Энергия разума №2, 2014

2 | 14 Журнал для заказчиков АББ в России

ЭНЕРГИЯ РАЗУМА

АББ на Мировом нефтяном конгрессе Подводный кабель Суда с бортовой системой постоянного тока Onboard DC Grid экономят до 27% топлива Роботы в лазерной резке Сервис европейского уровня на Урале Сборка щита в стиле «лайфхак»

В номере

06

Группа АББ приняла участие в 21-м Мировом нефтяном конгрессе 2014 Крупнейшее событие в нефтегазовой отрасли, которое посетили более 5 тыс. делегатов из 90 стран мира

14

08

Тема номера Подводный кабель напряжением 123 кВ переменного тока и длиной 98 км

Роботы в лазерной резке Процесс лазерной резки очень точен, а линии, обозначающие размеры элемента и места среза, можно применить в работе с широким спектром деталей

Энергия разума 2|14 • Журнал для заказчиков АББ • copyright 2014 • Выпуск подготовлен Департаментом корпоративных коммуникаций Верстка макета: ООО «Ай Дизайн» • Печать: ООО «Центр инновационных технологий» Контактная информация: ООО «АББ» 117997, Москва, ул. Обручева, 30/1, стр. 2 Тел.: +7 495 777 222 0 • Факс +7 495 777 222 1 • e-mail: communications@ru.abb.com

2

Энергия разума 2 | 14

В номере

16

Сервис европейского уровня на Урале Первый в России центр по обслуживанию электроприводов АББ открыт в Екатеринбурге

18

Сборка щита в стиле «лайфхак» Новые решения по сборке щитов, позволяющие экономить время и упростить выполнение некоторых операций

Новости

Наши проекты

4 Новости АББ в мире

16 Сервис европейского уровня на Урале Первый в России центр по обслуживанию электроприводов АББ открыт в Екатеринбурге

Тема номера 6

8

Группа АББ приняла участие в 21-м Мировом нефтяном конгрессе 2014 Подводный кабель Кабель для нефтегазовой платформы у побережья Норвегии

Наши технологии 14 Роботы в лазерной резке Баланс между производительностью и гибкостью капитала

22 Суда с бортовой системой постоянного тока Onboard DC Grid экономят до 27% топлива Результаты испытаний системы подтверждают значительное уменьшение расхода топлива и снижение уровня шума

Историческая хроника 24 Первый проект Brown, Boveri & Cie в России – «Новороссийский элеватор»

18 Сборка щита в стиле «лайфхак» Новые решения по сборке щитов

Энергия разума 2 | 14

3

Новости АББ в мире

Одним из главных преимуществ гидроэнергетики является возможность хранения энергии. Накопленная энергия может быть использована в случае необходимости, что идеально подходит для удовлетворения потребности во время пиковых нагрузок.

Озеро, аккумулирующее энергию

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) играет активную роль в управлении энергосетью и обеспечении бесперебойной поставки энергии. Для завода Grimsel 2, который принадлежит швейцарской компании Kraftwerken Oberhasli AG (KWO), АББ создала самый мощный преобразователь частоты для ГАЭС в мире. Завод соединяет верхний резервуар озера Обераар с озером Гримзель, которое находится на 400 м ниже. Вода может перекачиваться в гору, что позволяет сглаживать пики и спады спроса на электроэнергию. До сих пор работой насоса можно было управлять только путем регулирования количества насосов в эксплуатации – от одного до четырех. Электронный преобразователь частоты мощностью в 100 МВт позволяет регулировать скорость одного 4

Энергия разума 2 | 14

из этих насосов в зависимости от наличия избыточной энергии. Теперь на запуск и прекращение работы насоса требуется меньше времени, сам он также может работать быстрее, при производстве электроэнергии вода используется более эффективно и гибко, что к тому же сопровождается повышением стабильности энергосети. Несмотря на развитие других технологий хранения, гидроаккумулирование остается наиболее разумным и доступным способом накопления энергии, подходящим для контроля энергосети, и играет важную роль в создании ландшафта будущего. Новый преобразователь на озере Гримзель является вкладом в развитие Швейцарской энергетической стратегии до 2050 года, которая стремится обеспечить непрерывность

энергоснабжения в стране и при этом расширить использование возобновляемых источников энергии.

Новости АББ в мире

Их подключили к работе до изобретения тостера, телевидения и Интернета. Чего только не произошло за это время: две мировые войны, группа Битлз, Бритни Спирс, комик-группа «Монти-Пайтон»­, первый полет человека в космос, изобретение пенициллина и липучкизастежки.

После 100 лет активной службы три силовых трансформатора АББ* заслуженно уходят на отдых!

Три силовых трансформатора АББ более ста лет прослужили верой и правдой в одном местечке Австралии на локальном предприятии по выработке и передаче электроэнергии SP AusNet. Эти трансформаторы были установлены на подстанции, снабжающей окрестности. В эту систему электроснабжения также входили две гидроэлектростанции. «Повышающие трансформаторы на 9 МВА 22/66 кВ для своего времени были передовыми конструкциями, – говорит Джулиана Гилда, менеджер по трансформаторному рынку Австра-

лии, – и все это время им требовалось минимальное сервисное обслуживание». Менеджер по инженерным и капитальным проектам компании SP AusNet Нейл Сегейра с ним соглашается: «Эти трансформаторы АББ отличались передовой конструкцией для долголетней службы. Единственное, что им требовалось – это масло. Конечно, никто не стал бы отрицать необходимость этого ни тогда, ни сейчас!» Причина замены трех доблестных трансформаторов кроется не в их

возрасте, просто пришло время для реконструкции самой подстанции SP AusNet. Один из трансформаторов АББ будет установлен в пригороде Сиднея – в местечке Мурбанк, в тени эвкалипта – в качестве экспоната прошлого и современности. Это свидетельство того, что компания АББ продолжает изобретать и совершенствовать свои удивительные технологии. Наши поздравления всем троим «техническим юбилярам», заслужившим свой уход на отдых!

*Здесь и далее речь идет о прародительнице компании АББ – BBC – Brown Boveri & Cie (Швейцария).

Энергия разума 2 | 14

5

Тема номера

Группа АББ приняла Мировом нефтяном

Группа АББ приняла участие в 21-м Мировом нефтяном конгрессе, прошедшем в июле в Москве. Крупнейшее событие в нефтегазовой отрасли, оно не имеет аналогов в мире по масштабу и уровню. В этом году его посетили более 5 тыс. делегатов из 90 стран. Представители АББ приняли участие как в самом конгрессе, так и в выставке, которая была организована в рамках мероприятия. В делегацию компании, помимо российских сотрудников, вошли члены исполнительного комитета Группы АББ: руководитель подразделения «Автоматизация процессов» АББ в мире Вели-Матти Рейниккала и руководитель подразделения «Дискретная автоматизация и движение» АББ в мире Пекка Тиитинен. Они выступили с докладом на круглых столах «Проблемы интеграции комплексов по нефтепереработке и нефтехимии» и «Международное сотрудничество».

6

Энергия разума 2 | 14

Тема номера

участие в 21-м конгрессе 2014

Энергия разума 2 | 14

7

Тема номера

Подводный кабель Нефтегазовые разведывательные работы все больше распространяются на территории, труднодоступные с географической точки зрения. Установка Gjøa, расположенная у побережья Норвегии на участке моря с глубиной 380 м, представляет собой плавучую нефтегазодобывающую платформу. Для обеспечения электропитания платформы с берега на глубине до 540 м был проложен кабель напряжением 123 кВ переменного тока и длиной 98 км. Был создан динамический участок кабеля, который поднимается с морского дна на плавучую платформу. Данный кабель должен выдерживать экстремальные условия окружающей среды и движения платформы.

8

Энергия разума 2 | 14

Тема номера

П

латформа Gjøa расположена к западу от Согне-фьорда (Sognefjord), Норвегия, примерно в 100 км северо-западнее г. Монгстада. Платформа была разработана и построена компанией Statoil, и на данный момент ее оператором является компания GDF SUEZ E&P Norge AS. Нефть и газ, добываемые этой плавучей платформой, транспортируются трубопроводами в г. Монгстад, а также в г. Сент-Фергюс, Шотландия. Изначально предполагалось оборудовать Gjøa газотурбинной силовой установкой для энергоснабжения платформы. С целью снижения выбросов парниковых газов было принято решение отказаться от локальной генерации – вместо газотурбинной силовой установки использовать подачу энергии с берега. Для этого решили проложить линию силового питания от источника в г. Монгстаде (в структуре энергетики Норвегии присутствует большая доля гидроэлектростанций). Потребление электроэнергии платформы оценивалось в 40 МВт при пиковых нагрузках и от 25 до 30 МВт в среднем.

Характеристики кабельной линии платформы Gjøa Кабельная линия включает в себя участок неподвижно лежащего на дне кабеля («статическая» часть) длиной 98,5 км и отрезок кабеля, который висит над поверхностью дна, длиной 1,5 км («динамическая» часть), поднимается вверх, на плавучую морскую платформу (рис. 2). «Динамическая» часть кабеля гибко связана с платформой и позволяет ей выполнять перемещения – горизонтальные и вертикальные, до 75 м в поперечном направлении. Для обеспечения дополнительной, «свободной» длины кабеля, которая необходима для обеспечения перемещений платформы,

Рис. 2

Рис. 1

его нижняя часть должна быть приподнята относительно дна с помощью 73-х расположенных на равном расстоянии друг от друга плавучих элементов (рис. 7) в виде так называемой конфигурации «ленивой волны» (рис. 2). Конструкция кабеля Важной частью процесса разработки конструкции «динамического» участка кабеля было определение способности кабеля противостоять усталостным нагрузкам. Процесс разработки состоял из трех частей (рис. 3): – Глобальный анализ.

– Локальный анализ.

– Испытания на усталость. «Глобальный анализ» – влияние основных внешних (по отношению к кабелю) сил и факторов Механическая нагрузка на «динамическую» часть кабеля определяется рядом параметров, включая: конфигурацию кабеля, движение платформы, течение воды, морскую растительность (рис. 2).

Реакция кабеля на перемещение, влияние на него действующих сил и моментов – все это учитывалось при анализе и моделировании конструкции кабеля. Модель кабеля, одномерная струна, обладающая основными характеристиками кабеля (вес, диаметр), учитывающая способность конструкции кабеля противостоять осевым деформациям, изгибающим и скручивающим моментам. Конфигурация кабеля была оптимизирована методом итераций при выборе положения, размера и количества плавучих поддерживающих кабель элементов. Максимальные допускаемые осевые и изгибающие нагрузки на кабель были проанализированы для экстремальных условий окружающей среды. Примером стандартных экстремальных условий является воздействие волн, возникающих один раз в 100 лет, а также течения, возникающие один раз в 10 лет. Конструкция кабеля должна гарантировать его характеристики для изгибающих моментов и осевых сил даже при таких условиях.

Рис. 3

Энергия разума 2 | 14

9

Тема номера

Рис. 4

Анализ проводился с учетом возможного влияния на кабель находящегося рядом райзерного блока и последствий от их столкновений, а также оценивалось влияние и ущерб от столкновения с элементами конструкции подводной части платформы. Такие происшествия недопустимы ни при каких условиях. «Локальный анализ» – влияние локальных (внутренних, по отношению к кабелю) факторов и оценка долговечности «Динамический» кабель представляет собой сложную структуру. Он содержит различные элементы и материалы. Вообще, существует несколько способов моделирования и оценки влияния «локальных» (внутренних) факторов на конструкцию кабеля. Общие методы включают в себя методы моделирования конечных элементов и аналитические модели. В случае с морской платформой Gjøa была применена консервативная аналитическая модель. С целью определения срока службы кабеля была рассчитана нагрузка на его элементы, испытывающие критическую нагрузку. Такая нагрузка зависит от нескольких факторов, включая изгибы и трение между спиральными элементами конструкции. Основываясь на результатах этого анализа, был рассчитан срок службы с использованием метода накопления линейных повреждений упомянутых элементов. Расчетная долговечность кабеля превысила 35 лет при коэффициенте безопасности, равном шести. Испытания на усталостный износ Целью испытания на усталостный износ является построение графика кривых Велера (или кривой усталости – графическое изображение способности материала сопротивляться усталостному разрушению) указанных критических элементов. Внимание было акцентировано на радиальном водозащитном барьере (сварная медная оболочка кабеля).

10

Энергия разума 2 | 14

Элементы кабельной системы Элемент жесткости, предотвращающий изгибы Самые сильные нагрузки в отношении осевой силы и изгибов происходят на верхнем конце кабеля. Там был установлен элемент жесткости длиной 8 м (рис. 10). «Статический» кабель «Статическая» часть кабеля представляет собой трехфазный кабель номиналом уровня напряжения до 115 кВ, изготовленный из медных проводников с сечением 240 мм2. Проводники защищены свинцовой оболочкой, предотвращающей контакт с водой. Выбор оболочки из свинца (а не из меди, как в случае с «динамическим» участком кабеля) был обусловлен тем, что этой оболочке не нужно выдерживать периодические механические нагрузки. Подушка из полупроводящей ленты находится под свинцовой оболочкой во избежание попадания воды внутрь (она выполнена из полупроводникового материала для сглаживания зарядных токов в кабеле). Полиэтиленовая оболочка закрывает металлическую оплетку для обеспечения ее механической защиты. Волоконно-оптический кабель с 48 волокнами расположен в зазоре между тремя жилами проводников. Броня кабеля состоит из двух слоев оцинкованной стальной проволоки. Слои наматываются в противоположных направлениях для обеспечения прочной структуры без эффекта скручивания и отделяются друг от друга подушкой ленты кабельной брони. Провода покрыты битумным компози-

Рис. 5

том для защиты от коррозии. Внешний кожух состоит из двух слоев полипропиленовой пряжи, внутренний слой пропитан битумным композитом. «Динамический кабель» «Динамический» кабель (рис. 5) представляет собой трехфазный кабель номиналом уровня до 115 кВ с проводниками, имеющими сечение 300 мм2. Кожух выполнен из гофрированной меди, сварен вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG 1) и имеет двойное армирование во избежание попадания воды внутрь, а также для того, чтобы обеспечить сопротивление механической усталости на протяжении его расчетного срока службы в 35 лет с коэффициентом безопасности, равным шести. Кожух также имеет возможность выдерживать токи замыкания на землю. Используются витые проводники, плотно уложенные в соответствии со стандартом МЭК 60228. Сечение проводника «динамического» кабеля больше, чем у проводника «статического» кабеля, так как «динамический» кабель термически ограничен внутри элемента жесткости на его верхнем конце. Проводники имеют водонепроницаемое покрытие по всей длине с использованием полимерного композита. Волоконно-оптический кабель с 46 одномодовыми оптическими волокнами и двумя мультимодовыми оптическими волокнами расположен в одной из пустот кабеля. Мультимодовые оптические волокна можно использовать для наблюдения за температурой «динамического» кабеля. Для увеличения коэффициента отношения веса к диаметру в пустотах «динамического» кабеля также размещены два свинцовых провода. Полиэтиленовый кожух покрывает оцинкованные провода и защищает их от абразива трения. Ремонтное соединение В случае повреждения «динамического» участка кабеля, скорее всего, он будет полностью заменяться. Что касается более протяженного «статического» участка, то в комплект поставки было включено т.н. «ремонтное соединение». Электрическая часть «ремонтного соединения» состоит из трех предварительно отлитых резиновых частей, по одной на каждую фазу, каждая из этих частей покрыта герметичной оболочкой. Также есть одно соединение для волоконно-оптического кабеля и внешняя общая жесткая оболочка для обеспе-

Тема номера

Рис. 6

чения механической защиты и передачи механических нагрузок. Гибкое соединение Гибкое сочленение соединяет «динамическую» и «статическую» части кабеля. Оно состоит из: – Трех гибких опрессованных муфт, покрытых свинцовой оболочкой, оболочка, в свою очередь, припаяна к металлическим оболочкам кабелей по одной на каждую фазу.

Рис. 7

– Одного сочленения для волоконно-оптического кабеля.

– Оплетки. Квалификационные испытания В рамках процесса сертификации были проведены различные квалификационные испытания. Они включали в себя испытания в соответствии с положениями стандартов Electra 171 и МЭК 60840. Так как этот тип испытаний

хорошо известен, в данной статье мы рассмотрим менее распространенные виды испытаний на изгиб. Испытание на изгиб моделирует нагрузки, которым будет подвергаться кабель на протяжении срока службы, путем применения увеличенных изгибающих усилий на протяжении более короткого периода времени. Были проведены 2 млн циклов переменной нагрузки на полноразмерную «динамическую» подводную часть кабеля при постоянной осевой нагрузке. Прикладываемые нагрузки были рассчитаны на основе результатов «глобального анализа», который упоминался ранее. Нагрузки, возникающие на верхнем конце кабеля, сильнее, чем на нижнем конце. Испытания линейных характеристик происходили с использованием испытательного стенда. Для проведения этого испытания элемент жесткости, препятствующий сгибанию, и подвесной элемент были прикреплены к испытываемой части кабеля. Образец был установлен горизонтально в испытательный стенд, при этом тот конец кабеля, который должен быть вверху, был прикреплен к качающейся головке, изгибающей Энергия разума 2 | 14

11

Тема номера

Испытания на море также были ценной возможностью обучения для команды судна-кабелеукладчика.

Рис. 8

кабель. Другой конец был прикреплен к натяжному исполнительному механизму с гидравлическим сервоприводом, создающим силу натяжения 500 кН. Перед проведением испытания на гибкость и после испытания жилы кабеля измерялись электрическим способом (частичный разряд и сопротивление токопроводящей жилы), демонстрируя отсутствие ухудшений характеристик. Жилы кабеля были также исследованы визуально, а применение легкопроникающей жидкости подтвердило отсутствие трещин в медной оболочке. Испытания в море Поскольку кабель должен был быть уложен новым судном-кабелеукладчиком с применением новой системы

Рис. 9

12

Энергия разума 2 | 14

укладки, перед началом фактической укладки кабеля были проведены морские испытания. Испытания состояли из: – Проверки методов: установки компенсаторов колебаний турбулентных вихрей, вызванных обтеканием кабеля внешним потоком, установки буйков и «управления» жестким концом кабеля (жесткая труба на кабеле моделировала элемент жесткости кабеля, препятствующий сгибанию, и подвесной элемент).

– Укладки кабеля на большой глубине в соответствующих условиях (для Северного моря – ранней весной). Испытания прошли хорошо, потребовались лишь небольшие изменения в некоторых механических частях системы укладки кабеля.

Судно-кабелеукладчик Кабель транспортировался и устанавливался с использованием судна-кабелеукладчика North Ocean 102 (судно имеет грузоподъемность 5 800 тонн). Весь кабель (включая «статический» и «динамический» участки) был уложен в один проход. Кабель был погружен на вращающийся барабан (рис. 8). Для обеспечения укладки кабеля при значительной высоте волны в 4 м специально для проекта был разработан наклонный канал компенсации вертикального перемещения (HCC). Этот наклонный канал снижает динамическую нагрузку во время укладки. Судно было также снабжено двумя 120-тонными механизмами натяжения (рис. 6). Элемент жесткости для предотвращения изгиба и предварительно установленный подвесной элемент, которые были закреплены на кабеле перед его погрузкой, находились в верхней части поворотного устройства. Во время погрузки на конце «динамического» кабеля, находившегося на борту судна, были установлены временные концевые муфты. Для проведения испытаний всего кабеля после укладки каждая фаза кабеля была терминирована ячейкой с газовой изоляцией. Укладка кабеля Общая длина проложенного кабеля от пляжа г. Монгстада (рис. 8) до платформы Gjøa (рис. 9) составила 98 км. Работа по укладке кабеля включала несколько непростых задач: – Погрузку кабеля с берега близ г. Монгстада.

– Укладку кабеля по отвесной подводной скале возле г. Монгстада, включая установку компенсаторов колебаний турбулентных вихрей, вызванных обтеканием кабеля внешним потоком.

– Прокладку кабеля через морской участок с течением.

– Укладку кабеля на глубине, достигающей 540 м.

– Постоянный контроль касания дна во время укладки кабеля с помощью подводного аппарата с дистанционным управлением.

Тема номера

Электрическое испытание было произведено сразу же после размещения гибкой переходной муфты на морском дне и установки плавучих модулей. Работы по поднятию кабеля на борт и соединению верхней части кабеля Перед началом работ по поднятию хранившийся на дне кабель был поднят со дна, а подъемная головка была надежно прикреплена к тросу лебедки платформы. Затем предварительно установленный элемент подвешивания был поднят на карниз платформы, предназначенный для его крепления, и только тогда кабель был закреплен (рис. 9). По завершении подъемных работ были подключены армированные провода динамического кабеля. Экраны фаз и кожух оптического кабеля были подключены к шине заземления.

Рис. 10

– Безопасное перемещение и выгрузку элемента жесткости, препятствующего сгибанию, предварительно установленного элемента втягивания и подвешивания.

– Установку 73 постоянных плавучих модулей (буйков) для «ленивой волны».

– Хранение конца «динамического» кабеля, включая плавучие модули, элемент жесткости, препятствующий сгибанию, предварительно установленной головки для поднятия и элемента подвешивания на морском дне. Подводный утес, находящийся на расстоянии около 0,3 км от г. Монгстада, был настолько крутым, что кабель необходимо было подвешивать с достаточно большими пролетами. Для снижения риска колебаний, вызванных вихреобразованием, на кабеле были установлены неподвижные дестабилизаторы-глушители. Провисания кабеля были также устранены подсыпкой скальных пород. После укладки конца «динамического» кабеля (включая плавучие модули) элемент жесткости, препятствующий сгибанию, головка для поднятия и элемент подвешивания были временно, приблизительно на три месяца, размещены на дне моря перед началом

проведения работ по поднятию кабеля на борт. Испытания во время и после укладки Все оптические волокна на конце кабеля были связаны вместе для формирования отдельных контуров. Это позволило осуществлять постоянные измерения оптической рефлектомерии (OTDR) во время работ по укладке кабеля. OTDR-измерения выполнялись на подстанции г. Монгстада.

Успешная поставка Проект Gjøa объединил инновационное развитие со строгим проектированием в среде, которая не оставляет возможности просчитаться и совершить ошибку. Проект представляет собой первое в истории подключение силового кабеля к плавучей платформе. Проект свел воедино знания и практический опыт двух отраслей промышленности, которые в обычной жизни практически не связаны друг с другом: нефтегазовой и высоковольтной кабельной промышленности. В результате была получена система энергоснабжения, позволяющая снизить общие выбросы углекислого газа.

Рис. 11

Энергия разума 2 | 14

13

Наши технологии

Роботы в лазерной резке Процесс лазерной резки очень точен, а линии, обозначающие размеры элемента и места среза, можно применить в работе с широким спектром деталей. В современном автомобилестроении при изготовлении защитного каркаса автомобиля используется легкая сталь повышенной прочности. Этот современный способ повышения безопасности пассажиров и экономии топлива одновременно снижает капитальные затраты и поддерживает получение прибыли. В процессе, используемом для создания такого рода металлов и называемом горячей штамповкой, металл с низкой прочностью на разрыв преобразуется в чрезвычайно высокопрочную сталь, пока он еще очень горячий, а затем быстро охлаждается в штампе. После того как в процессе горячей штамповки элементы приобретают повышенную твердость под давлением пресса, их уже невозможно разрезать традиционными способами. Их обрезают с помощью лазера. Процесс лазерной резки очень точен, а линии, обозначающие размеры элемента и места среза, можно применить для работы с широким спектром деталей. Компании, которые только начинают заниматься горячей штамповкой, могут выбрать одно из двух решений: пятикоординатный станок для лазерной резки или шестикоординатный робот для лазерной резки. И хотя производительность каждого варианта сопоставима, существуют некоторые явные различия. Пятикоординатный станок не имеет постоянной базы, он парит над деталью, предназначенной для резки, совершая поступательные движения, в то время как деталь перемещается осями самой машины. Робот имеет постоянную базу, использует оси для 14

Энергия разума 2 | 14

Наши технологии

работы с деталью, которая, как правило, закреплена на индексном позиционере с функцией вращения детали. Пропускная способность пятикоординатного станка на 35% выше, но робот может быть на 25-30% дешевле и занимает на 15-25% меньше места. Роботизированное оборудование также легче обслуживать, так как у него меньше подвижных частей и проще найти специалистов по робототехнике. Пятикоординатный станок более точен, но робот не уступает ему в повторяемости отработки траектории. Однако многолетний опыт работы в отрасли показывает, что производительность, эстетичность и эксплуатационные качества готовых деталей практически идентичны. Корейская компания GNS недавно столкнулась с выбором оборудования лазерной резки. GNS приобрела традиционный штамповочный бизнес в Голландии, штат Мичиган, для расширения бизнеса горячей штамповки. «Мы увидели большие возможности роста в области горячей штамповки и знали, что лазерная резка была единственной проверенной технологией для резки горячештампованных сплавов с содержанием бора, – говорит Эли Мордованаки, директор по техническому обеспечению GNS в США. – Ничто другое не является экономически оправданным». Мордованаки пришлось рассмотреть достоинства обеих технологий, взяв в расчет многие факторы, включая долгосрочный бизнес-план для GNS в США и капитал, отведенный на расширение в сфере горячей штамповки. Пятикоординатный станок может стоить от $900 тыс. до $1,2 млн. роботизированный вариант стоит значительно дешевле. Также должна учитываться большая пропускная способность. Мордованаки: «Глядя на прогнозы операций в Голландии, мы были убеждены, что роботизированная техника удовлетворит все наши потребности. Благодаря модульной конструкции, быстрой настройке и пространственной эффективности роботов мы были также уверены, что сможем легко использовать больше роботов, когда наш бизнес расширится». Анализ оказался обоснованным: первый робот для лазерной резки

был установлен на объекте в Голландии летом 2009 года, а второй был установлен чуть более года спустя, осенью 2010 года. «Мы рассматривали и других производителей, но выбрали АББ, так как дизайн робота лучше всего подходит для лазерной резки. Кроме того, сопутствующее программное обеспечение оказалось лучшим из предложенных на рынке», – заявляет Мордованаки. Первый роботизированный модуль ABB LASERCUT™ 500C, включающий робота IRB 2400 с жесткой рукой, подходящего для лазерной резки, и второй роботизированный модуль ABB LASERCUT 600R оснащены 3-киловаттным лазером IPG Photonics и лазерной головкой FiberCut Zero Degree производства Laser Mech. «Мы очень тесно работали с командой GNS, чтобы понять их запросы и сконструировать комплекс в соответствии со всеми их требованиями, -сообщает Эрвин ДиМаланта, старший менеджер подразделения АББ «Робототехника». – Успешная работа каждого робота, предоставленного нами, стала возможной во многом благодаря готовности GNS принять и освоить технологию, а также благодаря сотрудничеству на протяжении всего процесса проектирования и создания». Несколько грамотных деловых решений в сочетании с возрождением отечественного

корейского автопрома и продолжающимся увеличением объемов горячей штамповки металла, все это чрезвычайно благоприятно сказалось на GNS. Компания открыла новое предприятие по горячей штамповке, укомплектованное двумя дополнительными роботами по лазерной резке, в Кантоне, штат Мичиган, в апреле 2012 года.

GNS – поставщик для автомобилестроeния Tier 2. Компания стала осуществлять прямые поставки отечественным автопроизводителям и в данный момент уже может считаться поставщиком Tier 1. «По моим подсчетам, примерно 10-20% металлических деталей на внутреннем рынке автомобилестроения производится методом горячей штамповки. Я уверен, что пройдет немного времени и это число увеличится до 40%, а может, и более», – говорит Мордованаки.

Энергия разума 2 | 14

15

Наши проекты

Сервис европейского уровня на Урале Первый в России центр по обслуживанию электроприводов АББ открыт в Екатеринбурге

9 июня 2014 года в Екатеринбурге состоялось торжественное открытие сервисного центра электроприводов АББ, мирового лидера в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации. Место расположения первого в России центра обусловлено широким распространением электроприводов АББ на предприятиях Уральского региона. «Приводы нашего производства используют Уралмаш, Магнитогорский и Челябинский металлургические комбинаты, Каменск-Уральский металлургический завод, Тобольск-Нефтехим, 16

Энергия разума 2 | 14

СибурТюменьГаз и другие ключевые предприятия Урала, – отмечает Энвер Шульгин, руководитель подразделения «Дискретная автоматизация и движение» компании АББ в России. – Надлежащее обслуживание этого высокотехнологичного оборудования – залог его безупречной работы в течение многих лет. Фактический срок службы электроприводов составляет в среднем 15 лет при условии проведения технического обслуживания, рекомендованного производителем, отсутствия аварий и простоев производственных линий, ликвидации энергопотерь. Сервисный центр оснащен

лучшим оборудованием для ремонта и тестирования техники, которого до сих пор не было в России, а склад запчастей и услуга замены оборудования на время ремонта позволит сократить сроки ожидания в несколько раз». АББ является лидером по поставкам электроприводов не только на Урале, но и по всей России. В металлургической и нефтегазовой отраслях до 80% крупных производств используют частотные преобразователи АББ. Оборудование компании работает на предприятиях УФО в Екатеринбурге, Магнитогорске, Челябинске, Нижнем

Наши проекты

Тагиле, Перми, Тюмени, Сургуте, Ноябрьске и других городах. Сфера ЖКХ также не обходится без частотных преобразователей – они обеспечивают эффективное водо- и теплоснабжение, вентиляцию и кондиционирование зданий. Здесь же кроется главный ресурс энергосбережения – современные частотные преобразователи сокращают затраты электричества на 30-50%. Именно этим, по словам инженеров АББ, объясняется востребованность оборудования компании на энергозатратных производствах.

Появление сервисного центра стало важным шагом к созданию электротехнического кластера АББ в Екатеринбурге. Компания уже имеет здесь региональное представительство и производственную площадку высоковольтного оборудования. В прошлом году в бизнес-центре «Филитц» был открыт новый высокотехнологичный офис АББ. «За последние 20 лет компания стала активным участником развития экономики России и продолжает рост. В настоящее время идет интенсивное развитие кластера АББ в Екатеринбурге и строи-

тельство производственного кластера в Липецке, – отметил Анатолий Попов, президент АББ в России. – Мы стремимся не просто продавать импортное оборудование, но и обеспечивать производственно-техническую базу, растить собственные научно-технические кадры, развивая тем самым российскую экономику».

Энергия разума 2 | 14

17

Наши технологии

СБОРКА ЩИТА В СТИЛЕ «ЛАЙФХАК» На площадках для профессионального общения электромонтажники и энергетики часто обсуждают различные решения по сборке щитов. Обмен опытом помогает развивающимся специалистам добавить в свою копилку новые приемы, которые оптимизируют рабочий процесс. Такие хитрости, по-современному – «лайфхаки», позволяют существенно экономить время и упростить выполнение некоторых операций. Лайфхак первый: в тесноте, да не в обиде Итак, этап разработки линейной схемы прошел «без сучка без задоринки», подбор необходимых электротехнических комплектующих уже состоялся. Теперь нужно определить габариты оболочки, в которую будут установлены аппараты. Кажется, что справиться с этой задачей проще простого. Требуется лишь просуммировать количество модулей однополюсных автоматических выключателей, добавить утроенное число трехфазных и включить в расчет ширину счетчика (если он также монтируется на DIN-рейку). Разумеется, надо не забыть учесть аппараты дифференциальной защиты, сигнальные лампы и пр. Правда, порой беда приходит откуда не ждали. «Нашей бригаде поступил заказ сделать проводку в одном из павильонов торгового центра. В проекте все красиво – оборудование занимает 19 модулей, подобран двухрядный щиток на 24 модуля. На деле ставить такой бокс некуда! Подсобного помещения нет – стоит картонная загородка, на противоположной от нее стене – окно. Свободное место нашлось только на крохотном куске стены, под навесной конструкцией. Там еле-еле стандартный 18-модульный однорядный бокс влез… Пришлось несколько групп розеток объединить в одну», – поделился случаем из практики один из завсегдатаев интернет-форума для профессионалов.

18

Энергия разума 2 | 14

Рис. 1. Дополнительный модуль в боксе – по 9 мм с каждой стороны фальш-панели

Альтернативным вариантом решения проблемы могла стать электротехническая оболочка с возможностью создания дополнительного 18-миллиметрового модуля (рис. 1). Двумя легкими движениями молотком по отвертке или просто ножом бокс превращается из 18- в 19-модульный, 24-местный – в 26-ти, а в трехрядном 36-модульном щитке «прячутся» уже целых три дополнительных места. Лайфхак второй: с прицелом на будущее Ситуация, рассмотренная в первом случае, довольно критична. «Щиток предполагает около 25% свободного места относительно его вместимости, – говорит Михаил Богач, директор по производству компании «Регионэлектро». – Обычно при монтаже мы оставляем верхнюю DIN-рейку под вводной аппарат и распределительный кросс-модуль. Она же является резервной на случай появления допол-

нительного оборудования. Вторая и последующая рейки комплектуются исходя из линейной электрической схемы. Порой эти ряды заполняются лишь частично, что оставляет место для маневра. Однако в нашей практике бывали случаи, когда заказчик принципиально отказывался отступать от проекта в сторону увеличения габарита щита, вот тогда бокс наполнялся аппаратами под завязку – каждый модуль был на счету». Как поступить, если резерв не был оставлен вообще или его недостаточно? Например, возвели дом, сделали вводной шкаф, а потом достроили гараж, мастерскую, веранду. Очевидный выход – снять бокс и смонтировать новый. Правда, это грозит и финансовыми, и трудовыми затратами. «Чтобы в перспективе сэкономить и время, и средства, можно сразу установить оболочку, конструктивные особенности которой позволяют впоследствии совмещать ее с подобными боксами, – рекомендует Владимир Гореликов, инженер по продукту компании АББ, лидера в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации. – Например, к шкафу серии Mistral65 просто присоединяется

Лайфхак Лайфхак (от англ. life hack) – набор методик и приемов «взлома» окружающей жизни для упрощения процесса достижения поставленных целей при помощи разных полезных советов и хитрых трюков.

Наши технологии Рис. 2. Соединение двух щитов серии Mistral65 с сохранением IP

еще один бокс, при этом сохраняются степень пылевлагозащиты и единство стиля оборудования (рис. 2). Кстати, такая функциональная возможность пригодится при необходимости разграничения доступа: в первом боксе можно поставить аппараты А, и отвечать за них будет электрик А, а ключи от второго щитка с оборудованием Б будут у специалиста Б». Лайфхак третий: кто в лес, кто по дрова Нередки случаи, когда в один шкаф требуется поставить разнородное оборудование – аппараты в литом корпусе, модульные автоматические выключатели, различные кнопки и сигнальные лампы. Можно, конечно, взять обычный

Рис. 3. Возможности комплектации электрического шкафа

металлический корпус, в котором нет ничего, кроме монтажной платы, и распределить все в нем, но такой процесс займет довольно много времени, плюс финансовые затраты на комплектацию будут высокими. Сегодня все можно сделать быстро и красиво, как на рис. 3. В современных оболочках существуют конструктивные особенности, благодаря которым становится возможной установка в шкаф оборудования, различного по размерам. Например, одна из «хитростей» бокса – выбор из нескольких положений установки DIN-реек по глубине, а также возможность изменения расстояния между ними со 150 мм (общеевропейский стандарт) до 125 мм (немецкий стандарт) (рис. 4). «Возможность регулировать

положение DIN-реек, несомненно, дает преимущества, – уверен Михаил Богач («Регионэнерго»). – Например, когда необходимо установить автоматические выключатели в литом корпусе или 2 клеммники на 50-95 мм . Если делать это без "облегчающих опций", придется изготовить монтажную плату и подогнать пластрон, а для кнопок и ламп установить специальные DIN-реечные подставки».

Рис. 4. Изменение расстояния между DINрейками. Слева – 150 мм, справа – 125 мм

Лайфхак четвертый: дьявол кроется в деталях Во избежание лишних неприятностей в ходе сборки и установки электрического шкафа при покупке бокса стоит обращать внимание на следующие детали: 1. Возможность быстро перевесить дверцу. Это обеспечивается симметрией изделия, позволяющей легко изменить направление открывания двери.

2. Наличие удобных кабельных трасс внутри оболочки. Высший пилотаж – интегрированные держатели кабеля и заранее предусмотренные места для его крепления стяжками к основанию бокса (рис. 5).

Рис. 5. Места для крепления проводов стяжками к основанию бокса

Энергия разума 2 | 14

19

Наши технологии

3. Возможность установить замок, чтобы исключить несанкционированный доступ к аппаратам. Для еще большей защиты бокса от посторонних допустимо использовать дополнительные аксессуары, позволяющие опломбировать переднюю панель (рис. 6).

Очевидно, что съемная рама позволяет существенно сэкономить время на монтаж. По словам специалистов, порой при сборке и установке одного изделия удается сберечь несколько часов. Дополнительным способом закончить работу быстрее становятся преперфорированные отверстия на верхнем и нижнем фланцах (рис. 8). Они позволяют осуществить ввод кабеля без применения ступенчатого сверла или дрели – отверстие легко выбивается при помощи отвертки или молотка.

серию оболочек Mistral65, которая отличается эргономичным дизайном, плавными линиями, декоративной текстурой, подчеркивающей качество используемых материалов. Такой щит можно повесить в музее (рис. 9), а можно на промышленном предприятии. Ведь за внешним видом скрываются функциональные элементы, обеспечивающие двойную изоляцию, а также пенополиуретановые уплотнения и система запирания дверей, которые в совокупности обеспечивают степень защиты IP 65».

Рис. 6. Опломбировка передней панели щита

Лайфхак пятый: не думай о секундах свысока Как правило, сборка и монтаж электрического шкафа производятся в разных местах, поэтому для многих специалистов становится незаменимой съемная рама. Оболочка остается на объекте, а металлические профили единой конструкцией вынимаются и доставляются в сборочный цех, а потом в собранном виде устанавливаются обратно (рис. 7).

Рис. 7. Съемная рама с DIN-рейками

20

Энергия разума 2 | 14

Рис. 8. Обычный (справа) и преперфорированный (слева) щиты

Лайфхак шестой: по одежке встречают Большая часть заказчиков оценивает качество работы по сборке щита «на глазок». «Эстетичный вид изделия – залог положительных отзывов и рекомендаций в профессиональной среде, – уверен Владимир Гореликов (АББ). – Понимая данный факт, специалисты нашей компании разработали новую

Лайфхак седьмой: другие полезные мелочи Настоящий профессионал своего дела всегда заботится об общей завершенности изделия, поэтому еще на стадии подбора бокса играют роль такие функциональные мелочи, как петли для настенного монтажа, маскировочные пробки, заглушки на незанятые модули, держатели клемм, ограничители на DIN-рейку. Не стоит забывать, что при выборе бокса с повышенной пылевлагозащитой все аксессуары должны иметь не меньшее значение IP. То есть если ввод кабеля в оболочку с IP 65 осуществлять сальниками со степенью защиты 54, то у всего изделия будет IP 54. В случае если монтаж на объекте будет осуществлять сторонняя организация и есть сомнения в компетентности ее сотрудников, при сборке имеет смысл воспользоваться распределительным блоком (рис. 10). Он обеспечит легкость подключения и четкую идентификацию каждой точки распределения. Данный аксессуар позволяет минимизировать риск ошибочной коммутации.

Наши технологии

Рис. 9. Вид бокса Mistral65 в интерьере

Каждый специалист в области сборки электрощитового оборудования рано или поздно вырабатывает свой уникальный стиль. Его созданию способствуют нетривиальные задачи в области распределения

электроэнергии и малой автоматизации, а также часы проверки опытным путем принятых решений. Применение маленьких житейских хитростей, собравшихся в личной копилке, экономит массу времени и выдает

«почерк» высококлассного специалиста, превращая каждый собранный щит в произведение искусства.

Рис. 10. Распределительн ые блоки компании АББ

Энергия разума 2 | 14

21

Наши проекты

Суда c бортовой системой постоянного тока Onboard DC Grid экономят до 27% топлива Первые в индустрии задокументированные результаты испытаний Onboard DC Grid подтверждают значительное уменьшение расхода топлива и снижение уровня шума.

К

омпания АББ, лидер в производстве силового оборудования и технологий для автоматизации, представила результаты независимого технического надзора третьей стороной, подтверждающие, что Onboard DC Grid помогает сократить потребление топлива, снизить уровень шума, а также контролировать воздействие на окружающую среду. Испытания, проведенные Pon Power в сотрудничестве с АББ на судне снаб-

22

Энергия разума 2 | 14

жения Dina Star, принадлежащем судовладельцу Myklebusthaug Offshore, выявили сокращение удельного расхода топлива до 27%. Это первые задокументированные результаты испытаний судна, оснащенного системой Onboard DC Grid, которая позволяет двигателям работать на различных скоростях для максимальной топливной эффективности на каждом уровне нагрузки. Испытания также определили расход топлива в ходе динамической стабилизации в сложных погодных

условиях: экономия составила 14%. Динамическая стабилизация, во время которой компьютеры автоматически поддерживают позицию судна, составляет значительную часть операционного профиля типичного судна обеспечения платформ.

«Onboard DC Grid – это значительный шаг вперед в области создания электрических движителей. Мы рады, что результаты работы системы превысили наши ожидания, – сказал Вели-Матти Реиниккала, руководитель подразделения «Автоматизация процессов» АББ. – Onboard DC Grid – конкурентное преимущество судовладельцев, работающих с разными типами судов, от судов снабжения до паромов и яхт, стремящихся повысить эффективность использования топлива и сократить количество выбросов». В дополнение к расходу топлива Pon Power и АББ также определили уровень шума в машинном отделении.

Наши проекты

Испытания показали снижение шума на 30%, что способствует улучшению условий труда на судне. «Мы уже долгое время работаем над проблемой подавления шума и вибраций с нашим решением GenFlex Design. Возможность задокументировать такой уровень эффективности использования топлива наряду с шумоподавлением является очень важным новым шагом для нас, так как мы поставляем решения для электропитания, а также для наших клиентов, работающих в сложных условиях», – говорит Оле Кнарберг, коммерческий директор сегмента морской промышленности Pon Power в Скандинавии.

Dina Star питают четыре двигателя Caterpillar 3516, а также C32 с регулируемой частотой вращения. «Мы работаем в условиях жесткой конкуренции, где клиенты сосредотачивают свое внимание на эксплуатационных затратах и воздействии

на окружающую среду. Результаты Dina Star, первого судна, оснащенного Onboard DC Grid, перспективны и увеличивают наши конкурентные преимущества, – заявил Торе Мюклебустхауг, генеральный директор Myklebusthaug Management. – Основываясь на результатах тестов, мы можем теперь с уверенностью сказать, что Onboard DC Grid обеспечивает значительную экономию топлива, что это принесет пользу фрахтователям судов». АББ представила инновационную систему распределения электроэнергии Onboard DC Grid в 2011 году. Судно снабжения Dina Star, предоставленное Myklebusthaug Management верфью Kleven Yard в 2013 году, является первым судном, оснащенным Onboard DC Grid. Эта система распределения электроэнергии получила «Принципиальное одобрение американского бюро судоходства» в январе 2014 года.

Onboard DC Grid Система АББ Onboard DC Grid – прорыв в оптимизации движения путем распределения энергии через единую цепь постоянного тока. В отличие от традиционных систем переменного тока система обеспечивает значительную экономию электроэнергии, а также повышает запас мощности и уровень безопасности. Благодаря распределению постоянного тока система Onboard DC Grid позволяет двигателям работать на различных скоростях. В результате потребление топлива и выбросы значительно уменьшены по сравнению с традиционными двигательными системами. Onboard DC Grid также позволяет улучшить динамические характеристики двигателей. Система облегчает использование батарей и других устройств хранения энергии, что в дальнейшем повысит энергоэффективность и будет способствовать сокращению выбросов.

Энергия разума 2 | 14

23

Историческая хроника

Первый проект Brown, Boveri & Cie в России – «Новороссийский элеватор» Дмитрий Бородин, Виктор Бородин

«В России первым предприятием, где начали применять трехфазный ток, был Новороссийский элеватор. Созданием системы в 1893 году руководил инженер А. Н. Щенснович. Для питания сети использовались четыре синхронных генератора по 300 кВт». Профессор Соловьев А.С.

«Там на горе стоит зерновый элеватор, этажей в двенадцать высоты, а из самого верхнего этажа, по наклонному желобу, чуть ли не в версту длиною, льется беспрерывным золотым потоком тяжелое, полновесное зерно, вливается к нам прямо в трюм и заполняет весь корабль, заставляя его постепенно погружаться в воду. Нам приходилось только разравнивать лопатами его тяжелые груды, причем мы утопали в зерне по самые колени и чихали от пыли». Куприн А.И. Капитан (1913)

Р

уководство Brown, Boveri & Cie прекрасно понимало важность бурно развивающегося электротехнического рынка в Российской империи. Вальтер Бовери, побывав в Нижнем Новгороде в 1887 году, еще до образования Brown, Boveri & Cie, высоко оценил открывающиеся в этом направлении перспективы. Он писал: «…дело в России решительно стоит открыть – в особенности при наличии собственного производства, – потому что конкуренции со стороны российских производителей нет практически никакой, а электрическое освещение распространяется повсеместно прямо ошеломляющими темпами. В Германии в скором времени уже чуть ли не в каждом городе будет компания по производству электрических машин, причем все они получают очень хорошую прибыль». В 1888 году железная дорога соединила Тихорецк и Новороссийск. Из Воронежской губернии, с Поволжья, с Кубани и Дона – всего хлебного юга Российской империи – в Новороссийск потянулись многочисленные

Рис. 1. Александр Николаевич Щенснович (1845-1922)

24

Энергия разума 2 | 14

Историческая хроника

Рис. 2. Вид Новороссийского элеватора. 1906 год

составы с зерном. Порт этого города очень быстро стал центром хлебной торговли России на экспорт. Такого наплыва зерна никто не ожидал. Порт просто не справлялся с громадным потоком. Все имеющиеся в наличии склады были переполнены. Акционерное общество Владикавказской железной дороги приняло решение о строительстве элеватора на 30 млн пудов зерна. С самого начала было ясно, что это будет необычный проект. Его выполнил инженер С.И. Кабедза. Все строительные работы возглавил выдающийся русский инженер, титулярный советник Александр Николаевич Щенснович (1845-1922). Строительство началось в апреле 1891 года и было закончено в октябре 1894 года. На строительство была потрачена грандиозная по тем временам сумма – 2.418.457 рублей. Размеры элеватора были значительными: длина 160 м, высота средней башни 40 м. Элеватор строился целиком из камня, кирпича и железа. Было использовано кирпича более 9 млн штук, а цемента около 6 тыс. тонн. Двумя ленточными транспортерами зерно подавалось в порт непосредственно в трюмы кораблей через крытую эстакаду длиной 1137 м. Стоящие рядом с элеватором 14 амбаров-складов были также соединены в единую сеть с элеватором несколькими конвейерами. Это был крупнейший элеватор в мире после чикагского. Масштабы этого сооружения вдохновили великого русского писателя Александра

Ивановича Куприна на очерк, который так и назывался «Новороссийский элеватор». Впоследствии это сооружение еще несколько раз описывалось в его произведениях. Механическое оборудование элеватора и транспортной эстакады изготавливалось на многочисленных заводах России и Европы. Для того чтобы элеватор хорошо работал, он должен был быть полностью электрифицирован. Первоначально электрическую станцию предполагалось оборудовать на постоянном токе. Но после многочисленных публикаций о Лауфен-Франкфуртской трехфазной системе М.О. Доливо-Добровольского и Ч. Брауна Щенснович принял

решение сделать ставку в строящемся элеваторе именно на трехфазные токи. Летом 1892 года заводу фирмы Браун-Бовери были заказаны чертежи трехфазных машин и схем электроснабжения. Из-за того что молодая компания Чарльза Брауна и Вальтера Бовери на тот момент еще не располагала достаточными мощностями для производства, все электрическое оборудование, разработанное Brown, Boveri & Cie, включая магнитопроводы генераторов и двигателей, обмотки, изготовлялось в механических железнодорожных мастерских новороссийского элеватора. Сборка всех устройств осуществлялась также в мастерской электростанции. Вот что писал об этом по-настоящему уникальном случае Михаил Андреевич Шателен в журнале «Электричество» за 1895 год, в своей статье «Электрическая установка на элеваторе в Новороссийске»: «При станции (электростанции элеватора – прим. авт.) имеется своя мастерская. В этой мастерской производится не только весь ремонт машин и двигателей, но и приготовление новых. Все динамо-машины переменного тока, установленные на станции, точно так же, как и все электродвигатели, приготовлены на месте. Из Москвы получаются только чугунные и стальные отливки, вся же сборка частей, обмотка, испытание и т. п. производится на месте. Я думаю, что Новороссийская станция единственная, которая сама занимается приготовлением для себя машин

Рис. 3. Выгрузка зерна в приемные бункеры элеватора

Энергия разума 2 | 14

25

Историческая хроника и двигателей, притом таких значительных размеров. Это можно объяснить себе только отдаленностью места и отсутствием специальных заводов и мастерских. Станции приходилось самой готовить себе технический персонал и, конечно, лучший путь для этого был избранный. Техники, участвуя сами в постройках машин, лучше узнавали их детали и их устройство и могли затем лучше следить за их работой». Журнал «Русский вестник» за 1895 год также подчеркивал основную особенность этого проекта: «Отличие новороссийского элеватора состоит в том, что при его постройке применялись самые последние усовершенствования, из которых значительная часть не заимствована, а придумана, запроектирована и исполнена на месте». В 1893 году элеватор был уже электрифицирован. Электроэнергия вырабатывалась на центральной станции, размещенной в отдельном одноэтажном здании, разделенном на три части. В первой находились шесть

Рис. 4. Михаил Андреевич Шателен (1866-1957)

паровых котлов системы Шухова с нефтяным отоплением. Во второй – четыре паровых двигателя завода «Бейхельта» и четыре трехфазных синхронных генератора независимого возбуждения конструкции Brown, Boveri & Cie с мощностью по 300 кВА

Рис. 5. Электростанция новороссийского элеватора. 1894 год

26

Энергия разума 2 | 14

каждый. Генераторы были 24-полюсными, вращались с частотой 125 об/мин и вырабатывали электроэнергию в 250 В, 700 А, 25 Гц. Общая мощность составляла 1200 кВА, то есть это была в то время самая мощная в мире трехфазная электростанция. Для возбуждения генераторов применялись две машины постоянного тока (16,7 кВт, 800 об/мин, 110 В, 150 А), изготовленные на предприятии «Эрликон». Синхронные генераторы могли работать параллельно, и их синхронизация осуществлялась при помощи ламповых указателей фаз. Проводники каждой фазы цепи, отходящей от генераторов, имели свой цвет, и их можно было легко проследить в отдельности. Кабели от генераторов шли к распределительному устройству, от которого отходили 12 линий для питания 83 асинхронных электродвигателей, приводящих в движение многочисленные системы транспортеров для зерна. Частота вращения двигателей была 500 и 750 об/мин, мощность варьировалась от 5 до 20 л. с. Коэффициент

Историческая хроника

Рис. 6. Генераторы новороссийской электростанции. 1894 год

мощности всей электроустановки был очень низким – 0,35-0,5 из-за постоянной недонагруженности транспортеров элеватора и «ненормально больших» размеров воздушного зазора асинхронных двигателей, которые были изготовлены, по сути, в кустарных условиях. Примечательно, что в системе электроснабжения элеватора не был применен ни один трансформатор. Новейшая технология того времени позволила увеличить экспорт зерна до 40-45 млн пудов в год (655-737 тыс. тонн). Число рабочих на элеваторе составляло всего 60 человек. История сохранила для нас некоторые интересные технические детали электрических машин конструкции Brown, Boveri & Cie: - Все электродвигатели были открытого, незащищенного типа с короткозамкнутым ротором.

- Сердечники статоров мощностью в 20 и 10 л. с. состояли из штампованных листов толщиной примерно 0,2 мм с бумажной изоляцией, набранных и спрессованных в станине, состоящей из двух чугунных половин, стянутых болтами. В двигателях 5 л. с. листы

статора были спрессованы в неразъемных чугунных станинах. Сердечники роторов были также шихтованными.

- Обмотки статоров мощностью 20 и 10 л. с. имели обмотку стержневого типа. Двигатели меньшей мощности имели обмотку катушечного типа. Обмотка статоров была соединена в звезду.

- Статор и ротор имели закрытые круглые пазы.

- Двигатели имели подшипники скольжения с кольцевой смазкой. Таким образом, конструкция асинхронных электродвигателей в Новороссийске практически повторяла конструкцию трехфазного двигателя мощностью 20 л. с., представленного Чарльзом Брауном на Франкфуртской выставке годом ранее. У новороссийского элеватора получилась довольно непростая судьба. Во время Гражданской войны он был почти полностью разграблен. Зерно некоторое время загружали на корабли грузчики, численность которых приближалась к 1 тыс. человек. В одной из бригад по погрузке работал некоторое время легендарный борец Иван Поддубный. Но большая часть

электрооборудования была восстановлена и проработала до Великой Отечественной войны. В 1941 году элеватор сильно бомбили. А позже, во время оккупации Новороссийска, фашисты сделали из него неприступную цитадель. Только в сентябре 1943 года, после ожесточенного штурма, им овладела рота автоматчиковдесантников 393-го Новороссийского отдельного батальона морской пехоты и шесть суток обороняла его до подхода главных сил Красной армии. После войны предприятие ценой больших усилий подняли из руин. В 1975 году элеватор был переименован в «Новороссийский комбинат хлебопродуктов». Сейчас это современный перегрузочный комплекс, ориентированный на экспорт (как и 120 лет назад), с общим объемом перевалки зерна около 3,5 млн тонн в год.

Энергия разума 2 | 14

27

АББ объявляет новую эру промышленных роботов Новый дизайн. Новый цвет. Новый уровень кооперации.

АББ – лидер в области производства промышленных роботов, модульных производственных систем и сопутствующих сервисных услуг. Наши решения помогают повысить производительность, качество продукции и безопасность труда. Более 250 тыс. роботов АББ установлены по всему миру. Наши роботы трудятся в различных отраслях промышленности, выполняя операции загрузки/разгрузки технологических машин и станков, электродуговой и точечной сварки, сборки механических и электронных деталей, покраски, укладки продукции.