуваного об’єкта за допомогою мікроконтролера ARDUINO. Така система обліку має меншу вартість, ніж автоматичне управління системою обліку електроенергії промислового виробництва. У статті представлена схема реалізації та типи датчиків струму та напруги. В статті також розглядається топологія вимірювального комплексу. Така топологія може розширюватися і вести не тільки загальний облік конкретного поверху, але також у загальному вигляді кожної освітньої аудиторії окремо. Збираючи такі дані про споживання електроенергії, можна провести якісний аналіз раціонального споживання електроенергії в освітньому процесі, це означає, що, наприклад, при достатньому природному освітленні штучного освітлення в класі не потрібно користуватися, або після лабораторних завдань в комп'ютерному класі комп'ютери ще є деякий час. Впровадження енергозберігаючого житла проводиться завдяки порівняльним характеристикам потужності приладів, лабораторних стендів тощо з кількістю студентів у групу відповідно до затвердженого навчального процесу. Алгоритм обробки даних, аналіз раціонального використання електричної енергії та порівняльний характеристики реалізовані на університетському сервері.Документ До 90-річчя кафедри "Передача електричної енергії" Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Барбашов, Ігор Володимирович; Бондаренко, Володимир Омелянович; Ніжевський, Віктор Ілліч; Шевченко, Сергій ЮрійовичСтаттю присвячено 90-річчю кафедри "Передача електричної енергії" Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Представлено основні етапи створення та розвитку кафедри. Виконано ретроспективний аналіз основних напрямків досліджень, проведених працівниками кафедри за весь період її функціонування. Розглянуто основні аспекти навчально-методичної роботи кафедри. Проаналізовано сучасний стан науково-дослідницької та навчально-методичної роботи, що виконується співробітниками кафедри, та представлено найбільш перспективні напрямки її подальшого розвитку.