Представлены результаты исследований и разработок, проведенных в 1998 - 1999 гг. и направленных на создание новых конкурентоспособных видов взрывозащищенного электрооборудования. Рассмотрены вопросы контроля качества сборки серийно выпускаемых асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, определения путей повышения эффективности систем охлаждения с тепловыми трубами закрытых обдуваемых асинхронных двигателей. Проанализировано тепловое состояние двигателей, работающих в приводе ленточных конвейеров, в момент пуска с учетом динамики переходных процессов. Освещены основные подходы к формированию антикризисной маркетинговой политики производственных предприятий, выпускаемых взрывозащищенное электрооборудование.

Проанализированы состояние и перспективы развития отраслевой стандартизации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования. Рассмотрены вопросы совершенствования электродвигателей комбайнов, а также возможности увеличения их мощности. Представлены результаты исследований различных типов обмоток взрывозащищенных сухих трансформаторов с естественным воздушным охлаждением. Предложен практичный способ расчета допустимой тепловой нагрузки обдуваемого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в эквивалентных кратковременных и периодических детерминированных режимах работы на основе методов средних потерь и уточненных зависимостей его нагревания в кратковременном режиме работы. Детально рассмотрены динамические режимы работы электронных блоков дистанционного управления, переходные процессы в шахтных электрических сетях при коммутации электродвигателей. Приведены основные технические требования к аппаратуре защиты от замыкания в сетях электротехнического тампонажа, с помощью которого решается проблема водоизоляции пористых горных пород.

Охарактеризовано пристрій захисного відключення для дільничних мереж напругою до 1 200 В, викладено спосіб визначення фази мережі з ушкодженою ізоляцією. Проаналізовано вплив заземлення нейтралі на складові аварійних струмів і параметри нульової послідовності в процесі однофазних замикань на землю в розподілених мережах напругою 6 кВ. Визначено характер і ступінь впливу параметрів ізоляції мереж відносно землі на значення та взаємні фазові співвідношення параметрів нульової послідовності та аварійних струмів під час різних режимів роботи нейтралі.

Охарактеризовано устройство защитного отключения для участков сетей напряжением до 1 200 В, изложен способ определения фазы сети с поврежденной изоляцией. Проанализировано влияние заземления нейтрали на составляющие аварийных потоков и параметры нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю в распределенных сетях напряжением 6 кВ. Определены характер и степень влияния параметров изоляции сетей относительно земли на значения и взаимные фазовые соотношения параметров нулевой последовательности и аварийных потоков во время различных режимов работы нейтрали.

Освещены результаты научных исследований и разработок в области взрывозащищенного и рудничного электрооборудования. Описана математическая модель временного элемента устройства автоматического повторного включения рудничных расспределительных устройств напряжением 6 кВ. Рассмотрены особенности трансформаторов тока для взрывозащищенных комплектных устройств. Проведен анализ и расчет теплового износа изоляции взрывозащищенных асинхронных двигателей в стандартных режимах работы при пониженном напряжении.

Приведены результаты исследований параметров изоляции участковых электрических сетей, проанализировано их влияние на процессы, протекающие в цепях электрооборудования и силовых сетях систем электроснабжения при утечках и замыканиях на землю. Охарактеризованы феррорезонансные процессы в цепях средств компенсации емкостных токов утечки. Описаны методы снижения токов утечки и контроля изоляции. Проанализированы особенности расчета вентильных схем контроля изоляции.

Освещены проблемы безопасного применения электроэнергии в угольных шахтах. Описаны особенности процедуры допуска к эксплуатации электрооборудования, предназначенного для применения во взрывоопасных зонах. Приведена оценка инвестиционных проектов разработки взрывозащищенного электрооборудования. Проанализированы тенденции развития трансформаторостроения для угольных шахт. Рассмотрены вопросы совершенствования программ предварительных испытаний вращающихся электрических машин и трансформаторов. Изучены математические модели устройств защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. Освещены проблемы защиты от утечек тока на землю распределительных сетей угольных шахт, содержащих силовые полупроводниковые элементы. Изучено влияние взрывонепроницаемой оболочки на формирование её микроклимата. Изложены концептуальные основы разработки взрывозащищенных асинхронных двигателей нового поколения с литой медной обмоткой ротора. Приведены результаты экспериментальных исследований взрывозащищенных асинхронных двигателей с литой медной короткозамкнутой обмоткой ротора для привода горных машин, режимов коммутации двухскоростных электродвигателей скребковых конвейеров, технические требования к электроприводу подземных шахтных подъемных машин.

Изложены теоретические и прикладные вопросы импульсного питания индуктивных электрических нагрузок. Рассмотрены основные закономерности систем импульсного питания, их особенности и преимущества по сравнению с системами питания постоянным током. Показаны перспективы импульсного питания для транспортных средств с двигателями последовательного возбуждения, а также для защиты тяговых контактных сетей от утечки тока и замыканий на землю. Дана общая оценка обеспечения искробезопасности рудничного электрооборудования при импульсном питании в шахтах, опасных по газу или пыли.

Рассмотрены теория, принципы построения и создания электротехнологических комплексов для предприятий горно-металлургической промышленности. Приведены результаты исследования характеристик и особенностей энергоемких технологических процессов горно-металлургического производства, рассмотрены современные принципы и подходы к решению задач их управления. Определены общие принципы формирования режимов работы электротехнологических комплексов тока повышенной частоты. Разработаны методики определения эффективных режимов их работы и схемы управления и регулирования в установках тока повышенной частоты.

Рассмотрены научные основы, принципы, технические решения и методы обеспечения взрывозащиты рудничного электрооборудования с нагревающими элементами. На основании логико-математического и экспериментального методов, с учетом тепловой энергии горения и взрывов установлены зависимости, связывающие безопасные температуры данных элементов с их геометрическими размерами, условиями массообмена. Определены искробезопасные параметры электрических искр в различных электрических цепях с температурами искрообразующих электродов. Проанализировано влияние условий эксплуатации нагревающихся элементов в шахтах на их безопасные свойства.

Изложены общие принципы конструирования, испытаний и допуска к эксплуатации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования. Приведены основные положения стандартов и другой научно-технической документации, маркировка, технические решения и методы обеспечения взрывозащищенности. Освещены методы определения температуры самовоспламенения горючих пылевоздушных сред и удельного электрического сопротивления горючей пыли в слое. Описаны отдельные элементы конструкции и конструктивные особенности взрывозащищенного и рудничного электрооборудования.

Приведены результаты научных исследований и разработок УкрНИИВЭ, выполненные в 2005 г. в области взрывозащищенного и рудничного электрооборудования. Описаны высоковольтные и низковольтные аппараты, трансформаторы и подстанции, электродвигатели. Предложены технико-экономические критерии выбора и разработки взрывозащищенного электрооборудования, осуществлено моделирование термоэмиссионных процессов в прикатодных областях электрических контактов числовыми методами. Рассмотрены особенности определения параметров схемы замещения асинхронного двигателя (АД) по каталожным данным, проанализировано влияние формы глубоких трапециевидных пазов ротора на пусковой момент АД. Изложена методика оценки взрывоопасности электрифицированных участков угольных шахт, выполнен анализ надежности аппаратов защиты от токов утечки в электрических сетях угольных шахт напряжением до 1 000 В.

Отражены результаты научных исследований и разработок в области взрывозащищенного и рудничного электрооборудования. Освещены преимущества применения однократного автоматического повторного включения для обеспечения селективности защит многофидерной подстанции с высоковольтным выключателем, проблемы построения устройств контроля и тепловой защиты асинхронных двигателей. Раскрыты особенности выбора вентилятора для наружного обдува теплообменника системы охлаждения электродвигателя, работающей в режиме паросиловой установки.

Розглянуто принцип компенсації ємнісних складових струмів витоку в шахтних електричних мережах. Одержано модель системи захисту від ємнісних струмів витоку. Наведено розрахункові графіки струму витоку для різних режимів роботи пристрою компенсації за напруги живлення 380 В.

Предложено структурную перестройку горно-металлургического комплекса при решении проблем энергосбережения и улучшения экологической обстановки на предприятиях осуществлять комплексно, а также определены пути решения.

Приведены особенности внутреннего электроснабжения шахт. Описаны основные параметры схем релейной защиты. Рассчитаны токи короткого замыкания по методу относительных базисных единиц и методу эквивалентных эдс на участке подземной высоковольтной распределительной сети шахты со сложной конфигурацией. Приведены принципиальная схема и схема замещения участка высоковольтной распределительной сети шахты со сложной конфигурацией.

Установлены проблемы влияния высших гармонических составляющих на электрические сети горных предприятий; сформулированы цели и задачи дальнейших исследований.

Розроблено методику розрахунку рудникових вибухобезпечних комплексних електричних апаратів (РВЕА) основних функціональних вузлів. Проаналізовано аналітичні залежності, які дозволяють визначати концентрації окремих продуктів дугогасіння та температури всередині вибухонепроникливої оболонки як функції частоти циклів включення-відключення, тривалості включення, характеру і потужності підключення навантаження, а також нагрів елементів РВЕА від основних тепловиділяючих елементів його силового кола та додатковий нагрів, зумовлений впливом змінного електромагнітного поля на феромагнітні елементи конструкцій. Визначено міру впливу агресивного мікроклімату всередині оболонки на стан контактних з'єднань. Основну увагу приділено аналітичним залежностям для визначення величини перехідного опору контактних з'єднань як функції наробки з урахуванням технічного обслуговування. Запропоновано програму для розрахунку температури елементів РВЕА для будь-якого випадкового режиму та шляхи зниження нагріву основних тепловиділяючих елементів РВЕА, реалізація яких дозволила значно знизити нагрів даних елементів, а також масу і габарити РВЕА.

Уперше установлено різницю у процесах запалення метану нагрівними елементами рудникового електроустаткування до їх руйнування залежно від матеріалу зазначених елементів. Виявлено, що безпечні температури неокиснюваних нагрівних елементів рудникового електроустаткування залежать від діаметрів і довжин цих елементів. З'ясовано, що запаленню метану нагрівними елементами можна запобігти, використовуючи явища зміни тепломасообміну в зоні цих елементів за умови, якщо із зони реакції окиснення метану навколо розглянутих елементів за допомогою спеціальних зовнішніх конструкцій теплової енергії відводиться більше, ніж виділяється внаслідок цієї реакції, а продукти реакції гальмують її поширення на весь об'єм метано-повітряної суміші навколо нагрівних елементів, що доведено результатами досліджень, проведених із застосуванням інфрачервоних випромінювачів з визначеними безпечними параметрами для тіла розжарювання й відбивача. Показано, що здатність електричних іскор, які утворюються під час руйнування нагрівних елементів у певних електричних колах, запалювати метан збільшується зі збільшенням температури іскротвірних електродів. Виявлено, що плавкі вставки запобіжників під час перегоряння не можуть запалити вибухонебезпечну метано-повітряну суміш, якщо діаметри та довжини таких установок, а також іскронебезпечні струми в їх колах відповідають безпечним температурам, які дорівнюють або перевищують температури плавлення матеріалів плавких вставок. Установлено, що безпечні температури розглянутих елементів стосовно запалення метану значно перевищують їх безпечну температуру, що залежить від умов запалення вугільного пилу.

Запропоновано інженерний метод визначення показників провідності ізоляції та її основних складових окремих фаз у трифазній асиметричній системі з ізольованою нейтраллю, що базується на штучному одержанні напруги зсуву нейтралі шляхом включення додаткових активних провідностей до фаз мережі. Відзначено, що метод є працездатним за будь-якої можливої несиметрії фазних напруг, обумовленої нерівністю провідностей ізоляції. Надано обгрунтування та розроблено пристрій захисного відключення у випадку обриву проводу кар'єрних повітряних ліній електропередач, який дозволяє відключити аварійну лінію до появи замикання на землю, що різко зменшує імовірність розвитку аварії внаслідок виключення дії внутрішніх перенапруг, які супровождують замикання на землю. Уперше для кар'єрних систем електропостачання з урахуванням вимог галузевих Правил розроблено структуру, алгоритм і на базі мікро-ЕОМ виконано синтез системи керування, захисту та діагностики кар'єрних розподільних підстанцій і мереж напругою 6 кВ. Для даної системи розроблено алгоритм, обгрунтовано основні технічні характеристики та реалізовано пристрій автоматичного повного включення з випереджальним контролем напруги вибігу мережного електродвигуна й опору ізоляції відключеного приєднання для кар'єрних розподільних мереж напругою 6 кВ.

Розроблено принципи та технічні засоби підвищення рівня експлуатаційної надійності та досліджено питання покращання умов електробезпеки в системах електропостачання підприємств гірничо-збагачувального комплексу. Встановлено вплив заземлення нейтралі на складові аварійних струмів і параметри нульової послідовності та аварійних струмів за різних режимів роботи нейтралі. Запропоновано метод визначення провідностей ізоляції мережі відносно землі без відключення робочої напруги, що базується на підключенні до однієї з фаз додаткової активної провідності. Теоретично обгрунтовано та розроблено метод і пристрій безупинного контролю та виміру активного опіру ізоляції відносно землі, що базується на накладенні на мережі бі-частотних оперативних сигналів, а також новий принцип дії та пристрій селективного захисту від несиметричних ушкоджень. Запропоновано комбінований режим заземлення нейтралі для розподільчих мереж напругою 6 - 35 кВ, який об'єднує експлуатаційні достоїнства компенсованих мереж і мереж з резистором у нейтралі.