Макет системы электроснабжения жилого микрорайона

В ходе изучения специальных предметов по релейной защите и автоматическим системам управления устройствами электроснабжения для наглядной демонстрации работы устройств релейной защиты и автоматики управления наружным освещением возникла идея создания действующего макета электрифицированного жилого микрорайона со своей трансформаторной подстанцией. Инструменты и материалы, применяемые при изготовлении макета, были приобретены в строительном магазине, на радиорынке и в магазине автозапчастей.

Изготовление макета началось с основания, в качестве которого выступила плита пеноплекса. На плиту была нанесена разметка (расположение зданий, ТП, детской площадки, проезжей части и т.п.), в соответствии с которой она была покрашена аэрозольной краской с последующим нанесением дорожной разметки акриловым белым маркером. Затем начался процесс раскройки, вырезания и склейки зданий. В качестве материала для их изготовления отлично подошла нетекстурированная матовая потолочная плитка. После склейки заготовки зданий также были покрашены аэрозольной краской. В качестве остекления был использован прозрачный лавсан. Элементы малых архитектурных форм и околоподъездного оформления были изготовлены с применением спичек, ватмана и медной проволоки методами склейки и пайки.

Рисунок 1. Двор жилого микрорайона

Следующим этапом работы стал монтаж опор уличного освещения. В качестве опор выступили деревянные рейки круглого сечения диаметром 5 мм, на которых были закреплены светодиодные фонари. Готовые столбы освещения были вклеены в основание с помощью термоклеевого пистолета.

Рисунок 2. Вид на опоры освещения

Монтаж внутридомовой подсветки изначально имел сугубо декоративную цель, но в процессе электрической разводки было решено подключить домовое освещение к токовому реле, чтобы иметь возможность имитации короткого замыкания с целью демонстрации защиты. Монтаж светодиодов внутри оконных проемов осуществлялся также на термоклей с последующим подведением питания (через токовое реле). После того, как монтаж домовой подсветки завершился, здания были окончательно приклеены к основанию, а проводка была выведена под основание для удобства проведения дальнейших работ.

Рисунок 3. Освещение спортивной площадки

Самым ответственным этапом работы было подведение питания и организация схем защиты и автоматического управления наружным освещением. В качестве источника питания (трансформаторной подстанции) был выбран готовый блок питания 220VAC/12VDC, 1A, который был вмонтирован в корпус ТП. Наружное освещение было подключено к БП через фоторезистор (в темноте освещение включается автоматически за счет уменьшения сопротивления резистора), а чтобы иметь возможность ручного управления фонарями, фоторезистор был шунтирован тумблером принудительного включения. Домовая подсветка была подключена через токовое реле и имела 3 режима работы: 1/3, 2/3, все включено. Проводка уличного освещения была выполнена неизолированным проводом, что позволило наглядно демонстрировать работу РЗ в случае КЗ из-за перехлеста фазных проводов в сильный ветер: при возникновении КЗ реле отключало часть фонарей, находившихся в аварийной цепи, а после устранения КЗ автоматически возвращало им питание.

Рисунок 4. Научный руководитель и создатели проекта

Рисунок 5. Общий вид

Таким образом, была осуществлена поставленная задача – создать действующий макет электроснабжения жилого микрорайона для наглядной демонстрации работы систем электроснабжения.

Данный макет был представлен на V выставке научно-технического творчества преподавателей и студентов «Свой мир мы строим сами», где завоевал диплом лауреата.