ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Технология повышения надёжности и экономичности работы разборных контактных соединений электротехнического оборудования».

Рекомендуемая область пременения

Монтаж, ремонт, эксплуатационное обслуживание электротехнического оборудования на ЛЭП, контактных сетях электрифицированного железнодорожного и городского транспорта, электростанциях, подстанциях, всевозможных распределительных устройствах, где до сих пор работают сотни тысяч контактных соединений без защитных металлопокрытий

Назначение, цели и задачи проекта

Основной целью проекта является - повышение надёжности и экономичности работы разборных контактных  соединений электротехнического оборудования,т.к переходное электрическое сопротивление в этих устройствах является причиной значительных потерь электроэнергии.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Работа электрических сетей и электротехнического оборудования во многом зависит от надежности и экономичности многочисленных разборных контактных устройств, соединяющих отдельные участки электрической цепи. Переходное электрическое сопротивление в этих устройствах является причиной значительных потерь электроэнергии, недопустимого перегрева контакт-деталей, а его тенденция к росту в процессе эксплуатации приводит к нестабильности электрических параметров и необходимости частых отключений для ремонта и ревизии контактных соединений. Широко применяются в настоящее время лужение и серебрение токопередающих поверхностей контактных устройств, а также использование в них различных токопроводящих смазок. Однако способы нанесения оловянных и серебряных покрытий (гальваника, лужение, электроискровое или плазменное напыление) связаны либо с применением специального оборудования, либо со значительным нагревом контакт-деталей, что во многих случаях, особенно, в условиях эксплуатации на действующем электрооборудовании, затрудняет или исключает возможность их использования.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

  Разработана новая техно­логия   позволяющая в 10-15 раз уменьшить и стабилизировать на уровне первоначальной сборки величину переходного электрического сопротивления в разборных контактных соединениях, снизить потери электроэнергии и нагрев в этих устройствах, обеспечить возможность непосредственного соединения медных и алюминиевых контакт-деталей без каких-либо наплавок и вкладышей. Эффект достигается за счет нового типа специальных защитных металлопокрытий, которые образуются после нанесения на токопередающие поверхности контактов поверхностно активных легкоплавких сплавов, заданного состава. Получение металлопокрытий основано на использовании процесса контактного твердо-жидкого плавления, при котором взаимодействие твердого металла с жидким металлом  происходит ниже температуры автономного

плавления твердого металла. Применение в этой технологии для смачивания контактной поверхности сплавов с температурой плавления (10-28) °С позволяет выполнить работу при температуре нагрева поверхности и выше (40-45) °С. Кроме того, способ позволяет в этих условиях отремонтировать контактные устройства с поврежденными или изношенными оловянными  и серебряными покрытиями.

Технические характеристики и особенности технологии предложенного способа:

1. Металлопокрытия могут быть получены на контактных  поверхностях всех материалов,
применяемых для изготовления контактов (медь, алюминий, сталь и сплавы на их основе).

2. Металлопокрытия позволяют стабилизировать на уровне первоначальной сборки величину
переходного электрического сопротивления разборных контактных устройств разных типов в течение всего срока их эксплуатации.

3. Снижение    переходного    электрического    сопротивления    контактного    соединения    с
металлопокрытием в зависимости от материала контакт-деталей составляет:

-  алюминий-алюминий (А1-А1) - 10-15 раз;

-  алюминий-медь (Al-Cu) - 3-7 раза;

-  медь - медь ( Cu-Cu) - 1,4-2 раза.

Примечание: Во всех экспериментах медные контакты с металлопокрытиями сравнивались с луженными образцами.

4. Металлопокрытия могут работать в агрессивных средах как внутри помещений, так и на открытом воздухе при температуре от -40°С до + 500°С.

5. Способ получения металлопокрытий не опасен для здоровья человека, а применяемые для этого легкоплавкие сплавы химически не активны, не содержат токсичных и драгоценных металлов.

6. Работа выполняется при температуре нагрева контактной поверхности не выше (40-45) °С и не требует использования какого-либо специального оборудования.

7. Расход сплава для получения металлопокрытия составляет 0,1  кг на  1  м² контактной поверхности.

Расчеты  показывают,  что  расходы  для  получения  металлопокрытия  данным  способом окупаются за 2-3 месяца работы контактного соединения под нагрузкой только за счет снижения потерь электроэнергии

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Данный проект позволяет:

Уменьшить  величину переходного электрического сопротивления в разборных контактных соединениях - в 10-15 раз

  Годовая экономия электроэнергии на 1 тысяче средне-статистических контактных соединений составляет 200000 КВт/час

 Объём инвестиций составляет 1200 тыс. руб.

Наиболее эффективное применения предлагаемого способа - монтаж, ремонт, эксплуатационное обслуживание электротехнического оборудования на ЛЭП, контактных сетях  электрифицированного железнодорожного и городского транспорта, электростанциях, подстанциях, всевозможных распределительных устройствах, где до сих пор работают сотни тысяч контактных соединений без защитных металлопокрытий. Кроме того, способ позволяет в этих условиях отремонтировать контактные устройства с поврежденными или изношенными оловянными и серебряными покрытиями.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Годовая экономия электроэнергии на 1 тысяче средне-статистических контактных соединений составляет 200000 КВт/час

Снижение объема и стоимости эксплуатационных расходов в электрических сетях, связанных с ремонтом и ревизиями контактных соединений.

Снижение объема и стоимости эксплуатационных расходов при монтаже, ремонте и ревизии контактных устройств в электрических сетях. Стоимость нанесения металлопокрытия предложенным способом, как показывают расчеты, окупается только за счет снижения потерь электроэнергии за 2-3 месяца работы контактного устройства под нагрузкой.

Увеличение работоспособности изделий  в 5 -6 раз

Снижение себестоимости изделия – в 2 раза

Новые потребительские свойства продукции

Главное преимущество данного способа по сравнению с традиционными лужением и серебрением контактов состоит в том, что он может применяться не только в условиях стационарного производства, но и в реальных условиях работы действующего электротехнического оборудования на различных объектах электроэнергетики.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.
Контактные устройства с нанесенными данным способом металлопокрытиями прошли испытания на соответствие требованиям ГОСТ 10434-82 в сертифицированной лаборатории завода «Альстом-СЭМЗ», входящей в Ассоциацию предприятий - испытательных центров высоковольтного электрооборудования «Энергосерт» (протокол №17/14-02 от 27.06.2002 г.). На используемые в работе материалы получены Санитарно-эпидемиологическое заключение и Технические условия (ТУ). Эти документы разрешают применение металлопокрытий во всех отраслях промышленности, включая военную технику и коммунальное хозяйство.

Стадия и уровень разработки

Контактные устройства с применением предложенного металлопокрытия прошли испытания на соответствие требованиям ГОСТ 10434-82 в сертифицированной лаборатории завода «Альстом-СЭМЗ», входящей в Ассоциацию предприятий - испытательных центров высоковольтного электрооборудования «Энергосерт», а также успешно опробовались в реальных условиях работы на ряде энергетических объектов Свердловской области.

Предлагаемые инвестиции

50 млн. руб.
Для организации малого предприятия, приобретения необходимых для работы приборов, стандартного инструмента и приспособлений, обучения производственного персонала, проведения рекламной компании и непосредственной работы с потенциальными заказчиками требуемый объем инвестиций составляет 50 тысяч долларов.

Рынки сбыта

Предприятия атомной, космической, химической, радиоэлектронной, приборостроительной отраслей промышленности России.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология не имеет аналогов на мировом рынке.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

12

Дата поступления материала

09.10.2007