Электромонтаж оборудования

Апрель 2009

6.1. Общие сведения . •

Все электроустановки разделяются для установки напряжением до 1000 В и выше 1000 В. Специальным видом электроустановки является электропомещение — помещение или огороженные его части с находящимся там электрооборудованием, в которое имеет доступ только обслуживающий служащий.

Техникой безопасности называется система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. В электроустановках опасным фактором является электрический ток. Поэтому безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться через:

• применения надлежащей изоляции, а в отдельных случаях — повышенной;

• использования двойной изоляции;

• соблюдения соответствующих расстояний до токоведущих частей, их закрытия и ограждения;

• блокировки аппаратов и применения ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токове-дущим частям;

• надежного и быстродействующего автоматического отключения частей электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением, и поврежденных участков путы, в том числе защитного отключения;

• заземления или зануления корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением ради повреждения изоляции;

• выравнивания потенциалов;

• применения разделительных трансформаторов;

• использование переменного тока напряжением 42 В и ниже и частотой 50 Гц, а также постоянного тока напряжением ПО В и ниже;

• применения предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

• использования устройств, снижающих напряженность электрических полей;

• применения средств защиты, в том числе от воздействия электрического поля в электроустановках, где его напряженность превышает допустимые нормы.

Конкретные технические и организационные меры защиты зависят от класса помещения, напряжения и назначения электроустановки. разделение помещений в зависимости от степени опасности поражения людей электрическим током приведена в табл. 6.1.

Табл. 6.1. Классификация помещений электроустановок по степени опасности поражения током

Неизолированные части электроустановок при любом напряжении надежно ограждают иначе располагают на недоступной высоте. Ограждение должно быть прочным, негорючим, из металлических листов разве сеток с размером ячеек не более 25 х 25 мм. Ограждения запираются на замки. К ограждениям токоведущих частей напряжением свыше

1000 В предъявляются повышенные требования: двери должны иметь блокировку, которая не позволяет войти в камеру или за защита, прежде чем не будет отключено напряжение, и др.

Рабочим элементом блокировки могут быть механические приспособления — стопоры, защелки, фигурные вырезки (механическая блокировка), блок-контакты, разрывающие электрическую ряд (электрическая блокировка), электромагнитый ключ, который включает (или не включает) коммутационную аппаратуру (электромагнитная блокировка).

Для переносных ламп, паяльников, электрифицированного инструмента используют пониженное старание (12 - 36 В), получаемое с помощью понижающего трансформатора. При этом вторичную обмотку и его корпус заземляют, чтобы предотвратить случайный переход высокого (первичного) напряжения для вторичную обмотку.

Корпуса электрооборудования при повреж/Ьении изоляции токове-дущих частей оказываются под напряжением, что может привести к тяжелому несчастному случаю. ради обеспечения защиты людей от поражения электрическим током выполняют заземляющие устройства и соединяют (заземляют) с ними корпуса электрооборудования и другие части электроустановки. Это так называемое 11 защитное заземление . Существует также "рабочее заземление", необходимое обеспечения нормальных режимов работы оборудование например заземление нулевого провода (вывода) трансформатора.

Заземляющее образование состоит из заземЛителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется один **ли гРУппа металлических проводников, соприкасающихся с землей, заземляющим проводником — металлический проводник, соединяюttfc™ заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Если сквозь заземлитель пропустить ток и замерить напряжение относительно земли на различных расстояниях, то оказывается, что чем дальше от заземлителя, тем меньше старание. На расстоянии более 20 м оно почти равно нулю. Между любыми двумя точками, находящимися на пути прохождения тока замыкания для землю, существует разность потенциалов. Поэтому человек, который находится в этой зоне, оказывается почти воздействием шагового напряжения Существует также напряжение прикоснования " U„, под которым оказывается

человек, прикоснувшийся к заземленному корпусУ электрооборудования при повреждении изоляции одной из фаз (р**с- 5.18).

В зависимости через времени воздействия уСтз-новлены допустимые напряжения прикосновения для РУ и ТП; свьл*116 Ю00В с глухоза-

земленной нейтралью при продолжительности воздействия до 0,2 с — 500В; 0,5с - 200В; 0,7с - 130В; 1с - 100В; 1 - Зс - 65В.

Заземление электроустановок необходимо исполнять: при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В постоянного тока — во всех случаях; при напряжении выше 42В переменного тока и НОВ постоянного тока — в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках; при всех напряжениях переменного и постоянного тока — во взрывоопасных помещениях.

Заземлять надо: корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, приводы электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов и щитов управления, щитков и шкафов, металлические оболочки и броню контрольного и силового кабеля, металлические конструкции с установками электрооборудования, металлические корпуса подвижных и переносных электроприемников.

Не заземляют: арматуру изоляторов и осветительную арматуру, если они установлены на деревянных опорах линий электропередачи; оборудование на заземленных металлических конструкциях; корпуса электроизмерительных приборов, расположенных для щитках, а также на стенах камер РУ, и т. п.

В цепи заземления (чтобы избежать разрыва) не должны устанавливаться предохранители, разъединители и другие коммутационные аппараты, а заземление оборудования необходимо выполнять параллельным соединением с заземляющим контуром.

Заземлитель и заземляющие проводники соединяют сваркой и, наравне исключение, болтами. Соединение заземляющих проводников с металлоконструкциями также выполняют сваркой, а с корпусами электрических аппаратов и машин — болтами. Контактные поверхности болтовых соединений должны быть зачищены до металлического блеска и покрыты тонким слоем вазелина. свободно проложенные проводники заземления окрашивают полосками краской желтого и зеленого цвета. Заземляющие проводники внутри сырых помещений должны находиться от стены на расстоянии 10 - 20 мм.

Примеры выполнения заземления оборудования и металлических конструкций в РУ показаны на рис. 5.19.

быть ремонте оборудования РУ проверяют состояние заземляющего устройства и окрашивают открыто проложенные заземляющие проводники. При этом измеряют сопротивление заземления, выборочно раскрывают земля, чтобы убедиться в отсутствии коррозии заземляющего устройства.

При осмотре надежность мест сварки контролируют легкими ударами молотка. При наличии пробивных предохранителей проверяют их состояние.

Рис. 5.19. Заземление:

а — масляного выключателя; 6 — разъединителя; 1 — магистраль заземления; 2 — привод; ; 3, 4 — рамы масляного выключателя и разъединителя

Измерение сопротивления заземляющего устройства чаще только выполняют с использованием амперметра и вольтметра (рис. 5.20) или приборов МС-08 завода "Энергоприбор", Ф4103-М1 Яманского ПО "Мегаомметр". Между заземляющим устройством 3 и вспомогательным токовым электродом Т пропускают однофазный переменный ток /, измеряемый амперметром А. Между заземлителем 3 и электродом Т в землю забивают снова один вспомогательный потенциальный электрод П и замеряют напряжение U вольтметром V.

Измерение сопротивления заземляющего устройства выполняют в таком порядке. прежде вольтметром проверяют отсутствие напряжения между электродом П и заземлителем 3. Если вольтметр V показывает напряжение, то, изменяя дух расположения электродов или увеличивая пропорционально расстояния между ними, добиваются, чтобы стрелка вольтметра показывала ничто или близко к нему. После этого включают в сеть переменного тока трансформатор Тр быть полном сопротивлении R и увеличивают ток и одновременно снимают показания амперметра и вольтметра. Затем вычисляют сопротивление заземления:

Выполняют не менее трех измерений и за величину R3 принимают среднеарифметическое разум.

Преимуществами такого способа измерения сопротивления заземляющего устройства являются точность и возможность определения очень малых сопротивлений (до сотых долей ома), а недостатками — наличие двух измерительных приборов и трансформатора, невозможность непосредственного отсчета, повышенная риск для людей, выполняющих измерение. Этим способом в основном измеряют сопротивление заземляющих устройств электрических станций мощных районных ТП.

Прибор МС-08 имеет три шкалы: 10 - 1000, 1 - 100 и 0,1 — 10 Ом. В основе, его работы — принцип одновременного измерения тока и напряжения магнитоэлектрическим лагометром. Он имеет потенциальную и токовую рамки, закрепленные около углом и находящееся в поле постоянного магнита. Сила тока в потенциальной рамке, подключаемой параллельно П и 3 (рис. 5.21), пропорциональна падению напряжения U, а ток в токовой рамке, включаемой последовательно с электродом Т, пропорционален току /, проходящему через заземлитель 3. Угол отклонения обеих рамок ла-гометр’1 в постоянном магнитном арена пропорционален отношению

В прибор МС-08 входят генератор постоянного тока с ручным при-

Рис. 5.21. Схема измерения сопротивления заземления прибором МС-08

водом, прерыватель тока, выпрямитель и регулируемый резистор для дополнения сопротивления потенциальной цепи накануне 1000 Ом. При вращении рукоятки генератора постоянный ток на прерывателе преобразуется в переменный, через зажим li и электрод Т соглашаться в землю, а через зажимы Е\ и Еъ подается на выпрямитель, а затем на потенциальную рамку лагометра и в генератор. Переменный ток /, проходя сообразно земле, вызывает между П и 3 падение напряжения U.

Дополнительные электроды П и Т (стальные стержни длиной около 1 м) забивают на определенном расстоянии в тесный грунт на глубину не менее 0,5 м.

Измерение Дз производят следующим образом. Сначала выполняют компенсацию сопротивления потенциальной цепи. С этой целью переключатель 1 устанавливают в положение "регулировка", вращают генератор (частота 120 - 135 об/мин) и с через регулируемого сопротивления 2 добиваются, чтобы стрелка прибора совпала с красной чертой на шкале. После этого переключатель 1 ставят в положение " х 1", продолжая обращать ручку генератора, выполняют измерение по шкале 10 - 1000 Ом. Если стрелка отклонилась незначительно, переключатель переводят в положение "хО, 1" (шкала 1 - 100 Ом) и, если измерение не удовлетворяет, — в ситуация кх0,001" (шкала 0,1 -10 Ом). При этом стрелка должна отклоняться не менее чем на 2/3 шкалы.

Преимущества прибора МС-08:

• отсутствие сети переменного тока;

• безопасность измерения ради людей;

• непосредственный отсчет сопротивления по шкале прибора. Недостатки:

• значительная масса прибора (около 13 кг);

• против большая погрешность измерения (до 12,5%).

При использовании защитного заземления уменьшается напряжение для корпусе электрооборудования (в случае повреждения изоляции его токоведущих частей), соединенного с заземлителем:

где /3 — ток замыкания на землю, который проходит через заземли-тель; R3 — сопротивление заземлителя.

около касании заземленного электрооборудования в случае короткого замыкания на корпус человек оказывается как бы подключенным для напряжение U3 параллельно с заземлителем. Поэтому, чтобы

уменьшить ток /чел, проходящий в таком случае через тело человека (с сопротивлением R4e„), надо иметь как можно меньшее сопротивление заземлителя, беспричинно как

Сопротивление заземляющего устройства, с которым соединяют нейтрали генераторов и трансформаторов, а также электроустановок напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, должно соединять не более 4 Ом (при мощности 100 кВ • А и менее R3 может быть до 10 Ом). В электроустановках с глухозаземленной нейтралью и с большими (более 500 А) токами короткого замыкания (РУ и сети напряжением 110 кВ и выше) противодействие заземляющего устройства должно быть не более 0,5 Ом. Заземляющее устройство электроустановок в сельской местности (на животноводческих комплексах и др.) проверяется с через прибора Эко-200.

Осветительная установка состоит из осветительных приборов (светильников) и электропроводки.

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями. Электропроводки применяют в осветительных и силовых сетях переменного тока напряжением прежде 660 В и выполняют изолированными проводами и небронированными кабелями малых сечений. По способу выполнения электропроводки разделяют на открытые, проложенные по конструкциям, в стальных коробах, трубопроводах, и скрытые — в стенах, перекрытиях и т.д.

Короб — конструкция прямоугольного alias другого профиля, предназначенная для прокладки в ней проводов и кабелей внутри помещений. Открытые короба называются лотками.

На промышленных объектах чаще всего применяют открытые электропроводки, например тросовые, наподобие более простые и экономичные. Для них используют специальные тросовые провода APT или АВТ со стальным тросом, а также АПР, АПВ, кабель АВРГ, АВВГ, АНРГ и др.

Для защиты от внешних механических воздействий и окружающей среды проводку выполняют изолированным проводом в стальных сиречь пластмассовых трубах.

Наименьшие сечения медных изолированных проводов и кабеля при прокладке внутри помещений — 1 мм2, алюминиевых жил — 2,5 мм2. В осветительных сетях используют преимущественно провода

и кабель с алюминиевыми жилами. В РУ для цепей вторичной коммутации и освещения применяют провода и кабели следующих марок: ПРО — провод в оплетке, покрытой лаком, ПРГЛ — провод гибкий, АПР — провод с алюминиевыми жилами и резиновой изоляцией в пропитанной оплетке, ПВ — провод с медной жилой и поливинилхлорид-ной изоляцией, АПВ — с алюминиевой жилой, АПН — с резиновой натриевой изоляцией без оплетки, АВРГ — кабель с алюминиевой жилой и резиновой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке, АНРГ — кабель с резиновой маслостойкой негорючей оболочкой.

Светильником называется строй, ‘состоящее из осветительной арматуры и источника света (лампы). В светильниках применяются лампы накаливания и люминесцентные.

Лампы накаливания действуют по принципу лучеиспускания. В качестве нити накаливания используется спираль из вольфрама, нагреваемая электрическим током до 2600 - 3000 °С. Изготавливают вакум-ные (мощностью до 45 Вт) и газонаполненные лампы (смесь аргона с азотом либо криптоном). Для освещения открытых пространств применяют мощные лампы накаливания с ксеноном или галогеном. Лампы накаливания просты по конструкции, обладают высокой надежностью и не требуют для включения специальных пусковых устройств (выключая ксеноновых). К недостаткам таких ламп относятся: низкий КПД (5 - 7 %) и значительное отличие их спектрального состава от спектра дневного света.

В люминесцентных лампах световой поток определяется в основном свечением ламинофоров около воздействием ультрафиолетового излучения электрического разряда.

Люминесцентная лампа (рис. 5.16) представляет собой стеклянную трубку 2, покрытую внутри люминофором 3; трубка заполнена парами ртути в смеси с аргоном и герметически запаяна. На ее концах имеются цоколи с контактными штырьками 1 для подключения лампы в цепь. Со штырьками соединены катоды 4 (нити подогрева). При включении лампы среди катодами происходит разряд электричества, который воздействует на пары ртути. Это сопровождается ультрафиолетовым излучением, вызывающим свечение люминофора.

Люминесцентные лампы отличаются через ламп накаливания различным цветом излучения, который зависит от химического состава люминофора.

Для освещения улиц, цехов промышленных предприятий и других объектов применяются ртутные лампы высокого давления ДРЛ (рис. 5.17). Она состоит из стеклянного баллона 2 с резьбовым цоколем 1. В центре баллона закреплена ртутно-кварцевая горелка (трубка) 3, заполненная аргоном, к которому добавлена капля ртути. Современные четырехэлектродные лампы имеют главные катоды 4 и дополнительные электроды 5, подключенные к катоду противоположной полярности посредством дополнительный угольный резистор 6. Дополнительные электроды облегчают зажигание лампы и содействуют ее более стабильной работе.

При подаче напряжения между близко расположенными главным катодом и дополнительным электродом обратной полярности на обоих концах горелки начинается ионизация газа, а после разряд переходит на участок между главными катодами, беспричинно как они включены в цепь без дополнительных сопротивлений (поэтому напряжение среди ними большее).

Электрический разряд в газе образует видимое голубовато-зеленое и невидимое ультрафиолетовое излучение, которое вызывает красноватое свечение люминофора. В результате получается свет, напоминающий дневной. Лампы типа ДРЛ выпускаются мощностью 80 -1000 Вт.

Главные преимущества люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания следующие: высокая экономичность (например, лампа белого света ЛБ мощностью 20 Вт дает световой наводнение 980 лм, а лампа накаливания мощностью 60 Вт имеет световой поток 660 лм); хороший спектр излучения, невысокая температура нагрева и большой срок службы (более 10000 часов).

Недостатками люминесцентного освещения являются: дешевый коэффициент мощности (cosy?); неустойчивая работа и ненадежное зажигание при температуре ниже —5 °С; необходимость в пускорегули-рующих аппаратах и сложность схем включения; инерционность зажигания (перед 10мин); пульсация светового потока, обусловленная колебанием переменного тока промышленной частоты. Она отрицательно влияет на зрение и приводит к возникновению стробоскопического эффекта (вращающиеся и движущиеся детали механизмов кажутся неподвижными или вращающимися в обратном направлении), что может вызвать опасные ситуации чтобы людей, работающих в цехах промышленных предприятий).

С целью повышения эффективности люминесцентного освещения применяют компенсирующие устройства (для повышения cosy?), специальные схемы включения ламп (для уменьшения пульсаций светового потока), особые светильники и схемы (для устойчивой работы ламп при низкой температуре).

Наиболее современными источниками света являются металлогало-генные лампы (МГЛ), в колбу которых вводятся галогены различных металлов. ради общего освещения применяются МГЛ типа ДРИ (дуговая, ртутная с йодными добавками).

Самыми экономичными источниками света являются натриевые лампы, у которых световая отдача достигает сотен люмен на один ватт (применяются для освещения автострад, туннелей, товарных станций и т.д.). В натриевых лампах высокого давления используется школа в парах натрия, ртути и зажигающем газе ксеноне. Натриевые лампы типа ДНаТ (дуговые, натриевые, трубчатые) используются для освещения улиц, площадей и больших открытых пространств.

При освещении больших территорий (карьеры, сортировочные станции) применяются более мощные (от 2 до 50 кВт) ксеноновые трубчатые лампы типа ДКсТ, которые зажигаются с через пускового устройства, вырабатывающего высоковольтный (до 30 кВ) высокочастотный импульс напряжения, под действием которого в ксеноне возникает разряд.

Плановый улучшение осветительной установки проводят одновременно с ремонтом всего оборудования РУ: проверяют целость щитков, рубильников, выключателей, автоматов, предохранителей, штепсельных розеток, светильников, изоляции проводов. Контактные соединения при необходимости зачищают. Перегоревшие лампы заменяют новыми. Патроны должны быть надежно закреплены и не быть при замене лампы. Стеклянные колпаки протирают или промывают (при большом загрязнении).

После ремонта проверяют оппозиция изоляции электропроводки и понижающего трансформатора.

Во время ремонта оборудования подстанций проводят текущий ремонт и концевых заделок силовых кабелей. Поверхности концевых заделок очищают через пыли. При внешнем осмотре проверяют целость наконечников, их соответствие сечению жил кабеля и качество пайки (сварки, опрессовки). Замеченные дефекты устраняют. В стальных воронках напряжением 6 и 10 кВт протирают и осматривают фарфоро-

вые втулки. Если они имеют сколы и трещины, их заменяют новыми. Эту работу выполняют монтеры-кабельщики.

быть необходимости доливают заливочную массу. При изломе изоляции фаз ее восстанавливают, после чего жилы и корпус воронки покрывают эмалевой краской.

Концевые заделки из эпоксидного компаунда осматривают и при обнаружении течи пропитывающего состава принимают меры по восстановлению герметичности.

В случае нарушения герметичности худой участок обезжиривают и накладывают двухслойную подмотку из хлопчатобумажной ленты, смазанной эпоксидным компаундом. Так же устраняют течь пропитывающего состава при нарушении герметичности в месте соединения трубки и цилиндрической части наконечника. около этом дополнительно поверх подмотки выполняют плотный бандаж из крученого шпагата, обмазывают эпоксидным компаундом.