РАЗДЕЛ 8. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Глава I. ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА
Электрическая энергия в животноводстве используется как для освещения и привода рабочих машин, так и для непосредственного воздействия на живой организм животных.
В качестве привода рабочих машин электрическая энергия применяется для водоснабжения, кормоприготовления, раздачи кормов, уборки навоза, доения коров и т. п.
Для непосредственного воздействия на живой организм животных электроэнергия используется главным образом в виде ультрафиолетовых и инфракрасных излучений.
§ 1. Водоснабжение
Электроэнергия позволяет механизировать и автоматизировать как добычу воды из источника, так и подачу ее потребителям. Источниками водоснабжения являются колодцы, а также открытые водоемы (реки, озера). Для добычи воды из источников применяются насосы центробежные, поршневые, погружные и других типов.
Для подачи воды потребителям сооружаются электрифицированные и даже автоматизированные водокачки. Так как в течение суток вода расходуется неравномерно, то сооружается специальный водонапорный бак (башня). Насос заполняет бак водой. Из бака в водопроводную сеть вода поступает самотеком. Такая система позволяет применять автоматику. Применяются также безбашенные водокачки типа ВЭ-2,5М, имеющие воздушно-водяные котлы. Автоматизация их осуществляется с помощью реле давления.
На рис. 91, 92 приводятся некоторые типы водокачек башенного и безбашенного типов.
§ 2. Снабжение ферм горячей водой
Для получения горячей воды на фермах устанавливаются специальные водонагреватели. Водонагреватели бывают обычно двух типов: электродные и элементные. Водонагреватель представляет собой емкость (бочку, бак) с вмонтированным в ней электродным или элементным нагревателем. В электродном применяются электроды в виде стальных пластин, а в элементном — трубчатые элементы, представляющие собой трубки, в которых заключены нагревательные спирали из специальной проволоки, чаще нихрома.
Рис. 91. Автоматическая башенная водокачка (общий вид и разрез башни).
Спираль изолируется от трубки керамическим заполнителем. Водонагреватели оборудуются терморегуляторами, которые в зависимости от температуры воды автоматически включают и отключают водонагреватель.
Для подачи подогретой воды в помещение фермы зимой (обычно на чердаке) устанавливается утепленный бак. С помощью электронагревателя можно также подогревать воду в поилках.
Рис. 93. Автоматический подогрев воды в групповых автопоилках с помощью электродвигателя:
а) общий вид установки; б) электрическая схема работы установки.
В данном случае теплая вода из электронагревателя по трубам проходит через поилки, а затем по возвратной трубе возвращается в подогреватель. В качестве датчика температуры применяется температурное реле. Общий вид автоматического подогрева воды, а также электрическая схема работы установки приведены на рис. 93. Из электрической схемы видно, что нагревательные элементы (НЭ) включают в сеть по схеме «звезда» с заземленной нулевой точкой. Установка может работать как автоматически, так и вручную. Когда избиратель режима будет установлен в вертикальном положении, управление подогревом воды осуществляется автоматически. Если избиратель режима устанавливается в горизонтальном положении, то управление работой установки производится вручную.
Рис. 92. Автоматическая безбашенная водокачка:
1 — шахтный колодец; 2— всасывающая труба с приемным клапаном; 3 — насос; 4 — электродвигатель; 5 — нагнетательная труба; 6 — обратный клапан; 7 — вентили; 8 — наружный водопровод; 9 — напорный воздушно-водяной котел; 10 — водомерное стекло с манометром; 11 — реле давления; 12 — магнитный пускатель; 13 — пакетный выключатель; 14 — кабель.
§ 3. Приготовление и раздача кормов
Для приготовления кормов используются как отдельные электрифицированные машины, так и их комплексы.
В качестве кормоприготовительных машин применяются: корнеклубнемойки, корнерезки, соломосилосорезки, картофелемялки, универсальные дробилки, запарники и другие машины. В ряде случаев отдельные машины, выполняющие различные операции, объединяются в общий агрегат, производящий комплекс работ. Агрегат может иметь групповой электропривод, индивидуальный, а также комбинированный. При групповом приводе все рабочие органы и механизмы действуют от одного электродвигателя, а при индивидуальном — каждый рабочий орган или механизм оборудован своим электродвигателем. При комбинированном (смешанном) приводе отдельные группы рабочих органов и механизмов могут иметь групповой привод, а другие механизмы — индивидуальный.
Механизация кормораздачи на животноводческих и птицеводческих фермах на базе электроэнергии может быть осуществлена с помощью передвижных кормораздатчиков или транспортеров.
Передвижные кормораздатчики имеются нескольких разновидностей. Так, отдельные кормораздатчики приводятся в действие электродвигателем, который получает питание по гибкому кабелю, подвешенному на тросе вдоль пути, по которому движется раздатчик.
Для управления электродвигателем на кормораздатчике устанавливается реверсивный магнитный пускатель. Кормораздатчик этого типа (рис. 94) представляет собой бункер на колесах, внутри которого имеются выгрузные транспортеры. Кормораздатчики имеются и тросового типа. Кормораздаточная установка тросового типа предусматривает наличие следующих основных рабочих элементов: электропривод, натяжное устройство, кормораздаточные платформы. Между электроприводом и натяжным устройством натянуты тросы, к которым присоединены кормораздаточные платформы. Для управления движением платформ, электродвигатель включается в действие с помощью реверсивного магнитного пускателя. На рис. 95 показана схема кормораздачи по этому принципу.
Электромеханизировать кормораздачу можно также на базе транспортеров, приводящихся в движение с помощью электродвигателей. По конструктивному выполнению бывают различные варианты: транспортеры, подающие корма, могут располагаться над кормушками, внутри них, а также могут применяться совмещенные транспортеры-кормушки.
Рис. 94. Раздатчик влажных кормов.
Рис. 95. Схема кормораздачи с помощью кормораздаточных платформ:
1 — электропривод; 2 — тросы; 3 — кормораздаточные платформы; 4 — переходные блоки; 5 — натяжное устройство.
Имеются и другие способы электромеханизации приготовления и раздачи кормов. Так, в свинарниках раздача кормов может осуществляться как с помощью воздуха, так и с помощью воды. Раздача кормов с помощью воздуха производится путем выдавливания кормов из бункера (закрытого цилиндра) в кормопровод, из которого корма поступают в кормушки. Для раздачи кормов с помощью воды применяется насос, который подает жидкие корма в кормушки.
§ 4. Уборка навоза
Для уборки навоза с помощью электроэнергии на животноводческих фермах существует несколько способов. Применяются скребковые транспортеры. Навоз убирается с помощью горизонтального транспортера и по наклонному подается в рядом расположенное навозохранилище либо в автотракторный или гужевой транспорт. Транспортеры приводятся в движение с помощью приводного устройства, состоящего из электродвигателя, редуктора и клиноременной передачи (рис. 96).
Навоз можно убирать и таким способом. Через специальные отверстия в полах его сбрасывают в трубопровод, в который насос подает воду. В данном случае разжиженный навоз накапливается в хранилище-жижесборнике.
Могут применяться и другие методы уборки на базе электропривода — канатно-скреперные и другие установки.
Рис. 96. Схема уборки навоза с помощью скребковых транспортеров.
§ 5. Вентиляция животноводческих ферм
С помощью вентиляции в животноводческих помещениях поддерживается нормальная влажность воздуха, а также производится очистка его от газов. Наилучшей является вентиляция, действующая от электропривода.
Электровентилятор может служить также для обогрева помещения или отдельных его участков. В этом случае к электровентилятору придается нагревательное устройство (электроды, электроспираль и т. д.), через которое проходит воздух, подаваемый вентилятором. При прохождении воздуха через это нагревательное устройство он нагревается. Такая установка называется электрокалорифером.
§ 6. Доение коров
Доильные аппараты, действующие от электрической энергии, по способу работы подразделяются на трехтактные и двухтактные. По месту работы электродоение может происходить непосредственно в стойлах, в специальных доильных помещениях, а также в полевых условиях на передвижных доильных установках.
Общими аппаратами для всех видов доения являются электродвигатель, вакуум-насос, вакуум- баллон.
Специальные площадки, на которых происходит доение коров, в зависимости от конструктивного выполнения доильных Установок получили известность под названием «тандем», «веер», «елочка», «карусель».
Электроэнергия незаменима также при первичной обработке молока: пастеризации, сепарации, очистке и охлаждении. Кроме того, на крупных фермах могут использоваться и маслоизготовители.
В качестве привода применяются асинхронные электродвигатели.
§ 7. Электрические изгороди
Электрические изгороди используются для пастьбы животных, а также могут применяться для охраны стогов, посадок и посевов от потравы и при других ограждениях. Схема электрической изгороди приводится на рис. 97. Составляющими элементами изгороди являются: источник электрического тока (аккумулятор или сухие элементы), опоры с изоляторами, на которых натянута стальная оцинкованная проволока диаметром 1—1,5 мм, заземляющая штанга, датчик.
Материалом для опор электрической изгороди может служить дерево, металл или железобетон. Высота изгороди определяется ее назначением, но в любом случае могут применяться опоры длиной 1,1—1,3 м. Обычно применяются роликовые изоляторы типа РП-6, которые крепятся к опорам с помощью гвоздей, шурупов, винтов или штырей. В качестве заземления в комплект изгороди входит заземляющая штанга, изготовленная из уголкового железа. К штанге крепится датчик импульсов и источник питания. Датчик посылает в сеть — проволоку изгороди кратковременные импульсы тока, неопасные для животных. В то же время эти импульсы тока отпугивают животных.
§ 8. Электрические установки по уходу за животными
С помощью устройства для дезинсекции производится опыливание животных препаратами, уничтожающими паразитов и возбудителей болезней животных. Приводом служит асинхронный двигатель мощностью 2,8 кет.
К электромеханизированным процессам по уходу за животны ми относятся чистка животных, мойка, дезинфекция. Аппарат для чистки животных представляет собой разновидность пылесоса. Рабочим органом аппарата, т. е. органом, непосредственно соприкасающимся с животными, является волосяная щетка с неподвижными металлическими скребками между рядами волос. В качестве привода применяется асинхронный двигатель.
Для мойки животных применяются специальные установки, представляющие собой герметический бак, из которого вода под давлением поступает по шлангам к моечным щеткам. Для привода в действие насоса применяется асинхронный электродвигатель мощностью 0,25 кВт.
§ 9. Стрижка овец
Электроэнергия позволяет механизировать стрижку овец и на этой основе повысить производительность труда, а также улучшить качество шерсти.
Из имеющихся образцов электростригальных аппаратов лучшими показателями обладает машинка со встроенным в ее корпус электродвигателем, работающим на повышенной частоте (200 и 400 гц) при напряжении 36 в.
Для поточного метода имеются электростригальные агрегаты, в комплект которых входит ряд станков. По конструктивному выполнению агрегаты подразделяются на неподвижные и движущиеся. В неподвижных агрегатах в каждом станке производится полная обработка (стрижка) овцы, а в движущихся каждый стригаль обрабатывает определенную часть тела животных.
§10. Особенности эксплуатации электрооборудования на животноводческих и птицеводческих фермах
Современные животноводческие фермы располагают крупными постройками с большим количеством электрифицированных машин и механизмов. В то же время эти помещения по условиям техники безопасности относятся к особо опасным. Повышенная сырость, химически активная среда, токопроводящие полы — все это, помимо опасности поражения током животных и обслуживающего персонала, создает ненормальные условия для электрооборудования. Оно преждевременно стареет, выходит из строя. Так, например, химически активная среда разлагающе действует на изоляцию проводов. В настоящее время в таких помещениях допускается применение только проводов в хлорвиниловой изоляции. Электродвигатели следует применять специального исполнения, которые предназначены для работы в сырых помещениях с химически активной средой. Сечения фазного и нулевого провода должны быть равны. В местах, где наиболее часто человек соприкасается с электрооборудованием (кнопки магнитных пускателей, рубильники и др.), на полу должны находиться изолирующие подставки. На фермах должны быть аптечки с набором необходимых лекарств и приспособлений по оказанию первой помощи.
Электрический ток еще более опасен для животных. Так, для крупного рогатого скота напряжение 20—30 в представляет смертельную опасность, а для лошадей смертный исход наступает при поражениях их током еще более низкого напряжения.
Для защиты животных от поражения током следует выполнять ряд специальных требований. Так, все металлические трубопроводы, в частности водопроводные трубы, подвешенные к стойлам животных, должны иметь изолирующие вставки, которые ограничивают зону распространения электрического тока. Эти вставки, изготовленные из резины либо другого изолирующего материала, длиной не менее 50 см устанавливаются в определенных точках трубопровода, в зависимости от схемы электрических сетей и трубопровода в помещении. Устанавливаться они, к примеру, могут в месте ввода трубопровода в помещение: по обе стороны от места пересечения проводов электропроводок с трубопроводом, перед вводом в водонагреватель.
Кроме того, животные могут попасть под «шаговое» напряжение через заземлители. Поэтому необходимо принять меры по ограждению и установке заземлителей несколько в стороне от мест нахождения животных. Так, например, стержневые молниеотводы устанавливаются на расстоянии не ближе 10 м от построек.
Электродвигатели и пускорегулирующие устройства по возможности целесообразно размещать вне помещений, в которых содержатся животные и птица. Кнопки управления магнитными пускателями при этом должны быть установлены непосредственно у рабочих мест. Управление двигателями может осуществляться также с двух точек — с рабочего места и с общего пульта управления.
Целесообразно применять водонагреватели элементного типа. При использовании электродных нагревателей их необходимо оборудовать блокировкой, которая препятствует открытию водоразборного крана до отключения водонагревателя от электрической сети.
В животноводческих помещениях применяются специальные светильники, затрудняющие или вовсе исключающие непосредственный доступ к лампе.
Высота троллейных проводов для электрифицированного внутри фермерского транспорта и других установок должна быть не менее 3,5 м от пола. Троллейные провода должны находиться под напряжением лишь во время работы установки.
Электрострижка овец должна осуществляться на хорошо изолированных столах или щитах. Рабочий должен стоять также на хорошо изолирующем основании.
Осмотр электрооборудования на фермах должен производиться не реже одного раза в шесть месяцев.
Рис. 97. Схема электрической изгородиί
1 — аппарат-датчик; 2 — батарея — источник энергии; 3 — опоры; 4 — проволока (изгородь).
