Методическая разработка урока теоретического обучения по теме: "Повреждение провода на воздушной линии"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ № 46

ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ

Методическая разработка
урока теоретического обучения по МДК.03.01.Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций. Профессия

13.01.10 «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)»

по теме: Повреждение провода на воздушной линии

2024 г.

Содержание

1.Введение

2.Методическое обоснование темы урока

3.Методические рекомендации к проведению урока

4.План урока.

5. Объяснение нового материала.

6.Список литературы.

Введение

Методическая разработка посвящена обучению специалистов по профессии «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования» -теме монтажа и ремонта воздушных линий электропередач.

Цель данной методической разработки – оказать методическую помощь преподавателю специальных дисциплин по проведению урока теоретического обучения по темам связанным, с электрическими воздушными линиями.

Чтобы обучающиеся смогли быстрее усвоить, что представляет собой повреждение провода, мною разработан и предложен урок теоретического обучения по теме: Повреждение провода на воздушной линии.

Предложенный урок позволяет обучающимся не только быстрее понять данную тему, но и в дальнейшем помогает легче и быстрее переходить на новый уровень обучения.

Методическое обоснование темы урока.

В ходе уроков теоретического обучения обучающимся бывает сложно разобраться почему повреждаются провода на воздушных линиях электропередач.

Преподавателю необходимо как можно доходчивее донести до обучающих эти моменты. Задачей данного урока теоретического обучения является сформировать понятие о причинах повреждений проводов на воздушных линиях электропередач и их восстановлении.

Сформировать умения анализировать и мыслить.

Способствовать формированию ответственности за результаты качественного выполнению учебного задания, целеустремленности, настойчивости, наблюдательности.

Для ускорения понимания этой темы, мною разработан урок теоретического обучения.

В процессе начале урока теоретического обучения создаются условия для развития познавательной активности, умения самостоятельно находить решения создавшийся проблемы.

Данная методическая разработка может быть полезна мастерам производственного обучения учреждений профессионального образования ФСИН России, осуществляющим подготовку специалистов по профессии

«Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования».

Методические рекомендации по проведению урока

Планируя урок, я исхожу из того, что определенные знания о устройстве воздушных линий электропередач у обучающихся уже есть. Ведение урока позволяет обучающимся лучше понять данную тему и поможет быстрее перейти к изучению монтажа воздушных ЛЭП.

В начале урока повторяем и закрепляем предыдущий материал о устройстве самонесущего изолированного провода.

Акцентирую внимание обучающихся на том, что обрыв или повреждение провода на линии электропередач приведет к отключению электроснабжения большого количества потребителей. Восстановление может занять продолжительное время, что может привести к нехорошим последствиям, особенно в зимнее время года. Причиной повреждения на воздушных линиях электропередач кроме природного характера, может стать человеческий фактор. После чего перехожу к объяснению нового материала. Для более глубокого формирования теоретических взглядов я демонстрирую видеофильм о повреждение провода на воздушной линии. Останавливаю просмотр на непродолжительное время для объяснения показанного материала. Интересуюсь, есть ли вопросы, что не поняли? Провожу фронтальный опрос для закрепления полученных знаний. Оцениваю работу обучающихся и выставляю оценки. Даю оценку занятию и благодарю за работу на уроке. Выдаю домашнее задание.

План урока теоретического обучения

по предмету: МДК 03.01 «Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций»

Проводит преподаватель Ведехин А.А.

Тема 2: Монтаж и ремонт воздушных линий электропередач.

Урок 18: Повреждение провода на воздушной линии.

Количество часов:2

Цели урока:  
1. Обучающая – сформировать понятие о причинах повреждения проводов на воздушной линии.

2.Развивающая - содействовать в ходе урока развитию навыков работы с учебной литературой, анализировать и делать выводы.

3.Воспитательная -

Способствовать формированию ответственности за результаты качественного выполнению учебного задания, целеустремленности, настойчивости, наблюдательности, волевых качеств, интуиции, сообразительности, 
Тип, вид урока: Урок освоения новых знаний, лекция.

Методы обучения:

Объяснительно-иллюстрированный; наглядный (демонстрация видео); диалогово-словесный(беседа, устное объяснение);

Межпредметная связь:

предмет ОП-02 Электротехника. Тема 6. Урок 22. Получение, передача на расстояние, распределение и использование электроэнергии.

Учебно - методическое оснащение урока:

1. В.М. Прошин, Электротехника, учебник, М., Академия, 2014 г.

2. П. А. Бутырин, Электротехника, учебник, М., Академия, 2017 г.

3. Б.И. Иванов, Электромонтер по обслуживанию и ремонту электрооборудования, 3-издание Ростов ООО Феникс 2011г.

4. Ю.Д. Сибикин, Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий-книга-2, М., Академия, 2010 г.

5. Дидактический материал: видеофильм (Повреждение провода на воздушной линии).

Материально-техническое оснащение урока:

Стенды с электрооборудованием.

Плакаты, схемы.

Телевизор.

Тетради для конспектов, ручки, карандаши.

Ход урока:

Объяснение нового материала

Воздушные линии электропередач

Воздушные линии электропередач предусматривают прокладку проводов и закрепление их над землей или над водой, используя специальные опоры. Провода к данным опорам (столбам) крепятся при помощи изоляторов.

Причины повреждаемости воздушных линий электропередачи.

Причины повреждаемости воздушных линий электропередачи в основном объясняются следующими факторами: перенапряжениями (атмосферными и коммутационными), изменениями температуры окружающей среды, действием ветра, гололедными образованиями на проводах, вибрацией, «пляской» проводов, загрязнением воздуха.

Приведем краткую характеристику некоторых из перечисленных факторов.

Атмосферные перенапряжения на линиях возникают из-за грозовых явлений. При таких кратковременных перенапряжениях часто возникают пробои изоляционных промежутков и в частности перекрытие изоляции, а иногда и ее разрушение или повреждение.

Перекрытие изоляции обычно сопровождается возникновением электрической дуги, которая поддерживается и после перенапряжения, т. е. при рабочем напряжении. Образование дуги означает короткое замыкание, поэтому место повреждения надо автоматически отключать. Для борьбы с атмосферными перенапряжениями используют ограничители перенапряжения ОПН.

Коммутационные (внутренние) перенапряжения возникают при включении и отключении выключателей. Действие их на изоляцию сетевых устройств аналогично действию атмосферных перенапряжений. Место перекрытия тоже надо отключать автоматически.

В сетях до 220 кВ обычно более опасны атмосферные перенапряжения. В сетях 330 кВ и выше опаснее коммутационные перенапряжения.

Изменения температуры воздуха достаточно велики, интервал может быть от —40 до +40 °С, кроме того, провод воздушной линии нагревается током и при экономически целесообразной мощности температура провода на 2—5° выше, чем воздуха.

Понижение температуры воздуха увеличивает допустимую по нагреву температуру и ток провода. Одновременно с этим при понижении температуры уменьшается длина провода, что при фиксированных точках закрепления повышает механические напряжения.

Повышение температуры проводов приводит к их отжигу и снижению механической прочности. Кроме того, при повышении температуры провода удлиняются и увеличиваются стрелы провеса. В результате могут быть нарушены габариты воздушной линии и изоляционные расстояния, т. е. снижены надежность и безопасность работы воздушной линии электропередачи.

Действие ветра приводит к появлению дополнительной горизонтальной силы, следовательно, к дополнительной механической нагрузке на провода, тросы и опоры. При этом увеличиваются тяжения проводов и тросов и механические напряжения их материала. Появляются также дополнительные изгибающие усилия на опоры. При сильных ветрах возможны случаи одновременной поломки ряда опор линии.

Гололедные образования на проводах возникают в результате попадания капель дождя и тумана, а также снега, изморози и других переохлажденных частиц. Гололедные образования приводят к появлению значительной механической нагрузки на провода, тросы и опоры в виде дополнительных вертикальных сил. Это снижает запас прочности проводов, тросов и опор линий.

На отдельных пролетах изменяются стрелы провеса проводов, провода сближаются, сокращаются изоляционные расстояния. В результате гололедных образований возникают обрывы проводов и поломки опор, сближения и схлестывания проводов с перекрытием изоляционных промежутков не только при перенапряжениях, но и при нормальном рабочем напряжении. Плавка током - наиболее распространенный способ борьбы с гололедом на проводах воздушных высоковольтных ЛЭП. Лед плавят за счет нагрева несущих или вспомогательных проводов постоянным или переменным током частотой 50 Гц до температуры в 100-130°С. Для борьбы с вибрацией используют виброгасители. Виброгасители поглощают энергию вибрирующих проводов и уменьшают амплитуду вибрации около зажимов. Виброгасители должны быть установлены на определенных расстояниях от зажимов, определяемых в зависимости от марки и напряжения провода.

Вибрация— это колебания проводов с высокой частотой (5—50 Гц), малой длиной волны (2—10 м) и незначительной амплитудой (2—3 диаметра провода). Эти колебания происходят почти постоянно и вызываются слабым ветром, из-за чего появляются завихрения потока, обтекающего поверхность провода воздуха. Из-за вибраций наступает «усталость» материала проводов и происходят разрывы отдельных проволочек около мест закрепления провода близко к зажимам, около опор. Это приводит к ослаблению сечения проводов, а иногда и к их обрыву. Для борьбы с вибрацией используют виброгасители. Виброгасители поглощают энергию вибрирующих проводов и уменьшают амплитуду вибрации около зажимов. Виброгасители должны быть установлены на определенных расстояниях от зажимов, определяемых в зависимости от марки и напряжения провода.

«Пляска» проводов — это их колебания с малой частотой (0,2—0,4 Гц), большой длиной волны (порядка одного-двух пролетов) и значительной амплитудой (0,5—5 м и более). Длительность этих колебаний, как правило, невелика, но иногда достигает нескольких суток.

Пляска проводов обычно наблюдается при сравнительно сильном ветре и гололеде, чаще на проводах больших сечений. При пляске проводов возникают большие механические усилия, действующие на провода и опоры часто вызывающие обрывы проводов, а иногда и поломку опор. При пляске проводов сокращаются изоляционные расстояния, из-за большой амплитуды колебаний в некоторых случаях провода схлестываются, из-за чего возможны перекрытия при рабочем напряжении линии. Пляска проводов наблюдается сравнительно редко, но приводит к наиболее тяжелым авариям воздушных линий электропередачи. Для борьбы с «пляской» проводов используют грузы, как гасители пляски маятникового типа.

Более подробно об этом, читайте здесь "Вибрация и пляска проводов на воздушных линиях электропередачи".

Опасное для работы воздушных линий электропередачи загрязнение воздуха вызвано присутствием частичек золы, цементной пыли, химических соединений (солей) и т. п. Осаждение этих частиц на влажной поверхности изоляции линии и электротехнического оборудования приводит к появлению проводящих каналов и к ослаблению изоляции с возможностью ее перекрытия не только при перенапряжениях, но и при нормальном рабочем напряжении. Загрязнение из-за большого наличия солей в воздухе на побережье моря может привести к активному окислению алюминия и нарушению механической прочности проводов.

На повреждаемость воздушных линий электропередачи с деревянными опорами влияет загнивание их древесины.

На надежность работы воздушных линий влияют и некоторые другие условия их работы, например свойства грунта, что особенно важно для воздушных линий Крайнего Севера.

- 75-80 % аварийных отключений воздушных линий электропередачи связаны с грозовыми или коммутационными перенапряжениями;

- 10% из-за гололедных образований;

- 5% влияние сильного ветра;

- 4% вибрация проводов;

- 1% другие повреждения;

Причиной повреждаемости воздушных линий электропередачи может стать человеческий фактор.

неправильно натянутые провода падают или рвутся,

вор, пытаясь своровать провода ЛЭП обрывает их, при этом в большинстве случаев погибая,

опоры ЛЭП своевременно не ремонтируются, что вызывает их обветшание и падение,

рядом с ЛЭП проводятся монтажные, строительные и иные работы, в результате чего техника задевает и рвёт провода,

работают неквалифицированные рабочие, которые своими действиями (например, во время ремонта ЛЭП) нечаянно рвут провода.

Восстановление проводов воздушных линий

При восстановлении ВЛ с вырезкой поврежденного участка провода последний опускают на землю, измеряют длину вставки. Новый отрезок провода той же марки и площади сечения состыковывают с действующим не ближе 0,5 м от места повреждения. Длина вставки должна быть не менее 5 м. В случае затруднения опускания провода на землю работу на поврежденном проводе выполняют с телескопической вышки автомашины. Длина вставки не должна изменить стрелу провеса проводов. При ремонте оборванных проводов ВЛ рекомендуется стыкование поврежденного провода со вставкой выполнять на земле, а второе стыкование - на ближайшей опоре. На период работ снимают вязки поврежденного провода на прилегающих опорах. Поднимают поврежденный провод с подстыкованной вставкой на опору, устанавливают натяжные зажимы и полиспастами грузоподъемностью не менее 0,5 т вытягивают провод, добиваясь номинального натяжения, которое проверяют по стреле провеса. Стыкование проводов выполняют болтовыми зажимами или овальными соединителями путем скручивания специальными ключами. Узел стыкования рекомендуется шунтировать, соединяя концы проводов болтовым зажимом или термитной сваркой. Стыкование проводов ВЛ в пролетах пересечения с другими ВЛ не допускается. В эксплуатационных условиях проводят профилактические работы, предупреждающие случаи повреждения проводов. Обращают внимание на участки, где возможна коррозия проводов (вблизи мест погрузки, выгрузки химических и минеральных удобрений и т. п.), на узлы стыкования, участки, где возможны случаи падения деревьев, пролеты с транспозицией проводов, участки, подверженные ветровым воздействиям, достаточность высоты подвеса проводов над проезжей частью автодороги и т. д.

Список литературы

1. В.М. Нестеренко. Технология электромонтажных работ, учебное пособие для учреждений нач. проф. образования, М., Академия, 2014 г.

2. Б.И. Иванов. Электромонтер по обслуживанию и ремонту электрооборудования. 3-издание Ростов ООО Феникс 2011г.

3. Ю.Д. Сибикин. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий-книга-2, М., Академия, 2010 г.