Друковані видання. Кафедра механічної та електричної інженерії
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Publication Results of determining the influence of moisture content on the flow of substances in meat under the combined action of heat flow and electric current(2026-01-31) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Skrypnyk, V. O.; Семенов, Анатолій Олексійович; Semenov, A. O.; Бичков, Ярослав Михайлович; Bychkov, Ya. M.; Фарісєєв, А. Г.; Farisieiev, A.У статті досліджено закономірності виникнення потоку речовини в м’ясі свинини під впливом електричного струму, теплового потоку від нагрівача та їх комбінованої дії. Встановлено, що вологовміст м’яса має істотний і нелінійний вплив на об’єм речовини, що переноситься в м’ясі під впливом електричного струму та теплового потоку. Запропоновані аналітичні залежності для визначення кількісних параметрів з урахуванням вологовмісту, площі та товщини м’яса, різниці потенціалів, величини теплового потоку та прикладеного надлишкового тиску.Publication Аналітичне обґрунтування процесу кондуктивного сушіння м’яса(2026-01-31) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Пономаренко, Богдан ГеннадійовичПродукти харчування із тривалим терміном зберігання, в тому числі сушене м’ясо, користуються попитом серед споживачів, особливо в районах бойових дій та тих, які постійно знаходяться під обстрілами. Перебої в постачанні електричної енергії, викликані руйнуванням об’єктів критичної інфраструктури внаслідок ракетних атак з боку рф, лише сприяють збільшенню такого попиту в масштабах всієї України. У зв’язку з цим є необхідність у пошуку екологічно чистого та енергоефективного способу виготовлення сушеного м’яса. Таким способом є кондуктивне (контактне) сушіння. Сушіння є технологією, що базується на видаленні вологи з сировини, ускладнюючи тим самим розвиток мікроорганізмів та хімічних реакцій, що призводять до псування продуктів харчування. Сушіння знайшло широке застосування в харчових технологіях, починаючи від традиційних способів, таких як конвективне, кондуктивне, НВЧ-сушіння або природне сушіння, і закінчуючи сучасними технологіями, такими як сублімаційне, радіаційне, ЗТП-сушіння та інші. Науковий підхід до вивчення кондуктивного сушіння, як способу консервування харчової сировини, в тому числі м’ясної, включає огляд теоретичних аспектів, що є вагомим розділом у вивченні цього питання, а також фізики кипіння в обмеженому просторі дуже малого розміру нанопорах. Ця стаття присвячена дослідженню теоретичних основ кондуктивного сушіння м’яса, зокрема аналізу тепло- та масообмінних процесів, фізики фазових переходів в наномасштабі, специфічного механізму видалення вологи, впливу характеристик м’ясної сировини на процес. В рамках дослідження використовується аналітичний підхід для вивчення взаємодії між нагрівальною поверхнею та сировиною. Основна проблема, виявлена в ході дослідження, полягає в ускладненому теплообміні між цими двома елементами процесу. Автори розглядають фактори, які впливають на тепловий потік, аналізуючи можливі шляхи інтенсифікації процесу: першим варіантом вирішення зазначеної проблеми є визначення температури нагрівальних поверхонь, другим способом вирішення є механічне видалення шару перегрітої пари, що утворюється біля поверхонь нагрівання, третім способом вирішення є стиснення сировини нагрівальними поверхнями із певним зусиллям. Дана стаття є внеском у розуміння особливостей кондуктивного сушіння та являється підґрунтям для подальших практичних досліджень з метою оптимізації і досягнення максимальної якості та тривалості зберігання продуктів харчування, в тому числі м’яса.Publication Обґрунтування раціональних параметрів електроприводів насосних агрегатів для систем агропромислового комплексу(2026-01-30) Семенов, Анатолій Олексійович; Скрипник, Вячеслав Олександрович; Харак, Руслан Миколайович; Супрович, О. С.У статті розглядається важливість оптимізації параметрів електроприводів насосних агрегатів для забезпечення максимальної ефективності їх роботи в системах водопостачання агропромислового комплексу. Аналізується вплив правильно підібраних параметрів електроприводу на зниження енергоспоживання, зменшення зносу обладнання та підвищення продуктивності систем. В результаті дослідження запропоновано рекомендації щодо підбору раціональних параметрів електроприводів, що забезпечують підвищення енергоефективності та надійності систем агропромислового комплексу. Мета. Обґрунтування раціональних параметрів електроприводу насосного агрегату для забезпечення максимальної ефективності підвищення коефіцієнта корисної дії в системах водопостачання агропромислового комплексу в залежності від технічних параметрів системи «електродвигун-насос». Методика. Аналіз роботи електроприводів насосних агрегатів для досягнення обґрунтування раціональних параметрів електроприводів з використанням регулювання зміною характеристики системи та регулювання зміною характеристики насоса. Результати. Дослідження показали, що для забезпечення максимальної ефективності роботи насосних агрегатів необхідно: вибирати раціональну потужність та тип електродвигуна на основі технічних параметрів системи «електродвигун-насос»; враховувати коефіцієнт корисної дії (ККД) насоса та передачі; розраховувати параметри електродвигуна, враховуючи можливі відхилення режиму роботи насоса. Наукова новизна. Розробка методології обґрунтування раціональних параметрів електроприводів для насосних агрегатів, що забезпечують максимальну ефективність роботи в агропромислових комплексах. Вперше запропоновано методику комплексного підходу до вибору параметрів електродвигуна, яка враховує: зміни характеристик системи насос-мережа; зміни характеристик насоса; вплив механічних характеристик насоса та електродвигуна на роботу всієї установки. Практична значимість. Практична значимість роботи полягає у можливості: оптимізувати робочу точку системи для забезпечення максимальної ефективності; підвищити енергоефективність насосних агрегатів за рахунок правильного підбору режимів роботи.Publication Результати визначення кінетики вологовмісту і температури в м’ясі за кондуктивного сушіння із стисненням(2026-01-29) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Пономаренко, Богдан ГеннадійовичВажливішими задачами сучасної харчової промисловості, зокрема у сушінні харчової сировини, є збереження харчової цінності готового продукту та зниження енергетичних витрат. Кондуктивне сушіння вирішує такі завдання, але наразі досліджено недостатньо, що призводить до значного дефіциту наукових даних. Попит на продукти харчування з тривалим терміном зберігання, включно із сушеним м’ясом, особливо зростає в Україні через перебої з електропостачанням, викликані війною з росією. Це збільшує актуальність досліджень у цій галузі. Попередні дослідження переважно зосереджувалися на визначенні та аналізі кінетики вологовмісту та температури м’яса під час кондуктивного сушіння м’яса та не враховували стиснення самого м’яса. Залишалося невивченим, як стиснення може впливати на процес виведення вологи зі структури м’яса. У статті представлені результати експериментального дослідження кондуктивного сушіння сирого м’яса товщиною 0,003 м, 0,005 м і 0,007 м в умовах двобічного підведення теплоти з температурою поверхонь нагрівання до 130°C за різної маси навантаження, що створювало надлишковий тиск пари у поверхневому шарі сировини. Авторами досліджено і визначено кінетику вологовмісту та температури в умовах стиснення з навантаженням, визначено раціональну товщину сировини, а якість готового продукту оцінювалась органолептичним способом за 5-бальною шкалою. Результати досліджень порівнювалися з даними попереднього дослідження, в якому вивчався цей процес без навантаження на нагрівальну поверхню, що були опубліковані раніше. У результаті було встановлено, що сушіння в умовах стиснення з навантаженням дає змогу значно скоротити тривалість процесу та зменшити витрату енергії, при цьому якість готового продукту залишається високою. Апроксимація експериментальних кінетик вологовмісту і температури дала змогу розробити аналітичні моделі процесу у вигляді модифікованих експонент, що враховують товщину дослідного зразка і масу навантаження.Publication Результати визначення кінетики вологовмісту і температури в м’ясі за кондуктивного сушіння в умовах стиснення до критичної точки вологовмісту(2026-01-27) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Пономаренко, Богдан ГеннадійовичСушені продукти користуються значним попитом завдяки збереженню поживних властивостей, тривалому терміну придатності до споживання, а також зручному транспортуванні тощо. Однак процес сушіння харчової сировини часто супроводжується високими витратами енергії. Зниження цих витрат є актуальною задачею у зв’язку із теперішньою ситуацією в енергетиці України. Кондуктивне сушіння є одним із наявних методів, за якого можна знизити споживання енергії, але наразі недостатньо вивчений. Зокрема, сушіння м’яса таким способом в умовах двостороннього підведення теплоти із стисненням відкриває нові можливості для низки досліджень, спрямованих на зниження витрат енергії та скорочення тривалості цього процесу. У цій статті представлено результати експериментів сушіння м’яса різної товщини (0,003 м, 0,005 м та 0,007 м) кондуктивним способом із стисненням його нагрівальними поверхнями із навантаженням 10 кг, 20 кг та 30 кг на протязі першого періоду сушіння, тривав до критичної точки вологовмісту Wкр. Авторами розроблено аналітичну модель такого процесу, встановлено та проаналізовано фактичну кінетику вологовмісту та температури, які продемонстрували схожу з рештою способів динаміку протягом усього процесу. При цьому, отримані дані свідчать про те, що встановлені кінетики є скороченими у часі в умовах стиснення. Визначено, що подальше сушіння із стисненням після досягнення критичної точки Wкр недоцільне, оскільки залишкова волога за таких умов видаляється значно повільніше. Тому стиснення у другому періоді лише збільшує тривалість процесу і підвищує витрати енергії. Результати експериментів показали, що найкращі показники процесу досягалися при товщині зразка δ = 0,003 м і стисненні із навантаженням G = 30 кг.Publication Аналіз впливу стиснення та товщини м’яса на тривалість кондуктивного сушіння в електричному контактному грилі з двостороннім підведенням теплоти(2026-01-27) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Флегантов, Леонід Олексійович; Бичков, Ярослав Михайлович; Пономаренко, Б.Кондуктивний спосіб сушіння є екологічно чистим методом консервування м’ясної сировини, що забезпечує збереження харчової цінності, низьку витрату енергії завдяки щільному контакту сировини з нагрівальноюиповерхнею. Високий уміст вологи у м'ясі сприяє покращенню контакту з нагрівальною поверхнею, забезпечуючи ефективний теплообмін. Щільний контакт м’яса з нагрівальними поверхнями можливо забезпечити за рахунок стиснення м’яса нагрівальними поверхнями, результатом чого є скорочення тривалості процесу зневоднення м’яса та зменшення витрати енергії. У статто представлені результати досліджень впливу режиму стиснення на протязі всього процесу зневоднення та режиму стиснення на протязі періоду інтенсивного видалення вологи під час кондуктивного сушіння м'ясних дослідних зразків товщиною 0,003 м, 0,005 м та 0,007 м. Також автори досліджували вплив товщини м’ясних зразків на тривалість процесу сушіння. Дослідження проводилися на експериментальному стенді, розробленому у Полтавському державному аграрному університеті (ПДАУ). Було встановлено, що тривалість процесу кондуктивного сушіння більше скорочується в умовах стиснення на протязі інтенсивного видалення вологи. Дослідження включали проведення кореляційного аналізу для оцінки взаємозв’язку між стисненням та тривалістю процесу сушіння, а також між товщиною шару м’яса та тривалістю процесу сушіння. Перспективність сушіння м’ясної сировини кондуктивним способом підтверджується результатами цих досліджень, відповідно до яких стиснення, викликане масою навантаження на верхню нагрівальну поверхню, суттєво скорочує тривалість процесу кондуктивного сушіння і витрату енергії. Авторами також обґрунтовується різниця в скороченні тривалості процесу кондуктивного сушіння у проведених дослідженнях.Publication Розробка системи автоматичного регулювання температури нагрівальних поверхонь апарата для кондуктивного сушіння м’яса(2026-01-27) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Бичков, Ярослав Михайлович; Молчанова, Н.; Корнієнко, Богдан СергійовичУ статті наведені результати розробки системи автоматичного регулювання температури нагрівальних поверхонь апарата для кондуктивного сушіння м’яса. Було обґрунтовано розробку експериментального стенду для проведення низки досліджень з визначення оптимальних параметрів процесу кондуктивного сушіння, зокрема температури нагрівальних поверхонь, тривалості сушіння та інших. Розглянуто технічні можливості та емпіричним шляхом виявлено невідповідності базової комплектації апарата кондуктивного сушіння м’яса на основі двостороннього гриля «Frosty SP-1A3» для використання у експериментальному стенді. Встановлено, що температура верхньої та нижньої поверхонь нагрівання відрізняється від заданої у різному ступені, але таке значення відхилення неприпустимо. Визначено необхідність доопрацювання системи автоматичного регулювання температури експериментального стенду для кондуктивного сушіння м’яса. Визначено склад елементів автоматизації та поставлено основні вимоги до системи автоматичного регулювання температури нагрівальних поверхонь. Розглянуто переваги використання Proportional–Integral– Derivative (PID) регулювання температури в інерційних системах. Вирішено завдання з розробки електричної принципової схеми та складу її елементів для забезпечення роботи системи автоматичного регулювання температури. Проведено конструктивне доопрацювання двостороннього гриля «Frosty SP-1A3» з встановлення двох роздільних датчиків температури Pt100 у нагрівальні поверхні. Проведено двоетапну адаптацію та налаштування PID коефіцієнтів терморегулятора «ТРЦ-02 Універсал плюс». Для підвищення достовірності отриманих результатів використано інтерфейс RS-485 для зв’язку з комп’ютером із застосуванням програмного забезпечення «Промприлад». За результатами проведених досліджень було розроблено систему автоматичного регулювання температури нагрівальних поверхонь з використанням PID-регулювання, що має достатню швидкодію та надійність для забезпечення ефективної роботи апарата для кондуктивного сушіння м’яса у складі експериментально стенду.Publication Mechanism of determining the kinetics of moisture content and temperature in meat during conductive drying(Journal of Chemistry and Technologies, 2024) Skrypnyk, V. O.; Semenov, A. O.; Скрипник, Вячеслав Олександрович; Семенов, Анатолій ОлексійовичAim. Establishing the rational thickness of meat during conductive drying based on the obtained kinetics of moisture content and temperature, specific energy consumption and organoleptic evaluation of the quality of dried products. Methods. An experimental stand has been developed for conducting research. Standard methods of analysis were used for the research – duration of the process, output of the finished product, moisture content, etc. Statistical processing of experimental research results was carried out using standard Microsoft Office and Mathcad software packages. Results. The work developed an experimental stand and proposed methods for studying the kinetics of moisture content and temperature in experimental samples of pork meat. The kinetics of moisture content and temperature in pork meat of different thicknesses were determined experimentally. It was established that the determined kinetic dependencies during conductive drying have a common feature with other drying methods, however they are compressed in time. Theoretical models of the kinetics of moisture content in meat and the kinetics of temperature in the surface layers of meat are offered in the form of modified exponents which describe the real kinetics with a reliability up to 95 %. The quality of the finished product was evaluated by the organoleptic method, according to which the dried meat with an initial thickness of 0.003 m was the best. The specific electricity consumption for the process of drying test sample of meat of different thicknesses was studied. Conclusions. A feature of conductive drying of food products is small heat loss and speed of the process. The kinetics of the moisture content of meat during conductive drying were studied. It was established that the highest quality of finished products and the lowest specific electricity consumption can be achieved with the initial thickness of the samples of 0.003 m. It is offered to remove layers of dried meat during drying using physical and electrophysical methods in order to intensify the process of conductive drying.Publication The efficiency of the controlled electric drive in water supply pump installations(Slovak international scientific journal, 2024) Semenov, A. O.; Kharak, R. M.; Bychkov, Y. M.; Skrypnyk, V. O.; Семенов, Анатолій Олексійович; Харак, Руслан Миколайович; Бичков, Ярослав Михайлович; Скрипник, Вячеслав ОлександровичThe efficiency of the controlled electric drive in pump installations for water supply systems has been studied. The impact of pump speed regulation on system productivity and reliability has been analyzed. The research results indicate a reduction in electricity consumption and optimization of pump installation operation when using a controlled electric drive, which opens up prospects for efficient resource utilization in modern water supply and drainage systems.Publication Digital integration of vacuum switching devices in electrical power network systems(2026-01-21) Семенов, Анатолій Олексійович; Semenov, A. O.; Бичков, Ярослав Михайлович; Bychkov, Ya. M.; Bychkov, Y.; Харак, Руслан Миколайович; Kharak, R. M.The paper addresses the implementation of vacuum switching devices in combination with digital monitoring and diagnostic systems as an integral component of modern high-voltage electrical networks. Particular attention is focused on the analysis of electrophysical switching processes in a vacuum environment, the structural features of contact assemblies, and the possibilities for integrating circuit breakers into hierarchical control systems in accordance with the Smart Grid concept. The principles of vacuum arc operation, the characteristics of dielectric strength recovery in the inter-contact gap, and the influence of contact materials on the stability of switching regimes are summarized. The architecture of modern monitoring systems based on the IEC 61850 standard is considered, including the use of electrical and thermal sensors, microprocessor-based controllers, and integration at the SCADA/industrial automation level. It is shown that the combination of vacuum circuit breakers with digital control tools ensures a reduction in fault localization time, an increase in equipment availability, and a decrease in operational risks. A generalized structural model of the “vacuum circuit breaker – digital control” system is proposed, suitable for application in 6–35 kV networks and, prospectively, in substations of the 110–220 kV class.Publication Раціональні режими роботи насосних електроприводів за умов частотного та комбінованого регулювання(2026-01-21) Семенов, Анатолій Олексійович; Семенова, Н.У статті представлено результати дослідження раціональних режимів роботи насосних електроприводів, що використовуються в системах водопостачання та промислових технологічних процесах. Основну увагу приділено порівняльному аналізу енергетичної ефективності частотного регулювання та комбінованого методу (поєднання частотного регулювання та дроселювання). У роботі розроблено математичну модель відцентрової насосної установки, яка враховує нелінійні характеристики насоса та втрати в електродвигуні. Встановлено оптимальні межі регулювання частоти обертання, що забезпечують мінімальні витрати електроенергії на одиницю об’єму перекачуваної рідини. Обґрунтовано, що в умовах значних коливань розходу комбіноване регулювання дозволяє уникнути кавітаційних режимів та підвищити стабільність роботи системи. Результати дослідження можуть бути використані для модернізації систем керування насосними станціями з метою зниження експлуатаційних витрат.Publication Патентні рішення у сфері IoT-моніторингу технічного стану сільськогосподарської техніки(Полтавський державний аграрний університет, 2026-01-21) Басова, Юлія Олександрівна; Левченко, Юлія Вікторівна; Крюков, М. С.У статті проаналізовано сучасний стан та перспективи впровадження інноваційних рішень на основі Інтернету речей (IoT) в аграрному секторі. Автори розглядають патентні рішення, спрямовані на автоматизацію збору даних про стан ґрунту, посіви та мікроклімат у режимі реального часу. Особливу увагу приділено розробці та застосуванню інтелектуальних сенсорних мереж, які дозволяють оптимізувати використання ресурсів (води, добрив, засобів захисту рослин), мінімізувати вплив людського фактора та підвищити точність прогнозування врожайності. У роботі обґрунтовано, що використання IoT-технологій є ключовим елементом цифрової трансформації сільського господарства, що сприяє переходу до точного землеробства та забезпечує високу економічну ефективність виробництва за рахунок зниження витрат.Publication Застосування методу аналізу для обґрунтування стратегії енергозабезпечення агропромислових підприємств(Полтавський державний аграрний університет, 2026-01-21) Басова, Юлія Олександрівна; Бичков, Ярослав Михайлович; Покладенко, К. В.Статтю присвячено вирішенню актуальної проблеми птахівництва — пошуку та підготовці якісного підстилкового матеріалу для вирощування бройлерів. Автори обґрунтовують необхідність переробки соломи зернових культур для створення підстилки із заданими фізико-механічними властивостями. У роботі застосовано математичний метод аналізу ієрархій (МАІ) для об'єктивного вибору оптимальної конструктивної схеми подрібнювача соломи. Дослідження базується на порівнянні різних технічних рішень за критеріями енергоємності, якості подрібнення, надійності та собівартості виробництва. Науковий підхід дозволив розробити структуру багатокритеріальної моделі, яка допомагає інженерам обрати найбільш ефективну конструкцію машини для виробництва соломистого підстилкового матеріалу, що в кінцевому результаті сприяє зниженню собівартості м'яса птиці та підвищенню рентабельності виробництва.Publication Аналіз впливу технологічних операцій на структурну цілісність зерна(Полтавський державний аграрний університет, 2026-01-21) Басова, Юлія Олександрівна; Левченко, Юлія Вікторівна; Проценко, О. С.; Качур, С. В.Стаття присвячена дослідженню причин передчасного виходу з ладу чавунних валків, що використовуються в аграрному машинобудуванні та переробній промисловості. Автори аналізують основні механізми зношування, зокрема абразивний вплив, втомні явища та термічне розтріскування робочих поверхонь у важких умовах експлуатації. У роботі обґрунтовано технологічну доцільність використання чавунних валків порівняно з імпортними сталевими аналогами через їхню доступність, проте наголошено на необхідності вдосконалення методів їхнього відновлення. Розглянуто сучасні методи реновації деталей, що дозволяють відновити геометричні параметри та підвищити зносостійкість робочих органів без значних капітальних витрат. Результати дослідження спрямовані на підвищення надійності сільськогосподарської техніки та економічної ефективності підприємств.Publication Розширення сфери застосування різців із надтвердих матеріалів у механоскладальних цехах машинобудівних заводів та на дільницях підприємств сервісу(2026-01-14) Попов, Станіслав Вячеславович; Канівець, Олександр ВасильовичУ роботі досліджено шляхи підвищення ефективності чистової обробки деталей машин на підприємствах сервісу та в механоскладальних цехах шляхом використання інструментів із надтвердих матеріалів (НТМ). Автори обґрунтовують доцільність впровадження технології вигладжування як альтернативи традиційному шліфуванню, що особливо актуально для ремонтних майстерень з обмеженим верстатним парком. Запропоновано інноваційний підхід до повторного використання зношених різців із гексаніту-Р: після втрати різальних властивостей їхні осердя перепрофілюють у наконечники для вигладжування. Експериментально доведено, що така обробка сталі 40Х дозволяє досягти шорсткості поверхні на рівні Ra 0,16 мкм та підвищити поверхневу твердість на 2...4 HRC при забезпеченні пружного контакту інструмента з деталлю. Застосування цього методу забезпечує високу якість поверхонь, підвищує зносостійкість деталей та суттєво знижує витрати на інструментальне забезпечення.Publication Ресурсозберігаючі принципи удосконалення процесів у сільськогосподарському машинобудуванні(Полтавський державний аграрний університет, 2026-01-12) Ветохін, Володимир Іванович; Рижкова, Тетяна Юріївна; Ребенок, О. А.; Заславець, В. О.; Коренівський, А. О.; Сидорчук, Ю. В.; Амосов, В. В.Удосконалення процесів у сільськогосподарському машинобудуванні спрямовано на підвищення ефективності та якості на етапах проектування, виробництва та експлуатації виробів машинобудування. У зазначених етапах задіяні різноманітні ресурси, які на узагальнюючому рівні можливо звести до ресурсів людських, енергетичних, матеріальних та ресурсу часу. Управління ресурсами, можливо при системному підході на основі знань про взаємозв’язок властивостей та показників стану оброблюваного середовища.Publication Деякі аспекти дослідження ротаційних сільськогосподарських знарядь(Полтавський державний аграрний університет, 2026-01-12) Рижкова, Тетяна Юріївна; Ветохін, Володимир Іванович; Негребецький, Ігор Станіславович; Заславець, В. О.Підвищення ефективності аграрного виробництва та якості продукції закладається на етапах проектування виробів сільськогосподарському машинобудування. На етапах проектування доцільно реалізувати механізми управління ресурсами, що можливо при системному підході, на основі знань про взаємозв’язок властивостей та показників стану оброблюваного середовища. Один з засобів керування показниками стану оброблюваного середовища є механічний обробіток ґрунту. Для підвищення ефективності роботи ґрунтообробних сільськогосподарських знарядь в польових умовах, слід насамперед розглядати фактори, що найбільш впливають на результат взаємодії робочих органів з ґрунтовим середовищем. Вивчення процесів за допомогою дослідницького устаткування у вигляді ґрунтових каналів дозволяють виокремити найбільш впливові фактори та наблизитися до умов реального поля. При цьому є можливість відокремити мінливі зовнішні чинники, що впливають опосередковано на результати обробітку ґрунту. Слід відмітити, що сучасні ґрунтові канали оснащені засобами реєстрації та вимірювань з можливістю наближення до реальних умов.Publication Аналіз методів розрахунку конструкцій та блискавкозахисту повітряних ліній з ізольованими проводами(2026-01-12) Семенов, Анатолій Олексійович; Семенова, Н.Показано актуальність підвищення надійності та електробезпеки повітряних ліній електропередачі з урахуванням переходу від оголених проводів до самоутримних ізольованих конструкцій низької та середньої напруги. Розглянуто підхід до вибору типів опор і основні принципи розрахунку конструкцій повітряних ліній за методом граничних станів з урахуванням нормального, аварійного та монтажного режимів роботи. Акцентовано увагу на співвідношенні горизонтальних і вертикальних навантажень, впливі вітрового тиску, ваги проводів, тросів, ізоляторів та монтажних пристроїв на розміри елементів опор і фундаментів. Проаналізовано методи вибору площ поперечного перерізу проводів повітряних та кабельних ліній за економічною густиною струму і економічними інтервалами струму, наведено умови перевірки за допустимим нагріванням та втратою напруги для різних класів напруги і конфігурацій мереж. Розглянуто особливості вибору перерізу фазних жил самоутримних ізольованих проводів з урахуванням допустимих температур нагрівання ізоляції з термопластичного і зшитого поліетилену, кількості годин використання максимуму навантаження, механічної міцності та вимог до втрат напруги. Проаналізовано розрахункові випадки ураження повітряних ліній з тросовим захистом блискавкою: прорив через тросовий захист, удар у опору з можливим зворотним перекриттям ізоляції та удар у трос у середині прольоту з пробоєм проміжку трос–провід. Наведено спрощені співвідношення для оцінювання критичного струму блискавки та ймовірності перекриття лінійної ізоляції з урахуванням параметрів опор, тросів і заземлювачів. Розглянуто конструкційні та технологічні особливості улаштування повітряних ізольованих ліній, включаючи типізацію опор, способи їх закріплення, організацію розкочування та натягування самоутримних ізольованих проводів, тросів-лідерів і пресових з’єднувальних затискачів. Підтверджено доцільність застосування нелінійних обмежувачів перенапруг як базового засобу захисту обладнання та ізоляції повітряних ліній від грозових і комутаційних перенапруг у діапазоні напруг від 0,38 до 110 кВ. Узагальнено вимоги до умов експлуатації, кліматичної стійкості, типу ізоляції та конструктивного виконання полімерних і фарфорових обмежувачів перенапруг. Сформульовано рекомендації щодо комплексного поєднання розрахунку конструкцій, вибору перерізів проводів, систем блискавкозахисту та технології монтажу для підвищення надійності і енергоефективності повітряних ліній з ізольованими проводами.Publication Оптимізація електроприводів насосних агрегатів систем водопостачання на основі частотного регулювання(2026-01-12) Семенов, Анатолій Олексійович; Скрипник, Вячеслав Олександрович; Сахно, Тамара Вікторівна; Бут, А. Г.У статті досліджено питання підвищення енергоефективності насосних станцій шляхом модернізації їх електроприводів із застосуванням частотного та комбінованого регулювання. Актуальність проблеми обумовлена зростанням вартості енергоресурсів, підвищенням вимог до ефективності технологічних процесів, а також значною часткою електроенергії, що споживається насосним обладнанням у промисловості та комунальному господарстві. Обґрунтовано доцільність переходу від нерегульованих асинхронних електродвигунів до частотно-регульованих систем керування, що дозволяє адаптувати роботу насосів до змін водоспоживання, зменшити енергоспоживання, покращити стабільність тиску в мережі, продовжити термін служби обладнання, а також знизити витрати на технічне обслуговування та ремонт. У роботі наведено результати математичного моделювання режимів роботи насосної станції з урахуванням законів подібності та проведено аналіз добових графіків роботи для різних режимів керування. Підтверджено зниження питомої енергоємності при частотному регулюванні до 0,32 кВт·год/м³, а також ефективність комбінованої схеми керування на базі трьох насосних агрегатів, один з яких працює з частотним перетворювачем. Такий підхід забезпечив мінімальний показник питомої енергоємності – 0,06 кВт·год/м³, що відповідає до 60 % енергозбереження порівняно з традиційними схемами без регулювання. Дослідження підтвердило, що впровадження частотного та комбінованого регулювання дає змогу значно підвищити енергоефективність насосних установок в умовах змінного навантаження, зменшити гідравлічні удари, знизити пускові струми та підвищити надійність обладнання. Розроблені рекомендації можуть бути використані під час модернізації існуючих насосних станцій, планування інвестиційних проектів у сфері водопостачання, а також при впровадженні автоматизованих систем керування для промислових і муніципальних об’єктів.Publication Захист повітряних ліній середньої напруги від ураження блискавкою(Полтавський державний аграрний університет, 2025-12-24) Сердюк, В. О.; Семенов, Анатолій ОлексійовичУдар блискавки вважається однією з найбільш загрозливих атмосферних подій, що суттєво позначається на стабільності функціонування електромереж. Функціонування електромережі залежить від ряду факторів, що характеризуються втратами навантаження. Активність розрядів блискавки характеризується екстремальними показниками як струму, так і електричної напруги, що несе потенціал руйнування компонентів повітряних ЛЕП, провокування ізоляційних пробоїв, утворення коротких замикань та, як наслідок, аварійних вимикань. Особливу тривогу становлять перенапруги імпульсного характеру, що генеруються не лише при безпосередньому попаданні блискавки, а й внаслідок індукційного ефекту грозових розрядів у зоні, прилеглій до траси лінії. Лінії електропередачі середньої напруги (в діапазоні 6–35 кВ) демонструють найбільшу вразливість. Це зумовлено їхньою значною довжиною, розташуванням та їх прокладенням неподалік житлових зон чи промислових об'єктів.