Відділ механізації

ПРИЗНАЧЕННЯ ТА БУДОВА СТАЦІОНАРНОЇ

ЕЛЕКТРООГОРОЖІ

          Пропонована огорожа призначена для огородження чергових загінок і порцій у них  на пасовищах для великої рогатої худоби та її молодняку, а також вигульних майданчиків на фермах, прифермських ділянок та тваринницьких комплексів. Вона складається із стаціонарної і переставної частин. Типова схема такої огорожі наведена на рис. 1.

У стаціонарну частину огорожі входять генератор високовольтних імпульсів І та скотопрогін ІІІ.

Типова схема стаціонарної пасовищної електроогорожі

І – генератор високовольтних імпульсів; ІІ – ферма, або літній табір; ІІІ – скотопрогін; ІV…VІІ – умовні загінки; VІІІ – порція.

1 – натяжна опора; 2 – підключення генератора до огорожі;  3, 4 – підтримуючі опори; 6, 10, 11, 12 –  ворітні опори; 5, 9 – кутові опори; 13 – натяжна опора -"маяк"

Рис. 1

Скотопрогін  призначений для спрямування гуртів худоби від ферми ІІ до чергової умовної загінки ІV…VІІ  і  у зворотному напрямку. Він обмежує одну, а іноді дві сторони загінки. Скотопрогін має ворітні  проходи відповідно до кількості умовних загінок. Кожний ворітний   прохід, в свою чергу, обладнується перемичкою, яка служить для спрямування худоби в конкретну загінку.  

Для того, щоб потік худоби спрямовувався у загінку плавно, перемичка повинна перекривати скотопрогін під тупим кутом. Щоб цього досягти, ворітний прохід роблять в 1,1рази ширшим від ширини скотопрогону.

Для стаціонарної огорожі слід застосовувати дерев'яні стовпчики довжиною 1,6…1,8 м, або стандартні залізобетонні опори. Натяжні, ворітні і кутові опори забивають на глибину 0,8 м, підтримуючі – на глибину 0,6 м. Застосування дерев’яних опор більш доцільне, так як при цьому менше засмічуватиметься пасовище. Для збільшення строку служби їх обкорують, а кінці, які входять в ґрунт, засмолюють.

           Струмопроводом у скотопрогоні служить стальний оцинкований дріт діаметром 2…2,5 мм, закріплений за допомогою спеціальних поліетиленових ізоляторів (ІСП) на висоті 85…90 см. Якщо в огорожі застосовуються залізобетонні стовпці, то ізолятори монтують на дерев'яних брусках розміром 4 х 5 х 20 см, які, в свою чергу, прикріплюються до опори в'язальним дротом. Якщо опори дерев'яні, то ізолятор прикріплюють безпосередньо до опори на попередньо зачищене місце. Провисання струмопровідного дроту в прольотах не повинно перевищувати 15 см

            Скотопрогін прокладають, починаючи безпосередньо від воріт вигульної площадки ферми чи літнього табору, вздовж усього пасовища. Ширина скотопрогону залежить від величини стада, яке випасається, стану покриття і становить 8…12 м. Відстань між стовпцями скотопрогону залежить від товщини дроту і повинна бути в межах 8…15 м. Скотопрогін слід влаштовувати так, щоб зручно було розбивати всю площу на умовні ділянки. Якщо ширина пасовища не більша 500 м, то скотопрогін доцільно прокладати  по одному краю вздовж пасовища. Якщо ширина пасовища становить понад 500 м, то скотопрогін прокладають посередині пасовища, а умовні ділянки намічають з обох боків прогону. Коли ширина пасовища перевищує 1000 м, то влаштовують два скотопрогони. По можливості їх слід прив'язувати до доріг, але так, щоб не перешкоджати рухові транспорту, а також вздовж меліоративних каналів, річок на відстані 2…3 м від їх краю, де ґрунт швидше висихає і менше пошкоджується худобою.

При виборі траси проходження електроогорож необхідно враховувати особливості пасовища, а саме: його рельєф, рослинність, дані про підземні споруди і технічні засоби в зоні передбачуваного будівництва, пролягання високовольтних ЛЕП, розташування пасовища відносно ферми. При виборі траси намічаються місця влаштування воріт. Якщо ділянки випасання розміщені з обох боків скотопрогону, то, щоб зменшити вибивання поверхні прогону в зоні воріт, протилежні ворітні проходи слід змістити один відносно другого на величину, не меншу від  ширини одного проходу. При розбивці пасовища на умовні ділянки враховують цикли його використання.

Цикл випасання залежить від  біокліматичних умов відростання трав і в різні періоди сезону може коливатись від 20 днів весною до 40 днів восени. Худобу в одній загінці випасають не довше 4 днів. Щоб зберегти високу продуктивність пасовища на тривалий час, необхідно застосовувати пасовищну сівозміну. Кількість умовних загінок, на яку необхідно поділити загальну площу пасовища, можна визначити за формулою:

де п – кількість умовних загінок;

     і – тривалість циклу, днів;

     g – середня тривалість випасання однієї загінки, днів;

     р – кількість гуртів худоби.

При розбивці загінок слід враховувати те, що ширина загінки повинна забезпечити оптимальний фронт годівлі гурту, тобто 0,5 м в середньому на одну голову.

Переставна огорожа обмежує умовну загінку з трьох боків. Дві вітки з'єднують скотопрогін з ізоляторами стовпців "маяків", а третя, поперечна, служить для виділення чергової порції випасання. Підтримуючі опори виготовляють із металу або склопластику. При цьому склопластикові опори набагато легші від металевих.

 Струмопроводом переставної частини електроогорожі служить стальний оцинкований дріт діаметром 1,2 мм у котушках довжиною 500-600м.

Орієнтовна потреба матеріалів для влаштування електроогорожі для одного гурту ВРХ (200 гол.)

КОНСТРУКЦІЯ ОПОР ЕЛЕКТРООГОРОЖІ

Струмопровідний дріт стаціонарної частини електроогорожі закріплюється за допомогою ізоляторів до спеціальних опор. За функціональним призначенням опори можна поділити (див. рис. 1) на : натяжні 1; підтримуючі 3, 4; ворітні 6, 10, 11, 12 і кутові 5, 9. До натяжних слід віднести також опори -"маяки" 13, які встановлюються стаціонарно в протилежних від скотопрогону кутах умовних загінок.

На рис. 2 показано конструктивні особливості типових опор електроогорожі. Для більшої наочності нумерація опор на цьому і подальших рисунках збережена відповідно до типової схеми (див. рис. 1).

На рис. 2 представлено два варіанти натяжних опор. Крайні натяжні опори 1 встановлюють на кінцях скотопрогону, або відгалужень стаціонарної частини огорожі. Для забезпечення належної стійкості їх доповнюють механічними відтяжками або анкерними підпорами. Для ізоляції струмопровідного дроту від такої  опори та створення відповідного його натягу  застосовують ізолятори типу "барс", який витримує значні навантаження.

Конструкція натяжних опор

1 – крайня натяжна опора з відтяжкою; 13 – натяжна   опора -"маяк" з встановленою на ній котушкою

Рис. 2

Натяжні опори-"маяки" 13 служать орієнтирами для відділення сторін чергових умовних загінок. Вони не сприймають суттєвих бокових навантажень, тому укріпляти їх боковими відтяжками чи підпорами немає потреби. Кожен "маяк" обладнують опорним гаковим ізолятором і стержнем для встановлення на ньому котушки.

   На рис. 3 зображено варіанти підтримуючих опор. Ізолятори і дріт, як видно з рисунка, закріплюються з боку скотопрогону. На таких опорах використовують спеціальні поліетиленові ізолятори (ІСП).

Конструкція підтримуючих опор і елементи

підключення огорожі до генератора

2 – підключення генератора до дроту огорожі;

3, 4 – підтримуючі опори з перемичкою між ними

Рис. 3

   На рисунку також показана перемичка для передачі напруги між рядами скотопрогону. Якщо скотопрогін використовується інтенсивно, але не має твердого покриття в даному місці, то кабель перемички доцільно захистити пластмасовою чи металевою трубою. Місця підключення генератора і перемички захищають ізоляційною стрічкою. Перемичку влаштовують у 2 – 3 місцях скотопрогону.

   На рис. 4 показано чотири варіанти ворітних опор. Ворітна опора 6 забезпечена ізолятором "барс" для натягу струмопровідного дроту  по скотопрогону

Конструкція ворітних опор

Рис. 4

   Петля на гаковому  ізоляторі виконана тим же дротом (без обриву). Щоб уникнути випадкового замикання на опору огорожі, петлю монтують так, щоб відстань від неї до опори була в межах 10…15 см. Цього правила слід дотримуватись в усіх подібних випадках. Ворітна опора 10 виконує одночасно функції підтримуючої і ворітної опори. Ворітну перемичку монтують на гакових опорних ізоляторах. На рисунку показано техніку кріплення такої перемички.

   Ворітна опора 11 відрізняється від опори 6 лише тим, що в неї гаковий  ізолятор є  віссю обертання ворітної перемички.

   Ворітна опора 12 на відміну від опори 6 обладнана додатковим ізолятором "барс", який служить для періодичного підключення переставної огорожі до скотопрогону. На рисунку показано конструкцію ворітної рукоятки. Вона складається з  40 - сантиметрового відрізку пластмасової водопровідної труби з гачком, до якого прикріплена пружина. Пружина забезпечує необхідний натяг ворітної перемички. Внутрішній діаметр труби має бути в межах 25…30 см, а зовнішній діаметр пружини дещо менший. Пружина не повинна заклинювати в трубі.

   На рис. 5 показана ворітня розв'язка електроогорожі із застосуванням прямих стержнів кріплення гакових ізоляторів.

   Ворітні опори, як правило, виконують одночасно функцію натяжних 6, 11, 12. Тому їх слід забезпечувати анкерними підпорами. Відтяжки в даному випадку не можуть використовуватись, тому що вони перешкоджали б рухові гурту худоби  через ворітний прохід. На рис. 6 показано варіанти кутових опор.

Конструкція кутових опор

Рис. 6

   Кутова опора 9 в даному випадку виконує функцію ворітної, а опора 5 – функцію підтримуючої. Типовою відмінністю кутової опори є те, що результуюча зусиль, які діють на неї, збігається з напрямом бісектриси кута між сторонами огорожі. Виходячи з цього, площина, в якій встановлюється анкерна підпора чи відтяжка (де це можливо), повинна співпадати з бісектрисою цього кута.

   Для переставної частини електроогорожі використовують стальний оцинкований дріт діаметром 1,2 мм на котушках. Його прокладають за допомогою опор, розміщених з інтервалом 20 м. Про техніку підключення поздовжніх сторін електроогорожі, якими відбивається умовна загінка, дають уявлення рисунки 2 (13) і 4 (12), про техніку підключення поперечної перемички переставної огорожі, якою відбивають чергові порції випасання, – рис. 7.

Техніка підключення поперечної

перемички

Рис. 7

ГЕНЕРАТОР ВИСОКОВОЛЬТНИХ ІМПУЛЬСІВ

   Призначення та принципова схема. Генератор високовольтних імпульсів (ГВІ) призначений для перетворення енергії змінного струму промислової частоти в енергію високовольтних гостроконечних імпульсів для живлення пасовищної електроогорожі (ЕО).

   Електрична схема ГВІ (рис. 8) включає три функціональні блоки:  блок живлення, генератор накачки і високовольтний накопичувач електричної енергії.

   Блок живлення складається із резистора R3 і конденсатора С1, які обмежують струм у схемі в момент короткого замикання, випрямляча, виконаного за мостовою схемою напівпровідникових діодах Д₁…Д₄, і накопичувального конденсатора С2, який виконує функцію згладжуючого фільтра.

   До складу генератора накачки входять: керуючий релаксаційний генератор, зібраний на резисторах R4… R5, конденсаторі С3 і динисторі Д5; тиристор КУ 202Н  з колом керування R6, Д7; резистор R7, який обмежує напругу імпульсу керування, і високовольтний імпульсний трансформатор ТР.

   Високовольтний блок складається з однопівперіодного випрямляча, зібраного на високовольтному діоді Д9, накопичувального високовольтного конденсатора С4, розрядного опору R8, розрядника Р, опору R9, який шунтує навантаження ЕО.

   ГВІ  працює таким чином. При вмиканні тумблера ВІ на дверцях ГВІ засвічується неонова лампочка Л₁. Змінний струм, проходячи через резистор R3 і конденсатор С1, випрямляється двопівперіодною  мостовою схемою Д₁…Д_4, заряджає конденсатор С2 до напруги 300 В (осцилограма 1). У цей момент через резистори R4, R5 конденсатор С3 заряджається до порогової напруги спрацьовування динистора Д3 (осцилограма 2). Потім відкривається динистор Д5 і через коло R6 і Д7, керуючий електрод тиристора Д8 і первинну обмотку імпульсного трансформатора ТР розряджається конденсатор С3 (осцилограма 3).

   При відкритті тиристора конденсатор С2 розряджається через первинну обмотку імпульсного трансформатора ТР (осцилограма 4) і індукує у його вторинній обмотці імпульс високої напруги. Через діод Д9 заряджається одно полярним імпульсом високовольтний конденсатор С4. Потім цикл повторюється доти, поки напруга на конденсаторі С1 підніметься до рівня пробивної напруги (4 кВ) повітряного зазору розрядника Р₄ (осцилограма 5). У цей момент конденсатор С4 повністю розряджається на резистор Д9 , або тварину, яка торкнулася провідника ЕО. Потім накачка конденсатора С4 високовольтними імпульсами повторюється.

   Резистор R8 призначений для прискореного звільнення конденсатора С4 від заряду. ГВІ може працювати цілодобово. Зазор в розряднику зумовлює величину імпульсу напруги в системі і повинен знаходитись в межах 1–1,5 мм. При тривалій роботі ГВІ електроди зношуються, на їх робочих поверхнях утворюються раковини, які щомісяця під час пасовищного сезону необхідно зачищати надфільним напилком, або дрібнозернистим наждачним папером.

Принципова схема генератора високовольтних

імпульсів із осцилограмами в характерних точках

Рис. 8

   Після чистки електродів слід відрегулювати зазор. Крім того, на ізоляційній пластині, на якій кріпляться електроди, під час роботи ГВІ осідає металічний пил,  який з часом може спричинити коротке замикання між електродами. Це може призвести до раптового збільшення частоти високовольтних імпульсів (10 Гц і більше) в ЕО і до нещасних випадків при дотику до провідника ЕО. Тому при ремонті не слід забувати і про чистку поверхні ізоляційної пластини  під електродами. В процесі експлуатації ЕО необхідно стежити, щоб не було короткого замикання ЕО  на землю; в такому разі система працює малоефективно, а електроди зношуються швидше. При наявності короткого замикання в ЕО розряд між електродами розрядника прослуховується сильніше.

Технічна характеристика ГВІ

Довжина електричної лінії (електроогорожі), км             до 25,0

Частота імпульсів, Гц                                                                   1,0

Амплітуда напруги імпульсів, кВ                                              4,0

Сила струму імпульсів, А, при навантаженні 1000 Ом        4,0

Тривалість дії імпульсу, мс                                                         0,6

Потужність споживання, Вт                                                 до 30,0

Напруга живлення, В                                                                 220±20           

Габаритні розміри, мм                                                     400 х 400 х 250

Маса, кг                                                                                  до 15,0

Монтаж генератора

Генератор високовольтних імпульсів монтують, як правило, в одному із сухих незапилених приміщень ферми, при умові зручного доступу до нього. Можна монтувати і безпосередньо на пасовищі, але для цього генератор слід захистити від атмосферних опадів і прямих сонячних променів, помістивши його в спеціальний ящик. В обох випадках до генератора не повинні мати доступ сторонні особи. На рис. 9 наведено схему монтажу генератора.

1 – заземлення клеми Кл.3 генератора (див. рис. 8); 2 – заземлення корпусу генератора; 3 –підключення високовольтного кабелю до ЕО

Рис. 9

   При монтажі генератора заземлення клеми Кл.3 має забезпечувати опір розтіканню струму не більше 25 Ом. З метою зниження цього опору допускається зволоження ґрунту водним розчином каустичної соди на місці контуру заземлення. Не слід допускати утворення конденсату на внутрішній поверхні генератора, оскільки це сприяє струмовитоку на поверхні вузлів і деталей.

   Усім з'єднанням, як генератора з огорожею, так і між окремими її ділянками, слід забезпечити надійний електричний контакт. Це необхідно для нормального протікання імпульсів, а також для уникнення можливих радіоперешкод. 

Характерні несправності ГВІ і способи їх усунення

ВИМОГИ  БЕЗПЕКИ

   Заходи з  техніки безпеки при використанні ЕО на культурних пасовищах здійснюються у відповідності з чинними в Україні нормативними документами: Правил безпечної експлуатації електроустановок споживачів (ПБЕЕС), Правил влаштування електроустановок (ПВЕ) та Правил технічної експлуатації (ПТЕ) електроустановок споживачів.

1. Перед початком роботи слід переконатись щодо комплектності ЕО, цілісності ізоляції та заземлення.

2. Монтаж генератора високовольтних імпульсів (ГВІ) слід проводити згідно рис. 9 (коли його корпус металевий).

3. Не дозволяється встановлювати генератор поблизу будівель з легкозаймистих матеріалів, так як хвиля атмосферних напруг (гроза) може викликати пожежу.

4. Заземлювач корпусу генератора імпульсів  повинен мати опір не більше 4 Ом.

5. Заземлювачі технологічного заземлення слід розміщати не ближче 20 м від заземлювачів корпусу генератора. Опір повинен становити не більше 25 Ом.

КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ підключати технологычне заземлення до контурів заземлення електроустановок, до заземлення будинків або водопровідних труб.

6. ГВІ не можна підключати до колючого дроту.

7. Проектування загінок для випасання ВРХ та монтаж опор і проводів слід проводити згідно інструкції з влаштування ЕО.

8. До провідника ЕО дозволяється підключати тільки генератор імпульсів, який входить в склад даного комплекту. Підключення до ЕО інших джерел електричного струму, наприклад, акумуляторів, анодних батарей, електричної мережі КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ, тому що в таких випадках ЕО буде або неефективною, або СМЕРТЕЛЬНО НЕБЕЗПЕЧНОЮ для людей і тварин.

9. При з'єднані ГВІ з ЕО слід використовувати високовольтний кабель, який входить у склад комплекту ЕО.

10. Електричний удар від дотику до діючої ЕО безпечний для життя і здоров'я людини, але дуже неприємний, тому слід уникати безпосереднього дотику до провідника чи котушки та інших струмоведучих елементів ЕО.

11. ЕО та провідники їх живлення не дозволяється кріпити до мачт високовольтних мереж чи мереж зв'язку.

12. Провідники ЕО повинні бути ізольовані від опор огорожі та інших предметів, які не входять до складу огорожі.

13. ЕО повинні монтуватись на відстані не менше 1 м від проїжджої частини дороги.

14. Якщо неможливо уникнути влаштування ЕО поблизу ліній електропередачі або під ними, слід вияснити їх номінальну напругу, звернувшись у відповідні електропостачальні організації, наприклад, районне управління електромереж, і при монтажі дотримуватись наведених нижче вимог.

15. Якщо ЕО проходить поблизу повітряної лінії з номінальною напругою менше 1000 В, або під нею, то в межах захисної смуги 1,5 м з обох боків від кожного крайнього проводу монтажна висота провідника ЕО повинна бути не більше 2 м.

16. Якщо ЕО проходить поблизу повітряної лінії з номінальною напругою 1–110 кВ, або під нею, то в межах захисної смуги шириною 10 м з обох боків від кожного крайнього проводу провідник ЕО слід монтувати не вище 1 м. Якщо за межами захисної смуги монтажна висота ЕО становить понад 6 м, то з відповідного боку захисну смугу необхідно розширити на величину, рівну надлишку висоти.

17. Розміщення ЕО під повітряними лініями з номінальною напругою 110–330 кВ, або поблизу них, слід уникати.

18. При необхідності розміщення ЕО поблизу повітряних ліній з номінальною напругою 110–330 кВ, або під ними, слід виконати наступні вимоги:

– в межах захисної смуги шириною 12 м з обох боків від кожного крайнього проводу повітряної лінії монтажна висота провідника ЕО не повинна бути більше 1 м. Якщо за межами захисної смуги вона перевищує 2 м, то з відповідного боку ця смуга повинна бути розширена на величину перевищення;

– провідники ЕО слід монтувати, як правило, під кутом 90⁰ до осі повітряної лінії електропередачі (ЛЕП). Перетинаючий провідник ЕО в межах захисної смуги не повинен бути довшим за 50 м;

– ЕО, розміщені паралельно повітряній лінії, не повинні бути в межах захисної смуги довшими за 20 м.

19. Розміщення ЕО під повітряними лініями з номінальною напругою 500–750 кВ в межах небезпечної зони ЗАБОРОНЕНО. Небезпечна зона включає ширину лінії електропередачі плюс 150 м з кожного боку.

20. Під час роботи слід здійснювати нагляд за роботою генератора, цілісністю електроогорожі, наявністю попереджувальних табличок, зміною погодних умов.

21. Не допускати наближення до ЕО сторонніх осіб.

22. В екстремальних ситуаціях необхідно:

   – вимкнути подачу електроенергії;

   – звільнити потерпілих від дії струму;

   – сповістити керівника про непередбачені обставини.

 23. На лінії ЕО в добре видимих місцях слід укріпити постійні попереджувальні таблички, які попереджували б про наявність високої напруги.

24. Категорично забороняється знімати захисний щиток (з органічного скла) високовольтного блока генератора АСП 667.00.00.000 і довільно змінювати величину зазору іскрового розрядника, оскільки це призводить (при збільшенні зазору понад 1,5 мм) до зростання амплітуди напруги імпульсу, а при зменшенні зазору – до збільшення частоти імпульсів. В обох випадках це може викликати у тварин і людей шоковий стан, що є небезпечним для життя. Цю операцію може виконувати тільки кваліфікований спеціаліст.

25. Перед тим, як відкрити дверцята генератора, слід вийняти із штепсельної розетки 220 В вилку його живлення.

26. При наближенні грози слід виключити живлення генератора від мережі 220 В і терміново перегнати худобу з пасовища до стійлових приміщень.

27. Ремонт генератора слід виконувати тільки в спеціалізованих майстернях.

28. До обслуговування ЕО допускається персонал, який вивчив правила її експлуатації і ознайомлений з вищенаведеними вимогами техніки безпеки.

УВАГА !!! Недотримання правил техніки безпеки може призвести до нещасних випадків – ураженням електричним струмом.

ДОПОМОГА ТВАРИНАМ У ВИПАДКУ ЇХ УРАЖЕННЯ

ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

   При порушенні дихання терміново роблять штучне дихання, розтирають і зігрівають тіло. Дають нюхати нашатирний спирт. Одночасно під шкіру вводять 20 % - ний розчин кофеїну: 2 - 3 мл невеликим і 15-20 мл крупним тваринам.

   Якщо стан тварини не поліпшується, у вену ін'єктують 1 % - ний розчин глюкози (20 мл невеликим і 200 мл крупним тваринам). При набряку легенів роблять кровопускання (крупним тваринам 1-2 л ), у вену вводять 10 % - ний розчин хлористого кальцію (20 мл невеликим і 150-200 мл крупним тваринам). Тваринам забезпечують повний спокій і спостерігають за ними 2-3 дні.

   Не слід закопувати уражених тварин в землю чи засипати землею. Це утруднює їх дихання та кровообіг і не приносить жодної користі.