Электромонтаж оборудования

Электроэнергия вырабатывается для электрических станциях гене-

iриторами с напряжением 10 - 20 кВ. Передача электроэнергии на большие расстояния по техническим и экономическим причинам осуществляется при значительно больших напряжениях (500 - 750 кВ переменного тока и выше). следовательно на электрических станциях устанавливают повышающие трансформаторы, от которых электроэнергия повышенного напряжения поступает в линии для передачи в районы ее i потребления. Там имеются подстанции с трансформаторами, понижающими напряжение накануне 220, 110, 35, 10 и 6кВ. Затем энергия передается дальше и распределяется между потребителями (предприятиями и др.).

Генераторы электростанции, повышающие и понижающие трансформаторы, линии электропередачи различных напряжений и потребителей, связанные общим режимом и непрерывностью процесса производства, распределения и потребления электроэнергии, образуют электрическую систему. Отдельные электрические системы соединяются между собой линиями высоких напряжений, образуя единую электрическую систему крупного района и даже страны.

узы промышленных предприятий рассчитаны в основном на напряжение 20 и 10 кВ и являются частью электрической системы. Они питаются от распределительных устройств (РУ) вторичного напряжения понижающих трансформаторных подстанций (ТП) или распределительных пунктов (РП).

Распределительный часть — это подстанция, предназначенная для приема и распределения электрической энергии одного напряжения. Распределительный пункт, совмещенный с трансформаторной \ подстанцией (РТП), и ТП отличаются от РП тем, что они служат не единственно для приема и распределения энергии, но и для ее трансформации (преобразования).

Распределительные устройства на РП, РТП и ТП предназначены один для распределения электроэнергии к электроприемникам. Распределительные устройства напряжением до 10 кВ обычно располагаются в помещении и называются закрытыми (ЗРУ); РУ и ТП промышленных предприятий монтируют обычно в специальных отдельных зданиях или помещениях. В зависимости от компоновки в них оборудования ТП дозволительно разделить на подстанции, в которых оно расположено в одном помещении, и подстанции, где РУ напряжением 10 кВ, до 1000 В, а также трансформаторы находятся в отдельных помещениях. РУ могут быть комплектными, т.е. состоять из шкафов, в которых смонтированы коммутационные аппараты, устройства защиты, автоматики и телемеханики, измерительные приборы и вспомогательные устройства, поставляемые для место установки комплектно в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Существуют два принципиально отличающихся приятель от друга комплектных РУ напряжением 10 кВ: типа КРУ и типа КСО (рис. 5.1 и 5.2).

Оборудование КРУ монтируется стационарно или на тележках, в шкафах, являющихся сразу их сплошным защитным ограждением.

Оборудование КСО монтируется только стационарно и имеет частичное ограждение.

В РУ применяют медные, алюминиевые и стальные шины. Медные шины обладают наилучшей проводимостью, механической прочностью и коррозийной стойкостью. Алюминиевые шины менее дефицитные, поэтому их чаще только используют в ЗРУ. Алюминий в 3,3 раза легче меди, но имеет большее (в 1,68 раза) удельное сопротивление. Недостатками алюминия являются: невысокая техническая прочность при растяжении, образование оксидной пленки быть окислении, которая имеет значительное электрическое сопротивление; трудность

Рис. 5.2. Комплектные распределительные устройства:

о — КСО-2УМЗ; б — КСО-285; 1 — опорные изоляторы; 2 — сборные шины; 3, 6 — шинные и линейные разъединители; 4 — масляный выключатель; 5 — трансформаторы тока; 7 — привод выключателя

устранения этой пленки и защиты мест соединений от дальнейшего окисления; образование гальванической пары присутствие увлажнении мест соединений алюминия с другими металлами, что приводит к быстрому его разрушению. Стальные шины имеют значительное удельное сопротивление постоянному току (примерно в 7 раз больше, чем медные), низкую коррозийную упрямство, легко окисляются (ржавеют на воздухе), электрическое сопротивление переменному току значительно увеличивается, беспричинно как сталь является магнитным материалом и ток вытесняется из середины проводника к его поверхности. Однако стальные шины дешевые, поэтому их применяют в сравнительно маломощных установках около небольших токах нагрузки.

Для электрической изоляции и механического крепления частей электрических устройств, находящихся под разными потенциалами, в РУ используются фарфоровые изоляторы.

Кроме этого, в комплектных РУ (6 - 10 кВ) шины ВН выполняются изолированными для повышения электрической прочности промежутков (а также чтобы уменьшения этих промежутков) между шинами и заземленными конструкциями.

К электрооборудованию ЗРУ напряжением до 10 кВ также относятся: предохранители, разъединители, высоковольтные выключатели (выключатели нагрузки, масляные и электромагнитные выключатели и др.), приводы к разъединителям и выключателям, силовые и измерительные трансформаторы, реакторы, станции управления и др.

Электрооборудование РУ должно удовлетворять подобно номинальному режиму работы, так и режиму короткого замыкания. Как известно, токи короткого замыкания вызывают интенсивное выделение теплоты (нагрев — основная причина старения изоляции, а следовательно, и сокращения срока здание электрооборудования). Кроме этого, при их прохождении возникают электродинамические силы, действующие на шины, изоляторы и удерживающие конструкции. Поэтому чтобы обеспечения надежной работы электрооборудование должно быть устойчивым к действию токов короткого замыкания и проверяться на термическую и динамическую устойчивость. Так, механические усилия для опорные и проходные изоляторы при коротком замыкании должны быть не более 60% наименьших разрушающих усилий. Допустимые температуры нагрева проводников при коротком замыкании составляют: для медных шин — 300° С, алюминиевых — 200, кабелей с бумажной пропитанной изоляцией — 200, с полиэтиленовой изоляцией — 120 °С. ради ограничения токов короткого замыкания на отходящих кабельных линиях или в цепях понижающих трансформаторов мощных станций и подстанций применяют реакторы, которые представляют собой катушки с большим индуктивным и малым активным сопротивлениями.

При проведении ремонта основного оборудования РУ напряжением до 10 кВ используют типовые технологические карты. беспричинно, типовая технологическая карта на текущий ремонт масляных выключателей напряжением 10 кВ предусматривает:

• последовательность операций ремонта, включая оформление наряда и допуска бригады, оформление окончания работ;

• инструмент, приборы, приспособления и защитные имущество;

• материалы и запасные части;

• состав бригады;

• условия труда и меры безопасности;

• трудозатраты (чел.-ч);

• приемо-сдаточные испытания (с указанием норм испытаний согласно ГОСТу).

Тормозные электромагниты (рис. 4.9, о) предназначены для быстрого останова механизмов, надежного удержания поднятого груза, сокращения продолжительности торможения механизмов и применяются в мостовых кранах, лифтах, шахтных подъемниках и др. Тормозные электромагниты бывают короткоходовые, длинноходовые, однофазные, трехфазные, постоянного и переменного тока и т. д. беспричинно от величины хода, фазности и рода тока тормозные электромагниты имеют принципиально одинаковое устройство, различаясь главным образом конструкцией отдельных частей, определяемой назначением электромагнита и его ролью в схеме управления механизмом. Например, короткоходовой однофазный тормозной электромагнит состоит из обмотки, которая включается параллельно со статорной обмоткой электродвигателя, и системы рычагов. быть отключении электромагнита с параллельно включенной обмоткой энергия магнитного поля гасится с помощью разрядного резистора. Тормозной электромагнит включается в систему управления механизмом так, что в момент

Разборку производят осторожный, чтобы не повредить пригодные для повторного использования резисторы, изоляционные детали и контактные устройства. Поврежденные резисторы ремонтируют или заменяют новыми, электроизоляционные детали (изоляторы, втулки, шайбы, прокладки) также заменяют новыми.

около ремонте реостатов особое внимание обращают на состояние их контактов: закопченные поверхности протирают чистыми тряпками, слегка обгоревшие — зачищают напильником, а усильно обгоревшие — заменяют новыми.

После выполнения всех операций ремонта проверяют непрерывность электрической цепи обмоток элементов сопротивления, правильность соединений схемы, надежность изоляции межрезисторных связей, плавность хода контактирующей щетки и правильность расположения упоров, ограничивающих ее перемещение. При необходимости отремонтированный реостат подвергают испытанию: ток реостата не должен превосходить паспортных значений, а температура резисторов при нагрузке допустимым током в течение 2 ч — 250 °С.

Ремонт резисторов, контактов и коммутационного устройства наполненных реостатов выполняют так же, только и реостатов с воздушным охлаждением. После ремонта маслонаполненного реостата бак очищают от грязи, промывают, заливают чистым сухим трансформаторным маслом, после чего опускают реостат в бак и закрепляют его.

отключения электродвигателя одновременно отключается и катушка электромагнита, надежда электромагнита падает и уже не удерживает растянутую пружину, которая сжимается и действует на рычаги; рычаги вместе с закрепленными на них тормозными колодками сближаются, шкив между колодками зажимается и тормозится. Таким образом гасится бездействие вращения вала электродвигателя или движения механизма.

Рис. 4.9. Электромагнитные устройства кранов и механизмов:

а — тормозной электромагнит; б — электромагнитная муфта; 1, 7 — рычаги; 2 — шпилька; 3 — пружина; 4 — скоба; 5 — электромагнит; 6 — катушка; 8 — тормозные колодки; 9 — внешний (статорный) рама муфты; 10 — полюс; 11 — обмотка полюса; 12 — беличья клетка; 13 — внутренний (роторный) обод муфты

При тяжелых режимах работы наиболее часто повреждаются такие части тормозных электромагнитов, ровно обмотки катушки и пружина. Катушки сравнительно легко поддаются ремонту сушкой, перемоткой поврежденной части или намоткой новой обмотки. Поврежденные пружины, только правило, заменяют новыми из комплекта запасных частей, поставляемых заводом — изготовителем тормозных электромагнитов.

При ремонте тормозных электромагнитов проверяют сопротивление изоляции обмотки катушки мегаомметром на 1000 В (оно надо быть не менее 0,5МОм). Если сопротивление изоляции ниже 0,5 МОм, катушку сушат в шкафу при 60 - 70 ° С предварительно восстановления ею изоляции или заменяют новой. Затем проверяют площадь и плотность прилегания якоря электромагнита к сердечнику, которая должна быть не менее 70 % площади сердечника, в противном случае надежда и сердечник шабруют вдоль листов пакета стали. Для проверки площади между сердечником и якорем электромагнита прокладывают сложенные вместе листы белой и копировальной бумаги, а затем, прижав надежда к сердечнику, получают на бумажном листе отпечаток, по площади которого определяют реальную площадь соприкосновения якоря и сердечника. Плотность прилегания якоря к сердечнику проверяют щупом 10 х 0,05 мм, какой не должен входить между ними на глубину больше 6 мм.

потом этого определяют состояние пружины. Витки разжатой пружины должны находиться один от другого для одинаковых расстояниях, а на их поверхностях не должно быть трещин и вмятин. Все подвижные детали электромагнита должны попадаться надежно закреплены и легко перемещаться в заданных пределах. При необходимости применяют контргайки и шплинты. Крепежные резьбовые детали (болты, шпильки, стержни) не должны иметь поврежденных участков резьбы.

сообразно окончании ремонта тормозной электромагнит проверяют включением и отключением (10 - 15 циклов). Повторное испытание электромагнита проводят после установки его на место включением и отключением (10 - 15 циклов), проверяя его тормозное производство.

Данные о ремонте заносят в формуляр механизма: указывают дату ремонта, перечень выполненных ремонтных работ, исполнителей ремонта и результаты испытаний.

Электромагнитная муфта скольжения (рис. 4.9, б) состоит из наружного статора, на котором закреплены полюса с обмоткой возбуждения, и внутреннего ротора с "беличьей клеткой". По конструкции и принципу действия электромагнитная муфта скольжения аналогична асинхронному электродвигателю. Ее применяют чтобы ре-| гулирования производительности роторных механизмов (дымососов, вентиляторов, центробежных насосов).

В электромагнитных муфтах повреждаются преимущественно обмотки возбуждения полюсов: происходит пробой изоляции между ее витками (межвитковое замыкание) или между обмоткой и полюсом муфты.

присутствие необходимости восстановления витковой изоляции снимают поврежденную обмотку с полюса и изолируют поврежденный участок теми же изоляционными материалами, которые используются заводом-изготовителем. Затем полюсную обмотку собирают, пропитывают лаком, нагревают до 100 - 120° С, опрессовывают присутствие усилии 25 - ЗОкПа и, не снимая усилия, доводят температуру нагрева до 160 -180 °С и выдерживают обмотку при этой температуре в течение 1,5 -2 ч. После охлаждения обмотки для нее накладывают общую изоляцию (если она применяется в заводском исполнении). Далее обмотку надевают на полюс и закрепляют ее так же, чистый и на соседних полюсах.

Намотку новой полюсной обмотки возбуждения выполняют по образцу поврежденной, выдерживая внешние и внутренние размеры,

технологию намотки и применяя те же электроизоляционные материалы, что и завод-изготовитель. чтобы намотки используют медные провода тех же марок и сечений, что и в поврежденной обмотке, а в некоторых случаях провод поврежденной обмотки после его обжигания, очистки и восстановления изоляции.

В новой обмотке проверяют омическое сопротивление провода (оно не должно отличаться через паспортного значения более чем на ±10%). Учитывая специфические особенности конструкции, разборку и сборку электромагнитной муфты, ее испытание после ремонта выполняют в соответствии с указаниями и нормами завода-изготовителя.

обстановка, состоящий из омического сопротивления и коммутационного устройства, с помощью которого можно регулировать это сопротивление, называют реостатом. По назначению различают реостаты пусковые (чтобы пуска электродвигателей) и реостаты возбуждения (для регулирования напряжения генераторов). В зависимости от материала, из которого выполняют сопротивление, реостаты бывают металлические, угольные и жидкостные. По способу охлаждения резисторов (в них электрическая смелость преобразуется в теплоту) реостаты разделяют на _ воздушные, масляные и водяные. Большинство пусковых и пускорегулировочных металлических реостатов общепромышленного назначения выполнены со ступенчатым выключением резисторов. В электроустановках промышленных предприятий применяют преимущественно реостаты с металлическими резисторами и воздушным или масляным охлаждением из-за простоты их конструкции и эксплуатационной надежности.

Резисторы реостатов (рис. 4.8) выполняют из металлов и сплавов, обладающих высокими удельным сопротивлением, механической прочностью, температурой плавления и коррозийной стойкостью. Это, примерно, фехраль (сплав железа, хрома и алюминия) и нихром с удельными сопротивлениями 1,18 и 1,130м-мм2/м и максимально допустимой температурой 850 и 1000° С соответственно. Фехраль распространен по сравнению с нихромом, является более дешевым и менее дефицитным. Но по своим механическим свойствам он напоминает чугун, сколько затрудняет его механическую обработку и не позволяет изготовлять из него тонкий провод для намотки реостатных секций. Меньшим удельным электрическим сопротивлением (0,8 Ом • мм2/м) и более низкой допустимой температурой нагревания (400° С) обладает чугун. Резисторы из чугуна широко применяют в реостатах различного назначения из-за простоты их изготовления (через литья) и сравнительно низкой стоимости.

Основные работы по ремонту реостатов включают разборку, ремонт или замену резисторов, контактных частей, изоляционных деталей и механизма управления, сборку схемы соединений, сборку и регулировку отремонтированного реостата.

Рис. 4.8. Элементы сопротивлений (резисторы) реостатов:

а — рамочный из проволоки; б — рамочный из ленты; в — литой чугунный; г — каркасный; 2 — умозаключение; 2 — проволока сопротивления; 3 — лента сопротивления; 4 — рамка; 5 — изолированный стержень; 6 — изолятор пакета элементов; 7 — изоляционная межэлементная шайба; 8 — чугунные элементы сопротивления; 9 — опорная стойка; 20 — трубчатый каркас из фарфора

Предохранители предназначены для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания или недопустимых токов нагрузки и характеризуются номинальными токами плавкой вставки и предохранителя. Номинальным, током плавкой вставки называют ток, при котором она должна мучиться в течение продолжительного времени, а номинальным током предохранителя — наибольший из номинальных токов плавких вставок, используемых в данном предохранителе.

В случае прохождения через плавкую вставку предохранителя тока, превышающего ее номинальный ток, вставка перегорает и разрывает электрическую цепь, отключая защищаемый участок через остальной части электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000 В широко применяются предохранители ПР (рис. 4.6) и ПН (рис. 4.7).

Рис. 4.6. Разборные предохранители ПР на номинальные токи 15 - 1000 А с ненаполняемыми патронами:

о — общий вид; б — патроны предохранителей для токи 15-60Аи100- 1000 Деконструкции плавких вставок; 1 — контактная стойка; 2 — рукоятка зажима; 3 — разборный патрон; 4 — фибровая трубка; 5 — плавкая вставка; б, 7 — латунные втулка и колпачок; 8 — фиксирующая шайба; 9 — контактный нож

Предохранитель ПР состоит из контактных стоек и закрытого разборного патрона, внутри которого располагается плавкая вставка. Чтобы избежать выпадения предохранителя при электродинамических

усилиях, возникающих в защищаемой электрической цепи быть коротком замыкании, в контактах обеспечиваются необходимые нажимы за счет пружинящих свойств материала скобы контактных стоек (в предохранителях 15 - 60 А), стальной кольцевой или пластинчатой пружины (в предохранителях на 100 - 350 А) и специального зажима с рукояткой, установленного на контактной стойке.

Рис. 4.7. Разборный предохранитель ПН с патроном, наполняемым кварцевым песком:

2 — фарфоровый покровитель; 2 — плавкая вставка; 3 — шайба; 4 — контактный нож; 5 — выступы для снятия патрона из контактов и установки его в контактах; 6 — крышка патрона

Патрон предохранителя ПР представляет собой фибровую трубку с толщиной стенок 3-6 мм, на концах которой накручены латунные втулки с прорезями чтобы плавкой вставки. На втулку надеты латунные колпачки, которые служат контактами в предохранителях на номинальные токи до 60 А. В предохранителях на 100 - 1000 А контактами являются медные ножи.

Плавкие вставки представляют собой пластины, имеющие взаперти или несколько участков сужения. При перегрузках плавкая вставка перегорает на одном участке сужения, а быть коротком замыкании — на нескольких одновременно.

Плавкие вставки изготавливают из листового цинка марки ЦО или ЦН штамповкой. При плавлении вставки туман цинка ускоряют процесс рекомбинации ионов, благодаря чему улучшаются условия де-ионизации дугового пространства. А это содействует быстрому гашению электрической дуги в патроне. Отсутствие в патроне заполнителя ухудшает условия гашения дуги. Более совершенными по конструкции и характеристикам являются предохранители ПН, которые состоят из фарфорового патрона (квадратного снаружи и круглого внутри) и плавкой вставки, приваренной к шайбам контактных ножей. Эти ножи, выступающие из патрона, фиксируются прорезями в крышках, прикрепленных к торцам патрона винтами. Патрон заполняется сухим кварцевым песком. ради предохранения песка от увлажнения патрон герметизируется прокладкой (между крышкой и патроном) из листового асбеста толщиной 0,8 - 1 мм.

Плавкая вставка предохранителя ПН представляет собой одну или порядком ленточек из меди толщиной 0,15 - 0,35 мм, шириной до 4 мм, с просечками длиной 6-12 мм. При использовании плавкой вставки, состоящей из нескольких параллельных ленточек, уменьшается ее общее сечение при заданном номинальном токе, а следовательно, и цифра паров металла в патроне при ее перегорании. Это облегчает гашение дуги в патроне, так как при перегорании ленточек плавкой вставки создается враз несколько параллельных дуг, что способствует интенсивному рассеиванию энергии.

Для обеспечения быстрого плавления вставки предохранителя и повышения его защитного действия при малых перегрузках для ленточки вставки напаивают оловянные шарики диаметром 0,5 - 2 мм. Эти шарики позволяют использовать так называемый металлургический эффект. Сущность его заключается в часть, что при нагревании вставки оловянный шарик с более низкой температурой плавления расплавляется раньше, чем вставка, и, проникая в нее, образует сплав металла, который сообразно сравнению с исходным материалом обладает большим электрическим сопротивлением. При токах перегрузки вставка перегорает в месте напайки оловянного шарика.

Предохранители ПР и ПН характеризуются токоограничивающей способностью, так как плавкая вставка в них перегорает раньше, чем ток короткого замыкания успеет достигнуть устойчивого значения.

В ремонтных мастерских позволительно изготовить плавкую вставку из калиброванной проволоки, т. е. проволоки из легкоплавких металлов или сплавов, имеющей конкретный диаметр и рассчитанной на определенный ток (калибровку проволоки проводят для специальном стенде).

Расчет необходимого номинального значения тока плавкой вставки ^вст. ном ведут с учетом эксплуатационных перегрузок и пуска защищаемой установки. Так, пусковой ток асинхронного двигателя (АД) с короткозамкнутым ротором может превышать номинальное ценность тока в 7 раз. По мере разгона двигателя пусковой ток уменьшается до номинального. Длительность пуска зависит от характера нагрузки. возьмем, для привода металлорежущих станков с относительно небольшим моментом инерции механизма время разгона АД составляет около 1 с, а ради центрифуги, обладающей большим моментом инерции, длительность пуска может достигать 10 с и более. Предохранитель не должен перегорать при воздействии на него пусковых токов. Параметры плавкой вставки в процессе эксплуатации должны толкать стабильными, т. е. не должно происходить ее старения. Экспери-

значениям номинального тока предохранителя и тока защищаемой линии. При осмотре патрона предохранителя ПР обращают внимание для целость и степень износа его стенок, так как при частых перегрузках плавкой вставки стенки патрона выгорают около воздействием высокой температуры дуги. При выгорании стенок патрона более чем на 50 % первоначальной толщины патрон заменяют новым.

Фибра, из которой изготовляют господин предохранителя ПР, представляет собой электротехнический картон, пропитанный под давлением раствором хлористого цинка. При перегорании плавкой вставки под воздействием высокой температуры дуги фибра выделяет туман цинка и хлористый газ, которые способствуют быстрому гашению дуги (деионизации дугового пространства).

При ремонте патрона стенки очищают от обгоревшей фибры, промывают, насухо вытирают чистой тряпкой, покрывают двумя слоями бакелитового лака или одним слоем клея БФ, а затем просушивают. затем очистки внутренних токопроводящих деталей полость патрона предохранителя ПН наполняют сухим кварцевым песком, который предварительно обрабатывают 2 %-м раствором соляной кислоты, промывают и просушивают при 150 - 180 °С.

дабы убедиться в наличии электрической цепи между плавкой вставкой и контактными частями, отремонтированный патрон проверяют контрольной лампой, а затем устанавливают (при отключенном напряжении) в губках предохранителя. быть этом обращают внимание на наличие контакта между губками и патроном.

Магнитный пускатель состоит из контактора и тепловых реле. Он выполняет функции управления и защиты, например пуск, остановку и реверс электродвигателя с отключением его при перегрузках и исчезновении напряжения (нулевая защита).

В магнитных пускателях используют преимущественно контакторы шаг и ПС. Контактор ПА (рис. 4.4) магнитного пускателя представляет собой одноблочную конструкцию с токопроводящими деталями, изолированными от корпуса аппарата. Он состоит из магнитной системы (катушка 3, якорь 4, сердечник 20), контактной системы (вспомогательные контакты 6, неподвижные контакты 16, мостик 15 с подвижными контактами), механизма с возвратной пружиной 12, рычагом 10 и траверсой 11.

В настоящее время применяются также магнитные пускатели серий ПМА (предпочтительно для дистанционного управления и защиты трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 75 кВт) и ПМЛ, допускающих до 1200 включений в час, со встроенными тепловыми реле (соответственно РТТ и РТЛ).

Рис. 4.4. Контактор шаг-400:

а — общий вид; б — боковой разрез; 1 — основание; 2 — упор якоря; 3 — катушка; 4 — якорь; 5 — дугогасительная комната; 6 — вспомогательные контакты; 7 — вал (ось) рычага; 8 — втулка; 9 — стойка; 10 — рычаг; 11 — траверса; 12, 14 — возвратная и контактная пружины; 13 — вкладыш; 15 — мостик контактов; 16 — неподвижный контакт; 17 — скоба; 18, 19 — пружина и защелка сердечника; 20 — сердечник

Тепловые реле РТТ, РТЛ, ТРП, ТРН, применяемые в магнитных пускателях, служат ради защиты электрических цепей от токов перегрузки. Тепловое реле, например ТРЛ (рис. 4.5), работает следующим образом. Рабочий ток проходит через нагреватель 2 (сменные пластины из сплава с высоким удельным сопротивлением). близко расположена биметаллическая пластинка 1, нижний конец которой закреплен, а верхний свободный. Подвижные контакты 7 теплового реле закреплены для пластмассовой стойке 6, которая упирается в пружину. Эта пружина старается разомкнуть контакты, но с помощью рычага 4, который упирается в выступ для корпусе реле, контакты удерживаются в замкнутом состоянии. В случае, когда ток, проходящий по нагревателю, небольшой (выделяется небольшое количество теплоты, биметаллическая доска почти не сгибается, подвижные части реле занимают положение, показанное на рисунке), контакты реле замкнуты. Если же ток сквозь нагреватель превышает номинальную величину (режим- перегрузки), количество выделяемой в нагревателе теплоты увеличивается, биметаллическая пластинка сгибается (в направлении стрелки) и поворачивает фигурную скобку 5, которая действует на причина 4 контактной стойки. В результате контакты реле под действием пружины размыкаются. После охлаждения биметаллической пластинки подвижные части не могут самостоятельно занять первоначальное поза, поэтому необходимо нажать на верхнюю часть 3 контактной стойки.

присутствие ремонте контактов и дуто-гасительного устройства магнитного пускателя выполняют в основном те же операции, что и при ремонте контакторов. В тепловых реле чаще всего повреждаются (перегорают) нагревательные элементы, которые заменяются новыми.

Контакты магнитных пускателей покрываются металлокерамическими наплавками, повышающими продолжительность их работы. быть износе наплавок контакты следует заменить равноценными (заводского изготовления).

Проверку и испытание магнитного пускателя выполняют по программе и нормам завода-изготовителя. Результаты испытаний не должны отличаться от паспортных данных более чем на 10 %.

Контакторы — это коммутационные электромагнитные устройства, предназначенные для дистанционного включения и выключения силовых электрических цепей при нормальных режимах работы. Они широко используются в электроустановках промышленных предприятий и являются основными силовыми аппаратами современных автоматизированных электроприводов. В электроустановках трехфазного переменного тока применяют трехполюсные контакторы, которые состоят из электромагнитной, контактной и дугогасительной систем (рис. 4.3, о — в).

Электромагнитная учение служит для дистанционного управления (включения и отключения) контактором и состоит из ярма с сердечником, якоря, короткозамкнутого витка, катушки электромагнита и деталей крепления электромагнита к изоляционной панели. Сердеч-1 ник и якорь набраны из листов электротехнической стали толщиной 0,55 мм (крайние листы имеют толщину 0,8 мм).

Контактная система состоит из главных подвижных и неподвижных контактов, гибких связей и вспомогательных контактов, служащих для переключения в цепях управления контактором, блокировки ; и сигнализации. Главные контакты обеспечены дугогасительной системой, которая представляет собой камеру с дутогасительными стальными пластинками, покрытыми слоем меди. комната выполнена из огнестойкого материала и состоит из двух половин. Пластины внутри камеры расположены перпендикулярно к стволу электрической дуги, которая (при отключении контактора) втягивается в решетку, разделяется в ней на ряд мелких дут, охлаждается и гаснет.

В трехполюсном контакторе имеются три пары главных контактов, обеспеченных тремя (сообразно одному на каждый полюс) дугогасительными устройствами.

Управление контактором осуществляется следующим образом. При

Рис. 4.3. Трехполюсной контактор:

а — совместный вид; б — электромагнитная система; е — контактная и дугогасительная системы; 2 — изоляционная панель; 2 — дугогасительная камера; 3 — упор; 4 — электромагнит; 5 — подшипник; 6 — вал; 7 — изоляция вала; 8 — крепление контактной системы для валу; 9 — блок-контакты; 10 — подшипник; 11 — ярмо с сердечником; 12 — катушка электромагнита; 13 — держатель якоря; 14 — якорь; 15 — короткозам-кнутый виток; 16 — пластины решетки дугогасительиой камеры; 17 — неподвижный главный контакт; 28 — подвижный первый контакт; 29 — контактная пружина; 20 — держатель подвижного контакта; 21 — гибкая связь подаче напряжения в цепь катушки электромагнита ее сердечник притягивает якорь, кто поворачивается на определенный угол и прижимает подвижные контакты, находящиеся на одном валу с неподвижным якорем, к неподвижным. При разрыве электрической цепи катушки ее палка перестает удерживать якорь и подвижные контакты отпадают, разрывая электрическую силовую цепь.

Якорь во включенном состоянии может выдерживать и защелкой. В таких контакторах имеется дополнительное электромагнитное устройство, отключающее контактор путем освобождения его подвижной части из-под защелки.

При выполнении текущего ремонта контакторов для месте их установки сначала отсоединяют все провода, кабели и шины (капитальный ремонт обычно производят в электроремонтных мастерских). В процессе ремонта главным образом заменяют поврежденные сиречь изношенные детали новыми и затем регулируют и испытывают контакторы. В основном приходится менять главные контакты, гибкие соединения, дугогасительные камеры, катушки электромагнитов, пружины и ко-роткозамкнутые витки.

С главных контактов снимают дугогасительные камеры, откручивают винты, которыми гибкие соединения крепятся к подвижным контактам, и удаляют подвижные контакты. Затем убирают неподвижные контакты, промывают их. В некоторые случаях зачищают контактные поверхности всех разобранных соединений, смазывают их тонким слоем технического вазелина. Далее контакты устанавливают на столица в последовательности, обратной разборке.

Поврежденные гибкие медные пластины заменяют новыми. В случаях, когда таких пластин более 20%, рекомендуется полностью заменить гибкие соединения новыми. Камеры с сильно испорченными внешними или внутренними деталями также заменяют новыми.

Неисправную катушку электромагнита меняют для новую или перематывают ее обмотку, выдерживая диаметр провода и количество витков. При намотке катушки тонким проводом для выводов используют податливый провод диаметром 0,8 мм и более. При этом выводы соединяют с проводом катушки припоем ПОС 30, а затем места пайки изолируют полоской миканита толщиной 0,3 мм и шириной 8-10 мм. Выводы катушки закрепляют на каркасе нитками, к концам припаивают медные наконечники, а готовую катушку обматывают хлопчатобумажной лентой. Окончательно катушку проверяют пробным (не менее 10 циклов) включением и отключением контактора.

Лопнувший короткозамкнутый виток заменяют новым: прежде отгибают стальные пластины, прикрепленные к крайним листам пакета сердечника, вынимают поврежденный виток из желоба в сердечнике, а затем устанавливают в желоб новый виток и закрепляют его, загибая стальные пластины.

Поврежденные пружины заменяются новыми из числа запасных, поставляемых в комплекте с контактором.

Если нарушена изоляция вала подвижных контактов, ее заменяют новой, сделанной из материала, равноценного заменяемому сообразно своим свойствам и толщине.

По окончании основных операций с помощью динамометра измеряют начальное и конечное нажатия главных контактов.

На заключительном этапе ремонта контактора проверяют, правильно ли собрана схема, прочно ли закреплены подвижные контакты для валу и хорошо ли прилегает якорь к сердечнику. Затем проводят по-слеремонтные испытания: измеряют сопротивление изоляции, омическое противодействие обмотки катушки электромагнита и определяют точность работы контактора при снижении напряжения.

Изоляцию испытывают мегаомметром на 500 В, проверяя ее сопротивление промеж токопроводящими частями контактора и другими частями, не находящимися под напряжением. Сопротивление изоляции должно быть не более 0,5 МОм. Омическое противодействие обмотки катушки электромагнита, измеренное при 20° С, не должно отличаться от паспортных данных более чем на 10 %. Контактор, обыкновенный вертикально, должен включаться при пониженном напряжении, составляющем 85 % номинального.

Значительный нагрев контактов и катушки электромагнита, а также сильное гудение электромагнитной системы свидетельствуют о неудовлетворительном качестве ремонта и некачественной регулировке отдельных деталей и систем контактора (главным образом электромагнитной и контактной).

Автоматический воздушный выключатель предназначен для автоматического отключения электрических цепей при возникновении в них токов перегрузки и короткого замыкания, а также быть недопустимом снижении или полном исчезновении напряжения. Автоматический выключатель называют воздушным, потому что электрическая дуга, возникающая между его контактами в момент отключения, гасится в воздухе. Такие выключатели выполняют, ровно правило, функции защитных аппаратов, однако при необходимости могут быть использованы в качестве коммутационных аппаратов ради редких эксплуатационных включений тех электрических цепей, в которых они установлены как аппараты защиты.

С помощью автоматических выключателей можно осуществлять дистанционное господство электрооборудованием и быстрое восстановление питания электроустановок повторным включением. Эти выключатели выполняют на токи до нескольких тысяч ампер. В зависимости от количества полюсов они бывают одно-, двух- и трехполюсные. Основными частями выключателя являются контактная и дугогаси-тельная системы и уловка свободного расцепления (рис. 4.1).

Контактная система автоматических выключателей небольшой мощности (на токи до 100 А) может замечаться одноступенчатой (рис. 4.2, а) или двухступенчатой (главные и дугогасительные контакты). Одноступенчатую систему контактов применяют и в выключателях средней мощности (до 600 А), если рабочие поверхности контактов имеют

Рис. 4.1. Автоматический воздушный выключатель А15-Т для 600 А переменного

тока:

а — общий вид; б, в — контактная система во включенном и отключенном положениях автомата; 1 — плита; 2 — конструкция свободного расцепления; 3 — болт заземления; 4 — механический замедлитель расцепления; 5 — электромеханический привод; 6 — максимальные расцепители; 7 — резистор; 8 — предохранитель; 9 — реле управления; 10 — дополнительный расцепитель; 22 — паиель зажимов; 12 — отключающий валик; 23 — главный вал; 14 — селективный валик; 25 — коммутатор; 26 — пружина отключения выключателя; 17 — дугогасительная комната; 28 — огнестойкая перегородка; 29, 29 — нижняя и верхняя гайки; 20 — держатель; 21 — промежуточный контакт; 22 — ду го гасительные контакты; 23 — главный контакт; 24 — фасонный винт; 25 — стакан динамометра; 26 — шкала динамометра с указателем; 27 — штифт; 28 — плоская пружина; 30 — регулировочная гайка

металлокерамическое покрытие. В мощных выключателях используют двух- или трехступенчатую систему контактов. В последнем случае (рис. 4.2, б) контактная разряд выключателя состоит из главных (рабочих), промежуточных (переходных) и дутогасительных (разрывных) контактов. Промежуточные контакты служат для облегчения перехода тока с главных контактов на дугогасительные при отключении.

Рис. 4.2. Контактная и дугогасительная системы воздушного выключателя: а — одноступенчатая; б — трехступенчатая; 1 — вал; 2, 16 — главные подвижные контакты; 3, 15 — главные неподвижные контакты; 4, 11 — дугогасительные камеры; 5> 10 — дугогасительные решетки; 6, 8 — контактные пружины; 7, 17 — гибкие связи; 9, 12 — дугогасительные подвижные и неподвижные контакты; 13 — промежуточный ленивый контакт; 14 — промежуточный подвижный контакт

Дугогасительная система выключения состоит из дутогасительных (подвижных и неподвижных) контактов и камеры с решеткой. Эта система служит для ограничения размеров и быстрого гашения электрической дуги, возникающей между расходящимися контактами около разрыве ими электрической цепи. Действие дугогасительного устройства основано на растяжении и охлаждении электрической дуги в камере. Камера представляет собой асбоцементную коробку, в которой расположена дугогасительная решетка из стальных пластин, покрытых тонким слоем меди, предохраняющей стальные пластины от коррозии.

Гашение дуги в камере происходит следующим образом. около разрыве автоматическим выключателем электрической цепи с рабочими токами (токами перегрузки или токами короткого замыкания) между его контактами возникает электрическая дуга, которая под воздействием электродинамических сил растягивается вдоль пластин решетки, разделяется для ряд мелких дуг и, соприкасаясь с поверхностью пластин, быстро охлаждается и гаснет.

Механизм свободного расцепления автоматического выключателя выполняет следующие функции: предотвращает возможность удержания контактов выключателя во включенном состоянии присутствие возникновении аварийного режима работы в защищаемой цепи; обеспечивает быстрое расхождение контактов, не зависящее от аппарата, типа и массы привода. Этот механизм представляет собой несколько шарнирно связанных рычагов, соединяющих привод включения с системой подвижных контактов, которые в свою очередь связаны с отключающей пружиной.

В автоматических выключателях выходят из строя особенно контакты, отключающие механизм и пружины (износ и плавление контактов, нарушение регулировки механизма, ослабление пружин). В результате электрического и механического воздействия может нарушаться изоляция обмотки электромеханического привода или главного вала. В зависимости от характера повреждения автоматические выключатели ремонтируют в электроремонтном цехе или для месте их установки. В последнем случае их отключают от электрических линий, а также принимают меры для предотвращения дистанционного управления выключателями.

При ремонте контактов (обгорание, оплавление и изнашивание из-за высокой температуры электрической дуги, преимущественно при разрыве ими больших токов) откручивают винты крепления дугогасительных камер и осторожно их снимают. Закопченные стальные омедненные пластины решетки очищают от нагара щеткой, моют и протирают чистыми тряпками. Затем промывают и опиливают напильником немного обгоревшие контакты выключателя, снимая с их рабочих поверхностей частицы оплавленной меди. С сильно оплавленных контактов напильником убирают наплывы меди, стараясь сохранить их форму. При уменьшении размеров контактов более чем на 30 % их заменяют новыми.

В автоматических выключателях, которые часто включаются и выключаются, не лишь изнашиваются контакты, но и нарушается их регулировка. Это приводит к перегреву контактов при работе и выходу их из строя. Поэтому после ремонта контактов надо отрегулировать контактную систему. Это одна из важнейших операций ремонта, от которой зависит продолжительная нормальная работа выключателя.

В процессе регулировки контактной системы добиваются соприкосновения сначала главных, затем промежуточных и дугогасительных контактов, чтобы очередность их включения при работе выключателя обратная. Соприкосновения главных контактов достигают, изменяя положение их держателей с помощью гаек, промежуточных контактов — сгибанием в нужном направлении плоской пружины, а дутога-сительных — используя регулировочные гайки.

Контактная система регулируется беспричинно, чтобы в момент касания дугогасительных контактов зазор между подвижным и неподвижным промежуточными контактами был не менее 5 мм, а в момент касания промежуточных контактов зазор между главными контактами составлял не менее 2,5 мм. Провал (промежуток, на которое может сдвинуться плоскость соприкосновения включенных контактов, если убрать неподвижный контакт) главных контактов во включенном положении отрегулированного автоматического выключателя повинен быть не менее 2 мм, а раствор (наименьшее расстояние между контактами в разомкнутом состоянии) дугогасительных контактов в отключенном положении выключателя — не менее 65 мм.

При ремонте автоматического выключателя производят также проверку и регулировку начального и конечного нажатий его контактов. Начальное нажатие контактов — это старание пружины в месте первоначального касания подвижных и неподвижных контактов, а конечное — усилие пружины в месте конечного касания контактов. Эти усилия замеряют специальным динамометром, поставляемым заводом-изготовителем вместе с выключателем. Усилия не должны отличаться от паспортных данных более чем на 10 %.

Проверяют также, правильно ли расположены рычаги для отключающем валике и есть ли необходимый зазор между рычагом валика и бойком расцепителя. Рычаги должны быть без перекосов и смещений, а зазор писать 2-3 мм, иначе расцепитель не отключит выключатель при недопустимом снижении или полном исчезновении в питающей сети напряжения.

быть ремонте автоматического выключателя подвергают проверке резисторы, плавкую вставку предохранителя, состояние контактов конечного выключателя и вспомогательных контактов.

В отремонтированном выключателе проверяют легкость хода подвижных частей, отсутствие заеданий в механизме и касаний подвижных контактов стенок дугогасительных камер, для чего 10 - 15 единовременно медленно включают и выключают выключатель вручную. При установке отремонтированного выключателя необходимо убедиться в том, который соединяемые с ним провода, кабели или шины не создают недопустимых усилий на его контакты или выводы. I Качество ремонта выключателя определяют 15 - 20 циклами включений и выключений прежде под напряжением без нагрузки, а затем при 50 %-й и полной номинальной нагрузках. Проверяют также работу всех расцепителей и устанавливают необходимые токи вставок максимальных расцепителей, после чего выключатель испытывают быть номинальных нагрузках по программе и нормам завода-изготовителя.

4.1. Общие сведения

Электрические аппараты предназначены для включения и отключения, управления, регулирования и защиты электрооборудования и участков электрических цепей. В зависимости от назначения их разделяют на четыре группы:

коммутационные — ради включения и отключения электрических цепей;

защиты — защищающие электрические цепи от перегрузки, токов короткого замыкания, недопустимого повышения напряжения, снижения или исчезновения напряжения;

токоограничивающие и пускорегулирующие — для пуска, регулирования частоты вращения двигателей, изменения тока в электрических цепях, ограничения тока при коротком замыкании;

выполняющие зараз несколько из перечисленных выше | функций — включение и отключение электрических цепей, защита их

от перегрузок, токов короткого замыкания и др.

В зависимости от номинального напряжения различают электрические аппараты накануне 1000 В (обычно до 660 В) и свыше 1000 В.

В электрических аппаратах чаще всего повреждаются подвижные и неподвижные рабочие контакты, а также промежуточные и дугогаси-: тельные, реже детали механизмов, пружины, пластины дугогасительных камер и изоляция.

Основным показателем качества любого контакта является его переходное сопротивление, которое зависит главным образом от состояння контактных поверхностей и степени прижатия их одна к противоположный,  так как контактные поверхности соприкасаются не по всей их площади, а только в отдельных точках, называемых точками соприкосновения. Плохо обработанные и окислившиеся контакты имеют большое переходное оппозиция.

Тщательная слесарная обработка контактных поверхностей позволяет убрать оксидную пленку и получить наибольшее количество точек соприкосновения. Контактные поверхности медных контактов рекомендуется обрабатывать надфилем или напильником.

В электроустановках старание до 1000 В в качестве силовых выключателей используются рубильники, пакетные выключатели, автоматические выключатели, магнитные пускатели, контакторы. При отключении этих аппаратов возникающая между контактами дута легко гасится без применения специальных дутогасительных устройств (в рубильниках) сиречь с помощью простых дутогасительных приспособлений (дутогасительных решеток в контакторах или автоматических выключателях). Легкость гашения дуги в этих случаях объясняется тем, что при против низком напряжении напряженность электрического поля между расходящимися контактами небольшая, воздух ионизируется незначительно, поэтому дуга неустойчивая и поспешно гаснет.